автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Моделирование радиоцеребральных эффектов при комбинированном действии факторов экстремальной интенсивности

На правах рукописи

Саурина Ольга Семеновна

Моделирование радиоцеребральных эффектов при комбинированном действии факторов экстремальной интенсивности

05.13.01. - Системный анализ, управление и обработка информации (медицинские науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

иоздттват

Воронеж - 2009

003477697

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. H.H. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (ГОУ ВПО «ВГМА им. H.H. Бурденко Росздрава») и в Государственном научно-исследовательском испытательном институте военной медицины МО РФ, г. Москва.

Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор

Федоров Владимир Петрович Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Иванов Иван Васильевич доктор медицинских наук, профессор Луцкий Михаил Александрович доктор биологических наук, профессор Штемберг Андрей Сергеевич

Ведущая организация: ФГУ Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России.

Защита состоится «30» октября 2009 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д.208.009.03 при ГОУ ВПО «ВГМА им. H.H. Бурденко Росздрава» по адресу: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «ВГМА им. Н.Н.Бурденко Росздрава».

Автореферат разослан « 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.Т. Бурлачук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема радиационного поражения нервной системы является традиционной и во многом приоритетной для отечественной медицины. Это связано с интенсивным развитием ядерной энергетики и имеющими при этом место аварийными ситуациями. В подавляющем большинстве случаев будет иметь место неравномерное лучевое воздействие, особенно для лиц, находящихся в технике и укрытиях. Именно такой случай представляет вариант облучения экипажа летательного аппарата, так как его конструкция определяет факт неравномерности облучения. При этом наиболее вероятны субтотальные и парциальные разновидности облучения преимущественно головы, (R.P. Patrick, 1975). При таком облучении вступит в силу фактор, обозначаемый понятием «доза оправданного риска», когда необходимо знать, каков риск радиационного поражения, и насколько он оправдан по сравнению с необходимостью выполнить поставленную задачу. Временной запас дееспособности оператора после облучения называют «резервным временем» или «периодом ясного сознания», а его определение в соответствии с конкретной дозой облучения является необходимым условием научных исследований в этом направлении (Б.И. Давыдов и др., 1989; Н.Г. Даренская и др., 1993, 2001; A.B. Карамышева, 1994; Ю.С. Турлаков, 2001; Д.А. Соколов и др., 2006; И.Б. Ушаков и др., 2008). Однако выявление морфологического эквивалента «резервного времени», пусковых механизмов развития церебрального синдрома в клинико-морфологических экспериментах остаются практически неизученными.

В условиях авиакосмического полета, а также пребывания в любом замкнутом пространстве задача осложняется тем, что на развитие лучевого поражения могут влиять сопутствующие факторы, в частности, измененная газовая среда. Так, гипоксическая гипоксия может возникать не только в аварийных ситуациях, но и является неотъемлемым фактором полета на высотных самолетах, ибо кислородное оборудование заведомо поддерживает его на несколько сниженном уровне (П.К. Исаков и др., 1975; В.Б Малкин, Е.Б Гиппенрейтер, 1977). Кроме того, гипоксические газовые смеси широко используются в онкорадиобиологии и предложены также для защиты ограниченных контингентов людей от лучевого поражения (Р.Б. Стрелков, 1974; С.П. Ярмоненко, A.A. Вайнсон, 1983). С другой стороны, в различных экстремальных ситуациях экипажу предписывается вынужденный переход на дыхание чистым кислородом, в частности, при перелете через радиоактивные облака. Пользуются кислородом также при работе в очагах аварий и катастроф. Многочисленные исследования о влиянии газовой среды на радиорезистентность человека и животных подробно обобщены в работах С.П. Ярмоненко с соавт. (1980), Ю.Г. Григорьева с соавт. (1982), В.В. Антипова с соавт. (1989), И.Б. Ушакова (2003). Однако, данных о структурно-функциональных механизмах модифицирующего действия гипероксии и гипоксической гипоксии при летальных и сверхлетальных дозах недостаточно для корректного вывода о путях радиомодификации в головном мозге.

Значимыми факторами, как авиационного полета, так и современной техники являются перегрузки и вибрация, способные существенно моделировать радиационные эффекты. Подтверждением этому являются работы по устранению последствий ядерной аварии на ЧАЭС, когда ликвидаторы, кроме радиационной нагрузки, испытывали весь комплекс сопутствующих факторов, которые, несомненно, моделировали конечный итог полета (B.C. Михайлов с соавт., 2006). Наконец, современную технику трудно представить без источников электромагнитных излучений (ЭМИ). В связи с этим, возможное моделирующее влияние ЭМИ на радиоцеребральные эффекты давно находится в центре внимания специалистов противорадиационной защиты. Тем более, есть достаточно твердое мнение о радиозащитном действии ЭМИ (В.В. Антипов с соавт., 1989; Ю.Г. Григорьев, 1992). В тоже время, морфологи, констатируя происходящие изменения, не дают ответа по моделирующему действию на радиационные эффекты сопутствующих факторов, а статистический анализ результатов встречается в единичных работах.

Все вышеизложенное позволяет считать проблему воздействия ионизирующего излучения в высоких дозах на структурно-функциональные эквиваленты клинических проявлений, как при изолированном действии, так и при комбинации с сопутствующими факторами, актуальной для радиобиологии и военной медицины.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко и ГНИИИ Военной медицины МО РФ, г. Москва, по теме «Проект методических рекомендаций по оценке медико-психологических последствий у военнослужащих, работавших в условиях радиационного воздействия».

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является определение комплекса структурно-функциональных изменений в головном мозге при раздельном и совместном действии неравномерного гамма-облучения в широком диапазоне доз и сопутствующих факторов авиационного полета (гипоксия, гипероксия, перегрузки, вибрация, электромагнитное излучение). На основании дозо-временного и межвидового анализа разработать модели и алгоритмы оценки развития нейроморфологических эффектов радиационного поражения ЦНС для обоснования величины «резервного времени» сохраненной «дееспособности» организма и зависимости его от сопутствующих факторов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

определить изменения в головном мозге крыс и собак в зависимости от локализации облучаемого участка тела, дозы, времени после облучения;

оценить реакцию головного мозга животных при остром действии переносимых доз измененной газовой среды (содержание кислорода 5, 7, 8, 10 и 99%), динамических факторов (вибрация, перегрузка) и электромагнитного излучения;

проанализировать изменения в головном мозге животных при комбинированном действии ионизирующего излучения и измененной газовой среды в следующих вариантах:

- облучение в измененной газовой среде;

- пребывание в измененной газовой среде до или после облучения;

- пребывание в измененной газовой среде до, во время и после облучения;

оценить моделирующий эффект радиационного поражения головного мозга динамическими факторами полета (вибрация, перегрузка) и электромагнитным излучением при их предшествующем или последующем действии с гамма-облучением.

разработать математические модели, адекватно отражающие нейроморфологические эффекты в головном мозге при раздельном и сочетанном действии изучаемых факторов;

обсудить и оценить результаты комплексного исследования радиоцеребральных эффектов в головном мозге животных, проведенных с помощью биометрических и математических методик и разработать практические рекомендации.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использовались основные положения теории вероятностей и математической статистики, теории управления биологическими и медицинскими системами, методы теории системного анализа, нейроморфологические, гистохимические, электронномикроскопические методики исследования.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

неврологические и патоморфологические показатели эффектов радиомодификации измененной газовой средой у высокоорганизованных животных (собаки) выражены слабее, чем у грызунов;

патоморфологические изменения в головном мозге при облучении головы наступают раньше, чем при облучении живота и общем облучении;

установлены пороговые дозы развития церебрального синдрома и его морфологический эквивалент при облучении головы;

гипоксия, вибрация, перегрузки - синергисты с гамма-облучением практически по всем показателям, кислород и электромагнитное излучение вызывают эффекты синергизма и антагонизма;

гипоксия, предшествующая облучению, и облучение в гипоксии увеличивает «резервное время» развития неврологических расстройств, а пострадиационная гипоксия радиомодифицирует нейроморфологические и патоморфологические эффекты в зависимости от дозы облучения;

кислород до облучения не оказывает радиомодифицирующего влияния, а облучение в кислороде и пострадиационное воздействие кислородом сокращают «резервное время» развития неврологических расстройств и усиливают тяжесть патоморфологических изменений;

• динамические факторы полета (вибрация, перегрузки), предшествующие облучению, не моделируют радиационные эффекты, а при действии после облучения ухудшают нейроморфологические показатели;

нейроморфологические эффекты с применением ЭМИ до облучения имеют тенденцию к снижению, а при воздействии ЭМИ после облучения принимают аддитивный характер;

статистическая оценка нейроморфологических показателей и прогностические модели развития радиоцеребральных эффектов, позволяют получать неврологические характеристики головного мозга и определять его морфофункциональное состояние при действии экстремальных факторов.

Практическая значимость и результаты внедрения. Результаты проведенных исследований позволили вскрыть основные закономерности развития патоморфологических изменений в головном мозге двух видов животных (крысы, собаки) в зависимости ог дозы облучения, облучаемого участка тела и времени после облучения. Установлено, что в развитии церебральной формы лучевой болезни первостепенную роль играет нарушение межнейрональной интеграции, обеспечиваемое синапсами, а также повреждение клеточных и сосудистых элементов.

Выявлены морфологические основы реакции головного мозга животных на кратковременную дозированную гипо- и гипероксию, динамические факторы (вибрация, перегрузка) и электромагнитное излучение, и намечены основные пути их радиомодифицирующего действия.

^Изучены особенности развития патоморфологических изменений в головном мозге при комбинированном действии измененной газовой среды, перегрузки, вибрации, ЭМИ и неравномерном гамма-облучении.

Полученные данные могут быть использованы при обосновании «пороговых» доз «резервного времени» у лиц, подвергнутых неравномерному облучению в высоких дозах, как в открытом, так и замкнутом пространстве и при сопутствующем действии перегрузки, вибрации и электромагнитных излучений. Представленная математическая модель позволяет объективно оценить нейроморфологические эффекты при гамма-облучении и их моделировании факторами среды, а также прогнозировать их развитие.

Данные, полученные в работе, использованы при составлении отчетов о НИР и реализованы в методических рекомендациях при участии автора:

«Методические рекомендации по оценке медико-психологических последствий у военнослужащих, работавших в условиях радиационного воздействия». Утверждено - начальник ГОС НИИИ Военной медицины МО РФ 28.03.2005, академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор генерал-майор медицинской службы Ушаков И.Б.

«Исследование существующих полей электромагнитной природы, обобщение методов и средств контроля за электромагнитной обстановкой и изучение медико-биологических аспектов ЭМ-факторов» (промежуточный) / ГОС НИИИ Военной медицины МО РФ: шифр «Барыбино», инв.№ 7415. - М., 2008. - 90с. Утверждено - начальник ГОС НИИИ Военной медицины МО РФ

28.03.2008, академик РАМН, член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор генерал-майор медицинской службы Ушаков И.Б.

«Исследование гигиенической ситуации электромагнитной обстановки труда военных авиационных специалистов на современных и перспективных образцах военной авиационной техники», по теме «Исследование методов и способов защиты личного состава частей ВВС от неблагоприятного воздействия физических полей электромагнитной природы» (итоговый) / ГОС НИИИ Военной медицины МО РФ: шифр «Барыбино». - М., 2009. - 140 е., и реализованы в методических рекомендациях «Методические рекомендации по электромагнитной безопасности личного состава ВВС». Утверждено — начальник медицинской службы ВВС, доктор медицинских наук, профессор, полковник медицинской службы Яменсков В.В., март 2009 г.

Разработанная автором математическая модель оценки реакции структур нервной системы на изолированное и сочетанное действие экстремальных факторов используется в практике отдела радиобиологии и токсикологии ГНИИИ Военной медицины МО РФ и ЦНИЛ ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. H.H. Бурденко» Росздрава РФ. Положения, которые выносятся на защиту:

облучение головы вносит больший количественный вклад в развитие патоморфологических изменений головного мозга по сравнению с общим облучением и облучением туловища. Величины условно. пороговых доз церебрального синдрома при облучении головы составляют для крыс 50-100 Зв, а для собак-50 Зв;

дозированная измененная газовая среда, вибрация, перегрузки, ЭМИ вызывают ряд структурно-функциональных изменений в головном мозге, способных модифицировать радиоцеребральные эффекты;

облучение в условиях чистого нормобарического кислорода снижает «резервное время» развития патоморфологических изменений. При этом поражение синапсов, нервных и глиальных клеток, эндотелия капилляров усугубляется, но уменьшается степень развития периваскулярных отеков;

при облучении в условиях гипоксии увеличивается «резервное время» развития и снижается тяжесть патоморфологических изменений. При этом состояние синапсов, нервных и глиальных клеток, капиллярной стенки улучшается, но поражение периваскулярной астроцитарной муфты усугубляется, что вызывает более раннее развитие отеков;

динамические факторы, действующие до облучения, практически не моделируют радиационные эффекты в головном мозге, однако, в пострадиационном периоде значительно утяжеляют патоморфологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением;

электромагнитное излучение, действующее до гамма-облучения, ослабляет радиационные эффекты, а в пострадиационном периоде усиливает их;

разработанная математическая модель развития структурно-функциональных изменений в головном мозге под влиянием радиационного

фактора, а также моделирование их другими экстремальными факторами адекватно отражает выявленные нейроморфологические эффекты и может применяться для их прогнозирования.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены и обсуждались на следующих конференциях: III Всероссийской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2002); научной конференции и сессии Центрально-Черноземного научного Центра РАМН, посвященной 70-тилетию КГМУ, (Курск, 2005); Однораловских морфологических чтениях (Воронеж, 2005, 2006); Всероссийской конференции с международным участием «Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга» (Москва, 2005, 2006); IV Всероссийской университетской научно-практической конференции молодых ученых и студентов в медицине (Тула, 2005); Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные вопросы эволюционной, возрастной и экологической морфологии» (Белгород, 2006); Международной конференции Биорад-2006 (Сыктывкар, 2006); V съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2006); VII Конгрессе международной ассоциации морфологов (Орел, 2006); I Всероссийской научно-практической конференции «Физиология адаптации» (Волгоград, 2008); Всероссийской конференции «Боевой стресс: медико-психологическая реабилитация лиц опасных профессий» (Москва, 2008); Российской научной конференции «Медико-биологические проблемы токсикологии и радиологии» (Санкт-Петербург, 2008); IX Конгрессе МАМ (Бухара, 2008); Всероссийской научно-технической конференции с международным участием (Воронеж, 2008); XIV Международном Конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации (Дубай, 2009); III Всероссийской научной конференции «Морфология - физической культуре, спорту и авиакосмической медицине» (Москва, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 35 печатных работ, в том числе 13 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и монография.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 448 наименований и приложений; изложена на 348 страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков и 82 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первой главе рассматриваются основные направления нейро-морфологических исследований высоких доз ионизирующего излучения и пути их реализации при работе на аварийно-опасных объектах. Отмечено, что высокая реактивность нервных структур и лабильность их функциональной нормы при оценке лучевого поражения мозга ранее практически не учитывались, и работы в этом направлении до сих пор носят лишь описательный характер без учета количественных изменений. Возможно, этим и объясняется противоречивость полученных различными авторами данных в

отношении локализации наибольших изменений и их дозо-временной зависимости.

Во второй главе представлены материалы и методы исследования экспериментальных животных.

Для решения поставленных задач в Государственном научно-исследовательском испытательном институте военной медицины МО РФ спланирован и проведен эксперимент на двух видах животных (крысы, собаки). В первой серии эксперимента гамма-облучению подвергали голову крыс в дозах от 2 до 200 Зв. У второй группы животных облучали область живота, а крысы третьей группы подвергались общему равномерному облучению в дозе 200 Зв. Животных выводили из эксперимента через 0,1; 0,8; 1,7; 5; 24 и 72 ч после воздействия. Собакам облучали голову в дозах от 5 до 100 Зв, живот — 50 Зв и всего животного в дозе 5 Зв. Каждой группе соответствовал адекватный виварийный контроль.

Для изучения раздельного и комбинированного воздействия измененной газовой среды использовали камеры, представляющие собой полуоткрытые системы, в которые подавалась газовая смесь для крыс с содержанием кислорода 8 и 99 %, а для собак -5,1, 10 и 99 %.

Моделирующее влияние динамических факторов (вибрация, перегрузка) и электромагнитного излучения оценивали при их предшествующем или последующем действии с гамма-облучением.

При выборе объектов исследования предпочтение отдавали структурам головного мозга, имеющим отношение к поведению и работоспособности. Эти свойства организма, в конечном итоге, проявляются через движение и зависят от состояния пирамидной, экстрапирамидной, лимбической и афферентной систем, а также жизненно-важных центров промежуточного и продолговатого мозга. Образцы этих отделов обрабатывали общегистологическими, нейроморфологическими, гистохимическими, электронномикроскопическими, биометрическими и статистическими методиками. Всего в работе использовано 932 крысы линии Вистар, массой 220 г и 150 собак, массой 12-15 кг.

Статистическая обработка материала проводилась на ПЭВМ с процессором DualCore AMD Athlon 64 Х2, 2200 MHz, с помощью пакетов программ MS Excel 2003, MathCad 14 с использованием параметрических критериев.

В третьей главе приводятся результаты исследования нейро-морфологических эффектов при изолированном и комбинированном действии ионизирующего излучения, измененной газовой среды, ЭМИ и динамических факторов полета.

Установлено, что нервные клетки во всех отделах головного мозга как крыс, так и собак реагируют на изучаемые факторы однотипными изменениями, которые не являются специфическими, а возникают при действии самых различных факторов среды, отличаясь лишь по степени выраженности и распространению. Все изменения существенно зависят от дозы облучения и впервые отчетливо выявляются в момент появления неврологической

симптоматики. У крыс она регистрируется через 1,7 часа после облучения головы в дозе 200 Зв. У собак неврологические симптомы появлялись через 0,5 часа после облучения головы в дозе 75 Зв или сразу, после 100 Зв. При 100 Зв у крыс и 50 Зв у собак неврологические проявления не постоянны, а если отдельные симптомы возникали, то только к 5 ч наблюдения. Таким образом, эти дозы являются пороговыми для церебрального синдрома при данных условиях облучения.

Между неврологическими и морфологическими проявлениями имеются определенные параллели. Так, в момент появления клиники в коре больших полушарий значимо увеличено количество деструктивных, а в других отделах -реактивных нейроцитов. По интенсивности изменений структуры головного мозга располагаются в следующем порядке: средние слои сенсомоторной коры, клетки Пуркинье мозжечка, нейроциты мелкоклеточных ядер гипоталамуса, гиппокамп, хвостатое ядро, таламус, продолговатый мозг. Состояние глиальных клеток не играет заметной роли в возникновении неврологической симптоматики, а колебание их количества в ранние сроки связано с фазными изменениями тинкториальных свойств. Неврологические симптомы у крыс совпадают по времени со значительным сморщиванием ядер нейронов и, следовательно, снижением их функциональной активности. При критических дозах в эти сроки ядра, наоборот, набухали, а при сверхцеребральных дозах они перестают реагировать на изучаемый фактор изменением своего объема. Облучение головы в высоких дозах вызывает в ранние сроки более существенные изменения кариометрических показателей по сравнению с другими видами облучения. В целом патоморфологическая картина головного мозга в ранние сроки пострадиационного периода на светооптическом уровне при всех вариантах и дозах облучения не позволяет судить о тяжести и распространенности его радиационного__поражения, и даже в момент гибели менее 30 % нейронов имеет изменения необратимого характера. Не получено убедительных данных и при гистохимическом исследовании ферментов. В тоже время, существенно изменяется гистохимическая картина активности и распределения реакционноспособных групп белка, свидетельствующая о нарушении конформационных свойств белковых молекул и несомненной причастности этого явления к клиническим проявлениям.

Электронномикроскопические исследования показали, что в момент ярких проявлений церебрального синдрома практически все ультраструктуры клеток имеют различные изменения в виде набухания, дезорганизации и распада. Наиболее разнообразно состояние митохондрий и цитоплазматической сети. Появление неврологической симптоматики отчетливо совпадает с массовым распадом структур цитоскелета нейроцитов, а также их синапсов, что коррелирует по времени с максимальным угнетением активности ядер нейроцитов и распадом цитоплазматической сети. Изменение синапсов наблюдается во всех изученных отделах головного мозга, а также у всех межнейрональных контактов. Но наибольший полиморфизм отмечен в сенсомоторной коре и гиппокампе, то есть структурах, ответственных за

поведенческие и сознательные двигательные акты. Полученные нами данные позволяют отвести ведущую роль в развитии церебрального синдрома повреждению ультраструктуры синапсов. Наиболее отчетливо это заметно при появлении неврологических симптомов сразу после облучения. Определенную роль в развитии церебрального синдрома играет и поражение гематознцефалического барьера, особенно его периваскулярной астроцитарной муфты, набухание и распад которой способствует формированию очагов отека. Эндотелий капилляров в большинстве случаев сохраняет свою структурно-функциональную организацию и ранние проявления церебрального синдрома не связаны с разобщением эндотелиальных клеток и выходом форменных элементов крови за пределы сосудистой стенки.

Таким образом, ранние проявления церебрального синдрома проходят на фоне выраженных патоморфологических изменений практически во всех структурах головного мозга. Ведущая роль в этом принадлежит поражению структур межнейрональной интеграции, цитоскелета, мембранных систем и белковых молекул клеток.

Исследование, проведенное в сроки, соответствующие половине резервного времени показало, что морфологические сдвиги достаточно выражены уже в этот период и вполне могут быть расценены как критические в плане развития неврологической симптоматики. Аналогичные эффекты наблюдаются при облучении головы крыс в дозе 50 - 100 Зв и собак - 50 Зв, следовательно, эти дозы можно считать критическими для развития церебрального синдрома. Облучение головы в меньших дозах наряду с реактивными и деструктивными изменениями вызывает развитие компенсаторных процессов, особенно со стороны белоксинтезирующей и специализированных систем нейроцитов. Подобное явление может иметь принципиальное значение, так как дает основание для оптимистического отношения к компенсации возможных нарушений деятельности ЦНС с помощью радиомодификаторов при облучении в дозах до 50 Зв.

Применяемая нами в качестве радиомодификатора измененная газовая среда сама по себе вызывает в головном мозге ряд структурно-функциональных изменений. При этом надо учитывать, что гипоксическая гипоксия оказывает однонаправленное действие с ионизирующим излучением, отличающееся лишь временем возникновения, степенью выраженности и распространенностью. Кислород также оказывает однонаправленное с ионизирующим излучением действие на состояние белка, мембранных систем, синапсов, ядер. В тоже время, кислород не изменял состояния периваскулярной астроцитарной муфты. Кислород и гипоксическая гипоксия существенно не влияют на среднюю продолжительность жизни при облучении головы, но разнонаправлено модифицируют резервное время проявления церебрального синдрома. Так, при облучении в гипоксии изменения нервных клеток, синапсов, капиллярной стенки нарастают более медленно, чем при облучении в обычных условиях и достигают такой же выраженности лишь к 5 ч пострадиационного периода. Морфологическим эквивалентом увеличения резервного времени является

специфическое разобщение нейроцитов, затрудняющее проведение нервного импульса, в результате чего значительно ослабляется влияние на нейроны патологической импульсации. В тоже время, при облучении в условиях гипоксии наблюдается более интенсивный распад глии и периваскулярной астроцитарной муфты, в результате чего формируются обширные отеки. Подобная закономерность выявляется при всех изученных дозах облучения, а также и при действии гипоксии перед облучением. При действии гипоксии после облучения наблюдаемые эффекты зависели от дозы облучения: при пороговых дозах эффекты радиомодификации не выявлялись, при церебральных дозах состояние синапсов, клеток и их ультраструктур в ранние сроки улучшается, а структура ГЭБ соответствует таковой при облучении в воздухе. Во всех случаях эффекты радиомодификации были более выражены у крыс, чем у собак. Более того, ГГС 7 и ГГС 10 вообще не модифицировали патоморфологическую картину радиационного поражения головного мозга собак при общем облучении в дозе 5 Зв, а неврологическая симптоматика по ряду показателей даже усиливалась.

Облучение в кислороде сокращает резервное время развития церебрального синдрома и усиливает тяжесть патоморфологических изменений. Морфологическим эквивалентом утяжеляющего действия кислорода является острый распад мембранных систем клеток, особенно, цитоплазматической сети, везикул и активных зон синапсов с массовым образованием миелиноподобных мембранных комплексов. Причем, все это происходит на фоне выраженного угнетения функциональной активности ядер нейроцитов. В тоже время периваскулярная астроцитарная муфта набухает более медленно, чем при облучении в воздухе, отек мозга формируется позже и не носит выраженного характера. При действии кислорода до облучения выявляемые изменения соответствовали таковым при облучении в воздухе, а пострадиационное действие кислорода резко усиливало поражение клеток, синапсов и капиллярной стенки. В тоже время, поражение периваскулярной астроцитарной муфты и выраженность отека мозга при критических дозах уменьшается, а при церебральных дозах не зависит от присутствия кислорода.

Проведенные исследования показали, что динамические факторы полета (вибрация, перегрузки), а также электромагнитное излучение вызывают на светооптическом уровне ряд изменений нейроцитов, как по гипо-, так и гиперхромному типу, а в ряде случаев и их гибель в виде пикноморфных клеток и клеток теней. Вибрация заметно снижала, а ЭМИ увеличивало кариометрические показатели, в то время как перегрузка не изменяла объемы ядер. Все моделирующие факторы вызывали сходные изменения ультраструктур нейроцитов в виде их набухания и распада. Наиболее заметным проявлением действия вибрации является изменение активных зон синапсов. Наблюдается утолщение и повышение осмиофилии как пресинаптических, так и постсинаптических мембран. Синаптическая щель в ряде случаев заполнена осмиофильным материалом, что делает неразличимыми границы контактирующих мембран, а пресинаптические отделы переполнены

везикулами. При действии перегрузки изменения в основном носят реактивный характер и в большинстве случаев обратимы. Но наиболее заметны изменения в структурах гематоэнцефалического барьера в виде набухания и распада периваскулярной астроцитарной муфты и формирования зон отека. Изученные параметры ЭМИ не вызывают значимых изменений в нейронах, синапсах и структурах микроциркуляторного русла, но заметно активизируют состояние белоксинтезирующей и энергетической системы нейроцитов.

Вибрация, предшествующая облучению головы, в критических дозах практически не моделировала радиационные изменения. Вместе с тем, в нейронах не выявлялись признаки компенсаторного характера. При действии вибрации после облучения отчетливо наблюдалось утяжеление радиационных эффектов по всем показателям. Особенно часто, чем при одном облучении, встречается распад синапсов по светлому и очаговому типу. При церебральной дозе облучения головы крыс, как с предшествующей, так и с последующей вибрацией, наблюдалось однозначное усиление морфологических изменений по всем показателям, особенно при последующем действии вибрации. К концу наблюдения изменения лавинообразно нарастали и захватывали абсолютное большинство нервных и глиальных клеток, синапсов и структур гематоэнцефалического барьера, принимая необратимый характер.

Перегрузка, предшествующая облучению головы 50 Зв, несколько смягчала радиационные эффекты, уменьшая количество измененных нейроцитов. Заметны были и некоторые признаки активации белоксинтезирующей системы нейроцитов в виде смещения ядрышка и выхода из него рибонуклеопротеидов, а также извитые контуры кариолеммы и формирование из ее наружной мембраны цитоплазматической сети. Перегрузка, действующая после облучения, вызывала более грубые изменения ультраструктур нейроцитов и синапсов. При обоих вариантах действия перегрузки и облучения ухудшалось состояние структур ГЭБ по сравнению с изолированным их действием. Наиболее заметно изменялась периваскулярная астроцитарная муфта. Она набухала и, распадаясь, формировала очаги периваскулярного отека, а при действии перегрузки после облучения наблюдался и перицеллюлярный отек. В целом же перегрузка до облучения оказывала более благоприятное действие, чем перегрузка, действующая после облучения. При церебральной дозе облучения предшествующая перегрузка не модифицировала радиационные эффекты в нейроцитах, несколько смягчала изменения синапсов и способствовала более выраженному развитию отека. Перегрузка, действующая после облучения, однозначно усиливала все радиационные эффекты в нейроцитах, синапсах и структурах гематоэнцефалического барьера.

Электромагнитное излучение, предшествующее гамма-облучению головы, вызывает меньшее набухание митохондрий и цитоплазматической сети, чем при одном облучении и стимулирует появление признаков компенсаторного характера. Так, встречается формирование цитоплазматической сети из наружной мембраны кариолеммы, ядрышко

увеличено в объеме, смещено к ядерной оболочке и наблюдается выход из него рибонуклеопротеидов. Изменения в синапсах выражены отчетливо, но по сравнению с одним облучением их гибель происходит по светлому типу, которая до определенного предела может быть обратимой (Н.Н Боголепов, 1979). На этом фоне практически не выявляется моделирующий эффект ЭМИ радиационных изменений микроциркуляторного русла. ЭМИ, воздействующее после гамма-облучения, по отдельным показателям вызывает усиление радиационных изменений. Особенно заметно было увеличение нейроцитов, как с реактивными, так и деструктивными изменениями. Ультраструктурные исследования не выявили заметного моделирующего влияния ЭМИ после гамма-облучения, но в нейроцитах отсутствовали признаки компенсаторного характера, регистрируемые при облучении с предварительным действием ЭМИ. Изменения в синапсах были более выражены, а в структурах ГЭБ практически соответствовали таковым при одном облучении.

Выраженность радиомодифицирующего действия факторами полета зависит не только от дозы облучения, времени, последовательности действия, интенсивности воздействующего фактора, но и от рассматриваемого критерия и структуры головного мозга.

В четвертой главе приводится статистическая оценка нейро-морфологических показателей головного мозга, представлены математические модели структурно-функциональных эффектов комбинированного действия факторов, статистические характеристики и коэффициенты диагностической значимости показателей.

Для определения приоритета каждого морфологического критерия и построения математической модели проведен сравнительный анализ зависимостей изменений при изолированном и совместном воздействии изучаемых факторов (рис.1).

Рис. 1. График средних и доверительных интервалов 95 % для нормохромных, реактивных, деструктивных нейроцитов и нейроцитов на единицу площади

э.о

Живот Цепь воздействия

Из рис. 1 следует, что наибольшие изменения наблюдаются при облучении головы по количеству нервных клеток с необратимыми

изменениями. Поэтому, интерес представляет прогноз состояния головного мозга после облучения этой области.

Модель изменения показателей морфофункционального состояния нейронов головного мозга крыс при облучении головы, составленную с помощью регрессионного анализа можно представить следующим уравнением:

ЗП = йо + ¿¡х + ау + а32 + а^ху + а^хг + а6уг + аух2 + а8у2 + а<& + ащхуг, где ЗП - зависимый показатель, х - доза облучения, у - время наблюдения, г -содержание кислорода, ху, хг, уг, хуг, х2, у2, г2 - взаимные влияния параметров х, у, г и нелинейное влияние каждого из этих параметров. При построении регрессионной модели незначимые коэффициенты (р>0,05) параметров элиминировались, а рассматривались только параметры для коэффициентов с уровнем значимости р<0,05.

Модель состояния морфофункциональных показателей головного мозга при раздельном и сочетанном воздействии факторов на количество деструктивных нейроцитов (ДН) представлена в табл. 1.

Таблица 1

Зависимость деструктивных нейроцитов от дозы облучения, времени после

воздействия и содержания кислорода

Показатель Оценка коэффициента Стандартная ошибка Т-статистика Коэффициент достоверности

Константа 1,2062 0,0966 12,4796 <1,00Е-19

а. 1,7274 0,3106 5,5605 ' 1.19Е-7

а2 2,3606 0,4645 5,0815 1.09Е-6

аз 3,4255 0,6669 5,1363 8.53Е-7

а4 2,9191 0,7806 3,7397 2,61Е-4

а5 1,5352 0,3095 4,9607 1,87Е-6

а« -1,7732 0,7204 -2,4612 0,01

а7 2,5478 0,3413 7,4644 6Д8Е-12

а8 -2,1621 0,3494 -6,1874 5.48Е-9

а9 -2,9849 0,6024 -4,9549 1,92Е-6

аю 3,0397 1,5181 2,0022 0,05

Анализируя коэффициенты регрессионной модели, можно заключить, что наибольшее влияние на увеличение количества деструктивных клеток оказывает совместное воздействие трех изучаемых факторов. Вместе с тем, при увеличении показателей изолированного воздействия и совместного влияния дозы облучения с кислородом и временем после воздействия, количество деструктивных нейроцитов также будет возрастать. Однако, повышение содержания кислорода в среде с увеличением времени после воздействия будет способствовать уменьшению деструктивных нейроцитов.

Оценка сочетанного действия факторов на уровень значимости модели представлена в табл.2.

Таблица 2

Оценка адекватности математической модели влияния параметров на _динамику изменений деструктивных нейроцитов_

Параметр Сумма квадратов отклонений Степени свободы Средний квадрат р- статистика Коэффициент достоверности

Модель 744,687 11 67,698 665,164 <1,00Е-19

Остаток 15,368 151 0,101 - -

Коэффициент корреляции 11= 0,9004 Коэффициент детерминации Я2= 0,8109

Из табл. 2 следует, что построенная модель статистически значима и ее коэффициент детерминации достигает 0,8109.

Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов на изменение деструктивных нейроцитов, выглядит следующим образом:

ДН=1,2062+1,7274л:+2,3606у+3,42552+2,919лу+1,5352хг-1,7732^+2,5478х2--2,162 Гу2-2,9849г2+3,0397лу2.

На рис.2, графически представлена зависимость деструктивных нейроцитов от воздействия экспериментальных факторов.

Газовая среда 8% кислорода Газовая среда 21% кислорода

Ш 8.3836

■ 6,3203

■ 6

■ 5,6233

□ 4

□ 3 И 2

■ 1

Газовая среда 99% кислорода Газовая среда 60% кислорода

Рис. 2. Зависимость деструктивных нейроцитов от дозы облучения и времени после воздействия с фиксированными значениями кислорода

Точки, полученные в результате расчета по уравнению регрессии, аппроксимированы поверхностью методом наименьших квадратов. Очевидно, что при возрастании совместного влияния всех изучаемых параметров количество деструктивных нейроцитов будет повышаться.

Количество нормохромных клеток (НХ) в условиях эксперимента уменьшалось при возрастании дозы облучения, содержания кислорода и времени после воздействия. Построенная модель являлась статистически значимой, и коэффициент детерминации составлял Я2=0,50605. Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов на изменение нормохромных нейроцитов, выглядит следующим образом: НХ=1,0348+0,0641л:-0,0785у-0,55312-0,1685х2+0,5003г2.

Состояние нервных клеток с реактивными изменениями (РН) имеет прямую зависимость от совместного воздействия дозы облучения, времени после воздействия и содержания кислорода.

Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов на изменение реактивных нейроцитов, выглядит следующим образом: РН=0,8494+0,3458х+0,6107.у+0,8972г-0,1671x2-0,3132уг-0,5037/-0,7792гЧ +1,1876луг.

Построенная модель являлась статистически значимой, и коэффициент детерминации составлял Я2=0,7599.

Степень участия экспериментальных факторов в изменении количества реактивных нейроцитов представлена на рис. 3.

Газовая среда: 8% кислорода

Газовая среда: 99% кислорода

Газовая среда: 21% кислорода

Газовая среда: 60% кислорода

■ 2,1269 ■ 2'

Ш 16274

ПЗ 1,6

□ 1,5 О 1,4786

□ 1.4

□ 1,3

Н1,2

3 0,9

Рис. 3. Зависимость реактивных нейроцитов от дозы облучения и времени после воздействия с фиксированными значениями кислорода

Очевидно, что с увеличением содержания кислорода в среде, повышением дозы облучения и времени после воздействия, количество реактивных клеток будет увеличиваться.

Количество нейроцитов на единице площади (НеП) зависит от содержания кислорода. Результаты математического моделирования

свидетельствуют о статистически значимом эффекте воздействия рассматриваемого фактора. Однако, значимость самого параметра в моделировании морфофункционального состояния головного мозга невелика, и коэффициент детерминации составляет К2=0,1177. Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов на изменение нейроцитов на единице площади, выглядит следующим образом: НеП= 1,0170-0,5159г+йМ62гг.

Результаты регрессионного анализа зависимости количества глиальных клеток на единице площади (ГеП) от воздействия факторов выявили, что с увеличением дозы облучения количество глиоцитов на единице площади будет повышаться, но возрастание времени после воздействия приведет к уменьшению изучаемого показателя. Построенная модель была статистически достоверной, а коэффициент детерминации Я2=0,4243. Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов на изменение глиоцитов на единице площади, выглядит следующим образом:

ГеП = 0,9405+0,2475х - 0,7312у - 1,11192ху + 0,2169уг + 0,8582у2.

Показатель количества сателлитной глии (СГ) достоверно зависел от всех факторов. Очевидно, что с увеличением дозы облучения количество сателлитной глии будет увеличиваться. Повышение содержания кислорода вызывало уменьшение клеток глии. Коэффициент детерминации в построенной модели Я =0,5765. Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов на изменение сателлитной глии, выглядит следующим образом:

СГ=1,18358-0,29957х-1,244672-1,0861ду+0,43146л:2+0,30493/++1,11157^.

Результаты регрессионного анализа для сателлитной глии у измененных нейроцитов (СГиН) установили, что на увеличение клеток сателлитной глии оказывало влияние повышение содержания кислорода в среде и дозы облучения в сочетании со временем после воздействия. Оценка сочетанного действия факторов свидетельствовала об их статистически достоверном (р=1,00Е-19) влиянии. Величина коэффициента детерминации Я2=0,6191 подтверждала довольно высокую активность сателлитной глии у измененных нейроцитов в математической модели.

Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов на сателлитную глию у измененных нейроцитов, выглядит следующим образом: СГиН=0,9891+5,15842+4,5728ху-1,1764>'2-4,5351г2.

Результаты регрессионного анализа показателя нервно-клеточного индекса (НКИ) в зависимости от воздействующих факторов установили, что на его изменение наибольшее влияние оказывает содержание кислорода, которое уменьшает показатель. Зависимость сочетанного воздействия факторов оказалась незначимой. Коэффициент детерминации участия НКИ в построении математической модели составлял Я2=0,4560. Уравнение регрессии выглядит следующим образом: НКИ=1,0569-0,3993х-0,1758>>-0,60717+0,5463422.

Общее облучение собак.

Зависимость количества нормохромных клеток от действия изучаемых факторов в регрессионном уравнении выглядела следующим образом: НХ=0,7481-0,0519х+0,1226>+0,03172-0,1753у2+0,0156г2. Коэффициент детерминации для построенной модели Я2=0,9245. Очевидно, что с увеличением дозы и времени количество нормохромных клеток будет уменьшаться, а повышение содержания кислорода приводит к некоторому их увеличению (рис.4).

Газовая среда. 7% кислорода Газовая среда 10% кислорода

Рис. 4. Регрессионная зависимость нормохромных нейроцитов от дозы облучения и времени после воздействия с фиксированными значениями кислорода

Газовая среда 21% кислорода

Газовая среда 99% кислорода

Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов на изменение количества реактивных нейроцитов, выглядит следующим образом: РН=0,2563+0,0399х-0,0168у-0,59852-0,0041/+0,4975/

Анализируя коэффициенты уравнения регрессии, можно заключить, что с увеличением дозы облучения количество реактивных нейроцитов будет возрастать, а увеличение времени после воздействия и содержания кислорода способствовали уменьшению нейроцитов данного типа. Коэффициент детерминации участия реактивных нейроцитов в построении математической модели составил Я2=0,8138.

Для деструктивных нейроцитов сенсомоторной коры уравнение регрессии выглядит следующим образом:

ДН=0,1876+0,011 7х-0,0968>+0,45282+0, 1598 у-0,4151г2. Очевидно, что с увеличением дозы облучения и времени после воздействия количество деструктивных нейроцитов будет возрастать. Кислород нелинейно влияет на изучаемый показатель, но, в целом, для каждой из доз кислорода количество деструктивных клеток возрастает с увеличением времени

после воздействия и дозы облучения (рис.5). Построенная модель была статистически достоверной, а коэффициент детерминации составлял Я2=0,7326.

□

ИЗ

Газовая среда: 21% кислорода

Газовая среда: 99% киспорода

0,16 0,14 0,13 0,12 0,1 о.оа 0,06 0,04

Рис.5. Регрессионная зависимость деструктивных нейроцитов от дозы облучения и времени после воздействия с фиксированными значениями кислорода

Динамика изменений количества глиальных клеток имеет прямую зависимость от дозы облучения. Ее возрастание приводило к повышению количества глии. Время после воздействия и содержание кислорода играют существенную роль в уменьшении количества клеток, особенно это заметно при малых дозах облучения. Построенная модель была статистически значимой, и коэффициент детерминации составлял Я2=0,6935. Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов на изменение количества глиальных клеток, выглядит следующим образом: ГК=0,5979+0,05 80х-0,1109у-0,37702-0,0262/+0,3596г2.

Количество сателлитной глии увеличивалось пропорционально времени после воздействия. Возрастание дозы облучения снижало количество клеток глии. С повышением содержания кислорода в среде количество клеток глии увеличивалось, но при нахождении в чистом нормобарическом кислороде количество сателлитной глии снижалось. Построенная модель была статистически достоверной, и коэффициент детерминации составлял Я2=0,8751.

Для сателлитной глии уравнение регрессии выглядит следующим образом:

СГ=0,4008-0,05837х+0,10049у+0,37098г+0,0375 1/-0,353322

При общем облучении клетки Пуркинье отличались выраженным полиморфизмом по сравнению с нейроцитами сенсомоторной коры.

Для нормохромных нейроцитов уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов, выглядит следующим образом:

НХ=0,6915-0,1136х+0,2301у+0,2875;г-0,2518/-0,3163г2. Построенная модель являлась статистически значимой, и коэффициент детерминации составлял Я2 =0,8247.

Для реактивных нейроцитов коэффициент детерминации составлял 112=0,9211. Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых параметров на количество реактивных нейроцитов, выглядело следующим образом: РН=0,1388+0,0462х-0,0706у+0,2337г+0,1082/-0,1893г2

Для деструктивных нейроцитов уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых факторов, выглядит следующим образом: ДН=0,0877+0,0451х-0,0951>--0,277г+0,1003/+0,2885г2. Построенная модель являлась статистически значимой, и коэффициент детерминации составлял II2 =0,8358.

Из результатов регрессионного анализа следует, что при увеличении дозы, времени и содержания кислорода количество нервных клеток, не имеющих изменений - нормохромные (рис.6), будет уменьшаться, а количество нейроцитов с реактивными и деструктивными изменениями возрастать.

Газовая среда 7% кислорода

Газовая среда: 10% кислорода

Газовая среда' 21% кислорода

Газовая среда: 99% кислорода

■ 0,8 ■ 0,765

□ о!б7 I I 0,62

Рис.6. Регрессионная зависимость нормохромных нейроцитов от дозы облучения и времени после воздействия с фиксированными значениями кислорода

Облучение головы собак.

Количество нормохромных нейроцитов уменьшалось при изолированном и при совместном действии изучаемых факторов. Величина коэффициента детерминации составляла 112=0,6714. Уравнение регрессии для нормохромных нейроцитов выглядит следующим образом:

НХ=0,6867 - 0,1116х - 0,2647у+0,35252+0,3832уг+0,1272^+0,117у2 - 0,294722--0,2862хуг.

Динамика изменений реактивных клеток прямо зависела от увеличения дозы облучения, времени после воздействия и совместного влияния факторов. Повышение содержания кислорода уменьшало количество клеток. Коэффициент детерминации составлял К2=0,8913. Уравнение регрессии для реактивных нейроцитов выглядит следующим образом: РН=0,2014+0,1018х+0,2353у-0,2179г-0,1817уг-0,1394х2-0,1527/+0,1811г2+ +0,1047хуг

Количество деструктивных нейроцитов увеличивалось с повышением дозы облучения и времени после воздействия. Особенно эта тенденция заметна при увеличении содержания кислорода (рис.7). Коэффициент детерминации для построенной модели составлял Я2=0,8838.

Уравнение регрессии, описывающее динамику воздействия изучаемых параметров на деструктивные нейроциты, выглядит следующим образом: ДН=0,1204+0,0149х+0,0351^-0,16062-0,360уг-0,0061Ао,0449у2+0,1383г2+ +0,3637хуг

Газовая среда" 5% кислорода Газовая среда- 21% кислорода

Газовая среда: 60% кислорода

Рис.7. Регрессионная зависимость деструктивных после воздействия с фиксированными значениями

нейроцитов от дозы облучения и времени кислорода

Газовая среда 99% кислорода

Динамика глиальных клеток имела статистически значимую зависимость от воздействия всех факторов. Очевидно, что с повышением дозы облучения и содержания кислорода, а также при совместном действии факторов, количество клеток глии уменьшалось. Коэффициент детерминации в построенной модели составлял Я2=0,8325.

Уравнение регрессии, динамики воздействия изучаемых факторов на изменение количества глиальных клеток, выглядит следующим образом: ГК=0,6045+0,0461х+0,0743у-0,4644г-0,1984уг-0,1292Г+0,0437/+0,4253г2--0,0126хуг.

Повышение дозы облучения и содержания кислорода будут увеличивать количество клеток сателлитной глии. Построенная модель являлась статистически значимой, и коэффициент детерминации составлял 112=0,9181.

Для сателлитной глии уравнение регрессии выглядит следующим образом:

СГ=0,3956-0,0461х-0,1057у+0,4564г+0,2774>г+0,2111 х2-0,0281/-0,4204г'--0,0671хуг.

При облучении головы собак уравнения регрессии, описывающие динамику воздействия изучаемых факторов на клетки Пуркинье мозжечка, выглядят следующим образом:

НХ=0,6781-0,2147х+0,0246}Н-0,1279г+0,0986х2-0,1234/-0,1055г2--0,6192^.

Для построенной модели коэффициент детерминации Я2=0,8474

РН=0,1669+0,1245х-0,0242>+0,15822-0,0675х-,+0,4268>'2-0,140322+ +0,1516,хуг.

Для построенной модели коэффициент детерминации Я2=0,7658.

ДН=0,1066+0,0466х+0,0174^-0,2783г+0,0114х2+0,0544/+0,2704г2+ +0,2405х>^

Для построенной модели коэффициент детерминации

Графическая зависимость действия изучаемых факторов на количество деструктивных нейроцитов представлена на рис.8.

Газовая среда. 5% кислорода

Газовая среда: 21% кислорода

Газовая среда 60% кислорода

Газовая среда. 99% кислорода

1а о.з5 □ 0,26 □ 0,16 Ш 0,08

Рис.8. Регрессионная зависимость деструктивных нейроцитов от дозы облучения и времени после воздействия с фиксированными значениями кислорода

Из результатов регрессионного анализа следует, что между количеством измененных (реактивных и деструктивных) нейроцитов и действующими факторами существует прямая зависимость: при увеличении параметров каждого фактора и при их совместном действии возрастает количество как реактивных, так и деструктивных нервных клеток. Для нормохромных

23

нейроцитов обратная зависимость. Кроме того, при увеличении дозы кислорода уменьшение количества нормохромных нейроцитов особенно заметно при больших дозах облучения и времени после воздействия.

Математическое моделирование многоуровневых и разнонаправленных сочетаний факторов на морфологические показатели головного мозга.

Для оценки влияния многоуровневого и разнонаправленного сочетания факторов на состояние нервных и глиальных клеток сенсомоторной коры использован однофакторный дисперсионный анализ, основой которого является разделение дисперсии на части, обусловленные влиянием контролируемых факторов, и остаточную дисперсию, объясняемую неконтролируемыми факторами или случайными событиями. Обозначим группы: а, - гамма-облучение в воздухе; а2 - гамма-облучение в ГГС; а3 -гамма-облучение в кислороде; а4 - ГГС, затем гамма-облучение в воздухе; а5 -кислород, затем гамма-облучение в воздухе; а« - гамма-облучение, затем ГГС; а? - гамма-облучение, затем кислород; аз - ГГС, затем гамма-облучение в ГГС, затем снова ГГС; а9 - кислород, затем гамма-облучение в кислороде, затем снова кислород; а10 - без воздействий.

Таблица 3

Зависимость показателя нервно-клеточного индекса от параметров воздействия

Фактор Оценка коэффициента Критерий Стьюдента 1 Коэффициент достоверности Р Сила влияния фактора (диагностическая значимость) Р2±тр1

Константа 0,8527 138,41 <1,00Е-19

а] -0,0217 -1,175 0,25 0,127±0,077

0,0613 3,316 1,95Е-3 0,358±0,056

аз -0,0349 -1,889 0,07 0,204±0,070

а4 0,0394 2,136 0,04 0,231±0,068

а5 -0,0667 -3,609 8,43Е-4 0,390±0,054

а6 0,0135 0,7185 0,48 0,077±0,081

а? -0,0495 -2,679 0,01 0,290±0,063

а8 -0,0027 -0,147 0,88 0,015±0,087

а9 -0,0857 -4,638 3,72Е-5 0,502±0,044

Из табл. 3 очевидно, что на снижение показателя нервно-клеточного индекса максимально влияет кислород с облучением в различных комбинациях

(а,)-

Воздействие кислорода до (а5) и после (а-,) облучения вызывало аналогичный эффект, но сила влияния этих параметров была незначительной. Показатель увеличивался при облучении в ГГС (а2) и применении ГГС до облучения (аД но коэффициент диагностической значимости оказался невысоким. Из табл. 4 следует, что построенная модель статистически достоверна при коэффициенте детерминации Я =0,7396.

Таблица 4

Параметр Коэффициент корреляции Д Коэффициент детерминации Яг Сумма квадратов отклонений Степени свободы Средние квадраты отклонений F-статистика Коэффициент достоверности Р

Модель 0,8601 0,7397 0,2157 9 0,0239 12,626 3,37Е-9

Остаток - - 0,0759 40 0,0019 - -

На показатель нервно-клеточного индекса влияет количество нейроцитов на площади и их состояние (нормохромные, реактивные, деструктивные). Так, на увеличение количества клеток с реактивными изменениями оказывает воздействие кислород (а9), а также его влияние до (85) и после (а7) облучения. Модель сочетанного действия факторов имеет высокий уровень значимости (р=1,07Е-12) и информативности (Я2=0,8292). Сила влияния (а^ на деструктивные клетки оказалась наибольшей, что приводило к увеличению их количества. Аналогичный эффект оказывало воздействие кислорода до (а5) и после облучения (а7), также как и действие одного облучения. Вместе с тем, применение ГГС до (а4) или после (а«) облучения способствует уменьшению количества деструктивных нейроцитов, но диагностическая значимость их коэффициентов была невысокой. В свою очередь, величина коэффициента детерминации (Я2=0,9175) указывает на довольно высокую степень участия изучаемого показателя в морфофункциональной организации головного мозга в условиях различных сочетаний гамма-облучения в пороговых дозах с измененной газовой средой.

Снижению кариометрических показателей способствует применение ГГС до (а4) и после (а6) облучения (коэффициент диагностической значимости Р2=0,54±0,04 и р2=0,43±0,05 соответственно). Такой же эффект вызывало и применение кислорода в аналогичных сочетаниях (а5) и (а7), но диагностическая значимость этих воздействий была незначительной. Построенная модель являлась статистически значимой (р=2,91Е-13), и коэффициент детерминации составлял 11~=0,8403.

Количество нейроцитов на единице площади достоверно зависело от двух факторов а5 и а6, причем в противоположных направлениях. Построенная модель статистически достоверна (р=5,6Е-3), но коэффициент детерминации оказался невысоким (Я2=0,4161), что может свидетельствовать о незначительной роли изучаемого показателя в моделировании морфофункционального состояния головного мозга. На количество глиальных клеток статистически значимое влияние оказывают факторы аь аз, а4, а5, а7, причем сила влияния факторов максимальна. Построенная модель статистически значима (р=1,17Е-10), а диагностическая значимость самого показателя в моделировании радиоцеребральных эффектов измененной газовой

средой весьма существенна при коэффициенте детерминации 112=0,7819. Сателлитную глию существенно уменьшает влияние а4 (¡32=0,573±0,037) и а7. Наибольший эффект увеличения сателлитной глии получен при воздействии а3 (|3г=0,515±0,043) и а5 (Р2=0,453±0,048) и незначительный в а4, а8. Оценка влияния смены факторов имеет достаточный уровень значимости, при коэффициенте детерминации (11г=0,6028), что указывает на диагностическую значимость показателя количества сателлитной глии в построении математической модели. Количество сателлитной глии измененных нейроцитов существенно увеличивало воздействие факторов а] ((32=0,627±0,033) и а9 (Р2=0,702±0,026). Аналогичный эффект получен в а7 и а8, но коэффициент диагностической значимости этих воздействий был невысоким. Применение кислорода до облучения (а5) значительно уменьшало количество сателлитной глии у измененных нервных клеток. Также действовали факторы а2, гц, и аб, но сила их влияния была незначительной. В тоже время, данный показатель в построенной модели имеет высокий уровень значимости: достоверность модели составляет менее 1,0-10"19 при коэффициенте детерминации 112=0,9536.

Для сравнения влияния всех факторов на морфологические показатели по построенным моделям составлена графическая зависимость (рис. 9).

Рис. 9. Зависимость морфологических показателей от воздействия облучения и измененной газовой среды в различных сочетаниях

АЗ

А4

А5

А7

ШЗ Нормохромные нейроциты; ['_'.] Реактивные нейроциты: |Щ Деструктивные нейроциты; 1=1 Нейроцитов на единице площади; Щ] Глиоцитое на единице площади;

Сателлитиая глия всего; [Т| Свтеллитная глия у измененных нейроцитов: Ш] Нервно-клеточный индекс; Объём ядер нейроцитов

Математическое моделирование радиоиеребралъных эффектов динамическими факторами полета и микроволнами.

В качестве инструментального метода сравнения использован однофакторный дисперсионный анализ. Изучалось влияние следующих сочетанных воздействий: вибрация - облучение, облучение - вибрация, перегрузка - облучение, облучение - перегрузка, ЭМИ - облучение, облучение -ЭМИ.

Вибрация.

Изменения деструктивных нервных клеток представлены в табл. 5.

Очевидно, что сила влияния вибрации после облучения на увеличение деструктивных клеток была максимальной. Облучение и применение вибрации до облучения вызывали аналогичный эффект, но диагностическая значимость этих показателей существенно ниже. Вместе с тем, вибрация, примененная в отдельности, уменьшала количество деструктивных нейроцитов.

Таблица 5

Зависимость деструктивных нейроцитов от параметров воздействия

Фактор Оценка коэффициента Критерий Стъюдента 1 Коэффициент достоверности Р Сила влияния фактора (диагностическая значимость) (52±тр2

Константа 1,6017 238,8974 <1,00Е-19 -

Вибрация -0,4694 -35,0018 <1,00Е-19 0,659±0,068

Облучение 0,3492 26,0440 1,11 Е-16 0,490±0,Ю1

Вибрация + Облучение 0,2138 15,9468 7,74Е-13 0,300±0,139

Облучение + Вибрация 0,50804 37,8863 <1,00Е-19 0,713±0,057

Построенная модель статистически значима, а величина коэффициента детерминации (К2=0,9956) подтверждает высокую активность деструктивных

нейроцитов в математической модели (табл.6).

Таблица 6

Оценка влияния смены факторов воздействия на деструктивные нейроциты

Параметр Сумма Степе- Средние Коэффициент

Коэффи- Коэффи- квадра- ни квадра- статисти- достоверности

циент циент тов свобо- ты ка Р

корреля- детермина- отклоне- ды отклоне-

ции Л ции Л2 нии нии

Модель 0,9978 0,9956 5,0411 4 1,2602 1121,38 <1,0Е-19

Остаток - - 0,0225 20 0,0011 - -

Аналогичные таблицы строились и для других показателей с расчетом соответствующих коэффициентов. Так, для реактивных нейроцитов модель статистически значима, а коэффициент детерминации составлял Я2=0,87742. Существенное увеличение количества реактивных клеток вызывало действие

вибрации после облучения (р2=0,888±0,022). Этот же параметр вызывал значительное уменьшение количества нормохромных клеток. Вибрация и облучение с последующим действием вибрации приводили к уменьшению объема ядер нейроцитов. Облучение и применение вибрации до облучения вызывали увеличение кариометрических показателей. Следует отметить, что эффект воздействия изучаемых параметров на объем ядер довольно высокий: уровень значимости р=2,2210"16 при коэффициенте детерминации ЯМ),9787. Для оценки влияния факторов на морфологические показатели по полученным моделям была построена их графическая зависимость (рис.10). 1,0 0,8 0,6 ОД 0,2 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 -1,2

Рис. 10. Зависимость морфологических показателей от воздействия вибрации и облучения в различных комбинациях

Очевидно, что облучение с последующей вибрацией значительно моделирует радиоцеребральные эффекты, утяжеляя по всем показателям.

Перегрузка, как предшествующая, так и следующая за облучением, увеличивает количество реактивных клеток (табл.7).

Таблица 7

Зависимость реактивных нейроцитов от параметров воздействия

Фактор Оценка коэффициента Критерий Стьюдента Г Коэффициент достоверности Р Сила влияния фактора (диагностическая значимость) Р2±трг

Константа 1,1222 218,2988 <1,00Е-19

Перегрузка -0,0380 -3,6960 1.43Е-3 0,245±0,156

Облучение -0,0984 -9,5708 6,58Е-9 0,557±0,088

Перегрузка + Облучение 0,1240 12,0607 1,24Е-10 0,703±0,059

Облучение + Перегрузка 0,1346 13,0917 2.88Е-11 0,763±0,047

облучение облучение+вибраиу1я

Нормохромные нейроциты; Реактивные нейроциты; IIII11 Деструктивные нейроциты; |—| Обьём ядер нейроцитов

Сила влияния этих факторов существенна, р2=0,703±0,059 и р2=0,763±0,047 соответственно. Облучение головы приводило к уменьшению показателя, а воздействие перегрузкой, хотя и снижало показатель, но сила влияния незначительна.

Построенная модель статистически достоверна, а коэффициент детерминации составлял ЯМ),9575.

Количество деструктивных клеток облучение с предшествующей или последующей перегрузкой увеличивало, причем последующее воздействие с наибольшим эффектом (р2=0,693±0,061). Построенная модель статистически достоверна, и коэффициент детерминации составлял К2=0,9968.

При действии перегрузки на облученный организм количество нормохромных нейроцитов будет заметно уменьшаться, и сила влияния этого фактора весьма существенна (р2=0,706±0,058). Модель статистически значима при Я2=0,616.

Продольная перегрузка увеличивала объем ядер, а облучение вызывало противоположный эффект. Облучение с предшествующей или последующей перегрузкой моделировало кариометрические показатели, но сила влияния этих факторов оказалась незначительной. Построенная модель для ядер нейроцитов статистически достоверна, и коэффициент детерминации составлял Я2=0,9194.

По полученным моделям построена графическая зависимость, представленная на рис. 11. 1.2 10 0.8 0.6 0.4 0.2 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 -1,2

Рис. 11. Зависимость морфологических показателей от воздействия перегрузки и облучения в различных комбинациях

Электромагнитное излучение

Гамма-облучение и облучение с последующим действием ЭМИ значительно уменьшают количество нормохромных клеток (табл. 8).

=

ш 1

ш

=

—

1 = и ш |||

¡1 щ

ш Й

Ы

.........................

перепэузка перепэузка+облучение

облучение облучение+перегрузка

Уу/Л Нормохромные нейроциты; ^^ Реактивные нейроциты; НИИ Деструктивные нейроциты; ЕЕЗ Объем ядер нейроцитов

Таблица 8

Зависимость нормохромных нейроцитов от параметров воздействия_

Фактор Оценка коэффициента Критерий Стьюдента 1 Коэффициент достоверности Р Сила влияния фактора (диагностическая значимость)

Константа 0,9709 238,457 <1,00Е-19 -

ЭМИ 0,0222 2,7309 0,01 0,438±0,112

Облучение -0,0229 -2,8194 0,01 0,452±0,109

ЭМИ + Облучение 0,0106 1,3065 0,21 0,259±0,158

Облучение + ЭМИ -0,0389 -4,7841 1.13Е-4 0,767±0,046

Модель статистически значима, а степень участия параметров довольно высокая (112=0,6783). Количество реактивных клеток увеличивалось после облучения с последующим действием ЭМИ (|}2=0,878±0,024). Модель статистически значима при №=0,8833. Облучение головы увеличивало количество деструктивных нейроцитов, а воздействие ЭМИ после облучения значительно увеличивало этот показатель (р2=0,802±0,039). Само ЭМИ, а также его действие до гамма-облучения уменьшало количество нервных клеток с деструктивными изменениями, но сила влияния этих воздействий незначительна. Гамма-облучение снижало кариометрические показатели, а ЭМИ оказывало противоположный эффект. Построенная модель статистически достоверна при коэффициенте детерминации 112=0,9680. 1Л 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0

Рис. 12. Зависимость морфологических показателей от воздействия ЭМИ и облучения в различных комбинациях

=

ш к

1 ■■'■ —

.....ц - -----------------

ш 1

¡1 == ш — "•'—:

............. ш Я о -

ш

ш

ЭМИ облучение ЭМИ+облучение облученме+ЭМИ

У//Л Нормохромные нейроциты; Реактивные нейроциты; ОТП1 Деструктивные нейро^ты; !рг4 Объём ядер нейроцитов

В пятой главе обсуждаются результаты исследования и даются практические рекомендации.

При оценке радиационного поражения мозга, как изолированного, так и в комбинации с сопутствующими факторами, впервые использован комплексный структурно-функциональный подход, при котором за животными велись клинические наблюдения, а после умерщвления мозг исследовался общегистологическими, нейрогистологическими, гистохимическими, электронно-микроскопическими и биометрическими методиками с широким применением математического аппарата системного анализа и обработки информации. Все это позволило обосновать критические дозы и время для развития церебрального синдрома. При моделирующем действии нейроморфологических эффектов получен однозначный ответ «вредно-безразлично-полезно». Дополнительная нагрузка (кислород, вибрация, перегрузка, ЭМИ), на облученный организм усиливала радиоцеребральные показатели по множеству использованных тестов. Обобщенные показатели результатов эксперимента по факторам, предшествующим облучению, однозначно свидетельствуют об отсутствии их моделирующего влияния на церебральные эффекты. Только предварительное микроволновое облучение оказывало положительное воздействие на нейроморфологические показатели. По множеству использованных критериев обобщенный показатель свидетельствует об утяжеляющем действии кислорода на радиоцеребральные эффекты, как у крыс, так и у собак. Гипоксические газовые смеси, в целом, замедляют развитие радиоцеребральных эффектов у крыс и оказываются безразличными для собак.

Таким образом, выраженность радиомодифицирующего действия экстремальными факторами зависит не только от дозы облучения, - времени, последовательности действия, интенсивности воздействующего фактора, но и от структуры головного мозга и рассматриваемого критерия.

В заключении приведены основные результаты работы, полученные в диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. Раздельное и сочетанное действие изучаемых факторов (ионизирующее и электромагнитное излучение, гипоксические газовые смеси с содержанием кислорода 5, 7, 8, 10 %, нормобарический кислород, вибрация, перегрузки) вызывает во всех образованиях головного мозга комплекс однотипных неспецифических изменений, которые можно объединить в три группы: реактивные, деструктивные и компенсаторно-приспособительные.

2. Облучение головы приводит к более выраженным ранним патоморфологическим изменениям по сравнению с облучением туловища и всего тела. По интенсивности изменений структуры головного мозга располагаются в следующем порядке: средние слои сенсомоторной коры, клетки Пуркинье мозжечка, нейроциты мелкоклеточных ядер гипоталамуса, гиппокамп, хвостатое ядро, таламус, продолговатый мозг.

3. При облучении в сверхлетальных дозах неврологические проявления связаны с поражением синапсов, мембранных структур нейроцитов (белоксинтезирующего, энергетического и, особенно, специализированного профиля) и периваскулярной астроцитарной муфты, а в дальнейшем эти изменения усугубятся расстройством микроциркуляции.

4. Величины пороговых доз при облучении головы, полученные по картине ранних патоморфологических изменений составляют: для крыс -50 -100 Зв, а для собак - 50 Зв. При меньших дозах изменения имеют фазный характер и сопровождаются не только деструктивными, но и компенсаторными процессами. При дозах выше пороговых изменения имеют однонаправленный деструктивный характер, а критическое время их развития соответствует половине резервного времени сохраненной дееспособности организма.

5. Острое дозированное действие измененной газовой среды, электромагнитного излучения и динамических факторов (вибрация, перегрузки), вызывает в головном мозге ряд структурно-функциональных сдвигов, способных модифицировать радиоцеребральные эффекты на организменном, системном, органном, клеточном и субклеточном уровнях. По характеру влияния на головной мозг гипоксическая гипоксия, вибрация и перегрузки являются синергистами с гамма-облучением практически по всем показателям, а в действии нормобарического кислорода и электромагнитного излучения наблюдаются как эффекты синергизма (состояние белка, мембранных структур, ядер, синапсов), так и эффекты антагонизма (состояние структур, гематоэнцефалического барьера).

6. Облучение в условиях гипоксической гипоксии увеличивает резервное время развития неврологических расстройств и снижает тяжесть патоморфологических изменений в ранние сроки пострадиационного периода. При этом состояние синапсов, нервных и глиальных клеток, капиллярной стенки улучшается, а поражение периваскулярной астроцитарной муфты, напротив, усугубляется, вызывая более интенсивное развитие отеков.

7. Гипоксическая гипоксия, воздействующая до облучения, во всех изученных дозах, уменьшает степень ранних проявлений неврологических расстройств и деструктивных изменений, но не препятствует развитию отека мозга. Пострадиационное воздействие гипоксической гипоксии в ранние сроки зависит от дозы облучения: при 50 Зв радиомодификация не выявляется, а при 100 Зв обнаруживаются разнонаправленные эффекты (состояние синапсов, клеток и их ультраструктур улучшается, а структура гематоэнцефалического барьера и клинические проявления соответствуют таковым при облучении в атмосферном воздухе).

8. Облучение в условиях дыхания чистым нормобарическим кислородом сокращает резервное время развития неврологических расстройств, и усиливает тяжесть патоморфологических изменений в ранние сроки пострадиационного периода. При этом поражение синапсов, нервных и глиальных клеток, капиллярной стенки усугубляется, поражение

периваскулярной астроцитарной муфты, наоборот, замедляется, что уменьшает степень развития отеков головного мозга.

9. Кислород, воздействующий до облучения во всех изученных дозах, практически не оказывает радиомодифицирующего влияния, а при его применении после облучения усиливает неврологическую симптоматику и радиационное поражение клеток, синапсов, капилляров. Выраженность отека зависит от дозы облучения: при 50 Зв - уменьшается, а при больших дозах соответствует таковой при облучении в атмосферном воздухе.

10. Эффекты радиомодификации поражения головного мозга измененной газовой средой у более высокоорганизованных животных (собаки) выражены слабее, чем у грызунов (крысы) как по неврологическим, так и всем изученным патоморфологическим показателям.

11. Динамические факторы полета (вибрация, перегрузки), воздействующие до гамма-облучения, не моделируют радиационные нейроморфологические эффекты, а при действии после облучения усиливают их.

12. Электромагнитное излучение, воздействующее до гамма-облучения, снижает выраженность нейроморфологических эффектов, а при действии после облучения усиливает их по всем рассматриваемым патоморфологическим критериям.

13. Разработанная математическая модель' развития нейроморфологических эффектов в головном мозге под влиянием радиационного эффекта, а также моделирование их другими экстремальными факторами адекватно отражает выявленные патоморфологические изменения и может быть использована для их прогнозирования.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах: Монографии:

1. Ушаков И.Б. Нейроморфологические эффекты электромагнитных излучений: монография / И.Б. Ушаков, В.П. Федоров, О С. Саурина. - Воронеж: ОАО Центрально-Черноземное книжное издательство, 2007. - 287с.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

2. Федоров В.П. О перспективах морфологических исследований мозга в экстремальных ситуациях / В.П. Федоров, И.Б. Ушаков, О.С. Саурина // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2003. - Т.2, №2. - С.3-6.

3. Федоров В.П. Изменения в коре головного мозга при электромагнитном облучении живота / В.П. Федоров, В.Г. Зуев, О.С. Саурина // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2005. - Т.4, №3. - С. 18-22.

4. Ушаков И.Б. Структурно-функциональные механизмы радиационных поражений головного мозга / И.Б. Ушаков, О.С. Саурина, В.П. Федоров // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2005. -Т.4,№3. - С. 13-17.

5. Федоров В.П. Кариометрический анализ реакции нейронов на неравномерное микроволновое облучение / В.П. Федоров, В.Г. Зуев, О.С. Саурина // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2006. -Т.5, №3. - С. 18-21.

6. Саурина О.С. Моделирование морфофункциональных эффектов при гамма-облучении головы в измененной газовой среде / О.С. Саурина, В.П. Федоров // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2006. - Т.5, №3. - С. 25-26.

7. Федоров В.П. Трудности исследования мозга в экстремальных ситуациях и пути их преодоления / В.П. Федоров, И.Б. Ушаков, О.С. Саурина // Морфология, 2006. - Т. 129, №4. -С. 128.

8. Ушаков И.Б. Радиомодифицирующие эффекты измененной газовой среды в зависимости от последовательности ее взаимодействия с гамма-облучением головы в церебральной дозе / И.Б. Ушаков, В.П. Федоров, О.С. Саурина // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2006. - Т.5, №3. - С.22-24.

9. Саурина О.С. Моделирование радиационного поражения головного мозга электромагнитным излучением / О.С. Саурина, В.Г. Зуев, В.П. Федоров // Вестник Российской Военно-медицинской академии. - СПб, 2008. - Т.23, №3. - С. 141.

10. Саурина О.С. Моделирование радиационных эффектов в головном мозге продольной перегрузкой / О.С. Саурина, И.Б. Ушаков, В.П. Федоров // Вестник Российской Военно-медицинской академии. - СПб, 2008. - Т.23, №3. - С. 141-142.

11. Саурина О.С. Структурно-функциональный анализ поражения коры головного мозга при облучении в измененной газовой среде / О.С. Саурина, В.П. Федоров // Морфология, 2008. -Т. 133, №2.-С. 119.

12. Саурина О.С. Математическое моделирование церебрального синдрома при острых радиационных воздействиях / О.С. Саурина // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2009. - Т.8, №2. - С. 554-555.

13. Саурина О.С. Анализ многоуровневых и разнонаправленных сочетаний в радиационной нейроморфологии / О.С. Саурина // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2009. - Т.8, №2. - С. 464-465.

14. Саурина О.С. Особенности реабилитационного периода при церебральной форме лучевой болезни / О.С. Саурина, И.Б. Ушаков, В.П. Федоров // Аллергология и иммунология. - 2009. -Т. 10, №1,-С. 150.

Статьи, труды и материалы конференций

15. Федоров В.П. Гипоксия как типовой нейропатологический процесс при действии факторов полета / В.П. Федоров, И.Б. Ушаков, О.С. Саурина // Гипоксия, механизмы, адаптация, коррекция: материалы 3 Всероссийской конференции. - М., 2002. - С. 132-133.

16. Федоров В.П. Основные направления гипоксической нейрорадиопротекции / В.П. Федоров, И.Б. Ушаков, О.С. Саурина // Гипоксия, механизмы, адаптация, коррекция: материалы 3 Всероссийской конференции. - М ., 2002. - С. 129-130.

17. Федоров В.П. Изменения в головном мозге животных при действии гипоксической гипоксии / В.П. Федоров, И.Б. Ушаков, О.С. Саурина // Актуальные вопросы экспериментальной и клинической морфологии. - Томск, 2002. - №2. - С.72-73.

18. Федоров В.П. Механизмы кислородного эффекта в нейрорадиобиологии / В.П. Федоров, И.Б. Ушаков, О.С. Саурина // Естествознание и гуманизм : сборник научных работ. - Томск, 2004. - Т.1, №3. - с .88.

19. Федоров В.П. Гипоксические механизмы воздействия вибрации на нервную систему / В.П. Федоров, О.С. Саурина, И.Б. Ушаков // Университетская наука: сборник юбилейной научной конференции и сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН, посвященный 70-летию КГМУ. - Курск, 2005. - T.I. - С.75-76.

20. Федоров В.П. Особенности поражения головного мозга при неравномерном электромагнитном облучении / В.П. Федоров, В.Г. Зуев, О.С. Саурина // Актуальные проблемы морфологии : сборник научных трудов. - Красноярск, 2005. - С.206-207.

21. Федоров В.П. Пластичность синапсов при радиационном поражении головного мозга / В.П. Федоров, И.Б. Ушаков, О.С. Саурина // Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга : сборник статей Всероссийской научной конференции с международным участием, 2005. - М., 2005. - С.282-285.

22. Федоров В.П. Структурные основы пластичности мозга при действии антропогенных факторов / В.П. Федоров, A.B. Петров, О.С. Саурина // Структурно-функциональные и

нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга: материалы Всероссийской конференции с международным участием. - М., 2005. - С.215-218.

23. Саурина О.С. Патонёйроморфология гипоксических состояний / О.С. Саурина, В.П. Федоров, О.Ю. Терезанов // 4 Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и студентов по медицине: сборник материалов. - Тула, 2005. - С.230-231.

24. Саурина О.С. Моделирование радиоцеребральных эффектов при комбинированном действии факторов экстремальной интенсивности. / О.С. Саурина, И.Б. Ушаков, В.П. Федоров // Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга: материалы Всероссийской конференции с международным участием. -М., 2006. - С.328-329.

25. Саурина О.С. Морфофункциональные эффекты в головном мозге при гамма-облучении в кислороде / О.С. Саурина, В.П. Федоров // Актуальные вопросы эволюционной, возрастной и экологической морфологии: материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. - Белгород, 2006. - С. 151.

26. Федоров В.П. Ультраструктурные изменения в головном мозге собак при облучении головы / В.П. Федоров, О.С. Саурина, И.Б. Ушаков // Материалы международной конференции БИОРАД. - Сыктывкар, 2006. - С.126-127.

27. Саурина О.С. Целенаправленная модификация измененной газовой средой радиационных эффектов в головном мозге / О.С. Саурина, В.П. Федоров II Актуальные вопросы морфологии : сборник научных трудов. - Красноярск, 2006. - С. 142.

28. Федоров В.П. Некоторые методологические проблемы изучения мозга в экстремальных ситуациях / В.П. Федоров, И.Б. Ушаков, О.С. Саурина // Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга : материалы Всероссийской конференции с международным участием. - М.,2006. - С.325-328.

29. Федоров В.П. Аутоиммунные механизмы поражения в нейрорадиобиологии / В.П. Федоров, И.Б. Ушаков, О.С. Саурина // 5 съезд по радиационным исследованиям : тезисы докладов. - М„ 2006. - Т. 1. - С. 115.

30. Саурина О.С. Особенности реакции головного мозга на неравномерное электромагнитное излучение / О.С. Саурина, А.Н. Трухачев, В.П. Федоров // Физиология адаптации: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Волгоград, 2008. - С.240-242.

31. Саурина О.С. Действие антропогенных факторов на эволюционное развитие головного мозга / О.С. Саурина // Управление в организационных системах: сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции. - Воронеж: Научная книга, 2008. - С. 159161.

32. Саурина О.С. Ранние преходящие неврологические расстройства как реакция на лучевой стресс / О.С. Саурина, И.Б. Ушаков, В.П. Федоров // Физиология адаптации: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Волгоград, 2008. - С.237-239.

33. Саурина О.С. Роль кислородного фактора в эволюции головного мозга / О.С. Саурина, В.П. Федоров // Управление в организационных системах: сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции. - Воронеж: Научная книга, 2008. - С. 157-158.

34. Саурина О.С. Система управления радиоцеребральных эффектов динамическими факторами полета / О.С. Саурина, В.П. Федоров // Управление в организационных системах: сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции. - Воронеж: Научная книга, 2008.-С. 161-163.

35. Ушаков И.Б. Структурно-функциональные эквиваленты церебрального синдрома при радиационных воздействиях / И.Б. Ушаков, О.С. Саурина, В.П. Федоров // Боевой стресс: медико-психологическая реабилитация лиц опасных профессий: сборник научных трудов Всероссийской конференции. - М., 2008. - С.283-284.

Подписано в печать 10.07.2009. Формат 60 х 84 1/16. Усл. печ. л. 2,09. Тираж 80 экз. Заказ № 159.

Отпечатано в ООО ИПЦ «Научная книга» г. Воронеж, ул. 303 Стрелковой дивизии, д. 1а. тел. (4732) 205-715,29-79-69 http:// www.n-kniga.ru E-mail: i>K(ftisbook.ni