zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2019-59-5-284-290zurniimtpe-1360Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESНейрофизиологические и морфологические эффекты воздействия вибрации в динамике постконтактного периода при экспериментальном моделированииNeurophysiological and morphological effects in the post-exposure vibration period during experimental modelingЯкимоваН. Л.YakimovaNatalya L.

Якимова Наталья Леонидовна, ст. научный сотр.

12а мкр, 3, Ангарск, Иркутская область, 665827

senior science researcher

3, 12a mikroraion, Angarsk, 665827

ynl-77@list.ruПанковВ. А.PankovVladimir A.

12а мкр, 3, Ангарск, Иркутская область, 665827

3, 12a mikroraion, Angarsk, 665827

ЛизаревА. В.LizarevAleksandr V.

12а мкр, 3, Ангарск, Иркутская область, 665827

3, 12a mikroraion, Angarsk, 665827

РукавишниковВ. С.RukavishnikovViktor S.

12а мкр, 3, Ангарск, Иркутская область, 665827

3, 12a mikroraion, Angarsk, 665827

КулешоваМ. В.KuleshovaMarina V.

12а мкр, 3, Ангарск, Иркутская область, 665827

3, 12a mikroraion, Angarsk, 665827

КатамановаЕ. В.KatamanovaElena V.

12а мкр, 3, Ангарск, Иркутская область, 665827

3, 12a mikroraion, Angarsk, 665827

ТитовЕ. А.TitovEvgeny A.

12а мкр, 3, Ангарск, Иркутская область, 665827

3, 12a mikroraion, Angarsk, 665827

РусановаД. В.RusanovaDina V.

12а мкр, 3, Ангарск, Иркутская область, 665827

3, 12a mikroraion, Angarsk, 665827

ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»РоссияEastern-Siberian Institute of Medical and Ecological ResearchRussian Federation20193105201905284290Copyright © Якимова Н.Л., Панков В.А., Лизарев А.В., Рукавишников В.С., Кулешова М.В., Катаманова Е.В., Титов Е.А., Русанова Д.В., 20192019Якимова Н.Л., Панков В.А., Лизарев А.В., Рукавишников В.С., Кулешова М.В., Катаманова Е.В., Титов Е.А., Русанова Д.В.Yakimova N.L., Pankov V.A., Lizarev A.V., Rukavishnikov V.S., Kuleshova M.V., Katamanova E.V., Titov E.A., Rusanova D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/1360Введение

Введение. Вибрационная болезнь продолжает занимать одно из ведущих мест в структуре профессиональной патологии. У работающих после прекращения контакта с вибрацией отмечается генерализация и прогрессирование нарушений в организме. Остаются недостаточно изученными патогенетические механизмы прогредиентного течения нарушений в нервной системе в постконтактном периоде воздействия вибрации.

Цель исследования — апробация экспериментальной модели воздействия вибрации для оценки нейрофизиологических и морфологических эффектов вибрации у крыс в динамике постконтактного периода.

Материалы и методы

Материалы и методы. Работа выполнена на 168 беспородных белых крысах-самцах в возрасте 3 месяцев массой 180–260 г. Воздействие вибрацией осуществлялось на вибростенде частотой 40 Гц в течение 60 суток ежедневно 5 раз в неделю по 4 часа в сутки. Обследование животных выполнялось после окончания воздействия физического фактора, на 30-е, 60-е и 120-е сутки постконтактного периода. Для оценки отдаленных нейрофизиологических и морфо-функциональных эффектов вибрации у крыс использовались показатели поведенческих реакций, биоэлектрической активности соматосенсорной зоны коры головного мозга, соматосенсорных и зрительных вызванных потенциалов, параметры мышечного ответа, морфологические показатели нервной ткани.

Результаты

Результаты. В динамике постконтактного периода наблюдали сохранение нарушений ориентировочно-исследовательского, двигательного и эмоционального компонентов поведения. В центральной нервной системе установлена нестабильность активности ритмов электроэнцефалограммы, снижение амплитуды зрительных вызванных потенциалов, удлинение латентности соматосенсорных вызванных потенциалов, уменьшение общего числа нормальных нейронов и астроглии. В периферической нервной системе сохранялись изменения показателей: возрастание длительности и латентности, уменьшение амплитуды нервно-мышечного ответа.

Выводы

Выводы: Экспериментальная модель позволяет изучать отдаленные нейрофизиологические и морфологические последствия воздействия вибрации на организм. Подтверждено формирование и сохранение изменений поведенческой активности, нейрофизиологических и морфологических эффектов воздействия вибрации с 30-х по 120-е сутки постконтактного периода.

Introduction

Introduction. Vibration disease continues to occupy one of the leading places in the structure of professional pathology. In workers after the termination of contact with vibration generalization and progression of violations in an organism is noted. The pathogenetic mechanisms of the progredient course of disturbances in the nervous system in the post-contact period of vibration exposure remain insufficiently studied.

The aim of the study was to test an experimental model of vibration exposure to assess the neurophysiological and morphological effects of vibration in rats in the dynamics of the post-contact period.

Materials and methods

Materials and methods. The work was performed on 168 white male outbred rats aged 3 months weighing 180–260 g. The vibration effect was carried out on a 40 Hz vibrating table for 60 days 5 times a week for 4 hours a day. Examination of animals was performed after the end of the physical factor, on the 30th, 60th and 120th day of the post-contact period. To assess the long-term neurophysiological and morphofunctional effects of vibration in rats, we used indicators of behavioral reactions, bioelectric activity of the somatosensory zone of the cerebral cortex, somatosensory and visual evoked potentials, parameters of muscle response, morphological parameters of nervous tissue.

Results

Results. In the dynamics of the post-contact period observed the preservation of violations of tentatively research, motor and emotional components of behavior. In the Central nervous system instability of activity of rhythms of an electroencephalogram, decrease in amplitude of visual evoked potentials, lengthening of latency of somatosensory evoked potentials, decrease in total number of normal neurons and astroglia is established. In the peripheral nervous system remained changes in indicators: increasing duration and latency, reducing the amplitude of the neuromuscular response.

Conclusions

Conclusions: The experimental model allows us to study the long-term neurophysiological and morphological effects of vibration on the body. The formation and preservation of changes in behavioral activity, neurophysiological and morphological effects of vibration from the 30th to the 120th day of the post-contact period were confirmed.

вибрацияцентральная нервная системапериферическая нервная системапостконтактный периодэкспериментvibrationcentral nervous systemperipheral nervous systempost-contact periodexperimentРабота выполнена при финансовой поддержке из средств Федерального бюджета в рамках выполнения государственного задания ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований».The work was performed with financial support from the Federal budget in the framework of the state order of Eastern-Siberian Institute of Medical and Ecological Research.ReferencesБабанов С.А., Воробьева Е.В. Особенности психологического статуса лиц с вибрационной болезнью. Гигиена и санитария. 2013; 2: 36–8.Babanov S.A., Vorob’eva E.V. Features of the psychoemotional disorders in patients due to exposure to local and general vibration. Gigiena i sanitariya. 2013; 2: 36–8 (in Russian).Смирнова Е.Л., Потеряева Е.Л., Никифорова Н.Г. Роль процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в формировании особенностей течения вибрационной болезни в различные сроки послеконтактного периода. Справочник врача общей практики. 2015; 1: 25–30.Smirnova E.L., Poteryaeva E.L., Nikiforova N.G. Role of processes lipid peroxidation and antioxidant protection forming features of the current vibration disease in different date period post-exposure.Spravochnik vracha obshchey praktiki. 2015; 1: 25–30 (in Russian).Шпагина Л.А., Власенко В.В., Кузнецова Г.В., Кириченко О.Б. Состояние гормональной регуляции при вибрационной болезни в сочетании с артериальной гипертонией в ближайший и отдаленный постконтактные периоды: клинико-экспериментальное исследование. Бюллетень научного совета медико-экологические проблемы работающих. 2007; 2: 53–9.Shpagina L.A., Vlasenko V.V., Kuznetsova G.V., Kirichenko O.B. Hormonal regulation state under vibration disease in combination with arterial hypertension in the nearest and remote aftercontact periods. Clinical-experimental investigation. Byulleten’ nauchnogo soveta mediko-ekologicheskie problemy rabotayushchikh. 2007; 2: 53–9 (in Russian).Рукавишников В.С., Лизарев А.В. К обоснованию концепции «гироскопического» эффекта эндокринной системы при воздействии на организм физических факторов. Acta Biomedica Scientifica. 2006; 3(49): 99–101.Rukavishnikov V.S., Lizarev A.V. About grounding the conception of «hyroscopic effect» of endocrine system in organism exposure to physical factors. Acta Biomedica Scientifica. 2006; 3(49): 99–101 (in Russian).Панков В.А., Катаманова Е.В., Кулешова М.В., Титов Е.А., Картапольцева Н.В., Якимова Н.Л. и др. Динамика морфофункционального состояния центральной нервной системы у белых крыс при вибрационном воздействии. Мед. труда и пром. экол. 2014; 4: 37–44.Pankov V.A., Katamanova E.V., Kuleshova M.V., Titov E.A., Kartapol’tseva N.V., Yakimova N.L. i dr. Dynamics of morphofunctional state of central nervous system in white rates exposed to vibration. Med. truda i prom. ekol. 2014; 4: 37–44 (in Russian).Ганович Е.А., Семенихин В.А. Дисфункция когнитивно-мнестической сферы при вибрационной болезни у горнорабочих Кузбасса. Мед. труда и пром. экол. 2011; 12: 43–8.Ganovich E.A., Semenikhin V.A. Dysfunction of cognitive and memory spheres during vibration disease in miners of Kouzbass. Med. truda i prom. ekol. 2011; 12: 43–8 (in Russian).Рыбина Т.М., Кардаш О.Ф., Данилова Т.К., Амельченко Е.В., Денчук Л.Н., Титкова Е.В. Роль эпидемиологических исследований в осуществлении отбора работников, подвергающихся воздействию шума и вибрации, для проведения медицинской профилактики. Здоровье и окружающая среда. 2013; 23: 68–72.Rybina T.M., Kardash O.F., Danilova T.K., Amel’chenko E.V., Denchuk L.N., Titkova E.V.Epidemiological studies to select workers exposed to occupational noise and vibration for the medical prophylaxis. Zdorov’e i okruzhayushchaya sreda. 2013; 23: 68–72 (in Russian).Панков В.А., Кулешова М.В., Катаманова Е.В. и др. Способ моделирования отдаленных последствий воздействия вибрации на лабораторных животных: пат. 2626719 Рос. Федерация. МПК G 09 B 23/28; №2016123850; 2017.Pankov V.A., Kuleshova M.V., Katamanova E.V. i dr. The method of modeling the long-term effects of vibration on laboratory animals. Patent № 2626719; 2017 (in Russian).Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Высшая школа; 1991.Buresh Ya., Bureshova O., Kh’yuston D.P. Methods and basic experiments for the study of brain and behavior. M.: Vysshaya shkola; 1991 (in Russian).Коржевский Д.Э. Краткое изложение основ гистологической техники для врачей и лаборантов-гистологов. СПб.: Кроф; 2005.Korzhevskiy D.E. Summary of the basics of histological technique for physicians and laboratory technologists-histologists. SPb: Krof; 2005 (in Russian).Калуев А.В. Груминг и стресс. М.: Авикс; 2002.Kaluev A.V. Grooming and stress. M.: Aviks; 2002 (in Russian).Атаева О.В. Локомоторное и ориентировочно-исследовательское поведение крысят в норме и при экспериментальной патологии. Журнал высшей нервной деятельности. 1993; 1: 150–6.Ataeva O.V. Locomotor and orienting-exploratory behavior of rats in normal conditions and in experimental pathology. Neuroscience and Behavioral Physiology. 1993; 1: 150–156 (in Russian).Лахман О.Л., Катаманова Е.В., Нурбаева Д.Ж. Изменение показателей вызванных потенциалов мозга при вибрационной болезни. Вестник гигиены и эпидемиологии. 2010; 1: 56–61.Lakhman O.L., Katamanova E.V., Nurbaeva D.Zh. Changes in the indices of evoked potentials of the brain during vibration disease. Vestnik gigieny i epidemiologii. 2010; 1: 56–61 (in Russian).Bodienkova G.M., Kurchevenko S.I. Influence of industrial vibration on the level of antibodies against regulatory proteins of the nervous tissue. Human physiology. 2016; 42(5): 550–553.Bodienkova G.M., Kurchevenko S.I. Influence of industrial vibration on the level of antibodies against regulatory proteins of the nervous tissue. Human physiology. 2016; 42 (5): 550–3.BarnettM.H., Mathey E., Kiernan M.C., Pollard J.D. Axonal damage in central and peripheral nervous system infl ammatory demyelinating diseases: common and divergent pathways of tissue damage. Curr. Opin. Neurol. 2016; 29(3): 213–21.BarnettM.H., Mathey E., Kiernan M.C., Pollard J.D. Axonal damage in central and peripheral nervous system infl ammatory demyelinating diseases: common and divergent pathways of tissue damage. Curr. Opin. Neurol. 2016; 29 (3): 213–21.Рукавишников В.С., Панков В.А., Лахман О.Л., Бодиенкова Г.М., Дружинина П.Н., Колычева И.В. и др. Общие закономерности формирования неспецифических патогенетических механизмов при воздействии на организм физических факторов производственной среды. Acta Biomedica Scientifica. 2001; 2: 79–85.Rukavishnikov V.S., Pankov V.A., Lakhman O.L., Bodienkova G.M., Druzhinina P.N., Kolycheva I.V. et al. Common regularities of forming non-specific pathological mechanisms in organism exposure to physical factors of industrial environment. Acta Biomedica Scientifica. 2001; 2: 79–85 (in Russian).Noel B. Pathophysiology and classification of the vibration white finger. Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2000; 3: 150–5.Noel B. Pathophysiology and classification of the vibration white finger. Int. Arch. Occup. Environ. Health. 2000; 3: 150–5.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.