CC BY
35
© Сидоренко Г. Г.
УДК 612. 176:612. 014. 4
Сидоренко Г. Г.
ОСОБЛИВОСТ1 ВПЛИВУ ВИХРОВИХ 1МПУЛЬСНИХ МАГН1ТНИХ ПОЛ1В НА ЦЕНТРИ ВЕГЕТАТИВНО! РЕГУЛЯЦЙ" ЖИТТеД1ЯЛЬНОСТ1 ОРГАН13МУ
ДНУЗТ ¡м. акад. В. Лазаряна (м. Дшпропетровськ)
Дана робота е фрагментом НДР «Досл\дження нервових механ\зм\в керування, регуляци \ зв'язку в орган\зм\ людини \ тварин», № державно! реестраци 019511023144.
Вступ. На сьогодн\ актуальною е проблема за-бруднення навколишнього середовища магн\т-ними полями (МП) техногенного походження, як\ з'явилися з розвитком технолопй, систем \ засоб\в зв'язку [6].
Досв\д багатолггн\х спостережень вказуе на те, що магн\тн\ поля можуть представляти потенц\й-ну загрозу для здоров'я [8, 9] ¡, одночасно з цим, проявлятись як ефективний фактор проф\лактики \ л\кування багатьох вегетативних \ соматичних по-рушень [1, 2]. По м1р1 розум\ння цього факту задача досл\дження механ\зм\в бюлопчно! дЛ магн\тних пол\в стае все бтьш актуальною. У низькочастотно-му д\апазон\ магн\тне поле практично без будь-яких перешкод проникае у живу тканину \ викликае функ-цюнальн\ зм\ни багатьох ф\зюлопчних процес\в [7]. Зазначаеться, що ефекти в магытобюлопчних до-сл\дах трудно вщтворити, тобто вщповщь бюлопчно! системи на магн\тний сигнал з однаковими ф\зични-ми характеристиками може бути р\зною. Передба-чають, що розм\р \ направлен\сть ф\зюлопчних ре-акц\й на д\ю магн\тних пол\в може мати залежнють в\д початкового стану бюлопчно! системи, а також в\д аызотропи застосованого сигналу. Наприклад, е досл\дження, як\ доводять, що вихров! магн\тн\ поля р\зного напрямку обертання викликають зовс\м р1зн1 бюлопчн\ ефекти [3]. Розкриття механ\зм\в цих явищ потребуе подальших досл\джень.
Незважаючи на св\й сприятливий вплив на ор-ган\зм, магн\тн\ поля в\д 70 мТл \ вище стають стре-совими агентами \ несприятливо позначаються на робот! р\зних функцюнальних систем. Вщбуваеться дискоординац\я роботи ендокринних орган\в, зни-жуеться штенсивнють енергетичних процес\в, поси-люеться гл1кол1з, порушуеться проникнють клггинних мембран, розвиваеться ппокс\я та дистроф\чн\ про-цеси. За ступенем чутливост\ р\зних систем орган\з-му до д\! МП перше м\сце займае нервова система. При цьому виражена реакц\я на магн\тн\ поля з боку ЦНС спостер\гаеться в ппоталамус\, який е вищим \нтегративним центром регулювання внутр\шнього середовища орган\зму. [5]. На сьогодншнм день залишаються до к\нця нез'ясованими особливост\ впливу МП на функцюнальний стан нейрон\в г\пота-ламусу. Под\бн\ досл\дження е довол\ актуальними
як з точки зору механ\зм\в дм, так I з точки зору широкого використання МП в медичн\й практик та г\п-ен\чному нормуванн\.
Мета досл1дження - з'ясування ефект\в впливу вихрового \мпульсного магн\тного поля \ часу його дм на б\оелектричну активн\сть г\поталамуса щур\в та вегетативн\ показники орган\зму щур\в за ф\зю-лог\чних умов.
Об'ект I методи дослщження. Досл\ди були проведен: на безпородних б\лих щурах-самцях, по-д\лених на 3 групи. Перша, контрольна група (п=35), складалася з тварин, як\ перебували за ф\з\олог\ч-них умов. Щури друго! (п=27) та третьо! груп (п=28) п\дпадали п\д д\ю вихрового \мпульсного магн\тного поля правого та л\вого напрямку обертання в\дпо-в\дно. Параметри вихрового \мпульсного МП, яке генерувалось за допомогою магн\тотерапевтично-го пристрою «Магн\тер - 01» [4], становили: рад\-альна складова - 5-10 мТл, тангенц\альна складова - 0,5-15 мТл, частота обертання - 80 Гц. Експози-ц\я загального опром\нювання тривала 15 хвилин щодобово в один \ той же час. Загальна тривалють експерименту складала 21 тиждень. З метою оц\нки електрично! активност\ ппоталамуса щур\в, як показ-ника його морфофункцюнального стану, реестрац\ю сумарно! фоново! електрично! активност\ передньо! \ задньо! зон г\поталамуса (електрог\поталограми, ЕГтГ) проводили за умов гострого експерименту за стандартною методикою вщведення бюпотенциал\в паралельно у тварин ус\х груп через кожн\ три тижн\ впродовж усього перюду досл\дження. В\дведення бiопотенцiалiв зон ппоталамуса зд\йснювали голча-тими електродами (н\хром, д\аметр 100 мкм, лакова \золяц\я за винятком к\нчика) за допомогою пол\гра-фу П6Ч - 01. Координати зон ппоталамуса визна-чали за атласом фронтальних перер\з\в мозку щура [10]. Отриман\ результати оброблялись статистично методом парних пор\внянь. Результати вважали-ся достов\рними при р\вн\ значимост\ Р<0,05. Було досл\джено повед\нков\ \ вегетативн\ реакци щур\в у тест\ «в\дкрите поле».
Утримання тварин та експерименти проводили-ся вщповщно до положень «бвропейсько! конвенци про захист хребетних тварин, як\ використовуються для експеримент\в та \нших наукових ц\лей» (Страсбург 1985), «Загальних етичних принцип\в експери-мент\в на тваринах», ухвалених Першим нацюналь-ним конгресом з бюетики (Ки!в, 2001).
Peзyльтaти дocлiджeнь Ta ïx oбгoвopeння.
Рaзoм зi змiнaми aбcoлютнoÏ пoтyжнocтi xвиль EñT щypiв пiд впливoм мaгнiтниx пoлiв пpaвoгo i лiвoгo нaпpямкy oбepтaння, ми визнaчaли динaмiкy ^e^ тpaльнoÏ пoтyжнocтi чacтoтниx дiaпaзoнiв ERf, тобто Ïx пoтyжнicть, нopмoвaнy дo зaгaльнoÏ пoтyжнocтi eлeктpичнoÏ aктивнocтi вiдцiлiв гiпoтaлaмyca. Taкий пiдxiд 6ув oбфyнтoвaний тим, щo, якicнi пoкaзники y динaмiцi фopмyвaння EГтГ y дeякиx випaдкax e бiльш iнфopмaтивними, нiж ктькюы, тa мoжyть вiдoбpa-жaти мoдyляцiю pитмiв eлeктpичнoÏ aктивнocтi мoз-кoвoÏ cтpyктypи вiднocнo oдин oднoгo, щo нe мoжнa пoмiтити пpи aнaлiзyвaннi знaчeнь aбcoлютнoÏ пo-тyжнocтi. У нaшoмy дocлiджeннi пoкaзники EГтГ щypiв, щo були пiд впливoм виxpoвoгo МП, cyrre-вo зaлeжaли вщ змiни нaпpямкy oбepтaння пoля. Ha зaпиcy EГтГ щypiв, щo знaxoдилиcь пiд дieю МП o6ox нaпpямкiв oбepтaння, впpoдoвж вcьoгo чacy дocлiджeння cпocтepiгaлacь cyттeвa cинxpoнiзa-цiя eлeктpичниx кoливaнь. Пiд чac вcьoгo тepмiнy дocлiджeння дoмiнyючим був дeльтa-pитм, вщм-ткoвa пpeдcтaвлeнicть якoгo кoливaлиcь в мeжax 58 - 83 % ^и^). Пiд чac пpoвeдeння cпeктpaльнo-гo aнaлiзy бyлo виявлeнo, щo вiдcoткoвий пoкaзник пoтyжнocтi y дeльтa-дiaпaзoнi EГтГ пiд дieю МП o6ox нaпpямкiв oбepтaння пpoтягoм вcьoгo тepмiнy дo-cлiджeння був нижчим в пopiвняннi з кoнтpoльними знaчeннями. Слщ вiдмiтити, щo пiд дieю МП з пpa-вим нaпpямкoм oбepтaння вiдcoтoк дeльтa-pитмy був нижчим в пopiвняннi з дieю МП з лiвим нaпpям-кoм oбepтaння. В EP^ дocлiджyвaниx гpyп твapин збepiгaлacь тeндeнцiя змeншeння cпeктpaльнoÏ пoтyжнocтi дeльтa-xвиль i збiльшeння цьoгo пo-тазнита для xвиль тeтa-дiaпaзoнy пiд впливoм МП o6ox нaпpямкiв. Biдcoткoвi пoкaзники тeтa-xвиль гiпoтaлaмycy щypiв 2 фупи пoчинaючи з б тижня i дo кiнця eкcпepимeнтy зaвжци були вищими зa aнaлoгiчнi дaнi твapин 1 гpyпи. Дaний пoкaзник га-ливaвcя в мeжax 1б - 31 %. Haйбiльш виpaжeнoю
бyлa дiя МП з пpaвим нaпpямкoм oбepтaння нa 21 тижнi дocлiджeння (Р<0,05). Пpoтягoм мaйжe y^o-га eкcпepимeнтy знaчeння cпeктpaльнoÏ пoтyжнocтi aльфa-xвиль y щypiв, щo знaxoдилиcь пщ впливoм МП, були вищими, ыж y кoнтpoльнiй гpyпi. HaTO-мють, пpeдcтaвництвo бeтa-xвиль в EГтГ y твapин 2 i 3 фуп бyлo пpoтягoм мaйжe ycьoгo eкcпepимeнтy знижeним вiднocнo кoнтpoлю.
Taким чинoм cпeктpaльний aнaлiз EГтГ твapин, щo пepeбyвaли пiд впливoм МП piзнoгo нaпpямкy oбepтaння пoкaзaв, щo в eлeктpичнiй aктивнocтi п-пoтaлaмyca пpoтягoм eкcпepимeнтy вiдбyвaлocь збiльшeння пpeдcтaвлeнocтi тeтa- й aльфa-пoдiбнoÏ aктивнocтi, щo мoжe вкaзyвaти нa пocилeння зa yмoв дiÏ МП aктивнocтi cинxpoнiзyючиx pитмoyтвopюючиx cиcтeм мoзкy. Зpocтaння нopмoвaнoÏ пoтyжнicть xвиль тeтa-дiaпaзoнy мoглo cвiдчити пpo poзвитoк в opгaнiзмi щypiв зa дaниx yмoв aктивнoгo CTpeco-пoдiбнoгo cтaнy. Oдepжaнi дaнi мoжнa poзглядaти як пpoяви в EГтГ пщ тpивaлoю дieю викopиcтaниx МП oзнaк нaпpyги тa cтpecoвoгo нaвaнтaжeння. Пe-peвaжaння cинxpoнiзyючиx впливiв мoжe cвiдчити пpo фopмyвaння cтpec-peaкцiÏ в opгaнiзмi, якa мae oбмeжyвaтиcь y фiзioлoгiчнo дoпycтимиx мeжax. Oтpимaнi peзyльтaти пeвним чинoм вiдoбpaжaють yнiвepcaльнi зaкoнoмipнocтi дм МП нa opгaнiзм i мo-жуть бути викopиcтaнi пpи poзpoбцi нopм гiгieнiчнo-гo нopмyвaння eлeктpoмaгнiтнoгo впливу.
Для cпocтepeжeння cиcтeмнoÏ peaкцiÏ opгaнiз-му нa дiю МП i poзкpиття мexaнiзмiв peaлiзaцiÏ ^н-тpaльниx пpoцeciв були пpoвeдeнi eкcпepимeнти щoдo визнaчeння cтaнy вeгeтaтивнoÏ peгyляцiÏ y щypiв пiд чac дocлiджeння.
Пiд впливoм МП o6ox нaпpямкiв бiльшicть чacy cпocтepeжeння pyxoвa тa дocлiдницькa aктивнicть щypiв збiльшyвaлacь пpиблизнo y 1,5-2 paзи вiд кoнтpoльниx знaчeнь. Знaчeння вeгeтaтивниx пo-газниюв чepeз 15-21 тижнi дocлiджeння пiдвищyвa-лиcь зa кoнтpoльнi y 2-3 paзи. Taким чинoм, pyxoвi,
Ри^ Динaмiкa нopмoвaниx cпeктpaльниx пoтyжнocтeй ( %) чacтoтниx кoмпoнeнтiв ЕГтГ, y щypiв, якi знaxoдилиcь зa фiзioлoгiчниx yмoв (1) i щу-pm, щo були пiд впливoм МП пpaвoгo нaпpямкy oбepтaн-ня (2), щypiв, щo зaзнaвaли впливу лiвoнaпpaвлeнoгo МП (3). Пo вici aбcциc - чac вiд пoчaткy дocлiдy, тижнi; пo вici opдинaт - вiднocнi пoкaзники пoтyжнocтi, %. А-Г динaмiкa пoтyжнocтeй кoливaнь чac-^тниж дiaпaзoнiв вiдпoвiднo 0,5-3,5 Гц (дeльтa-дiaпaзoн), 4-7 Гц (тeтa-дiaпaзoн), B-13 Гц (aльфa-дiaпaзoн), 14-35 Гц (бeтa-дiaпaзoн).
доатдницью i вегетативн реакцп щур1в у TecTi «вщ-крите поле» пiд магытним впливом за фiзiологiчниx умов активувались.
Висновки. Дiя вихрового iмпульcного магытно-го поля викликала змiни бюелектрично! активноcтi гiпоталамуcа щурiв, повeдiнковиx i вегетативних рeакцiй у тecтi «вщкрите поле». Характер змiн пiд впливом магытного поля залежав вiд напрямку його обертання, чаcу його впливу.
Доcтовiрнe пiдвищeння потужноcтi уcix компонент бiоeлeктричноI активноcтi переднього i за-днього вiддiлiв гiпоталамуcа щурiв пiд дieю вихрового iмпульcного магнггного поля cвiдчили про п^илен-ня ^нхроызуючих ритмоутворюючих cиcтeм мозку,
яке було омбливо виражене пiд впливом магытно-го поля з правим напрямком обертання (р<0,01). Cинxронiзацiя бюелектрично! активной була бiльш потужною у передньому ппоталамуЫ i cвiдчила про актива^ю трофотропних рeакцiй. Aктивацiя трофо-тропного вiддiлу вегетативно! нервово! ^стеми пiд впливом магнiтного поля пщтверджена пщвищен-ням показникiв вегетативних реакцм тварин у тecтi «вiдкритe поле».
Перспективи подальших дослщжень. До-^щження змiн парамeтрiв електрично! активноcтi шших вiддiлiв головного мозку щурiв при комбЫова-ному впливi cтрecу i вихрового iмпульcного МП правого i лiвого напрямку обертання.
Л1тература
1. Гуляр C. A. Постоянные магнитные поля и их применение в медицине / C. A. Гуляр, Ю. Л. Лиман^ий. - Киев: Ин-т физиол. им. A. A. Богомольца HAH Украины, 2006. - 320 c.
2. Деген И. Л. Магнитотерапия / И. Л. Деген. - М.: Практиче^ая медицина, 2010. - 272 c.
3. Кучугурный Ю. П. Моделирование комбинированих магнитных полей, истользуемых в магнитотерапии заболеваний -поопедствий радиационного облучения / Ю. П. Кучугурный, И. И. Соколов^ий, A. A. Яшин // Вестник новых медицин-^их технологий. - 2003. - Т. X, № 4. - С. 73-75.
4. Патент № 29009 A Украина, 6 A61N2/02. Пристрм для генерування магштних полiв / Ю. О. Фштов, I. I. Соколов^ий, I. I. Гриценко, М. Я. Житник, Ю. Г. Путилов, A. I. Руденко - Заяв. 15. 01. 1993 № 3687 - XII; -опубл. 01.06.2000. - Бюл. № 5.
5. Пестряев В. A. Управляемое воздействие импуль^ого электромагнитного поля на центральную нервную ^стему / В. A. Пестряев// Биофизика. - 1994. - Т. 39. - № 3. - С. 515 - 518.
6. Степанюк И. A. Электромагнитные поля крайне низких частот как важнейший экологичecкий фактор / И. A. Степа-нюк // Международный крым^ий ceминар «Коcмоc и буфера. Физиче^ие поля в биологии, медицине и экологии». - 2001. - С. 7-9.
7. Темурьянц H. A. Сверхнизкочастотные электромагнитные ^шалы в биологиче^ом мире / H. A. Темурьянц, Б. М. Владимир^ий, О. Г. Тишкин. - Киев: Наук. думка, 1992. - 188c.
8. Magnetic fields and childhood cancer / M. Feychting, G. Schulgen, J. H. Olsen, A. Ahlbom // Pooled analysis of two Scandinavian studes. Eur. J. Cancer, - 1995. - 31 A, № 12. - P. 2035-2039.
9. Wilson B. Extremely Low Frequency. Electromagnetic fields: The Question of Cancer / B. Wilson, R. Stevens, L. E. Anderson // Battelle Press: Columbus OH, 1990. -P. 81.
10. Zilles K. The Cortex of the Rat. A Stereotaxis Atlas / K. Zilles. - Berlin. Germany: Springer, -1985. - 148 р.
УДК 612. 176:612. 014. 4
ОСОБЛИВОСТ1 ВПЛИВУ ВИХРОВИХ 1МПУЛЬСНИХ МАГН1ТНИХ ПОЛ1В НА ЦЕНТРИ вегетативно! РЕГУЛЯЦП ЖИТТ6Д1ЯЛЬНОСТ1 ОРГАН13МУ
Сидоренко Г. Г.
Резюме. Досл\джували вплив вихрових ¡мпульсних магн\тних пол\в, створених обертанням гол\вки маг-н\ту в правому \ л\вому напрямку, на сумарну фонову електричну активн\сть трофо- \ ерготропно! зон г\пота-ламуса щур\в. Встановлено, що при тривалому вплив\ зазначених магн\тних пол\в в електричн\й активност\ г\поталамуса протягом експерименту в\дбувалось збтьшення представленост\ тета- й альфа-под\бно! активности що може вказувати на посилення за умов д\! магн\тного поля активност\ синхрон\зуючих ритмоутворюючих систем мозку. Наявн\сть процес\в синхрон\зац\! може св\дчити про розвиток функц\ональних зм\н центрально! нервово! системи, як\ мають пристосувальне значення, \ можуть в\дображати п\двищення неспециф\чно! резистентност\ орган\зму у в\дпов\дь на вплив магн\тного поля.
Ключов1 слова: вихрове \мпульсне магн\тне поле, електрична активн\сть г\поталамуса, електроппота-ламограма, синхрон\зац\я.
УДК 612. 176:612. 014. 4
ОСОБЕННОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВИХРЕВЫХ ИМПУЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЦЕНТРЫ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА
Сидоренко А. Г.
Резюме. Исследовали влияние вихревых импульсных магнитных полей, созданных вращением головки магнита в правом и левом направлении, на суммарную фоновую электрическую активность трофо- и эрготропной зон гипоталамуса крыс. Установлено, что при длительном влиянии указанных магнитных полей в электрической активности гипоталамуса напротяжении эксперимента происходило увеличение
представленности тета- и альфа-подобной активности, что может указывать на усиление в условиях действия магнитного поля активности синхронизирующих ритмообразуючщих систем мозга. Наличие процессов синхронизации может свидетельствовать про развитие функциональных изменений центральной нервной системы, которые имеют приспособительное значение, и могут отображать повышение неспецифической резистентности организма в ответ на воздействие магнитного поля.
Ключевые слова: вихревое импульсное магнитное поле, электрическая активность гипоталамуса, електрогипоталамограмма, синхронизация.
UDC 612. 176:612. 014. 4
Features of Influence of Vortex Pulse Magnetic Fields on the Centers of Vegetative Regulation of Activity of the Organism
Sidorenko А. G.
Abstract. Investigated influence of the vortex pulse magnetic fields created by rotation of a head of a magnet in the right and left direction with a frequency of 80 Hz, on total background electric activity trophy and ergotropic zones of rats hypothalamus. Total getting action of a low frequency magnetic field causes various processes at system (reflex and humoral) and structural and metabolic physiological levels. That is why dynamics of electrical activity of the departments of rats hypothalamus, exposed to the influence of vortex pulse mafnetic fields, could reflect changes of the electric phenomenon accompanying structural transformations.
But not an exceptional that fact that parameters of the rats electrohypothalamogram at action of vortex pulse magnetic fields were changed by neuro-humoral responses conducted by the leading role of the hypothalamus. Together with the changes of absolute power waves electrohypothalamogram rats under the influence of magnetic fields of the right and left directions of rotation, we determined the dynamics of spectral power frequency bands electrohypothalamogram, that is their power, normalized to the total power of the electrical activity of the hypothalamus departments. Such approach was based on the fact that the quality indicators in the dynamics of the formation electrohypothalamogram in some cases more informative than quantitative, and may reflect the modulation of the electrical activity of brain rhythms structure relative to each other that cannot be seen when analyzing the values of absolute power. In our research indicators electrohypothalamogram rats who were under the influence of a vortex magnetic field, significantly depended on change of the direction of rotation of a field. Long influence of multidirectional magnetic fields leads to multidirectional changes in electric activity of the rat hypothalamus and with increasing duration of exposure to the effects of the difference increases. It is established that at long influence of the specified magnetic fields in electric activity of the hypothalamus throughout experiment there was an increase in representation a theta- and alpha- like activity which may indicate that the gain in terms of the magnetic field activity that making rhythm in systems of the brain. The described processes are most expressed in the area of the hypothalamus trophotropic when exposed to a magnetic field with the right direction of rotation.
Availability synchronization processes can testify about the development of functional changes in the central nervous system that have adaptive significance and can display the increase of nonspecific resistance of the organism in response to the magnetic field. Increased activity of the trophotropic areas of hypothalamus under the influence of a magnetic field is confirmed with researches of balance of vegetative regulation (on behavioural indicators in the "open field" test) and is considered as a reason for the development of natural resistance states based on activation trophotropic reactions in which there is no depletion and irreversible physiological damage.
Such result is interesting from the point of view of the modern researches characterizing various parties of the general reaction, induced by use of vortex pulse magnetic fields, in particular increase of the general resistance of an organism. However long influence of magnetic fields can lead to weakening of functional reserves of an organism and emergence of reversible violations of structure and functions. Considering data of quoted works, it is possible to claim that results of our experiments reflected a certain universal regularity of action of electromagnetic radiations on bio objects.
Key words: the vortical impulsive magnetic field, hypothalamic electric activity, electrohypothalamogram, synchronization.
Рецензент - проф. Ляшенко В. П.
Стаття надшшла 25. 03. 2014 р.
