CC BY
52
Раздел III
МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И РАЗРАБОТКА ЛЕЧЕБНО-ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ
УДК: 577.3 DOI: 10.12737/5925
ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ЧАСТОТОЙ 5 ГЦ. НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
КРОВИ У КРЫС ЛИНИИ ВИСТАР
Д.О.К. АЛИЕВА, Е.И. САВИН, Т.И. СУББОТИНА, А.А ЯШИН
Тульский государственный университет», пр.Ленина, 92, г. Тула, Россия, 300012, e-mail: dj [email protected]
Аннотация. Биологическое влияние электрических и магнитных полей на организм людей и животных достаточно много исследовалось. Наблюдаемые при этом эффекты, если они и возникают, до сих пор не ясны и трудно поддаются определению, поэтому эта тема остается по-прежнему актуальной. В последнее время многие источники электромагнитных излучений работают в импульсном режиме. Из всего многообразия электромагнитных полей наиболее биологически активными считают импульсные электромагнитные поля. По некоторым данным импульс коренных разрядов может превышать 3 кВт/м, но при их исследовании необходимо учитывать разнообразие параметров определяющих биоэффекты и прогнозировать последствия воздействий вездесущих импульсных электромагнитных полей. В работе систематизированы и проанализированы экспериментальные результаты, полученные авторами за последний год, посвящённые исследованию биохимических показателей крови крыс при воздействии импульсных электромагнитных полей. Воздействие импульсных электромагнитных полей было осуществлено частотой 5 Гц., было проведено 5 сеансов импульсных электромагнитных полей по 30 минут каждой в течении четырёх недель. Полученные данные математически обработаны. Результаты сравнения этих данных с контрольной группой показателей позволило выявить патологическое изменения при воздействие импульсных электромагнитных полей частотой 5 Гц на кровь у крыс.
Ключевые слова: показатели свёртывающей и противосвёртывающей системы, коагулянты, антикоагулянты, оксиданты, антиоксиданты, гиперкоагуляция
EFFECT OF PULSED ELECTROMAGNETIC FIELDS WITH A FREQUENCY OF 5 HZ ON BIOCHEMICAL INDICES OF BLOOD
IN THE WISTAR RATS
J.O.K. ALIEVA, E.I. SAVIN, T.I. SUBBOTINA, A.A YASHIN
Tula State University, Lenin av., 92, Tula, Russia, 300012, e-mail: dj [email protected]
Abstract. Biological effect of electromagnetic fields on an organism of persons and animals were investigated quite a lot. The observed effects, if they occur, are still unclear and difficult to determine, therefore, this issue remains relevant. Recently many sources of electromagnetic radiations work in a pulse mode. From all variety of electromagnetic fields most biologically active are considered the pulsed electromagnetic fields (PEMF). According to some information the impulse of radical categories can exceed 3 kW/m, but in their study it is necessary to consider a variety of parameters defining the bioeffects and to predict the consequences of influences of ubiquitous EMF. The experimental results received by authors for the last year, devoted to study of biochemical indicators of blood in the rats at the effects of pulsed electromagnetic fields were systematized and analyzed in this paper. PEMF effect was carried out with a frequency of 5 Hz. 5 in the sessions of PEMF for 30 minutes per each within four weeks. The obtained data are mathematically processed. The results of comparison of these data with control group of indicators allowed to revealing the pathological changes at PEMF impact with a frequency of 5 Hz on blood in the rats.
Key words: indicators of coagulative and anticoagulative system, coagulants, anticoagulants, oxidizers, antioxidants, hyper coagulation.
Цель исследования - исследовать изменения агрегатного состояния крови при воздействии импульсных магнитных полей частотой 5 Гц.
Материалы и методы исследования. Экспериментальные исследования выполнены на беспородных крысах обоих полов в возрасте от 3 до 6 месяцев. Животные подвергались воздействию импульсных электромагнитных полей частотой 5 Гц, продолжительность однократного воздействия 30 минут. Суммарная время экспозиции составило 600 минут. Обработка данных проводилась с использованием системы STATISTICA 6.0. [2].
Результаты и их обсуждения. В нашей предыдущей работе мы рассматривали влияние импульсных электромагнитных полей частотой 8 Гц на биохимические показатели крови [1]. Влияние импульсного тока на биологические объекты до конца не изучены. До настоящего времени остаётся некоторая неопределённость наших знаний о взаимодействии магнитных полей с органными и клеточными структурами, а так же о том, как происходит трансформация физической энергии импульсного электромагнитного поля в реакцию организма.
Сравнение показателей, отражающих активность свер-
тывающеи и противосвертывающеи систем крови животных контрольной группы и животных, подвергшихся воздействию импульсным электромагнитным полем частотой 5 Гц., позволило установить, что у крыс, подвергшихся облучению, по сравнению с контрольными крысами произошло увеличение времени рекальцификации плазмы (с 41,0±2,17 до 42,5±0,74 с). Незначительные изменения наблюдается в концентрации фибриногена увеличение, но в сотых долях (с 10,6±0,40 до 10,87±0,43 мкмоль/л), а концентрация фибрина незначительно возросла (с 0,22±0,04 до 0,35±1,0 мкмоль/л). Концентрация продуктов деградации фибрина (ПДФ) снизилась (с 42,0±0,46 до 39,7±0,76 нмоль/л). Изменений в концентрации гепарина не наблюдается (с 0,50±0,03 до 0,51±0,1 E/л), а активность антитромбина III снизилось (с 90,3±0,09 до 83,8±0,97%). Сравнивая показания активности плазмина у животных контрольной группы (9,0±0,49 мм2) и животных подвергшихся воздействию ИЭМИ частотой 5 Гц. (9,0±0,01 мм2), изменений не наблюдаются [3,4]. Концентрация а2-макроглобулина увеличилось (с 3,9±0,22 до 5,1±0,16 мкмоль/л), концентрация а1-антитрипсина так же возросла (с 38,5±0,56 до 48,9±0,96 мкмоль/л). На рис. 1 приведена диаграмма, отражающая указанные выше изменения уровней коагулянтов, на рис. 2 диаграмма, отражающая изменения уровней антикоагулянтов.
Рис. 1. Диаграмма, отражающая уровень изменений средних значений активности коагулянтов животных, подвергшихся воздействию ИЭМИ частотой 5 Гц. по сравнению с контрольной группой
Рис. 2. Диаграмма, отражающая уровень изменений средних значений активности антикоагулянтов животных, подвергшихся воздействию ИЭМИ частотой 5 Гц. по сравнению с контрольной группой
Рис. 4. Диаграмма, отражающая уровень изменений средних значений активности антиоксидантов животных, подвергшихся воздействию ИЭМИ частотой 5 Гц по сравнению с контрольной группой
Рис. 3. Диаграмма, отражающая уровень изменений средних значений активности оксидантов животных, подвергшихся воздействию ИЭМИ частотой 5 Гц. по сравнению с контрольной группой
Рис. 5. Диаграмма, отражающая уровень изменений средних значений
Изучение активности свободно-радикальных процессов позволило установить, что у животных, подвергшихся воздействию ИЭМИ частотой 5 Гц., по сравнению с контрольной группой произошло увеличение концентрации гидроперекисей липидов (с 1,3±0,01 до 2,1±0,98 OE/мл) и малонового диальдегида (с 0,73±0,02 до 1,82±0,99 мкмоль/л). Эти результаты свидетельствуют о том, что в результате воздействия ИЭМИ частотой 5 Гц. происходит активация оксидантных систем организма. На рис. 3 приведена диаграмма отражающее приведённые выше изменения.
В тоже время по сравнению с контрольной группой у животных подвергшихся воздействию ИЭМИ частотой 5 Гц снизились общая антиокислительная активность плазмы (с 25,0±0,40 до 19,6±0,98%), активность каталазы (с 12,0±0,38 до 9,6±0,99 мкат/л) и активность супероксиддисмутазы (с 2,35±0,17 до 1,84±0,97 OE/1 мг белка эритроц.) Данные результаты свидетельствуют о снижении активности антиок-сидантных систем при воздействии ИЭМИ частотой 5 Гц. Приведена диаграмма, отражающая указанные выше изменения уровней антиоксидантов (рис. 4).
Изучение активности осей стресса и медиаторов у крыс, подвергшихся воздействию ИЭМИ частотой 5 Гц, позволило установить, что у облучённых крыс по сравнению с контрольной группой концентрация адреналина увеличилась с (1,8±0,17 до 5,0±0,97 нмоль/л) а концентрация норадреналина (с 4,20 ±0,13 до 7,5±0,93 нмоль/л). Это говорит об активации I оси стресса. Концентрация кортизона увеличилась (с 58,8±0,15 до 91,2±0,99 нмоль/), что свидетельствует об активации II оси стресса. Концентрация медиатора серотонина снизилась ( с 0,42±0,22 до 0,34±0,92 мкг/л) На рис. 5 приведена диаграмма, отражающая указанные выше изменения.
Активности стрессорных гормонов животных, подвергшихся воздействию ИЭМИ частотой 5 Гц по сравнению с контрольной группой.
Заключение. Таким образом, можно сказать, что результаты анализов при воздействии импульсным электромагнитным полем частотой 5 Гц, в отличие от полей, с частотой 8 гц, носят промежуточный характер с небольшой наклонностью к процессам гиперкоагуляции. О последнем
факте свидетельствует незначительное повышение концентрации фибрина и снижение активности антиттромбина III и его способности к удалению свободного тромбина.
Под действием подвергшихся воздействию ИЭМИ частотой 5 Гц, произошла активация системы I и II осей стресса, в то же время снизилось активность антиоксидан-тов и медиатора серотонина.
Литература
1. Алиева Д.О.к. Савин Е.И. Субботина Т.И. Яшин А.А. Влияние импульсных электромагнитных полей частотой 8 Гц на биохимические показатели крови у крыс линии Вис-тар // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2013. N 1. URL: http://medtsu.tula.ru/VNMT/ Bulletin/E2013-1/4611.pdf)
2. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. 182 с.
3. Хасая Д.А. Особенности активности свободно-радикальных процессов при воздействии электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на живой организм // VIII МНТК «Физика и технические приложения волновых процессов»: материалы конференции. СПб, 2009. С. 346-347.
4. Хасая Д.А. Особенности действия электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на агрегатное
состояние крови (экспериментальное исследование): авто-реф. дис.... канд. биол. наук. Сургут, 2011. 24 с.
References
1. Alieva Dok, Savin EI, Subbotina TI, Yashin AA. Vliyanie im-pul'snykh elektromagnitnykh poley chastotoy 8 Gts na biokhimi-cheskie pokazateli krovi u krys linii Vistar [Application of the correlation and regression analysis to research activity of free radical process under the pulsed electromagnetic fields' effect with 5 hz frequency]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy (Elektronnyy zhurnal) [Internet]. 2013 [cited 2013 Nov 5];1:[about 3 p.]. Russian. Available from: http://medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/ E2013-1/4611.pdf
2. Afifi A, Eyzen S. Statisticheskiy analiz. Podkhod s is-pol'zovaniem EVM: Per. s angl. Moscow: Mir; 1982. Russian.
3. Khasaya DA. Osobennosti aktivnosti svobodno-radikal'nykh protsessov pri vozdeystvii elektromagnitnogo izlucheniya millimetrovogo diapazona na zhivoy organizm. VIII MNTK «Fizika i tekhnicheskie prilozheniya volnovykh protsessov»: mate-rialy konferentsii. SPb; 2009. Russian.
4. Khasaya DA. Osobennosti deystviya elektromagnitnogo izlucheniya millimetrovogo diapazona na agregatnoe sostoyanie krovi (eksperimental'noe issledovanie) [dissertation]. Surgut (Surgut region); 2011. Russian.
УДК: 616.72-089 DOI: 10.12737/5926
ХОЛОДНОПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА МЯГКИХ ТКАНЕЙ СУСТАВА: МОДЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
НА СУСТАВЕ КРЫС
А.Л. ЖУЛИКОВ", Д.А. МАЛАНИН", Н.М. ГАЙФУЛИН"", В.В. НОВОЧАДОВ""", А.В. ПРУДНИКОВ", В.В. БАТАНОВ"
*ГБОУ ВПО Волгоградский государственный медицинский университет, площадь Павших Борцов, д. 1, г. Волгоград, Россия, 400131 "ФГБОУ ВПО Московский государственный университет имени М. В Ломоносова, Ленинские горы, д. 1, г. Москва, Россия, 119234 '"ФГАОУВПО Волгоградский государственный университет, пр-т Университетский, 100, г. Волгоград, Россия, 400062
Аннотация. В работе проведен морфологический анализ влияния холодноплазменной обработки на заживление экспериментальных механических повреждений, сформированных в синовиальной оболочке, менисках и жировом теле в коленных суставах крыс. Для генерации холодной плазмы использован биполярный радиочастотный электрод «CoVac 50 Wand» аппарата «Atlas» (ArthroCare, США) в режимах 3 (150В, 68Вт) и 6 (225В, 160Вт), результаты заживления при спонтанной регенерации и после холодноплазменной обработки прослежены в течение 3 и 6 недель после повреждения. В качестве морфометрических показателей, свидетельствующих о положительном эффекте холодноплазменной обработки, были использованы определения фактора поверхности, расчетного объема регенерата (мм3) и численной плотности клеток в нем (1/мм3). В результате выявлен оптимальный эффект холодноплазменной обработки в режиме 6 (225В, 160Вт) для восстановления дефектов волокнистого хряща менисков и в режиме 3(150В, 68Вт) - для восстановления повреждений синовиальной оболочки и жирового тела суставов. Обработку жирового тела рекомендовано проводить максимально щадящим образом. Показано, что для мягких тканей не характерен феномен «сглаживания-заваривания», а холодноплазменная обработка даже в оптимальных режимах лишь способствует образованию более тонкого рубца на месте дефектов ткани.
Ключевые слова: суставной хрящ, мениски, жировое тело, синовиальная оболочка, холодноплазменная обработка, морфология.
COLD PLASMA PROCESSING OF SOFT TISSUES OF THE JOINTS: MODEL TESTS ON THE JOINT RATS
A.L. ZHULIKOV", D.A. MALANIN"", N.M. GAIFULLIN"", V.V. NOVOCHADOV""", A.V. PRUDNIKOV", V.V. BATANOV"
*Volgograd State Medical University, Pavshikh Bortsov Sq., 1, Volgograd, Russia, 400131 **Moscow state M.V. Lomonosov University, Lenin Hills, d. 1, Moscow, Russia, 119234 ***Volgograd State University, University Avenue, 100, Volgograd, Russia, 400062
Abstract. The effect of the radiofrequency ablation on the healing of experimental mechanical damage, formed in the synovium, menisci, and fat body in the rat knee joints was analyzed in this paper. To generate a cold plasma the bipolar radiofrequency electrode "CoVac 50 Wand" of apparatus 'Atlas' (ArthroCare, USA), applied in modes 3 (150 V, 68 W) and 6 (225 V, 160 W) was used. The results of the healing of the spontaneous regeneration and after cold ablation monitored within 3 and 6 weeks after the injury were presented.
