極低頻脈沖磁場生物效應(yīng)的實(shí)驗研究

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1、極低頻脈沖磁場生物效應(yīng)的實(shí)驗研究　　摘　要　目的:研究極低頻(ELF)脈沖磁場的生物效應(yīng).方法:選擇不同頻率,不同功率的ELF脈沖磁場,對小鼠、人離體血、細(xì)菌等實(shí)驗對象進(jìn)行不同時間長度的照射,照射后對小鼠的血液流變學(xué)指標(biāo)、自由基指標(biāo)和血細(xì)胞的變化、對小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力、人離體血血液流變學(xué)指標(biāo)和細(xì)菌的生化指標(biāo)及質(zhì)粒DNA進(jìn)行測量,研究脈沖磁場作用對這些指標(biāo)的影響.結(jié)果:脈沖電磁場可使血液的表觀粘度降低;可抑制小鼠骨髓生成白細(xì)胞的功能;可影響大腸桿菌中某些酶的活性及代謝;改善血液流變學(xué)特性及自由基特性,并影響小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力.結(jié)論:系列研究表明,ELF脈沖磁場的生物效應(yīng)是

2、存在的,并隨磁場強(qiáng)度的不同而不同,存在一定的“窗口”效應(yīng)區(qū).　　0　引言　　低頻磁場的生物效應(yīng)紿終是電磁場生物效應(yīng)研究的熱點(diǎn)之一.第四軍醫(yī)大學(xué)物理教研室近年來對極低頻(ELF)脈沖磁場生物效應(yīng)進(jìn)行了大量廣泛的研究,在研制了系列極低頻脈沖磁場發(fā)生儀〔1～3〕的基礎(chǔ)上,先后進(jìn)行了ELF脈沖磁場對帶重組質(zhì)粒大腸桿菌生化特性及質(zhì)粒DNA、對小鼠血液的血細(xì)胞計數(shù)及分布、對小鼠血液自由基活性及血液流變學(xué)指標(biāo)、對小鼠學(xué)習(xí)記憶能力及對人離體血血液流變特性的影響等研究,得到了許多有意義的結(jié)果,本文將對其做簡單綜述.　　1　ELF脈沖磁場生物效應(yīng)實(shí)驗結(jié)果　　1.1　ELF脈沖磁場對小鼠血細(xì)

3、胞的影響　巨宏博等〔4〕對脈沖電場和磁場對小鼠血細(xì)胞的影響進(jìn)行了比較研究,用脈沖最大強(qiáng)度分別為0.4T和24kV/m的磁場和電場對小鼠進(jìn)行10次脈沖輻照(間隔約5min),輻照后隔3,7和14d,共3次對小鼠從尾部采血并用光鏡檢查.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：對小鼠血細(xì)胞的影響主要表現(xiàn)為磁場的作用,脈沖電場基本沒影響,這符合生物體可屏蔽電場無法屏蔽磁場的基本特性,也是我們后繼實(shí)驗主要以磁場為主的原因.脈沖磁場對血細(xì)胞的影響發(fā)生在1dm2CDNA片段的重組pUC18質(zhì)粒和攜帶p53cDNA片段的重組pUC18質(zhì)粒的大腸桿菌（HB101）分別進(jìn)行連續(xù)6h和連續(xù)12h的輻照，檢測其染色性及臨床

4、生化指標(biāo)，并提取輻照組及對照組的質(zhì)粒，瓊脂糖電泳進(jìn)行比較.結(jié)果表明，輻照6h組的細(xì)菌約20%的革蘭氏染色性發(fā)生了改變，輻照12h組約30%革蘭氏染色性發(fā)生了改變，生化檢測中，靛基質(zhì)試驗結(jié)果由陽性轉(zhuǎn)變?yōu)殛幮?，麥芽糖和蔗糖雖為陽性，但與對照組相比顯色有明顯改變，瓊脂糖電泳結(jié)果顯示輻照組與對照組質(zhì)粒無明顯差異.說明ELF脈沖磁場輻照可能影響大腸桿菌中某些酶的活性及代謝,對其質(zhì)粒DNA的結(jié)構(gòu)無顯著影響.　　1.3　ELF脈沖磁場對血液的流變學(xué)指標(biāo)的影響　作者〔7〕采用頻率20hz，強(qiáng)度分別為0.25，0.34T和0.64T的脈沖磁場對小鼠進(jìn)行40min全身輻照.對磁處理后小鼠的

5、血液流變學(xué)指標(biāo)(血細(xì)胞體積分?jǐn)?shù)、全血低切粘度、全血高切粘度、紅細(xì)胞聚集指數(shù))進(jìn)行測量.結(jié)果:除輻照強(qiáng)度0.34nbsp;T組的小鼠血細(xì)胞體積分?jǐn)?shù)顯著高于對照組外,其余指標(biāo)無顯著變化.　　文峻等〔8〕對脈沖電磁場、靜電場及其組合作用對人離體血紅細(xì)胞聚集和變形性影響進(jìn)行的研究表明:脈沖電磁場作用,使紅細(xì)胞聚集性降低,變形能力提高,紅細(xì)胞電泳率變快,casson屈服應(yīng)力減小,改善了血液流變的宏觀特性.輻照強(qiáng)度大時,作用效果也大,但同一處理,不同強(qiáng)度間無統(tǒng)計學(xué)上的差異.靜電場輻照結(jié)果也使紅細(xì)胞聚集性降低,紅細(xì)胞電泳率變快,但紅細(xì)胞變形能力沒有提高.二者共同輻照以脈沖磁場的影響為

6、主,但沒有單一輻照的作用大.該實(shí)驗各條件下對其它流變學(xué)指標(biāo)無顯著性影響.對T=4min,Bmax=0t～2T的脈沖磁場對人離體血作用的研究發(fā)現(xiàn),其作用可使血液的全血表觀粘度明顯下降,高血粘癥患者的粘度降低幅度更大〔9〕,且能減慢凝血過程,降低凝血塊的強(qiáng)度,改善高凝血態(tài).　　1.4　ELF脈沖磁場對小鼠血液的自由基活性的影響〔10〕　對頻率20hz，強(qiáng)度0.25，0.34和0.64T的脈沖磁場作用下,小鼠40min全身輻照后血液的自由基指標(biāo)(SOD比活性、MDA含量)進(jìn)行測量.結(jié)果:輻照強(qiáng)度0.25T和0.64T對小鼠血液的自由基無影響,0.34T強(qiáng)度輻照使小鼠血液的SO

7、D和MDA值均顯著降低.說明:ELF脈沖磁場對小鼠的自由基有較大影響并存在一定的窗口效應(yīng)區(qū).　　1.5　ELF脈沖磁場對小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響〔11〕采用脈沖頻率20hz,強(qiáng)度分別為0.25,0.34和0.64T三種不同強(qiáng)度的脈沖磁場對小鼠進(jìn)行40min全身輻照，對對照組進(jìn)行40min假輻照.磁處理后休息5min即用Y-型迷宮實(shí)驗觀測其學(xué)習(xí)記憶行為，間隔24h后再重復(fù)觀測.結(jié)果顯示:輻照強(qiáng)度0.25T輻照組與對照組的小鼠學(xué)習(xí)記憶能力無顯著性差異,0.34T強(qiáng)度輻照組的小鼠學(xué)習(xí)記憶能力明顯強(qiáng)于對照組，0.64T強(qiáng)度的磁輻照組小鼠的學(xué)習(xí)記憶能