Исследование воздействия электромагнитного поля низкой частоты на клетки крови
Воздействие излучений на организм человека. Характеристики электромагнитного поля. Определение его основных составляющих. Изучение состава, функций, свойств крови и плазмы. Влияние полей низкой частоты различной интенсивности. Рассмотрение некроза клеток.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.12.2015 |
| Размер файла | 251,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)
Физико-технический факультет
Направление 210700.62 Электроника и наноэлектроника
Кафедра оптоэлектроники
КУРСОВАЯ РАБОТА
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ НА КЛЕТКИ КРОВИ
Работу выполнил
Бастун Константин Сергеевич
Курс 2
Научный руководитель
канд. хим. наук, доцент
Е.Е. Текуцкая
Краснодар 2015
Содержание
Введение
1. Литературный обзор
1.1 Определения и основные характеристики электромагнитного поля
1.2 Состав крови и свойства её компонентов
1.2.1 Функции крови
1.2.2 Клетки крови
1.2.3 Состав плазмы крови
1.3 Некроз - клеточная «смерть»
2. Воздействие ЭМП НЧ на клетки крови
Заключение
Список использованных источников
Введение
Электромагнитное поле (ЭМП) окружает нас с самого рождения. Электромагнитная среда нашей планеты определяется в основном электрическим и магнитным полями Земли, атмосферным электричеством, радиоизлучением Солнца, а также полем искусственных источников. В последнее время, развитие технологий и появление различных приборов привело к повышению электромагнитного фона, воздействующего на человека. Особенно сильным излучение электромагнитного поля будет в городах, где сосредоточилась большая часть населения Земли и наиболее очевидно развитие технологического прогресса повышающего электромагнитный фон, воздействующий на человека. Известно, что уровень антропогенного электромагнитного фона Земли превышает естественный уровень в несколько раз и с увеличением количества устройств в городах этот уровень будет продолжать расти. Организм человека находится не в тех условиях, к которым он приспосабливался в течение многих тысячелетий, а в новых, гораздо более жестких условиях.
Ранее уделялось много времени на изучение влияния радиоактивного излучения, так как считалось, что оно представляет наибольшую опасность для человечества, однако научные исследования последних десятилетий показывают, что электромагнитная радиация (излучаемые электромагнитные поля) может оказаться столь же опасной, как и атомная. К тому же, если атомная радиация распространена лишь в определенных зонах - там, где хранятся ядерные запасы, на атомных электростанциях - то электромагнитная радиация распространена повсеместно. И наибольшей опасности от нее подвергаются люди живущие в крупных промышленно развитых районах.
Живые организмы на Земле не приспособлены к среде с повышенным уровнем внешних электромагнитных полей. Человек вынужден жить внутри постоянно возрастающего электромагнитного поля, которое взаимодействует с электромагнитным полем организма человека, оказывая на него влияние в виде частичного подавления последнего. В результате этого взаимодействия собственное поле организма искажается, снижается иммунитет, что приводит к нарушениям информационного и клеточного обмена внутри организма и возникновению различных патологий.
Несмотря на большое число публикаций, посвященных изучению последствий воздействия электромагнитного поля низкой частоты (ЭМП НЧ) на биообъекты, до сих пор нет единого мнения о механизмах воздействия электромагнитного поля низкой частоты на живой организм. Наиболее выраженные изменения в живом организме, подвергнувшимся воздействию электромагнитных полей, можно определить по состоянию клеток крови.
Основной целью курсовой работы является ознакомление и анализ влияния электромагнитного поля низкой частоты на клетки крови.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1 Знакомство с имеющейся литературой;
2 Анализ воздействия механизмов ЭМП НЧ на живые системы;
3 Выявление влияния ЭМП НЧ на клетки крови человека.
1. Литературный обзор
1.1 Определения и основные характеристики электромагнитного поля
Среди электромагнитных полей вообще, порождённых электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников - движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием [1].
В зависимости от длины волны различают: гамма - излучение, рентгеновское, ультрафиолетовое излучение, видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны и низкочастотные электромагнитные колебания. Диапазоны в которых распространяются электромагнитные колебания представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Электромагнитный спектр
В данной работе мы будем рассматривать электромагнитные поля низких частот, к которым относятся частоты от 0 Гц до 300 кГц.
Источники электромагнитных излучений ультранизкой (0 - 10 Гц) и низкой частоты (10 - 1000 Гц) - электрифицированный городской и железнодорожный транспорт, линии электропередач, подстанции и кабельные трассы.
Электромагнитное поле способно распространяться практически во всех средах. В вакууме (пространстве, свободном от вещества и тел, поглощающих или испускающих электромагнитные волны) электромагнитное излучение распространяется без затуханий на сколь угодно большие расстояния, но в ряде случаев достаточно хорошо распространяется и в пространстве, заполненном веществом (несколько изменяя при этом своё поведение).
Чтобы лучше понять каково электромагнитное поле Земли рассмотрим объёмный резонатор, состоящий из двух концентрических проводящих сфер [2]. Внутренняя сфера представляет собой поверхность Земли, а внешняя - ионизированный газ ионосферы, находящийся на высоте около 80 км над землёй.
Предположим, что электромагнитная волна, n раз отражаясь попеременно от поверхности Земли и ионосферы, огибает земной шар. Если на окружности Земли укладывается целое число отражений как показано на рисунке 2, то возникает резонанс, и такая волна может существовать продолжительное время.
Рисунок 2 - Электромагнитные колебания низкой частоты, возникающие в резонансной полости между поверхностью земли и ионосферой (резонанс Шумана)
Считая, что волна распространяется со скоростью света с = 300 000 км/с, а окружность Земли составляет L = 40 000 км, получим частоту колебаний, равную:
|
(1) |
Для первых пяти гармоник формула (1) даёт ряд частот 7,5 - 15,0 - 22,5 - 30,0 - 37,5 … Гц. Сравнивая теоретические частоты с частотами, полученными экспериментально (7,83 - 14,1 - 20,3 - 26,4 - 32,4 … Гц), заметим, что при хорошем совпадении частоты первой гармоники ошибка с ростом n увеличивается.
В своей оригинальной работе [3] проанализировал колебания, возникающие в сферическом объёмном резонаторе. При этом он учитывал, что поверхность земли имеет постоянную проводимость около у = 10?3 См/м, а проводимость ионосферы на высотах 70 - 90 км меняется в пределах у = 10?5 - 10?3 См/м. Из-за этого средняя скорость распространения электромагнитной волны V(у) примерно на 20 % меньше, чем при отражении от сферы с бесконечной проводимостью. Для частоты n-й гармоники Шуман получил формулу (2):
|
(2) |
что для первых пяти гармоник формула (2) даёт 8,5 - 14,7 - 20,8 - 26,8 - 32,9 Гц.
1.2 Состав крови и свойства её компонентов
Кровь человека составляет примерно 8% от массы тела. Кровь состоит из клеток, клеточных фрагментов и водного раствора, плазмы. Доля клеточных элементов в общем объеме называется гематокритом и составляет примерно 45% [4].
1.2.1 Функции крови
Кровь осуществляет в организме различные функции. Она является транспортным средством, поддерживает постоянство «внутренней среды» организма (гомеостаз) и играет главную роль в защите от чужеродных веществ.
Одна из главных функций крови это транспорт. Кровь переносит газы - кислород и диоксид углерода, а также питательные вещества к печени и другим органам после всасывания в кишечнике. Такой транспорт обеспечивает снабжение органов и обмен веществ в тканях, а также последующий перенос конечных продуктов метаболизма для их выведения из организма легкими, печенью и почками. Кровь осуществляет также перенос гормонов в организме.
Гомеостаз - саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия. Кровь поддерживает водный баланс между кровеносной системой, клетками (внутриклеточным пространством) и внеклеточной средой. Кислотно-основное равновесие в крови регулируется легкими, печенью и почками. Поддержание температуры тела также зависит от контролируемого кровью транспорта тепла.
Не менее важной особенностью крови является функция защиты. Против чужеродных молекул и клеток, проникающих в организм, кровь обладает неспецифическими и специфическими механизмами защиты. К специфической защитной системе относятся клетки иммунной системы и антитела [4].
Для предотвращения кровопотери при повреждении кровеносных сосудов в крови существует эффективная система коагуляции - физиологическое свертывание (гемостаз). Растворение кровяных сгустков (фибринолиз) также обеспечивается кровью.
1.2.2 Клетки крови
Нерастворимыми элементами крови являются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты [4].
Эритроциты - высокоспециализированные клетки, функцией которых является перенос кислорода из лёгких к тканям тела и транспорт диоксида углерода (CO2) в обратном направлении.
К лейкоцитам принадлежат различные формы гранулоцитов, моноцитов и лимфоцитов. Эти клетки различаются между собой размерами, функцией и местом образования. Главная сфера действия лейкоцитов - защита [5]. Они играют главную роль в специфической и неспецифической защите организма от внешних и внутренних патогенных агентов, а также в реализации типичных патологических процессов.
Тромбоциты являются клеточными фрагментами больших клеток-предшественников мегакариоцитов костного мозга. Главная функция тромбоцитов - участие в коагуляции крови [6].
1.2.3 Состав плазмы крови
Плазма крови является водным раствором электролитов, питательных веществ, метаболитов, белков, витаминов, следовых элементов и сигнальных веществ.
Определение электролитного состава плазмы крови проводится в клинико-химических лабораториях. По сравнению с составом цитоплазмы в плазме крови обращают внимание относительно высокие концентрации ионов Na+, Са2+ и Cl-. Напротив, концентрации ионов К+, Mg2+ и фосфата ниже, чем в клетках. Концентрация белков также ниже, чем в клетках.
1.3 Некроз - клеточная «смерть»
Смерть как биологическое понятие является выражением необратимого прекращения жизнедеятельности организма [7].
В любом организме постоянно идет гибель клеток с их последующим восстановлением. Смерть клетки это постоянное проявление жизнедеятельности организма и в здоровом состоянии оно сбалансировано физиологической регенерацией клеток. Как структурные компоненты клеток, так и целые клетки изнашиваются, стареют, гибнут и в результате требуют замены. Для поддержания нормализованного функционирования различных органов и тканей в здоровом состоянии, необходимо естественное физиологическое обновление, а, следовательно, гибель старых и появление новых клеток. Такая смерть клеток носит название апоптоз - это запрограммированная смерть клетки, происходящая на генетическом уровне [8].
Но смерть клетки может происходить в живом организме в результате воздействия на него внешних факторов. Данная гибель клетки называется некрозом [8]. Мертвые клетки полностью прекращают свое функционирование без последующего восстановления, так как гибель клетки сопровождается необратимыми биохимическими и структурными изменениями. Таким образом, смерть клетки может происходить двумя путями: некроза и апоптоза [9].
Некроз - гибель клеток и тканей в живом организме под воздействием внешних факторов. Этот вид гибели клеток генетически не контролируется в отличии от апоптоза. Сам некротический процесс проходит в ряд следующих стадий: паранекроз - обратимое состояние клетки, близкое к смерти; некробиоз - необратимый процесс отмирания клеток или тканей от начала действия патогенного фактора до смерти; апоптоз - вариант некроза, при котором происходит гибель клетки; аутолизис - разложение мертвых тканей под действием гидролитических ферментов погибших клеток [10].
Термин некроз применяется после того, как изменения, при повреждении достигнут значительной степени выраженности. Их условно разделяют на две группы: колликвационный некроз - в основе лежит растворение ядра (кариолиз) и цитоплазмы (цитолиз); коагуляционный некроз - происходит конденсация хроматина с последующим распадом ядра и одновременной коагуляцией цитоплазмы. В начальном периоде некроза клетка морфологически не изменена. Должно пройти 1-3 часа, прежде чем появятся выраженные изменения [11]. Приток ионов кальция в клетку тесно связан с необратимым повреждением и появлением морфологических признаков некроза. Одним из важных и наглядных морфологических признаков некроза клетки является изменение структуры ядра.
Спустя шесть часов после того как клетка подверглась некрозу цитоплазма ее становится гомогенной и выраженно ацидофильной. Специализированные органеллы клетки исчезают в первую очередь. Набухание митохондрий и деструкция мембран органелл вызывают вакуолизацию цитоплазмы. Происходит саморазрушение клетки - аутолиз. Таким образом, в цитоплазме происходит разрушение белков, сменяемое их разложением, и в результате чего происходит интоксикация клетки с последующей гибелью [11].
Виды некроза классифицируют в зависимости от рода причины его появления. Причинами гибели клеток могут быть: прямое действие на ткань физических или химических факторов, например, температура, электричество, различного рода излучения и т.д.; в результате прямого действия токсинов бактериального и небактериального происхождения на ткани; воздействие экстремальных температур; а так же как было уже выше сказано: некроз может возникнуть в результате не достаточного питания тканей необходимыми веществами [12].
2. Воздействие ЭМП НЧ на клетки крови
Экспериментальные данные за последнее время, как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности электромагнитного поля во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях воздействующего ЭМП на биологический объект, механизм воздействия является тепловым. При относительно низком уровне ЭМП принято говорить о нетепловом характере воздействия на организм, или как еще его принято называть - информационным. Механизмы действия ЭМП в обоих случаях различны, причем для второго еще мало изучены. А для первого заключается в том, что интенсивное облучение вызывает тепловой эффект, т. е. нагрев органов и тканей, термическое поражение. Влияние микроволн большой интенсивности связано с выделением тепла в биообъекте, что приводит к нежелательным последствиям [13]. В то же время при попадании организма по ЭМП ниже допустимого определяется своеобразное специфическое, нетермическое действие, выражающееся в явлении возбуждения в блуждающем нерве и синапсах (место контакта двух клеток).
Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволили определить наиболее восприимчивые системы организма человека к такому рода воздействия: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМП на население. электромагнитный поле частота кровь
Биологические эффекты ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливаются, в результате развития отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли различного рода, гормональные заболевания [13].
В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние на иммунологическую реактивность организма. Результаты исследований ученых последних лет, дают основание считать, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы формирования иммунитета, чаще в сторон его угнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, изменяется характер инфекционного процесса - течение инфекционного процесса отягощается, следовательно, увеличивается содержание в крови провосполительных цитокинов и не эффективной выработке противовоспалительных, что может привести к неблагоприятным последствиям [13].
Возникновение различных аутоиммунных заболеваний связывают не столько с изменением антигенной структуры тканей, сколько с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов. В соответствии с этой концепцией, основу всех аутоиммунных состояний составляет в первую очередь иммунодефицит по тимус-зависимой клеточной популяции лимфоцитов (Т - лимфоцитов), без которых невозможна стимуляция В - лимфоцитов. Влияние ЭМП на иммунную систему организма проявляется в угнетающем эффекте на эту систему клеточного иммунитета [14].
В настоящее время доказано, что поглощенная организмом электрическая энергия может вызывать как термическое, так и специфическое биологическое действие, как ранее уже говорилось об этом. Интенсивность последнего нарастает с увеличением мощности и длительности действия ЭМП, причем выраженность реакции в основном зависит от диапазона ЭМП, а также от индивидуальных особенностей организма [15].
Электромагнитные поля могут быть особенно опасны для беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно - сосудистой системы, аллергиков и людей с ненормализованной работой иммунной системы. Все они подвержены наиболее сильному воздействию ЭМП [16].
Ученными были проведены опыты объектом исследования, которых были беременные самки крыс. На них оказывалось постоянное воздействие ЭМП в течение месяца, результатом стало рождение потомства только у половины крыс, остальная половина родила детенышей с ярко выраженными патологиями. ЭМП может способствовать неспецифическому угнетению иммуногенеза, усилению образования антител к тканям плода и стимуляции аутоиммунной реакции в организме беременной самки [16].
Эффекты воздействия слабых магнитных полей крайне низких частот хорошо выявляются на показателях системы крови и зависят от частоты, интенсивности и экспозиции воздействия. В первые часы воздействия, как правило, наблюдается лейкопения, т.е. происходит снижение количества лейкоцитов в крови. Одновременно в режиме колебаний изменяются показатели функциональной активности лейкоцитов. Действие магнитных полей также проявляется в активизации противосвертывающей системы крови. Важным является тот факт, что были найдены частотные «окна», в которых наблюдались более выраженные биоэффекты синусоидальных и импульсных переменных магнитных полей крайне низких частот с амплитудами 5,1; 51 и 5100 нТл. Так показатели периферической крови существенно изменялись только в результате воздействия отдельных частот: 0,02; 0,55; 5,5; 9,5 и 80 Гц [17].
Иммунная система также демонстрирует высокую чувствительность к действию электромагнитных факторов. Установлено, что при действии электромагнитных полей изменяются факторы гуморального естественного иммунитета при этом лейкоцитарное звено проявляет наиболее высокую чувствительность к этому воздействию. Хроническая экспозиция в ЭМП может подавлять активность некоторых клонов клеток иммунной системы и тем самым способствовать развитию разного рода иммунодефицитов и снижению защиты организма от перерождающихся клеток. Однако есть данные и о магнитно-полевой активации иммунных процессов, когда магнитно - полевое воздействие приводило к повышению синтетического потенциала лимфоцитов и тимоцитов, т.е. магнитные поля крайне низких частот способствуют восстановлению исходно сниженных клеточных характеристик до субнормальных и даже нормальных значений. Нормализующее и «антистрессорное» влияние слабых переменных магнитных полей 8 Гц на животных обнаружено в исследованиях [18].
О воздействии ЭМП на биологические объекты различного характера, в настоящее время ведутся серьезные дебаты. Проводился ряд исследований, чтобы оценить эффект воздействия ЭМП НЧ. В течение этого периода, использовались различные биологические модели - модели животных клеточная модель, развитие эмбрионов и растений. Все это делалось для того что бы объяснить возможные механизмы, оказания данного воздействия. Первыe новаторские эпидемиологические исследования были проведены Werthiemer и Leeper, которые выдвинули теорию о взаимосвязи между воздействием ЭМП и детской заболеваемостью лейкемией [19]. Данное исследование клеточных моделей в основном нацелено на получение ответа на вопрос о том является ли ЭМП опасным для биологических систем и отдельных ее представителей или нет. Однако, доступные биологические данные на онкогенный потенциал ЭМП, не в состоянии выявить причинно-следственную связь между воздействием и появлением опухолей. В этом контексте, вопрос, возможно, заключается в генотоксическом эффекте - это способность внешних факторов вызывать мутации генов соматических клеток, что увеличивает риск развития онкологической патологии в организме [19].
Имеются свидетельства того, что ЭМП приводит к хромосомным разрывам, изменению в направлении формирования и функциональных возможностей митотического веретена, которое представляет собой совокупность хромосом и микро трубочек образующихся на стадии деления клетки - митоза. В результате возможно увеличение генотоксических эффектов в различных клетках. Существуют также и другие противоречивые исследования, которые показывают, что ЭМП могут не оказывать никакого влияния на частотах близких к частотам сестринских хроматид [16].
Воздействие электромагнитных полей низкой частоты имеют также неодинаковую направленность вызванных последствий. ЭМП НЧ при действии на организм могут оказывать дезадаптирующее действие, то есть нарушать ранее приобретенную устойчивость к различным неблагоприятным факторам, а также менять некоторые приспособительные реакции.
Общей закономерностью действия ЭМП является неординарность реакций, отражающих стимулирующее влияние на центральную нервную систему относительно малых интенсивностей и тормозящее влияние больших интенсивностей. Следовательно, механизмами изменений при действии на организм ЭМП являются: непосредственное воздействие на ткани, первичное изменение функционального состояния центральной нервной системы с нарушением нейрогуморальной регуляции, рефлекторные изменения со стороны ряда органов и систем, в том числе сердечно - сосудистой [20].
Как видно из всего выше сказанного, что на внешнее воздействие в первую очередь реагируют регуляторные системы организма - нервная, иммунная и эндокринная. Нервная и эндокринная системы выполняют координирующие и информационные функции, объединяя все системы органов в единое целое - организм. Иммунная система поддерживает целостность и генетическую однородность организма, то есть уничтожает клетки с чужим или измененным геномом - чужеродные объекты [16]. Кроме того, иммунная система часто принимает непосредственное участие в возникновении и поддержании патологического состояния - аллергические заболевания, аутоиммунные заболевания, иммуннодефицит [21].
На теляпий в течении месяца оказывалось воздействие ЭМП с частотами 27 Гц и 5 Гц, предполагалось изначально, что данные частоты окажут на объекты исследования стимулирующее действие адаптационного характера. Результаты опыта были следующие. Количество лейкоцитов в мазках показало их высокое содержание в облученных группах. Повышение количества лейкоцитов в крови рыб, подвергнутых воздействию ЭМП, говорит об активно идущем лейкозе, который необходим для успешной адаптации организма к неблагоприятным условиям среды. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о напряжении адаптивных механизмов организма рыб под влиянием ЭМП заданных частот [22].
Однако, электромагнитные поля естественного происхождения постоянно окружают живые организмы. Существуют еще так называемые "полезные частоты", которые обусловливают работу всего организма, а именно различных его систем: воспринимающей, передающей, анализирующей информацию, формулирование команд, создание фильтров для вредных излучений [22].
Человек сам является источником электромагнитного поля. Физиологические процессы в органах сопровождаются их электрической активностью. На поверхности тела постоянно присутствует меняющийся (вследствие изменения геометрии тела - дыхательные движения и т.д.) электрический заряд (в несколько вольт), обусловленный так называемыми трибозарядами: зарядами возникающими, на поверхности тела вследствие трения об одежду или о какой-либо диэлектрический предмет [22].
Клетками сердца и коры головного мозга генерируется магнитное поле тела человека, которое очень мало во много раз меньше поля Земли. Между передней и задней поверхностью сетчатки возникает потенциал до 0,01 В, что свидетельствует о том, что глаз достаточно сильный источник электрического поля. С единицы площади кожи человека в 1 см2 в 1 секунду излучается 60 квантов в большинстве своем в сине-зеленой части спектра [23].
При воздействии на электромагнитное поле человека других мощных источников излучения, в организме начинается хаос, что приводит к ухудшению здоровья.
Воздействие ЭМП на организм связано с влиянием на ткани органов, а именно на изменение собственных частот органов: у сердца 700 - 800 Гц, почек 600 - 700 Гц, печени 300 - 400 Гц.
Нарушение обменных процессов в клетке связано с проявлением резонансной частоты, влияющей на концентрацию ионов [24].
В последнее время ведутся исследования в области воздействия электромагнитного излучения на человека, с целью улучшить состояние его здоровья, считается, что ЭМП КВЧ (крайне высокой частоты) может выступать в качестве фактора, способного изменять статус иммунной системы. Показано, что ЭМИ КВЧ влияет на функции Т - и В - лимфоцитов, может изменять типы иммуноглобулинов и количество циркулирующих иммунных комплексов, модифицирует функциональную активность.
Проанализировав все вышесказанное можно сделать вывод о двояком воздействии ЭМП НЧ в зависимости от частоты оказываемое на биосреду и всех ее представителей. С помощью ЭМП можно контролировать процессы, протекающие в организме, вызывать их стимулирование или подавлять их, тем самым возвращая функционированию организма соответствующее нормализованное состояние [25].
Установлено, что электромагнитное излучение имеет не только ингибирующее воздействие, но и стимулирующее действие на лимфоциты, в зависимости от используемого частотного диапазона ЭМП. Так, на частоте 8,6 Гц наблюдается максимально негативное воздействия на клетки здоровых доноров, а наиболее благоприятной является частота соответствующая частоте естественного электромагнитного поля Земли, равной 7,8 Гц. Для лимфоцитов больных эти частоты имеют противоположное влияние: наиболее благоприятной частотой является частота 8,6 Гц, а наиболее сильное негативное воздействие наблюдается на частоте 7,8 Гц [26].
Такие существенные различия между откликами биологических образцов взятых у двух групп доноров можно объяснить ненормализованным функционированием иммунокомпетентных клеток больных (ВПР ЧЛО) доноров, наличием повреждений в клеточной мембране, что способствует протеканию свободно - радикального окисления и угнетением собственных частот колебания молекул, а значит и функционирования всей клетки в целом. Таким образом, ЭПМ НЧ оказывает на иммунокомпетентные клетки больных врожденными пороками челюстно-лицевой области гораздо большее влияние, чем на клетки здоровых доноров.
А к такому выводу в своей работе пришел [27]. Условия проживания и работы населения в современном городе позволяют предполагать, что возможна и вероятна ситуация одновременного воздействия ЭМП исследованных источников на организм конкретного человека. По нашему мнению, реальные условия облучения населения в городских условиях ЭМП современных источников являются нестационарным случайным процессом, характеризующимся сложным многочастотным режимом воздействия сочетающим непрерывный и сложнопериодический (интермиттирующий) режимы облучения.
Исходя из проанализированных нами в настоящей работе литературных данных, при равенстве падающей энергии и общего времени облучения более выраженная биологическая активность проявляется при интермиттирующем режиме облучения по сравнению с непрерывным, при модулированном ЭМП по сравнению с синусоидальным, при многочастотном режиме воздействия по сравнению с моночастотным. Полученные данные об электромагнитной обстановке, формируемой современными источниками ЭМП, позволяют нам предположить высокую биологическую активность в данных условиях облучения населения в городе.
Проведенный анализ показал, что каждый из исследованных современных источников ЭМП способен вызывать биологически значимую реакцию, однако конкретных данных по медицинским последствиям этого воздействия еще недостаточно. Полностью отсутствуют работы по исследованию возможной реакции на одновременное воздействие ЭМП низкочастотных диапазонов (совокупно занимающих участок спектра 30 Гц - 300 кГц).
Заключение
Что касается оценки риска для здоровья электромагнитных полей низкой частоты воздействия, то в настоящее время все еще нет ясного понимания механизмов биологического воздействия этого фактора. Имеющаяся обширная литература по вопросам адаптивных, компенсаторных и патологических реакций носит противоречивый характер. С одной стороны, это связано с наличием большого количества физических биотропных факторов, способных модифицировать биологическое действие электромагнитных полей (несущая частота, частотная модуляция, фазовая модуляция, поляризационная модуляция, уровень воздействия, длительность воздействия и др.), с другой стороны, наблюдающиеся различия биологических реакций могут быть связаны собственно с особенностями биологического отклика (индивидуальная вариабильность, смена различных стадий процессов адаптации, развитие патологических реакций и др.).
Список использованных источников
1 Прохоров А.М. Физика. Большой энциклопедический словарь / А.М. Прохоров. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1999. - № 4. - С. 874 - 876.
2 Schlegel K. Weltweite Ortung von Blitzen: 50 Jahre Schumann - Resonanzen. / K. Schlegel, M. Fьllekrug // Physik in unserer Zeit. - 2002. - P. 256 - 261.
3 Schumann W.O. Ьber die strahlungslosen Eigenschwingungen einer leitenden Kugel, die von einer Luftschicht und einer Ionosphдrenhьlle umgeben ist / W.O. Schumann // Zeitschrift fьr Naturforschung A. - 1952. - Vol. 7. - P. 149.
4 Бородулин В. Большой медицинский энциклопедический словарь / В. Бородулин, А. Тополянский. - М.: Рипол Классик. - 2007. - С. 427 - 439.
5 Альберс Б. Молекулярная биология клетки Т. 1 // Б. Альберс, Д. Брей, Дж Льюис и др. - М.: Наука, 2004. - 515 с.
6 Порядин Г.В. Особенности иммунного ответа в процессе воспаления при атопии / Г.В. Порядин // Клиническая патофизиология. - 2002. - № 1. - С. 11-13.
7 Петров Р.В. Функционирование иммунной системы / Р.В. Петров / / Иммунология. - 2007. - № 5. - C. 32 - 34.
8 Vermeulen K. Apoptosis: mechanisms and relevance in cancer / K. Vermeulen, D.R. Van Bockstaele, Z.N. Berneman // Annals of Hematology. - 2005. - Vol. 84. - P. 627 - 639.
9 Ройт Дж. Иммунология / Дж. Ройт, Д. Бростофф, Д. Мейл // М.: Мир, 2000. - 179 c.
10 Широкова А.В. Некроз. Сигнальные пути и изменение ионного и водного баланса клетки / А.В. Широкова // Цитология. - 2007. - Т. 49.- № 5. - С. 385 - 394.
11 Манских В.Н. Морфологические методы верификации и количественной оценки некроза / В.Н. Манских // Молекулярная медицина. - 2004. - № 1. - C. 63-70.
12 Kaufmann S.H. Programmed cell death: alive and well in the new millennium / S.H. Kaufmann, M. Hengartner // Trends Cell Biology. - 2001. - Vol. 11. - P. 526-534
13 Русяев В.Ф. Действие электромагнитных полей на систему свертывания крови / В.Ф. Русяев // Электромагнитеные поля в биосфере. - 2004. - Т2. - С. 97-108.
14 Сташков А.М. Гипоксическое и антиокислительное биологическое действие многодневного применения слабого переменного магнитного поля сверхнизкой частоты / А. М. Сташков, И.Е. Горохов // Биофизика. - 2007. - Т. 43. - Вып. 5. - С. 157 - 160.
15 Васильева Е. А. Изменение показателей крови тиляпии под влиянием электромагнитного поля. / Е.А. Васильева, А.И. Быстрякова // Необычные животные. - 2009. - № 1. - С. 25 - 26.
16 Лягинская А.М. Аутоиммунные процессы после пролонгированного воздействия электромагнитных полей малой интенсивности. / А.М. Лягинская, В.А. Григорьев // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2010. - Т 50. - № 1. - С. 83 - 84
17 Темурьянц Н.А. Влияние слабых ПМП на радиальнную ритмику функциональной активности лейкоцитов крови крыс / Н.А. Темурьянц, А.В. Мехоткин // Биофизика. - 2006. - Т.4. - №4. - С. 8-13.
18 McCann J. Assessing the potential carcinogenic activity of magnetic fields using animal models / J. McCann, K. Robert, N.R. Charles // Environ Health Perspect. - 2000. - Vol. 2. - P. 79 - 100.
19 Khalil A.M. Cytogenetic effects of pulsing electromagnetic field on human lymphocytes in vitro: Chromosome aberrations, sister chromatid exchanges and cell kinetics. / A.M. Khalil, W. Qassem // Mutation Research. - 2006. - Vol. 2. - P. 141 - 146.
20 Antonopoulous А. Cytological effects of 50 Hz electromagnetic fields on human lymphocytes in vitro. / A. Antonopoulous, B. Yang, WD. G. Heller // Mutation Research. - 2005. - Vol. 2. - P. 34-35.
21 Темурьянц Н.А. Влияние переменного магнитного поля инфранизкой частоты на функциональную активность нейтрофилов в крови крыс с ограниченной подвижностью / Н.А. Темурьянц, А.В Михайлова // Биофизика. - 2001. - Т.33. - №5. - С. 863-866
22 Boyum A. Separation of leukocytes from blood and marrow / A. Boyum // Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. - 2000. - V. 21. - P. 1- 9.
23 Павлов А.Н. Воздействие электромагнитных излучений на жизнедеятельность / А.Н. Павлов. - М.: Гелиос АРВ, 2002. - 224 с.
24 Григорьев Ю.Г. Электромагнитное поле и здоровье человека / Ю.Г. Григорьев. - М.: РУДН, 2003. - 133 с.
25 Hardell L. Biological effects from electromagnetic field exposure and public exposure standards. / L. Hardell, C. Sage // Biomed Pharmacotherapy. - 2008. - Vol. - 2. - P. 104 - 109.
26 Храмцова А.А. Исследование воздействия электромагнитного излучения низкой частоты на активность лимфоцитов / А.А. Храмцова, Е.Е. Текуцкая, Ю.А. Васильев // Российский иммунологический журнал. - 2014. - Т.8. - № 3. - С. 466 - 469.
27 Гордиенко В.А. Физические поля и безопасность жизнедеятельности / В.А. Гордиенко. - М.: Астрель, 2006. - 320 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Понятие о системе крови. Органы кроветворения человека. Количество крови, понятия о ее депонировании. Форменные элементы и клетки крови. Функциональное значение белков плазмы. Поддержание постоянной кислотно-щелочного равновесия крови человека.
презентация [3,1 M], добавлен 29.10.2015Состав крови человека. Транспорт газов, питательных веществ и конечных продуктов метаболизма. Поддержка водного баланса в организме. Структура защитной системы. Клетки крови: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Белки плазмы крови: образование, разрушение.
презентация [322,4 K], добавлен 17.03.2013Изучение процесса образования, развития и созревания клеток крови: лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов у позвоночных. Исследование основных гемопоэтических факторов роста. Клетки - предшественницы кроветворения. Анализ основных классов клеток крови.
презентация [2,9 M], добавлен 07.04.2014Внутренняя среда человека и устойчивость всех функций организма. Рефлекторная и нервно-гуморальная саморегуляция. Количество крови у взрослого человека. Значение белков плазмы крови. Осмотическое и онкотическое давление. Форменные элементы крови.
лекция [108,2 K], добавлен 25.09.2013Объем крови в организме взрослого здорового человека. Относительная плотность крови и плазмы крови. Процесс образования форменных элементов крови. Эмбриональный и постэмбриональный гемопоэз. Основные функции крови. Эритроциты, тромбоциты и лейкоциты.
презентация [4,2 M], добавлен 22.12.2013Особенности структуры кровеносной системы человека. Характеристика строения и основных видов клеток крови (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты). Исследование этапов образования тромбов. Обзор главных функций крови: транспортная, защитная, соединительная.
презентация [854,7 K], добавлен 19.05.2010Содержание воды в организме человека. Кровь как разновидность соединительных тканей. Состав крови, ее функции. Объем циркулирующей крови, содержание веществ в ее плазме. Белки плазмы крови и их функции. Виды давления крови. Регуляция постоянства рН крови.
презентация [593,9 K], добавлен 29.08.2013Медиаторы в сетчатке, концепция рецептивных полей. Ответы биполярных клеток, структура их рецептивных полей. Горизонтальные клетки и ингибирование периферии. Рецептивные поля ганглиозных клеток и дискретные зрительные стимулы для их определения.
реферат [728,0 K], добавлен 28.10.2009География распределения групп крови и отрицательного резус-фактора. Изучение групп крови народов Земли. Исследование популяционного родства. Качества характера и особенности человека по группе его крови. Статьи о группах крови человека и их появлении.
презентация [371,1 K], добавлен 13.12.2016Основные функции крови. Структурно-функциональная организация крови. Межклеточное вещество (плазма), форменные элементы крови (клетки). Гранулярные и агранулярные лейкоциты, постклеточные структуры. Эритроциты и тромбоциты, стволовые клетки крови.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 06.02.2011
