磁場(chǎng)生物效應的國內進(jìn)展
關(guān)鍵字: 磁場(chǎng)生物磁場(chǎng)作用于生物體后,在生物體內引起一系列的生物學(xué)效應,為臨床磁療提供了理論基礎。磁場(chǎng)生物效應的研究,近年來(lái)國內又取得新的進(jìn)展,為了促進(jìn)磁療應用的發(fā)展與促進(jìn)磁場(chǎng)生物學(xué)效應的研究,對1991~1997年國內關(guān)于磁場(chǎng)生物學(xué)效應的研究進(jìn)展,予以綜述。
一、磁場(chǎng)對血細胞和血液流變學(xué)的影響
于玲娜等[1]應用磁感應強度0.08~0.09T的旋磁作用于試管內的離體血液,分別作用于健康人離體血液10,15,20,25,30分鐘,然后進(jìn)行電鏡觀(guān)察,結果發(fā)現淋巴細胞、中性粒細胞和單核細胞在磁場(chǎng)作用10,25,30分鐘組細胞結構無(wú)明顯變化,15,20分鐘部分標本其細胞結構有一定變化,小淋巴細胞核縮小,位于一側,并有崩潰,中性粒細胞核縮小,細胞膜不齊,胞漿中出現空泡,單核細胞質(zhì)內出現核糖聚集現象,呈團狀,密度不均,紅細胞在磁場(chǎng)作用15分鐘組可見(jiàn)體積明顯增大,不規則形紅細胞較多,而空旋無(wú)磁對照組的上述血細胞結構均屬正常,作者認為,部分受試者血細胞超微結構的改變,可能與個(gè)體差異有關(guān)。白細胞在磁場(chǎng)作用下,產(chǎn)生應激反應,使細胞代謝加強,部分細胞發(fā)生超微結構的改變,也可能是引起白細胞減少的原因之一。磁場(chǎng)使紅細胞體積增大,攜氧能力增加,有利于改善組織的供血供氧狀態(tài),促進(jìn)代謝。王信良等[2]報告,將小鼠置于磁感應強度0.3T的直流電磁場(chǎng)中,每天10分鐘,連續2周,結果白細胞數比實(shí)驗前下降26.5%,停止磁場(chǎng)處理后2周,白細胞數繼續下降32.4%,但其變化在正常值范圍,作者認為可能是磁場(chǎng)對骨髓造血功能的抑制作用,或是磁場(chǎng)影響白細胞的壽命。
肖暢等[3]報告,應用峰值為15T的脈沖強磁場(chǎng)作用于人T淋巴細胞白血病MT-2細胞及正常人淋巴細胞的體外處理效應,使磁力線(xiàn)垂直通過(guò)細胞培養板,經(jīng)觸發(fā)按鈕發(fā)放一個(gè)脈沖為處理1次,分別每天處理2,5,10,20次,連續處理4天,結果對正常人淋巴細胞無(wú)任何不良影響,但脈沖強磁場(chǎng)對MT-2細胞有明顯的影響,細胞增加呈減弱的趨勢,尤其經(jīng)脈沖磁場(chǎng)每天作用20次對MT-2細胞的增加更為延緩。并發(fā)現脈沖強磁場(chǎng)對細胞的活力無(wú)明顯影響,但經(jīng)磁場(chǎng)處理的MT-2細胞的活力低于未經(jīng)磁場(chǎng)處理的對照組,且隨磁場(chǎng)處理次數的增加而更為明顯;脈沖強磁場(chǎng)對正常人淋巴細胞釋放可溶性白細胞介素2受體(sIL-2R)無(wú)明顯影響,但對MT-2細胞釋放sIL-2R呈現抑制效應,使其釋放減少,尤其以每天磁場(chǎng)處理20次最為明顯,說(shuō)明脈沖強磁場(chǎng)能選擇性地抑制白血病細胞生長(cháng),即有選擇性地抑制腫瘤細胞的生長(cháng)繁殖。
磁場(chǎng)對血液流變學(xué)的影響:梁路光等[4]報告,應用磁感強度為0.09T的旋磁場(chǎng)作用于大鼠腹部,又以表面磁感強度為0.25T的磁片貼敷于大鼠腹部,各為每天30分鐘,共1周,然后測定血液流變學(xué)的全血比粘度、血漿比粘度和紅細胞壓積等指標,結果在上述磁場(chǎng)作用下,實(shí)驗組大鼠的血液粘度和血漿粘度明顯降低,全血粘度降低非常明顯。趙立等[5]報告,應用磁感應強度為0.05T的磁片貼敷于內關(guān)、外關(guān)、少商、合谷、曲池、足三里等穴位,治療類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎61例,發(fā)現全血粘度、全血還原粘度、血細胞壓積等血液流變學(xué)指標均有下降。王柳青等[6]報告恒定磁場(chǎng)對腦血管病患者離體血液流變學(xué)的影響,對腦梗塞患者15例,腦出血患者16例的離體血液,經(jīng)過(guò)極間2.93T的恒磁場(chǎng)作用后,血液流變學(xué)指標發(fā)生變化,血液粘度均有降低,尤其是腦梗塞患者離體血液的血液粘度降低明顯。彭治平等[7]報告,磁熱床產(chǎn)生的低頻交變磁場(chǎng)治療腰椎間盤(pán)突出癥、骨關(guān)節病、骨折后遺癥和頸椎病等25例,磁感應強度0.005T,每晚睡約6小時(shí),1個(gè)月后與睡普通床的25例對照組比較,結果全血粘度、血漿粘度、還原粘度、血沉和紅細胞壓積等指標均有降低。陳延生等[8]報告,高血壓病等16例患者經(jīng)恒定磁場(chǎng)作用3個(gè)月后,血液及血漿粘度下降,外周血的淋巴細胞電泳率增加,紅細胞壓積亦增加。上述作者的研究表明,磁場(chǎng)有改善血液流變學(xué)的作用。
二、磁場(chǎng)對組織愈合的影響
梁應權等[9]報告,為了觀(guān)察靜磁場(chǎng)對組織愈合的影響,通過(guò)對25例慢性小腿潰瘍組織病理學(xué)與治療效果的觀(guān)察,表明靜磁場(chǎng)有加速創(chuàng )面愈合作用。磁療組貼敷直徑50mm,磁感應強度0.06~0.08T的磁片,N極對準創(chuàng )面,磁療組治療15天時(shí),即出現小血管和毛細血管顯著(zhù)增生,血管擴張、充血和內皮細胞腫脹,但對照組35天才出現近似現象。磁療組35天時(shí),潰瘍邊緣表皮增生,與皮面平行,而對照組表皮增生不明顯,說(shuō)明靜磁場(chǎng)有促進(jìn)小血管與毛細血管增生,加速表皮生長(cháng),從而促進(jìn)潰瘍愈合,時(shí)間比一般療法縮短三分之一以上。如磁療組潰瘍邊緣向中心愈合1cm為(20.60±4.21)天,對照組則需(36.47±6.14)天,差異有非常顯著(zhù)性(P<0.01)。有報告[10],應用磁性橡膠片對會(huì )陰側切創(chuàng )口愈合療效觀(guān)察表明,恒定磁場(chǎng)有促進(jìn)切口愈合的作用。常漢英等[11]報告,在家兔臀部造成人工切口模型,應用磁感應強度100mT的旋磁場(chǎng)作用于切口部位,每日1次,15分鐘,共15次,并與超短波治療進(jìn)行比較,結果切口愈合時(shí)間不同,磁療組治療側切口愈合時(shí)間平均6.2天,超短波組切口愈合時(shí)間9.1天,而磁療同體組對照側與對照組切口愈合時(shí)間14.7天,說(shuō)明磁場(chǎng)有促進(jìn)創(chuàng )口愈合作用,加速組織的愈合。
為了觀(guān)察磁場(chǎng)對骨折愈合的影響,續力民等[12]進(jìn)行了體內磁場(chǎng)促進(jìn)骨折愈合的研究,將磁感應強度0.12T的磁片置入家兔骨折部位,并與未置磁片側骨折比較。實(shí)驗證明,磁場(chǎng)有促進(jìn)骨折愈合作用。加磁側在第6周時(shí)已完成骨折愈合過(guò)程,而未置磁片側的對照側在第8周才基本完成骨折愈合過(guò)程。由于體內恒定磁場(chǎng)可以促進(jìn)血腫機化,纖維骨痂形成無(wú)機鹽沉著(zhù),加快纖維和軟骨骨痂的骨化過(guò)程,因而縮短愈合時(shí)間。王萬(wàn)春等[13]報告,將磁性接骨板置于家兔骨折部位,與2,4,6,8,10周分別處死動(dòng)物,觀(guān)察對骨折愈合的影響,將磁感應強度90mT的磁片置于接骨板上,通過(guò)X線(xiàn)片、組織切片、生物力學(xué)測試及骨密度等測定,判斷磁場(chǎng)對骨折愈合的影響,磁性接骨板對骨折愈合期與用普通方法固定進(jìn)行比較,骨折部位血種機化吸收快,膜內化骨及軟骨內化骨出現早,進(jìn)展快,說(shuō)明磁場(chǎng)加快了骨折的愈合,可能與磁場(chǎng)作用改善了局部的血液循環(huán)有關(guān)。
以上的研究表明,磁場(chǎng)不僅對軟組織的損傷可以加快其愈合,而且對硬質(zhì)組織的骨折也可以促進(jìn)其愈合。為研究磁場(chǎng)加速組織愈合修復的機制而進(jìn)行了關(guān)于磁場(chǎng)對DNA合成的影響,劉鴻宇等[14]報告,交變磁場(chǎng)對DNA合成影響的研究表明,交變磁場(chǎng)能促進(jìn)DNA的合成,將造模腦損傷的小鼠置于交變磁場(chǎng)中,磁感應強度為9.5×10-3T,每日接受磁場(chǎng)作用24小時(shí),對照組不加任何條件,兩組小鼠分別于術(shù)后3天,1,2,3周取材,檢查標志DNA合成的氚標胸腺嘧啶(3H-TdR)為指標,研究腦組織損傷后,在交變磁場(chǎng)作用下,影響組織修復中DNA合成的情況,結果發(fā)現作為以標志DNA合成的3H-TdR摻入量逐漸增加,術(shù)后2,3周摻入量顯著(zhù)高于對照組,提示交變磁場(chǎng)可以增加損傷后腦組織攝取3H-TdR促進(jìn)細胞DNA的合成,有利于受傷腦組織的修復。
三、磁場(chǎng)對瘢痕組織的影響
于玲娜等[15]進(jìn)行了磁場(chǎng)對瘢痕組織影響的觀(guān)察研究,以磁感應強度0.08~0.09T的旋磁場(chǎng)作用于大鼠的人工瘢痕處,每次磁場(chǎng)作用20分鐘,于磁場(chǎng)作用4,6,8,10天后,分別取磁療組與對照組大鼠瘢痕組織進(jìn)行光鏡與電鏡觀(guān)察,觀(guān)察破纖維細胞和成纖維細胞及肌成纖維細胞,在組織結構與數量上的差異情況,在光鏡觀(guān)察中,磁療組與對照組無(wú)明顯差異,但在電鏡觀(guān)察中,發(fā)現上述細胞的形態(tài)和數量則有明顯差別,表明磁場(chǎng)可以促進(jìn)破成纖維細胞提早完成其修復功能,而對肌成纖維細胞則促進(jìn)其退化,膠原代謝降低,對瘢痕組織起到治療作用。另一作者[11]報告,應用磁感應強度0.1T的旋磁場(chǎng)作用于家兔手術(shù)后切口,每次作用15分鐘,每日1次,共15次,觀(guān)察對瘢痕組織的影響,結果通過(guò)光鏡可見(jiàn)表皮增厚,瘢痕及橫紋肌退變等異常改變,這些變化以磁療組最輕,而對照組改變明顯,認為磁療有防治瘢痕形成及促進(jìn)瘢痕軟化的作用。
四、對某些酶和自由基的影響
夏緒剛等[16]應用旋轉時(shí)磁感應強度為0.08T的旋磁場(chǎng)作用于大鼠頸總動(dòng)脈區20分鐘,觀(guān)察大鼠缺血再灌注大鼠磷脂酶A2(PLA2)和內皮素(ET)含量的影響,當大鼠全腦缺血30分鐘后,再灌注30分鐘時(shí),大鼠組織PLA2活性與腦組織和血漿中ET的含量均明顯提高,大腦皮層神經(jīng)細胞及血腦屏障超微結構明顯損傷,但如果在再灌注開(kāi)始時(shí),即用旋磁場(chǎng)作用大鼠,大鼠腦組織PLA2的活性降低,腦組織與血漿中ET含量亦減少,神經(jīng)細胞與血腦屏障超微結構受損程度比模型組大鼠輕。實(shí)驗結果表明,旋磁場(chǎng)有抑制磷脂酶A2的活性與減低內皮素含量的作用,對于腦缺血再灌注損傷有防治功效。該作者認為,旋磁場(chǎng)作用使磷脂酶A2活性受抑制與內皮素含量減低的確切機制,有待進(jìn)一步研究。劉鴻宇[17]報告,應用磁感應強度0.5mT的交變磁場(chǎng)作用小鼠,每日作用24小時(shí),分別于術(shù)后3天,1,2,3周取材,檢查腦組織的γ-谷氨酰轉移酶的活性,結果交變磁場(chǎng)組術(shù)后不同時(shí)間γ-谷氨酰轉移酶活性呈上升趨勢,3周達高峰,達31.8±8.6,而未經(jīng)磁場(chǎng)作用的對照組為14.4±1.3,提示交變磁場(chǎng)可以增加傷后腦組織γ-谷氨酰轉移酶的活性,促進(jìn)氨基酸攝取和蛋白質(zhì)合成,有利于修復,認為上述結果對進(jìn)一步探討磁場(chǎng)對神經(jīng)組織的作用和神經(jīng)組織修復的機制,提供了一種有效的實(shí)驗方法。劉煥珠等[18]報告,應用磁感應強度為170,200,250mT的恒定磁場(chǎng)作用于離體小腸,通過(guò)翻轉小腸袋法,經(jīng)過(guò)恒定磁場(chǎng)作用24小時(shí),使小腸上皮細胞ATP酶活性升高,使小腸葡萄糖轉運電位顯著(zhù)升高,可以促進(jìn)小腸對葡萄糖的吸收作用。閻秀英等[19]報告,旋磁場(chǎng)對大鼠血清超氧化物歧化酶活性的影響,應用旋轉時(shí)磁感應強度為40mT的旋磁場(chǎng)作用于大鼠整體與體外血清30分鐘后,觀(guān)察血清超氧化物歧化酶活性與銅鋅超氧化物歧化酶活性變化情況,結果表明,上述超氧化物歧化酶的活性均明顯增加,并且整體作用與體外實(shí)驗中超氧化物歧化酶活性的增加幅度近似。該作者指出,在其實(shí)驗條件下,使超氧化物歧化酶活性的最佳旋轉磁感應強度為30mT,最佳作用時(shí)間為30分鐘,這可能與磁場(chǎng)作用于生物體后,引起生物效應,必須使磁感應強度超過(guò)一定值(閾值)有關(guān)。
關(guān)于磁場(chǎng)對自由基的影響,國內的研究結果表明,磁場(chǎng)具有清除自由基的作用。楊修益等[20]報告,應用旋轉時(shí)磁感應強度為183mT的旋磁場(chǎng)作用于離體血30分鐘,結果超氧化物歧化酶活性明顯升高,而過(guò)氧化脂質(zhì)明顯降低,又用磁頭作用于人體右上腹部30分鐘后,超氧化物歧化酶、總抗氧化能力、谷光甘肽等明顯升高,而過(guò)氧化脂質(zhì)則明顯下降,說(shuō)明磁場(chǎng)具有抑制自由基,增強抗氧化能力。關(guān)于磁場(chǎng)對自由基的清除作用,郭佑民等[21]報告,恒定均勻強磁場(chǎng)對小鼠超氧化物歧化酶的影響,以磁感應強度為0.35T的恒定均勻磁場(chǎng)作用于小鼠,每天2小時(shí),共7天,但實(shí)驗組與對照組超氧化物歧化酶水平的變化,差異無(wú)顯著(zhù)性,說(shuō)明在該實(shí)驗條件下,對超氧化物歧化酶水平無(wú)影響。
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