Оценка свойств примененного в работе магнитнозащитного материала

Установить требуемую длину волны, вращая рукоятку длин волн в сторону увеличения длин волн. Если при этом шкала повернется на большую величину, то возвратить ее назад на 5 - 10 нм и снова подвести к требуемому делению.

Установить рукояткой и рычагом в рабочее положение фотоэлемент и источник излучения, соответствующие выбранному спектральному диапазону измерения. Перед каждым новым измерением, когда неизвестна величина выходного напряжения, следует устанавливать ширину щели 0,15 нм во избежание засвечивания фотоэлементов. Снимать показания следует при плотно закрытой крышке кюветного отделения. Открывать крышку кюветного отделения следует только при установленной в положение ЗАКР рукоятке переключения шторки.

Ход определения

ПУСК. Сеть. Установить рукоятку в положение ЗАКР., при этом на фотометрическом табло высветится значение сигнала в вольтах, пропорциональное значению темнового тока фотоэлемента. Нажимать клавишу «Ш(0)» до тех пор, пока не появится число в диапазоне от 0,05 до 0,1. Установить рукоятку в положение ОТКР.

Нажать клавишу «К(1)». Рукояткой ЩЕЛЬ установить на фотометрическом табло показание в диапазоне от 0,5 до 5,0. Наблюдая за миганием запятой на фотометрическом табло (частота мигания - один раз в секунду), отсчитать 10 с и нажать клавишу «К(1)».

Определение индекса агрегации эритроцитов при исследовании в счетной камере Горяева

Принцип. Для подсчета агрегированных и неагрегированных эритроцитов после центрифугирования крови эритрацитарную массу отделяют от плазмы, а затем смешивают эти компоненты в соотношении 1:180. Полученной суспензией заполняют специальную счетную камеру и подсчитывают под микроскопом число агрегированных и неагрегированных эритроцитов.

Подготовка к работе.

Гематокритный капилляр длинной 90 мм заполняется плазмой в объеме 0,09 мл, которая затем из капилляра переносится в пробирку. После этого процедура с использованием того же самого капилляра повторяется и в указанной пробирке оказывается 0,18 мл плазмы. Далее в этот же капилляр набирается 0,001 мл эритроцитной массы до метки, расположенной на расстоянии 1 мм от конца капилляра, через который эритроциты поступают в данную стеклянную микротрубочку. Затем эритроцитная масса переносится в пробирку с плазмой и в результате перемешивания получается суспензия с разведением 1:180, которая после этого вносится в камеру Горяева для подсчета агрегатов и отдельно расположенных эритроцитов.

Счетная камера Горяева представляет собой толстое предметное стекло, в средней части которого находятся четыре желоба. Между ними имеются три узкие площадки. Средняя площадка ниже боковых на 0,1 мм и разделена пополам поперечным желобком. По обе стороны от этого желобка расположены сетки, нанесенные на стекло. Сетка Горяева состоит из 225 больших квадратов, в их число входят квадраты, разделенные дополнительно на 16 маленьких, в камере 25. Единицей отсчета является маленький квадрат. Его сторона 1/20 мм.

Ход определения.

На предметное стекло камеры Горяева в том месте, где на нем находится сетка, поместить покровное стекло и тщательно прижать его большими пальцами рук до появления ньютоновых колец - окрашенных в цвет радуги полосок. Одну каплю полученной суспензии выдуть на предметное стекло под покровное.

Поместить предметное стекло на столик микроскопа, найти при малом увеличении сетку. Затем, установив большое увеличение, произвести подсчет агрегированных и неагрегированных эритроцитов.

Принцип. Определение начальной скорости фильтрации.

Подготовка к работе. Установить фильтр в стеклянную трубку.

Ход определения.

Вначале через фильтр с диаметром пор 2,0 - 4,5 мкм под действием силы тяжести пропускаем физиологический раствор (объем 1 мл) с измерением времени его движения (Тфиз) в вертикально расположенной стеклянной трубке с размещенным на ее нижнем конце фильтром, а затем образец (объем 1 мл) 2% суспензии эритроцитов в физиологическом растворе, объем эритроцитной массы в которой составляет 0,02 мл, с регистрацией также времени его движения (Тсусп).

Для приготовления нижнего и верхнего геля используют следующие исходные растворы:

Раствор А: 1 М раствор соляной кислоты - 48 мл; трис - 36,6 г.; ТЕМЭД - 0,23 мл; вода - до 100 мл (pH=8.6).

Раствор Б: 1 М раствор соляной кислоты - 48 мл; трис - 5,98 г.; ТЕМЭД - 0.46 мл; вода - до 100 мл (pH=6.7).

Раствор В: акриламид - 30 г.; бисакриламид - 0,735 г.; вода - до 100 мл.

Раствор Г: акриламид -10 г.; бисакриламид - 2,5 г; вода - до 100 мл.

Раствор Д: рибофлавин - 4,0 мг; вода - до 100 мл.

Раствор Е: сахароза - 40 г.; вода - до 100 мл.

Раствор Ж: персульфат аммония - 0,14 г.; вода - до 100 мл [48].

Процесс полимеризации геля ведут без доступа кислорода. С этой целью нижние концы сухих обезжиренных электрофоретических трубок (диаметр 0,6 см, длина 8 см) закрывают водонепроницаемыми донышками из лейкопластыря и закрепляют их парафином. Из запасных растворов, доведенных до комнатной температуры, готовят смесь для нижнего, разделительного геля. Для этого смешивают 1 часть раствора А, 2 части раствора В, 1 часть воды и 4 части раствора Ж. Эту смесь перемешивают и заливают в электрофоретические трубки (примерно 2 мл). На смесь сразу наслаивают пипеткой по стенке колонки слой свежепрокипяченной дистиллированной воды высотой примерно 8 мм. Полимеризация нижнего геля при комнатной температуре продолжается около часа. Для ускорения процесса полимеризации трубки с гелем помещают в термостат при температуре +37 ⁰С. Полимеризация геля в термостате длится около 30 мин. Об окончании процесса полимеризации нижнего геля можно судить по появлению четкой границы между гелем и слоем воды над ним. После окончания процесса полимеризации геля с него удаляют воду и заливают в колонку смесь для верхнего геля. Для этого смешивают 1 часть раствора Б, 2 части раствора Г, 1 часть раствора Д и 4 части раствора Е. Смесь для верхнего геля наносят высотой 0,5 см, что составляет примерно 0.2 мл. На эту смесь снова наслаивают воду и ведут полимеризацию верхнего геля на солнечном свету или под УФ-лампой. Начало полимеризации определяют по переходу флуоресцирующего желто-зеленого цвета смеси в опаловый, а конец - по резкой границе между гелем и водой. Полимеризация верхнего геля длится 10-15 мин [48]. После удаления воды колонки готовы для нанесения исследуемого раствора.

3. Результаты исследования и их обсуждения

3.1 Изменения показателя гематокрита под влиянием магнитного поля

Гематокрит - это отношение суммарного объема эритроцитов к объему плазмы крови, в котором они содержатся.

В результате воздействия магнитного поля установлено снижение показателя гематокрита на 8% (рис. 1). Снижение гематокрита ведёт к уменьшению концентрации гемоглобина в крови, при одновременном уменьшении числа эритроцитов, изменению их качественного состава, т.е. является результатом развития анемии. Любая анемия приводит к снижению дыхательной функции крови и развитию кислородного голодания тканей [15].

Рис. 1. Средние значения показателя гематокрита крови крыс до и после воздействия магнитного поля, при использовании защитного материала

В присутствии защитного материала показатель гематокрита изменяется незначительно по отношению к контролю, т.е. защитный материал экранирует воздействие магнитного поля.

3.2 Изменения индекса агрегации эритроцитов под влиянием магнитного поля

Индекс агрегации эритроцитов - это показатель, определяющий морфо-функциональные свойства и характеризующий продвижение крови по кровяному руслу [9].

Под влиянием магнитного поля индекс агрегации эритроцитов увеличился на 8% (рис. 2). Это, вероятно, носит негативный характер, приводящий к затруднению продвижения крови по кровяному руслу.

Рис. 2. Средние значения показателя индекса агрегации эритроцитов до и после воздействия магнитного поля, при использовании защитного материала

В присутствии защитного материала показатель индекса агрегации эритроцитов не имеет существенных различий с контрольным образцом, т.е. защитный материал экранирует воздействие магнитного поля.

3.3 Изменения показателя общего белка при воздействии магнитного поля

Показатель общего белка - отражает содержание белков в сыворотке.

Под действием магнитного поля показатель общего белка уменьшился на 25% (рис. 3). Это, вероятно, приводит к нарушению обмена веществами и распределения воды между кровью и межклеточной жидкостью.

Рис. 3. Средние значения показателя общего белка до и после воздействия магнитного поля, при использовании защитного материала

В присутствии защитного материала показатель общего белка плазмы изменяется незначительно по отношению к контрольному образцу, т.е. можно сказать об экранирующих свойствах защитного материала.

3.4 Изменения показателя гемоглобина под влиянием магнитного поля

Гемоглобин - железосодержащий белок эритроцитов, способный обратимо связываться с кислородом, обеспечивая его перенос в ткани.

Под действием магнитного поля показатель гемоглобина белка снизился на 25% (рис. 4). Это явление носит негативный характер, так как гемоглобин является основным переносчиком кислорода в крови [15], а снижение его концентрации, возможно, неблагоприятно влияет на передачу кислорода в ткани и органы.

Рис. 4. Средние значения показателя гемоглобина до и после воздействия магнитного поля, при использовании защитного материала

При нахождении образца в защитном материале, показатель гемоглобина изменяется не существенно по отношению к контрольному образцу, что может сказать о магнитоэкранирующих свойствах защитного материала.

3.5 Изменения белковых фракций в сыворотке крови человека под влиянием магнитного поля и в присутствии защитного материала

Сыворотка крови - плазма крови, лишённая фибриногена. Сыворотки получают либо путём естественного свёртывания плазмы (нативные сыворотки), либо осаждением фибриногена ионами кальция. В сыворотках сохранена большая часть антител, а за счёт отсутствия фибриногена резко увеличивается стабильность.

Рис. 5. Схема расположения белковых фракций крови человека на гелевой колонке

При проведении эксперимента, видно, что имеются существенные различия между гелевыми колонками контроля и образца, находящегося под влиянием магнитного поля, а колонка, в присутствии защитного материала, под влиянием магнитного поля, примерно идентична контролю. Это может свидетельствовать о том, что магнитное поле оказывает влияние на белки крови. Мы видим, что нет существенных различий в распределении высокомолекулярных фракций, их индекс ОЭП меняется незначительно по отношению к контрольному образцу. Наибольшее влияние магнитное поле оказывает на распределение высокомолекулярных белковых фракций, приводя к увеличению их индекса ОЭП. К высокомолекулярным белковым фракциям относятся альбумины и глобулины. Альбумины играют важную роль в поддержании онкотического давления крови, а также выполняют важную функцию транспорта многих биологически активных веществ (в частности, гормонов). Они способны связываться с холестерином, желчными пигментами. Значительная часть кальция в сыворотке крови также связана с альбуминами [46]. Однако гиперальбунимия носит отрицательный эффект и ведёт к негативным последствиям для организма человека.

Также, в ходе проведенного эксперимента, мы увидели экранирующие способности защитного материала.

В образце находящемся под влиянием магнитного поля в присутствии защитного материала изменения были незначительны и близки к контролю. Это говорит о том, что магнитозащитный материал предотвращает воздействие магнитного поля на сыворотку крови.

3.6 Изменения белковых фракций яичного альбумина под влиянием магнитного поля и в присутствии защитного материала

Альбумины - простые растворимые в воде белки, умеренно растворимые в концентрированных растворах соли и свёртывающиеся при нагревании. Их относительная молекулярная масса составляет примерно 65000, не содержат углеводов. Вещества, содержащие альбумин, такие как яичный белок, называются альбуминоиды [47].

Рис. 6. Схема расположения фракций яичного альбумина крови человека на гелевой колонке

На электрофореограммме распределения фракций альбумина видно, что образец, находившийся под влиянием магнитного поля, отличается от контрольного и образцов, подвергавшихся влиянию МП, но в присутствии магнитозащитного материала. Это свидетельствует о том, что магнитное поле оказывает влияние на белки крови, а в свою очередь, магнитнозащитный материал уменьшает (экранирует) его влияние.

Альбумины осуществляют в организме важные функции, такие как: поддержание коллоидно-осмотического (онкотического) давления плазмы, в обмене воды между кровью и межтканевым пространством, выполняет транспортную функцию, участвуют в минеральном, пигментном, гормональном и некоторых других видах обмена, регулируя содержание свободных (не связанных с белком фракций) биологически важных веществ, обладающих более высокой активностью [47]. В случае с влиянием магнитного поля на образец мы видим увеличение концентрации альбуминовой фракции, увеличение её электрофоретической подвижности. Это явление носит отрицательный эффект. Гиперальбунимия может привести к обезвоживанию, потере жидкости организмом.

Данный эксперимент предполагался как чистый опыт, чтобы наиболее наглядно и точно оценить влияние магнитного поля, защитного материала на только одну индивидуальную белковую фракцию - альбумин. Данный опыт подтвердил данные полученные в ходе эксперимента на сыворотке крови человека, что магнитное поле оказывает влияние на высокомолекулярные белковые фракции, увеличивая их индекс ОЭП, а защитный материал экранирует воздействие поля, тем самым, сохраняя свойства фракции, приближенно к контрольному образцу.

Так же данный опыт показал, что применённый в эксперименте защитный материал обладает магнитонейтрализующими свойствами. Т.к. после экспозиции в один час в защитном материале, образец, предварительно находившийся в магнитном поле, незначительно отличался от контрольной пробы.

Выводы

Проведено комплексное исследование влияние постоянного магнитного поля на гемореологические параметры крови крыс и распределение белковых фракций сыворотки крови человека. Дана оценка экранирующим и магнитонейтрализующим свойствам защитного материала.

Влияние магнитного поля напряженностью 200 мТл на гемореологические показатели крови крыс (гематокрит, индекс агрегации эритроцитов, общий белок, гемоглобин) во всех случаях носило негативный характер.

В присутствии магнитного поля наблюдалось изменение индекса электрофоретической подвижности белковых фракций сыворотки крови человека на гелевой колонке. Причем, для высокомолекулярных фракций это изменение было незначительным, для низкомолекулярных было выявлено существенное увеличение индекса ОЭП по отношению к контрольному образцу. Данная закономерность была подтверждена экспериментом на низкомолекулярном яичном альбумине.

Гемореологические показатели крови крыс и распределение белковых фракций сыворотки крови человека под влиянием магнитного поля в присутствии защитного материала изменяются незначительно по отношению к контрольному образцу.

Данный магнитозащитный материал, изготовленный из гальваношламов, обладает эффективными экранирующими и магнитонейтрализующими свойствами и может быть предложен для практического применения.

Список литературы

1. Аристархов В.М., Пизурян Л.А., Цыбышев В.П. Физико-химические основы первичных механизмов биологического действия магнитных полей: реакции биологических систем на магнитные поля. - М.: Наука, 1987. - С. 41-48

2. Холодов Ю.А. Реакция нервной системы человека на электромагнитные поля. - М.: Наука, 1992. - C. 187.

3. Григорьев Ю.Г., Григорьев О.А., Степанов В.С., Пальцев Ю.П. Серия докладов по политике в области охраны здоровья населения. - М. 1997. - 91 с.

4. Дедю И.И..Экологический энциклопедический словарь. - Главная редакция Молдавской Советской Энциклопедии, 1990. - 408 с.

5. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник. - М.: Мысль, 1990. - 637 с.

6. Сытник К.М., Брайон А.В., Гордецкий А.В. Брайон А.П. Словарь-справочник по экологии. К., 1994. 656 с.

7. Ромашев Д.К. Реферат «Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека». - СПб: СПГТУ, 2001. - С. 21

8. Дубров А.П. Геомагнитное поле и жизнь. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - C. 175.

9. Григорьева Ю.Г., Степанова В.С. Радиационная медицина. Гигиенические проблемы неионизирующих излучений. - М.: Издательство АТ, 1999. - Т. 4. - 187 с.

10. Лукьяница В.В. Магнитное поле, его характеристика, влияние на биологические объекты и использование в медицине: /Учеб. пособие для студентов мед. вузов. - Мн.: МГМИ, 1997. - 235 c.

11. Тезисные доклады. Всесоюзного симпозиума о биологическом действии электромагнитных полей. Пущино 1982 / отв. ред. Детлав И.Э:, - С. 55-56.

12. Архив анатомии, гистологии и эмбриологии /Вылежанина Т.А., 1991. - Т. 100, №4. - С. 18-24.

13. А.М. Беркутова, В.И. Жулева, Г.А. Кураева, Е.М. Прошина. Системы комплексной магнитотерапии: Учеб. пособие для вузов. - М., 2000. - 175 c.

14. Ashihara T., Kadana K., Kamaehi M. et al. // Electrical Properties of Bone and Cartilage: Experimental Effeсts and Clinical Applications. - N.Y., 1979. - Р. 201.

15. Боголюбов В.М., Пономаренко Г.Н. Общая физиотерапия. - СПб., 1998. - 174 c.

16. Никитина В.В., Скоромец А.А., Онищенко Л.С. Вопросы курортологии, - М., 2002. №3. - С. 34-35.

17. Удинцев Н.А., Иванов В.В., Мороз В.В. Биологические эффекты электромагнитных полей. Вопросы их использования и нормирования: - Сб. науч. трудов. Пущино, 1986. - С. 94-108.

18. Холодов Ю.А., Трубникова Р.С., Кориневский А.В., Хромова С.В. Медико-биологическое обоснование применения магнитных полей в практике здравоохранения. - Л., 1989. - С. 20-24.

19. Магнитология: Тез. докл. Всесоюз. науч.-практ. конф., Витебск, 1-3 окт. 1999 г. / Серебров В.С. - Витебск, 1999. - С. 89-90.

20. Картелишев А.В. Магнитолазерная терапия в психиатрии и психоэндокринологии: Науч.-практ. и учеб.-метод. руководство. - М.; Калуга, 1999. - 76 c.

21. Абрамов Л.Н., Меркулова Л.М. Магнитные поля в теории и практике медицины: - Тез. докл. Куйбышев, 1984. - 137 c.

22. Магнитология: Тез. докл. Всесоюз. науч.-практ. конф., Витебск, 1-3 окт. 1980 г. / Выренков Ю.Е. - Витебск, 1980. - С. 25-27.

23. Магнитология: Тез. докл. Всесоюз. науч.-практ. конф., Витебск, 1-3 окт. 1980 г. / Гуселетова Н.В. - Витебск, 1980. - 87 c.

24. Бинги В.Н. Магнитобиология. Эксперименты и модели. - М.: Наука, 2002. - С. 592

25. Акоев И.Г. Принципиальные особенности изучения биологической опасности и нормирования электромагнитных излучений/В сб.: Биологические эффекты электромагнитных полей. Вопросы их использования и нормирования / Под ред. И.Г. Акоева. - Пущино: НЦБИ, 1986. - С. 129-135.

26. Григорьева Ю.Г. Степанова. В.С. Радиационная медицина. Гигиенические проблемы неионизирующих излучений. М.: Издательство АТ, 1999 Т. 4. C. 18.

27. Григорьев Ю.Г. Сотовая связь: радиобиологические проблемы и оценка опасности / Радиационная биология. Радиоэкология. - М., 2001. №5. - C. 7-10

28. http://www.pole.com.ru/: Центр электромагнитной безопасности [9.10.03]

29. Environmental Health Criteria (2006), Static fields, Geneva: World Health Organization, Monograph, vol. 232

30. Eds. D. Noble, A. McKinlay, M. Repacholi. Effects of static magnetic fields relevant to human health (2005), Progress in Biophysics and Molecular Biology, vol. 87, nos. 2-3, February-April, 171-372

31. IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans (2002), Non-ionizing radiation, Part 1: Static and extremely low-frequency (ELF) electric and magnetic fields. Lyon: International Agency for Research on Cancer, Monograph, vol. 80

32. ГОСТ 12.1.002-84. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах. - М., 2009. - 6 с.

33. ГОСТ 12.1.006-84. Система стандартов безопасности труда. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. - М., 1999. - 9 с.

34. ГОСТ 12.1.045-84. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. - М., 1988. - 12 с.

35. Гигиеническая регламентация электромагнитных полей как мера обеспечения сохранения здоровья работающих / Пальцев Ю.П., Рубцова Н.Б., Походзей Л.В., Тихонова Г.И. - Медицина труда и пром. Экология, 2003. №5. - С. 13-17.

36. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы: СанПиН 2.2.2.542-96. - М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996. - 56 с.

37. Временные допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системами сотовой связи: Гигиенические нормативы. ГН 2.1.8 / 2.2.4.019-94. - М.: Информ.-издат. центр Госкомсанэпиднадзора России, 1995. - 7 с.

38. Аполлонский С.М., Каляда Т.В., Синдаловский Б.Е. Пространственно-временная регламентация электромагнитных излучений в среде обитания человека / Проблемы окружающей среды и природных ресурсов: Обзор. информ. / ВИНИТИ РАН. Вып.2. 2002. - С. 75-93.

39. Сурганова С.Ф., Базеко Н.П., Беренштейн Г.Ф. // Медико-биологическое обоснование применения магнитных полей в практике здравоохранения. - Л., 1989. - С. 59-63.

40. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике: 2-е изд., перераб. - М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1985. - 512 с.

41. Сивухин Д.В. Общий курс физики. - Изд. 4-е, стереотипное. - М.: ФИЗМАТЛИТ; Изд-во МФТИ, 2004. Т. III. Электричество. - 656 с.

42. Демецкий А.М. Магнитология, - М., 1991. №1. - С. 6-11.

43. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3 т. Т.З. Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 320 с.

44. Макарьин В.В., Любичев В.А., Гущин А.Г. Способ оценки степени воздействия электромагнитных полей на организм человека / патент Российской Федерации №2303392 МПК А61В 5/05, 27.07.2007 опубл. Бюл. №21.

45. Соколов Э.М., Макаров В.М., Володин Н.И. Комплексная утилизация гальваношламов машиностроительных предприятий /Монография. - М: Машиностроение, 2005. - 288 с.

46. Долгов В.В., Шевченко О.П. Лабораторная диагностика нарушения обмена белков. Учебное пособие. - М., 1997. - 146 c.

47. Песков Д.Л. Электрофорез сывороточных белков: современные возможности метода. М. Москва, 2001. 78 с.

48. Урванцева Г.А., Рязанова А.В. Биохимические методы анализа: Учеб пособие /Яросл. гос. ун-т. - Ярославль, 1988. - 60 с.

Размещено на Allbest.ru