Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
CLASS ГЛАВА 2. Объект и методы исследования 2 CLASS 9
2 1 Объект исследования 29
2.2 Методы исследования 29
2.3 Методы математической обработки результатов эксперимента 34
ГЛАВА 3. Исследование и разработка экспериментальной аппаратуры для воздействия вращающимся и импульсным беотцим магнитным полем 39
3.1 Исследование и разработка аппаратуры для воздействия импульсным бегущим магнитным полем - 39
3.2 Исследование и разработка аппаратуры для воздействия вращающимся магнитным полем - 46
ГЛАВА 4. Результаты исследований тканей внутренних органов лаборатоных мышей, поддверженных воздействию различных режимов ВМП и ИБМП 56
4.1 Результаты морфологических исследований 56
4.1.1 Патологические изменения тканей внутренних органов мышей, подверженных воздействию ВМП и ИБМП при суммарном времени воздействия 240 минут - 56
4.1 2 Патологические изменения тканей внутренних органов мышей, подвер- 65
женных воздействию ВМП и ИБМП при суммарном времени воздействия 480
минут
4.1 3 Анализ полученных результатов воздействия сложных МП на ткани лабо- раторных животных 72
4.2 Количественная оценка морфологического состояния тканей почек мышей, 74 подверженных воздействию различных режимов ВМП и ИБМП
4.2.1 Исследование состояния тканей почек мышей контрольной группы 74
4 2 2 Исследование состояния тканей почек мышей, подверженных воздействию 85
импульсного бегущего магнитного поля
4.2.3 Исследование состояния тканей почек мышей, подверженных воздействию 97
средних вращающихся магнитных полей с тремя степенями свободы
4 2 4 Исследование состояния тканей почек мышей, подверженных воздействию среднего переменного магнитного поля с одной степенью свободы
4.2.5 Исследование состояния тканей почек мышей, подверженных воздействию слабого вращающегося магнитного поля с тремя степенями свободы 119
4.3 Количественная оценка морфологического состояния тканей печени мышей, подверженных воздействию различных режимов вращающихся и импульсных бегущих магнитных полей 131
4.3.1 Морфологическое исследование тканей печени мышей контрольной группы - 131
4.3.2 Морфологическое исследование тканей печени мышей, подверженных воздействию импульсного бегущего магнитного поля - 132
4.3.3 Морфологическое исследование тканей печени мышей, подверженных воздействию средних вращающихся магнитных полей с тремя степенями свободы - 134
4.3.4 Морфологическое исследование тканей печени мышей, подверженных воздействию средних переменных магнитных полей с одной степенью свободы - 135
4.3 5 Морфологическое исследование тканей печени мышей, подверженных воздействию слабых вращающихся магнитных полей с тремя степенями свободы - 136
4.3.6 Статистическая обработка морфометрических данных для тканей печени мышей контрольной и экспериментальных групп 138
Заключение 141
Выводы 144
Практические рекомендации 146
Список литературы 147
- Исследование и разработка аппаратуры для воздействия импульсным бегущим магнитным полем
- Исследование и разработка аппаратуры для воздействия вращающимся магнитным полем
- Патологические изменения тканей внутренних органов мышей, подверженных воздействию ВМП и ИБМП при суммарном времени воздействия 240 минут
- Анализ полученных результатов воздействия сложных МП на ткани лабо- раторных животных
Введение к работе
В последние 20-30 лет интенсивное развитие электроники привело к тому, что в настоящее время организм человек постоянно подвергается воздействию электромагнитных полей и излучений техногенной природы в самом широком частотном диапазоне (от долей герц до десятков гигагерц). Основными источниками краиненизкочастотных и низкочастотных магнитных полей являются многочисленные бытовые и промышленные приборы, которые питаются электрическим током промышленной частоты (50 или 60 Гц). Другим фактором, вызывающим неблагоприятный электромагнитный шум в крупных городах, являются высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП), переменные электромагнитные поля которых, по свидетельству многих ученых, являются фактором риска для развития опухолевых заболеваний [35, 127,155] и заболеваний сердечно-сосудистой системы [85]. Широкое использование средств мобильной радиосвязи и ПЭВМ является фактором, увеличивающим вероятность возникновения различных патологических процессов, вызванных ЭМИ в диапазоне частот от сотен мегагерц до десятков гигагерц [8 - 13,112,122,124].
Кроме того, в последнее время в медицине все большую популярность приобретают методы неинвазивной терапии. Одним из таких быстро развивающихся методов является магнитотерапия [6,15,19, 20, 27, 77, 99]. Магни-тотерапия - метод, основанный на воздействии на организм человека магнитными полями с лечебно-профилактическими целями [77].
Основы магнитобиологии и теории магнитотерапии были заложены рядом отечественных ученых, среди которых Ю.А. Холодов, Н.Д. Девятков, Т.И. Субботина, А.А. Яшин, А.А. Хадарцев, В.И. Кармилов, A.M. Демецкий. Их исследования, а также исследования ряда зарубежных ученых посвящены вопросам магнитобиологии и манитотерапии, то есть изучению воздействия внешнего электромагнитного поля естественной и искусственной природы на живой организм [8 - 13, 17, 20, 25, 35, 37, 74, 91]. В настоящий момент ис-
следованиями воздействия магнитных полей и излучений на биологические объекты в нашей стране занимается ряд научных школ под руководством Ю.В. Гуляева (Москва), СП. Ситько (Киев), Е.Е. Фесенко (Пущино), Т.И. Субботиной и А.А. Яшина (Тула) и многих других, преимущественно отечественных ученых: В.П. Казначеев (Новосибирск), П.П. Гаряев (Москва), Е.И. Нефедов (Фрязино), В.А. Неганов (Самара), И.И. Соколовский (Днепропетровск) и др. В Рязанской государственной радиотехнической академии на решении вопросов лечения импульсными бегущими магнитными полями (ИБМП) специализируется целая кафедра под руководством В.И. Жулева. Специалистами этой кафедры доказано, что наибольшей магнитобиологиче-ской активностью обладают именно ИБМП [77]. Однако воздействие вращающихся и импульсных бегущих магнитных полей, то есть полей со сложной пространственно-временной структурой на живые организмы все еще остается малоизученным вследствие недостаточного количества лабораторных и клинических исследований. Такой информационный вакуум может явиться причиной возникновения побочных эффектов в магнитотерапии. Поэтому исследование последствий и механизмов воздействия сложных многовекторных низкочастотных магнитных полей является актуальной задачей современной магнитобиологии. Тульская научная биофизическая школа изначально взяла ориентацию на выявление как саногенных, так и патогенных эффектов, вызванных низкочастотными магнитными полями со сложным законом изменения пространственно-временных характеристик.
Актуальность исследования:
обусловлена необходимостью изучения биофизической специфики воздействия внешних крайненизкочастотных ИБМП и ВМП на живой организм на субклеточном, клеточном и тканевом уровнях и отсутствием точных научных данных по влияншо ВПМ и ИБМП на ткани млекопитающих.
Исследования по данной тематике имеют большое значение для биофизической науки, и для других областей биологии и медицины, как раскрывающие новые аспекты практического использования электромагнитных и
магнитных полей.
Перед внедрением новой разработки в практическое использование во всем мире проводятся фундаментальные исследования по данной разработке. Неоспоримо значим этот подход и в столь важном аспекте, как воздействие полей на живой организм: первоначально необходимо провести доскональное исследование воздействия на целостный живой организм любой предлагаемой к внедрению аппаратуры в эксперименте на животных с последующей экстраполяцией результатов эксперимента на человека [22].
Необходимо учитывать реальную возможность развития заболеваний, обусловленных нарушениями функций различных органов и тканей у людей; длительно подвергавшихся воздействию низкочастотных магнитных полей со сложным законом изменения пространственно-временных характеристик. Проведенный анализ существующих публикаций позволяет сделать вывод об актуальности проблемы дальнейшего исследования физических факторов, способствующих нарушению функции внутренних органов.
Таким образом, на сегодняшний день актуальной проблемой является постановка вопроса об оправданности широкого внедрения аппаратуры магнитной терапии, использующей ВМП и ИБМП. Сначала необходимо всесторонне изучить биологические эффекты от воздействия на целостный живой организм такого значимого экологического фактора, как низкочастотное магнитное поле.
Объект исследования
Процессы в организме млекопитающих, вызываемые низкочастотными ВМП и ИБМП.
Предмет исследования
Морфологические изменения в тканях внутренних органов, обусловленные воздействием крайненизкочастотных ВМП и ИБМП.
Цель работы
Экспериментальное изучение морфологических последствий управляющих воздействий крайненизкочастотных ВМП и ИБМП на ткани млекопи-
тающих.
Задачи исследования:
Разработать способы формирования ВМП и ИБМП, основанные на принципе суперпозиции полей и алгоритмы управления магнитными полями.
Разработать конструкцию и создать экспериментальные образцы аппаратов, формирующих ВМП и ИБМП и исследовать режимы работы аппаратов путем проведения экспериментов на лабораторных животных.
Выявить возможные патологические изменения в тканях животных, вызванные воздействием крайненизкочастотных ВПМ и ИБМП, провести морфометрическое исследование тканей почек животных, подвергшихся воздействию этих полей.
Провести факторный и регрессионно-корреляционный анализ результатов морфометрических исследований тканей почек лабораторных животных и на основе полученных результатов установить степень влияния различных режимов воздействия магнитным полем на ткани животного.
Исследовать основные магнитобиологические эффекты в тканях печени млекопитающих, возникающие под действием ВМП и ИБМП.
Основные положения, выносимые на защиту:
Крайненизкочастотные ИБМП и ВМП выступают как фактор, оказывающий непосредственное влияние на нормальное функционирование тканей внутренних органов млекопитающих.
Под воздействием крайненизкочастотных ИБМП и ВМП в тканях внутренних органов формируются патологические изменения, тяжесть которых зависит от параметров магнитного поля.
Под воздействием ВМП с увеличением числа степеней свободы вектора магнитной индукции, а также величины магнитной индукции патологические изменения в тканях почек и печени млекопитающих становятся более тяжелыми.
Научная новизна
Достоверно выявлены патологические изменения в тканях внутренних органов млекопитающих в результате воздействия слабых и средних крайне-низкочастотных ВМП с тремя степенями свободы вектора магнитной индукции.
Выявлено и экспериментально доказано влияние числа степеней свободы вектора магнитной индукции на тяжесть патологических процессов в тканях внутренних органов млекопитающих.
Экспериментально выявлены изменения в тканях внутренних органов млекопитающих в результате воздействия крайненизкочастотного ИБМП.
Установлено влияние сложных крайненизкочастотных ВМП и ИБМП на характер регрессионных зависимостей между морфометрическими показателями в тканях почек.
Научно-практическая значимость работы:
В связи с активным внедрением в медицинскую и биологическую практику методов воздействия крайненизкочастотными ИБМП и ВПМ, то есть МП в диапазоне от 3 до 30 Гц по международной классификации, валено всестороннее исследование данного воздействия с учетом как положительных, так и отрицательных биологических эффектов, формирующихся вследствие воздействия этих видов магнитных полей на органы и ткани. Выявление указанных эффектов предпринято в данной работе путем проведения экспериментов на млекопитающих, результаты которых послужили основанием для теоретических выводов и практических рекомендаций о влиянии крайненизкочастотных ИБМП и ВПМ на ткани, а, следовательно - и на нормальное функционирование организма. Результаты исследования позволяют избегать применения в магнитотерапии крайненизкочастотных ВМП с большим числом степеней свободы, так как такие магнитные поля вызывают формирование патологических изменений в тканях млекопитающих.
Публикации:
По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК России, в 1 монографии. Получен один патент
на изобретение.
Апробация работы:
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях:
Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Биомедсистемы-2003" (Рязань, 2003)
II международной научно-технической конференции "Физика и технические приложения волновых процессов" (Самара, 2003)
Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Биомедсистемы-2004". (Рязань, 2004), где работа была удостоена диплома "За лучший доклад"
Межрегиональной научно-технической конференции "Интеллектуальные и информационные системы" (Тула, 2004)
Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Биомедсистемы-2005" (Рязань, 2005)
XX Любищевские чтения (Ульяновск, 2006)
Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Биомедсистемы-2006" (Рязань, 2006)
- II магистерской научно-технической конференции (Тула, 2007)
Внедрение результатов работы.
Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры МБД медицинского факультета ГОУ ВПО "Тульский государственный университет", кафедры морфологии и физиологии человека Тульского государственного педагогического университета им. Л.Н. Толстого, кафедры медицинской и биологической физики Ростовского-на-Дону государственного медицинского университета, в практику научной- работы НИИ Новых медицинских технологий (г. Тула) и ГУЛ "Исток" (Фрязино), в учебный процесс и научно-исследовательскую работу Волгоградского государственного университета, Курского государственного технического университета, кафедр ИИБМТ и БМПЭ Рязанского государственного радиотехнического университета.
Исследование и разработка аппаратуры для воздействия импульсным бегущим магнитным полем
В процессе создания новых аппаратов, использующих ИБМП, возникает вопрос формирования управляющих импульсных сигналов для создания импульсных токов, питающих электромагниты аппарата. Самым простым и одновременно эффективным решением этой проблемы является использование ПЭВМ со встроенными параллельными интерфейсами обмена данных в качестве генератора управляющих импульсных сигналов (например, используя параллельный интерфейс LPT или шину ISA). Этим существенно упрощается принципиальная схема самого аппарата, снижается его масса, габариты, стоимость. Использование ПЭВМ для управления магнитными полями позволяет создавать практически любой закон изменения ИБМП во времени и пространстве.
В данной главе изложен способ построения экспериментальной аппаратуры для воздействия ИБМП на основе использования ПЭВМ в качестве устройства управления с передачей данных через интерфейс Centronics. Основными требованиями к подобным аппаратам являются: многоканальность, которая обеспечивает получение сложного интегративного магнитного поля, малые габариты и масса аппарата, простота создания методик воздействия (универсальность написания управляющей программы), относительная несложность схемотехнических решений, чем достигается низкая себестоимость, а также простота подключения и подготовки аппарата к работе.
Все перечисленные требования полностью соблюдаются при использовании параллельного интерфейса Centronics.
По сравнению с последовательными интерфейсами (RS-232C и USB), преимущество Centronics в том, что при проектировании устройств, рабо тающих в импульсном режиме, таких как разработанный экспериментальный магнитный аппарат, этот интерфейс позволяет значительно упростить их схемотехническую реализацию. Достоинством использования Centronics для подключения устройств сопряжения (УС), по сравнению с шиной ISA, является значительно меньший риск выведения ПЭВМ из строя, а также простота подключения. Основным назначением интерфейса Centronics является подключение к ПЭВМ принтеров различных типов. В то же время с помощью данного интерфейса можно подключать к ПЭВМ и другие внешние устройства, имеющие разъем Centronics, а также специально разработанные УС. Все сигналы интерфейса Centronics передаются в уровнях ТТЛ и рассчитаны на подключение одного стандартного входа ТТЛ.
В ходе данной работы были разработаны алгоритмы создания ИБМП при помощи ПЭВМ, создано программное обеспечение для аппарата названного типа, разработана его конструкция, сконструирован опытный образец для проведения экспериментов на лабораторных животных.
Аппарат включает в себя устройство управления, которым является ПЭВМ с подключенным к нему устройством сопряжения, а также многоканальный усилитель и магнитную систему (рис. 2). Собственно ПЭВМ обеспечивается программным обеспечением, при помощи которого задается программа изменения магнитного поля.
Аппарат отличается тем, что магнитная система выполнена в виде шестигранной призматической матрицы электромагнитов, состоящей из двух одинаковых половинок (рисунки 3, 4, 5). Половинки скреплены одностепен-ным шарниром и могут поворачиваться одна относительно другой. Каждая половинка включает в себя три секции расположенных вряд П - образных электромагнитов, причем секции располагаются одна относительно другой под углом 120. В центре магнитной системы имеется полость, в которую помещается камера с лабораторным животным. Локализация участка воздействия производится программно.
Сопоставительный анализ показывает, что предложенная установка отличается от других тем, что в ней использована электрическая система создания сложного магнитного поля с электрическим же управлением его характеристиками, что позволяет создавать локальное магнитное поле с имманентными биообъекту характеристиками.
На рис. 3, 4, 5 цифрами обозначено: 1- верхний кожух-основание; 2 -сердечники электромагнитов; 3 - шарнир; 4 - элементы крепления; 5 -нижний кожух-основание; 6 - обмотка электромагнита; 7 - кабель питания электромагнитов; 8 - фиксатор.
В предлагаемой установке создается не просто вихревое магнитное поле, изменяющееся в плоскости, а сложное интегративное магнитное поле, составляющие которого изменяются по направлению, по величине и по локализации воздействия на тот или иной участок биообъекта при широком диапазоне частот, причем программа изменения поля задается на ПЭВМ. Магнитное поле аппарата воздействует на весь организм лабораторного животного.
Магнитная система аппарата (рис. 3, 4, 5) состоит из верхнего 1 и нижнего 5 кожуха-основания, которые при помощи стандартных резьбовых соединений 4 крепятся друг с другом петлей 3. Петля 3 представляет собой од-ностепенной шарнир, позволяющий переводить магнитную систему из закрытого состояния в открытое и обратно. На внутренней стороне каждого кожуха-основания под углом 120 друг к другу крепятся по три секции расположенных в ряд П-образных электромагнитов. Каждый электромагнит состоит из П-образного сердечника 2 и двух катушек индуктивности 6. Катушки индуктивности 6 состоят из пластмассового каркаса и обмотки из медного провода.
В экспериментальной установке управление включением электромагнитов осуществляется при помощи ПЭВМ с программным обеспечением, написанным на языке программирования Quick Basic. Программное обеспечение задает частоту импульсного бегущего магнитного и порядок включения электромагнитов, а также визуально отображает работу электромагнитов на мониторе ПЭВМ. Возможно использование самой разнообразной схемы переключения электромагнитов.
Исследование и разработка аппаратуры для воздействия вращающимся магнитным полем
Автором в процессе выполнения работы был спроектирован и сконст руирован экспериментальный аппарат, создающий сложное низкочастотным магнитное поле, изменяющееся как по величине, так и по направлению в трехмерном пространстве. Диапазон частот магнитного поля от 0 до 100 Гц. Максимальная величина магнитной индукции в аппарате не превышает 5 мТл, что обусловлено опытом российских разработчиков магнитотерапевти-ческих аппаратов [19, 77]. Прибор отвечает требованиям надежности и электробезопасности. Для создания магнитного поля, изменяющегося по направлению в трехмерном пространстве, используется принцип суперпозиции (сложения) полей нескольких источников - трех взаимно перпендикулярных катушек индуктивности, имеющих единый центр. Для обеспечения симметрии полей по всем трем пространственным координатам и создания магнитного поля с требуемой магнитной индукцией катушки магнитной системы должны иметь одинаковые размеры, одинаковые количество витков и сечение провода обмотки. Для реализации таких требований необходимо, чтобы все три катушки пространственно пересекались между собой.
На рис. 7 представлена структурная схема экспериментального комплекса для воздействия ВМП.
Устройство управления включает в себя: - ПЭВМ с заложенным в нее программным обеспечением (оболочкой), которое позволяет задавать практически любую траекторию движения конца вектора В; - устройство сопряжения, позволяющее декодировать входящую информацию от ПЭВМ, разделять общий массив цифровой информации на три канала, формировать три аналоговых сигнала, подаваемых на усилители.
Усилители служат для повышения мощности сигналов, поступающих с устройства сопряжения и подачи их на обмотки магнитной системы. Они также позволяют усиливать биполярные сигналы и добиваться необходимых токов в катушках. Блок питания необходим для питания усилителей.
Магнитная система является исполнительным устройством комплекса. В ее рабочую полость помещается объект воздействия и здесь же выполняется синтез информации с трех каналов и формирование переменного по направлению, модулю и частоте магнитного поля.
В данной работе мы ограничились рассмотрением конструкции, принципа работы и формированием магнитного поля упрощенной установки, структурная схема которой представлена на рис. 8. Здесь роль устройства управления играют 2 электронных многофазных генератора, выдающих синусоидальные сигналы, причем один из генераторов имеет выходы на 0 и 90 и служит для создания вращающегося магнитного поля, а у второго, идентичного первому, используется лишь один выход на 0, и этот генератор используется для создания составляющей поля, перпендикулярной вращающемуся магнитному полю.
Основой магнитной системы (рис. 9) является каркас из алюминия, выполненный в виде трех пересекающихся колец со щечками для укладки обмотки, причем оси колец взаимно перпендикулярны друг другу (так же как и плоскости обмоток). Алюминий выбран из соображений хорошей теплоотдачи, так как при работе установки обмотки нагреваются, что является причиной сокращения времени непрерывной работы аппарата. Кроме того, алюминий не является ферромагнетиком и не искажает магнитное поле в камере.
В каркас уложены обмотки (в каждое кольцо - своя), концы обмоток выведены наружу. Обмотки укладываются виток к витку по слоям, чередуя намотку 1-ой, 2-ой и 3-ей катушки и так далее. Необходимые условия - электрическая изоляция обмоток между собой и между витками одной катушки, одинаковое количество витков в слоях катушки и в целом в трех катушках (обеспечение симметрии полей катушек). В центральной части катушек имеется полость, где расположена камера, в которую помещается объект воздействия. Один из сферических треугольников, образованных катушками, является входом в камеру. В нижней части сферической камеры имеется подставка для более удобного размещения биообъекта. Она расположена так, чтобы точка пересечения осей катушек находилась внутри объекта воздействия.
Патологические изменения тканей внутренних органов мышей, подверженных воздействию ВМП и ИБМП при суммарном времени воздействия 240 минут
В данном разделе рассмотрены морфологические результаты экспериментальных исследований по воздействию на интактных мышей линии С57/В16 сложных ВМП и ИБМП. Во всех экспериментах, результаты которых представлены в данном разделе, мыши были подвержены 8 сеансам воздействия магнитного поля в течение двух недель (по 4 сеанса каждую неделю). Длительность каждого сеанса была равна 30 минутам. Суммарное время воздействия магнитным полем, таким образом, составило 240 минут.
В эксперименте №1 лабораторные мыши подвергались воздействию ИБМП на АИБМП при режиме ust22.bas с длительностью импульса 0,2 с и скважностью импульсов 3 при величине магнитной индукции 4 мТл. В результате морфологических исследований было обнаружено, что в ткани печени наблюдались следующие изменения. Дольковая структура печени была сохранена, синусоиды расширены и не содержали эритроцитов. Наблюдалась очаговая, преимущественно центролобулярная дискомплексация гепатоци-тов, которые находились в состоянии фокальной зернистой дистрофии. Ядра гепатоцитов были гипертрофированы, в них наблюдалась выраженная мито-тическая активность. Отчетливо наблюдалась диффузная пролиферация макрофагов. Воспалительные изменения ткани печени отсутствовали, изменений портальных полей не наблюдалось. Центральные вены печени были расши х рены и в просвете содержали эритроциты.
Гистологическая структура ткани почек была сохранена, эпителий канальцев без изменений, наблюдалось умеренное очаговое полнокровие сосудистых петель клубочков. Структура надпочечников была сохранена, здесь наблюдалось умеренное полнокровие коркового слоя. В гистологической структуре селезенки изменений не наблюдалось, но здесь было замечено умеренное полнокровие сосудов пульпы. Соответствующие фотографии микропрепаратов приведены на рис. 15-19.
В эксперименте №1а лабораторные животные подвергались воздействию ИБМП на АИБМП при режиме ast22.bas с длительностью импульса 0,1 с при скважности импульсов 3 и магнитной индукции 4мТл. Морфологические исследования тканей внутренних органов дали следующие результаты. В печени наблюдалось сдавление синусоидов, неравномерное расширение центральных вен, пролиферация макрофагов, вместе с тем, дольковая структура печени была сохранена, портальные поля без изменений. Среди морфологических особенностей в гепатоцитах следует отметить формирование диффузной-зернистой дистрофии, гипертрофированность ядер и образование в них выраженной конденсации хроматина. Гистологическая картина стенки тонкого кишечника без изменений. В почках наблюдалось полнокровие коркового слоя, гипертрофированность и полнокровие клубочков. Изменений канальцевого эпителия не обнаружено. В надпочечниках присутствовала гипертрофия клеток мозгового слоя. Гистологическая структура селезенки была без видимых изменений.
Лабораторные животные в эксперименте №2 были подвержены воздействию ИБМП на АИБМП при режиме ust22.bas с длительностью импульса 0,5 с при скважности импульсов 3 и величине магнитной индукции 4 мТл. По окончании эксперимента были выявлены следующие морфологические изменения. В ткани печени наблюдалось сохранение дольковой структуры, расширение синусоидов и центральных вен, в просвете которых эритроциты обнаружены не были (рис. 20).
Гепатоциты находились в состоянии диффузной зернистой и фокальной гидропической дистрофии и диффузной дископлексации. Ядра гепатоцитов были гипертрофированы с выраженной митотической активностью. Имелась пролиферация макрофагов. В портальных полях изменений не обнаружено. Микроворсинки тонкого кишечника имели одинаковый размер, без признаков деструкции. Эпителиальные клетки гипертрофированы, с очаговой пролиферацией. Ядра были гипертрофированы и имели полиморфную структуру, обращают на себя внимание множественные митозы, (рис. 21). В почках наблюдалось полнокровие коркового слоя. Капиллярные петли клубочков расширены, полнокровны. Канальцевый эпителий без изменений (рис. 22). Гистологическая структура надпочечников не изменена, корковый и мозговой слои отличались полнокровием (рис. 23). Имелась выраженная фокальная гипертрофия клеток мозгового слоя. Гистологическая структура селезенки не отличалась от нормы за исключением полнокровия пульпы (рис. 24).
Воздействие в эксперименте №2а на мышей ИБМП на АИБМП при режиме ustH.bas с длительностью импульса ОД с, скважностью импульсов 3 и магнитной индукции 4 мТл привело к следующим последствиям. В тонком кишечнике наблюдалось полнокровие сосудов подслизистой оболочки. Слизистая без видимых гистологических изменений. Отдельные микроворсинки были гипертрофированы и полиморфны. Морфологические изменения почек характеризовались гипертрофией клубочкового аппарата и полнокровием коркового слоя. В надпочечниках были обнаружены кровоизлияния в мозговой слой на фоне полнокровия коркового слоя. Гистологическая картина селезенки отличалась полнокровием пульпы.
Отличительной особенностью морфологических изменений в ткани печени у мышей, участвующих в эксперименте №3 и подверженных воздействию ИБМП по программе ustll.bas с длительностью импульса 0,2 с, скважностью 12 и магнитной индукцией 4 мТл явилось формирование очаговой центролобулярной дискомплексации гепатоцитов. Ядра гепатоцитов были гипертрофированы, здесь также наблюдалась выраженная митотическая активность. Вместе с тем, дольковая структура печени была сохранена, портальные поля без изменений, наблюдалось неравномерное расширение синусов и центральных вен, в которых содержались эритроциты. Зернистая дистрофия была незначительно выражена. Морфологические изменения в тонком кишечнике ограничились очаговой гиперплазией эпителиальных клеток в сочетании с полиморфизмом ядер эпителия. В остальном же, гистологическая картина тонкого кишечника соответствовала норме: слизистая не изменена, ворсинки правильной формы и одинаковых размеров, признаки полнокровия отсутствовали. Гистологическая картина ткани почек соответствовала норме. В корковом слое надпочечников наблюдалось умеренно выраженное полнокровие. В мозговом слое надпочечников - гипертрофия клеток и полнокровие сосудов. В селезенке было замечено полнокровие сосудов пульпы. Гистологическая структура селезенки была без изменений.
Анализ полученных результатов воздействия сложных МП на ткани лабо- 72 раторных животных
На втором этапе эксперимента проводилась количественная оценка тяжести морфологических изменений в тканях почек лабораторных мышей, подверженных воздействию магнитных полей различных режимов. Для этого была проведена морфометрическая обработка полученных результатов, факторный и корреляционно-регрессионный анализ данных.
На основании проведенных морфологических исследований было установлено, что гистологическая картина ткани почек в контрольной группе животных соответствовала норме. Структура паренхимы почки не изменена. Почечные клубочки имели четкие границы, наблюдалось умеренное полнокровие сосудистых петель (рис. 35). Капсулы клубочков без патологических изменений. Инфильтрация отсутствовала. Почечные канальцы не изменены, эпителий канальцев имел четкие границы. Дистрофические и некробиотиче-ские изменения тканей почек выявлены не были. Таким образом, гистологическая картина почки у мыши контрольной группы соответствовала норме.
В табл. 4 и 5 представлены результаты морфометрических исследований тканей почек у мышей контрольной группы После проведения факторного анализа 10 признаков, характеризующих морфологическое состояние ткани почек у мышей контрольной группы, было выявлено 2 главных фактора, которые были обозначены как клеточные структуры клубочков и клеточные структуры канальцев. Значения факторной нагрузки для этих факторов приведены в табл. 6, где жирным шрифтом выделены признаки с факторной нагрузкой более 0,7.
Исследование тесноты связи таких признаков, как площадь цитоплазмы и площадь ядер капсул клубочков в тканях почек у мышей контрольной группы дало следующие результаты. Линейный коэффициент корреляции для исследуемых признаков в контрольной группе был равен 0,944 (р 0,05). Такая близость линейного коэффициента корреляции к единице указывает на сильную линейную связь между площадью цитоплазмы и площадь ядер капсул клубочков, что подтверждается почти прямолинейной формой графика линии парной регрессии для математической модели пятого порядка, который приведен на рис. 36.
В связи с тем, что линейный коэффициент корреляции рассматриваемых признаков был очень высоким, для контрольной группы адекватной и статистически значимой (р 0,001) была признана линейная математическая модель парной регрессии вида: где JADRO КР - площадь ядер капсул клубочков, мкм ; SITOP КР - пло-щадь цитоплазмы капсул клубочков, мкм ; ВО и В1 - коэффициенты парной линейной регрессии.
Коэффициент детерминации для этой модели составил 0,89139, то есть линейная модель описывает 89,139% дисперсии зависимой переменной. Были получены следующие значения коэффициентов парной линейной регрессии: ВО = 140,6304; Bl = 0,754109 (р 0,000001).
Далее было проведено исследование тесноты связи следующих признаков: площадь цитоплазмы и площадь ядер капиллярной сети клубочков в тканях почек у мышей контрольной группы. В данной группе мышей линейный коэффициент корреляции для исследуемых признаков стремился к единице и был равен 0,91 (р 0,05), что подтверждается почти прямолинейной формой графика парной регрессии рассматриваемых признаков (рисунок 37). Такие факты указывают на отсутствие каких-либо патологий в клубочках почек у мышей контрольной группы.
На рис. 37 изображена линия парной регрессии между площадью цитоплазмы и площадью ядер капиллярной сети клубочков в ткани почек мышей контрольной группы.
Здесь также из-за высокого значения линейного коэффициента корреляции, очень близкого к единице, математическую модель пятого порядка удалось заменить на линейную и представить ее в виде: JADRO_KS= ВО + В1. SITOP_KS, (34) где JADROKS - площадь ядер капиллярной сети клубочков, мкм2, SITOPKS - площадь цитоплазмы капиллярной сети клубочков, мкм2, ВО и В1 - коэффициенты парной линейной регрессии.
Коэффициент детерминации для этой модели составил 0,82819, Коэффициенты регрессии имели следующие значения: ВО = -41,4917, Bl = 1,008411 (р = 0,000006). Модель статистически значима (р 0,001).
Далее по математической модели пятого порядка был построен график парной регрессии между площадью всей цитоплазмы и площадью всех ядер клубочков в тканях почек мышей контрольной группы (рис. 38). Форма графика регрессии также стремилась к прямой линии, что подтверждается высоким значением линейного коэффициента корреляции, который в контрольной группе был равен 0,952 (р 0,05). Все это указывает на нормальное состояние тканей почек у мышей контрольной группы.
Линейная модель здесь также была признана адекватной и статистически значимой (р 0,001). Она была получена в следующем виде: JADRO = ВО + В1 SITOPLAZ (35) где JADRO - площадь всех ядер клубочков, мкм2; SITOPLAZ - площадь всей цитоплазмы клубочков, мкм , ВО и В1 - коэффициенты парной линейной регрессии. В данной линейной модели коэффициент детерминации составил 0,90690. Коэффициенты парной линейной регрессии: В0= 90,99891, Bl = 0,875962 (р 0,000001).
