Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Системный анализ, управление и обработка информации

Диссертационная работа:

Куротченко Сергей Павлович. Управляющее воздействие вращающихся и импульсных бегущих магнитных полей на процессы жизнедеятельности млекопитающих : экспериментальное исследование : диссертация ... кандидата биологических наук : 05.13.01 / Куротченко Сергей Павлович; [Место защиты: Тул. гос. ун-т]. - Тула, 2008. - 172 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-3/250

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Список обозначений и сокращений 4

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 29

2 1 Объект исследования 29

  1. Методы исследования 29

  2. Методы математической обработки результатов эксперимента 34 ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ 39 АППАРАТУРЫ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВРАЩАЮЩИМСЯ И ИМПУЛЬСНЫМ БЕОТЦИМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ

  1. Исследование и разработка аппаратуры для воздействия импульсным бегу- 39 щим магнитным полем

  2. Исследование и разработка аппаратуры для воздействия вращающимся маг- 46 нитным полем

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ТКАНЕЙ ВНУТРЕННИХ 56

ОРГАНОВ ЛАБОРАТОНЫХ МЫШЕЙ, ПОДДВЕРЖЕННЫХ ВОЗДЕЙСТ-

ВИЮ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ВМП И ИБМП

4.1 Результаты морфологических исследований 56

4.1.1 Патологические изменения тканей внутренних органов мышей, подвер- 56

женных воздействию ВМП и ИБМП при суммарном времени воздействия 240

минут

4.1 2 Патологические изменения тканей внутренних органов мышей, подвер- 65

женных воздействию ВМП и ИБМП при суммарном времени воздействия 480

минут

  1. 3 Анализ полученных результатов воздействия сложных МП на ткани лабо- 72 раторных животных

  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 Ю8

среднего переменного магнитного поля с одной степенью свободы

4.2.5 Исследование состояния тканей почек мышей, подверженных воздействию 119
слабого вращающегося магнитного поля с тремя степенями свободы

4.3 Количественная оценка морфологического состояния тканей печени мышей, 131 подверженных воздействию различных режимов вращающихся и импульсных бегущих магнитных полей

  1. Морфологическое исследование тканей печени мышей контрольной груп- 131 пы

  2. Морфологическое исследование тканей печени мышей, подверженных воз- 132 действию импульсного бегущего магнитного поля

  3. Морфологическое исследование тканей печени мышей, подверженных воз- 134 действию средних вращающихся магнитных полей с тремя степенями свободы

  4. Морфологическое исследование тканей печени мышей, подверженных воз- 135 действию средних переменных магнитных полей с одной степенью свободы

4.3 5 Морфологическое исследование тканей печени мышей, подверженных воз- 136 действию слабых вращающихся магнитных полей с тремя степенями свободы

4.3.6 Статистическая обработка морфометрических данных для тканей печени 138
мышей контрольной и экспериментальных групп

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 141

ВЫВОДЫ 144

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 146

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 147

Список использованных сокращений

АВМП - аппарат для воздействия вращающимся магнитным полем

АИБМП - аппарат для воздействия импульсным бегущим магнитным полем

БАТ - биологически активные точки

ВМП - вращающееся магнитное поле

ИБМП - импульсное бегущее магнитное поле

КВЧ - крайне высокие частоты

КНЧ - крайне низкие частоты

МП - магнитное поле

МТА - магнитотерапевтический аппарат (аппаратура)

ОНЧ - особо низкие частоты

ОС - операционная система

ПеМП - переменное магнитное поле

ПМП - постоянное магнитное поле

ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина

УНЧ - ультранизкие частоты

ЦНС - центральная нервная система

ЭМИ - электромагнитное излучение

ЭМИ КВЧ - электромагнитное излучение крайне высокой частоты

ЭМП - электромагнитное поле

JADROKP - площадь ядер капсул клубочков, мкм2

SITOPKP - площадь цитоплазмы капсул клубочков, мкм

JADROKS - площадь ядер капиллярной сети клубочков, мкм

SITOPKS - площадь цитоплазмы капиллярной сети клубочков, мкм

JADRO - площадь всех ядер клубочков, мкм

SITOPLAZ — площадь всей цитоплазмы клубочков, мкм2

JADROKN - площадь ядер канальцев, мкм2

SITOP_KN - площадь цитоплазмы канальцев, мкм

PROSVET - площадь просвета канальцев, мкм2

KJADRO_N - количество ядер гепатоцитов в зоне некроза, мкм2

S_NEKROZ - площадь некроза паренхимы печени, мкм

SITOPLAZ - площадь цитоплазмы паренхимы печени, мкм2

Введение к работе:

Актуальность исследования. Актуальность исследования обусловлена необходимостью изучения биофизической специфики воздействия внешних крайненизкочастотных импульсных бегущих магнитных полей (ИБМП) и вращающихся магнитных полей (ВМП) на живой организм на субклеточном, клеточном и тканевом уровнях и отсутствием точных научных данных по влиянию ВПМ и ИБМП на ткани млекопитающих.

Основы магнитобиологии и теории магнитотерапии низких частот были заложены пионерскими работами отечественных ученых (Н.И. Григорьев, 1881; А.Л. Чижевский, 1935-1947; А.Г. Гурвич, 1944-1990; В.И. Кармилов, 1938; Ю.А. Холодов, 1962-1991, А.С. Пресман, 1971-1974), а также иностранных (W.R. Adey, 1975-1989; R.U. Koghill, 1996; M. K. Loze и С. D. Wright, 1998-2001) и др.

Новые системы комплексной магнитотерапии ИБМП были разработаны коллективом рязанских ученых (А.М. Беркутов, 1993-2002; В.И. Жулев, Е.М. Прошин, Г.А. Кураев и др., 1993-2008), исследованиями которых доказано, что наибольшей магнитобиологической активностью обладают именно ИБМП, что обуславливает широкое внедрение в магнитотерапию именно таких видов полей.

Также проводились исследования магнитобиологических эффектов от воздействия на живые организмы низкочастотных ВМП (А.Т. Быков, В.Ф. Удалов, Е.В. Утехин, М.И. Фролин, 1997; Н.Е. Житник, Я.В. Новицкий, В.Н. Привалов, 2000; Д.А. Кузнецов, 2001; Schauf Gerhar, 1985 и др.). Исследования воздействия ВМП выявили изменение получаемых биологических эффектов в зависимости от направления вращения магнитного поля, обусловленное киральной асимметрией биоорганического мира (М.Е. Архипов, Т.И. Субботина, А.А. Яшин, 2002).

Создателями современной магнитобиологии миллиметрового диапазона длин волн можно считать таких известных ученых, как Н.Д. Девятков, 1981-1994; О.В. Бецкий, 1991-2008; Н.К. Чемерис, 1989-2008; Е.Е. Фесенко, 1986-2008; А.А. Яшин, 1992-2008; W.R. Adey, 1975-1989, L. Furia, 1984-1996 и многих других.

Также исследованиями воздействия магнитных полей и излучений на биологические объекты занимается ряд научных коллективов под руководством Ю.В. Гуляева (Москва), А.А. Яшина и Т.И. Субботиной (Тула), В.П. Казначеева (Новосибирск), П.П. Гаряева (Москва), Е.И. Нефедова (Фрязино), В.А. Неганова и А.М. Демецкого (Самара), И.И. Соколовского (Днепропетровск), С.П. Ситько (Киев) и др.

Исследования биологических эффектов, вызванных ВМП и ИБМП, как наиболее информационно емких видов магнитных полей (МП), имеют большое значение и для биофизической науки, и для других областей биологии и медицины, как раскрывающие новые аспекты практического использования таких МП для целенаправленного управления процессами в живом организме. Также 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 судить об актуальности проблемы дальнейшего исследования физических параметров МП, способствующих нарушению функции внутренних органов.

Таким образом, на сегодняшний день актуальной проблемой является постановка вопроса о широком внедрении аппаратов, создающих ВМП и ИБМП в биологические исследования с возможностью дальнейшего внедрения аппаратуры магнитной терапии, использующей ВМП и ИБМП в медицинскую практику. Но сначала необходимо всесторонне изучить биологические эффекты от воздействия на целостный живой организм такого значимого физического фактора, как низкочастотное магнитное поле.

Цель исследования. Экспериментальное изучение морфологических последствий управляющих воздействий крайненизкочастотных ВМП и ИБМП на ткани млекопитающих.

Задачи исследования.

1. Разработать способы формирования ВМП и ИБМП, основанные на принципе суперпозиции полей и алгоритмы управления данными магнитными полями.

2. Разработать конструкцию и создать экспериментальные образцы аппаратов, формирующих ВМП и ИБМП и исследовать режимы работы аппаратов путем проведения экспериментов на лабораторных животных.

3. Выявить изменения в тканях почек животных, вызванные воздействием крайненизкочастотных ВМП и ИБМП, провести морфологическое исследование тканей почек, подвергшихся воздействию этих полей.

4. 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.

5. Исследовать основные магнитобиологические эффекты в тканях печени млекопитающих, возникающие под действием ВМП и ИБМП.

Научная новизна

1. Достоверно выявлены патологические изменения в тканях внутренних органов млекопитающих в результате воздействия слабых и средних крайненизкочастотных ВМП с тремя степенями свободы вектора магнитной индукции.

2. Выявлено и экспериментально доказано влияние числа степеней свободы вектора магнитной индукции на тяжесть патологических изменений в тканях внутренних органов млекопитающих.

3. Экспериментально выявлены изменения в тканях внутренних органов млекопитающих в результате воздействия крайненизкочастотного ИБМП.

4. Установлено влияние 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, важно 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 лабораторных животных, результаты которых послужили основанием для теоретических выводов и практических рекомендаций о влиянии крайненизкочастотных ИБМП и ВПМ на ткани млекопитающих, а, следовательно – и на нормальное функционирование организма.

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 ГУП “Исток” (Фрязино), в учебный процесс и научно-исследовательскую работу Волгоградского государственного университета, Курского государственного технического университета, кафедр ИИБМТ и БМПЭ Рязанского государственного радиотехнического университета.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Крайненизкочастотные ИБМП и ВМП выступают как фактор, оказывающий непосредственное влияние на нормальное функционирование тканей внутренних органов млекопитающих.

2. Под воздействием крайненизкочастотных ИБМП и ВМП в тканях внутренних органов формируются патологические изменения, тяжесть которых зависит от параметров магнитного поля.

3. 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.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на II международной научно-технической конференции “Физика и технические приложения волновых процессов” (Самара, 2003), на Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов “Биомедсистемы-2003” (Рязань, 2003), на Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов “Биомедсистемы-2004” (Рязань, 2004), где работа была удостоена диплома “За лучший доклад”. Также работа удостоена диплома лауреата открытого конкурса на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в вузах Российской Федерации за 2005 год (Приказ министерства образования и науки РФ от 28 июня 2006 года). Результаты исследования доложены на Межрегиональной научно-технической конференции “Интеллектуальные и информационные системы” (Тула, 2004); Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов “Биомедсистемы-2005” (Рязань, 2005); XX Любищевских чтениях (Ульяновск, 2006); Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов “Биомедсистемы-2006” (Рязань, 2006); II магистерской научно-технической конференции (Тула, 2007).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них 4 в рекомендованных ВАК России журналах, в одной монографии. Получен один патент на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения и четырех глав (Обзор литературы, Объект и методы исследования, Исследование и разработка экспериментальной аппаратуры для воздействия вращающимся и импульсным бегущим магнитным полем, Результаты исследований тканей внутренних органов лабораторных мышей, подверженных воздействию различных режимов ВМП и ИБМП), заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы (160 источников, в том числе 99 отечественных и 61 иностранных) и приложения. Работа изложена на 161 страницах, содержит 39 таблиц и 74 рисунка.

Подобные работы
Чернышев Александр Борисович
Исследование распределенных систем с дискретными управляющими воздействиями
Иншаков Юрий Захарович
Исследование, анализ и управление процессами пожарной безопасности и рисками экологических последствий воздействия пожаров на окружающую среду
Воронцова Зоя Афанасьевна
Системный анализ морфофункциональных изменений в щитовидной железе при хроническом воздействии электромагнитных полей
Бугримов Даниил Юрьевич
Математическое моделирование морфофункционального состояния спинномозговых ганглиев при хроническом воздействии импульсов электромагнитных полей
Ляшенко Александр Леонидович
Синтез систем управления температурными полями распределенных объектов с подвижным источником воздействия
Блинов Денис Сергеевич
Математическое моделирование процесса нанесения двухслойной оболочки на сферические гранулы в центробежном поле
Денисова Алина Ренатовна
Исследования воздействия внешних электромагнитных полей на кабельные линии электротехнических систем
Бойко Владимир Михайлович
Исследование влияния локального воздействия магнитного поля на структуру и свойства инструмента из быстрорежущих сталей
Пивоварова Надежда Анатольевна
Интенсификация процессов переработки углеводородного сырья воздействием постоянного магнитного поля
Парфенов Андрей Валериевич
Исследование воздействий высоковольтных импульсных помех из сетей электропитания на средства вычислительной техники и разработка защитных и имитационных устройств

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net