maniul.clinlucian

UNIVERSITATEA ALEXANDRU IOAN CUZA IAI

FACULTATEA DE BIOLOGIE

Clin Lucian MANIU

INFLUENA UNOR CMPURI ELECTROMAGNETICE ASUPRA PROCESELOR DE PERMEABILITATE

I REACTIVITATE CELULAR LA ORGANISMUL ANIMAL

- REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT -

Conductor tiinific:

Prof. univ. dr. Vasile HEFCO

Prof. univ. dr. Vlad ARTENIE

IAI 2009

Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iai

Rectorat

Nr. _________/_____________

Doamnei / Domnului

________________________________________________

V facem cunoscut c la data de 13 februarie 2010, ora 1030, n sala 339, corp B, Facultatea de Biologie, va avea loc susinerea public a tezei de doctorat intitulat Influena unor cmpuri electromagnetice asupra proceselor de permeabilitate i reactivitate celular la organismul animal, elaborat de domnul Clin Lucian MANIU, n vederea obinerii titlului tiinific de doctor n domeniul fundamental tiine ale naturii, domeniul Biologie, subdomeniul Fiziologie anima-l-Biofizic.

Comisia de doctorat are urmtoare componen:

PREEDINTE: Prof. univ. dr. Dumitru COJOCARU, Prodecan al Facultii de Biologie, Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iai.

CONDUCTOR TIINIFIC: Prof. univ. emerit dr. Vlad ARTENIE, Facultatea de Biologie,

Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iai. REFERENI: Prof. univ. CS I dr. Ion Neacu, Filiala Iai a Academiei Romne,

Centrul de Cercetri Oenologice.

CS I dr. Pincu ROTINBERG, Institutul de Cercetri Biologice Iai.

Conf. univ. dr. Corina Luminia ROIORU, Facultatea de Biologie i Geologie, Universitatea Babe-Bolyai Cluj-Napoca.

Cu aceast ocazie v transmitem rezumatul tezei de doctorat i v invitm s participai la susinerea public.

Rectorat

LISTA DE ABREVIERI

CA Curent alternativ Ca+e Concentraia ionului de calciu n plasma sangvin (extracelular) Ca+i Concentraia ionului de calciu n celula sangvin (intracelular)

CaM Calmodulina CAT Catalaz CC Curent continuu CE Cmp electric

CEM Cmp electromagnetic CEMP Cmp electromagnetic pulsatoriu CERP Cmp electromagnetic de radiofrecven pulsatoriu

CM Cmp magnetic conc. Concentraia

Dif. Diferena err.std. Eroarea standard a mediei

F Statistica testului F (Fisher) FAL Fosfataz alcalin g.c. Greutate corporal GL Grade de libertate, parametru n analiza ANOVA i.p. Intraperitoneal K+e Concentraia ionului de potasiu n plasma sangvin (extracelular) K+i Concentraia ionului de potasiu n celula sangvin (intracelular)

lim.conf. Limita de confiden a mediei LOT-M0 Lot martor sacrificat la debutul experimentului (0 zile)

LOT-M10 Lot martor sacrificat la 10 zile de la debutul experimentului LOT-M15 Lot martor sacrificat la 15 zile de la debutul experimentului LOT-M20 Lot martor sacrificat la 20 de zile de la debutul experimentului LOT-M5 Lot martor sacrificat la 5 zile de la debutul experimentului LOT-T0 Lot tratat sacrificat la debutul experimentului (0 zile)

LOT-T10 Lot tratat sacrificat la 10 zile de la debutul experimentului LOT-T15 Lot tratat sacrificat la 15 zile de la debutul experimentului LOT-T20 Lot tratat sacrificat la 20 de zile de la debutul experimentului

LOT-T5 Lot tratat sacrificat la 5 zile de la debutul experimentului MS Media ptratelor, parametru n analiza ANOVA

Na+e Concentraia ionului de sodiu n plasma sangvin (extracelular) Na+i Concentraia ionului de sodiu n celula sangvin (intracelular) Oe Oersted Pr. Probabilitatea Px Peroxidaz

RCI Rezonan ciclotronic ionic REM Radiaie electromagnetic RPI Rezonan parametric ionic

SOD Superoxid dismutaza SS Suma ptratelor, parametru n analiza ANOVA

T Tesla VA1 Varianta experimental 1, 50Hz, 2,7mT, aplicare continu, 30min/zi. VA2 Varianta experimental 2, 100Hz, 5,5mT, aplicare continu, 60min/zi. VA3 Varianta experimental 3, 50Hz, 2,7mT, aplicare intermitent, 30min/zi. VA4 Varianta experimental 4, 100Hz, 5,5mT, aplicare intermitent, 60min/zi. VA5 Varianta experimental 5, 50-100Hz, 2,7-5,5mT, aplicare continu, 30min/zi. VA6 Varianta experimental 6, 50-100Hz, 2,7-5,5mT, aplicare intermitent, 60min/zi.

CUPRINS

PARTE TEORETIC INTRODUCERE 5 I RETROSPECTIVA CERCETRILOR PRIVIND INTERACIUNEA CMPULUI ELECTROMAGNETIC CU ORGANISMELE VII 7 PARTE EXPERIMENTAL II MATERIAL I METODE DE CERCETARE 21 2.1. MATERIAL DE CERCETAT 21

2.1.1. Dispozitivul de generare a cmpului electromagnetic 21 2.1.2. Organizarea experimentelor 24

2.2. METODE DE CERCETARE 25 2.2.1. Determinarea concentraiei principalilor ioni, Na+, K+ i Ca2+ din snge 25 2.2.2. Determinarea glucozei din snge (micrometoda colorimetric cu orto-toluidin) 29 2.2.3. Determinarea activitii -amilazei n plasma sangvin. 30 2.2.4. Determinarea activitii fosfomonoesterazei alcaline n plasma sangvin 31 2.2.5. Determinarea activitii catalazei din celulele sangvine 33 2.2.6. Determinarea activitii peroxidazei n plasma sangvin 35 2.2.7. Determinarea activitii superoxid dismutazei n plasma sangvin 37 2.2.8. Determinarea activitii adenozintrifosfatazei din celulele sangvine 38 2.2.9. Determinarea unor indici imunitari 40 2.2.9.1. Stabilirea modelului experimental al stresului de izolare n tub i imunizare a animalelor cu receptorii D2-dopaminergici blocai. 40 2.2.9.2. Determinarea numrului total de leucocite din sngele periferic. 41 2.2.9.3. Determinarea formulei leucocitare. 41 2.2.9.4. Determinarea titrului de anticorpi. 41 2.2.9.5. Dozarea proteinelor prin metoda Weichselbaum, metoda biuret pentru proteine i tehnica pentru albumine. 42 2.2.9.6. Dozarea proteinelor totale prin metoda Lowry, 42

2.3. METODE STATISTICE UTILIZATE PENTRU ANALIZA DATELOR EXPERIMENTALE 43 III REZULTATE I DISCUII 46 3.1. INFLUENA CEMP ASUPRA REACTIVITII METABOLICE A ORGANISMULUI ANIMAL. 46

3.1.1. Dinamica unor cationi metalici din snge; 47 3.1.1.1. Dinamica ionului de Na+ n plasma sangvin i n celulele sangvine. 69 3.1.1.2. Dinamica ionului de K+ n plasma sangvin i n celulele sangvine. 84 3.1.1.3. Dinamica ionului de Ca2+ n plasma sangvin i n celulele sangvine. 98 3.1.2. Dinamica glicemiei. 113 3.1.3. Dinamica proteinelor totale plasmatice. 122 3.1.4. Dinamica unor activiti enzimatice 132 3.1.4.1. Dinamica activitii adenozintrifosfatazei n celulele sangvine din sngele de obolan 132 3.1.4.2. Dinamica activitii fosfomonoesterazei alcaline din plasma sangvin a obolanului 142

6

3.1.4.3. Dinamica activitii alfa-amilazei din plasma sangvin a obolanului 151 3.1.4.4. Dinamica activitii superoxid dismutazei din plasma sangvin a obolanului 160 3.1.4.5. Dinamica activitii catalazei n celulele sangvine din sngele de obolan 170 3.1.4.6. Dinamica activitii peroxidazei din plasma sangvin a obolanului 180

3.2. RSPUNSUL IMUNITAR AL ORGANISMULUI ANIMAL TRATAT CU CEMP. 190 3.3. DISCUII GENERALE 203 CONCLUZII 211 BIBLIOGRAFIE 215

7

INTRODUCERE ______________________________________________________________________________

n mediul nconjurtor modern este foarte greu s mai gseti un fenomen att de omniprezent ca undele i cmpurile electromagnetice. Oamenii au nvat, de-a lungul timpului, s neleag caracteristicile fizice ale acestei forme de energie, i le-au aplicat pe scar larg, n scopul de a-i mbunti standardul i modul de via. Mai mult, oamenii au ajuns s depind de acestea, folosindu-le n scopuri medicale, energetice, informaionale i, nu n ultimul rnd, pentru confort.

n afar de rolurile lor deosebit de importante, aceste unde i cmpuri electromagnetice produc i multe alte efecte care pot influena organismele vii. Efectele produse depind de muli factori fizici, chimici i biologici. Aceste efecte se pot manifesta vizibil, imediat dup expunerea organismului, sau pot, aparent, s nu aib nici un efect, acestea fiind puse n eviden doar dup o riguroas examinare. Chiar i n aceste condiii, ar putea exista modificri subtile care sunt detectabile numai la analize fizice, chimice sau de microscopie, sau care se manifest doar dup o perioad considerabil de timp.

Cu toate acestea, cunotinele cu privire la interaciunea dintre cmpurile electromagnetice i sistemele vii avanseaz ntr-o gam larg de domenii de actualitate.

n ultimii douzeci de ani, cercetrile cu privire la efectele biologice ale cmpurilor electromagnetice, nu numai c s-au extins, dar au devenit un subiect de preocupare i dezbatere public pe ntreg mapamondul.

n general, interaciunea cmpurilor i undelor electromagnetice cu sistemele biologice este n strns dependen de frecvena acestora, mecanismele de interaciune a cmpurilor de joas frecven fiind foarte diferite fa de cele de nalt frecven.

n timp ce progrese semnificative sunt fcute pe mai multe fronturi, un accent special este ndreptat tot mai mult spre nelegerea n cele mai amnunite detalii a efectelor cmpurilor electromagnetice de joas i foarte joas frecven. Acestea au condus la unele aplicaii noi n clinic, cu privire la tratamentul esuturilor traumatizate, prin expunerea la cmpuri electromagnetice pulsatorii de frecven extrem de joas i n tratamentul terapeutic al sistemul musculo-scheletic, cum ar fi repararea fracturilor osoase sau a rnilor esutului moale. ns, aceste cmpuri de frecven foarte joas interacioneaz n mod foarte diferit n raport cu diversitatea esuturilor i a proceselor fiziologice ntlnite la sistemele vii. Totodat, trebuie avut n vedere i efectul negativ al impactului cmpului electromagnetic asupra structurilor vii i a unor procese celulare cu sensibilitate crescut fa de acest fenomen fizic. De aceea, efectele pozitive ale unei radiaii de un anumit tip cu o anumit frecven i intensitate care se manifest strict localizat, nu sunt ns garania unei biocompatibiliti pozitive generale, fapt ce impune o aprofundare mai larg a efectelor biologice.

Avnd n vedere aceste aspecte, n prezenta lucrare, s-a considerat util investigarea influenelor unui cmp electromagnetic de intensitate i frecven joas, cu care organismele normale (sntoase) se confrunt adesea n natur precum i evidenierea unor efecte biologice cu

8

eventuale aplicaii biomedicale. n acest scop n experimentele realizate s-a utilizat un dispozitiv care este folosit i n scopuri medicale.

Din acest motiv, aceast lucrare i propune s fac o analiz comparativ i corelativ mai larg ntre cteva procese biofizice, biochimice i fiziologice fundamentale care guverneaz funcionalitatea sistemelor vii. Prezenta tez de doctorat i propune abordarea urmtoarelor obiective ntr-un mod unitar: studierea dinamicii principalilor cationi din plasma sangvin i din celulele sangvine, deoarece modificrile de concentraie survenite n cadrul acestora au consecine majore n excitabilitatea celular, n special, i se rsfrng asupra reactivitii celulare i a ntregului organism, n general, cu att mai mult cu ct n controlul acestor cationi sunt implicate i o serie de mecanisme hormonale. Dinamica concentraiei acestor cationi a fost analizat i n corelaie cu activitatea adenozintrifosfatazei din celulele sangvine, pentru a stabili care dintre cele dou tipuri de permeabilitate (pasiv i activ) au fost influenate. Aceste aspecte au fost coroborate i cu analiza activitii unor enzime din plasma sangvin (alfa amilaza i fosfomonoesteraza alcalin) a cror activitate este dependent direct sau indirect de cationii menionai (mai ales de calciu) n scopul punerii n eviden a modului n care cmpul electromagnetic pulsatoriu intervine n mod direct (interacioneaz cu structura enzimei) sau n mod indirect (interacioneaz cu ali factori implicai n sinteza enzimei). Mai mult, a fost determinat i activitatea enzimelor implicate n stresul oxidativ (catalaz, peroxidaz i superoxid dismutaz) pentru a pune n eviden un eventual efect, al acestui tip de cmp electromagnetic, de generare a unor radicali liberi. n paralel s-a urmrit i determinarea unor indici imunitari, fiind cunoscut faptul c exist strnse corelaii ntre rspunsul imun al organismului i funcionalitatea acestor enzime.

Teza de doctorat cuprinde 224 de pagini, 122 tabele, 98 figuri i o list bibliografic de 272 de titluri din care 14 titluri de lucrri personale.

Elaborarea lucrrii de doctorat intitulat Influena unor cmpuri electromagnetice asupra proceselor de permeabilitate i reactivitate celular la organismul animal a fost abordat iniial sub conducerea regretatului prof. univ. dr. Vasile Hefco i definitivat ulterior sub atenta ndrumare a prof. univ. emerit dr. Vlad Artenie cruia i adresez alese mulumiri i recunotin.

Aduc, de asemenea, respectuoase mulumiri membrilor comisiei de doctorat, Prof. univ. dr. Dumitru Cojocaru prodecan al Facultii de Biologie i preedintele comisiei, Conf. univ. dr. Corina Luminia Roioru, CS I dr. Pincu Rotinberg i Prof. univ. CS I dr. Ion Neacu pentru amabilitatea de a fi acceptat s fac parte din comisie i pentru aprecierile fcute asupra lucrrii.

9

I RETROSPECTIVA CERCETRILOR PRIVIND INTERACIUNEA CMPULUI ELECTROMAGNETIC CU ORGANISMELE VII ______________________________________________________________________________

Toate organismele vii au evoluat pe un uria magnet, Pmntul, puterea cmpului geomagnetic fiind de aproximativ 40 T. Cmpul magnetic al Pmntului este cvasistatic, variind foarte puin n funcie de perioad i locaie. Cmpurile electrice naturale, n condiii de cer senin, au o valoarea de aproximativ 0,1kV/m la suprafaa pmntului, intensitatea acestora putnd crete pn la 30kV/m n condiii de cer acoperit de nori productori de fulgere. n plus, fa de aceste cmpuri electromagnetice existente n mod natural, oamenii triesc ntr-un mediu electromagnetic creat artificial. Majoritatea sistemelor electrice i electronice pe care oamenii le-au creat i le utilizeaz zi de zi, opereaz la frecvena de 50 sau 60Hz. Mai mult, activitile zilnice se desfoar n apropierea liniilor de nalt sau joas tensiune.

Chiar dac utilizarea energiei electrice a nceput cu mai mult de o sut de ani n urm, exist posibilitatea ca expunerea la cmpuri electrice i magnetice produse de diverse echipamente i faciliti industriale s aib efecte adverse asupra sntii. Acest aspect a devenit un subiect de ngrijorare care a debutat n jurul anului 1975.

La frecvene joase, componentele electric i magnetic ale unui cmp electromagnetic sunt independente, ceea ce nseamn c, nu exist un cmp electromagnetic adevrat aa cum se ntmpl la frecvene mult mai nalte (Chang i Wait, 1974; Olsen i Wong, 1992). n practic, cmpurile electromagnetice de frecven foarte joas sunt considerate ca aparinnd domeniului 0-300Hz (Lambrozo, 2001).

Toate cercetrile care au avut ca scop influena interaciunii cmpurilor electromagnetice (naturale sau artificiale) cu procesele biologice au pus bazele unei noi ramuri tiinifice, cunoscut astzi sub denumirea de bioelectromagnetic. Acest termen nu trebuie ns confundat cu noiu-nea de bioelecromagnetism care reunete cercetri cu privire la capacitatea organismelor vii de a produce, ele nsele, cmpuri electrice, magnetice sau electromagnetice.

Este recunoscut faptul c utilizarea cmpurilor magnetice n scopul terapiei are o istorie ndelun-gat. Medici din Grecia antic, China, Japonia, Europa au aplicat cu succes materiale magnetice naturale n practica lor zilnic. Cu aproximativ cinci sute de ani n urm, Phillip von Hohenheim cunoscut ulterior i sub numele de Paracelsus, un medic elveian i alchimist, i-a pus problema posibilitii controlrii i manipulrii diverselor boli cu ajutorul magneilor, folosind roc magnetic (magnetit), aceasta fiind cel mai bun magnet disponibil la acea vreme. Roca magnetic natural, ns, era slab din punct de vedere al cmpului magnetic i din aceast cauz puini oameni au acordat o atenie ideilor lui Paracelsus, pn cnd, n jurul anilor 1700 au fost descoperii magneii din oel-carbon.

Ulterior, pe parcursul anilor 1800, cele mai multe dintre descoperirile legate de electricitate i magnetism au fost fcute de ctre Gauss, Weber, Faraday i Maxwell, considerai adevrai pionieri ai tehnicii moderne. n anul 1898 celebrul Nikola Tesla public un articol pe care l-a citit i n cadrul celei de a VIII-a Reuniuni Anuale a Asociaiei Terapeutice Americane din Buffalo (New York). n acel articol el precizeaz c una dintre cele mai remarcabile caracteristici observate cu

10

privire la magnetismul pulsatoriu a fost lipsa nocivitii lui aparente, ceea ce a i fcut posibil s treac cantiti relativ mari de energie electric prin corpul unei persoane. Bobine de aproape 1 m n diametru au fost utilizate pentru tratamente magnetice fr a avea un contact fizic direct cu organismul, acestea fiind alimentate cu zeci i sute de mii de voli. Tesla concluziona c esuturile corpului se comport asemenea unor condensatoare, ceea ce reprezint componenta de baz (dielectric) unui circuit echivalent pentru corpul uman, model dezvoltat i perfecionat ulterior de tiina modern. De fapt, permitivitatea relativ a esuturilor la frecvene joase (10-100Hz) pn la cele foarte nalte (10kHz-100MHz) depete cu mult i cele mai noi materiale dielectrice realizate artificial. Aceast proprietate unic a corpului uman indic o adaptare inerent i poate o compatibilitate nnscut fa de cmpurile electrice de nalt tensiune, probabil datorit potenialului transmembranar ridicat existent n cadrul unui esut celular.

Magnetoterapia contemporan, ns, a nceput imediat dup al doilea rzboi mondial, prin utilizarea, att a cmpurilor magnetice, ct mai ales a celor electromagnetice, acestea din urm fiind rezultatul unor multitudini de forme de und pe care le putea avea curentul electric utilizat pentru generarea lor. ncepnd din Japonia, aceast modalitate s-a rspndit foarte repede n Europa, n primul rnd n Romnia i n fosta Uniune Sovietic (Markov, 2007). n perioada 1960-1985 aproape toate statele europene au nceput s proiecteze i s fabrice diverse sisteme magneto-terapeutice. Aceast perioad a fost marcat de o multitudine de experimente mai mult sau mai puin empirice care, folosind radiaia electromagnetic, ncercau s gseasc n aceasta remediul la o serie de boli fr vreo intervenie fizic direct.

Din aceast perioad nu poate fi omis figura lui Royal Raymond Rife. Acesta a fost un inventator american, cunoscut pentru convingerea sa de a putea observa i de a face inerte o serie de virusuri care, a crezut acesta, c sunt factori de cauzalitate n mai multe boli, mai ales n cancer. Observaiile erau fcute cu ajutorul unui microscop optic special conceput, din care au fost construite doar cinci exemplare. Rife susinea c un dispozitiv care genera o anume raz ar putea devitaliza agenii patogeni prin inducerea de rezonane distructive n constituenii chimici ai acestora. Rife a susinut c aceast metod nu poate fi reprodus n mod independent i astfel interesul tiinific pentru acest dispozitiv s-a disipat repede dup anul 1950. Acesta pretindea c a descoperit o aa-numit Rat Oscilatorie de Mortalitate pentru o gam variat de organisme patogene i astfel, toate cercetrile sale, au fost canalizate n aceast direcie, fcnd diverse culturi i testnd diveri ageni patogeni pe microscopul inventat de el n concordan cu o anumit radiaie electromagnetic generat cu diverse frecvene. Astfel, Rife a pretins c avea precis documentate o serie de frecvene care sunt capabile s distrug anumite organisme i, de asemenea, a susinut n concordan cu cele descoperite, c poate s vindece indirect o serie ntreag de boli contagioase cauzate de acestea. Nici o verificare independent, ns, nu a putut reconfirma aceste afirmaii nici pn n ziua de astzi. Din pcate dup anii 80 au fost construite i vndute o serie de aparate denumite dispozitive Rife care pretindeau c au capabilitatea de a vindeca o serie de boli, printre care i cancerul, productorii acestora sfrind prin a fi condamnai pentru crim i nelciune. Aceste aparate, fiind n majoritatea cazurilor, achiziionate de ctre persoane bolnave n stadiu terminal, le confereau acestora false sperane de vindecare, dispozitivele nefiind capabile, n nici unul din cazuri, s trateze sau mcar s amelioreze starea bolnavului.

Din perioada 1965-1985, nu poate lipsi nici figura controversat a lui Antoine Prior. Acesta, a debutat ca tehnician RADAR n marina militar italian, beneficiind astfel de o instruire n

11

electrotehnic. Acesta a absolvit Institutul Tehnic pentru Industrie Alessandro Volta din Trieste i a fcut ulterior o specializare n electronic la Bologna. Se spune c n 1944 a observat ntmpltor c portocalele lsate n apropierea echipamentului electronic rmn n stare proaspt n comparaie cu cele pstrate n condiii normale. ntre 1950 i 1975, Antoine Prior a construit o serie de dispozitive electromagnetice, cel mai avansat fiind capabil s produc un cmp magnetic foarte puternic 600 Gauss (60 mT) n scopul tratrii bolilor i mai ales a cancerului. Mai mult, dup afirmaiile acestuia, a reuit s trateze forme incurabile de cancer la animale, folosind metodele de electroterapie inventate de el. Majoritatea acestor tratamente au fost realizate n colaborare cu Facultatea de Medicin, spitale din Bordeaux i uneori cu Academia de tiine i au constat n iradieri puternice cu unde electromagnetice. Teste realizate cu dispozitivul Prior pe esuturi canceroase s-au finalizat cu remisiune total n toate cazurile, dup cum afirma autorul, fr vreun semn negativ n ceea ce privete biocompatibilitatea. Uriaa mainrie, denumit M-600 a fost finanat de ctre guvernul francez, costnd 3,5 mil. de dolari i a funcionat timp de o sptmn pn cnd o pies intern a explodat. Proiectul a fost ntrerupt din lips de fonduri, iar dispozitivul a fost dezasamblat n 1983, la scurt timp dup moartea autorului. n urma lui, au rmas o multitudine de controverse nelmurite nici pn astzi. Prior a fost acuzat de mai multe ori c, chiar el nsui, nu poate explica mecanismul prin care trateaz cancerul i alte boli. Mai mult, Prior nu a dezvluit niciodat n mod precis metoda, de team, argumenta el, s nu fie preluat i utilizat de alii (Rorvik, 1975; Bird, 1984). Oficiul Statelor Unite pentru Cercetri Navale a evaluat patentele lui Prior ns, acestea, par s fi fost realizate neclar n mod deliberat, lsnd foarte puine indicaii care s probeze modul de funcionare din punct de vedere mecanic i electromagnetic (Bateman, 1978). Doar timpul va spune dac acest lucru a fost o mare fars, dac guvernul francez i numeroi oameni de tiin au susinut un arlatan, sau dac omenirea, pur i simplu, a ignorat o realizare tehnico-tiinific revoluionar.

n ciuda exemplului amintit mai sus, i care, din pcate, nu sunt singurul, cercetrile n domeniul bioelectromagnetic au continuat, pe de o parte, concentrndu-se pe experimente care s scoat n eviden ct mai precis posibilele efecte negative ale acestora sau, pe de alt parte, s dovedeasc utilitatea unor anumite tipuri de cmpuri electromagnetice n medicin, nu ca soluii uimitoare de vindecare, ci ca tratament suplimentar sau combinat.

Pe perioada anilor 70, echipa cercettorului Andrew Bassett a introdus o nou abordare, cu ajutorul unei radiaii electromagnetice de joas frecven, pentru tratamentul fracturilor osoase ntrziate cu dificulti n vindecare (Bassett et al., 1974, 1977, 1981, 1989). Acest tip de radiaie electromagnetic a fost aprobat de ctre FDA (U.S. Food and Drug Administration) s fie utilizat strict n acest scop. Zece ani mai trziu acelai FDA permite utilizarea cmpurile electromagnetice pulsatorii (CEMP) de joas frecven n scopul tratrii edemelor esuturilor superficiale moi. n prezent, este general acceptat faptul c, cmpurile electromagnetice (CEM) de joas frecven sunt capabile s vindece sau s amelioreze o serie de procese, incluznd fracturile ntrziate, ameliorarea durerii, a mai multor tipuri de scleroz i are rezultate pozitive n tratamentul bolii Parkinson (Rosch, Markov 2004). Acest beneficiu dovedit ar putea fi obinut prin utilizarea att a cmpurilor magnetice statice ct i a celor variabile. Cei mai muli pacieni care au primit, sau care au beneficiat de pe urma tratamentului cu CEM sunt victime ale afeciunilor musculo-scheletice, rnilor i a durerii.

Trebuie menionat faptul, c, pn acum, comunitatea medical aborda magnetoterapia ca un tratament adjuvant, n special pentru tratarea unei varieti de leziuni musculo-scheletice. Exist

12

ns foarte multe dovezi tiinifice i clinice n ceea ce privete posibilitatea cmpurilor electromagnetice de a modula funciile moleculare, celulare, i a esuturilor n mod semnificativ din punct de vedere fiziologic i clinic. (Markov 2002; Rosch, Markov 2004).

De aceea, ntrebrile fundamentale legate de condiiile biofizice n care semnalele CEM ar putea fi recunoscute de celule, pentru a modula funciile celulare i a esuturilor, rmne un aspect care urmeaz a fi elucidat. Comunitile tiinifice i medicale duc, n continuare, lips de nelegerea mecanismelor prin care diferite cmpuri electromagnetice aplicate la diferite esuturi provoac efecte diferite. Numeroase studii celulare au abordat efectele CEM asupra posibilelor ci de transducie a semnalului. n prezent, este larg acceptat faptul c membrana celulara este principala int de aciune a cmpului magnetic (Adey 2004). Dovada este faptul c un anumit cmp magnetic poate s afecteze cile de transducie a semnalului prin modificarea sau alterarea cuplrii ionilor i al transportului acestora. Ionul de calciu este recunoscut ca fiind un component cheie n aceste modificri. ntr-o serie de studii cu privire la fosforilarea calciu-calmodulin dependent a miozinei, s-a demonstrat c anumite cmpuri magnetice statice, CEMP i CERP (27,12 MHz) pot s moduleze legarea Ca2+ la CaM printr-o intensificare a cuplrii cinetice a Ca2+ ntr-un preparat enzimatic celular ngheat. (Markov et al. 1992, 1993, 1994; Markov i Pilla 1993, 1994; Markov 2004). Calea int de cuplare a ionului a fost confirmat i n alte studii cu ajutorul cmpurilor magnetice statice (Engstrom et al. 2002; Liboff et al. 2003).

O meta-analiz efectuat pe studii clinice randomizate folosind CEMP asupra esuturilor moi i a articulaiilor a artat c att CEMP ct i CERP au fost eficiente n accelerarea vindecrii rnilor pielii (Ieran et al. 1990; Itoh et al. 1991; Stiller et al. 1992; Comoroan et al. 1993; Seaborne et al. 1996; Canedo-Dorantes et al. 2002), leziunilor esuturilor moi (Bental 1986; Foley-Nolan et al. 1990; Vodovnik i Karba 1992; Pennington et al. 1993; Pilla et al. 1996), precum i oferirea unei ameliorri simptomatice la pacienii cu osteoartrit ct i n alte condiii similare (Fitzsimmons et al. 1994; Zizic et al. 1995; Ryaby 1998).

Ce semnale sunt implicate i n ce condiii ar putea fi eficiente acestea? Exist semnale cu parametrii mai buni i mai eficieni dect altele? Din acest punct de vedere trebuie subliniat c multe semnale EM folosite att n cercetare ct i ca modaliti terapeutice au fost alese n mod arbitrar. Puine studii au evaluat, ns, eficacitatea biologic i clinic a diferitelor semnale prin compararea parametrilor fizici/biofizici cu rezultatele biologice/clinice. Odat cu dezvoltarea exponenial a Internet-ului, este uor de gsit zeci, dac nu chiar sute de dispozitive, care pretind s vindece cele mai variate probleme medicale. O privire atent la aceste site-uri demonstreaz c nu exist nici o dovad tehnic-constructiv, biofizic sau clinic ce poate s susin aceste pretenii (Markov 2007).

Att date experimentale ct i teoretice au fost colectate la nivel mondial, n cutarea unor poteniale mecanisme de interaciune. Au fost astfel propuse o serie de modele, cum ar fi rezonana ciclotronic ionic (RCI), rezonana parametric ionic (RPI), conceptul radicalilor liberi, proteine de oc termic etc. Unul dintre primele modele propuse folosete o abordare linear fizico-chimic (Pilla 1972, 1974), n care un model electrochimic al membranei celulare a fost utilizat n scopul de a evalua parametrii CEM pentru care s-ar putea obine bioefecte. S-a presupus c CEM non-termic poate afecta n mod direct legarea ionilor i/sau transportul acestora i poate astfel modifica procesele biologice ce se desfoar n cascad, strns legate de creterea esuturilor i de reparaii. Acest transfer de informaie electrochimic a fost postulat de ipoteza conform creia, o modalitate plauzibil pentru interaciunile dintre membrana celulelor i

13

CEM, ar putea s fie modularea ratei de legare a ionilor la receptori. Mai multe tipuri distincte de interaciuni electrochimice pot s apar la suprafeele celulelor, ns, dou merit o atenie special: interaciuni electrostatice non-specifice care implic dipoli de ap, ioni hidratai (sau parial hidratai) i ioni de la nivelul bistratului lipidic cu interfaa apoas a membranei celulare, precum i legtura voltaj dependent ion-ligand (Pilla et al. 1997).

RCI propus la mijlocul lui 1980 de ctre Liboff (Liboff et al. 1985, 1987), a descris combinaii specifice de cmpuri electromagnetice obinute din CC i CA, care pot spori mobilitatea unor ioni specifici n apropierea receptorilor i/sau prin canale ionice. Orice discuie legat de posibilitatea CEM de a cauza efecte biologice/clinice trebuie s implice i o discuie despre problema zgomotului termic (kT1). Fizicienii i fizico-chimitii au respins posibilitatea ca CEM de frecven i intensitate redus ca i CM statice s fie capabile s determine efecte biologice, din cauza zgomotului termic.

n scopul de a rezolva problema zgomotului termic n modelul de RCI, Lednev (1991) a formulat un model RPI, care a fost dezvoltat n continuare pe perioada anilor 90 (Blanchard i Blackman 1994; Blackman et al. 1995; Engstrom 1996). n aceast abordare cuantic, un ion n site-ul de legare a unei macromolecule, este considerat a fi un oscilator armonic cu sarcin electric. Din perspectiva acestei teorii, prezena unui cmp magnetic static ar putea diviza nivelul energetic al ionului legat n dou sub-nivele cu amplitudini care corespund frecvenelor electromagnetice n banda de infrarou. Diferena dintre aceste dou niveluri energetice este frecvena Larmor (Zhadin i Fesenko 1990; Edmonds 1993).

Din acest punct de vedere, contribuia cea mai important a lui Lednev este experimentul proiectat pentru a estima validitatea modelul su RCI: fosforilarea miozinei ntr-o celul izolat (Shouvalova et al. 1991). Molecula de calmodulin reprezint modelul ideal pentru investigarea legrii ionilor, cu i fr prezena exogen a cmpului magnetic. Aceast molecul, n conformaia ei tridimensional are 4 zone care creeaz un spaiu de legtur sub forma unor caviti pregtite s lege ionul de calciu. Mai mult dect att, calmodulina sufer schimbri conformaionale la fiecare umplere a acestor site-uri de legare. Experimentul propus de Lednev a permis grupului Pilla s propun un model care s depeasc problema zgomotului termic, model care a fost definitivat n continuare de grupul lui Markov (Markov 2004). n plus, dovezile care arat c, att cmpurile magnetice de joas frecven, care induc cmpuri electrice cu mult sub pragul de zgomot termic, ct i cmpurile magnetice statice slabe, pentru care nu exist nici un cmp electric indus, pot avea efecte biologice i clinice semnificative care pot fi exploatate (Shouvalova et al. 1991; Markov et al. 1992, 1993, 1994; Markov i Pilla 1993, 1994; Liburdy i Yost 1993; Engstrom et al. 2002; Liboff et al. 2003). Dezvoltarea n continuare a acestei abordri a condus la modelul sistemelor dinamice care presupune c legarea ionului este un proces dinamic n care particula are, fie dou puncte stabile energetic, separate prin cteva uniti kT, fie este legat n cavitatea molecular, sau nelegat, caz n care este situat n cel mai apropiat plan al suprafeei hidratate (planul Helmholtz), la interfaa electrizat dintre cavitatea molecular i mediul apos.

1 Zgomotul Johnson-Nyquist sau zgomotul termic este zgomotul generat de fluctuaiile de echilibru a curentului electric n interiorul unui conductor electric, care se produce indiferent de orice tensiune aplicat, ca urmare a micrii termice aleatoare a purttorilor de sarcin (de obicei electroni). Sarcinile pot fi legate (n cazul unui material dielectric) sau libere (n cazul unui conductor). Sarcinile libere genereaz energie cinetic datorit propriei lor micri n conformitate cu ecuaia E=(mv2)/2. Expresia acestei energii cinetice este zgomotul. Sarcinile legate genereaz energie cinetic n cazul n care se schimb direcia polaritii. Zgomotul termic este caracterizat de o distribuie Gauss sau de o distribuie normal. Acesta implic o constant numit densitate spectral de zgomot (N0) msurat n W/Hz, N0=kT, unde k este constanta lui Boltzmann n J/K i T este temperatura de zgomot n grade Kelvin a sistemului.

14

Legarea/disocierea ionului este tratat ca fiind un proces care alterneaz ntre aceste dou stri, ghidat de zgomotul termic i efectele CEM, fiind msurat prin modularea raportului dintre timpul de legtur (ct timp ionul se afl n cavitatea molecular) i timpul n care ionul este disociat (n planul Helmholtz) (Pilla et al. 1997). Acest sistem dinamic folosete astfel zgomotul termic ca pe o for motrice pentru legarea sau disocierea ionilor. Fora extern ar putea modula adncimea relativ, afectnd raportul de timp dintre starea legat i cea disociat i astfel, poate modula cinetica ntregului proces. Un cmp magnetic slab poate afecta n mod indirect groapa de potenial, care, la rndul ei, moduleaz raportul timpului de legare/disociere i, prin urmare, rata de reacie (Pilla et al. 1997).

Dei teoria sus-amintit ofer o rezolvare la spinoasa problem a transduciei semnalului slab al CEM de joas frecven i intensitate, ea se constituie mai mult ca o rezolvare punctual a acestui aspect n raport cu complexitatea structurilor moleculare i celulare caracteristice materiei vii. Din acest punct de vedere, ea ne ofer ca soluie pentru o prim etap de transducie un mecanism fizic, foarte bine fundamentat, care, ns, pe ct de precis este, pe att de vag i dificil rmne aplicabilitatea lui n raport cu vastitatea structurilor i proceselor care au loc n materia vie, cu att mai mult, cu ct acestea se desfoar n paralel i n strns concordan unele cu altele, CEM fiind astfel capabil s intervin oriunde exist o structur mai mult sau mai puin complicat purttoare de sarcin electric. n ciuda tuturor acestor eforturi, rezultatele experimen-tale obinute cu diverse tipuri de CEM rmn n continuare controversate, mai ales datorit diversitii lor. Schimbrile n activitatea biosintetic n celule influenate de interaciunea CEM sugereaz i existena unor ci biochimice responsabile de aceast interaciune. Mecanismele care stau la baza interaciunii dintre CEM slabe i molecule sau modul n care reaciile moleculare iniiaz procese celulare complexe rmn n continuare neclare (Stavroulakis 2003).

n Romnia, cercetrile privind aciunea cmpului electromagnetic asupra materialului biologic au fost ntreprinse ncepnd cu anul 1959 de mai multe colective de cercettori. Investigaii multiple s-au fcut asupra sistemelor vii privind aspecte fiziologice, biochimice, biofizice i histologice foarte diverse, ca i investigaii privind doza optim, vrsta biologic de maxim eficien pentru modificri cu un pronunat caracter practic.

n Romnia, cercetrile cu aspect fiziologic, biofizic i biochimic din acest domeniu au constituit preocuparea multor colective de biologi, medici, agronomi, colective care s-au dezvoltat n adevrate coli de bioelectromagnetic. Astfel, la lai, s-a evideniat colectivul condus de acad. prof. dr. doc. P. Jitariu, la Bucureti, colectivul condus de prof. dr. T. Dinculescu, colectivul de la I.C.Z. Bucureti .a.

Cercetrile romneti n domeniul bioelectromagnetic s-au axat pe folosirea n special a cmpurilor electromagnetice variabile i de intensitate moderat pn la aproximativ 300 Oe (30mT), care manifest pregnant o influen stimulatoare (Jitariu 1962, 1966; Zirra et al. 1963). n afar de aceasta, expunerea materialului biologic n aceste cmpuri s-a fcut n mai multe variante, determinndu-se aciunea lor att n regim de aplicare continu ct i n regim ntrerupt, ritmic sau aritmic, fapt ce nu se ntlnete n cercetrile efectuate n alte ri. Cercetrile romneti au scos n eviden faptul c, aplicarea CEM variabil n regim ntrerupt are un efect excitant (stimulator) asupra materialului biologic, pe cnd aplicarea n regim continuu, nentrerupt, are un efect inhibitor. Producerea unor astfel de cmpuri s-a realizat n special cu aparate de producie romneasc n diferite variante de construcie. Experimentrile s-au fcut att pe

15

animale ct i pe plante. Efectele observate acoper variate domenii funcionale ale sistemelor vii, ncepnd cu modificri ale metabolismului bazal, hidromineral, plastic i energetic, modificri ale circulaiei sangvine, ale homeostaziei i a morfologiei mediului intern, a produciei de anticorpi, a funciei glandelor endocrine i terminnd cu efecte tisulare generale prin influenarea perme-abilitii membranei.

Studiind variaiile ionilor de Na+, K+, Ca2+, Mg2+, n sngele cinilor, s-au descoperit modificri de acelai sens ale concentraiei acestora att n CEM ntrerupt ct i continuu (Jitariu et al. 1962) i s-a observat o scdere relativ a ionilor de K+ i o scdere accentuat a ionilor de Ca2+ i Mg2+ dup o expunere de 11 zile n CEM. Dup 60 de zile de la ntreruperea expunerii, ionii de K+ i Ca2+ sunt mult crescui peste valorile de control, iar Mg2+ continu s scad. Urmrindu-se variaia ionilor la puii provenii din oule supuse CEM, sau pui supui la diferite vrste aciunii CEM, se identific o scdere a ionilor de Na+, K+, Ca2+ din snge la 55 de zile i o cretere a lor la 80 de zile. Urmrind de asemenea, comparativ ionii n diverse esuturi, s-au constatat importante variaii n muchiul pectoral i cardiac i o inversare a raportului Na+/K+ ntre plasm i hematii. n CEM omogen de 6300Oe (630mT), n majoritatea esuturilor se constat o cretere a ionilor de Na+ i o scdere a celor de K+ (Lazr et al. 1968, 1969).

Au fost abordate i o serie de aspecte biochimice legate de influena CEM asupra metabolismului lipidic. Astfel, au fost utilizai cobai supui unui tratament cu CEM pulsatoriu de 180 Oe (18mT) aplicat zilnic cte 5 min n scopul punerii n eviden a unei posibile influene asupra trigliceridemiei i colesterolemeiei. S-a constat pe aceast cale creterea trigliceridemiei de 2,25 de ori dup numai 5 zile i de 1,7 ori dup 10 zile de tratament, n paralel nregistrndu-se o scdere a colesterolemeiei (Artenie i Dimitriu 1975, 1977). Au fost abordate i unele aspecte ale metabolismului tisular i celular al glucidelor i al catabolismului apei oxigenate cnd s-a pus n eviden influena unui CEM pulsatoriu de 180 Oe (18mT) pe loturi de porumbei tratai 5 min. zilnic. Astfel, s-a constatat o scdere a activitii alfa amilazei serice ct i a glicogenului hepatic i muscular, dar i o cretere semnificativ a activitii catalazei i peroxidazei musculare i o scdere a acestora n snge dup 5 zile de tratament (Artenie i Dimitriu, 1977, 1980, 1982).

n cercetri ulterioare, s-a constatat, de asemenea, o stimulare la iepure a elaborrii hemolizinelor sub influena unui CEM cu parametri identici (Jitariu i Topal, 1965). Continund aceste cercetri, dar folosind CEM de intensiti diferite i cu durat de aciune diferit, autorii remarc modificri ale rspunsului imun n funcie de intensitatea i durata de aciune a cmpului magnetic (Topal et al. 1966). Astfel este constatat i o stimulare a intensitii umorale nespecifi-ce sub aciunea CEM de 300Oe (30mT) (Topal, Ailiesei, 1968).

O serie de cercetri recente, au urmrit influena CEMP de slab intensitate i frecven, aplicate continuu sau intermitent asupra celulelor tumorale i asupra animalelor purttoare de tumori canceroase, evideniind diferite aspecte ale tratamentelor aplicate (Mihai et al. 2006, 2007, 2008; Rotinberg et al. 2006, 2007; Neacu et al. 2008).

16

II MATERIAL I METODE DE CERCETARE ______________________________________________________________________________

2.1. Material de cercetat

Toate experimentele au fost realizate ntr-un mod unitar avnd ca surs de radiaie electromagnetic un dispozitiv de tip MAGNETODIAFLUX cu ajutorul cruia s-au putut controla diverse variante de tratament la care au fost supuse animalele de experiment, acestea fiind reprezentate de obolani albi aparinnd rasei Wistar. Dispozitivul MAGNETODIAFLUX utilizat pentru tratament, genereaz un cmp electromagnetic pulsatoriu (CEMP). Iradierea se efectuea-z prin intermediul a dou bobine Helmholtz conectate la aparat. Este cunoscut faptul c, n interiorul unui solenoid se poate obine un cmp aproape uniform care poate fi descris dup formula de mai jos:

Unde: 0 = constanta de permeabilitate (1,26 10-6 Tm/A); I = intensitatea curentului n srma bobinei [A]; n = numrul de spire; l = lungimea solenoidului [m]; r = raza bobinei [m].

n cazul utilizrii a dou bobine Helmholtz, soluia ideal pentru a avea un cmp electromagnetic uniform este dispunerea acestora la o distan egal cu jumtate din diametrul acestora. Valoarea cmpului magnetic n orice punct fa de axa celor dou bobine este descris de urmtoarea formul:

Unde x = distana dintre bobine pe axa ce unete centrul acestora [m]

Dispozitivul MAGNETODIAFLUX alimenteaz cele dou bobine cu un curent continuu pulsatoriu obinut prin transformarea i redresarea curentului alternativ de la reeaua electric de 220V/50Hz. n cazul utilizrii curentului continuu pulsatoriu cu frecvena de 50Hz sau de 100Hz, tensiunea de vrf a variaiei curentului continuu aplicat pe fiecare bobin, indicat pe osciloscop, este de 42V cu o intensitate, indicat de ampermetrul MAGNETODIAFLUX-ului, de 0,7A la 50Hz, respectiv 1,4A la 100Hz. Bobinele au un diametru de 29 cm cu un numr de aproximativ 630 de spire. Conform celor prezentate mai sus, pentru obinerea unui cmp uniform, cele dou bobine au fost aezate la o distan de 14,5 cm. Pe baza valorilor fizice cunoscute s-a calculat, folosind relaia de mai sus, valoarea densitii de flux magnetic pe axa central. Valorile rezultate sunt 2,7 mT n cazul curentului continuu pulsatoriu cu frecvena de 50Hz i 5,5mT n cazul celui cu frecvena de 100Hz. Cele dou valori au fost verificate prin msurarea densitii de flux magnetic cu ajutorul unui teslametru digital, pentru sigurana i precizia experimentului.

17

MAGNETODIAFLUX-ul are mai multe variante de operare, n funcie de care au fost concepute experimentele i au fost stabilite modalitile de iradiere a animalelor de laborator (Tabel 2.1).

Tabel 2.1. Variantele experimentale folosite pentru tratamentul animalelor

Frecvena CEMP [Hz]

Densitatea de flux magnetic [mT]

Mod de aplicare Timpul de iradiere

pe zi [min./zi] Durata

experimentului [zile]

Varianta 1 (VA1) 50 Hz 2,7 mT continuu 30 min/zi 20 zile

Varianta 2 (VA2) 100 Hz 5,5 mT continuu 60 min/zi 20 zile

Varianta 3 (VA3) 50 Hz 2,7 mT intermitent 30 min/zi 20 zile

Varianta 4 (VA4) 100 Hz 5,5 mT intermitent 60 min/zi 20 zile

Varianta 5 (VA5) 50-100 Hz* 2,7-5,5 mT continuu 30 min/zi 20 zile

Varianta 6 (VA6) 50-100 Hz* 2,7-5,5 mT intermitent 60 min/zi 20 zile

* Pentru a nu se crea confuzie, varianta 50-100 Hz semnific faptul c aparatul genereaz CEMP schimbnd la intervale de timp frecvena de 50Hz a curentului continuu pulsatoriu ce alimenteaz bobinele cu frecvena de 100Hz. Curentul continuu folosit, pentru 50Hz sau pentru 100Hz, are aceiai parametri ca cei descrii pentru variantele simple. Prin analogie cu variantele simple, aceast variant combinat este aplicat fie continuu (alimentarea bobinelor fcndu-se fr ntrerupere), fie intermitent (alimentarea bobinelor fcndu-se cu ntreruperi).

Pentru fiecare variant experimental au fost utilizai cte 100 de obolani care au fost grupai n 10 loturi ct mai uniforme din punct de vedere al vrstei i al greutii. nainte ca obolanii s fie introdui n experiment, acetia au fost manipulai timp de trei sptmni pentru a se acomoda cu prezena uman. Animalelor li s-au asigurat condiii cte mai bune. Att nainte de experiment ct i pe perioada experimentului li s-a asigurat o temperatur constant i o hran cu o compoziie complex (graminee, carne cu oase de la psri, morcovi, grsime cu arom, substane minerale, vitamine, micro elemente. 15%-protein brut, 6%-grsime brut, 2%-celuloz brut, vitamina A=5500Ui/kg, vitamina E=50Ui/Kg, vitamina B1=2mg/Kg). Meninerea aceluiai tip de hran a fost esenial pentru a nu induce modificri n metabolismul animalelor, astfel orice modificare pus n eviden la nivel metabolic s fie datorat influenei factorului urmrit. Primul lot, format din 20 obolani (10+10), a fost utilizat ca lot martor de referin, el fiind sacrificat de fiecare dat n ziua nceperii experimentului. Celelalte 8 loturi rmase au constituit cte 4 perechi martor/prob care au fost sacrificai la interval de 5 zile pe perioada celor 20 de zile ct a durat fiecare experiment.

Iradierile au fost efectuate prin introducerea animalului ntr-un tub de plastic cu foarte multe orificii pentru a nu suferi de lips de aer. n cilindrul de plastic micrile animalului fiind foarte limitate, acesta s-a situat n zona de uniformitate a cmpului electromagnetic generat de cele dou bobine. Att loturile martor ct i cele care au fost iradiate au fost introduse n tubul de plastic i inute 30/60 min. cu deosebirea c, loturile prob au fost iradiate, iar cele martor nu. Astfel s-a ncercat eliminarea posibilelor diferene cauzate de stresul prin imobilizare n tub al animalelor din lotul martor fa de prob, singurul factor care a difereniat loturile fiind prezena/absena cmpului electromagnetic. Dup 5, 10, 15 i 20 de zile de tratament, animalele din loturile tratate i din cele de control corespunztoare au fost sacrificate, prelevndu-se sngele pentru analiz.

2.2. Metode de cercetare 2.2.1. Determinarea concentraiei principalilor ioni, Na+, K+ i Ca2+ din snge.

Dup sacrificarea animalelor, din sngele recoltat s-a separat plasma sangvin i elementele figurate prin centrifugare. Att din plasm ct i din elementele figurate s-a determinat concentraiile ionilor Na+, K+, Ca2+, prin metoda flamfotometric. Pentru aprecierea dinamicii acestor ioni la nivel celular s-a luat n considerare faptul c plasma sangvin reprezint mediul extracelular, iar elementele figurate constituie compartimentul intracelular.

18

2.2.2. Determinarea glucozei n snge

Glucoza sanguin a fost determinat prin micrometoda orto-toluidin, concentraia acesteia fiind exprimat n mg la 100 mL de snge (Artenie et al. 2008).

2.2.3. Determinarea activitii -amilazei n plasma sangvin

Determinarea activitii -amilazei plasmatice, s-a realizat conform metodei Metais i Bieth, care presupune hidroliza amidonului n timp de 30 min. la 37C, n soluie tampon de fosfat, cu pH 7,4. La sfritul perioadei de incubare amidonul nescindat este dozat spectrofotometric, la lungimea de und =580 nm, dup coloraia violet pe care o d cu iodul (Artenie et al. 2008). Activitatea -amilazei s-a exprimat n uniti Wohlgemuth ntr-un mililitru (U.W./mL) care reprezint numrul de mg de amidon hidrolizat n timp de 30 minute la 37C de enzima din 1 mL de lichid biologic.

2.2.4. Determinarea activitii fosfomonoesterazei alcaline n plasma sangvin

Determinarea activitii fosfomonoesterazei alcaline s-a efectuat prin metoda Bodansky care are la baz hidroliza -glicerofosfatului de sodiu de ctre enzim. Fosforul scindat s-a dozat spectrofotometric n urma reaciei de culoare cu molibdatul de amoniu n mediu acid la 600nm (Artenie et al. 2008). Rezultatele au fost exprimate n uniti Bodansky. O unitate de activitate Bodansky corespunde unei activiti enzimatice care duce la eliberarea unui mg de fosfor anorganic n timp de 60 minute la 37C.

2.2.5. Determinarea activitii catalazei din celulele sangvine

Activitatea catalazei din celulele sangvine a fost determinat prin metoda Sinha, enzima fiind lsat s acioneze asupra apei oxigenate o perioad fix de timp, dup care aceasta este inactivat prin adugarea unui amestec de bicromat de potasiu-acid acetic. Cantitatea de ap oxigenat, rmas nedescompus dup stoparea aciunii catalazei, reduce n mediul acid bicromatul de potasiu la acetat cromic, care poate fi determinat spectrofotometric la 570 nm. Fcnd diferena ntre cantitatea iniial i cea final de ap oxigenat n mediul de reacie, se afl cantitatea de ap oxigenat descompus de catalaz (Artenie et al. 2008). Activitatea catalazei se exprim n uniti enzimatice (UE/mL/min), o unitate reprezentnd cantitatea de enzim care descompune un micromol de ap oxigenat (0,034 mg) n timp de un minut la temperatura de 20C i pH=7.

2.2.6. Determinarea activitii peroxidazei n plasma sangvin

Metoda se bazeaz pe msurarea intensitii culorii produsului de oxidare, a orto-dianisidinei cu ajutorul apei oxigenate, sub aciunea peroxidazei (Artenie et al. 2008). Activitatea enzimei a fost exprimat n uniti peroxidazice (UP/mL/min), o unitate corespunznd cantitii de enzim care catalizeaz descompunerea unui micromol de H2O2 ntr-un minut n condiii optime.

2.2.7. Determinarea activitii superoxid dismutazei n plasma sangvin

Activitatea superoxid dismutazei se determin pe baza capacitii enzimei de a inhiba reducerea Nitro Blue Tetrazoliului (NBT) de ctre radicalii superoxid generai n mediul de reacie prin fotoreducerea riboflavinei. Gradul de inhibiie produs de enzim n condiii standard se estimeaz prin determinarea extinciilor probei i martorului la 560 nm, fa de apa distilat (Artenie et al. 2008). O unitate de SOD reprezint acea cantitate de enzim care cauzeaz o inhibiie de 50% din maximul de inhibiie a reducerii NBT. Activitatea enzimei se exprim n uniti SOD/ml/min.

2.2.8. Determinarea activitii adenozintrifosfatazei din celulele sangvine

Metoda se bazeaz pe msurarea cantitii de fosfor anorganic rezultat prin scindarea hidrolitic a ATP sub aciunea ATP-azei existente n omogenatul celular obinut din esutul de analizat.

19

Activitatea ATP-azei (U) se exprim n micromoli de ATP scindai n timp de un minut, de enzima dintr-un mL de celule sangvine. (Artenie et al. 2008).

2.2.9. Determinarea unor indici imunitari 2.2.9.1. Stabilirea modelului experimental al stresului de izolare n tub, i imunizare a animalelor cu receptorii D2-dopaminergici blocai.

Factorul de stres utilizat a constat n introducerea animalelor, n mod individual, n tuburi de Plexiglas de 1,5l. Pentru a urmri implicarea receptorilor D2 dopaminici n reglarea imun, s-a utilizat sulpirida (Sulp) (Sigma) (4 mg/kg g.c.), un antagonist specific al receptorilor D2 dopaminici, administrat zilnic timp de 18 zile consecutive.

La animalele astfel tratate s-au determinat prin metode specifice: numrul total de leucocite din sngele periferic, formula leucocitar, titrul anticorpilor.

2.2.9.6. Dozarea proteinelor totale prin metoda Lowry.

Deterimnarea s-a realizat prin metoda Lowry, bazat pe reducerea reactivului fosfo-molibdeno-tungstic (reactiv Follin-Ciocltu) de ctre tirozin i triptofan prezente n protein (Nicolau i Nicoar, 1966). Intensitatea culorii albastre care apare este proporional cu cantitatea de protein din prob, citirile fiind efectuate la spectrofotometru n cuva de 1 cm la 750 nm. Concentraia de proteine s-a realizat pe baza curbei etalon i este exprimat n mg/mL. Valorile proteinelor totale obinute prin aceast metod au fost utilizate i pentru exprimarea activitii enzimelor studiate.

Globulinele precipit prin tratarea serului cu ap distilat, iar albuminele prin tratare cu NaOH, apoi se fac citirile ca n cazul proteinelor totale. Pe baza valorilor obinute s-a calculat raportul albumine/globuline.

2.3. Calculul statistic al datelor experimentale

Metodele utilizate sunt reunite ntr-o serie de teste statistice specifice modului de distribuie a datelor, n cazul de fa, fiind utilizate metode statistice parametrice: STUDENT, ANOVA (cu aplicarea analizei post-hoc Tukey HSD), PEARSON.

20

III REZULTATE I DISCUII ______________________________________________________________________________

3.1. Influena CEMP asupra reactivitii metabolice a organismului animal

Radiaiile electromagnetice neionizante reprezint un factor cu implicaii ecologice, tot mai accentuate, avnd n vedere rspndirea lor la nivelul ntregii biosfere, cu impact tot mai mare asupra organismelor, n condiiile avansului tehnologic prezent i viitor. n acest context sunt justificate numeroasele cercetri realizate privind efectele biologice ale diverselor forme de radiaii. Multe investigaii au fost ntreprinse cu scopul de a evidenia posibile influene ale acestor radiaii asupra organismelor normale, dar i pentru eventuale utilizri ale acestora n scopuri economice sau medicale. Un interes crescut a fost manifestat mai ales asupra radiaiilor de nalt frecven i intensitate, nefiind ns neglijate nici cele de joas frecven i intensitate, studiate, n special, pentru elucidarea mecanismelor de interaciune cu structurile vii. Din aceast cauz, au fost abordate o multitudine de investigaii, avnd n vedere o posibil valorificare a efectelor lor biologice n scopuri terapeutice, aspecte de aceast natur fiind comentate n prima parte a acestei lucrri. Exist n prezent i unele cercetri privind efectele biologice ale absenei cmpului magnetic care pun n eviden o serie de manifestri particulare.

n contextul cercetrilor actuale au fost realizate i investigaiile experimentale ale prezentei lucrri. S-au abordat astfel o serie de aspecte privind aciunea unui cmp electromagnetic de joas frecven i intensitate asupra reactivitii generale a organismului animal sntos. n acest scop s-au utilizat dou tipuri de CEMP (50Hz/2,7mT i 100Hz/5,5mT) aplicate n dou variante (continuu i intermitent) urmrindu-se efectele acestora asupra unor indici ai echilibrului hidroelectrolitic i de permeabilitate, metabolici (glucide i proteine), biochimici i imunologici. Rezultatele obinute pun n eviden o serie de efecte biologice ale CEMP cu manifestri i amplitudini diferite n funcie de tipul cmpului, modul i durata de aplicare, asocierea cu ali ageni cu aciune cunoscut i cu natura i caracteristicile indicilor investigai.

3.1.1. Dinamica unor cationi metalici din snge

Astfel, rezultate edificatoare, au fost obinute n ceea ce privete influena CEMP asupra dinamicii ionilor din sngele animalelor tratate. Din analiza datelor nregistrate privind dinamica valorilor concentraiilor plasmatice i a celor intracelulare ale ionilor de Na+, K+, Ca2+, se constat o serie de aspecte specifice n funcie de natura ionilor i tipului de CEMP aplicat pentru tratamentul animalelor de experien. Din analiza rezultatelor obinute, se evideniaz o serie de aspecte caracteristice pentru fiecare ion, att n ceea ce privete dinamica lui ntr-un anumit compartiment celular pe toat durata experimentului, ct i referitor la raporturile concentraiilor extracelulare i intracelulare.

n ceea ce privete ionul de Na+ se constat, n general, o reducere a valorilor raportului Na+e/Na+i, comparativ cu martorul (mai accentuat la 5 zile de tratament). Avnd n vedere faptul c Na+ are o concentraie mult mai mare n compartimentul extracelular dect n cel intracelular, valorile acestui raport, reflect o posibil cretere a permeabilitii pasive a membranei celulare fa de acest ion sub aciunea CEMP (fig. 3.1-3.8).

21

Fig. 3.1. Dinamica concentraiei de Na+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat continuu timp de 30min/zi.

Fig. 3.5. Dinamica concentraiei de Na+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat intermitent timp de 30min/zi.

Fig. 3.2. Dinamica concentraiei de Na+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.6. Dinamica conc. de Na+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat intermitent 30min/zi.

Fig. 3.3. Dinamica concentraiei de Na+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat continuu timp de 60min/zi.

Fig. 3.7. Dinamica concentraiei de Na+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat intermitent 60min/zi.

3,1136 3,2546 3,1044 2,9674 2,99223,0782

2,1273

2,9079 3,0281 3,0076

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

0 zile 5 zile 10 zile 15 zile 20 zile

conc

entr

aia

mg/

mL

lot martor lot tratat

3,03083,2061 3,0381

2,9438 2,85473,1422

2,7176 2,7818 2,8225 2,6691

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000


conc

entr

aia

mg/

mL


0,1604 0,1587 0,1504

0,1604

0,1519

0,1664

0,2331

0,16990,1588

0,1605

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300


conc

entr

aia

mg/

mL


0,17250,1578 0,1638

0,1499 0,1513

0,1860 0,20090,2127 0,2162 0,2142

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250


conc

entr

aia

mg/

mL


2,97973,1143 3,0159

2,87072,98922,9773

2,55102,7624 2,8061

2,7246

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500


conc

entr

aia

mg/

mL


2,9681

3,1999 3,0676

2,8595

3,05972,92902,8830 2,8958 2,7907

3,0024

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500


conc

entr

aia

mg/

mL


22

Fig. 3.4. Dinamica concentraiei de Na+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.8. Dinamica conc. de Na+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat intermitent 60min/zi.

Fig. 3.13. Dinamica concentraiei de K+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat continuu timp de 30min/zi.

Fig. 3.17. Dinamica concentraiei de K+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat intermitent timp de 30min/zi.

Fig. 3.14. Dinamica concentraiei de K+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.18. Dinamica conc. de K+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat intermitent 30min/zi.

0,1620 0,1512

0,1413

0,1564 0,16200,1546

0,1891

0,1730

0,1596

0,1722

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250


conc

entr

aia

mg/

mL


0,1710

0,1469 0,1581 0,1498

0,14170,1491

0,1882 0,1902 0,1881

0,1816

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250


conc

entr

aia

mg/

mL


0,1615 0,16820,1723

0,1979

0,16560,1702

0,1083

0,1636

0,1877 0,1938

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250


conc

entr

aia

mg/

mL


0,1769

0,1609

0,1814 0,1804 0,17830,1710

0,15510,1621 0,1752

0,1557

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250


conc

entr

aia

mg/

mL


4,6242 4,5784

4,45384,6882 4,59734,5298

8,0644

6,4263

5,5993

4,9206

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000


conc

entr

aia

mg/

mL


4,6165

4,37674,3450 4,4040

4,5595

4,6760

4,2732

4,5893

4,84054,7600

3,600

3,800

4,000

4,200

4,400

4,600

4,800

5,000

5,200


conc

entr

aia

mg/

mL


23

Fig. 3.15. Dinamica concentraiei de K+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat continuu timp de 60min/zi.

Fig. 3.19. Dinamica concentraiei de K+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat intermitent 60min/zi.

Fig. 3.16. Dinamica concentraiei de K+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.20. Dinamica conc. de K+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat intermitent 60min/zi.

Fig. 3.25. Dinamica concentraiei de Ca2+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.29. Dinamica conc. de Ca2+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat intermitent 30min/zi.

0,16640,1666

0,17390,1791

0,16950,1650

0,12710,1333

0,14590,1585

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250


conc

entr

aia

mg/

mL


0,17560,1713

0,17860,1828 0,1770

0,16510,1598

0,1710 0,1750 0,1730

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250


conc

entr

aia

mg/

mL


4,6195 4,5293 4,51174,6772 4,6070

4,6176

6,6796

5,62125,5147

5,1453

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000


conc

entr

aia

mg/

mL


4,6993 4,54334,5206

4,5784 4,57374,5364 4,6242

5,0310 5,11745,1856

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000


conc

entr

aia

mg/

mL


12,2513

9,5566

11,4485 11,5766 11,114311,2597

6,2327

11,6583

10,109510,5623

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000


conc

entr

aia

mg/

100m

L


12,5073

9,8016

11,0287 10,7922

10,748711,2882 10,3861

10,3721

9,2512

7,4271

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000


conc

entr

aia

mg/

100m

L


24

Fig. 3.26. Dinamica concentraiei de Ca2+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.30. Dinamica conc. de Ca2+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7 mT, aplicat intermitent 30min/zi.

Fig. 3.27. Dinamica concentraiei de Ca2+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.31. Dinamica conc. de Ca2+ n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat intermitent 60min/zi.

Fig. 3.28. Dinamica concentraiei de Ca2+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.32. Dinamica conc. de Ca2+ n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5 mT, aplicat intermitent 60min/zi.

0,4440 0,46780,5206

0,4865 0,5112

0,4380

0,6628

0,5623

0,45760,4823

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800


conc

entr

aia

mg/

L


0,4636

0,53680,5572

0,4525

0,52910,4780

0,6278

0,57420,6347

0,7173

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800

0,900


conc

entr

aia

mg/

L


12,0282

10,6001 10,4293 10,718910,8253

11,5201

8,72248,2392 8,2846

9,0557

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000


conc

entr

aia

mg/

100m

L


11,1871

10,3819

11,227311,0963

10,581411,7205

9,7096 9,6789 9,2819 9,2239

0,000

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000


conc

entr

aia

mg/

100m

L


0,4448 0,4516

0,53420,4899 0,5274

0,4176

0,5487

0,4457

0,6142

0,4227

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800


conc

entr

aia

mg/

L


0,4721 0,4772 0,49760,5214

0,5648

0,4644

0,5257

0,5785

0,6406 0,6568

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800


conc

entr

aia

mg/

L


25

ntruct K+ este repartizat n mod normal, preponderent n compartimentul intracelular, comparativ cu concentraia lui extracelular. Din datele obinute privind concentraiile acestui ion i, n special, valorile raportului concentraiilor extra i intracelulare, se constat, n general, valori mai mici dect cele de la martor. Datele obinute privind concentraiile ionului de K+ evideniaz un efect al CEMP de reducere concentraiilor extracelulare a acestui ion n raport cu cele intracelulare i cu cele de la martor (fig. 3.13-3.20). Pe baza acestor valori, corelate cu diminua-rea raportului K+e/K+i, se poate aprecia c tratamentul cu CEMP induce o anumit intensificare a transportului transmembranar activ al acestui ion. De altfel, acest aspect se coreleaz i cu datele referitoare la efectul CEMP asupra activitii ATP-azei. Un astfel de efect ar putea fi indus de o relativ cretere a concentraie intracelulare de Na+.

De altfel, urmrind valorile raporturilor Na+e/K+i i Na+i/K+e se poate aprecia c, totodat, ar putea avea loc o cretere a ncrcrii electrice de repaus a membranei celulare, n special n cazul tratamentului cu CEMP, 50Hz/100Hz aplicat continuu, mai ales n primele etape ale experimen-tului, precum i n cazul celorlalte variante experimentale, mai ales spre finalul tratamentului.

n ceea ce privete ionul Ca2+, influena tratamentului cu CEMP se manifest ntr-un mod mai divers asupra dinamicii acestuia, comparativ cu Na+ i K+ (fig. 3.25-3.32). Astfel concentraiile Ca2+ nregistreaz fluctuaii valorice n sensuri diferite, att n plasm ct i n celulele sanguine, din punct de vedere statistic, neexistnd corelaii edificatoare ntre acestea. Avnd n vedere complexitatea repartiiei ionului de Ca2+ i a rolului su divers la nivel celular, nu se poate face o apreciere privind fluxurile transmembranare ale acestui ion sub aciunea CEMP cu att mai mult cu ct metoda flamfotometric determin Ca2+ total, att plasmatic ct i intracelular, nedecelnd alte forme ale acestuia (ionic sau legat). Totui, se poate constata o tendin general de cretere a concentraiei intracelulare a Ca2+.

ntruct Ca2+ este implicat i n procesul de semnalizare celular, este important de urmrit efectul CEMP asupra dinamicii valorilor acestui ion, aciunea CEMP avnd astfel, influene mai complexe la nivel celular, astfel de aspecte fiind observate i de ali autori (Eichwald i Walleczek, 1995).

Avnd n vedere efectele CEMP asupra concentraiilor intra i extracelulare ale celor trei ioni, se poate aprecia c tratamentele efectuate influeneaz i activitatea canalelor ionice, precum i funcionalitatea pompei de Na+-K+. Un alt aspect important care se evideniaz din analiza datelor privind suma concentraiilor ionilor analizai, const n faptul c tratamentul cu CEMP determin o relativ diminuare a contribuiei sumei celor trei ioni la presiunea osmotic din celulele sangvine, comparativ cu situaia existent n plasma sangvin.

3.1.2. Dinamica glicemiei

Aciunea CEMP se rsfrnge i asupra proceselor metabolice, cu aspecte particulare n funcie de natura acestora. Astfel, n ceea ce privete nivelul glicemiei, din analiza datelor obinute, se poate observa c aciunea CEMP asupra animalelor tratate, determin efecte relativ slabe asupra acesteia, pe durata tratamentului aplicat. Totui, se constat un efect evident de cretere a concentraiei glucozei plasmatice n raport cu martorul, dup 5 zile de tratament cu CEMP 50Hz/2,7mT i 100Hz/5,5mT aplicat continuu, ca i spre sfritul tratamentului cu celelalte variante de CEMP (fig. 3.37-3.40).

26

Fig. 3.37. Dinamica concentraiei glucozei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.39. Dinamica concentraiei glucozei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat intermitent 30min/zi.

Fig. 3.38. Dinamica concentraiei glucozei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.40. Dinamica conc. glucozei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat intermitent 60min/zi.

Fig. 3.43. Dinamica concentraiei proteinelor totale n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.45. Dinamica concentraiei proteinelor totale n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat intermitent 30min/zi.

131,6 134,1134,6

137,3

134,2

127,3

141,2

137,3136,4

134,3

100,0

105,0

110,0

115,0

120,0

125,0

130,0

135,0

140,0

145,0

150,0

0 zile 5 zile 10 zile 15 zile 20 zilecon

cent

raia

glu

coze

i pla

smat

ice

(mg/

100m

L)


142,0

144,1

140,6 140,2141,0143,3 141,2 141,9

143,9

147,4

100,0

110,0

120,0

130,0

140,0

150,0

160,0


conc

entr

aia

glu

coze

i pla

smat

ice

(mg/

100m

L)


132,1 132,9

137,6

133,6 136,1134,2

140,7

136,2138,3 137,9

100,0

105,0

110,0

115,0

120,0

125,0

130,0

135,0

140,0

145,0

150,0


conc

entr

aia

glu

coze

i pla

smat

ice

(mg/

100m

L)


138,3

136,0

138,0 137,7 138,1137,9

140,2138,7

143,3 144,7

100,0

105,0

110,0

115,0

120,0

125,0

130,0

135,0

140,0

145,0

150,0


conc

entr

aia

glu

coze

i pla

smat

ice

(mg/

100m

L)


6,6207,210 6,860

7,270

7,0906,690

7,3607,010 6,910

6,810

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000


conc

.de

prot

eine

tota

le p

lasm

atic

e (m

g/10

0L)


6,440 6,830 6,6106,980

6,410

7,600

6,400 6,4606,970

6,480

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000


conc

.de

prot

eine

tota

le p

lasm

atic

e (m

g/10

0L)


27

Fig. 3.44. Dinamica concentraiei proteinelor totale n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.46. Dinamica concentraiei proteinelor totale n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat intermitent 60min/zi.

Pentru o apreciere mai exact a efectelor acestui agent fizic asupra glicemiei, trebuie s se in seama ns, i de corelaiile acesteia cu alte procese ale metabolismului glucidic care au loc n organismul animal (glicogenogeneza, glicogenoliza i gluconeogenza, glicoliza etc.) precum i nivelul insulinei care sunt influenate de aciunea CEMP (Laitl-Kobierska et al, 2002; Hashish et al., 2008).

3.1.3. Dinamica proteinelor totale plasmatice

n condiiile tratamentelor cu diferite variante de CEMP, nu s-au nregistrat modificri semnificative ale concentraiei de proteine solubile plasmatice (fig. 3.43-3.46). De altfel, nivelul proteinelor reprezint un parametru cu o importan fiziologic esenial pentru organism, fapt ce impune o reglare strict a acestuia, ca i n cazul glicemiei, ceea ce face ca nivelul redus al intensitii CEMP aplicat, s determine doar efecte neglijabile n acest caz.

3.1.4. Dinamica unor activiti enzimatice

Rezultate semnificative au fost obinute privind activitatea enzimelor studiate sub aciunea CEMP. n acest context, determinrile activitii adenozintrifosfatazei din celulele sanguine reliefeaz o influen evident a CEMP asupra acesteia exprimat, mai ales, printr-o tendin de diminuare a activitii, mai important dup 5 zile de tratament, n cazul 50Hz/2,7mT i 100Hz/5,5mT continuu, dar cu efect mai ndelungat n cea de-a doua variant de tratament (fig. 3.49-3.52). Un efect de diminuare se constat i n cazul tratamentelor cu CEMP aplicat intermitent, ns efectul se instaleaz ncepnd cu 10 zile de la debutul experimentului i continund cu o tendin de accentuare spre final, aceast tendin fiind mai pregnant n cazul variantei 50Hz/2,7mT fa de 100Hz/5,5mT. Pentru a putea aprecia mecanismul unei astfel de interaciuni a CEMP cu aceast enzim membranar, trebuie luat n consideraie i aspectul unor interaciuni cooperative ale acestui agent fizic cu toate structurile membranare, n special n ceea ce privete fluiditatea i gradul de stabilizare a membranei, mobilitatea moleculelor lipidice i proteice din structura membranei, cu repercusiuni asupra permeabilitii i ncrcrii electrice membranare.

Fosfomonoesteraza alcalin, considerat drept marker nespecific la integritii structurale a membranei celulare, activitatea acesteia sub aciunea CEMP, s-a dovedit a fi corelat statistic, n toate variantele experimentale, cu activitatea Na+K+-ATP-azei care este, de asemenea, o enzim membranar. Dinamica activitii prezint variaii pe durata experimentului n funcie de tipul

6,740 6,6206,880 7,140 6,610

6,230

7,190

6,390

7,260

6,450

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

0 zile 5 zile 10 zile 15 zile 20 zilecon

c.de

pro

tein

e to

tale

pla

smat

ice

(mg/

100

L)


6,680

7,4106,750 6,540 6,900

6,410

6,5506,440

7,100

6,120

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000


conc

.de

prot

eine

tota

le p

lasm

atic

e(m

g/10

0L)


28

CEMP folosit, evideniindu-se totui o tendin general de diminuare a valorilor acesteia, aspect ce se coreleaz cu dinamica activitii ATP-azei (fig. 3.55-3.58).

Fig. 3.49. Dinamica activitii adenozintrifosfatazei n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.51. Dinamica activitii adenozintrifosfatazei n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat intermitent 30min/zi.

Fig. 3.50. Dinamica activitii adenozintrifosfatazei n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.52. Dinamica activitii adenozintrifosfatazei n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat intermitent 60min/zi.

Fig. 3.55. Dinamica activitii fosfatazei alcaline n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat continuu

Fig. 3.57. Dinamica activitii fosfatazei alcaline n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat intermitent

233,7 234,5

261,9252,7

256,7

220,2200,8

222,4

289,7

262,3

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0


activ

itate

a A

TP

-aze

i (

mol

i AT

P/m

in/m

L) d

in

celu

lele

san

gvin

e


246,2242,7

256,1 260,0

242,4233,4

260,2

212,2 207,3187,6

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0


activ

itate

a A

TP

-aze

i (

mol

i AT

P/m

in/m

L) d

in

celu

lele

san

gvin

e


267,6 264,2

255,4

281,0 275,7

237,6

205,2

227,7 231,7249,5

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0


activ

itate

a A

TP

-aze

i (

mol

i AT

P/m

in/m

L) d

in

celu

lele

san

gvin

e


244,8256,8

254,5254,8 252,1258,6

252,6232,7

207,7202,3

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0


activ

itate

a A

TP

-aze

i (

mol

i AT

P/m

in/m

L) d

in

celu

lele

san

gvin

e


9,009,50

8,40

7,306,90

7,907,30 6,90

5,70 6,30

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0


activ

itate

a fo

sfat

azei

alc

alin

epl

asm

atic

e(m

gP/1

00m

L pl

asm

/60

min

)


8,8 8,4

7,5 7,67,1

9,1 8,9

7,5 6,9

5,8

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0


activ

itate

a fo

sfat

azei

alc

alin

epl

asm

atic

e(m

gP/1

00m

L pl

asm

/60

min

)


29

30min/zi. 30min/zi.

Fig. 3.56. Dinamica activitii fosfatazei alcaline n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.58. Dinamica activitii fosfatazei alcaline n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat intermitent 60min/zi.

Fig. 3.61. Dinamica activitii alfa-amilazei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.63. Dinamica activitii alfa-amilazei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat intermitent 30min/zi.

Fig. 3.62. Dinamica activitii alfa-amilazei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.64. Dinamica activitii alfa-amilazei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat intermitent 60min/zi.

6,9

8,1

9,0 8,7 8,7

7,7

5,9

8,4

6,9

10,0

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0


activ

itate

a fo

sfat

azei

alc

alin

e pl

asm

atic

e(m

gP/1

00m

L pl

asm

/60

min

)


10,610,2

9,5

8,6

7,6

11,5

9,4

8,0

6,65,4

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0


activ

itate

a fo

sfat

azei

alc

alin

e pl

asm

(m

gP/1

00m

L pl

asm

/60

min

)


110,3 116,5110,6

125,8 125,7124,2

171,5161,0

136,5

122,6

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0


activ

itate

a al

fa-a

mila

zei p

lasm

atic

e (U

W/m

L)


107,6

116,6

110,6

100,4106,8

88,0

114,6106,2

125,9

167,1

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

180,0

200,0


activ

itate

a al

fa-a

mila

zei p

lasm

atic

e (U

W/m

L)


104,6 108,2121,0

119,7128,2128,2

183,1

128,0

183,8

170,8

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0


activ

itate

a al

fa-a

mila

zei p

lasm

atic

e (U

W/m

L)


104,6 108,2121,0 119,7

128,2

109,9

142,8 140,5

171,8

173,1

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0


activ

itate

a al

fa-a

mila

zei p

lasm

atic

e (U

W/m

L)


30

Fig. 3.67. Dinamica activitii SOD n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.69. Dinamica activitii SOD n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat intermitent 30min/zi.

Fig. 3.68. Dinamica activitii SOD n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.70. Dinamica activitii SOD n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat intermitent 60min/zi.

Fig. 3.73. Dinamica activitii catalazei n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.75. Dinamica activitii catalazei n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat intermitent 30min/zi.

0,848 0,822

0,9701,026 1,044

0,981 0,983

0,927

1,300

1,080

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6


activ

itate

a S

OD

pla

smat

ice

(US

OD

/mL/

min

)


0,836

1,0100,961 1,013

0,8940,899

1,493

1,347

1,182

1,012

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8


activ

itate

a S

OD

pla

smat

ice

(US

OD

/mL/

min

)


0,897 0,883

1,038 1,031 1,0780,954

0,9591,007 1,031 1,010

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0 zile 5 zile 10 zile 15 zile 20 zileact

ivita

tea

SO

D p

lasm

atic

e (U

SO

D/m

L/m

in)


0,9390,878 0,887

0,988 0,9701,021

1,113 1,140

0,937

0,749

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4


activ

itate

a S

OD

pla

smat

ice

(US

OD

/mL/

min

)


5,034 4,949

4,683 4,7644,8134,886 4,769

4,903 4,7884,882

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000


activ

itate

a ca

tala

zei d

in c

elul

ele

sang

vine

(m

ol H

2O2/

min

/mL)


5,0465,030

4,8515,163 4,946

4,982

4,7864,969

5,087

4,948

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000


activ

itate

a ca

tala

zei d

in c

elul

ele

sang

vine

(m

ol H

2O2/

min

/mL)


31

Fig. 3.74. Dinamica activitii catalazei n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.76. Dinamica activitii catalazei n celulele sangvine la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat intermitent 60min/zi.

Fig. 3.79. Dinamica activitii peroxidazei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat continuu 30min/zi.

Fig. 3.81. Dinamica activitii peroxidazei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 50Hz, 2,7mT, aplicat intermitent 30min/zi.

Fig. 3.80. Dinamica activitii peroxidazei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat continuu 60min/zi.

Fig. 3.82. Dinamica activitii peroxidazei n plasma sangvin la obolanii tratai cu CEMP 100Hz, 5,5mT, aplicat intermitent 60min/zi.

4,881

5,1214,804 4,861 4,827

4,896 4,8444,988

4,7504,681

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000


activ

itate

a ca

tala

zei d

in c

elul

ele

sang

vine

(m

ol H

2O2/

min

/mL)


4,907 5,013 4,8774,897 5,0124,703

5,1815,023

4,917 5,108

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000


activ

itate

a ca

tala

zei d

in c

elul

ele

sang

vine

(m

ol H

2O2/

min

/mL)


4,001 4,2394,267 4,223

4,093

4,349 4,427 4,366 4,350 4,535

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0


activ

itate

ape

roxi

daze

i pla

smat

ice

(m

ol H

2O2/

min

/mL)


4,245 4,240 4,103 4,212 4,2494,427

5,040 5,160

4,450 4,354

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0


activ

itate

ape

roxi

daze

i pla

smat

ice

(m

ol H

2O2/

min

/mL)


4,2604,336 4,274

4,2824,074

4,3754,176 4,166

4,3394,145

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0


activ

itate

ape

roxi

daze

i pla

smat

ice

(m

ol H

2O2/

min

/mL)


4,3664,239 4,118 4,225 4,1364,343 4,028

4,616 4,5734,299

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0


activ

itate

ape

roxi

daze

maniul.clinlucian

Documents