Устройство для воздействия постоянным магнитным полем и системный многофакторный анализ в магнитобиологическом эксперименте
Автор: Слободянюк И.Л., Никольская Ю.В., Кисляев С.Е., Пичугина П.Г., Антипова Т.А., Матвеева Л.В., Мачихин В.А., Поляков В.А., Гаспаров Э.С.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 3 т.26, 2023 года.
Бесплатный доступ
Обоснование. Интерес к биологическому воздействию электромагнитных излучений на биологические объекты связан с возможностью их использования при решении целого ряда фундаментальных и прикладных задач: от рассмотрения биологических обратных связей в реальном масштабе времени, что позволяет разрабатывать радиоэлектронные медицинские комплексы, до создания нейрокомпьютерных интерфейсов, включая компоненты живых клеток. Цель. В работе отображена разработка устройства для воздействия на биологические объекты постоянным магнитным полем, позволяющего моделировать основные параметры физического фактора, для проведения магнитобиологического эксперимента с нормировкой воздействия неионизирующего излучения заданных параметров. Методы. Устройство для воздействия на биологические объекты постоянным магнитным полем позволяет получить в большом объеме максимально однородное магнитное поле. Результаты. Математическое моделирование изменений морфофункционального состояния коры надпочечников по одиннадцати биологическим параметрам в разные сроки воздействия нормированным постоянным магнитным полем при воздействии предельно допустимого уровня оценивалось по отклонению интервального показателя и его нормированного значения. Воздействие данного фактора приводило к отклонению интегрального показателя в клубочковой зоне надпочечников, на 30-е сутки составило 6,53 ± 1,30*10-2, в дальнейшем на 60-й день отклонение увеличилось на 8,28 ± 1,55*10-2, на 90-е - 4,84 ± 1,50*10-2, далее на 120-е сутки оно не отличалось от нормированного. Заключение. После прекращения действия постоянного магнитного поля в сериях 15-30 мТл экспериментов морфофункциональное состояние тимуса возвращалось к норме. Таким образом, устройство рекомендовано к применению в экспериментальной деятельности.
Действия магнитных полей, многофакторный анализ, магнитобиологический эксперимент
Короткий адрес: https://sciup.org/140301277
IDR: 140301277 | УДК: 303.722.22, | DOI: 10.18469/1810-3189.2023.26.3.123-131
A device for exposure to a permanent magnetic field and a system multifactorial analysis in a magnetobiological experiment
Background. Interest in the biological effects of electromagnetic radiation on biological objects is associated with the possibility of their use in solving a number of fundamental and applied problems: from the consideration of biological feedbacks in real time, which allows the development of electronic medical complexes, to the creation of neuro-computer interfaces, including components of living cells. Aim. The paper shows the development of a device for influencing biological objects with a permanent magnetic field, which allows modeling the basic parameters of the physical factor, for conducting a magnetobiological experiment with normalization of the effects of non-ionizing radiation of the specified parameters. Methods. The device for influencing biological objects of constant magnetic field allows to obtain, in a large volume, the most homogeneous magnetic field. Results. Mathematical modeling of changes in the morphofunctional state of the adrenal cortex according to eleven biological parameters at different periods of exposure to normalized constant magnetic field when exposed to the maximum permissible level was evaluated by the deviation of the interval indicator and its normalized value. The effect of this factor led to a deviation of the integral index in the glomerular zone of the adrenal glands on the 30th day was - 6,53 ± 1,30*10-2, later on the 60th day the deviation increased by 8,28 ± 1,55*10-2, on the 90th 4,84 ± 1,50*10-2, then on the 120th day, it did not differ from normalized. Conclusion. After the termination of the constant magnetic field in a series of 15-30 mT experiments, the morphofunctional state of the thymus returned to normal. Thus, the device is recommended for use in experimental activities.
Список литературы Устройство для воздействия постоянным магнитным полем и системный многофакторный анализ в магнитобиологическом эксперименте
- Неганов В.А., Табаков Д.П. Решение задач электродинамики на основе сингулярных интегральных представлений электромагнитного поля: теория антенн, дифракция электромагнитных волн, метаструктуры // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2016. Т. 19, № 3. С. 49-59. URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7139. EDN: YKDNGD
- V. A. Neganov and D. P. Tabakov, "Solving problems of electrodynamics on the basis singular integral presentations of the electromagnetic field: antennas theory, the diffraction of electromagnetic waves, metastructures", Physics of Wave Processes and Radio Systems, vol. 19, no. 3, pp. 49-59, 2016, url: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7139. (In Russ.). EDN: YKDNGD
- Табаков Д.П., Майоров А.Г. О собственных значениях интегрального оператора сингулярного интегрального уравнения тонкого трубчатого вибратора // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2019. Т. 22, № 1. С. 26-31. DOI: 10.18469/1810-3189.2019.22.1.26-31 EDN: ZDZIGL
- D. P. Tabakov and A. G. Mayorov, "Eigenvalues of integral operator of the singular integral equation for a thin tubular vibrator antenna", Physics of Wave Processes and Radio Systems, vol. 22, no. 1, pp. 26-31, 2019, (In Russ.). DOI: 10.18469/1810-3189.2019.22.1.26-31 EDN: ZDZIGL
- Морфологический анализ и математическое моделирование в изучении внутриорганной опографии кровеносных сосудов / П.А. Гелашвили [и др.]. Самара: Офорт, 2008. 223 с. EDN: QLRNUR
- P. A. Gelashvili et al., Morphological Analysis and Mathematical Modeling in the Study of Intraorgan Opography of Blood Vessels. Samara: Ofort, 2008. (In Russ.).
- Влияние постоянного магнитного поля на вилочковую железу и надпочечники в магнитобиологическом эксперименте / И.Л. Слободянюк [и др.] // Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике: сб. статей XX Межд. научно-техн. конф., посвященной 75-летию Победы в Великой Отечественной войне. Пенза: Приволжский Дом знаний, 2020. С. 48-52. EDN: KHOFXC
- I. L. Slobodyanyuk et al., "The influence of a constant magnetic field on the thymus and adrenal glands in a magnetobiological experiment", in Problemy informatiki v obrazovanii, upravlenii, ekonomike i tekhnike: sb. statey XX Mezhd. nauchno-tekhn. konf., posvyashchennoy 75-letiyu Pobedy v Velikoy Otechestvennoy voyne. Penza: Privolzhskiy Dom znaniy, pp. 48-52, 2020. (In Russ.).
- Влияние постоянного магнитного поля на эндокринные железы биологического объекта (нормализация, системный многомерный анализ / В.А. Мачихин [и др.] // IV Научный форум телекоммуникации: Теория и технологии ТТТ-2020. Физика и технические приложения волновых процессов ФИТПВП-2020: мат. XVIII Межд. научно-техн. конф. Самара: ПГУТИ, 2020. С. 248-249. EDN: YNDGFT
- V. A. Machikhin et al., "The influence of a constant magnetic field on the endocrine glands of a biological object (normalization, systemic multidimensional analysis", in IV Nauchnyy forum telekommunikatsii: Teoriya i tekhnologii TTT-2020. "Fizika i tekhnicheskie prilozheniya volnovykh protsessov FITPVP-2020": mat. XVIII Mezhd. nauchno-tekhn. konf. Samara: PGUTI, pp. 248-249, 2020. (In Russ.).
- Использование индекса фрактальности в медико-биологических исследованиях / В.А. Мачихин [и др.] // IV Научный форум телекоммуникации: Теория и технологии ТТТ-2020. "Физика и технические приложения волновых процессов ФИТПВП-2020": мат. XVIII Межд. научно-техн. конф. Самара: ПГУТИ, 2020. С. 246-247. EDN: WVRSDS
- V. A. Machikhin et al., "Use of the fractality index in biomedical research", in IV Nauchnyy forum telekommunikatsii: Teoriya i tekhnologii TTT-2020. "Fizika i tekhnicheskie prilozheniya volnovykh protsessov FITPVP-2020": mat. XVIII Mezhd. nauchno-tekhn. konf. Samara: PGUTI, pp. 246-247, 2020. (In Russ.).
