电磁场变化率对血液粘度和凝血过程的影响.doc

电磁场变化率对血液粘度和凝血过程的影响.doc 电磁场变化率对血液粘度和凝血过程的影 响 作者:文峻 屈学民 王斯刚 薛原 【关键词】 电磁场 关键词: 电磁场;辐照;血液粘度;凝血 摘 要:目的 研究电磁场变化率对血液粘度和凝血过程的影响，探索 降低血液粘度，抑制凝血过快、过强的一种物理新方法. 方法 研制 产生不同dE/dt，dB/dt的电磁场发生器.样品用dE/dt和dB/dt处理， 处理后分别检测样品的血液粘度、红细胞电泳和凝血过程. 结果 dB/dt能使全血观粘度η降低(P<0.01)、复钙凝血时间tr 变 长(P<0.01)，血块的最大剪切应力τm 变小(P<0.01)，处 理组间比较dB/dt较dE/dt作用效果明显. 结论 dB/dt能改善血液的 流变特性. Keywords:electromagnetic fields;radiation;blood viscosity;blood coagulation Abstract:AIM To study the effects of change rate of elec-tromagnetic fields(EMF)on blood apparent viscosity and co-agulation and find a new physical way to reduce the blood vis-cosity and restrain coagulation.METHODS A generator producing different dE/dt and dB/dt EMF was developed.The blood sample was treated with device and then blood ap-parent viscosity and coagulation progress were detected.RE?SULTS With radiation of dE/dt，the blood apparent viscosi-ty(η)decreased(P<0.01)，the coagulation time(tr ) got slow(P<0.01)，the biggest clotting strength(τm )weaker (P<0.01)compared with dE/dt treatments，the dB/dt had more significant influence on blood.CONCLUSION dB/dt can improve the hemorheological performance. 0 引言 临床研究已证明多 种疾病与血液粘度和凝血过程异常有关.探索降低血液粘度，抑制凝 血过快、过强的物理新方法和机制有较高的理论价值和明显的社会 效益.通过电磁场向电荷传递能量和其他非热作用，便能促使电荷分 布向正常生理状态转变.恒电场辐照，生物组织电极化使其内部电场 很弱;恒磁场辐照，只能使分子电流磁矩趋向一致，对静电荷无力的 作用;随时间变化的电场与磁场作用，组织内可以有很强的电磁 场.dE/dt和dB/dt不同，产生的作用效果应不同. 1 材料和方法 1.1 血样 样品血为患者(血粘度高的患者)血(抗凝剂为 3.8g・L-1 的枸橼酸钠，按1?9的比例与血液混匀)，性别 随机，血样例数14，血样等分用作对照、ΔB/Δt和ΔE/Δt组. 1.2 实验仪器 EMG-1型电磁场发生器(本校物理学教研室研 制);XJH-1型凝血仪(本校物理学教研室研制);NXE-1锥板粘度计 (成都仪器厂);3F-2微量高速离心机(华兴医疗仪器厂);电泳仪 (上海医科大学);扁铜线密绕的空心螺线管(自制);两金属板制作的平板电容(自制);有机玻璃制作的试管架(自制). 1.3 方法 1.3.1 辐照参数 ΔB/Δt表示平均磁场变化率，ΔE/Δt表示平均电场变化率.辐照分4个水平，ΔB/Δt(Ts -1 )为2.5×102 ，2.5×103 ，2.5×104 和2.5×105 ;ΔE/Δt(V・m-1 ・s- 1 )为1.5×106 ，1.5×10 7 ，1.5×108 和1.5×109 .脉冲周期T=4s，辐照次数n=50次. 1.3.2 实验处理 将盛有抗凝血的试管放入试管架，再将试管架放入平板电容(两平板间可以产生电场)和线圈中(线圈中可以产生磁场)，用不同ΔB/Δt和ΔE/Δt的电磁场辐照.对照组做假电磁场辐照,1, . 1.3.3 检测 血液表观粘度用NXE-1锥板粘度计测，红细胞电泳用电泳仪测.凝血过程采用XJH-1型凝血仪测试.测试方法用移液管从硅化管中取抗凝血0.4mL加入外筒预热(37?).2min后复钙(1.29g・L-1 的氯化钙与抗凝血的比例为1?5)，复钙后迅速用移液管吸入、压出20次，放下内圆柱不要有气泡.在加入氯化钙的同时，计算机开始采集数据，并在显示器上绘出剪切应力随时间变化的曲线,2, (Fig1).图1 略 统计学处理:将对照组与处理组的检测值作比较两组均数的t检验. 2 结果 不同ΔB/Δt与ΔE/Δt的电磁场辐照，血液表观粘度、红细胞电泳和凝血过程都有变化，但变化率小的ΔB/Δt与ΔE/Δt辐照，其影响无统计意义. 红细胞电泳率变快，血液表观粘度下降.ΔB/Δt较ΔE/Δt在降低血液表观粘度方面，效果更好(Tab1，2). 表1 患者血液表观粘度与细胞电泳值 略 表2 患者凝血曲线指标 略 3 讨论 电磁场对血液的影响是多方面的,3，4, .辐照后红细胞电泳率值提高，表明红细胞膜上电量增多.ΔB/Δt，ΔE/Δt电磁场辐照降低了高低剪切率下的全血表观粘度，表明红细胞聚集性减弱，变形能力提高，这些影响有助于血液在血管内的流动.ΔB/Δt，ΔE/Δt电磁场辐照使凝血过程变缓，凝血块的强度变小，凝血块易被打散.ΔB/Δt与ΔE/Δt比较，ΔB/Δt作用效果更好.细胞可近似看成具有介质特性的细胞膜包裹着易导电的细胞质，而细胞核则处于具有强导电性的细胞质中，因而稳恒电场和低频电场主要是作用在细胞膜上，要进入细胞内并产生作用十分困难.生物体的磁导率μ与真空条件下的磁导率μ0 相近，因而磁场较电场更易透入生物体，从而对生物体内部的器官、组织和细胞发生作用.电磁场的非热效应及其机制研究是目前国际上的研究“热点”，主要原因是我们正生活在这样的电磁环境中,5，6, .ΔB/Δt，ΔE/Δt电磁场辐照能改善血液的流变特性，通过进一步研究可望将该方法用于治疗高血粘和高凝血患者.