IB_01-2008 [PL_1]_paginy.qxd 2008-03-09 12:15 Page 33 The influence of low magnetic field on electrolytes Elżbieta Ciejka1, Anna Gorąca2 1 2 Wyższa Szkoła Kosmetologii i Ochrony Zdrowia w Białymstoku, ul. Krakowska 9, 15-875 Białystok, tel. +48 (0) 42 637 11 37, e-mail: [email protected] Katedra Fizjologii Doświadczalnej i Klinicznej, Zakład Fizjologii Układu Krążenia, Uniwersytet Medyczny, ul. Mazowiecka 6/8, 92-215 Łódź Streszczenie Wstęp. Magnetoterapia jest formą terapeutyczną, wykorzystującą zmienne pole magnetyczne niskiej częstotliwości. Efekty lecznicze uwarunkowane działaniem biologicznym pola magnetycznego, wynikają z właściwości fizycznych tego pola oraz z właściwości struktur biologicznych organizmów żywych. W pracach naukowych można spotkać różne hipotezy dotyczące mechanizmów oddziaływania pól magnetycznych i występowania efektów biologicznych z tym związanych. Celem pracy było zbadanie wpływu pola magnetycznego o parametrach stosowanych w magnetoterapii na wybrane elektrolity u zwierząt doświadczalnych. Materiał i metody. Materiał badawczy stanowiły zwierzęta ­ szczury rasy Wistar, poddane działaniu zmiennego pola magnetycznego niskiej częstotliwości o parametrach stosowanych w magnetoterapii. Badano stężenie jonów sodu, potasu i wapnia. Wyniki i wnioski. Zmienne pole magnetyczne niskiej częstotliwości wywołuje u zwierząt doświadczalnych zmiany w stężeniach elektrolitów Ca++, Na+, K+, które to zmiany ustępują po zakończeniu oddziaływania tego pola. Parametry stosowanego pola magnetycznego mają wpływ na parametry gospodarki elektrolitowej. Słowa kluczowe: pole magnetyczne niskiej częstotliwości, oddziaływanie, elektrolity Abstract Background. Magnetotherapy uses the low frequency magnetic field. The biological effects depend on the field parameters, as well as on features of living organisms. The aim of this research was to assess the effect of magnetotherapy on the electrolytes concentration in experimental animals. Material and methods. The experiment was carried out on Wistar rats. The concentration of sodium, potassium and calcium ions was measured. Results and conclusions. Low frequency magnetic field causes the changes of electrolyte equilibrium of the blood in experimental animals. This effect depends on magnetic field parameters and is not prolonged after magnetotherapy. Key words: low frequency magnetic field, electrolytes concentration Wstęp Magnetoterapia jest formą terapeutyczną, wykorzystującą zmienne pole magnetyczne niskiej częstotliwości do 100 Hz i indukcji pola do 30 mT [1-2]. Pole magnetyczne niskiej częstotliwości jest stosowane w terapii od ponad 20 lat, a pierwsze doniesienia dotyczyły zastosowania tej formy terapii do przyspieszenia procesu zrastania kości oraz w leczeniu pacjentów z zaburzonym zrostem kostnym [3-8]. Magnetoterapię wykorzystuje się również w leczeniu zmian troficznych, owrzodzeń podudzi o różnej etiologii oraz ran i odleżyn. Acta Bio-Optica et Informatica Medica 1/2008, vol. 14 W licznych badaniach zaobserwowano stymulację procesu ziarninowania i naskórkowania, a także działanie antyseptyczne i analgetyczne [9-11]. Do klasycznych wskazań zastosowania magnetoterapii należą zespoły bólowe różnego pochodzenia. Prace badawcze wskazują również na skuteczność działania pól magnetycznych w terapii migreny, bólów głowy, zespołów bólowych narządu ruchu w przebiegu zmian zwyrodnieniowych stawów i kręgosłupa [12-14]. Pojawiają sie również prace na temat korzystnych efektów stosowania magnetoterapii w rehabilitacji chorych w schorzeniach neurologicznych, w terapii chorych pulmonologicznych, w stanach zapalnych i pourazowych narządu ruchu [15-18]. Magnetoterapia jest stosunkowo młodą dziedziną medycyny, nadal więc prowadzone są liczne badania doświadczalne i przedkliniczne, mające na celu wyjaśnienie obserwowanych efektów terapeutycznych, które umożliwią poznanie mechanizmów oddziaływania pola magnetycznego na organizm człowieka i bezpieczne stosowanie tej formy terapii. Właściwości magnetyczne organizmów żywych Tkanki organizmów żywych i molekuły biologiczne ze względu na właściwości magnetyczne możemy podzielić na diamagnetyczne i paramagnetyczne. Ciało człowieka jako całość wykazuje właściwości diamagnetyczne, zawiera ono jednak obszary paramagnetyczne. Obszary te mają zdolność słabej koncentracji pola magnetycznego, jeśli zostaną w nim umieszczone, a indukcja wewnątrz tych obszarów jest większa od indukcji zewnętrznego pola [18-19]. W najmniejszej ilości występują substancje ferromagnetyczne, do których należy m.in. magnetyt (Fe3O4), występujący w ilościach śladowych np. w tkance mózgowej człowieka [20-21]. Działanie pól magnetycznych na organizmy żywe zależy od ich właściwości magnetycznych, wynikających z występowania w organizmach żywych jonów pierwiastków magnetycznych oraz z występowania prądów jonowych w układach przewodzących: w układzie nerwowym, naczyniowym, w mięśniach oraz w sercu i w mózgu. W każdej komórce organizmu żywego znajdują się niewielkie ilości jonów pierwiastków magnetycznych. W organizmie człowieka są to: żelazo, miedź, kobalt, chrom, tytan, wanad, mangan, nikiel, które mogą występować w stanie wolnym, odgrywają one wtedy rolę tzw. aktywatorów enzymatycznych oraz wchodzą w skład grup prostetycznych i koenzymów [19]. Stan magnetyczny tych jonów nie jest stały i ulega zmianie w zależności od tego składu molekuł. Najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem ferromagnetycznym w organizmie człowieka jest żelazo, najobficiej występujące w hemoglobinie [19, 22]. Jony żelaza wraz z jonami miedzi i molibdenu pełnią aktywną funkcję w procesie oddychania tkankowego w łańcuchu oddechowym. Jony kobaltu występują w witaminie B12 oraz w koenzymie B12, który odgrywa rolę aktywatora peptydaz. Jony chromu z kolei wchodzą w skład plazmy krwi, włosów i paznokci. Pier- 33 medycyna fizykalna / physical medicine Oddziaływanie pola magnetycznego niskiej częstotliwości na zmiany w stężeniach elektrolitów