【摘要】： 隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,各種電子產(chǎn)品、電力設(shè)備被大量的應(yīng)用到人們生活環(huán)境中,人為產(chǎn)生的電磁場(chǎng)已逐漸成為威脅人體以及其他生物體健康和安全的環(huán)境污染因子。工頻磁場(chǎng)就是由輸電線(xiàn)及家用電器所產(chǎn)生的一種極低頻電磁場(chǎng),其對(duì)人體的影響日趨廣泛但作用機(jī)理尚不清楚,有待于進(jìn)一步探索。而在人體各系統(tǒng)中,中樞神經(jīng)系統(tǒng)是對(duì)電磁輻射最敏感的系統(tǒng),神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,要深入探討工頻磁場(chǎng)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的生物學(xué)作用,就必須開(kāi)展工頻磁場(chǎng)對(duì)神經(jīng)元作用的研究。 本文從細(xì)胞層次上觀(guān)察了在較低強(qiáng)度的工頻磁場(chǎng)環(huán)境下,小鼠皮層神經(jīng)元電壓門(mén)控鈉、鉀離子通道特性的變化。實(shí)驗(yàn)采用頻率為50Hz、平均強(qiáng)度為2.0mT較低強(qiáng)度的工頻磁場(chǎng)對(duì)小鼠的腦皮層神經(jīng)元進(jìn)行刺激,而后應(yīng)用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)測(cè)量其鈉、鉀離子通道特性。結(jié)果顯示:較低強(qiáng)度工頻磁場(chǎng)可使神經(jīng)元電壓門(mén)控離子通道特性改變,可顯著影響皮層神經(jīng)元離子通道通道電流、激活和失活電位,對(duì)INa、IA、IK的作用具有時(shí)間依賴(lài)性和電壓依賴(lài)性。工頻磁場(chǎng)作用于小鼠皮層神經(jīng)元使鈉通道峰值電流INa明顯增大,并且改變了鈉通道的激活特性,從而影響動(dòng)作電位的去極化過(guò)程,進(jìn)而會(huì)引起神經(jīng)元的生理功能發(fā)生變化。同時(shí)工頻磁場(chǎng)對(duì)瞬時(shí)外向鉀電流IA和延遲整流外向鉀電流IK有顯著的抑制作用,工頻磁場(chǎng)作用可顯著地改變鉀通道的激活與失活過(guò)程,從而影響動(dòng)作電位的形成和發(fā)放頻率,改變神經(jīng)元的生理功能。這些結(jié)果提示工頻磁場(chǎng)的生物刺激作用可能與細(xì)胞膜離子通道構(gòu)象及功能有關(guān)。 膜片鉗技術(shù)為細(xì)胞和分子水平探討較低強(qiáng)度工頻磁場(chǎng)的生物刺激效應(yīng)提供了一個(gè)全新的方法,本文的研究成果為探索工頻磁場(chǎng)的生物刺激效應(yīng)機(jī)理機(jī)制奠定了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
[Abstract]:With the progress of modern science and technology and the rapid development of social economy, a variety of electronic products and power equipment are widely used in people's living environment. Anthropogenic electromagnetic fields have become environmental pollution factors threatening the health and safety of human body and other organisms. Power frequency magnetic field is a kind of extremely low frequency electromagnetic field produced by transmission lines and household appliances. The influence of power frequency magnetic field on human body is more and more extensive, but the mechanism of action is not clear, so it needs to be further explored. The central nervous system is the most sensitive system to electromagnetic radiation, and the neuron is the basic unit of the structure and function of the nervous system. It is necessary to study the action of power frequency magnetic field on neurons. The characteristics of voltage-gated sodium and potassium channels in mouse cortical neurons under low intensity power frequency magnetic field were observed at the cellular level. In the experiment, 50 Hz power frequency magnetic field with average intensity of 2.0mT was used to stimulate the cortical neurons of mice. The characteristics of sodium and potassium channels were measured by whole-cell patch clamp technique. The results show that the low intensity power frequency magnetic field can change the characteristics of the voltage-gated ion channel of neurons, and can significantly affect the ion channel current, activation and inactivation potential of cortical neurons. The effect on INa,IA,IK is time-and voltage-dependent. The peak current (INa) of sodium channel in mouse cortical neurons was obviously increased by power frequency magnetic field, and the activation characteristics of sodium channel were changed, which affected the depolarization process of action potential and resulted in the changes of physiological function of neurons. At the same time, the transient outward potassium current (IA) and the delayed rectifier outward potassium current (IK) were significantly inhibited by the power frequency magnetic field. The activation and inactivation process of potassium channel were significantly changed by the power frequency magnetic field, which affected the formation and release frequency of the action potential. Change the physiological function of neurons. These results suggest that the biological stimulation of power frequency magnetic field may be related to the conformation and function of ion channel. Patch clamp technique provides a new method for the study of biological stimulation effect of low intensity power frequency magnetic field at cell and molecular level. The research results in this paper have laid a theoretical and experimental foundation for exploring the mechanism of biological stimulation effect of power frequency magnetic field.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：R35

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本文編號(hào)：2256247