Ю.И. Гурфинкель¹, С.Т. Мацкеплишвили², Ю.А. Ремизова³, А.А. Пигуренко4,  Н.Д. Новиков5, К.И. Камилов6, А.М. Тишин7

1,2 Медицинский научно-образовательный центр. Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (Москва, Россия)

3–5, 7 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (Москва, Россия)

6 Институт физики им. Х.И. Амирханова ДНК ДФИЦ РАН (г. Махачкала, Россия)

Постановка проблемы. Эндотелиальные клетки выстилают внутреннюю поверхность кровеносных сосудов человека, выделяя монооксид азота и другие активные вещества, которые играют важную роль в регуляции кровяного давления, вязкости, текучести крови, процессе формирования новых кровеносных сосудов. Недавние исследования показали, что клетки эндотелия чувствительны к воздействию электромагнитных полей; под их действием количество эндотелиоцитов увеличивается. 

Цель работы – определение влияния слабых электромагнитных полей на эндотелиальную функцию, артериальное давление и частоту сердечных сокращений у здоровых добровольцев.

Результаты. В исследовании приняли участие 35 здоровых молодых людей в возрасте от 18 до 31 года. Каждое измерение включало определение эндотелиальной функции, измерение артериального давления и частоты сердечных сокращений с помощью прибора «Ангиочек» (Россия). Участники исследования были разделены на две группы. 

В ходе эксперимента в первой группе проводилось четыре последовательных измерения на фоне экспозиции электромагнитного поля в течение часа и пятое измерение – спустя 30 мин после отключения экспозиции. Во второй группе проводились те же измерения в той же последовательности, но без воздействия электромагнитного поля. Переменное поле необходимой частоты и амплитуды генерировалось с помощью соленоида и генератора сигнала MHS-5200P (Mingle Instrument, Гонконг). Исследование одобрено Этическим комитетом Медицинского научно-образовательного центра МГУ им. М.В. Ломоносова.

Результаты исследования показали наиболее выраженный эффект при воздействии магнитного поля с частотой 800 Гц и амплитудой 0,05 мТл. Все показатели эндотелиальной функции после первоначальных измерений значимо увеличивались по сравнению с исходными, и даже через 30 мин после отключения экспозиции сохранялся рост эндотелиальной функции. Практическая значимость. В практической медицине использование выявленных в данном исследовании частот электромагнитного поля, повышающих уровень оксида азота в артериях, может оказаться полезным для пациентов с такими заболеваниями, как сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца, хроническая сердечная недостаточность, у которых практически всегда наличествует эндотелиальная дисфункция.

Гурфинкель Ю.И., Мацкеплишвили С.Т., Ремизова Ю.А., Пигуренко А.А., Новиков Н.Д., Камилов К.И., Тишин А.М. Влияние слабых электромагнитных полей на эндотелиальную функцию молодых здоровых добровольцев // Технологии живых систем. 2021. T. 18. № 2. С. 5−14. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202102-01

1. Stoupel E., Abramson J., Domarkiene S., Shimshoni M., Sulkes J. Space proton flux and the temporal distribution of cardiovascular deaths.  Int. J. Biometeorol. 1997. V. 40. P. 113–116. http://dx.doi.org/10.1007/s004840050029
2. Vencloviene J., Babarskiene R., Slapikas R. The association between solar particle events, geomagnetic storms, and hospital admissions for myocardial infarction. Nat. Hazards. 2013. V. 65. P. 1–12. http://dx.doi.org/10.1007/s11069-012-0310-6
3. Gurfinkel Y.I., Vasin A.L., Pishchalnikov R.Y., Sarimov R.M., Sasonko M.L., Matveeva T.A. Geomagnetic storm under laboratory conditions: randomized experiment. Int. J. Biometeorol. 2018. V. 62. P. 501–512. https://doi.org/10.1007/s00484-017-1460-8
4. Gurfinkel Yu.I., Ozheredov V.A., Breus T.K., Sasonko M.L. The Effects of Space and Terrestrial Weather Factors on Arterial Stiffness and Endothelial Function in Humans. J. Biofizika. 2018. V. 63. № 2. P. 402–411.
5. Virdis A., Ghiadoni L., Taddei S. Effects of antihypertensive treatment on endothelial function. Curr. Hypertens Rep. 2011. V. 13. P. 276–281.
6. Schulz E., Gori T., Munzel T. Oxidative stress and endothelial dysfunction in hypertension. J. Hypertens. Res. 2011. V. 34 (6). P. 665.
7. Daish C., Blanchard R., Fox K., Pivonka P., Pirogova E. The Application of Pulsed Electromagnetic Fields (PEMFs) for Bone Fracture Repair: Past and Perspective Findings. Annals of Biomedical Engineering. 2018. V. 46. P. 525–542. https://doi.org/10.1007/s10439-018-1982-1
8. Greenbaum B., Goodman E.M., Fredrickson J. Effects of pulsed electromagnetic fields on cell migration in cultured confluent endothelial cells. Annu Int. Conf. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 1991 V. 13. P. 1024–1026.
9. Aaron R.K., Boyan B.D., Ciombor D.M., Schwartz Z., Simon B.J. Stimulation of growth factor synthesis by electric and electromagnetic fields. Clin. Orthop. Relat. 2010. Res. 419. P. 30–37.
10. Martino C.F., Perea H., Hopfner U., Ferguson V.L., Wintermantel E. Effects of weak static magnetic fields on endothelial cells. Bioelectromagnetics. 2010 V. 31. P. 296-301. DOI: 10.1002/bem.20565
11. Förstermann U., Sessa W.C. Nitric oxide synthases: regulation and function. European Heart Journal. 2012. V. 33. Iss. 7. P. 829–837. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehr304
12. Улащик В.С. и др. Магнитотерапия: теоретические основы и практическое применение / Под общ. ред. В.С. Улащика. Минск: Беларуская навука. 2015. 379 с.
13. СанПиН 2.2.4.3359-16 Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах (раздел 7 «Электрические, магнитные, электромагнитные поля на рабочих местах»).
14. Cornell University, USA (Ithaca, NY): “Magnetic field safety guide. Environmental health and Safety”, section 5.2 Magnetic field safety guide. Environmental health and Safety http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.675.1271&rep=rep1&type=pdf
15. Gurfinkel Yu.I., Ozheredov V.A., Breus T.K., Sasonko M.L. The Effects of Space and Terrestrial Weather Factors on Arterial Stiffness and Endothelial Function in Humans. Biophysics. 2018. V. 63. № 2. Р. 402–411.
16. Bouïs D., Hospers G.A., Meijer C. et al. Endothelium in vitro: A review of human vascular endothelial cell lines for blood vesselrelated research. Angiogenesis. 2001. V. 4. P. 91. https://doi.org/10.1023/A:1012259529167
17. Celermajer D.S., Sorensen K.E., Gooch V.M., Spiegelhalter D.J., Miller O.I., Sullivan I.D., Lloyd J.K., Deanfield J.E. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet. 1992. V. 340 (8828). P. 1111–1115.
18. Varga Z., Flammer A.J., Steiger P., Haberecker M. Endothelial cell infection and endotheliitis in COVID-19. Rea Andermatt, Annelies S Zinkernagel, Mandeep R Mehra, Reto A Schuepbach, Frank Ruschitzka, Holger Moch. The Lancet Journal. 2020.  V. 395. Iss. 10234. P. 1417–1418. https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)30937-5/fulltext#%20