Çevresel elf manyetik alanların etkileri: Kobay deri kollagen sentezinde değişimler ve deney hayvanından insana ölçülendirme

Effects of ambient elf magnetic fields: Variations in collagen synthesis of guinea pigs' skin and scaling from animals to humans

Özet

Amaç: ELF çevre manyetik alanların deri hidroksiprolin miktarını nasıl etkilediğini araştırdığımız çalışma deneysel ve teorik olmak üzere iki bölümden oluşmaktadır. Deneysel olarak 50 Hız titreşimli 1 mT, 2 mT ve 3 mT alanların uygulandığı kobayların deri hidroksiprolin seviyesinde oluşan değişimler saptandı. Teorik çalışmada ise kobay ve insan küresel modellenerek insan : kobay oranını veren ölçülendirme faktörü (ÖF) hesaplandı. Yapılan çalışmanın insanlar için ne anlama geldiğini açıklayabilmek amacıyla kobaya uygulanan manyetik alanların insan eşdeğer seviyeleri hesaplandı Yöntem: Toplam 36 adet kobay, 50 Hz'lik manyetik alanların, 1 mT, 2 mT ve 3 mT şiddetlerinde ve günde 4 saat olmak üzere 5 gün boyunca uygulandığı toplam 3 grup ve bir de kontrol grubu olarak çalışıldı. Kobayların deri hidroksiprolin miktarı Woessner'in modifiye yöntemi ile saptandı. Manyetik alanlar Helmholtz Bobin Sisteminden elde edildi. İki farklı küresel modelleme yaklaşımı ile ÖF elde edildi. Kobaylara uygulanan B alanların (1 mT, 2 mT ve 3 mT) insanlar için eşdeğeri hesaplandı. Bulgular: 1 mT şiddetinde uygulanan manyetik alan deri hidroksiprolin miktarını azaltırken, 2 mT alan şiddetinde daha fazla olmak üzere, 2 mT ve 3 mT şiddetlerinin deri hidroksiprolin miktarını artırdığı belirlendi. Teorik modelleme çalışmaları sonucunda indüklenen E alan ve akımlar bulundu, ortalama ÖF değeri 5,27 hesaplandı. Sonuç: 50 Hz frekanslı 1 mT, 2 mT ve 3 mT şiddetlerindeki manyetik alanların kobay derisinde hidroksiprolin miktarını değiştirdiği (artış/azalış) belirlendi. Deney hayvanlarında bu alanların indüklediği akım yoğunlukları ve E alanlar düzeyinde alan ve akımları insanda indükleyecek manyetik alanlar sırası ile 0,19 mT, 0,38 mT ve 0,57 mT hesaplandı.

Abstract

Purpose: This investigation concerned theoretical and experimental stu¬dies performed to assess the ELF magnetic fields effects on collagen syn¬thesis in the skin. 50 Hz of 1 mT (milliTesla), 2 mT and 3 mT fields were applied to guinea pigs and alterations in skin hydroxyproline levels were determined. The functionally equivalent exposure of humans was estimated from the guinea pigs' exposure by a scaling factor (SF). Methods: Thirty-six male Guinea pigs weighing 250-300 g were used. Magnetic fields were generated by a pair of Helmholtz coils. The Gui¬nea pigs were exposed to the fields of 1 mT, 2 mT and 3 mT, inside the systems for 4 hours/day over 5 days in 3 different groups. Nine animals served as controls, kept under the same conditions without being exposed to any magnetic fields. Skin hydroxyproline concentrations were determined by Woessner's method. SF was calculated as a ratio of human to Guinea pig to obtain the human equivalence of the magnetic fields used in the experimental study by means of spherical models having dimensions representing humans and Guinea pigs. Results: Hydroxyproline concentrations in the guinea pigs exposed to the 1mT magnetic field were decreased. Magnetic fields of 2 mT and 3 mT increased the hydroxyproline concentrations in exposed guinea pigs but 2mT was more effective than 3 mT. Average SF was calculated as 5.27, depending on the induced E fields and currents in the models. Conclusion: Guinea pigs' skin hydroxyproline levels were affected by ELF magnetic fields of 1 mT, 2 mT and 3 mT, and the same effects could be expected to occur in humans' skin at the levels of 0.19 mT, 0.38 mT and 0.57 mT, respectively.