Reč nauke
Elektro i magnetna bio-stimulacija kroz istoriju
Elektromagnetna stimulacija biološkog tkiva je najviše zapostavljano istraživačko i terapijsko područje. Međutim, kroz istoriju, magnetoterapija datira još pre 2500 godina, kada je magnet smatran univerzalnim isceliteljem a u opisima starih tehnika prvi put se uvodi reč ,,elektrika” u 16. Veku od strane engleskog fizičara Wiliam Gilbert-a. Godine 1663. Otto Von Guericke je napravio prvi generator, praktično elektrostimulator, tako da od 1700. god. neki istraživači počinju da proučavaju uticaj elektrošokova na senzaciju bola i kontrakciju mišića.
Galvani i Volta
Otkrićem Lajdenske boce počinju usavršavanja stimulatora a lekar Galvani krajem XVIII veka počinje da se bavi stimulativnim efektima struje i objavljuje svoje početke na elektrostimulaciji tkiva. Po njegovoj smrti Volta nastavlja ova istraživanja, objašnjava galvanski elektricitet i proizvodi prvu bateriju 1789. god. Ovim pronalaskom elektrostimulacija dobija više mogućnosti i značaj.
Iako je Volta bio biomedicinski inženjer, njegov pronalazak se češće koristi u drugim oblastima, a manje u medicini. Otkrićem Majkla Farraday-a 1831. stimulatori se dalje usavršavaju.
D’ Arsonval kao pionir
D’ Arsonval je 1896. uočio da se kod ljudi u vremenski promenljivom magnetnom polju javljaju senzacije svetlucanja. Pojava je nazvana ,,magnetofosfinom” i ona je potvrda stimulativnog dejstva magnetnog polja na biološko tkivo.
Ohrabren D’Arsonvalovim otkrićem, Magnuson i Stevans 1911. pokušavaju da stimulišu nervno stablo mačke ali uspeh je izostao. Ovaj neuspeh je obeshrabrio istraživače, tako da u ovoj oblasti postoji praznina sve do 1959, kada Kolin uspeva da stimuliše nervno stablo. Bez obzira na ovaj uspeh, istraživanja na polju biomagnetizma ne napreduju mnogo.
Dr Savić i Beleslin
Interesovanje za biomagnetizam u našoj zemlji počinje tek od 60-tih godina XX veka, kada je dr Savić utvrdio da feromagnetni materijal može da izazove epileptički fokus. Beleslin i saradnici su 1962. god.napravili prvi magnetni stimulator s induktivnim navojcima za stimulaciju glave majmuna. Na žalost, eksperimente je bilo teško sprovesti u delo zbog niza tehničkih problema. Bila je potrebna i izrada elektroda, vodova i držača koji se nalaze u magnetnom polju od dijamantskog materijala. Nadalje, bilo je problema sa eksperimentalnim životinjama, pa se od mnogih planiranih eksperimenata odustalo. Ipak, početkom 1972. godine, pomoću ovog stimulatora dobijeni su dokazi o stimulativnom efektu impulsnog magnetnog polja. A posle toga rađeno je na razvoju stimulatora za srastanje kostiju i lečenje nekih oboljenja u ortopediji i traumatologiji, kao i za primenu stimulatora u stomatologiji i akupunkturi.
Poseban podsticaj našim proučavanjima su podaci o baktericidnom delovanju magnetnog polja.
Baktericidni efekat
U eksperimentima izvedenim sa vodom kojoj je dodata bakterija Esherichia coli, a zatim je voda propuštena da lagano protiče između polova magneta, pri odgovarajućoj brzini protoka i pri odgovarajućem intenzitetu magnetnog polja broj bakterija je pao sa 100000 po ml na nulu. To je posebno izraženo ako se voda zagreje na oko 60 stepeni C.
Ako se voda samo zagreje, bez uticaja magnetnog polja, baktericidni efekat je slabo izražen.
U prilog baktericidnom dejstvu govori i činjenica da je u eksperimentima na životinjama gde je postojala infekcija preloma, magnetnim poljem povećano baktericidno delovanje antibiotika, smanjen je postraumatski edem i ubrzano je zarastanje preloma.
Elektromagnetno polje u bezuboj regiji znatno ublažava RRG ne samo na strani gde je postavljen solenoid, nego i na kontralateralnoj. Bakteriološkom analizom utvrđuje da magnetno polje ima antispirohetno dejstvo.
Evidentna veza između uticaja magnetnog polja i bakterija utvrđena je kod bakterija koje se nalaze u prirodnim vodama. One se ponašaju ,,magnetoosetljivo”, odnosno, u prisustvu oksida gvožđa, magnetita, orijentišu se i kreću duž linija sila. Ovo kretanje nazvano je magnetotaksija. Magnetotaksine bakterije su otkrivene još 70-ih godina prošlog veka (R.Blackmore 1982, Framel 1982), kada je pokazano da bakterije putuju duž magnetnog polja i da se grupišu u predelu severnog pola. Kada se polju menjao smer, bakterije bi činile zaokret nastavljajući da plivaju u pravcu polja. Ovaj fenomen je osobina niza bakterijskih vrsta koje imaju dve zajedničke osobine: da su anaerobi i da poseduju svojstvo magnetoosmoze. (To im obezbeđuje posebna intercitoplazmatska struktura koja se sastoji od Fe3 O4.)
U nizu radova istaknuto je da elektromagnetna polja inhibišu razvoj izvesnih bakterija i gljivica, kao i da usporavaju njihovo razmnožavanje.
Grosman i Kolar su takođe ispitivali efekte statičkog magnetnog polja na neke patogene mikroorganizme, konkretno na Esherichiu coli i Staphyloccocus aureus. Mikroorganizmi su izlagani statičkom magnetnom polju odgovarajuće jačine u trajanju od 30 – 120 min. i nisu dobili neke značajne efekte u smislu uticaja na rast i njihovu biohemijsku aktivnost, kao što daju određeni antibiotici. Mnogi autori imaju ovakve ideje, ali se uglavnom zadržavaju na činjenici da magnetno polje inaktiviše mikroorganizme, ali uz sadejstvo drugih postupaka.
Citostatičko dejstvo
Pored baktericidnog posebno je važno citostatičko dejstvo magnetnog polja, jer je do sada poznato da magnetno polje ne uništava tkivo, već eventualno smanjuje tumore. U tom smislu vršeni su ogledi na METH-A sarkomu miševa. Takođe, utvrđeno je i citostatičko dejstvo stalnog magnetnog polja intenziteta 1,44 MA/m na sarkom. Efikasnost uticaja stalnog magnetnog polja na zloćudne tumore zavisna je od mnogo faktora: od jačine polja, vremena ekspozicije, vrste tumora i od perioda njihovog razvoja.
Pod dejstvom magnetnog polja smanjuje se ćelijska otpornost, odnosno povećava se propustljivost ćelijske membrane. Ako se uzme u obzir da se kod kancerogenih tkiva otpornost između ćelija povećava, onda smanjenje otpornosti pod uticajem magnetnih stimulatora potvrđuje mogućnost citostatičkog delovanja magnetnih stimulatora.
Zaključeno je, takođe, da magnetno polje nema uticaja na ozračene ćelije sisara in vitro. A pod uticajem magnetnog polja motorna aktivnost pacova se povećava u odnosu na kontrolnu grupu.
Vremenski promenljivo magnetno polje koristi se i u terapiji, u cilju izbacivanja kamena iz mokraćne bešike.
Istraživanja urađena na Institutu za patološku fiziologiju Medicinskog fakulteta u Beogradu, takođe, potvrđuju navedene nalaze.
Magnetna stimulacija je bazirana na principu elektromagnetne indukcije koju je otkrio Majkl Faradej 1831. god. On je pokazao da se javlja struja u električnim provodnicima za vreme delovanja magnetnog polja. Ako se za megnetnu stimulaciju koristi pulsirajuće polje, ono u provodniku proizvodi strujno pulsiranje, a to indukuje struju u telu. Ako je struja odgovarajuće amplitude, snage i orjentacije, ona će stimulisati značajne strukture u telu isto kao i struja proizvedena preko elektroda na neki drugi način.