ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ферромагнитные частицы в организме из "Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм" Если в организм попали ферромагнитные частицы, то они создают постоянные магнитные поля, которые могут быть сильнее даже магнитных полей сердца. Вполне заметное магнитное поле порождается, например, микрочастицами железа в легких сварщика или крупинками жести, попавшими в желудок вместе со съеденными консервированными продуктами. Это позволяет различить, были ли съедены, например, бобы свежими или из жестяной консервной банки (рис. 27) [178]. Много железной пыли накапливается на коже человека, если он работает в металлообрабатывающей промышленности. [c.108] Магнитные поля ферромагнитных частиц делали бы невозможным измерение постоянных полей биологического происхождения, если бы не было способа избавиться от их влияния. Существует достаточно простой и стандартный способ размагничивания ферромагнитных частиц с помощью медленно отодвигаемой катушки с переменным током тот же результат дает отодвигание покачивающегося постоянного магнита. С другой стороны, эффект ферромагнитных частиц можно и усилить, налагая внещнее постоянное поле, что не только существенно облегчает их обнаружение, но и делает сами эти частицы хорошим исследовательским средством. [c.108] ЧИХ таких специальностей, как сварщики [182, 183], литейщики [184], шахтеры по добыче асбеста [88] и угля [185] ) и ряда других [5]. Во многих случаях магнитные поля сильны настолько, что вполне можно пользоваться магнитометрами и менее чувствительными, чем использующими сквид, например феррозондовыми [87, 88]. В Японии для таю1Х измерений была создана передвижная лаборатория-автобус [186]. В ней проводятся осмотры промышленных рабочих с помощью феррозондового магнитометра. Для контроля запыленности легких частицами с меньшей намагниченностью, как, например, у проживающих вблизи дорог с интенсивным движением автотранспорта, использующего шины с металлическими шипами, в этой лаборатории применяется сквид-магнитометр. [c.109] Предположение о клеточном механизме релаксации стимулировало проведение магнитометрических экспериментов с клеточными препаратами, которые получались промьшанием у хомяков легких после ингаляции магнетита с последующим центрифугованием и выделением макрофагов [189—191]. В работе [191] исходное намагничивание препарата производилось коротким импульсом поля (0,1 Тл, 10 мкс), с тем чтобы происходило только перемагничивание частицы без ее поворота как целого. Движение частицы в клетке при перемагничивании могло бы исказить внутриклеточную структуру ( скелет ), ответственную за последующую разориентацию магнитных моментов. Проведенные эксперименты действительно продемонстрировали основную роль внутриклеточных механизмов в процессе релаксации. Исследование этого типа магнитной релаксации дает новый метод изучения процессов внутри клетки. [c.110] Более тонкую информацию о параметрах поглотившей пыль среды даст целенаправленное воздействие на магнетитовые частицы с помощью ультразвука или нагрева высокочастотным электрическим полем, что изменит характер намагничивания и релаксации ). Этот комплекс исследований благодаря высокому пространственному разрешению сквид-магнитометров позволит вьщелить в легких очаги нарушений небольшого размера еще до того, как они проявятся при рентгеноскопии. При поисках таких четко локализованных нарушений удобны градиометры высоких порядков, так как они чувствительны к полям, быстро меняющимся с расстоянием, а это характерно именно для источников небольшой протяженности. Одновременно градиометры хорошо отфильтровьшают внешние шумы. [c.110] Если задаться целью исследовать отдельные части легких, можно воспользоваться тем, что магнетитовая пыль оседает преимущественно вблизи сильного магнита, притягиваясь его магнитным полем. Приблизив магнит к нужному участку грудной клетки, можно увеличить концентрацию частиц в изучаемой части легких в пять раз [5]. [c.110] Магнетит - безвредное для организма вещество (в отличие от радиоактивных изотопов, используемых для решения похожих задач), однако нельзя сказать, что методика МПГ с введением магнетитовой пыли не встречает возражений. Стерлингом [195] было высказано мнение, чго частицы магнетита в легких при наложении внешнего поля могут слипаться между собой, как железные опилки у полюсов магнита. Тем самым могут образовываться кластеры довольно большого размера, поведение которых будет сильно отличаться от поведения отдельных пылинок. В модельных экспериментах [196] действительно было обнаружено образование кластеров. В то же время исследовние реальных препаратов легких после ингаляции магнетитовой пыли не показало наличия скоплений [187]. По-видимому, степень кластеризации зависит от концентрации и способа введения магнетита, во всяком случае возможность слипания ферромагнитных частиц нужно учитывать при интерпретации экспериментов. [c.111] Эксперименты, подобные магнитопневмографическим, можно проводить и на любом другом органе, если в него удастся ввести ферромагнитаые частицы. Например, исследования на хомяках по внутривенному введению частиц магнетита в печень [187] показали, чго релаксация намагниченности резко замедлялась после смерти животного. Это указывает на то, чго измеренная скорость релаксации определяется процессами жизнедеятельности печени, а не чисто физической разориентацией магнитных моментов отдельных частиц. [c.111] В последние годы обнаружено, чго некоторые организмы сами по себе содержат кристаллы магнетита размером около ОД мкм - это пчелы, голуби, некоторые виды бактерий, есть сообщения и о дельфинах. Эти кристаллы имеют удлиненную форму и расположены вблизи чувствительных нервных окончаний, реакция которых на поворот кристаллов отао-сительно магнитного поля Земли и объясняет навигационные способности указанных животных [197, 198]. Очевидно, что детали этого навигационного механизма тоже могут быть исследованы методами сквид-магнитометрии. [c.111] Сигнал, сравнимый по силе с магнитокардиографическим, дают скелетные мышцы человека. Коэн и Джайнвлер [201] первыми измерили поле в 20 пТл от мышц руки при ее напряжении. Впоследствии магнитные сигналы от мышц (магнито миограммы, ММ Г) наблюдались во многих лабораториях [103,143,167,202]. [c.112] Поведение медленно меняющейся компоненты ММГ в деталях не изучено. Она может существовать не только в течение работы мышцы, как на рис. 28, но в ряде случаев и длительное время после ее работы. Исследование этой компоненты миограммы электрическим методом затруднено из-за мешающего влияния контактных потенциалов. Магнитометрически же удалось проследить поведение квазипостоянной составляющей в течение часа и более [168]. [c.113] Результаты магнито миографических измерений показывают, что, во-первых, сквид-магнитометры дают новый способ диагностики работы мьшщ, а во-вторых, наличие сравнительно сильных магнитных полей мышц необходимо учитывать при проведении магнитных исследований других органов — например (и особенно) мозга. [c.113] Вернуться к основной статье