Determinación de la permitividad y conductividad eléctricas a la frecuencia de microondas de varios tejidos de rata tratadas con cadmio

Resumen

Los campos electromagnéticos ambientales cada vez más presentes en el entorno, pueden afectar a los propios seres humanos y, según su intensidad (magnetoterapia), activar o modular procesos fisiológicos o inducir a posibles patologías. En este trabajo se pretende determinar las características fisicoquímicas (los parámetros permitividad (e) y conductividad eléctrica (<1» de varios tejidos de rata, mediante la aplicación de microondas de radiofrecuencia, ante variaciones en la concentración de cadmio (Cd) y comprobar si se pueden utilizar como indicadores delefecto específico de la presencia de cadmio, evaluar su efecto por la contaminación del entorno y cuantificar su acúmulo. Por consiguiente, se pretende aportar .nuevos datos sobre los efectos de la toxicidad del cadmio en diversos órganos sistémicos y comprobar si existe sinergismo entre el efecto tóxico del cadmio (contaminante ambiental) y el de los campos electromagnéticos. Se utilizan dos grupos de ratas macho Wistar, uno control y otro tratado con Cd (CdClz), con doce dosis (una por día) por vía intraperitoneal desde 0,1 a 1 mg Cd/Kg rata/día. Se extrae la sangre bajo anestesia con éter por punción cardíaca hasta su muerte, y se diseccionan los órganos. Se analizan diversos parámetros sanguíneos, y se congelan los órganos siguientes: hígado, riñones, pulmones, corteza cerebral, testículos, páncreas y músculo, en los que se determina la permitividad y conductividad. Se determinan los coeficientes de reflexión y transmisión de estas muestras a la frecuencia industrial de 2,45 GHz. Esta frecuencia está comprendida dentro del rango de las frecuencias de microondas. Los coeficientes de reflexión y transmisión se miden mediante un analizador de redes, se usa un estimulador HFSS de HP que determina la permitividad de un tejido que produjera los mismos valores de los coeficientes de reflexión y transmisión medidos experimentalmente. Los resultados muestran que en el caso del riñón e hígado los valores de e (permitividad) y o (conductividad) son menores que en el control, lo que se puede explicar porque ambos órganos son los principales tejidos diana de la toxicidad del cadmio. Este elemento provoca disfunción en los túbulos proximales del riñón, y en el caso del hígado, el cadmio también se acumula en este órgano provocando daño hepático, un descenso de la integridad estructural de los hepatocitos y liberación de las transaminasas en el suero. Del análisis de sangre se observa que el cadmio provoca un estado anémico, de forma que se produce una disminución de los valores de hematocrito y hemoglobina con respecto a los controles.

Palabras clave: Cadmio.-Toxicidad.-Permitividad.-Conductividad.-Microondas.-Radiofrecuencia.-Campos magnéticos

Abstract

In this work we pretend to determine two physical parameters permittivity (e) and conductivity (s) in several rat tissue, control and treated with cadmio (Cd), applying electromagnetic fields of radiofrequency and to check if these parameters can be used as indicators of cadmium toxicity and presence in the environment in certain organs. There are used two groups of male Wistar rats, a control group and the one treated with cadmium (CdClz), with twelve single intraperitoneal increasing doses from 0,1 to 1 mg Cd/Kg rat/day. After blood extraction under ether anesthesia the animals died and several biochemical and haematological parameteres are analyzed. The dissected organs are: brain cortex, testes, kidney, liver, pancreas, Iungseand muscle, which are submitted to determine the e and o, measuring the reflection and transmission, complex coefficients of these biological samples at the industrial frequency of 2.45 GHz. This frequency is included in the range of microwave frequencies. The reflection and transmission coefficients are measured with a network analyzer. We use a HP HFSS simulator that determines the permittivity of a tissue that would produce the same values for reflection and transmission coefficients obtained experimentally. Results show that in liver and kidney there is a decrease in the e and (J compared to the controls. The changes in the kidney can be explained because the renal cortex is the major target tissue for cadmium toxicity, prqvoking proximal tubular disfunction. In liver, cadmium also accumulates inducing hepatic damage, with an increase of both transaminases in serum and the decrease of the structural integrity of hepatocytes. Blood analysis show that cadmium induces an anaemic state, with a decrease in hemoglobin and hematocrite values in comparison to thecontrols.

Keywords: Cadmium.-Toxicity.-Permittivity.-Conductivity.-Radiofrequency.-Microwave.-Electromagnetic fields