Миллиметровые волны в биологии - Бецкий О.В.
Скачать (прямая ссылка):
Огромный объем информации, которая должна быть переработана и учтена живым организмом, требует использования сигналов малого уровня мощности, затраты энергии на формирование которых были бы совместимы с энергетическими возможностями организма (используемыми к тому же в основном для обеспечения работы исполнительных систем). Например, для человека и животных эта мощность имеет порядок 1 — 10 мВт и составляет 10~3—10~4 тепловой мощности, излучаемой организмом.
Те же общие соображения о большом объеме передаваемой и перерабатываемой информации заставляют предполагать, что для ее передачи используются в значительной мере высокочастотные колебания, верхняя граница частоты которых определяется только разрушительным для организма действием квантов большой энергии, т. е. верхняя граница частот лежит в области ультрафиолета.
Было высказано предположение, что наблюдаемые в ряде случаев эффекты действия внешних излучений нетепловой интенсивности на организмы определяются тем, что эти излучения в известной степени имитируют собственные информационные сигналы, вырабатываемые самими организмами в период, когда происходят нарушения условий их нормального функционирования. В •этих случаях биологический эффект практически не зависит от потока мощности излучения, используемого для воздействия на организм, начиная от порогового уровня и до величин, уже вызывающих заметный нагрев тканей. Такая независимость от уровня сигнала является непременным условием надежной работы многих кибернетических систем, гарантирующим отсутствие влияния на результат работы неизбежных изменений входящих в систему элементов.
32
Поэтому именно этот признак удобно взять за основу, когда выясняется вопрос об информационном характере действия сигнала на организм.
При тепловых (в общем случае энергетических) воздействиях реакция организма на облучение зависит от энергетических характеристик сигнала, и по этому признаку их можно отличить от информационных.
Об информационном характере действия сигналов, не зависящих в широком диапазоне от мощности излучения, говорит и их пороговый характер, также присущий кибернетическим устройствам, так как наличие порога действия обеспечивает устойчивость работы в условиях внешних наводок и внутренних шумов.
С той же информационной точки зрения можно понять и причину выработавшейся у организма способности реагировать на сигналы, отсутствующие в окружающей его природе (монохроматические сигналы коротковолновой части радиодиапазона): эти сигналы имитируют сигналы внутренней информационной связи, и реакция на внешние сигналы только нарушала бы эту связь.
Резонансные частоты, на которых имеют место биологические эффекты, строго воспроизводимы при воспроизведении условий эксперимента. Такая зависимость действия от количественного значения информационного признака (частоты колебаний) характерна для информационных систем.
Информационная основа наблюдаемых явлений хорошо объясняет причину того, что изменения живых тканей, возникающие в результате облучения, не наблюдаются в случае, если ткани облучаются после прекращения жизнедеятельности: в неживых тканях системы управления не работают.
Действие излучения зависит от исходного состояния организма. На текущее функционирование работающего организма облучение практически не действует. И это тоже понятно, так как одной из важных функций информационных сигналов в организме является поддержание функции гомеостаза.
Наконец, упомянем, что практически одинаковый информационный эффект воздействия удается получить, облучая различные участки тела животного, удаленные как друг от друга, так и от органа, на который оказывается воздействие. А это говорит о том, что речь идет
33
о действии на единую информационно-управляющую систему организма.
Основные особенности действия излучения всегда проявляются совместно. Таким образом, речь идет не о случайном подборе фактов, а об их глубокой взаимосвязи, определяемой специфическими закономерностями работы информационных систем.
Энергетическое обеспечение информационных действий миллиметрового излучения
На связь информационных действий с энергией облучения указывает наличие энергетического порога —¦ уровня мощности, ниже которого отсутствует биологический эффект. Поскольку информация передаётся организму дискретным спектром частот излучения, можно ПреДПОЛОЖИТЬ, ЧТО ПрИНИМаЮТ ЭТО ИЗЛуЧеНИе MiIO-
гочастотные резонансные структуры! Частоты, на которые реагирует организм, могут быть собственными резонансными частотами этих структур.
Но резонансных частот много, облучение проводится лишь на некоторых из них. Чтобы организм запомнил характер действия именно этих частот и продолжал генерировать их самостоятельно после прекращения облучения^ необходимо, чтобы во время облучения в резонансных структурах образовались дополнительные подструктуры.
Из электродинамики СВЧ известно, что выделение предпочтительных условий для возбуждения определенных резонансных частот в резонансной структуре может быть обеспечено созданием некоторой дополнительной системы внутренних шунтов, отражающих и активных элементов.
