Миллиметровые волны в биологии - Бецкий О.В.
Скачать (прямая ссылка):
В технике СВЧ подструктуры, обеспечивающие возбуждение генератора с многочастотной резонансной системой на определенной частоте (на определенном виде собственных колебаний системы), используются достаточно широко. Известно и применяется возбуждение определенного вида собственных колебаний резонанс-' ной системы с помощью синхронизирующих сигналов. Но специфика биологических систем заключается в том, что в них подструктуры, фиксирующие определенный
34
вид собственных колебаний, строятся под влиянием внешнего синхронизирующего сигнала.
Как будет показано ниже на основе результатов морфологических исследований, такие шунты, отражающие и активные элементы возникают, по всей вероятности, при внутриклеточных перестройках и образовании агрегатов и конгломератов, связанных с резонансными внутриклеточными структурами. Но для выяснения характера зависимости биологического эффекта от мощности излучения существенно лишь то, что упомянутые подструктуры могут создаваться постепенно, из отдельных молекул или иных субъединиц, входящих в упомянутые агрегаты, причем смещение субъединиц в клетке может происходить под воздействием поля излучения. А характер распределения поля в структурах будет зависеть лишь от частоты колебаний, определяемой частотой облучения. -
Чтобы создаваемые подструктуры были устойчивыми к разупорядочивающему действию теплового броуновского движения, поле излучения должно иметь некоторую минимальную амплитуду, а облучение — минимальную длительность. В то же время возрастание амплитуды этого поля не изменит характера образующейся подструктуры, а лишь несколько ускорит процесс ее образования. Увеличение амплитуды поля с ростом мощности излучения практически не сказывается (в достаточно широких пределах) на выделяемых резонансных частотах и, следовательно, на информации, передаваемой организму облучением. Возможно, что после формирования под действием облучения некоторого зародыша структуры, необходимого для возбуждения определенных частот колебаний в организме, последний сам достраивает ее до оптимальных размеров. Во всяком случае, известно, что часто максимальное влияние на функционирование организма наблюдается не сразу после обручения, а по прошествии определенного времени (до нескольких суток).
На мысль о существовании подструктур, выделяю* щих определенные частоты собственных колебаний резонансных структур при генерации СВЧ-колебаний са* мим организмом, навели опыты по исследованию влияния на организм облучения в импульсном режиме. В экспериментах импульсная мощность излучения совпав
35
дала с мощностью, воздействующей на организм в непрерывном режиме.
Было установлено, что характер биологического эффекта при воздействии в импульсном и непрерывном режимах одинаков, если одинаковы частоты излучения. Это говорило о том, что структуры, определяющие резонансные частоты, для обоих режимов воздействия совпадают. Кроме того, выяснилось, что, хотя средняя мощность в импульсном режиме была в несколько раз меньше пороговой для непрерывного режима, биологический эффект оставался таким же, как при непрерывном воздействии излучения. Таким образом, в паузах между импульсами режим колебаний в организме изменялся мало. В то же время при сокращении общей длительности импульсного воздействия по сравнению с длительностью непрерывного никакого биологического эффекта не наблюдалось. Это может свидетельствовать о том, что при малой длительности воздействия не создаются условия, необходимые для построения подструктур.
Из сказанного можно сделать вывод, что информационные действия излучения на живые организмы связаны с созданием материальных структур, а элементы для формирования таких структур далеко не всегда имеются в наличии в нужной области организма (области, где формируется подструктура). Поэтому увеличение длительности не может привести к необходимому информационному действию облучения. Появление дополнительных элементов, необходимых для достройки структуры, должно явиться результатом протекания процессов метаболюма (обмена веществ), а последние требуют времени.
Это обстоятельство является, вероятно, причиной того, что во многих случаях для достижения определенного биологического воздействия необходимы многократные периодически повторяющиеся облучения. При этом подчеркнем, что речь здесь идет не о времени, необходимом для проявления результатов образования в организме новой информационной структуры, включающей образовавшиеся подструктуры, — этот процесс мог бы проходить и без дополнительного облучения, а о времени, необходимом для образования самой резонансной подструктуры.
Какой вид имеют подструктуры, с помощью которых клетка запоминает воздействие облучения, могли пока-
зе
зать только морфологические исследования, выполненные на электронном микроскопе. Одно из характерных изображений такой структуры представлено на рис. 6. Хорошо видны белковые образования, адгезиро-ванные к мембране после нарушения нормального функционирования. Наибольший размер образований соответствует тем точкам поверхности мембраны, в которых нарушения имеют наибольшую кривизну — в областях концентрации СВЧ-полей у поверхности мембраны. Забегая вперед, отметим, что образование этих подструктур является прямым следствием распространения когерентных акусто-электрических волн в этих мембранах.
