Миллиметровые волны в биологии - Бецкий О.В.
Скачать (прямая ссылка):
Очень существенно, что длительность цикла между последовательными делениями синхронизированных клеток зависит от частоты синхронизирующих колебаний (чём больше частота, тем больше длительность цикла). Это позволяет ориентировочно судить о частоте
43
колебаний, генерируемых клеткой. Одновременно наличие этой зависимости говорит о влиянии частоты на происходящие в клетке процессы (на длительность цикла влияют практически все внутриклеточные процессы).
О генерации клетками когерентных колебаний говорят и многие другие эксперименты. Например, можно наблюдать взаимопритяжение клеток в изотопическом растворе при синхронизации внешним излучением генерируемых ими колебаний и одинаковой ориентации их дипольных моментов.
Эксперимент проводился с культурой эмбриональных мышечных фибробластов человека в изотоническом растворе с концентрацией 2•1O6 кл/мл при температуре 25—27°С. Клеточная взвесь помещалась в чашке Петри. После осаждения клеток на дно они фиксировались абсолютным этиловым спиртом и окрашивались метиленовой синью.
Осадок клеток фибробластов распределяется по дну чашки Петри приблизительно равномерно, что говорит о слабом взаимодействии между клетками или вообще о его отсутствии. Совершенно иная картина наблюдалась, если в период осаждения клеток чашка Петри помещалась на раскрыв прямоугольного рупора сечением 10X20 мм2 и в течение одного часа облучалась на волне 7,1 мм потоком плотностью ~ 10 мВт/см2. В этом случае клетки в области концентрации высокочастотного электрического поля стягивались к центру чашки. Такой опыт позволяет оценить порядок мощности излучаемых клетками когерентных колебаний. Можно использовать также и результаты экспериментов, в которых наблюдалось отталкивание от клеток диэлектрических частиц в гипертоническом растворе в условиях генерации ими когерентных колебаний. Это явление может быть объяснено диэлектрофорезом (впервые оно наблюдалось Б. В. Дерягиным и М. В. Головановым).
В соответствии с оценками по результатам проведенных экспериментов по взаимодействию клеток и отталкиванию от них диэлектрических частиц мощность излучаемых клетками когерентных электрических колебаний составляла Ю-17— 10~18 Вт.
Описанные методы выявления колебаний, генерируемых клетками, позволяют сделать следующий шаг — приступить к исследованию параметров этих колебаний. Важность данное шага опретеляется тем, что по ха-
44
і, мин
Ol - - t і ^
2-Ю"3 2-Ю"2 2-Ю""1
P, мВт/см2
Рис. 10. Зависимость длительности воздействия от плотности потока СВЧ-излучения при неизменном биологическом эффекте
рактеристикам колебаний можно в принципе судить о состоянии организма. Усиление определенных линий в спектре генерируемых клетками колебаний должно соответствовать активизации борьбы организма с теми или иными нарушениями его деятельности. Наоборот, отсутствие реакции организма на нарушение функционирования, характеризующееся ослаблением или отсутствием определенных линий в спектре, должно говорить о необратимости или глубине изменения некоторых систем организма, призванных бороться с такими нарушениями.
Подойти к решению этой задачи можно разными путями. Проще всего, по-видимому, исследовать измене-
45
рия генерируемых клетками колебаний при изменении словий энешнего облучения. Например, приведем опи-ание экспериментов по выявлению степени влияния на длительность цикла деления клеток времени и интенсивности облучения.
График этой зависимости приведен на рис. 10. Здесь выделены три градации степени синхронизации: максимум воздействия излучения, при котором еще не наступает сиЛсронизация ^кривая О); воздействие, соответствующее синхронизации примерно 15% облученных кле-fOK (кривад К)\ минимальное воздействие, соответствующее синхронизации подавляющего большинства клеток (кривая /7), Из рис. 10 можно видеть, что степень влияния облучения на формирование подструктур, выражающаяся в проценте синхронизированных клеток, определяется как длительностью, Tag и интенсивностью облучения: с увеличением интенсивности длительность, необходимая для достижение определенного эффекта, снижается, но только до определенного предела, Это хорошо согласуется с выводами об энергетике процесса формирования информационных структур и о роли процессов метаболизма в обеспечении ?того формирования необходимыми элементами.
В связи с обсуждением рис 10 небезынтересно следующее замечание, важное с точки зрения практического применения излучения миллиметровых волн в медицине. В терапии желательно использовать режимы, при которых максимальный биологический эффект достигается при минимальном времени воздействия излучения, т. е. использовать мощности облучающего потока, которые при этом времени облучения превышают пороговое значение. Для диагностики же предпочтительны режимы с большей длительностью облучения, не превышающей пороговой величины.
По интенсивности и времени облучения на данной частоте, необходимых для синхронизации клеток или получения другого биологического эффекта, можно судить о степени сформированности их информационных подструктур. Поскольку для разных частот колебаний степень сформированности подструктур может быть различной, проводя эти исследования на разных частотах^ можно получить представление о характере спектра колебаний клеток — ^eM меньше интенсивность и время облучения, необходимые для до^уЧеаил определен-
