Миллиметровые волны в биологии - Бецкий О.В.
Скачать (прямая ссылка):
Морфологические исследования позволили установить и последующие стадии процесса (рис. II). Через септы осуществляется первичный контакт между сближающимися после неблагоприятных воздействий мембранами (септы снижают затухание СВЧ-поля при удалении от мембраны, что обеспечивает взаимодействие между мембранами на значительно большем расстоянии между ними). На рис. 11 схематически изображен процесс реактивной перестройки мембраны после неблагоприятного ДЛЯ КЛеТКИ ВОЗДеЙСТВИЯ ПереМеННОГО ПОЛЯ!
а — формирование септ, б — стягивание двух мембран.
Примечательно, что если необходимость во вновь установленной связи сохраняется, то в соответствии с описанным процессом реактивной перестройки она не будет вызывать бесполезного излучения во внешнее пространство — энергия будет циркулировать во вновь образованной мембранной информационной системе.
На первый взгляд может показаться, что, поскольку Л зависит от частоты, определенное расстояние между выступами, если его увязать с конфигурацией поля,
54
Рис. 11. Появление периодической системы выступов, септ, у поверхности мембран после неблагоприятных воздействий на клетку (а) и образование в результате их сокращения после соприкосновения с другой мембраной контакта подтянутых друг к другу мембран (б): / — мембраны; 2 — материал, адгезированный с мембраной и образующий септы; 3 — межклеточная щель
должно было бы говорить об узкополосности осуществляемой с их помощью связи. Однако реально число сепг в периодических последовательностях относительно невелико — 5—6 — и их форма заметно варьируется. Поэтому с их помощью может осуществляться связь в огромном диапазоне частот при расстоянии между выступами, равном среднему значению Л для этого диапазона. Нужно учесть также, что изменение степени связи в достаточно широких пределах мало влияет на информационное действие, так как, с одной стороны, последнее мало зависит от амплитуды сигнала, с другой — величина связи при недогрузке генератора относительно медленно изменяет излучаемую им мощность.
В пользу существования связи периодических структур на мембранах с электрическим полем говорит также то, что они обычно возникают в областях, где мембраны выпячиваются. Эти выпячивания уже сами по себе обеспечивают некоторую, хотя и более слабую, чем с
55
выступами, связь высокочастотных полей в мембране с внешним пространством.
Каким же образом информация, заключенная в конфигурации СВЧ-полей, возбужденных в мембране, может вызвать необходимые изменения в клетке?
Для ответа на этот вопрос необходимо учесть, что размеры клеток не превышают обычно нескольких микрон и заполнены средой, по диэлектрической проницаемости близкой к воде. Следовательно, минимальные размеры волноводных каналов для незамедленных или относительно мало (до 10 раз) замедленных волн в этой среде должны во много раз превосходить размеры клеток, и никакие соображения, совместимые с реальными данными о диэлектрических свойствах элементов, находящихся в цитоплазме, не могут обосновать возможность образования каналов, пригодных для распространения волн СВЧ-диапазона в областях, занимающих лишь часть клетки.
Более естественно обратить внимание на процессы, происходящие на поверхности мембран при распространении по ним акустоэлектрических волн.
Прежде всего обратим внимание на то, что мембран в клетках много: помимо ограничивающей клетку внешней мембраны (так называемой плазматической), мембранами окружены и субклеточные частицы, в частности, митохондрии (энергетические станции клетки), ли-зосомы (содержащие ферменты, расщепляющие белки, нуклеиновые кислоты и другие вещества). В процессе жизнедеятельности, когда клетка подвергается неблагоприятным воздействиям, в ней могут появляться новые мембраны, которые затем исчезают. Иногда для обеспечения контакта возникают многослойные мембранные структуры и тельца. Мембранная система образует так называемую эндоплазматическую сеть цитоплазмы, которая буквально пронизывает клетку.
Но наиболее важно для обсуждаемого вопроса то, что именно на поверхности мембран осуществляется значительная часть процессов, определяющих функционирование клетки. В частности, мембраны влияют на ферментативную активность, координируют происходящие в клетке химические реакции. Часть ферментов, как уже упоминалось, нормально работает только в контакте с мембраной.
Будучи связанными с энзиматическими процессами,
56
мембраны, по-видимому, оказывают влияние на движение молекул в цитоплазме, осуществляя особый механизм контроля клеточного метаболизма. По мнению биологов, роль структур эндоплазматической сети заключается в создании путей циркуляции между внешней и внутриклеточной средой, облегчающих и направляющих обмен веществ.
Морфологи и раньше отмечали, что расположение структур эндоплазматической сети и степень их развития претерпевают определенные модификации при повреждении клеток. Исследования, проведенные на электронном микроскопе, зафиксировали также появление определенных модификаций в эндоплазматической сети клеток после их облучения электромагнитными ПОЛЯМИ. Поэтому в свете обсуждаемого влияния изменения информационных структур на генерацию клетками СВЧ-колебаний и, наоборот, влияния облучения на создание информационных структур в клетках следует обратить внимание на эндоплазматическую сеть и происходящие в ней изменения.
