Миллиметровые волны в биологии - Бецкий О.В.
Скачать (прямая ссылка):
Биологические процессы мембранного транспорта обусловливают практически все функции клеток. Поэтому есть все основания предполагать, что биомембраны Являются о^ним из своеобразных детекторов излучения в живой клетке.
Конвекция, снимающая диффузные ограничения в среде, а также во внутри- и внеклеточных областях, может являтьря, таким образом, одним из первичных проявлений действия миллиметровых волн на процессы в живых клетках.
5. КАКИЕ ВЫВОДЫ МОЖНО СДЕЛАТЬ ИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ?
Критическое осмысление накопленного к настоящему времени экспериментального материала позволяет сделать два вывода: 1) электромагнитные колебания низкой интенсивности в миллиметровом диапазоне длин волн оказывают существенное влияние на жизнедеятельность различных организмов (от микроорганизмов Д9 млекопитающих); 2) совокупность обнаруженных эффектов можно разделить на две взаимосвязанные группы исходя из наличия или отсутствия частотных вависимостей резонансного вида.
Нерезонансные эффекты имеют место во всех случаях, когда в облучаемой среде присутствуют молекулы воды, наиболее сильно поглощающие миллиметро-рое излучение. Эти эффекты связаны с микронагревом приповерхностных слоев и появлением конвективного ІЩЙжения жидкости, которое может оказывать влияние *fti| мембранные процессы (в частности, на ионный Транспорт и перенос различных веществ через мембраны).
Резонансные эффекты могут проявляться в сложно организованных живых объектах (включая клетки), когда существенно наличие различных систем обратной связи и каналов передачи информации внутри орга* низма. В экспериментах t модельными объектами, та« кими, как бислойцые ліщидцм$ мембраны, липосомы, ко^
,1?
жа лягушки, водные растворы биомакромолекул, резонансные эффекты отсутствуют.
В настоящее время нет общепринятой точки зрения, объясняющей природу частотно-зависимых эффектов. Вопрос о механизмах острорезонансного действия миллиметрового излучения на живые организмы — это, пожалуй, самый главный вопрос в обсуждаемой проблеме, который будоражит умы физиков и является предметом многочисленных дискуссий в научной литературе, на конференциях и семинарах.
Велик диапазон полезных эффектов при действии излучения на живые организмы. На уровне микроорганизмов открывается возможность управления процессом деления клеток и функциональной активностью внутриклеточных систем. При использовании в медицинских клиниках миллиметровое излучение выполняет функции лечебного фактора. В частности, излучение оказывается полезным при лечении онкологических заболеваний, когда оно не только способствует рассасыванию опухолей, но и выполняет защитную роль по отношению к кроветворной системе, ослабляя токсичное действие химиопрепаратов и рентгеновского излучения.
Наиболее вероятной мишенью воздействия миллиметрового излучения являются, как мы уже говорили, биологические мембраны, которые определяют все функции клетки, межклеточные контакты и т. п. Так как практически все излучение поглощается в кожных покровах на глубине в несколько десятых долей миллиметра, кожа оказывается важной структурной организацией живого организма, выполняющей роль распределенного рецептора излучения. Именно в кожном покрове должны проявляться первичные эффекты воздействия миллиметрового излучения, а каналом дальнейшего распространения сигналов являются, возможно, нервные волокна и гуморальные системы.
Другая важная проблема — воспроизводимость экспериментальных результатов при облучении живых организмов (речь идет прежде всего о частотно-зависимых эффектах). Анализ многочисленных опытов с разными объектами позволил сформулировать условия воспроизводимости их результатов.
Прежде всего должны существовать признаки нарушения нормальной жизнедеятельности облучаемых организмов. Исходные состояния организмов данного
20
вида в эксперименте должны быть приблизительно одинаковыми. Следующее условие более или менее очевидно: нежелательно использовать потоки мощности, плотность которых близка к пороговому значению, так как при изменении условий отражения от поверхности облучение становится неэффективным.
При первых экспериментах необходимо использовать мощности, заведомо превышающие пороговые (ориентировочные данные могут быть получены из опытов с аналогичными объектами). Поскольку не все точки поверхности тела одинаково восприимчивы к миллиметровому облучению, желательно использовать облучатели с апертурой не меньшей ~ 2 см2, с тем чтобы какое-то число восприимчивых к излучению точек поверхности оказалось в зоне облучения.
Учитывая сложность топологии информационных каналов в живом организме, в ходе экспериментов для воспроизведения их результатов нужно сохранять неизменной область облучения, хотя в некоторых случаях приблизительно одинаковый результат может быть получен при облучении самых разных областей тела.
Очень важен контроль частоты колебаний. Модуляция частоты в небольших пределах (± 50 МГц) вблизи резонансных частот позволяет существенно снизить требования к стабильности частоты источника излучений. Необходимо придерживаться одной продолжительности облучения, а она оказывается довольно большой — от нескольких десятков минут до двух часов. Именно при такой длительности облучения организма в нем формируется и «запоминается» эффект действия.
