Механизмы воздействия электромагнитных полей на биологические объекты с позиций модели неоднородного модифицированного физического вакуума


А.Ю. Гвоздарев
(Горно-Алтайский государственный университет)

Введение

Одной из ключевых проблем электромагнитной экологии является объяснение механизма влияния слабых магнитных полей на биологические объекты. Действительно, в настоящее время установленным фактом является влияние на биоту космических событий, сопровождающихся изменениями электромагнитного фона (см., например, [1]), о чем писал еще А.Л. Чижевский. Например, в работах томских исследователей убедительно показана связь электрической активности сердца [2] и мозга человека [3] с геомагнитными вариациями и электромагнитными колебаниями на частотах резонанса ионосферного волновода. С другой стороны, в результате многочисленных экспериментов по исследованию влияния электромагнитных полей на биообъекты было выявлено, что переменные магнитные поля (ПеМП) с амплитудами, близкими к естественным (10 нТл) в диапазоне частот 0.01–100 Гц могут оказывать значимые биологические воздействия. Например, на основе обширных экспериментов в [4] показано, что ПеМП частотой 0.01 Гц и амплитудой 10 нТл способно сократить размножение бактерий E. coli на 37.7%, а в [5] показано, что ПеМП амплитудой 5.1 нТл и с частотой 0.01, 0.04, 0.08, 0.6, 1, 6, 10, 11, 26 Гц оказывают значимые воздействия на систему крови белых крыс.

Однако по поводу механизма столь высокой чувствительности к электромагнитным полям (ЭМП) у биообъектов пока нет единого мнения, существуют различные гипотезы. Например, в работе Леднева [6] предложена модель, согласно которой комбинированное с постоянным геомагнитным полем переменное МП на частотах циклотронного резонанса влияет на ионы кальция, входящие в кальмодулин и протеинкиназу-С, влияя таким образом на скорость связанных с ними биохимических реакций. Эта гипотеза получила экспериментальное подтверждение [7–8], но при ее помощи нельзя объяснить влияние на биообъекты ЭМП с частотами ниже 1 Гц и при малых амплитудах ПеМП. Кроме того, эта гипотеза критикуется в работе Жадина [9], где указывается на маловероятность заметного влияния энергии квантов ПеМП порядка 10-13 эВ на фоне теплового движения с энергией 10-2 эВ. В работе Жадина проанализированы уравнения теплового движения иона в макромолекуле и показано, что вероятность параметрического резонанса в этой системе довольно мала. С другой стороны, возможен иной механизм — показано, что магнитные поля могут вызвать обогащение спектра колебаний иона внутри макромолекулы. Это увеличивает вероятность перекачки энергии от соседних атомов и комплексов в макромолекуле. В результате могут произойти изменения энергии теплового движения иона, составляющие несколько процентов или даже десятков процентов от его начальной тепловой энергии, что равносильно сдвигу температуры до десятка градусов. Этого вполне достаточно для триггерования изменения состояния иона в макромолекуле и изменения конформационного состояния макромолекулы.

В работе Сидоренко [10] показано, что в биообъектах при огромных значениях диэлектрической проницаемости биотканей возможно значительное усиление внешних электрических полей. Однако в этой работе совсем не учтено влияние проводимости, которая у биообъектов также значительна. Легко показать, что максвелловское время релаксации электропроводящей среды организма t = ee0/s составляет величину порядка 10-6 с, поэтому внешние низкочастотные электрические поля в нем должны быть экранированы.

В работах Новикова и Фесенко с соавторами [11–12] развивается иная концепция. Ими обнаружено влияние комбинированных магнитных полей на воду и водно-солевые растворы, причем амплитуды переменных магнитных полей близки к значениям естественных МП — они составляют десятки нТл, а результаты воздействия сохраняются в течение двух суток. Таким образом, предполагается, что рецептором ПеМП является вода, правда, сам физический механизм воздействия на воду не обсуждается.

Все перечисленные работы основываются на возможностях вещества. Между тем, в ряде работ экспериментально показано, что свойства жизни превышают эти возможности [13–14]. Появление модели поляризационного неоднородного модифицированного физического вакуума (эфира) В.Л. Дятлова [15], основанной на результатах полевых исследований природных самосветящихся образований А.Н. Дмитриева [16], позволяет расширить спектр возможных гипотез о механизмах биочувствительности к ЭМП.

Еще Вернадским было введено предположение о различном качестве пространства внутри живых организмов и вне них [17]. Современный уровень научных представлений позволяет сформулировать это предположение в виде гипотезы о наличии внутри организмов вакуумного домена (эфиродомена) [18]. Представляется интересным рассмотреть вопрос о механизме электромагнитной чувствительности организмов с позиций этой гипотезы.


В связи с обилием математических формул и невозможностью корректного отображения их средствами HTML указано только содержание дальнейших частей работы. Полный вариант статьи Вы можете скачать по адресу:
загрузить pdf-файл (оптимизированный для печати, 121'492 байта)

Содержание

1. Модель неоднородного физического вакуума В.Л. Дятлова
2. Механизм чувствительности клеток к низкочастотным ПеМП
            2.1 О механизме чувствительности клеток к КВЧ
3. Собственные поля эфиродомена клетки
4. Самосвечение эфиродомена
5. ГС-связь
Заключение

Литература

  1. Птицина Н.Г., Виллорези Дж., Дорман Л.И., Юччи Н., Тясто М.И. Естественные и техногенные низкочастотные магнитные поля как факторы, потенциально опасные для здоровья // УФН - 1998. - Т. 168, No 7. - С. 767-791.
  2. Бородин А.С., КолесникА.Г. Медико-биологические аспекты воздействия электромагнитного фона в диапазоне крайне низких частот. - В кн.: Региональный мониторинг атмосферы. Часть 5. Электромагнитный фон Сибири / Отв. ред. М.В. Кабанов. - Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2001. - С.215-262.
  3. Побаченко С.В. Сопряженность ритмодинамической активности головного мозга человека и вариаций КНЧ электромагнитных полей окружающей среды: Автореф. дисс. канд. биол. наук. - Томск, 2001. - 17 с.
  4. Ачкасова Ю. Н. Избирательная чувствительность бактерий к инфранизкочастотным магнитным полям // Электромагнитные поля в биосфере, - М.: Наука, 1984, т. 2, с. 72.
  5. Макеев В. Б., Темурьянц Н. А., Владимирский Б. М., Тишкина О. Г. Физиологически активные инфранизкочастотные магнитные поля // Электромагнитные поля в биосфере, - М.: Наука, 1984, т. 2, с. 62-72.
  6. Леднев В.В. Биоэффекты слабых комбинированных постоянных и переменных магнитных полей // Биофизика - 1996. - Т.41, вып. 1. - С.224-231.
  7. Леднев В.В., Сребницкая Л.К., Ильясова Е.Н., Рождественская З.Е., Климов А.А., Белова Н.А., Тирас Х.П. Магнитный параметрический резонанс в биосистемах: экспериментальная проверка предсказаний теории с использованием регенерирующих планарий Dugesia Tigrina в качестве тест-системы // Биофизика - 1996. - Т.41, вып. 4. - С.815-825.
  8. Белова Н.А., Леднев В.В. Зависимость гравитропической реакции в сегментах стеблей льна от частоты и амплитуды переменной компоненты слабого комбинированного магнитного поля // Биофизика - 2000. - Т.45, вып. 6. - С.1108-1111.
  9. Жадин М.Н. Действие магнитных полей на движение иона в макромолекуле. Теоретический анализ // Биофизика - 1996. - Т.41, вып. 4. - С.832-849.
  10. Сидоренко В.М. Механизм влияния слабых электромагнитных полей на живой организм // Биофизика - 2001. - Т.46, вып. 3. - С.500-504.
  11. Новиков В.В., Шейман И.М., Лисицын А.С., Клюбин А.В., Фесенко Е.Е. Зависимость влияния слабых комбинированных магнитных полей на интенсивность бесполого размножения планарий Dugesia tigrina от величины переменного поля // Биофизика - 2002. - Т.47, вып. 3. - С.564-567.
  12. Фесенко Е.Е., Попов В.И., Хуцян С.С., Новиков В.В. Структурообразование в воде при действии слабых магнитных полей и ксенона. Электронно-микроскопический анализ // Биофизика - 2002. - Т.47, вып. 3. - С.389-394.
  13. Горшков Э.С., Кулагин В.В. О возможном механизме воздействия оператора на магнитоизмерительные системы // Биофизика - 1995. - Т. 40, вып. 5. - С. 1025-1030.
  14. Виноградова Е.С., Живлюк Ю.Н. Микрокосм человека. - М.: 1998. - 44 с.
  15. Дятлов В.Л. Поляризационная модель неоднородного физического вакуума - Новосибирск: Изд-во Ин-та математики, 1998. - 184 с. - (Серия "Проблемы неоднородного физического вакуума")
  16. Дмитриев А.Н. Природные самосветящиеся образования. - Новосибирск: Изд-во Ин-та математики, 1998. - 243 с. - (Серия "Проблемы неоднородного физического вакуума")
  17. Вернадский В. И. Научная мысль как планетное явление. - М.: Наука, 1991. - c. 24
  18. Дятлов В.Л., Кирпичников Г.А. Приложение поляризационной модели неоднородного физического вакуума в биологии // Вестник МНИИКА. - 1999.- Вып. 6. - с.44.
  19. Крылов С.М. О вихревой динамической гравитации геофизического происхождения // Сейсмические приборы. - 1999. - Вып. 9. - С. 80-94.
  20. Бецкий О. В. Миллиметровые волны в биологии и медицине // Радиотехника и электроника, 1993, вып. 10, с. 1760-1781.
  21. Кнеппо П., Титомир Л. И. Биомагнитные измерения. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 288 с.
  22. Биофизика: Учеб. для студ. высш. учеб. завед. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. - 288 с.