К.х.н. О.В. Мосин
Действие электромагнитного излучения миллиметрового диапазона низкой интенсивности (КВЧ-излучение) интенсивно изучается в последние 25 лет во всём мире на различных биологических объектах (от бактерий до тканей и органов человека) и модельных системах, а также используется в практической медицине, что привело к созданию КВЧ-терапии.
Обзор существующих работ по действию миллиметровых волн на биологические объекты свидетельствует о возможности существования механизмов взаимодействия КВЧ волн с клетками растительного или животного происхождения, которые затрагивают фундаментальные аспекты их жизнедеятельности и функционирование клеточных мембран.
Наиболее существенный вывод, сделанный на основе этих экспериментов, состоял в следующем: характер воздействия КВЧ-волн на биологические объекты отличается от обычного теплового воздействия электромагнитных волн и обладает свойствами "информационного" воздействия. Следует заметить, что разделение электромагнитных воздействий на биологические объекты на энергетические (тепловые) и "информационные" впервые обсуждалось в книге А. С. Пресмана. Примерно в это же время (1968г.) была опубликована теоретическая работа Г. Фрёлиха, в которой из общих биофизических соображений была обоснована возможность когерентного возбуждения плазматических мембран клеток или её отдельных участков в диапазоне частот 1011 -1012 Гц, что соответствует ММ -волнам (3×1010 - 3 ×1011 Гц).
Многими исследователями были отмечены положительные воздействия КВЧ-излучения на разных живых объектах и изучены различные физиологические эффекты, вызываемые КВЧ-излучением: ускорение роста и увеличение биомассы, интенсификация процессов фотосинтеза, сопровождающаяся повышением выделения кислорода и содержания в клетках фотосинтезирующих пигментов, увеличение экскреции органических соединений в среду, изменение реакционной способности экзометаболитов, изменение транспорта ионов и др. [1-20].
КВЧ-излучение при терапии острой лучевой болезни усиливает процессы пролиферации клеток, различные энергетические процессы и биосинтез белка. На это указывает более высокое содержание гемоглобина, ретикулоцитов и лейкоцитов по сравнению с контролем. Кроме того, КВЧ-излучение стимулирует образование предшественников эритроцитов и ретикулоцитов и способствует белковому обмену в них. А если воздействовать КВЧ-излучением на головной мозг, то повышается секреция гормонов передней доли гипофиза, оказывающих стимулирующее влияние на эритропоэз и синтез гемоглобина. При действии КВЧ-излучением на почки, половые железы и кору надпочечников также происходит увеличение количества гемоглобина и ретикулоцитов. Однако установлено, что КВЧ-излучение катастрофически снижает количественные показатели лейкоцитов. Общее количество лейкоцитов в контрольной группе в течение всего эксперимента было на 69-72% меньше, чем у необлучённых животных. Основная причина катастрофического опустошения костного мозга, происходящего в самые ранние сроки после облучения, состоит в резком торможении процессов клеточного деления.
Эффекты КВЧ-излучения связаны с:
· синтезом АТФ (в клетках зелёного листа);
· синтезом биологически активных веществ (в сине -зелёных водорослях);
· изменением метаболизма микроорганизмов;
· синтезом биологически активных веществ иммуно -компетентными клетками;
· повышением урожайности сельскохозяйственных культур (предпосевная обработка семян);
· резонансными частотами на графике зависимости "биологический эффект - длина волны миллиметрового излучения ";
С 18 по 20 июня 2002 г. в Киеве проходила 22-я Международная научно- практическая конференция “Проблемы Электроники”, на которой были представлены доклады учёных по взаимодействию КВЧ-излучения с биообъектами, а также успехи, достигнутые в этой области.
Особенно следует отметить работы группы известных украинских ученых под руководством профессора лаборатории молекулярной фотоэлектроники Института физики Украины М.В. Курика и профессора кафедры физической и биомедицинской электроники Национального технического университета Украины П. П. Лошицкого [21, 22]. Эти работы проводились совместно рядом ведущих научных организаций Киева - политехнический институт (кафедра физической и биомедицинской электроники), национальный институт физики, научно-исследовательский институт биохимии и онкологии, институт экологии человека Киевской Академии наук и др.
В докладах профессоров М.М. Курика и П.П. Лошицкого “Механизмы воздействия электромагнитных волн низкой интенсивности на воду и водные растворы” были подведены итоги работ по исследованию свойств воды при воздействии электромагнитного излучения КВЧ-диапазона (ЭМИ КВЧ).
Хотя исследователи и уделяют основное внимание воздействию миллиметровых волн (КВЧ) на водную среду, но они подчеркивают, что все рассуждения справедливы и для других типов воздействий низкой интенсивности, в том числе и излучение более низких частот, и механическое воздействие (например, ультразвук) и др. [22]
Тот факт, что во всех живых веществах процент содержания воды очень высок, и определил направление поиска первичных механизмов взаимодействия ЭМИ КВЧ с биологическими объектами. Однако, поскольку последние представляют высокоорганизованные структуры, то это может привести к определенным сложностям при выявлении механизмов воздействия на них излучений, поскольку высокая организованность системы значительно усложняет картину ее реакции на внешнее воздействие.