- Введение: Выделение перспективного направления исследований в некоторой области знаний – задача, очевидно, однозначно нерешаемая. Ситуация кажется еще более сложной, если речь идет об исследованиях междисциплинарных. Но, как обычно, есть исключения. Из анализа литературы последних лет (и программ соответствующих симпозиумов и конференций) следует, что проблема биологического действия микродоз различных физических и химических факторов приобрела в последнее время совершенно особую степень актуальности.
Основная идея этого направления исследований – рассмотрение влияния на биологические и физико – химические системы сверхслабых агентов разной природы: экстремально низких уровней радиоактивности, ультранизких концентраций биологически активных веществ, предельно слабых электромагнитных и акустических полей [1]. Многие из этих исследований тесно связаны с новейшими результатами изучения физики воды [2]. По данной проблематике в настоящее время работают совсем немного исследователей, даже не сформировалось экспертное сообщество. Все такие исследования носят ясно выраженный междисциплинарных характер. Для некоторых разделов знаний учет эффектов микродоз может привести к существенному обновлению базовых идей. Например, для традиционной «линейной» экологии открывается совершенно новая область исследований – влияние внешних факторов на организмы при интенсивностях много ниже «предельно допустимого уровня». Совершенно очевидно, что некоторые результаты изучения эффектов микродоз могут иметь широкое прикладное значение – прежде всего, в медицине.
Применительно к биофизике изучение эффектов микродоз представляется особенно важным для слабых (сверхслабых) электромагнитных полей. Сейчас стало понятным, что роль этих полей – в широком диапазоне частот – в самом феномене жизни очень важны [3]. В естественных условиях все организмы постоянно подвергаются воздействию фоновых электромагнитных полей. Особое значение здесь имеет диапазон низких – экстремально низких частот, где поля – по магнитному вектору – имеют высокую проникающую способность. Но именно эти поля – сразу по многим параметрам – эффективно контролируются солнечной активностью. Поэтому исследование эффектов космической погоды в некотором приближении эквивалентно изучению действия микродоз электромагнитных полей. В наши дни основополагающий вклад в электромагнитный фон среды обитания вносят поля индустриально – технического происхождения. По многим параметрам они отличаются от естественных электромагнитных полей (их интенсивность, однако, также модулируется космической погодой). Едва ли целесообразно планировать работы по специальному изучению биоэффектов индустриальных полей – их исследованиями занято громадное число исследователей во многих странах. Для обоих упомянутых областей знания – независимых, но тесно связанных – нетрудно указать конкретные перспективные направления исследований.
- Электромагнитная биология и биофизика.
Наиболее распространенный методический прием для изучения биологического действия электромагнитных полей (радиоволн) на биообъект – его облучение с последующей фиксацией изменений каких – либо показателей – эксплуатируется уже целое столетие (что нашло отражение в обширной литературе). Но самый важный вопрос для концепции биодействия микродоз – сверхмалых биологическая активность ЭМП на очень низких частотах при сверхмалых интенсивностях изучен очень слабо. Именно такие данные ныне особенно востребованы еще и потому, что теоретическое описание действия таких полей (см. например [4]) переживает сейчас период становления. Следующие три варианта опытов по упомянутой классической схеме «облучение — эффект» представляли бы выдающейся интерес:
- изучение эмбритропного действия подаваемого на подопытный организм искусственного электромагнитного «сигнала». Накопленные к настоящему времени наблюдения (в основном — косвенные) показывают, что эмбрион в критические периоды своего развития обладает особой чувствительностью к его влиянию. Воздействие в это время «запоминается» и может оказывать влияние на более поздние этапы развития организма;
- из внимания экспериментаторов «выпал» очень важный параметр поля, воздействующего на подопытный биообъект – поляризация; следовало бы ответить на вопрос: отмечает ли организм сигнал лево — или правоэллиптически поляризованный? Такой опыт проще провести на высоких частотах;
- предъявляемый подопытному организму лабораторный электромагнитный «сигнал» может имитировать естественное (природное) электромагнитное возмущение – эффект солнечной вспышки, солнечного затмения, магнитной бури, приближающегося атмосферного фронта данного типа;
(обсуждение существенных деталей предлагаемых опытов остается, конечно, за пределами этого изложения).
При изучении эффектов слабых электромагнитных факторов не менее информативен другой классический тип эксперимента – помещение подопытного организма в условия, когда фоновые электромагнитные поля ослаблены или определенным образом видоизменены. Многие авторы применяли простейшие варианты таких опытов – экранирование различными материалами или компенсацию внешних полей в некотором объеме (в последние годы в Крымском федеральном университете имени В.И. Вернадского) много внимания уделялось именно таким экспериментам, см., например [5]). Возможности получения ценной информации с применением этой схемы опытов, очевидно, далеко не исчерпаны. Полезно обратить внимание на то, что в последнее десятилетие появились совершенно новые экранирующие материалы. Практическими нуждами в настоящее время особо востребован эксперимент с длительной экспозицией (месяцы, без перерывов) при экранировании в «экологическом» диапазоне параметров с возможностью воздействований на подопытные организмы определенным электромагнитным сигналом внутри экранируемого объема. Можно, наконец, отметить, что в литературе до сих пор не описан опыт, в котором проводилось бы корректное сравнение наблюдений для экранирования и компенсации внешних полей – в одно и то же время, для тех же биообъектов, в одном и том же месте.
- Количественные наблюдения эффектов космической погоды.
Как уже отмечалось, фиксация биологических следствий вариаций космической погоды – это одновременно регистрация эффектов особых электромагнитных возмущений в среде обитания (природа этой связи разъясняется, например, в междисциплинарной монографии [6]). Космобиосферные связи выявляются либо при ретроспективном анализе различных (массивов) статистических данных, либо при систематическом мониторинге биологических показателей у группы добровольцев. Для обоих вариантов можно ожидать получение новых интересных результатов при учение некоторых новейших данных. В частности:
- наряду с традиционными космофизическими индексами – Ар, солнечное радиоизлучение с длиной волны 10 см. и др. теперь доступны показатели прямых измерений – скорость солнечного ветра, параметры межпланетного магнитного поля. Сопоставление с новыми индексами, более «физичными», могут выявить новые закономерности;
- анализ «обычной» медицинской статистики должен учитывать пространственную неоднородность воздействия космической погоды, например, в регистрации вызовов скорой помощи, как теперь ясно, следует фиксировать не только время, но и адрес: своих исследователей ждут и другие накопленные массивы данных – например, спортивных достижений;
- в наши дни бесспорно доказано прямое влияние космической погоды на функционирование головного мозга человека; в среде обитания постоянно действует психотропный агент широкого диапазона действия [7]; поэтому крайне желательно при мониторинге измерять показатели психики – в том числе такие, как склонность к агрессии, к конфликтности.
- Общий взгляд на дальнейшее.
Вышеизложенное не включает в себя подробное обоснование наиболее перспективных направлений исследований, очерченных выше. За пределами изложения остается также важный вопрос аппаратно-технического обеспечения этих экспериментов. Уместно специально подчеркнуть насущную необходимость широкого междисциплинарного кооперирования при выполнении всех этих работ.
Литература
- Бурлакова Е.Б., Конрадов А.А., Мальцева Е.Л. Действие сверхмалых доз биологически активных веществ и низкоинтенсивных физических факторов // Химическая физика. – 2003. — №2. — С. 74-78.
- Коновалов А.И. Образование наноразмерных молекулярных ансамблей в высокоразбавленных водных растворах // Вестник РАН. – 2013. — Т.83. — №12. — С. 1076-1082.
- Бинги В.Н.Принципы электромагнитной биофизики – М., физматлит, 2011. — 591 с.
- Белова Н.А. Панчелюга В.А. Леднев теория и эксперимент // Биофизика. – 2010. — Т.55, №4. — С.750-760.
- Темурьянц Н.А., Чуян Е.Н., Костюк А.С. и др. Эффекты слабых электромагнитных факторов у беспозвоночных животных – Симферополь, 2012. — 303с.
- Владимирский Б.М., Темурьянц Н.А., Мартынюк В.С. Космическая погода и наша жизнь – Фрязино, Век 2, 2004. — 221 с.
- Владимирский Б.М. Солнечная активность и общественная жизнь – М., 2013. — 191 с.[schema type=»book» name=»ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ БИОЛОГИЯ АКТУАЛЬНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ» description=»Рассмотрены возможные новые направления исследований в области электромагнитной биофизики и космической погоды. Отмечается тесная связь двух этих областей знания. На основе анализа литературы делается выбор некоторых экспериментов – как с активным воздействием полей, так и экранированием – которые представляются на сегодняшний день наиболее актуальными. Для изучения биологических эффектов космической погоды предлагается использовать новые космофизические индексы. При мониторинге биологической погоды весьма желательно использовать психологические показатели.» author=»эффекты сверхслабых электромагнитных полей, экранирование, космическая погода.» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-30″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_04(13)» ebook=»yes» ]