Квантово-резонансные механизмы.

Более благоприятные перспективы сулят модели, основанные на квантовых резонансах - на ядерно-магнитном, электронном парамагнитом, протонном спиновом и др., которые успешно используются при исследовании биологического материала, в т.ч. в медицине, и являются значимыми факторами в протекании целого ряда химических и биохимических реакций и управлении структурными свойствами воды.

В настоящее время модели на основе квантовых резонансов востребованы и активно используются в теоретических и экспериментальных исследованиях магнитобиологии. Они могут рассматриваться как самостоятельные, непосредственно определяющие свойства биологических макромолекул, так и в качестве посредников между электромагнитным воздействием и, например, структурными свойствами воды (см. ниже).

Водные механизмы.

В основе данных механизмов лежат эффекты изменения в магнитных полях структуры водородных связей молекул воды, которая формирует водные кластеры, являющиеся «матрицей» для молекулярных конструкций диссоциированных в воде веществ, в т.ч. ионов Ca2+ и белковых макромолекул. Результатом изменения структурных свойств воды могут являться изменения скорости образования свободных радикалов ОН- и гидрофобно-гидрофильного баланса воды с дальнейшим изменением растворимости низкомолекулярных веществ и газов, их ассоциации с биомолекулами и биомембранами, поверхностно - активных свойств липидов, динамики внутримолекулярных процессов и межмолекулярных взаимодействий биомолекул, а также их взаимодействия с ионами Ca2+ и т.д.

 

Более глубокий и подробный анализ направлений, связанных с разработкой моделей первичных механизмов магниточувствительности к сверхслабым полям выходит далеко за рамки настоящего обзора. Получить расширенное представление о некоторых сторонах данной проблематики можно по следующим работам:

 

1. В.С.Мартынюк, Ю.В.Цейслер, Н.А.Тимурьянц. Интерференция механизмов влияния слабых электро-магнитных полей крайне низких частот на организм человека и животных.

2. В.Н.Бинги. Магнитобиология. Эксперименты и модели. М., Институт общей физики РАН, 2002.

3. В.Н.Бинги, А.Б.Рубин. Фундаментальная проблема магнитобиологии. М., Институт общей физики РАН, МГУ, 2011.

4. В.Н.Бинги, А.В.Савин. Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы. Успехи физических наук, 2003, т.173, №3, с.265-300.

 

Вторичные механизмы

[наверх]

Вторичные механизмы являются механизмами клеточного и организменного уровня. Они выполняют роль «преобразователей» сигнала, сформированного первичными механизмами. Соответственно, проблема чувствительности, в отличие от первичных механизмов, здесь уже не стоит и разработка адекватных моделей является делом техники.

На внутриклеточном уровне «сигнал» первичного механизма может вызывать изменение иактивацию различных внутриклеточных процессов, в т.ч.

· изменение активности белков;

· изменение проницаемости мембран;

· изменение метаболических путей в системе внутренней сигнализации;

· образование и модификацию биомакромолекул

и другие реакции.

Результатом данных реакций или их совокупности может явиться изменение активности тех или иных функций клеток с последующим адаптивным ответом организма.

Рис.4.2. Вторичные механизмы реакции организмов на сверхслабые электромагнитные поля

 

Краткое резюме

[наверх]

Приведенный обзор направлений разработки моделей взаимодействия живых организмов со сверхслабыми электромагнитными полями диапазона резонанса Шумана является весьма упрощенным. Это обусловлено высокой сложностью проблематики как таковой, изобилием научных публикаций, большим разнообразием подходов, противоречивостью и неоднозначностью получаемых разными исследователями результатов, а также тем, что проблематика, связанная с резонансом Шумана часто рассматривается в общем контексте магнитобиологии и на этом фоне теряет четкие очертания.

Дальнейшая конкретизация требует более детального анализа большого числа работ, углубления в специфику конкретных узких дисциплин на стыке квантовой физики, химии и биологии, а также более изощренной и многофакторной систематизации и сопоставления различных направлений исследований, методологий и полученных результатов.

Тем не менее, даже такой максимально ограниченный обзор показывает, что проблема модели взаимодействия электромагнитного поля резонанса Шумана с объектами живой природы крайне далека от решения, и при этом какой-либо единый концептуальный подход в этой части пока отсутствует.

 

* * *