ISBN 5-86456-007-3
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАН ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА СЕВЕРО-ЗАПАДНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ МЕДИЦИНСКИХ НАУК ИНСТИТУТ АНАЛИТИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ РАН САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» THE INTERNATIONAL COMMITTEE FOR RESEARCH AND STUDY OF ENVIRONMENTAL FACTORS (CIFA) УКРАИНСКОЕ БИОФИЗИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО ООО "МС-БИО"
Международный Программный комитет:
The International program committee:
Организационный комитет: The Organizing committee:
Председатель - Рубин А.Б., д.б.н., чл.-кор. РАН (Москва) Зам. председателя - Фесенко Е.Е., проф., д.б.н., чл.-кор. РАН (Москва)
Chairman – The Member of the RAS, Prof. Rubin A.B.(Moscow) Co chairman - The Member of the RAS, Dr. Fesenko E.E. (Moscow)
Бурлакова Е.Б., проф., д.б.н. (Москва) Владимирский Б.М., проф. (Украина) Воейков В.Л., проф., д.б.н. (Москва) Галль Н.Р., проф., д.ф.-м.н. (СПб) Vincenzo I.Valenzi, CIFA President, Prof. (Switzerland)
Prof., Dr. Burlakova E.B. (Moscow) Prof., Dr. Vladimirskii B.M. (Ukraine) Prof., Dr. Voeikov V.L. (Moscow) Prof., Dr. Gall N.R. (Saint Petersburg) Prof. Vincenzo I.Valenzi (Switzerland)
Председатель - Галль Л.Н., проф., д.ф.м.н. (Санкт-Петербург)
Сhairwoman – Prof., Dr. Gall L.N. (S.Petersburg)
Власова О.Л., доцент, д.ф.-м.н. (СПб) Бойцов А.А., к.ф.-м.н. (СПб) Бурлаков А.Б., проф., д.б.н. (Москва) Есипова Н.Г., к.ф.-м.н. (Москва) Жирков А.М., проф., д.м.н. (СПб) Карлин Л.Н., проф., д.ф.-м.н (СПб) Комарова Л.Ф. (Москва) Курочкин В.Е., проф., д.т.н. (СПб) Лобкаева Е.П., д.ф.-м.н. (Саров) Мартынюк В.С., проф., д.б.н. (Украина) Овсянников В.А., д.т.н. (СПб) Самойлов В.О. д.м.н., проф., чл.-кор. РАМН (Санкт-Петербург) Суворов Н.Б., проф., д.б.н. (СПб) Трубина М.А. (Санкт-Петербург) Штранкфельд И.Г., к.б.н. (Москва)
Dr. Vlasova O.L. (Saint Petersburg) Dr. Boicov A.A. (Saint Petersburg) Prof., Dr. Burlakov A.B. (Moscow) Dr. Esipova N.G. (Moscow) Prof., Dr. Girkov (Saint Petersburg) Prof., Dr. Karlin L.N. (Saint Petersburg) Komarova (Moscow) Prof., Dr. Kurochkin (Saint Petersburg) Dr. Lobkaeva E.P. (Sarov) Prof., Dr. Martynyuk V.S. (Ukraine, Kiev) Dr. Ovsjannikov V.A. (Saint Petersburg) Prof., The Member of the AMS, Dr. Samoilov V.O. (Saint Petersburg) Prof., Dr. Suvorov N.B. (Saint Petersburg) Trubina M.A. (Saint Petersburg) Dr. Shtrankfeld I.G. (Moscow)
Ученый секретарь - Дроздов А.В., к.ф.м.н. (Санкт-Петербург)
The scientific secretary - Dr. Drozdov A.V. (Saint Petersburg)
RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES SAINT-PETERSBURG SCIENTIFIC CENTER RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES GOVERNMENT OF SAINT-PETERSBURG NORTHWEST BRANCH OF THE RUSSIAN ACADEMY OF MEDICAL SCIENCES INSTITUTE FOR ANALYTICAL RESEARCH RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES SAINT-PETERSBURG STATE POLYTECHNICAL UNIVERSITY RUSSIAN STATE HYDROMETEOROLOGICAL UNIVERSITY SAINT PETERSBURG ELECTROTECHNICAL UNIVERSITY "LETI" THE INTERNATIONAL COMMITTEE FOR RESEARCH AND STUDY OF ENVIRONMENTAL FACTORS (CIFA) UKRAINIAN BIOPHYSICAL SOCIETY LTD "MS-BIO"
Сдано в набор 01.06.2012. Подписано печать 11.06.2012 Формат 6084/8. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman Отпечатано с готового оригинал макета в типографии «» Тираж 300 экз. Заказ №7903
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------РОЛЬ ВОДЫ В РЕАКЦИИ БИОСИСТЕМ НА ДЕЙСТВИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ВОДУ Александров Б.Л., Александров А.Б., Красавцев Б.Е., Симкин В.Б., Цатурян А.С. Кубанский госагроуниверситет, 350044 Краснодар, Калинина 13, E-mail: alex2e@yandex.ru Исследование влияния электромагнитного поля и кратности его воздействия на величину рН воды, показало, что при увеличении напряженности Н от 1·103 до 4·103 А/м величина рН дистиллированной воды возрастает на 0,4 , а технической на 0,2. При Н = 2100 А/м трехкратная магнитная обработка технической воды обеспечила увеличение её рН на 0,4, а дистиллированной воды – на 0,8, шестикратное омагничивание позволило достичь увеличения рН этих систем на 0,55 и 1,3 соответственно. Для объяснения наибольшего эффекта омагничивания при многократном пропускании воды через магнитное поле выдвинута концепция электромагнитной активации воды, заключающаяся в дополнительной её ионизации под действием поля. Активация воды может осуществляться поэтапно: 1-образование радикалов, 2- образование ионов и 3- отрыв электронов от радикалов с образованием свободных электронов и протонов. Расчетами показано, что для ионизации атома водорода или кислорода в молекуле воды необходима энергия ε= 2,0·10-18 Дж, соответствующая потенциалу ионизации 13,6 эВ, а в случае равномерного распределения энергии магнитного поля при напряженности поля Н = 105 А/м на каждую молекулу воды приходится лишь энергия ε = 1,9·10-25 Дж, что в 107 раз меньше, чем требуется для их ионизации. Нами найден ответ на вопрос, при каких условиях может произойти ионизация хотя бы части молекул. На основании теории взаимодействия атомов с магнитным полем выявлены три условия для преодоления этого энергетического барьера: 1 – равномерное распределение энергии магнитного поля между всеми молекулами в случае использования предложенного уравнения, описывающего распределение атомов по величине потенциала ионизации; 2 – резонанс электромагнитных процессов в условиях преобразования кинетической энергии движения заряженных частиц в электромагнитную энергию излучения; 3 – интерференция магнитных когерентных волн, излучаемых электронами проводимости. При этом показано, что число электронов в единице объёма, принимающих участие в электропроводности, в 1011 раз меньше общего количества валентных электронов. Дано математическое описание распределения спектра скоростей электронов, участвующих в проводимости и создании своими фотонными полями магнитного поля электрического тока. Для общего подхода к рассмотрению действия разных физических полей (электрического, теплового, ультрафиолетового, рентгеновского, лазерного, гамма-излучения и других) на биологические объекты нами впервые предложено исходить из новой характеристики магнитного поля – энергетической излучаемости, т.е. энергии магнитного поля соленоида, действующей на некоторую поверхность. Это даёт возможность проводить сопоставление энергии электромагнитного поля с тепловой энергией, излучаемой поверхностью тела с некоторой площади за единицу времени, световой энергией - энергетической освещенности в единицу времени или энергии лазерного излучения. EXPERIMENTAL AND THEORETICAL JUSTIFICATION EFFECTS OF ELECTROMAGNETIC FIELDS ON WATER B.L.Alexandrov, A.Б.Alexandrov, B.E.Krasavtsev, V.B. Simkin, A.S. Tsaturyan Kuban State Agrаrian University, 350044 Krasnodar, 13 Kalinin str., alex2e@yandex.ru
1
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------КОРРЕЛЯЦИЯ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ВОДЫ Агеев И.М., Шишкин Г.Г., Бубнова М.Д., Рыбин Ю.М. ФБГОУ Московский Авиационный Институт (Национальный исследовательский университет) 125993,Россия, Москва, Волоколамское ш. 4. E-mail: imageev@mail.ru При определении влияния солнечной активности на биосферу-ноосферу Земли до настоящего времени не решены два основных фундаментальных вопроса, связанных с физической природой и механизмом действия этого явления [1]. Одним из наиболее вероятных действующих факторов, определяющих возможный механизм влияния на биосферу, является электромагнитный фон окружающей среды и возмущения геомагнитного поля Земли, которые изменяют свойства воды, входящей в состав живых организмов. Поэтому выяснение корреляции параметров солнечной активности и свойства воды, является актуальной проблемой. В дополнение к ранее полученным результатам [2] в течение 2004 – 2008 годов были проведены периодические измерения электропроводности и относительного температурного коэффициента электропроводности воды (ОТКП), поведение которого корреллируют с параметрами, характеризующими солнечную активностъ. При выборе математических методов обработки имеющихся экспериментальных данных было обнаружено, что наиболее адекватно отражает изучаемое явление не ОТКП в чистом виде, а параметр а 1 , где р могло изменяться в пределах от 1 до 2. Сопоставление этого параметра при p T различных р с интенсивностью радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7см, а также применение различных видов корреляционных зависимостей (Пирсона, Фехнера и др.) показало явную корреляцию изменений выбранного параметра и солнечной активности (рис.1а, 1б), что существенно развивает результаты работы [2]. Изменение свойств воды под действием СНЧ волн (как магнитной, так и электрической составляющей) может являться одним из возможных механизмов влияния солнечной активности на биосферу Земли. В этом и более низкочастотном диапазонах на Земле наблюдаются электромагнитные волны, происхождение и вариация параметров которых связаны с солнечной активностью. Спектральная мощность СНЧ излучений, регистрируемых в околоземном пространстве, по плотности потока на несколько порядков превосходят другие типы природных излучений. Проведенные исследования позволили обнаружить влияние на воду низкочастотных (1 – 12 Гц) магнитных полей низкой интенсивности (менее 0.3 Э) [3]. Максимальный эффект воздействия, заключающийся в снижении ОТКП (более 15%), наблюдается на частотах в диапазонах 1.5 – 2.5 Гц и 6.5 – 8 Гц, что соответствует частотам характерных ионосферных волновых возбуждений [4] и частотам шумановского резонатора.
SOLLAR ACTIVITY AND WATER CONDUCTIVITY CORRELATION Ageev I.M., Shishkin G.G., Bubnova M.D., Rybin U.M. FBSAI Moskow Aviation Institute (National research university), imageev@mail.ru Литература 1. Владимирский Б.М., Темурьянц Н.А.– Влияние солнечной активности на биосферу-ноосферу. М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. 2. Агеев И.М., Шишкин Г.Г. Корреляция солнечной активности и электропроводных свойств воды. Биофизика, 2001. Т.46, вып.5. 829-832. 3. Агеев И.М., Шишкин Г.Г., Еськин С.М., Рыбин Ю.М. Исследование воздействия слабого инфранизкочастотного магнитного поля на дистиллированную воду.//Биомедицинские технологии и радиоэлектроника", №12, 2008 4. Пилипенко В.А. Волновые геомагнитные поля в космосе и на Земле // http://www.kosmofizika.ru/owz/pilipenko/plp1.pdf
2
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ТЯЖЕЛАЯ ВОДА - ФАКТОР ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РОСТ ОДНОКЛЕТОЧНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ Р.Р.Асланян, Е.С. Бабусенко1, С.Ю. Королева, Ю.Н. Королев. Московский государственный университет им..М.В.Ломоносова, Биологический факультет,119234,Москва, Ленинские горы; E-mail: rraslan@mail.ru; 1 РХТУ им. Д.И. Менделеева, кафелра биотехнологии; E-mail: lbabus@mail.ru Загрязнение воздуха, земли и воды вредными отходами промышленного производства наносит непоправимый ущерб флоре и фауне. Сложившаяся ситуация сопровождается тяжелыми социальными последствиями. К негативным факторам воздействия относятся также вода с повышенным содержанием дейтерия (тяжелая вода) и электромагнитные поля (ЭМП) промышленной частоты. Биологические эффекты, связанные с содержанием тяжелой воды в живых системах, широко исследуются, начиная с 30-х годов XX века. В зависимости от концентрации дейтерия различают тяжелую и легкую воду. Стандартная природная вода содержит около 0,015% дейтерия. Вода с большей концентрацией дейтерия считается тяжелой, с меньшей - легкой. В литературе приводятся сведения как о вредных, так и о полезных свойствах тяжелой и легкой воды. В работе рассматривается влияние дейтерированой воды и ЭМП на одноклеточные зеленые водоросли Dunaliella tertiolecta и Tetraselmis viridis, которые являются важным объектом современной биотехнологии и используются в качестве ценных лекарственных препаратов в медицине. Исследование воздействия тяжелой воды на динамику роста одноклеточных зеленых водорослей Dunaliella tertiolecta показало, что концентрация D2O 0,5% в питательной среде активировала рост культуры. К концу срока культивирования число клеток в опыте превышало контроль на 15% . Концентрация тяжелой воды в питательной среде 2%, 5% и 10% не оказывали на рост культуры статистически значимого воздействия. При концентрация 20% рост культуры отсутствовал. Легкая вода, используемая вместо обычной для приготовления питательной среды, на экспоненциальной фазе стимулировала скорость роста культуры, не влияя на количество клеток к концу срока культивирования. В ранее проведенных нами работах было показано, что ЭМП промышленной частоты 50 гц после 3 часов облучения не влияло на рост одноклеточных зеленых водорослей, но после 6 часов облучения рост D. tertiolecta снижался на 70 % по сравнению с контролем, а рост T.viridis практически отсутствовал. Как правило, негативные факторы окружающей среды оказывают на любую систему комплексное воздействие. В связи с этим практический интерес представляло исследование воздействия ЭМП одновременно с тяжелой водой. При совместном воздействии 0,5% тяжелой воды и ЭМП 50 Гц в течение 6 часов наблюдалось увеличение числа клеток в культуре на 20 %, по сравнению с той, на которую воздействовало только ЭМП. То есть в проведенных экспериментах одновременное воздействие этих факторов снижало ингибирующий эффект ЭМП. Механизм воздействия ЭМП и дейтерированной воды до конца не ясен. Возможно оба фактора действуют на одну и ту же мишень в клетке. Скорее всего, ЭМП воздействует на клеточную мембрану, нуклеиновые кислоты или на передачу сигналов внутри клетки. С одной стороны, влияние этих факторов может изменить работу ионных каналов, с другой - частота исследуемых ЭМП может быть сопоставима с частотой работы некоторых «биологических моторов» клетки, таких, например, как АТФ-аза. Таким образом, показано что, тяжелая вода и ЭМП оказывают существенное влияние на метаболизм одноклеточных зеленых водорослей. Дальнейшее изучение биологических эффектов и механизмов воздействия на живые системы ЭМП и дейтерированой воды и ЭМП позволит приблизиться к решению вопросов не только медицины и экологии, но и фундаментальных проблем биологии. HEAVY WATER- FACTOR EFFECTS ON THE GROWTH OF UNICELLULAR ALGAE Aslanyan R.R., Babusenko E.S., Koroleva S.U., Korolev U.N. M.V. Lomonosov Moscow State University, Biological Faculty, Moscow, Russia; e-mail: rraslan@mail.ru. Heavy water at a concentration of 0.5% in the nutrient medium activated the growth of algae. Concentrations of heavy water-0, 2%, 0.5% and 10% had no effect on the growth of algae. Heavy water at a concentration of 20% inhibited the growth of culture.
3
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВОДНАЯ КОМПОНЕНТА КЛЕТОК SACCHAROMYCES CEREVISIAE - СЕНСОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ М.И.Бабаева, С.М. Рогачева Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., Саратов, 410054, Россия, Саратов, ул. Политехническая, 77, E-mail: risavalasava@yandex.ru, smro13@land.ru Механизмы действия сверхмалых доз многие авторы связывают с их влиянием на структуру воды. Полагают, что мишенью действия миллиметрового излучения низкой интенсивности также является водная компонента. Ранее с помощью различных биологических и биоподобных моделей было обнаружено, что ЭМИ на частоте 65 ГГц (120 мкВт/см2) дестабилизирует структуру сетки водородных связей воды вблизи поверхности мембран [1]. В настоящей работе для выявления роли воды в механизме действия ММ-излучения использовались клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Выбор данной культуры в качестве сенсора слабоинтенсивных сигналов обусловлен способностью клеток реагировать на гелиогеофизические возмущения изменением цвета специфических структурноморфологических образований протоплазмы - полифосфатных гранул при окрашивании метиленовым синим. Данное явление (эффект Чижевского-Вельховера) называют метахромазией. И.С. Кулаев и соав. [2] объясняют реакцию метахромазии способностью молекул красителя, связываясь с молекулами полифосфатов, приобретать увеличенную способность к димеризации, что и приводит к изменению спектра поглощения красителя. Эти взаимодействия зависят от длины цепи и конформации полифосфатов. Возможно, магнитное поле влияет на состояние и структуру внутриклеточной водной компоненты, на ионные взаимодействия, что приводит к изменению конформации полифосфатов и при окрашивании реализуется в изменении окраски. Эксперимент проводился в течение марта-апреля 2011 г. с использованием культуры S. cerevisiae, ежедневно облучаемой ММ волнами; культуры, облучаемой однократно за сутки до приготовления мазка; контрольного образца – дрожжей, не подвергшихся действию ЭМИ. Ежедневно производился последовательный пересев культур на стандартные среды с приготовлением мазков, которые окрашивали метиленовым синим. Облучение клеток проводили в течение 30 минут в режиме непрерывной генерации ЭМИ с частотой 65 ГГц (120 мкВт/см2) на расстоянии 15 см, используя генератор Г4-142. С помощью микроскопа «Биомед-6» определяли цвет волютиновых гранул («тип 1» - синего цвета; «тип 2» - сине-фиолетового цвета; «тип 3» - фиолетово-красного цвета). Магнитную возмущенность оценивали по значению Кр-индекса. Установлено, что у клеток, не подвергавшихся воздействию ЭМИ, в период слабовозмущенной геомагнитной обстановки наблюдался первый или второй тип окрашивания; третий тип окрашивания фиксировался, как правило, на второй-третий день после проявления магнитной возмущенности или между пиками магнитной возмущенности при краткосрочном их чередовании. Клетки, однократно облученные ЭМИ, окрашивались также как контрольные. У клеток, подвергшихся многократному воздействию ММ излучения, третий тип окрашивания вообще не проявлялся, т.е. они не реагировали на магнитные бури. На наш взгляд, полученные результаты свидетельствуют о единой для гелиогеофизических факторов и ММ излучения мишени воздействия – внутриклеточной водной компоненте. Согласно доменно-класторной модели [3] внутриклеточная среда представляет собой упорядоченную структуру пространственно совместимых макромолекул с гидратными оболочками размером 3-4 нм; вода внутри клетки организована в кластеры и обладает низкой энтропией. Гидратированные «суперструктуры» более стабильны, чем их составляющие, и их отклик на гелиогеомагнитные возмущения, видимо, связан с «крупномасштабными силами, действующими в растворителе» [3]. Возможно, ЭМИ, разрушает водные кластеры, повышая энтропию молекул воды внутри клеток, что приводит к беспорядочным флуктуациям полифосфатов. Полифосфаты перестают реагировать на гелиогеофизические факторы, поскольку изменяется размер и энергия гидратированных полифосфатных «суперструктур» - чем более структурирована водная система, тем лучшим проводником сигналов она является. Увеличение энтропии может препятствовать конформационным переходам молекул полифосфатов под действием гелиогеомагнитных факторов, поэтому мы наблюдаем разные типы окрашивания волютиновых гранул у клеток, облученных и необлученных ММ-волнами. WATER COMPONENT OF THE CELLS SACCHAROMYCES CEREVISIAE – SENSOR OF LOW INTENSIVE ELECTROMAGNETIC RADIATION M.I. Babaeva, S.M. Rogacheva Saratov State Technical University named after Gagarin Y.A., Saratov, Russia E-mail: risavalasava@yandex.ru, smro13@land.ru Литература 1. Кузнецов П.Е., Рогачева С.М., Сомов А.Ю. и др. Влияние состояния сетки водородных связей приповерхностной воды на биоэффекты ЭМИ КВЧ // Биомед. технол. и радиоэлектроника, 2006, Т. 12, С.16-20. 2. Кулаев, И.С., Вагабов, В.М., Кулаковская, Т.В. Высокомолекулярные неорганические полифосфаты: биохимия, клеточная биология, биотехнология. - М.: Науч. мир, 2005. 216 стр. 3. Уоттерсон, Д.Г. Роль воды в функции клетки //Биофизика, 1991, Т.36, вып. 1, Стр.5 -30.
4
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------РЕЛАКСАЦИОННЫЕ КОЛЕБАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СИЛЬНО РАЗБАВЛЕННЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ Беловолова Л.В., Глушков М.В., Виноградов Е.А. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) 119991, ГСП-1, Россия, Москва, ул. Вавилова, 38, E-mail: lvbel@smp.gpi.ru, gmv@smp.gpi.ru Хорошо известно, что многие эксперименты с водой плохо воспроизводятся. Этому есть объективные причины. Дело в том, что вода с растворенными в ней газами воздуха образует очень сложную колебательную окислительно-восстановительную систему. Параметры ее колебаний сильно зависят от природных и техногенных факторов (радиационный фон, освещение, наличие потоков и границ раздела фаз в жидкости и т.п.), а также от присутствия примесей различных веществ в малых концентрациях (по крайней мере, до наномолярных концентраций включительно). Функционирование колебательной редокс-системы воды обусловлено присутствием активных форм кислорода и воды (АФК). Они постоянно образуются при возбуждении и разложении молекул воды, а также при возбуждении молекул растворенного кислорода. В итоге в воде накапливаются заметные количества перекиси водорода, а в присутствии ненасыщенных органических примесей – и органические пероксиды. Реакции между различными видами АФК и их взаимодействие с водой сильно зависят от наличия и вида границ раздела фаз, в частности от присутствия твердых взвесей и газовых микропузырьков. Присутствующие в воде ионы формируют вблизи поверхностей раздела фаз двойные слои, электрические (и/или магнитные) поля которых ориентируют радикалы АФК и позволяют им постепенно накапливаться вплоть до критических концентраций. Одновременно из-за миграции протонной плотности по системе водородных связей воды происходит локальное перераспределение протонов водной среды на некотором расстоянии от поверхностей. Процесс накопления энергии и структурирования водной системы продолжается до тех пор, пока электрические поля у границ раздела фаз не уравновешиваются диффузионными градиентами в водной среде. Вблизи критических условий системы многих факторов, в том числе и низкоэнергетических, может быть достаточно, чтобы достигнутое равновесие скачкообразно нарушилось. В этом случае имеет место быстрое образование и последующее разложение перекиси водорода и органических пероксидов, сопровождающиеся появлением возбужденных состояний молекул воды и воздуха, а также полным или частичным нарушением упорядоченности системы. В зависимости от степени нарушения упорядоченности системы и свойств примесей могут осуществляться различные режимы релаксационных колебаний. Они характеризуются относительно длительной стадией накопления энергии и быстрой стадией ее высвобождения. В формировании колебательных ритмов важная роль принадлежит окислам азота и карбонильным соединениям, образующимся из азота и углекислого газа воздуха при взаимодействии с радикалами АФК. Можно полагать, что чувствительность водной системы к энергетически слабым и низкоинтенсивным воздействиям резко возрастает вблизи критических состояний системы и практически теряется в других фазах релаксационных колебаний. RELAXATION OSCILLATION OF THE HIGH DILUTED AQUEOUS SOLUTIONS CHARACTERISTICS Belovolova L.V., Glushkov M.V., Vinogradov E.A. A.M.Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences (lvbel@smp.gpi.ru, gmv@smp.gpi.ru)
5
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВОЗМОЖНОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА ЖИДКОСТЕЙ С ИСХОДНЫМ РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ ОВП А.Д. Брездынюк, К.М. Резников, И.В.Пустовалова, Т.Г.Трофимова 1 ГОУ ВПО «ВГМА им. Н.Н. Бурденко» Росгосздрава, Россия , 394000, Воронеж, Студенческая 10, фармакологии, E-mail: pozdno@inbox.ru 1 ГОУ ВПО ВГУ, Россия, Воронеж, кафедра клинической фармакологии Основными процессами, обеспечивающими жизнедеятельность любого живого организма, являются окислительно-восстановительные реакции. Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) воды во многом определяет характер химических и биологических процессов, происходящих в ней. Известно, что введение в организм жидкости с отрицательным ОВП может снизить ОВП жидких сред организма [1], [2] . Для детального изучения действия жидкостей с отрицательным и положительным ОВП на живой организм необходимо знать изменение этого параметра под влиянием температуры, длительности хранения и разведения в различных вариантах. Цель работы: изучить изменение ОВП жидкости с отрицательным и положительным окислительновосстановительным потенциалом ГОСТ «питьевая вода» при действии различных факторов. Для этого использовали жидкости с отрицательным ОВП=-831±24мВ pH=9,8±0,3 – католит (К) и с положительным ОВП=+761±24 мВ pH=6,6±0,3 – анолит (А). Условия получения стандартные. Для их приготовления использовали аппарат «КАРАТ» (ООО «СЭЛ»), имеющий сертификат соответствия № РОСС RU.АЯ60.В21242 №0021338. Величина ОВП измерялась ионометром «рН 150 М» в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Результаты: исследование А в течение 20 дней, показало, что его ОВП практически не изменялся, у К через 1 час после приготовления ОВП возрос на 11% (р< 0,05), через 5 часов на 124% (р < 0,05) от исходного значения. При нагревании до +20, +30, +40,+50 градусов Цельсия и после замораживания ОВП у А увеличился на 4-9% (р< 0,05), у К на 66-106% (р< 0,05). При разведении А водой в соотношениях 1:10-1:100 его ОВП снизился на 9-53% (р< 0,05) и с разведения1:80 достоверно не отличался от воды. ОВП К увеличился на 114130% (р< 0,05), и в разведении 1:30 достоверно не отличался от воды. При смешивании К с А в соотношениях 1:1 ОВП опытных образцов достоверно отличался от исходного К на 166%, от А на 34% (р< 0,05). При увеличении доли содержания А 1:2-1:10 ОВП практически не менялся и не отличался от ОВП (А:К=1:1) (0,34%). При увеличении доли содержания К 1:2-1:10 ОВП образцов плавно снижался с каждым разведением на 30±70мВ и в разведении 1:10 снизился на 92% по сравнению с исходным К (р< 0,05). При разведении А спиртом этиловым в соотношениях 1:100-5:100 его ОВП снизился на 2-6% (р< 0,05),а у К повысился на 2-46% (р< 0,05). Однако достоверные отличия установлены в разведениях 4:100-5:100. В опытных образцах А содержащих спирт через 1 час ОВП снизился на 2-4% (р< 0,05), К увеличился на 6-20%. Таким образом, динамика изменения окислительно-восстановительного потенциала католита при изученных воздействиях происходит в несколько раз быстрее, чем изменение в аналогичных условиях анолита, это необходимо учитывать при их введении в организм. POSSIBILITY OF CHANGE OF OXIDATION-REDUCTION POTENTIAL OF LIQUIDS WITH INITIAL VARIOUS LEVEL ОRP A.D.Brezdynjk, K.M.Reznikov, I.V.Pustovalova, T.G.Trofimova Department of Pharmacology, N.N.Burdenko VSMA, E-mail: pozdno@inbox.ru The article provides information on change of oxidation-reduction potential of liquid (a catholyte and anolyte) at action of various factors. influence electroactivated water solutions on reproductive function. It appeared that dynamics of change of oxidation-reduction potential of a catholyte at the studied influences occurs several times quicker, than in similar conditions of anolyte that it is necessary to consider at their introduction in an organism. Литература 1. Бахир В.М. Электрохимическая активация. - М.: ВНИИИ мед. техники, 1992. 657 с. 2. Резников К.М. Свойства воды и информационные аспекты формирования эффектов действия электроактивированных водных растворов// Прикладные информационные аспекты медицины, 2006, Т.2, №1, С45-49.
6
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В СИСТЕМЕ НАФИОН-ВОДА Бункин Н.Ф., Козлов В.А., Шкирин А.В. Учреждение Российской академии наук Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 119991, Россия, Москва, ул. Вавилова 38, E-mail: nbunkin@kapella.gpi.ru Нафион представляет собой протоно-обменную полимерную мембрану, скелет которой подобен Тефлону и который содержит концевые сульфогруппы. В последнее время наблюдается резкий рост числа публикаций, посвященных свойствам Нафиона. Основная мотивация этих публикаций: Нафион используется в низкотемпературных водородных элементах. Наш интерес к исследованиям Нафиона был стимулирован работами Дж. Поллака, университет Штата Вашингтон, Сиэтл. В этих экспериментах было установлено, что если пластинка из Нафиона находится в контакте с водной суспензией коллоидных микросфер, эти сферы эффективно выталкиваются из области с размером порядка 150 микрон, примыкающей к Нафиону. При этом граница между коллоидной суспензией и жидкостью, свободной от коллоидных частиц, очень резкая. Это позволило авторам назвать эту область исключенной зоной. Кроме того, внутри этой области был получен эффект двулучепреломления. Дж. Поллак высказал предположение, что вблизи границы с Нафионом вода проявляет квазикристаллические свойства. Известно, однако, что вода может проявлять такие свойства только на масштабах порядка 1 – 2 монослоев, т.е. в области порядка 10 нм. Наконец, вода в контакте с Нафионом проявляет ярко выраженные кислотные свойства: на этом слайде показана динамика рН в функции времени на расстояние 1 мм, 5 мм и 10 мм от поверхности Нафиона. Эти эксперименты делались с помощью растворения в воде красителя, цвет которого меняется в зависимости от рН. Отметим, что внутри самой исключенной зоны величину рН определить не удалось, поскольку частицы красителя, подобно коллоидным микросферам, также выталкивались из исключенной зоны. Мы в наших экспериментах также измерили величину рН и электростатический потенциал на границе с Нафионом. При этом величина рН падала от 7 до 3, т.е. вблизи Нафиона действительно нарабатывается какаято кислота, а потенциал меняется от нуля до -350 милливольт. Поскольку потенциал на Нафионе – отрицателен, можно предположить, что его поверхность в воде заряжается отрицательно за счет ухода в воду протонов. Возникает вопрос, что это за кислота, а точнее, что является кислотным остатком? Проведенные качественные реакции показали, что кислотой, которая появляется в системе, является сернистая кислота H2SO3, которая в присутствии электрического тока окисляется до серной кислоты, что и приводит к появлению медного купороса на медных электродах. Отсюда следует, что вместо измерений рН с помощью интегрального датчика можно мерить локальную концентрацию сульфит-анионов с использованием ион-селективного электрода на ионы SO32-. Преимущество такого электрода в том, что он – точечный, т.е. мы могли измерять локальное содержание ионов SO32- внутри и за пределами исключенной зоны. В экспериментах по измерению объемной плотности сульфит-анионов и электростатического потенциала вблизи поверхности Нафиона подтвердилось наличие исключенной зоны. Именно, наблюдалось резкое уменьшение плотности сульфит-анионов на расстоянии порядка 150 микрон от границы Нафиона. Плотность сульфит-анионов является параметром, который легко может быть измерен экспериментально, что переводит измерения размера исключенной зоны на качественно новый уровень. В экспериментах по измерению температурной зависимости характеристик исключенной зоны было получено, что плотность сульфит-анионов при данной температуре определяется тем, как эта температура достигнута: в результате нагрева или охлаждения. При измерении температурных зависимостей плотности сульфит-анионов на границе с Нафионом при нагреве и при охлаждении были обнаружены температурные гистерезисы, которые свидетельствуют о наличии мультистабильности в исследуемой системе. Температурные зависимости плотности сульфит-анионов при некоторых температурах характеризуются резкими скачками, что позволяют говорить о новых фазовых переходах, где параметром порядка является плотность анионов. Полученные результаты могут быть связаны с известными в физике полимеров эффектами памяти формы. Если это так, то следует признать, что термомеханические свойства полимеров передаются слою воды. На границе Нафиона в воде существенно возрастает коэффициент преломления. Этот эффект не может быть связан ни с растворением Нафиона, ни с повышением концентрации сульфит-анионов. Область, внутри которой изменяется коэффициент преломления, при комнатной температуре порядка 50 микрон. Было установлено, что жидкость в этой области обладает двулучепреломлением. Это подтверждает, что вода вблизи Нафиона обладает квазикристаллическими свойствами. Это также может быть объяснено в рамках предположения о том, что структура данного полимера оказывает влияние на прилегающие слои жидкости.
7
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ВОДЫ ПРИ НИЗКОЧАСТОТНОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ВОЗДЕСТВИИ Бондарь Р.В., Васильев Н.С., Барышев М.Г. ФГБУ ВПО «Кубанский государственный университет», 350040, Россия, Краснодар, ул. Ставропольская 149, E-mail: nikolasvs@mail.ru Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) представляет собой достаточно информативный параметр при анализе качества воды. Например, ОВП природных вод, как поверхностных, так и подземных, воды из водопровода чаще всего имеют положительные значения в интервале + 0,100 В …+ 0,400 В [1]. Однако значение ОВП в природной воде может изменяться от -400 до +700 мВ, что определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов. В условиях равновесия значение ОВП определенным образом характеризует водную среду, и его величина позволяет делать некоторые общие выводы о химическом составе воды [2]. Кроме того ОВП воды может изменяться под воздействием различных физических факторов, например, в статье [3] рассматривается влияние кавитационной обработки на окислительно-восстановительный потенциал воды с целью использования новых свойств в сельском хозяйстве и других отраслях промышленности. В данной работе проведены исследования ОВП бидистиллированной воды (удельная электропроводность ~6мкСм/см) под воздействием низкочастотного магнитного поля. Воздействие низкочастотным магнитным полем (электрическая составляющая была пренебрежимо мала) проводилось в диапазоне 1 – 10 Гц при напряженности магнитного поля 0,01 А/м с помощью катушки индуктивности с числом витков 2500. Электрический сигнал подавался на катушку с низкочастотного генератора Г3-118. Воздействие магнитным полем осуществлялось в заземленной металлической, многослойной камере для экранирования фонового электромагнитного излучения. Измерение и контроль индукции и частоты магнитного поля проводили с помощью измерителя индукции Ш1-8 и частотомера Ч3-54. Погрешность при определении частоты и индукции не превышала 0,5 %. Перед обработкой магнитным полем исследуемые образцы термостатировались с помощью жидкостного ТСЖ-2-03 и воздушного ТС-1/80 термостатов. Погрешность при измерении ОВП не превышала 5%. На рисунке 1 представлены результаты исследования ОВП при воздействии низкочастотного магнитного поля в диапазоне частот 1 – 10 Гц. Контрольные образцы воды обладали ОВП равным 2,35 мВ. Согласно полученным результатом с увеличением частоты воздействующего магнитного поля величина ОВП воды уменьшалась и достигла значения -25,8 мВ. Вода с отрицательным значением ОВП может сыграть роль энергетического резерва антиоксидантной защиты организма.
Рис.1. ОВП бидистиллированной воды при различных значениях частоты воздействующего магнитного поля в диапазоне 1 - 10 Гц. Таким образом, показано, что воздействие низкочастотного магнитного поля приводит к уменьшению окислительно-восстановительного потенциала воды. Одной из основных причин такого снижения ОВП может быть связано с изменением содержания растворенных газов в воде, например, водорода [4]. REDUCTION POTENTIAL OF WATER DURING LOW FREQUENCY MAGNETIC FIELD ACT R. V. Bondar, N.S. Vasilyev, M.G. Baryshev Kuban State University, E-mail: nikolasvs@mail.ru Литература Будыкина Т.А.// Вода: химия и экология. 2010. № 10. С. 41-45. http://www.luxmag.ru/statlux/par5.html Криволуцкий А.С., Кулагин В.А. // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2007. № 2. С. 139-146. 4. Аристова Н.А., Пискарев И.М., Ушканов В.А. // Вода: химия и экология. 2009. № 12. С. 40-44.
1. 2. 3.
8
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ON THE RELATIONSHIP BETWEEN EXCLUSION ZONES AND COHERENCE DOMAINS IN WATER Voeikov V.L.1, Del Giudice E.2 Lomonosov Moscow State University, Moscow 119899, Russia. 2Instituto Nazionale di Fizica Nucleare (INFN), Via Giovanni Celoria, 16, Milan, I-20113, Italy. E-mail: v109028v1@yandex.ru
1
In the first decade of the current century Gerald Pollack and his associates have shown that water adjacent to hydrophilic surfaces (interfacial water) is a new allotropic form of water dynamically different from bulk liquid water. Such water was termed exclusion zone water (EZ-water) because colloid particles and different solutes are excluded from aqueous zones closely adjoining to hydrophilic surfaces on the order of tens and hundreds of microns. Properties of EZ-water imply that it represents a kind of a liquid crystal. One of the most intriguing properties of EZ-water is that near a surface bearing a net negative charge it is negatively charged and near a positively charged surface it is positively charged. The higher is the density of fixed charges on the surface the higher is the thickness of EZ-water [1]. This property of EZ-water contradicts the general law stating that the charges of the same name should repel, while opposite charges should attract each other. Here we suggest an argument allowing to our opinion to resolve this paradox. A charged surface (e.g., ion-exchange resins, nucleic acids, proteins, etc.) is a solid backbone to which charged chemical residues are covalently bound. Like charges repel each other, but as they are fixed to a matrix and as each charged residue is surrounded by other charges they all have to vibrate. Their collective vibration becomes coherent due to the principle of minimization of energy. Vibration of charges produces an electromagnetic field (EMF) propagating to space surrounding the charged surface. According to conventional “flickering clusters” model of water thickness of hydration water near hydrophilic surfaces should not exceed 1-2 layers, and it does not matter if the charged surface is the source of an oscillatory EMF. However, the situation is different if liquid water is a two phase system as it follows from the application of Quantum Electrodynamic (QED) theory to water and if one of the phases represents ensembles of water molecules, named coherence domains (CDs), oscillating in phase between the ground state and electron excited state. A CD may be also characterized as an extended mesoscopic space region where all molecules oscillate in tune with a self-trapped EMF. Because of thermal noise a substantial part of water molecules loses coherence, and CDs are “suspended” in non-coherent water. It follows from QED theory that the electron excited state involved in the coherent oscillations of water (12,06 eV) corresponds to a CD size of 0.1 microns [2] implying that several millions of water molecules participate in coherent oscillations. The surface of CD is enriched with quasi-free electrons (energy of ionization of water molecules is 12,6 eV). As electrons represent quasi-free charges fixed on the surface of the mesoscopic CD, they should also coherently oscillate for the reasons similar to that described for the charges fixed on the polymeric surface. Thus aqueous CDs represent sources of coherent oscillatory EMFs. If the coherent EMF of the charged surface contacting with water gets into resonance with the coherent CD EMF, the latter will be attracted by the charged surface. As an oscillating CD is approaching the oscillating charged surface the amplitude of the oscillations of a CD is increasing. When the surface is charged negatively, and the EMF produced by it resonates with EMF produced by oscillations of electrons of a CD, protons of water molecules that cannot oscillate with the same frequencies as electrons are ejected from the CD. When this happens, CD water converts into EZ-water. If the surface carries fixed negative charges CD converts into negatively charged EZ-water. The degree of coherence of oscillations of noncompensated electrons of EZ-water fixed to quasi-polymeric aqueous matrix is highest for layers of EZ-water closest to the oscillating charged surface. Accordingly the negative charge density of the layers of water decreases with the increase of their distance from the charged surface. Overall charge density (electrical potential of EZ-water) and the thickness of EZ-water layer depend upon charge density of fixed charges of the polymeric surface. This scenario explains why a negatively charged surface is covered with negatively charged water: an oscillatory EMF generated by the surface resonates with the oscillatory EMF of CD, the resonance overcomes electrostatic repulsion of like charges since charges oscillating in unison keep together. In the case of positively charged surfaces immersed in water (for example, a polymer to which tertiary amines are covalently bound) oscillating species are protons (nuclei). The mass of a proton is about 2000-fold larger than that of an electron, so the frequency range of positive charges oscillations should lie in a completely different range than the range characteristic for electron (negative charges) oscillations. Thus the parameters (frequencies) of the coherent EMF generated by the positively charged surface are quite different from those characteristic for the negatively charged surface. This coherent EMF will attract the nearby CDs due to the resonance with quasi-free protons of CDs. When CDs approach the surface generating EMF due to oscillations of fixed positive charges quasi-free electrons are ejected from coherently oscillating water (probably in a form of HO─ ions) and an oscillating lattice of positively charged quasi-polymeric water stay attached to the vibrating surface. The concept of the origination of EZ-water described above agrees with all its known properties; it allows explaining why EZ-water forming near a charged surface should have the same sign of charge as the sign of the surface. It follows from this concept that the presence of CDs in liquid water that follows from the application of QED theory to water is the necessary and sufficient condition for the emergence of EZ-water adjacent to surfaces carrying multiple fixed charges when particles with such surfaces contact liquid water. References 1. Zheng JM, Wexler A, Pollack GH.J // Colloid Interface Sci. 2009, v. 332, p. 511. 2. Arani, R., et al. // Int. J. Mod. Phys. B. 1995, v. 9, p. 1813.
9
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ДИНАМИКА ИНТЕГРАЛЬНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ СПЕКТРОВ ВОДЫ ПО ДАННЫМ РАМАНОВСКОЙ И ИК-СПЕКТРОСКОПИИ Дроздов А.В.1, Травкина Е.В.2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург da@biophys.ru 2 Федеральное государственное бюджетное учреждение Санкт-Петербургский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова
1
Согласно двухструктурной модели [1], вода имеет локальные различия структуры с постоянной динамикой взаимных переходов. Исходя из этого, увеличение и уменьшение уровня поглощения падающего излучения можно связать с увеличением и уменьшением числа структурных неоднородностей, т.е. со структурной динамикой. Спектроскопия комбинационного рассеивания, ИК-спектроскопия на сегодняшний день общепризнанны как структурно-чувствительные методы в исследованиях свойств воды и водных растворов. Важным показателем в этих методах, отражающим структурные характеристики воды, является - интенсивность поглощения/излучения зондирующего излучения. В нашей работе исследовалась временная динамика интегральной интенсивности поглощения/излучения электромагнитной энергии водой и водными растворами. Методика эксперимента в ИК-спектроскопии заключалась в анализе временной динамики интегральной интенсивности поглощения в водных ИК-полосах (2120 см-1, 3400 см-1, 5180 см-1, 6880 см-1), методом рамановской спектроскопии исследовалась динамика интегральной интенсивности спектра комбинационного рассеивания в полосе 3400 см-1. В качестве образцов во всех исследованиях использовалась бидистиллированная вода (удельная электропроводность ~4мкСм/см, рН~6), а также водные растворы NaCl различной концентрации. На рис.1 представлена характерная динамика интенсивности поглощения ИК-полосы воды на частоте 6880 см-1. 0,870
Интенсивность, усл.ед.
0,865
0,860
0,855
0,850
0,845
0,840
0,835 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Время, мин
Рис.1. Динамика интенсивности поглощение в ИК-спектре воды на частоте 6880 см-1. Анализ полученных результатов с помощью вейвлет-преобразования позволил определить, что не зависимо от используемого метода исследования в динамике изменений интенсивности поглощения/испускания наблюдаются хорошо воспроизводимые периоды. Значение этих периодов составляет 2-5 мин, 6-10 мин., 12-18 мин., 20-30 мин., 40-50 минут. Полученные результаты хорошо совпадают с наблюдаемыми в работах [2, 3] периодами колебаний физико-химических характеристик исследуемых водных систем. Полученные результаты указывают на то, что в структурной динамике имеется упорядоченность структурных переходов, определяемая характером межмолекулярного взаимодействия в воде. DYNAMICS OF THE INTEGRAL INTENSITY OF RAMAN AND IR WATER’S SPECTRUM Drozdov A.V., Travkina E.V. Institute for Analytical Instrumentation of the Russian Academy of Sciences, E-mail: da@biophys.ru Литература 1. Самойлов О.Я./ Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. М. АН СССР, 1957. 2. Черников Ф.Р./ Биофизика, 1986, т.31, №4, с.596. www.biophys.ru/archive/h2o-00005.pdf 3. Gudkov S.V. et al / J.Chem. Phys. B 2011, 115, 7693–7698. www.biophys.ru/archive/h2o-00022.pdf
10
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ДИНАМИКА МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ВОДЕ Дроздов А.В., Масюкевич С.В., Нагорская Т.П. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт аналитического приборостроения Российской академии наук (ИАП РАН) 190103, Россия, Санкт-Петербург, Рижский проспект 26, E-mail: da@biophys.ru Ритм (греч. Rhythmós от rheó – теку) – чередование каких-либо элементов, происходящее с определенной последовательностью, частотой; скорость протекания, совершения чего-либо. Биоритм – это периодическое изменение характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Выяснение природы биоритмов, механизма их формирования и поддержания является актуальной задачей современной науки о живом. При исследовании физических основ функционирования живых систем большее внимание уделяется изучению физических свойств воды, роли ее структурной динамики в биологических процессах. Согласно двухструктурным моделям [1], вода имеет локальные различия структуры с постоянной динамикой взаимных переходов. Спектроскопия комбинационного рассеивания, ИК-спектроскопия, СВЧ-радиометрия и ЯМР на сегодняшний день общепризнанны как структурно-чувствительные методы для исследования свойств воды и водных растворов. В нашей работе, перечисленными выше методами, была исследована динамика интегральной интенсивности поглощения/испускания зондирующего электромагнитного излучения, поскольку увеличение или уменьшение со временем интенсивности этих характеристик можно связать с изменением числа структурных неоднородностей, т.е. со структурной динамикой. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в динамике изменений интенсивности поглощения/испускания наблюдаются хорошо воспроизводимые периоды, не зависимо от используемого метода исследования. Значение этих периодов составляет 2-5 мин, 6-10 мин., 12-18 мин., 20-30 мин., 40-50 минут. Иными словами в структурной динамике наблюдается упорядоченность структурных переходов, определяющая характер межмолекулярного взаимодействия в воде. Полученные нами результаты хорошо совпадают с результатами других работ [2, 3] по исследованию физико-химических свойств воды. Предлагаемый нами механизм изменений межмолекулярного взаимодействия в воде связан с двухкомпонентной (орто-/пара- изомеры) моделью воды предложенной С.М.Першиным [4]. Орто- и парамолекулы воды различаются по вращательным степенях свободы, что приводит к различному характеру их взаимодействия как друг с другом, так и в кластерах. Именно это различие возможно и лежит в основе двухструктурной модели воды и связанной с ней структурной динамикой. Проведенные нами прямые ЯМР эксперименты в магнитном поле Земли говорят о том, что динамика межмолекулярного взаимодействия в воде связана именно с изменением соотношения орто- /пара-молекул воды. С нашей точки зрения, одним из важных факторов, в том числе определяющим формирование в водосодержащих жидкостях устойчивых колебательных процессов, является взаимодействие молекул воды с внешними электромагнитными полями и излучениями. Так в частности, наличие в составе воды молекул с магнитными моментами (орто-молекулы) может быть причиной изменения параметров межмолекулярного взаимодействия в переменных и постоянных магнитных полях. Выявленные в ходе выполнения данной работы периоды колебаний в воде совпадают с периодами характерными для живой природы [5-7]. Обнаруженные колебательные процессы в воде могут «пролить свет» на понимание механизма биоритмов. Общепринятой теории функционирования «биологических часов» не существует. Обсуждаются три основных молекулярно-биохимических гипотезы: 1) автоколебания биохимических процессов, 2) генетическая регуляция и 3) автоколебания мембранной проницаемости. Полученные результаты позволили сделать предположение, что в основе биоритмов может лежать как периодичность физико-химических процессов, определяемая колебательной природой межмолекулярных взаимодействий в воде, так и изменениями проницаемости клеточных мембран за счет изменения соотношения орто-/пара-молекул, приводящее к изменению физических свойств внутриклеточной воды. THE DYNAMICS OF INTERMOLECULAR INTERACTIONS IN WATER Drozdov A.V., Nagorskaya T.A., Masukevich S.V. Institute for Analytical Instrumentation of the Russian Academy of Sciences, E-mail: da@biophys.ru Литература 1. Самойлов О.Я./ Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. М. АН СССР, 1957. 2. Черников Ф.Р./ Биофизика, 1986, т.31, №4, с.596. www.biophys.ru/archive/h2o-00005.pdf 3. Gudkov S.V. et al / J.Chem. Phys. B 2011, 115, 7693–7698. www.biophys.ru/archive/h2o-00022.pdf 4. Першин С.М./ V Международный конгресс «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине», «Избранные труды», 2009, с.71. www.biophys.ru/archive/congress2009/pro-p71.htm 5. Шноль С.Э. и др. / Биофизика, 1983, т.28, №1, с.153. 6. D.J.Morré et al / Inorganic Biochemistry, 2008, v.102, p.260. www.biophys.ru/archive/h2o-00004.pdf 7. Зенченко Т.А., Мерзлый А.М., Дроздов А.В., Вечерухин Н.М./ 8 Зимняя молодежная школаконференция "Магнитный резонанс и его применение Spinus-2011", Санкт-Петербург, 2011, стр.149.
11
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ЯДЕРНАЯ СПИН-ИЗОМЕРИЯ МОЛЕКУЛ H2O КАК ВОЗМОЖНАЯ ПРИЧИНА СПОНТАННОГО РАЗБИЕНИЯ ВОДЫ НА ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ КЛАСТЕРЫ Захаров С.Д. Федеральное государственное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991, Россия, Москва, Ленинский проспект, 53, E-mail: stzakhar@sci.lebedev.ru Дискуссия о микроструктуре воды продолжается почти полтора столетия, но в последнее время она особенно обострилась. Прогресс в технике физического эксперимента привел к неожиданному повороту в исследованиях по этой острейшей проблеме, связанной с развитием многих направлений науки и технологий. С помощью малоуглового рентгеновского рассеяния и других прецизионных рентгеновских методов получены свидетельства структурной неоднородности воды на масштабах 1-2 нм [1,2]. Такое утверждение противоречит общепринятой картине гомогенной, с точностью до тепловых флуктуаций, воды которая сложилась в результате многочисленных работ по ее моделированию методами молекулярной динамики (также иногда называемых компьютерными экспериментами). Поэтому критические комментарии не замедлили последовать [3,4]. Тем не менее, имеются четкие доказательства долговременного влияния на воду некоторых физических факторов, что не необъяснимо в рамках однородной водной структуры. Эти дополнительные аргументы оправдывают серьезное отношение к новой концепции. В докладе поставлен вопрос о фундаментальной причине спонтанного разбиения воды на два сорта неоднородностей: компоненту с нарушенными водородными связями и флуктуирующие ассоциаты или кластеры с тетраэдрической координацией [1]. Здесь мы обращаем внимание на то, что пространственное распределение электронной плотности в молекуле Н2О не предполагает какой-либо асимметрии в межмолекулярных взаимодействиях, если только игнорировать влияние спиновой изомерии, которое в энергетическом отношении ничтожно мало. Пара и орто спин-изомеры молекулы Н2О имеют различную способность формировать ассоциаты, что обусловлено симметрийными свойствами их волновых функций. Пара-молекулы перед встраиванием в кластер могут сбрасывать избыток энергии окружению вплоть до полного прекращения вращения, так как в основном состоянии их вращательное квантовое число J = 0. Ортомолекулы имеют нечетные значения J и такой возможностью не обладают, поэтому с большей вероятностью присутствуют в альтернативных местах с нарушенными водородными связями. Согласно [1,2] характерной особенностью (флуктуирующего) кластера является его тетраэдрическая координация. Будет показано, что этому требованию отвечают ассоциаты двух различных модификаций, одной из которых является решетка обычного (гексагонального) льда, а другой – структуры из универсальных молекулярных блоков или модулей, участвующих в образовании гидратных оболочек биомолекул. Поскольку их свободные энергии оказываются близкими, эти две формы могут сосуществовать. В таком случае возможны взаимные переходы, т.е. осцилляции между этими двумя структурными состояниями через неупорядоченную фазу. Таким автоколебаниям приписывается квазипериодический ритм, слабо зависящий от температуры, тогда как их интенсивность, в отличие обычных представлений статистической физики, растет по мере охлаждения. Предполагается, что структурные автоколебания являются источником флуктуаций различных физических параметров, характеризующих макроскопическое состояние воды, а также активным агентом, синхронизующим биологические процессы. THE NUCLEAR SPIN-ISOMERY OF H2O MOLECULES AS A POSSIBLE CAUSE FOR A SPONTANEOUS COMPARTITION OF LIQUID WATER INTO TIME-SPACE CLASTERS S.D. Zakharov Lebedev Institute of the Russian Academy of Sciences, E-mail: stzakhar@sci.lebedev.ru Литература Huang C. et al. The inhomogeneous structure of water at ambient conditions//PNAS, 2009, v.106, p.15218. Nilsson A., Pettersson L.G.M. Perspective on the structure of liquid water//Chem.Phys., 2011, v.389, p.1. Soper A.K., Teixeira J., Head-Gordon T. Is ambient water inhomogeneous on the nanometer length scale?// PNAS, 2010, v.107, p.E44. 4. Clark G.N.I., Hura G.L., Teixeira J., Soper A.K., Head-Gordon T. Small-angle scattering and the structure of ambient liquid water// PNAS, 2010, v.107, p.14003. 5. Захаров С.Д. //Биофизика, 2012, в печати.
1. 2. 3.
12
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------РИТМЫ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ ПЕРЕХОДОВ В ВОДЕ И В КЛЕТКЕ Загускин С.Л. НИИ физики Южного Федерального университета, 344090, Россия, Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 190, E-mail: zaguskin@gmail.com Вода при контакте с воздушной средой представляет собой раствор карбонатов и бикарбонатов (В.Л. Воейков, 2010), но главные отличительные свойства формально «чистой» воды связаны с наличием в ней коллоидных мицелл макромолекул, вирусов, бактерий и их фрагментов. От количества и состава мицелл зависят коллоидные свойства воды. Соотношение свободной и структурированной воды, т.е. золя и геля, не остается постоянным. Коллоидные растворы обнаруживают колебания золь-гель переходов при изменениях Солнечной активности и других физических факторов (G. Piccardi, 1961, 1962). Поскольку космофизические факторы имеют широкий спектр колебаний, то соотношение золя и геля мицелл коллоидов любой воды также носит колебательный характер. Исключить следовые колебания золь-гель переходов при гомеопатических разведениях можно, если для разведения использовать воду из источников, в которых состав микроорганизмов, вирусов и их макромолекулярных фрагментов резко отличается от воды местных источников. Ритмы золь-гель переходов в биологических жидкостях растений, животных и человека, в отличие от ритмов золь-гель переходов в обычной воде, могут быть не только экзогенными, вызванными внешними космогелиогеофизическими ритмами, но и эндогенными, вызываемыми физико-химическими воздействиями со стороны живых клеток. Это принципиально отличает их от релаксационных колебаний и следовых изменений, неправильно называемых «памятью» обычной воды. Биологические жидкости отличаются от обычной воды не только значительно большей концентрацией коллоидных мицелл, но и устойчивым сохранением спектра ритмов золь-гель переходов и кластерной структуры диполей воды, характерной для конкретных макромолекул. Благодаря этим свойством возможна диагностика различных заболеваний по морфологическим картинам высыхающей капли биологической жидкости (Савина Л.В., 1999; Шабалин В.Н., Шатохина С.Н., 2001). Восстановление геля и структурирование слоев диполей воды вокруг мицелл обеспечивается раскручиванием макромолекул с использованием энергии АТФ (Дж. Поллак, 2000; Г. Линг,2008). Ритмы зольгель переходов нами зарегистрированы в диапазоне периодов от 100 мкс. для участков плазматической мембраны клетки и участков кольцевых структур хроматина в интерфазном ядре клетки до годовых колебаний увеличения геля относительно золя в клетке зимой и увеличения золя относительно геля летом. Фазовые переходы первого и второго рода определяются степенью синхронизации ритмов золь-гель переходов между соседними компартментами клетки и согласованием ритмов разных периодов. Возникновение солитонов (бегущей волны золь-гель переходов) при фазовой скорости меньше времени диффузии веществ или перемещения микроструктур в объеме компартмента обеспечивает транспорт веществ в «нужное время и в нужное место» клетки. Л.Н. Галль (2009) предложена нелинейная модель физических связей молекулярных ячеек путем передачи энергии по цепям биополимеров в виде солитонов. Объяснить направленный перенос внутри клетки иРНК или мРНК из ядра в нужное место цитоплазмы, согласование циклов метаболизма, встречи фермент-субстрат только простой диффузией и броуновским движением невозможно. Все виды внутриклеточных движений на основе микротрубочек и микрофиламентов, амебоидное движения клеток основаны на золь-гель переходах и согласовании (синхронизации) их ритмов. Это возможное рациональное объяснение тех фактов, которые В.Я. Александров (1970) назвал цитоэтологией. При переходе золя в гель выделяется энергия в широком диапазоне спектра электромагнитных и акустических колебаний. Если ранее эти сигналы были зарегистрированы только биологическими детекторами (Ф.Ф. Лепешкин, 1912; А.Г. Гурвич, 1968; В.П. Казначеева и Л.П. Михайловой, 1981), то в настоящее время информационное значение этих сигналов доказано прямой регистрацией (А.Б. Бурлаков и др., 1999, 2008). Гель одних компартментов клетки может поглощать энергию сигналов, генерируемых при переходе золя в гель соседних компартментов клетки, переходя при этом в золь. Такие информационные связи чрезвычайно слабой интенсивности могут восприниматься на фоне тепловых шумов благодаря обнаруженному нами многочастотному параллельному резонансному захвату (С.Л. Загускин, А.М. Прохоров, В.В. Савранский, 1989). Биорезонанс в отличие от механического резонанса всегда многочастотный с инвариантным соотношением частот. Биологическое кодирование основано не на абсолютных значениях частот, а на их соотношении. Биорезонанс возможен не только между компартментами клетки, но и между клетками и между организмами. Физическая природа информационных сигналов, генерируемых при золь-гель переходах разных периодов, является эволюционно более древним способом информационного взаимодействия биосистем, к которой лишь добавились в эволюции адресные способы передачи информации с возникновением ксилемы и флоэмы у растений и кровеносной, лимфатической и нервной систем у животных и человека. Биофотонная информационная связь предполагалась еще F.-A.Popp (1989), который рассматривал первичное излучение и вторичное (переизлучение) как способ регуляции обмена веществ в системе связанных нелинейных осцилляторов с малым декрементом затухания и когерентностью излучений. ABOUT RHYTHMS OF SOL-GEL TRANSITIONS IN WATER AND IN A CELL C.L.Zaguskin Physics Research Institute of Southern Federal University, E-mail: zaguskin@gmail.com
13
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------САМООРГАНИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ ВОДЫ Желонкин А.Т. Калининградское региональное научное общество, 236022,Россия, .Калининград, пр-т Мира 9/11, (4012) 935-839, e-mail: sistemazh@mail.ru Вода – это зеркало науки, отражающее всю простоту макро-микрокосмоса и сложность ее понимания. Современная астрофизика и геофизика доказывают, что вода – это пришелец из космоса. Когда в атмосфере молодой планеты не было кислорода, а поверхность ее была раскалена, «неожиданно» около 4 млрд. лет назад появился Мировой океан [1]. Сегодня космические станции наблюдают значительные скопления льда, свободного водорода и кислорода. В космосе можно встретить 9 изотопов кислорода (12О – 20О), из которых три устойчивые 16О, 17О, 18О. А также 5 изотопов водорода (1Н – 5Н). Изотопы кислорода 17О и 18О могут образовывать пары: (14О-18О); (15О – 17О). Изотоп 16О пары не имеет, однако его ионы могут образовывать пару с помощью бесструктурного протофотона («реликтового»). Ионы, подобно фотонам в «точке росы» попадают в гравитационно-магнитную ловушку и зарядами не обмениваются. Изотопы водорода, кислорода и их пары образуют в космосе 118 типов атомарно-молекулярных соединений воды. Леонардо да Винчи определил сущность воды,как сока жизни на Земле. Этот «сок жизни» буквально во всех своих уникальных свойствах проявляет двойственный характер. Двойственным является и строение молекул. Вода как система состоит из двух основных молекулярных подсистем: самой маленькой из всех существующих трехатомных соединений, микроструктуры – химически активной молекулы Н2О и ее антипода – макроструктуры физически активной двухионной молекулы воды Н2 [О-О] Н2, строение которой и основные параметры были опубликованы в 2010 году.[2] В энергетическом, в т.ч. термодинамическом плане, две динамически неравновесные подсистемы образуют целостную динамически равновесную нелинейную систему. Целое приобретает такие свойства и функции, которые не могут быть описаны свойствами составных частей этого целого. Таким образом, при воздействии двух детерминантов наблюдается синэнергетический эффект. Так, например, плавление и кипение химически активной воды происходит при Т1= 182,160К и Т2 = 202,660К. Но в композиции с физически активной водой происходит деформация температурного сдвига и соответственно Т1=273,160К, а Т2=372,160К. Диаметр макромолекулы в свободном состоянии определяется через G –гравитационную постоянную: D = √G/3 = 2722nm, а диаметр микромолекулы – как часть D, т.е.d=D: Пи2х103=0,27588nm. Диаметр капли (точки) росы определяется как произведение G x C≈ 2мм. В капле росы содержится более 263 тыс. макромолекул. Сумма площадей поверхности каждой молекулы равна общей площади поверхности капли росы. Сила поверхностного натяжения капли росы сопоставима лишь с ртутью и определяется не водородными связями, а гравитационным полем ионов кислорода. В статике, чтобы разорвать трехсантиметровый столбик воды, «составленный» из капель росы, необходимо приложить силу, равную 66,7 килоньютонам (G x 1,00101). Из экспериментов Паула Шмидта известно, что при движении вода увеличивает силу тяготения. Вращение ионов кислорода увеличивает притяжение примерно в 1,00101 раз. Кислородная пара и протофотон предопределяют и удельную теплоемкость воды. Температура, вызванная собственными колебаниями протофотона t = 1,10K, умноженная на число протонов пары и возведенная в квадрат, дает температуру нижнего предела удельной теплоемкости: Т=(1,1ОК х 16)2 = 309,76ОК. Австрийский исследователь-изобретатель Виктор Шаубергер, который также работал над проектом летающего диска Рейха, в своих уникальных экспериментах по нелинейному распределению энергии движущейся воды пропускал одну или три тонких шелковых нити через трубу. Благодаря потоку воды они закручивались в трехмерную спираль. Наиболее сильное закручивание происходило в изгибах спирали [3]. Академик РАЕН д.ф.м.н. Лидия Галль через 77 лет в 2009 г. представила кристаллоподобную модель в виде трехрядной спирали 30/11, полученную методом модульного моделирования [4]. Роль кристаллоподобного модуля в ее модели играет молекулярный димер из двух тетраэдрических молекул воды. Из 22 существующих моделей эта – первая математическая модель адекватно описывающая структуру неламинарного потока множества молекул воды, которая дает научную интерпретацию эффектов В.Шаубергера, полученных в результате экспериментов. Процесс структуризации неламинарного потока дискретных образований носит фундаментальный характер. При этом наблюдается салеоэффект, отражающий скачкообразный переход скоростей дискретных составляющих потока на подуровни: V мм/сек =(AIJ х11) -3/110; V м/сек = (AIJ x 111) 3/1110: Vкм/сек = (AIJ x1111)- 3/11110, где «(AIJ» -число из скоростного ряда подуровней:3,13,103,1003,10003. При этих пятиуровневых скоростях поток структурируется и принимает спиралевидную трехмерную форму. Однако, структурообразование идет не только в неламинарных потоках. В начале прошлого века Альберт Эйнштейн заметил способность воды образовывать из мелких частиц на поверхности воды правильные пятиугольники. А в середине века нобелевский лауреат Лайнус Полинг создал новый тип «каркасной модели», в которой в роли кристаллоподобного модуля использовал правильный многогранник –додэкаэдр, в вершинах которого располагались молекулы воды [5]. Приведенные нами системно-комплексные исследования позволили выявить модули-антиподы из числа правильных многогранников, способных адекватно отражать состояние структуры воды. В одной группе доминантом отношений являются вершины многогранников: тетраэдр, битригональная пирамида,октаэдра икосаэдра. В группе антиподов доминируют планарные отношения – грани многогранников:
14
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------тетраэдра,трехгранной призмы, гексаэдра, додэкаэдра. Пирамида и призма отвечают принципу адекватности, но они не являются правильными многогранниками и являются модулями вариативного ряда. Единственный из всех многогранник – тетраэдр, у которого количество вершин равно количеству граней, т.е. тетраэдр адекватен сам себе, не нуждается в многограннике-антиподе. Что позволяет вписать тетраэдр в тетраэдр и получить самый компактный модуль с 8 молекулами, расположенными в вершинах и одной центрообразующей молекулой, вписанной в тетраэдры и выполняющей роль керна. Вписанная в правильную сферу девятимолекулярная модель воды соответствует наибольшей плотности жидкой фазы и наибольшей удельной теплоемкости, равной 4,1868 кДж/ (кг.К). При расхождении тетраэдров один тетраэдр переходит в структуру льда – 2,06 кДж/ (кг.К), а другой – в водяной пар -2,08 кДж/(кг.К) – экстримальные состояния. В твердом состоянии по мере понижения температуры льда происходит скачкообразная трансформация (развитие) структуры льда и падение величины теплоты плавления (скрытая теплота). При T=00С на плавление затрачивается 333,7х 103 Дж/кг теплоты. При T = -44ОС затрачивается 255,6 Дж х 103/кг. При образовании тугоплавкого-«горячего» льда (II-YIII) под большим давлением структура тетраэдрических упакованных молекул воды сохраняется, а плотность и температура плавления увеличивается. Например, лед YII, полученный под давлением 3 гигапаскалей, плавится при Т= 4640К. Водяной пар способен образовывать модульные макроструктуры только с планарной доминантой. В жидкой фазе(оптимальное состояние) вода способна к организации кристаллоподобных структур из модулей обеих групп. Кроме того, кристаллоподобные «стержни», аналогичные конструкциям Л.Галль, способны формировать из модулей всего ряда правильных многогранников и пар-антиподов. Наибольший интерес представляют модули-антиподы: додекаэдр (20 вершин, 30 ребер,12 пятиугольных граней); икосаэдр (12 вершин, 30 ребер, 20 трехугольных граней). Икосаэдр адекватен додекаэдру и может быть вписан в него. Если эти многогранники принять за базис №1 модульной многоступенчатой- «стержневой» структуры цилиндрической формы, то при пошаговом увеличении числа элементов базиса, для каждой позиции будут следующие: приращение для додекаэдра (вершины+20; ребра+3; грани+10); для икосаэдра (вершины+10; ребра+30; грани+20 единиц). Предельное число позиций для обеих многогранников равно -33 (32 шага). При этом для базис-додекаэдра максимальное число число вершин равно 660; ребер 990, граней 332; а для базисикосаэдра число вершин достигает 332; ребер 990; граней 660 единиц. На примере преобразований додекаэдра обратим внимание на некоторые особенности образования «стержневых» кристаллоподобных структур. Базис-позиция 1. Додекаэдр вписывается в правильную сферу. Базис-позиция 2. У двадцатидвухгранника дополнительно появляется 5 пар шестигранников, симметрично расположенных относительно экваториальной плоскости. Двадцатидвухгранник вписывается в заэлипсованную сферу. Соотношение наибольшего (экваториального) диаметра и наименьшего (полярного) определяется через G – гравитационную постоянную. D = 10G : Пи=21,239 ед.; d = 2G=13,345 ед. Базис-позиция-3. тридцатидвухгранник состоит из 12 пятиугольных граней и 20 шестиугольных граней. Вписывается в правильную сферу и представляет собой структуру,аналогичную структуре молекулы углерода С-60 – фуллерена, в 60 вершинах которого расположены 60 атомов углерода. Начиная с Позиции-4 и до Позиции-33 количество пятиугольных граней -12 граней будет оставаться неизменным, а число гексогональных граней возрастает на 5 пар шестиугольников при каждом шаге в области экваториальной плоскости. Таким образом получается цилиндрическая форма из 320 шестигранников, имеющая на концах по 6 (6+6) пятиугольных граней – остаточный признак додекаэдра. Относительно икосаэдра приведем лишь один пример из биологии – полное соответствие форме икосаэдра бактериофага Т-4. Двухмолекулярная система воды приближает к пониманию сложного механизма биохимических и биофизических процессов. Структурообразующие модульные системы воды играют ключевую роль в формировании и развитии биологических систем. SELF-ORGANIZING STRUCTURE OF WATER Zhelonkin A.T.. Kaliningrad regional scientific society. E-mail: sistemazh@mail.ru Литература 1.Желонкин А.Т.// Космический вектор янтарного края. Калининград, Изд-во Пен-центр,2011. 2. Желонкин А.Т. // Бинарная структура молекулы воды //Труды III Международной конференции « Человек и электромагнитные поля». Саров, Изд-во РФЯЦ – ВНИИЭФ,2010. 3. Шаубергер Виктор.// Энергия воды. М. Изд-во Яуза, Экспо, 2007. 4. Галль Л.Н. //В мире слабых. Нелинейная квантовая биоэнергетика: новый взгляд на природу жизни. СПб, 2009 5. Синюков В.В.// Вода известная и неизвестная. М. Изд-во Знание, 1987.
15
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ВОДЫ И ФИЗИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА Зенин С.В. НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина Обнаружение стабильных ассоциатов воды методом ПМР в 1993 году [1] было подтверждено в последующих работах 1996 года [2] и в материалах конференции 1997 года [3]. Метод контрастно-фазовой микроскопии позволил зафиксировать ячейки воды порядка одного микрона, а по данным размерных спектров помимо микронных ячеек показано наличие ещё 4-х образований – 4 мкм, 12 мкм, 36 мкм, 90 мкм [4]. В данной работе анализ данных ПМР и ВЭЖХ позволил расшифровать наблюдаемые хроматографические пики и линии ОН-группы в спектре ПМР и впервые получить структурную формулу исследуемой воды. Выбрав в качестве основной структурной макроединицы 57-ми молекулярный ассоциат в виде додекаэдрического тетраэдра – «квант воды» [1], удалось обнаружить до 17 фракций воды, из которых преимущественными по количеству оказались две стабильные фракции по 26 и по 29 квантов, фрактально воспроизводящие тетраэдрическое построение. Показано также, что механизм образования стабильных фракций заключается в использовании возникающего при формировании структурных образований расположения в одной плоскости 18-ти (три по шесть) центров образования водородных связей, комплементарно расположенных уже на уровне 5-ти и 6-ти квантовых фракций. Обнаруженный принцип триплетного взаимодействия между фракциями полностью объяснил появление всех наблюдаемых фракций, а также кинетику возникновения их определённого набора. Данный принцип оказался теоретическим обоснованием возможности существования стабильных водных структур. Интересно, что предлагаемая структурная формула воды имеет привычный для химиков вид: [(26)4-29-6-29-(26)4]26 , где цифры обозначают соответствующие структурные образования , а связи отражают комплементарное взаимодействие. Специфика структурного состояния воды должна отражаться на структурной формуле. Поскольку наблюдаемые структурные изменения в воде оказываются специфичными для каждого вида воздействия, то целесообразно рассматривать водную среду как информационную систему. Сохранение и ретрансляция возникших особенностей или свойств воды наблюдались практически для любых видов воздействия. Очень важной особенностью структурного состояния воды оказалось взаимодействие с окружающей средой физического пространства. С одной стороны подстраивание состояния воды под влияние окружающей среды можно было отнести к воздействию внешних факторов, но с другой стороны после нахождения образца воды в определённом месте всегда оставался информационный след или отпечаток, «фантом», т.е. происходило изменение состояния физического пространства, которое легко регистрировалось установлением в это место нового образца воды. Обнаружение явления «нелокальной корреляции» между фантомами позволило утверждать о существовании информационной системы среды физического пространства, что уже ранее предполагалось нами при получении результатов дистантно-адресного воздействия на состояние водной среды при проведении биотестирования на биофаке МГУ. Полученные представления о роли информационных систем воды и физического пространства в понимании механизма энергоинформационных взаимодействий, т.е. взаимодействий между объективно существующими информационными системами, позволяют утверждать о наличии научного обоснования подобных явлений. Впервые о таком понимании физического пространства упоминается в работе Д.И. Менделеева 1905 года «Попытка химического понимания мирового эфира». Литература 1. Зенин С.В. Докл. РАН, 1993, т.332, №3, с. 328-329. 2. S.Y. Lo, Modern Phys. Lett. B, 10, 909 (1996). 3. Proceedings of the First International Symposium, Los Angeles, 1997. 4. Зенин С.В. Основы биофизики воды. М. 2011г., стр.50. INTERACTION OF THE INFORMATIONAL SYSTEMS OF WATER AND PHYSICAL SPACE Zenin S.V. Institute of human ecology and hygiene of surround Medium, Moscow. The structural formula of water has been suggested. The existence of the informational systems of water and physical space and their interaction have been shown.
16
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ПРИЗНАКИ УПОРЯДОЧЕННОСТИ В ИНФРАКРАСНЫХ СПЕКТРАХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ, ПОДВЕРГНУТЫХ СЛАБОМУ ЭЛЕТРОМАГНИТНОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ В.И. Коренбаум, Т.Н. Чернышева1, А.А. Сергеев2, В.Н. Галай1, Р.П. Галай1 Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН, 690041, Владивосток, Балтийская 43 1 Клиника «Манус», 690091, Владивосток, 1-я Морская 4, 2 Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041, Владивосток, Радио 5 E-MAIL: v-kor@poi.dvo.ru Воздействие слабых электромагнитных полей на водные растворы широко обсуждается. Одним из таких слабых воздействий является так называемое электронно-гомеопатическое копирование, получившее применение в ряде отраслей интегративной медицины. Очевидной научной задачей является подтверждение или, напротив, опровержение данного феномена. Цель работы состоит в двойном слепом исследовании инфракрасных спектров поглощения электронно-гомеопатических копий (ЭГК). В качестве субстанций для копирования использованы семь гомеопатических препаратов. Электронногомеопатическое копирование выполнялось на аппарате Simulator (Metabolics, GB). Проведено 3 эксперимента, носителем в которых выступали физраствор (1-й и 2-й) и бидистиллированная вода (3-й) в 5 мл герметичных ампулах. В каждом эксперименте 200 ампул из одной фабричной упаковки произвольно пронумерованы от 1 до 190. Приготовлено по 19 ампул ЭГК каждого гомеопатического препарата (всего 133 ампулы) и 57 ампул плацебо (скрытый контроль). Оставшиеся 10 ампул были использованы для рабочего контроля. Протокол нумерации не вскрывался до завершения спектрального анализа. Спектры поглощения (коэффициенты прохождения, %) измерялись на 2-лучевом спектрофотометре Varian Cary 5000i (Agilent Technologies, USA) в полосе длин волн 3000 – 600 нм с интервалом 0.5 нм. Каждая ампула вскрывалась непосредственно перед измерением. Ее содержимое заливалось в измерительную кварцевую 3-мл кювету с помощью одноразового шприца. После записи разностного спектра поглощения кювета промывалась чистым носителем. Контрольная кювета заполнялась один раз на серию содержимым ампулы рабочего контроля. При статистической обработке спектры ЭГК каждого исследуемого препарата (n=7) были сравнены со спектрами каждой из групп плацебо (n=3) для всех спектральных отсчетов (длин волн) с использованием непараметрического U-теста Манна-Уитни. Регистрировались длины волн, для которых различия были статистически значимы (p<0.05). Затем, чтобы повысить статистическую значимость, мы выбирали длины волн, для которых статистически значимые различия одного направления (знака) наблюдались относительно всех 3 групп плацебо. Отдельные (от 1 до 30) длины волн со статистически достоверными отличиями от скрытого контроля выявлены для ЭГК всех препаратов во всех 3 экспериментах. Эти ряды длин волн лежат только в диапазоне от 3000 до 1400 нм, и имеют явное тяготение к известным максимумам колебательного поглощения молекулы воды: 2870, 1900, 1470 нм. Полученные ряды длин волн не являются специфичными для ЭГК каждого препарата. Гистограммы приращений Планковской энергии при переходе между смежными длинами волн выявляют периодичность, варьирующуюся в разных экспериментах в пределах от 2.3*10-2 до 3.1*10-2 эВ. Полученные в условиях двойного слепого эксперимента значимость спектральных различий, также как и признаки порядка в спектрах и энергетических переходах могут быть вместе истолкованы в пользу реальности феномена электронно-гомеопатического копирования. FEATURES OF AN ORDER IN INFRARED ABSORPTION SPECTRA OF WATER SOLUTION SUBJECTED TO WEAK ELECTROMAGNETIC FIELD Korenbaum V.I., Chernysheva T.N., Sergeev A.A., Galay V.N., Galay R.P. Pacific Oceanologic Institute FEB RAS, Clinics “Manus”, Institute for Automation and Control Processes FEB RAS, EMAIL: v-kor@poi.dvo.ru. Statistically significant distinctions of investigated preparations in comparison with pure carrier found by double blind study in infrared spectra may be interpreted in favor of reality of electronic homeopathic copying phenomenon.
17
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ДИНАМИКА ЖИДКОСТИ И ПРОБЛЕМА СЛАБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ Кочнев И.Н., Кондратьев И.Л., Ролич В.И. Физический факультет СПбГУ, E-mail: ingvar@airnet.ru В существующих теориях жидкого состояния вопрос о слабых воздействиях не ставится. Более того, непонятным остается важнейшее свойство жидкости – ее текучесть. Течение жидкости может осуществляться, в частности, вследствие воздействия гравитационного поля, которое следует считать сверхслабым сравнительно с межчастичными силами. Необходимым условием осуществления сверхслабого воздействия является наличие неустойчивости в некоторой части фазового пространства системы, подвергаемой воздействию. Предложенная ранее одним из авторов теоретическая модель конденсированной фазы вещества включает ограниченную неустойчивость как непременную составляющую динамики частиц в жидкости. В основу модели положен ангармонический вариант теории динамики кристаллической решетки. Наличие ангармонических членов в потенциальной энергии приводит к взаимодействию (взаимной модуляции) между отдельными колебательными модами, вследствие чего собственные числа (квадраты частот) становятся зависимыми от времени. Характер этой зависимости определяется численными соотношениями между частотами: если хотя бы часть из них выражаются иррациональными числами, то модуляция частоты будет хаотической. При достаточно большой амплитуде модуляции часть мгновенных собственных чисел становится отрицательной, а частоты, соответственно, мнимыми, что соответствует надбарьерному непериодическому движению диффузионного типа. Колебательные и диффузионные локальные моды с мгновенными частотами вблизи нуля описывают неустойчивое движение молекул в окрестности сепаратрисы. Именно эти молекулы являются непосредственной мишенью слабых внешних воздействий. С помощью этой модели была описана с высокой точностью зависимость коэффициентов вязкости и самодиффузии воды и четыреххлористого углерода от температуры, а также точно предсказаны зависимость от давления и эффекты изотопного замещения для воды. Характер модуляции определяется законом дисперсии упругих волн в веществе, который в гармоническом приближении аналитически описывается неалгебраической функцией, поэтому модуляция оказывается хаотической. Изменения динамики при переходе от кристалла к жидкости приводят к уширению спектра в области межмолекулярных колебаний и появлению крыла в спектре рассеяния света. Показано, что эти изменения и форма крыла в спектре рассеяния света жидкостью очень хорошо описываются с помощью модели ангармонической динамики. LIQUID DYNAMICS AND THE PROBLEM OF WEAK INFLUENCES Kochnev I.N., Kondrat’ev I.L., Rolich V.I. Sankt-Petersburg State university, physical faculty, E-mail: ingvar@airnet.ru The question of weak influences is not considered at all in existing theories of the liquid state. Moreover, the major property of a liquid - its fluidity is not really understood up to now. The liquid flow can be carried out, in particular, owing to the influence of the gravitational field which should be considered as superweak as compared to the interparticle forces. The necessary condition for realisation of superweak influence is the presence of instability in some part of the phase space of the system subjected to the influence. The offered earlier by one of authors theoretical model of the condensed phase of substance includes the limited instability as an indispensable component of dynamics of particles in liquids. The anharmonic variant of the theory of dynamics of the crystal lattice is put in the basis of the model. The presence of anharmonic terms in the potential energy expansion leads to the interaction (mutual modulation) between separate oscillatory modes owing to what the eigenvalues (squares of frequencies) become dependent of time. The character of this dependence is defined by numerical ratios between frequencies: if at least a part from them are expressed by irrational numbers, the frequency modulation will be chaotic. At enough large amplitude of modulation the part of instant eigenvalues becomes negative, and frequencies, accordingly, imaginary, that corresponds to the over barrier acyclic movement of the diffusive type. The oscillatory and diffusive local modes with the instant frequencies near to zero describe unstable movement of molecules in the vicinity of the separatrix. These molecules namely are the direct target of the weak external influences. By means of this model, the dependence of viscosity and self-diffusion coefficients of water and carbon tetrachloride on temperature were described with high accuracy, as well the pressure dependence and effects of isotope substitution for water were predicted very precisely. The numerical ratios between partial frequencies and, consequently, the character of modulation are defined, at the end, by the dispersion law of elastic waves in substance which in harmonious approach is described analytically by nonalgebraic function, therefore modulation appears as chaotic one. Dynamics changes at the transition from crystal to liquid lead to the broadening of the spectrum in the region of intermolecular vibrations and to “the wing” occurrence in the light scattering spectrum of liquid. These changes also the form of the wing are described very well in frames of the anharmonic dynamics model. Литература 1. Kochnev I.N. //Physica B (2006), 373, pp. 217-228. 2. Кочнев И.Н. //Вестник СПбГУ (2008), Сер. 4, вып. 1, cc. 21-35.
18
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------О ВОЗМОЖНОЙ «ЗАРЯДКЕ» ЛЬДА И ВОДЫ В ПРОЦЕССЕ ЗАМОРАЖИВАНИЕ РАЗМОРАЖИВАНИЕ Лаврик Н.Л. Учреждение Российской академии наук Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, Институтская 3, E-mail: lavrik@kinetics.nsc.ru При замораживании водных растворов солей внедрение катионов и анионов в структуру льда имеет разную эффективность, поскольку она зависит от размера, структуры и заряда иона. Если процесс замораживания проводить не полностью, а остановить его после замораживания 50-70% начального объёма воды, а затем удалить незамёрзший раствор и измерить заряд получившегося слитка, то его заряд может быть отличным от 0. Полученный при замораживании образец льда может оказаться заряженным либо положительно, либо отрицательно в зависимости от того, ионы какой полярности преимущественно будут внедрены в лёд. Следовательно вода, полученная после плавления такого слитка, может также иметь заряд отличный от 0. Эта возможная особенность таким способом перекристаллизованной (талой) воды в литературе ранее была не отмечена. Возможный эффект «зарядки» льда (воды) имеет химическую природу и поэтому его можно назвать эффектом химической зарядки льда ЭХЗЛ(В). ЭХЗЛ на начальной стадии по внешним признакам замораживания водных растворов подобен хорошо известному эффекту Воркмана – Рейнольдса (ВР) [2,3]. Эффект ВР заключается в наличии разности потенциалов между льдом и не замёрзшей фазой при замораживании жидких сред и исчезновении разности потенциалов при прекращении процесса замораживания. Однако принципиальное отличие ЭХЗЛ от эффекта ВР заключается в том, что ЭХЗЛ может сохраняться после остановки процесса замораживания и не должен наблюдаться для водных растворов органических молекул и простых органических жидкостей, в то время как эти перечисленные эффекты для эффекта ВР имеют место. Экспериментальное наблюдение эффекта зарядки воды может иметь принципиальное мировоззренческое значение для доказательства достоверности феномена «Талая вода», т.е. заряженность талой воды можно рассматривать, как одно из принципиальных свойств, которым она отличается от исходной воды. Кроме того, реальное существование заряженности воды может иметь важное значение для понимания многократно описанного влияния талой воды на биологические системы [1]. ABОUT THE POSSIBLE "CHARGING" OF ICE AND WATER DURING FREEZING - DEFROSTING Lavrik N.L. Institute of Chemical Kinetics & Combustion Siberian Branch of Russian Academy of Science, Novosibirsk, Russia, e-mail:lavrik@kinetics.nsc.ru Литература. 1. Мухачёв В.М. Живая вода. Наука, М. 1975, 142с. 2. Workman E.Y., Reynolds S.E. Electrical phenomena occurring the freezing of dilute aqueous solutions and their possible relationship to thunderstorm electricity. // Phys. Rev. 1950, v.78, №3, p.254. 3. Wilson P.W., Haymet D.J.A. The effect of ice growth rate on the measured Workman-Reynolds freezing potential between ice and dilute NaCl solutions. // J. Phys. Chem B. 2010, v.114, №39, p.12585.
ИЗМЕНЕНИЕ КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОГО РАВНОВЕСИЯ ВОДЫ ПРИ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СУЛЬФАТОВ МЕТАЛЛОВ Лаврик Н.Л., Данилов К.Л.,1 Рейнгеверц М.Д.2, Фокин Г.А.3 Учреждение Российской академии наук Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, Институтская 3, E-mail: lavrik@kinetics.nsc.ru 1 Санкт – Петербургский Государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий, 191002, Санкт – Петербург, ул. Ломоносова, 9, Е –mail:Dom83@ yandex.ru 2 ФГУП РНЦ «Прикладная химия», 3 ООО «Газпром трансгаз Санкт – Петербург». 196128, СанктПетербург, ул. Варшавская, 3. Е-mail: gfokin@spb.ltg.gazprom.ru При неполном замораживании природной или технической воды полученная плавлением льда перекристаллизованная (талая) вода имеет величину рН отличную от таковой, которая была у исходной воды. При этом изменение величины рН относительно исходной могут быть как положительны, так и отрицательны [1]. Объяснение этому феномену в настоящее время отсутствует. В данном сообщении мы представляем результаты экспериментов по наблюдению влияния перекристаллизации водных растворов на величину рН и
19
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------предлагаем модель механизма изменения величины рН, в рамках которой можно объяснить изменение величины рН перекристаллизованной воды относительно исходной. Суть предлагаемой модели заключается в том, что при замораживании катионы и анионы могут «вмораживаться» в структуру льда с разной эффективностью. Наличие разной концентрации катионов и анионов во льду приведёт к тому, что при плавлении льда в перекристаллизованной (талой) концентрации анионов и катионов тоже будут различаться. Таким образом, если во льду преимущественно будут находиться анионы сильных кислот, то в воде, полученной плавлением льда, анионы будут преимущественно акцептировать протоны и величина рН относительно исходной будет расти (защелачивание). Напротив, если в образовавшемся льду будет иметь место преимущественная концентрация катионов сильных оснований, то в воде, полученной плавлением льда, преимущественно будут акцептироваться анионы ОН- и величина рН талой воды относительно исходной уменьшится (закисление). Для проверки предлагаемой модели механизма изменения величины рН при перекристаллизации воды были проведены эксперименты по наблюдению изменения величин рН при перекристаллизации водных растворах сульфатов металлов и других модельных систем. Результаты эксперимента показали, что величины рН перекристаллизованной воды выше, чем значения рН водных растворов той же концентрации соли, но полученных обычным способом (разбавление исходного раствора), т.е. имеют место положительные отклонения от «теоретического» значения. В рамках предлагаемой модели положительные отклонения величины рН от «теоретического» значения интерпретируется как преимущественное (относительно ионов металлов) акцептирование («вмораживание») анионов SO42- льдом. При размораживании льда в получившейся воде эта большая концентрация анионов сохранится и, соответственно, эти анионы будут преимущественно акцептировать ионы гидроксония (Н3О)+, уменьшая их концентрацию, и, тем самым, «приводить» к росту величины рН. Возможное объяснение изменения величины рН за счёт изменения карбонатного равновесия в процессе замораживаниеразмораживание, по-видимому, не может считаться корректным, поскольку эксперименты по измерению величины рН проводились не менее чем через 5 минут после начала активного перемешивания раствора и , кроме того, эффекты изменения рН отсутствовали для деионизованной воды. Последнее означает установление равновесия углекислый газ в воздухе – углекислый газ в воде (угольная кислота). Замораживание водных растворов и деионизованной воды проводилось в полиэтиленовых цилиндрических емкостях диаметром ~ 5 см в морозильной камере «Бирюса» с программирующим устройством, позволяющим стабильно проводить замораживание в температурном диапазоне (-1 ч -30оС). Температура замораживания составляла (-15±1)оС. Для определения концентрации солей использовали спектрофотометр «Хьюлетт-Паккард» (длина волны наблюдения величины поглощения - 210 нм в стандартная 1 см кварцевой кювете). Величины рН определяли с помощью рН метра «Анион-1041». Температура проведения спектральных и электрохимических экспериментов составляла (25±0.5)оС. CHANGES IN THE ACID ALKALINE BALANCE OF WATER IN THECRYSTALLIZATION OF AQUEOUS SOLUTIONS OF METAL SULFATES Lavrik N.L., Danilov K.L.1, Reigevertz M.D.2, Fokin G.A.3 1
Institute of chemical kinetics & combustion SB RAS, E-mail: lavrik@kinetics.nsc.ru Sankt-Peterburg State University of low temperatures technologies, 192002 Sankt-Peterburg, Lomonosov str.9. 2 FGUP RNZ «Applied Chemistry», 3 ООО «Gazprom transgaz Sankt-Peterburg»,196128, Sankt-Peterburg, Warshavskaya str.3.
Литература 1. Данилов К.Л., Акулов Л.А., Калниньш К.К., Лаврик Н.Л., Фокин Г.А. Влияние динамики замораживания водной среды на каталитическую активность талой воды. // Вестник Международной академии холода. 2010, № 2, С.34-37.
20
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ ВАРИАЦИЙ ИЗОТОПНОГО СОСТАВА ВОДЫ НА ЕЕ БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ Лобышев В.И., Киркина А.А. Физический факультет, Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, 119992, Россия, Москва, Ленинские горы. E-mail: lobyshev@yandex.ru Напомним, что природная вода является смесью изотопных форм молекул вследствие наличия стабильных изотопов 16О, 17О, 18О, 1Н, 2Н и радиоактивного изотопа 3Н с периодом полураспада 12,5 лет. Радиоактивные изотопы 14О, 15О, 19О характеризуются временами полураспада 76,5; 118 и 29,5 с и практически отсутствуют в природной воде. Относительное содержание наиболее распространенных изотопов дейтерия и 18 О в природных водах составляет в среднем 0,015% (150ppm) и 0,2% и варьирует в пределах 0,0079 – 0,0195% и 0,1887 – 0,2083% соответственно вследствие фракционирования изотопов воды в природных процессах. Проблема влияния изотопного состава воды на ее биологическую активность возникла сразу после первых экспериментов с обогащенной дейтерием водой, выполненных Банесом в 1933г. Для филаментов водоросли Spirogyra nitida, культивируемой в воде с повышенным содержанием дейтерия 0,06%, было характерно уменьшение подвижности, значительное уменьшение количества разрывов и увеличение длительности жизни. В то же время, увеличение концентрации дейтерия в воде не приводило к заметным изменениям в скорости деления клеток или их удлинения, однако вследствие большей долговечности клеток наблюдалось большее число делений клеток. Наряду с ингибирующим (или стабилизирующим) влиянием «утяжеленной» воды было обнаружено также стимулирующее действие на живые организмы. Так количество клеток Euglena gracilus, культивируемых в течение 45 суток при температуре 17-200С, было увеличено на 15,6% в среде, содержащей 0,06% дейтерия. При этом количество подвижных микроорганизмов по сравнению с контролем возрастает примерно в 2,3 раза. До конца 30-х годов было выполнено несколько десятков работ (с 1939 по 1956 г. публикации по дейтерию практически отсутствуют), результаты которых привели к выводу о том, что концентрированная тяжелая вода является ядом для живых организмов. Однако, дейтерий воды в малых количествах может оказывать различное влияние - как активирование, так и ингибирование, зависящее как от вида организма, так и от исследуемой функции. Феномен аномального влияния малых вариаций концентрации дейтерия в воде на развитие ряда живых организмов, установленный еще в начале тридцатых годов, не был понят и был незаслуженно забыт. На наш взгляд основным недостатком вышеописанных работ является отсутствие зависимостей наблюдаемых эффектов от концентрации дейтерия в воде. Очевидно, что эта зависимость должна быть немонотонна, поскольку большие концентрации дейтерия всегда приводят к ингибированию, а малые могут оказывать активирующее действие. Поэтому выбор одной произвольной концентрации дейтерия в опытах с организмами, имеющими различную чувствительность к изменениям изотопного состава воды, может привести к различным, в том числе и незначимым результатам. После длительного перерыва аналогичные работы были возобновлены в 60-х годах. В работах Б.Н.Родимова было показано активирующее влияние талой воды, полученной из снега, на ряд биологических процессов, было получено увеличение продуктивности сельскохозяйственных животных и растений. К этому времени уже существовала хорошо разработанная теория фракционирования изотопов при фазовых переходах воды. Накопилось также много экспериментальных данных, свидетельствующих о том, что атмосферные осадки содержат уменьшенной количество тяжелых изотопов воды и в первую очередь дейтерия. Наиболее «облегченной» является вода из свежевыпавшего снега. Поэтому рабочей гипотезой, объясняющей влияние талой воды на животных и растения, стало стимулирующее влияние пониженной концентрации дейтерия в воде, что и было доказано в последующих экспериментах. Наши исследования регенерации гидроидных полипов Obelia geniculata, проведенные в широком интервале значений концентраций добавленной D2O к обычной морской воде показали, что наряду с резким ингибированием процесса высокими концентрациями дейтерия, наблюдается активация регенерации малыми концентрациями. Максимальный активирующий эффект наблюдается при содержании добавленного дейтерия около 0,1%. Аналогичные результаты получены при изучении активности Na,K и Ca,Mg-АТФаз. В опытах на дрейфующей полярной станции было показано, что в тающих льдах наблюдается активация роста микроводорослей как при небольшом увеличении, так и уменьшении содержания дейтерия относительно нормальной концентрации дейтерия в воде океана. В последние годы стала очень популярна идея использования в терапевтических целях воды, глубоко очищенной от дейтерия и появились компании, производящие такую воду. Нами были проведены эксперименты с глубоко очищенной от дейтерия водой на Na,K-АТФазе и сперматозоидах различных организмов. Показано, что вода с содержанием дейтерия 4 ppm не изменяет гидролитическую активность фермента, но в среде с содержанием дейтерия около 90 ppm наблюдается уменьшение активности фермента. Приводятся данные об изменении подвижности сперматозоидов в «облегченной» воде и о развитии оплодотворенных яиц вьюна. Обсуждаются возможные механизмы наблюдаемых феноменов. INFLUENCE OF ISOTOPIC CONTENT VARIATION OF WATER ON ITS BIOLOGICAL ACTIVITY V.I.Lobyshev, A.A.Kirkina Physics Department, M.V.Lomonosov Moscow State University. E-mail: lobyshev@yandex.ru
21
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------СТРУКТУРА ВОДЫ, МИЛЛИМЕТРОВЫЕ ВОЛНЫ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ Лященко А.К. Учреждение Российской академии наук Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова РАН, 119991, Россия, Москва, Ленинский проспект 31, E-mail: aklyas@mail.ru Интегрирующие механизмы, связанные со структурой воды, на пути от среды и территории, где протекают биохимические процессы, к сигнальным и регулирующим функциям сложной системы рассмотрены в трех аспектах: 1.Различные виды воды (объемная, гидратная, поверхностная, гелеобразующая, кристаллогидратная и др.) и концентрационные соотношения, которые реализуются при переходе от разбавленного раствора к микрогетерогенной воде биологических объектов. 2.Разные временные масштабы, .которые проявляются от элементарных движений молекул воды, через структурную коллективную динамику, до макроскопических термодинамических свойств и метастабильных состояний. 3.Взаимодействие с электромагнитным излучением на разных уровнях организации объектов, (начиная от единичного ограниченного ротатора, через структурно-кинетические изменения воды в области ближнего порядка, релаксацию ионных агрегатов, до водной поверхности, биологических клеток и тканей, в первую очередь кожи) и их контакт с внешней средой (геофизические и другие факторы мм излучения). Предложен общий подход, в котором совместно рассматриваются: 1. Элементарная и коллективная динамика молекул воды за малые времена, оригинальная льдоподобная модель ее структуры, неоднородности в единой сетке водородных связей и неравновесные состояния воды, определяемые появлением макро и микроповерхностей раздела (в частности, отсутствием условий насыщенного пара). .2 Гидратация, комплементарная структура и динамика водных растворов электролитов и неэлектролитов в разных концентрационных областях и граница между ними, которая имеет принципиальное значение в случае биологических жидкостей, так как приводит к появлению микрогетерогенной динамики воды за малые времена, определяющей возможность и условия гелеобразования биологических структур. 3 .Связь структурных изменений воды в растворах неэлектролитов и электролитов с гомогенными, гетерогенными равновесиями и процессами разделения веществ. Эти общие механизмы нами установлены в случаях кислотноосновного равновесия, комплексообразования, полимеризации в растворах полиэлектролитов, мембранного разделения, растворимости газов и солей, их сокристаллизации, стеклования и аморфизации кристаллогидратов, образования клатратных гидратов, а также изменений кинетики роста и адсорбции примесей на заряженных поверхностях (на примере роста разных граней кристаллов). 4. Биологические следствия, связанные с микронеоднородным распределением и разным структурным состоянием воды, молекул неэлектролитов (низкомолекулярная фракция) и различных, биологически значимых ионов в клетках и тканях. Они определяют переход от структурной микроинформации воды за малые времена к макроинформации в реальных масштабах времени ,значимой для биологических объектов. Предлагается модель формирования долговременных паталогических состояний организма, являющихся следствием болезни и соответствующего длительного изменения концентрации и вида метаболитов биологических жидкостей клеток и тканей. Ей соответствует изменение баланса гидрофильной и гидрофобной гидратации одних и тех же или разных полифункциональных молекул и ионов, установленными изменениями структурно-кинетических свойств воды, их влиянием на гидратационные процессы и гомогенные, гетерогенные равновесия и, в первую очередь, на ионно-обменные реакции, изменение распределения ионных примесей и других микрокомпонентов в клетках и тканях, которое все более усугубляет течение длительной болезни (своеобразная структурная «память» воды в растворах, приводящая к длительной памяти биохимических реакций, которая может иметь значение и в других биологически значимых случаях «памяти» не связанных с болезнью). Процесс восстановления концентрации ионных микрокомпонентов, по-видимому, может быть ускорен при лечебном воздействии малых и сверхмалых доз, используемых в гомеопатии, а также под действием мм излучения, создающего градиентные «потоки» и перемешивание на наноуровне. Рассмотрены закономерности, определяющие диэлектрические спектры, поглощение и излучение воды во всей области ориентационной поляризации и их связь с динамикой гидратных оболочек ионов и молекул (на основе модели ограниченных ротаторов), а также с дипольными и ионными потерями водного диэлектрика. Установлена специфика мм области и частотная граница между коллективными и квазирезонансными процессами, находящаяся в этом диапазоне. Водно-электролитная среда организма рассматривается как исходный объект воздействия мм волн. Влияя на микроциркуляцию воды и ионов, мм волны могут оказывать воздействие на распределение и рекомбинацию свободных радикалов в межклеточной жидкости. Механизм радиопротекторного действия мм волн может быть понят на этой основе. Развита модель первичной мишени мм волн в коже, основанная на различиях поглощения внутри и внеклеточной жидкости, что приводит к влиянию на насосы клетки и распределение потенциала на мембранах. КВЧ лечебное воздействие связано с «подпиткой» клетки при оптимизации внутренних и внешних факторов передачи низкоинтенсивного мм излучения. Это свойство поглощения энергии характерно только для биологических объектов. STRUCTURE OF WATER IN SOLUTIONS, MILLIMETER WAVES AND BIOLOGICAL EFFECTS A.K. Lyashchenko Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, E-mail aklyas@mail.ru
22
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ИЗЛУЧЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ В МИЛЛИМЕТРОВОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА Лященко А.К., Каратаева И.М., Козьмин А.С.1, Бецкий О.В.1 Учреждение Российской академии наук Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова РАН, 119991, Россия, Москва, Ленинский проспект 31, E-mail: aklyas@mail.ru 1 Учреждение Российской академии наук Институт радиотехники и электроники РАН 141120, Россия, , Фрязино, Московская обл., пр. Введенского, 1 Развитие радиоэлектроники в последние 20-30 лет существенно расширило наши возможности в изучении диэлектрических характеристик, поглощения и излучения простых и сложных водных систем во всей области ориентационной поляризации (включая мм, субмм и ИК диапазоны), а также исследовании их радиояркостных характеристик с использованием дистанционных экспериментальных методов. Рассмотрены закономерности излучения и поглощения водных растворов электролитов в миллиметровой области спектра и их связь с дипольными и ионными потерями водного диэлектрика. Показано, что молекулярные механизмы движения молекул воды и ионов в их гидратных оболочках определяют указанные процессы. Проведены дистанционные измерения водных растворов электролитов в комнатных лабораторных условиях с использованием высокочувствительного радиометра на частоте 61.2 ГГц с чувствительностью 0.07К при 298 К. Установлены отличия излучения при различной концентрации солей и разнознаковые по сравнению с водой изменения для растворов разного состава. Максимальные отклонения наблюдаются в растворах гидроокисей и кислот, для которых характерны наибольшие ионные потери. Развиты основы экспериментального дистанционного метода анализа концентраций компонентов в концентрированных растворах электролитов и мониторинга концентраций воды в сложных водных системах. Делается предположение, что различия излучения растворов клетки и межклеточной жидкости могут использоваться при передаче электромагнитных сигналов через водно-электролитную подсистему организма.
Рис.1. Пример регистрируемого излучения раствора NH4NO3 радиометром. 1-сигнал от потолка; 2-дистиллированная вода; 3 – раствор 1,21m NH4NO3. На рис 1. Представлен пример, показывающий отличия воды и растворов NH4NO3, для которых наблюдается более сильное излучение по сравнению с водой. RADIATION OF AQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTIONS IN MILLIMETER SPECTRA RANGE A.K.Lyashchenko, I.M.Karataeva,A.S.Kosmin,O.V.Betskii Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, E-mail aklyas@mail.ru 1 Institute of Radio Engineering and Electronics of the Russian Academy of Sciences
23
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Е.Г. Митюгова, О.В. Швецова Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), 190013, Россия, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 26, E-mail: evgenia-mityugova@yandex.ru Работа посвящена исследованию влияния электрофизической обработки дистиллированной воды на ее физико-химические свойства посредством приложения к ней переменного частотно-модулируемого электрического потенциала, создаваемого электродами прибора «TRAL». Результаты определения осмотического давления водного раствора поваренной соли (NaCl), массы испарившейся дистиллированной воды, ее поверхностного натяжения и динамической вязкости в зависимости от времени обработки жидкости переменным частотно-модулируемым сигналом (ПЧМС) несущей частотой 50 Гц представлены в таблице 1.
Необработанная Обработанная ПЧМС в течение времени (мин.)
20 40 60
340,52 389,16 437,81 466,99
за 20 мин.
за 40 мин.
за 60 мин.
0,0790 0,1072 0,1162 0,1193
0,1743 0,1992 0,2078 0,2190
0,2731 0,2883 0,3017 0,3211
Динамическая вязкость (при температуре 20 оС) η·103, Па·с
Дистиллированная вода
Поверхностное натяжение (при температуре 20 оС) σ·103, Н/м
Осмотическое давление водного раствора NaCl (концентрация 0,01 г/мл) πо, Па
Таблица 1 – Физико-химические свойства дистиллированной воды, необработанной и обработанной ПЧМС Физико-химические свойства воды Масса испарившейся воды с открытой поверхности, г
72,75 [1] 94,01 107,80 116,57
0,9982 0,9855 0,9801 0,9799
При изучении воздействия переменного частотно-модулируемого сигнала на физико-химические свойства дистиллированной воды были выявлены их изменения, представленные в таблице 2. Таблица 2 – Изменение физико-химических свойств дистиллированной воды, обработанной ПЧМС Время обработки воды ПЧМС, мин. 0 20 40 Изменение осмотического давления водного раствора NaCl, (Δπо/πо)·100% +14,28 +28,57 за 20 мин. +34,01 +47,09 за 40 мин. +14,29 +19,22 Изменение массы испарившейся воды, (Δm/m)·100% за 60 мин. +5,57 +10,47 Изменение поверхностного натяжения, (Δσ/σ)·100% - + 29,22 + 48,18 Изменение динамической вязкости, (Δη/η)·100% -1,27 -1,82
60 +37,14 +51,01 +25,65 +17,58 + 60,23 -1,84
Полученные результаты позволяют выдвинуть предположение: пространственное расположение молекул дистиллированной воды, обработанной ПЧМС, становится более тривиальным, переходя из сложной тетраэдрической конфигурации, возможно, в плоскостную за счет разрыва нескольких водородных связей. Исследование влияния ПЧМС на свойства воды позволит выявить оптимальные режимы обработки, при которых их изменение будет способствовать интенсификации различных производственных, технологических и биологических процессов, проходящих в водной среде или в присутствии воды. INVESTIGATION OF CHANGING WATER’S PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES UNDER ELECTROPHYSICAL TREATMENT E.G. Mityugova, О.V. Shvetsova St.-Petersburg State Technological Institute (Technical University), E-mail: evgenia-mityugova@yandex.ru Литература 1. Краткий справочник физико-химических величин. Издание десятое, испр. и дополн. / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой – СПб.: «Иван Федоров», 2002. – 240 с., ил.
24
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ИЗМЕНЕНИЕ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ВОДЫ ПРИ ДИСТАНЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НЕЕ ОКСИДИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЯ. Новиков С.Н., Ермолаева А.И., Тимошенков С.П., Германов Е.П.1 Национальный исследовательский университет «МИЭТ», 124498, Россия, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д.5, E-mail: viktor118@mail.ru 1 Фонд ДСТ, 129085, Россия, Москва, улица Годовикова, д.2, 96, E-mail: dstfund@gmail.com Использовалась дистиллированная вода, структура которой изучалась методом кривых изотермического испарения, эффективность которого была показана в работе [1]. Дистанционное воздействие на воду поверхности алюминиевой фольги (толщина приблизительно 0,5 мм), имеющей анодно-оксидную пленку (АОП), осуществлялось путем неплотного покрытия сосуда с водой «Al-крышкой», таким образом, что между АОП и зеркалом воды было расстояние 5-7 мм. После экспозиции под Al-крышкой отбиралась проба воды (приблизительно 0,5 гр.) и переносилась в тигель установки «Дериватограф Q-1500D», позволяющей в автоматическом режиме записывать кинетику изотермического испарения воды в виде зависимостей
,
,
, где
– вес пробы с точностью
; - время наблюдения до 4000 сек.; - температура в пределах . Структура АОП была предварительно исследована методами силовой и емкостной микроскопии, показавшими, что дисперсная поверхность АОП обладает также электрическим микрорельефом [2]. Для и . Эта создания специфических свойств поверхности была проведена модификация АОП прививкой операция осуществлялась погружением Al-крышек в 1М растворы с последующей промывкой водой и сушкой. Указанные растворы модификаторов обладают различной скоростью испарения (приблизительно в 5 раз). , , и (Рис.1) показали, что присутствие Полученные зависимости соответствующих Al-крышек приводит к изменению скорости испарения воды, делая ее аналогичной использованному модификатору, что свидетельствует о возникновении в воде структурной «информационной копии». Возможной причиной этого эффекта является взаимодействие когерентного излучения, возникающего при испарении воды [3], с электрической микроструктурой АОП. Об этом свидетельствуют полученные зависимости (Рис.1).
и
. «Информационная копия»
в воде релаксирует в течение 6 дней
Рис. 1 Сравнение скорости испарения воды и растворов до = 1800 сек. MODIFICATION OF SUPERMOLECULAR WATER STRUCTURE AT DISTANT INFLUENCE OF OXYGENATED ALUMINIUM SURFACE Novikov S.N., Ermolaeva A.I., Timoshenkov S.P., Germanov E.P. National Research University of Electronic Technology 124498, Russia, Moscow, Zelenograd, bldg.5, 4806 st., E-mail: viktor118@mail.ru 1 DST Foundation 129085, Russia, Moscow, 2-96 Godovikova st. E-mail: dstfund@gmail.com Литература: 1. Новиков С.Н., Ермолаева А.И., Тимошенков С.П., Минаев В.С. Влияние надмолекулярной структуры воды на кинетику процесса испарения.// Журнал Физической Химии, 2010, т.84, №4, с. 614-617. 2. Новиков С.Н., Сулакова Л.И., Корункова О.В. Электрический микрорельеф поверхности анодно-оксидных пленок на алюминии.// Журнал Физической Химии, 2002, т.76, №3, с.546-553. 3. Arani R., Bono I., Del Gudice E., Preparata G. QED coherence and thermodynamics of water.// Int. Journal Modern Physics B, 1995, v.9, №15, p.1813-1841.
25
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------РЕГИСТРАЦИЯ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ «ОМАГНИЧЕННОЙ» ВОДЫ ЭКСПОНИРОВАННОЙ РАССЕЯННЫМ СОЛНЕЧНЫМ СВЕТОМ Перевозчиков Н.Ф., Дьяконов Г. И., Малахов Ю.И, Шарихин В.Ф. Московский физико-технический институт, г. Долгопрудный, М.О., Россия, E-mail: n125252p@rambler.ru В работах [1,2] сообщалось об обнаружении нового вида излучения Солнца и возможной связи этого излучения с процессами в биологических системах. Важными для нас оказались работы Л.Уруцкоева с сотрудниками [3], в которых исследовался электровзрыв проводников (в виде фольги) в воде, наблюдалось появление плазменных образований и регистрировались на фотоматериалах следы излучения, которое было названо “странным”. Авторы работы [3] не смогли его отождествить с известными науке излучениями. Описанные работы привлекли наше внимание, поскольку могли быть связаны с излучением, обнаруженным нами ранее. Осознание этих возможностей позволило перейти к экспериментам. Вода в стеклянной кювете объёмом 0.1л выдерживалась в магнитном поле 0,5 Тл в течение 10 – 15 дней в условиях доступа рассеянного излучения Солнца. После выдержки кювета с водой извлекалась из магнитного поля и облучалась красным полупроводниковым лазером мощностью 1,5 мВт. На пути лазерного луча располагалась рулонная 35-миллиметровая фотоплёнка в пластиковой кассете. Время облучения варьировалось от 10 до 25 минут. После облучения фотоплёнка обрабатывалась стандартным способом. В первых же экспериментах на облучённых фотоплёнках нами были обнаружены “следы’’ разной формы и размеров.[4] В дальнейшем при вариации условий эксперимента были найдены условия полной воспроизводимости результатов. На контрольных фотоплёнках, расположенных вне зоны облучения следов не было. Не было следов и на плёнках, облучённых водой без выдержки в магнитном поле, а также при выдержке в слабом магнитном поле. Так же как и в экспериментах [3] размеры следов на фотоплёнке варьировались от 10 мкм до 10 мм. На рис.1 приведена “грибообразная” фигура, которая наблюдается очень часто. Размер “шляпки’ на этой фотографии 5мм. На рис.2 показана фотография части ‘шляпки’ с увеличением 40, где наблюдается слоистая структура похожая на след ударной волны.
Рис.1
Рис.2
Необходимо отметить большое сходство следов на фотоплёнках в наших экспериментах и в экспериментах с электровзрывом проводников в воде [3]. Всё это означает, что фиксируемое нами излучение реально и соответствует наблюдениям других исследователей. Очевидно также, что фиксируемое излучение резко отличается по своим проявлениям от известных к настоящему времени излучений, полей и частиц. HIGH-ENERGY RADIATION EMITTED BY SUNLIGHT-EXPOSED “MAGNETIZED” WATER N.Perevozchikov , G. Dyakonov, Yu. Malakhov, V. Sharikhin Moscow institute of physics and technology. Russia, E-mail: n125252p@rambler.ru Литература 1. Перевозчиков Н.Ф., Шарихин В.Ф.// Новый вид излучения Солнца и физические процессы в биологических системах. Сб. “Физика взаимодействия живых объектов с окружающей средой”. Под ред. Бинги В.Н., М.: 2004. С.121 – 159. 2. Perevozchikov N., Sharikhin V.// New Kind of Electromagnetic Radiation. Proceedings of the Eleventh Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics. Ed. Studenikin A.I. World Scientific, Singapore 2005. P.383 – 387. 3. Уруцкоев Л.И., Ликсонов В.И., Циноев В.Г//. Экспериментальное обнаружение “странного” излучения и трансформации химических элементов. Прикладная физика. 2000.№4. С.83 – 100. 4. Евмененко В.В., Малахов Ю.И., Шарихин.Ф В.//. Исследование взаимодействия лазерного излучения с омагниченной водой. Труды VIII Международной научно – технической конференции “Оптические методы исследования потоков”, Москва, Россия, 28 июня – 1 июля 2005г. С. 373 – 376.
26
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ФИЗИЧЕСКАЯ ОСНОВА ДЕЙСТВИЯ СЛАБЫХ ПОЛЕЙ НА БИООБЪЕКТЫ – КВАНТОВЫЕ ОТЛИЧИЯ СПИН-ИЗОМЕРОВ Н2О Першин С.М. Научный центр волновых исследований ИОФ им. А.М.Прохорова РАН, Вавилова 38, 119991, Москва, Россия, pershin@kapella.gpi.ru Концепция. Действие слабых магнитных и электромагнитных (МП и ЭМП) полей на воду, растительные и живые объекты экспериментально обосновано в разных лабораториях [www.LFBM-congress.spb.ru]. Физическая природа наблюдаемых явлений обсуждается с привлечением свойств воды, но без упоминания спиновых отличий Н2О. Напротив, обнаруженные нами вращательные линии спин-изомеров Н2О в воде [1] и селективное связывание пара-Н2О при формировании гидратных слоёв биомолекул [А.Бункин, 2010] указывают на существование спин-изомеров Н2О, а также возможность пленения мономеров Н2О в каналах [2] льдоподобных структур дают нам основание предложить концепцию действия слабых МП и ЭМП на основе сугубо квантовых отличий спиновых изомеров Н2О. Аддитивный отклик. Энергия W спинового (сверхтонкого) взаимодействия предельно мала ~10-6kT, например, W=μH, где Н-напряженность МП, μ-магнитный момент (спин) протонов молекулы орто-Н2О. Но есть усиление сигнала и действия (аддитивность): Wn=NμH пропорционально объему воды или числу молекул N; суммарный момент поворачивает стрелку компаса в МП Земли, а человек реагирует на магнитные бури. Так контраст МРТ-изображения усиливают введением солей гадолиния для уменьшения времени релаксации спина орто-Н2О. Резонансные процессы усиливают действие переменных ЭМП: параметрический резонанс на ларморовской частоте f = γBDC прецессии спина (γ=42.6 Гц/мкТл гиромагнитное отношение для протона) при значениях фактора В.В. Леднева γBACf -1=0.69; 2.75…. Так близко расположенные уровни орто/пара-Н2О образуют смешанные квантовые состояния, эффективно меняют отношение орто/пара при резонансном действии ЭМП в полосе частот кГц-МГц: уровни Н2О 550-551 и 991-990 разделяет щель менее 100 МГц и 30 кГц. Наконец, физика действия излучения 632.8 нм He-Ne лазера («активация» воды в биообъектах) обусловлена резонансным возбуждением колебательно-вращательного перехода именно спин-изомера орто-Н2О, релаксация которого задерживается на уровне 616 и сопровождается перестройкой водородо-связанных структур. Тепловая энергия kT, резонансное возмущение. Деление клеток в курином яйце в инкубаторе начинается при t0≈37.5 0C, а при 36 0C (уменьшение энергии броуновского движения на 0.3%) деления клеток не будет также как и проницаемости эритроцитов через микрокапилляр 1.3мкм [С.Першин, 2009]. Энергия kT обеспечивает флуктуации центра ОН полосы воды [С.Першин, 2005] и отношения орто/пара линий над ее поверхностью [D.J.Morre, 2008], а также переупаковку молекул Н2О при 4 0С [3] при «резонансе» энергий kT=hΩ и кванта вращения орто или пара изомера Н2О в особых точках воды [С.Першин, 2008], как в маятникеротаторе Максвелла. THE PHYSICAL BASIS OF THE WEAK FIELDS INTERACTION WITH BIO OBJECTS IS THE QUANTUM DIFFERENCES OF H2O SPIN-ISOMERS Pershin S.M. Wave Research Center of Prokhorov General Physics Institute RAS, Moscow, Russia, pershin@kapella.gpi.ru Литература 1. Бункин А.Ф., Нурматов А.А., Першин С.М., Когерентная четырехфотонная спектроскопия низкочастотных либраций молекул в жидкости, УФН, 2006, 176, №8, 883-889. www.biophys.ru/archive/h2o-00014.pdf 2. Golo V.L. and Pershin S.M., Localization of water monomers inside ice-like clusters, 2012, 4 Apr, arXiv:1204.0868v1 [cond-mat.soft]; Physics of Wave Phenomena, 2012, 20, №3. 3. Першин С.М., Крутянский Л.М., Лукъянченко В.А., Об обнаружении неравновесного фазового перехода в воде, Письма в ЖЭТФ, 2011, 94, №2, 131-136. www.biophys.ru/archive/h2o-00021.pdf
27
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ДОМЕНЫ, СОЛИТОНЫ, СПИНЫ ПРОТОНОВ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ САМООРГАНИЗАЦИЯ Петухов С.В. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова 101990, Москва, Малый Харитоньевский переулок, д.4, E-mail: spetoukhov@gmail.com В книге автора [1] представлены факты морфологических и кинематических параллелизмов между надмолекулярными структурами гетерогенного живого вещества, с одной стороны, и доменными и солитонными процессами в относительно гомогенных средах косного вещества (магнетиках, сегнетоэластиках и пр.), с другой стороны. Эти параллелизмы наблюдаются на разных линиях и уровнях биологической эволюции в связи с универсальными формами самоорганизации живого вещества. Волновые процессы в живом веществе, напоминающие по своим свойствам солитонные волны в неживом веществе, были названы автором биосолитонами, а доменные структуры – биодоменами. Эти структуры и процессы отражают фундаментальную способность атомно-молекулярных ансамблей живого к кооперативным формам поведения, при которых множество частиц ведет себя как единая частица. Солитонами в физике называются автолокализованные сгустки энергии, обладающие уникальными свойствами, например, свойством движения с постоянной формой и скоростью, свойством неразрушающего столкновения и пр. В частности, по теории Ландау-Лифшица, которая объясняет феномен физических доменов на основе принципа минимизации потенциальной энергии системы, междоменные стенки в ферромагнетиках и других материалах являются солитонами. Уравнения солитонов выведены в физике для случаев относительно гомогенных солитонных сред, в которых солитоны являются недиссипативными волнами, т.е. не растрачивающими свою энергию и не требующими подпитки энергией при движении. В живых телах названные солитоноподобные волны не являются в строгом смысле солитонами: во-первых, потому, что уравнения солитонов гомогенных сред нельзя напрямую переносить в гетерогенное живое вещество; вовторых, потому, что при движении биосолитонов по живым телам (за счет немышечных или мышечных движителей) зачастую в явном виде затрачивается энергия, что не соответствует свойству недиссипативности солитонов. Почему же названные универсальные кооперативные формы поведения живого вещества организованы по образу и подобию солитонных и доменных структур гомогенных сред? В качестве ответа автором выдвигается концепция существования в живом веществе глубинной – протонной - системы саморегуляции и информации, основанной на системах протонов и их спинов в живом веществе. Речь идет, прежде всего, о биосистемах протонов в структурированной воде живого тела, которое в значительной мере состоит из такой воды (например, медуза на 95% состоит из воды). В названной концепции особое внимание уделяется орто- и пара-изомерам молекул водорода Н2, воды Н2О, метиленовой группы СН2 аминокислот [2-4], а также возможных спиновых изомеров азотистых оснований генетического алфавита. Нами развиваются модели доменного структурирования воды на основе доменного группирования ее орто- и пара-изомеров (учитывая аналогии с доменообразованием в ферромагнетиках и пр.). Автор полагает, что генетическое кодирование биоморфологических структур и вообще биологической самоорганизации во многом нацелено на кодирование ансамблей спино-протонных биодоменов и биосолитонов с использованием названных орто- и пара-изомеров. Нервная система, как и ряд других систем регуляции, возникла в эволюции сравнительно недавно и просто вписалась в эту древнейшую протонную систему самоорганизации и информатики. Автор выражает благодарность Д.Л.Федоровой, пионеру исследований по влиянию ферромагнитных доменных структур на биоорганизмы, обратившей его внимание в 1997 году на начальные примеры сходства доменов в магнетиках и живом веществе. DOMAINS, SOLITONS, PROTON’S SPIN AND BIOLOGICAL SELF-ORGANIZATION S.V. Petukhov Mechanical Engineering Institute, RAS, Moscow, Russia, spetoukhov@gmail.com
1. 2. 3. 4.
Литература Петухов С.В. Биосолитоны. Основы солитонной биологии. М., 1999 Фаркаш Л. Успехи физических наук, 1935, т. XV, вып. 3, с. 347 Tikhonov V., Volkov A. Science, 2002, v. 296, p. 2363 www.biophys.ru/archive/h2o-00011.pdf Shinitsky M., Elitzur A.C. Spin isomers of the methylene group – possible implications for protein structure. Journal “Chirality”, manuscript ID: CHIR-06-0022, from March 29, 2006
28
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------СПИН-ИЗОМЕРЫ Н2О В РЕАКЦИОННОМ ЦЕНТРЕ ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ ПУРПУРНЫХ БАКТЕРИЙ Р.Ю.Пищальников, С.М.Першин, А.Ф.Бункин Научный Центр Волновых Исследований ИОФРАН им А.М.Прохорова, 119991, Россия, Москва, ул. Вавилова 38, E-mail: rpishchal@kapella.gpi.ru Предложен механизм модуляции кинетики населённости возбуждённого состояния специальной пары P* реакционного центра пурпурных бактерий на первой стадии разделения заряда, обнаруженный в экспериментах накачка-зондирование фемтосекундными импульсами в интервале до 3 пс. Две молекулы воды, расположенные в пространстве между специальной парой, молекулами гистидинов L173 и M202 и БХл Ba и Bb, рассматриваются здесь как спин-изомеры с отличающимися магнитными свойствами: орто-Н2О и пара-Н2О. Характерные частоты модуляции кинетики отнесены нами к вращательным резонансам и термам квантовых состояний орто-изомера Н2О [1]. Полученное соответствие позволило предложить взаимодействие вращающегося магнитного момента орто-Н2О, как вентиля процесса переноса заряда, и электрона, обеспечивающее модуляцию кинетики. Для этого в гамильтониан системы были включены слагаемые с характерными энергиями вращательных состояний орто-изомера Н2О. Решение уравнения Лиувилля для матрицы плотности проводилось с учетом этих состояний. При этом релаксационные процессы и ширины экситонных линий моделировались в рамках теории Редфилда для молекулярных агрегатов [2].
Рис.1. Схема уровней энергии, соответствующая состояниям с разделёнными зарядами PB, P*B, P+Bи P+(B-)* в РЦ, где Hg, He1, He2 и Hf – гамильтонианы возбуждённых состояний вращательных и колебательных уровней. Стрелками обозначены основные переходы, задействованные в эксперименте зондирования и накачки
Рис.2. Расположение молекул специальной пары и БХл Ba и Bb, молекулы H2O и гистидина His M202 в РЦ. Цифрами обозначены расстояния в и ангстремах между молекулой H2O ближайшими атомами окружения
SPIN-ISOMERS OF H2O IN THE REACTION CENTER OF PHOTOSYNTHETIC PURPLE BACTERIA R.Y. Pishchalnikov, S.M. Pershin, A.F. Bunkin Wave Research Center, Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Science, 38 Vavilov Street, Moscow 119991, Russia Литература 1. S.M.Pershin and R.Yu.Pishchalnikov. // Physics of Wave Phenomena, 2012, 20, 35-44. 2. V.I.Novoderezhkin, A.G.Yakovlev, R.van Grondelle, and V.A.Shuvalov. // Journal of Physical Chemistry B, 2004, 108, 7445.
29
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЖИВЫЕ ОБЪЕКТЫ Савельев С.В., Морозова Л.А.1 Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН 141190, Фрязино, МО, пл. Введенского 1, ФИРЭ ран, e-mail: savelyev.@ms.ire.rssi.ru. 1 Агф, 141190, Фрязино, МО, проспект Мира 17, e-mail: 4321lark@fryazino.net. В настоящее время нет общепринятой точки зрения, объясняющей природу биологических эффектов. Наиболее просто оказалось ввести в рассмотрение воду, как основной компонент живых организмов, тем более что богатый спектр явлений при взаимодействии КВЧ-волн и живых организмов во многом повторяется в случае чистой воды и ее образований. Поиск механизмов воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) на живые объекты был перенаправлен в сторону чисто физических объяснений наблюдаемых биологических явлений, в центре внимания которого находится вода. Однако, наличие биологических, мощностных и резонансных, эффектов, проявляющихся при взаимодействии сложно организованных живых организмов и ЭМИ заставляет рассматривать живые объекты вместе со своей водой, организованной данным живым организмом. В настоящей работе на примере изменения проводимости воды рассмотрен отклик реальной системы «вода – популяция простейших» при воздействиях низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ-диапазона. Произведены измерения проводимости в случае чистой воды и при наличии в воде живых организмов. Динамика изменения сопротивления воды в реальном времени позволяет конкретизировать механизм взаимного влияния живых организмов и действия на них ЭМИ. Схема постановки и проведения эксперимента фиксации изменения проводимости воды в системе «вода – обитающая в воде популяция простейших» под действием ЭМИ аналогична представленной в [1]. Динамика проводимости водной среды от времени при действии КВЧ-излучения показана на рис. 1. Кривая изменения проводимости характеризуется тремя временными интервалами, Т1 – время от облучения до начала изменения проводимости, Т2 – время достижения минимума проводимости, Т3 – время восстановления проводимости водной среды. Наличие трёх временных интервалов указывает на биологический характер наблюдаемых прочессов. Разработанная методика эксперимента гипотетически базировалась на возможности фиксации отклика системы «вода – популяция простейших» в виде изменения параметров водной среды при внешнем воздействии сложноорганизованного биологического объекта и ЭМИ. Действительно, согласно концепции популяционного гомеостаза, внутрипопуляционные отношения простейших обязаны обеспечивать единство популяции за счет действия популяции на воду, как среду своего обитания. Тогда воздействие ЭМИ на популяцию простейших должно приводить к изменению параметров воды за счет взаимного влияния «вода – обитающая в воде популяция».
Рис. 1. Временная динамика проводимости воды. Действие ЭМИ – между точками 1 и 2. В работе впервые экспериментально зафиксировано влияние ЭМИ на биологический объект. Реакция популяции указывает на групповой отклик особей на внешнее воздействие, синхронность которого организована межклеточным информационным каналом, базирующимся на уровне метаболитов, процессе реструктуризации воды. Переходной процесс эффекта (Т1) определяется временем обмена информации между особями популяции, выход в насыщение биологического объекта объясняется выдавливанием энтропии, приобретенной живым объектом в результате внешнего воздействия, во внешнюю среду. Время повторяемости результатов экспериментов по низкоинтенсивным воздействиям ЭМИ на живые объекты определяется временем восстановления энтропии системы «живой организм – среда обитания» и составляет для популяции простейших 10 часов по порядку величины. TНE ACTION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION ON BIOLOGICAL OBJECTS Savel’ev S.V., Morozova L.A. Литература 1. Савельев С.В. Взаимное влияние биологических систем и эффективность воздействия на них электромагнитного поля. // Миллиметровые волны в биологии и медицине. 2004. № 4. С. 20 – 27.
30
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВОДА И ФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ Слесарев В.И. Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова МЗиСР, 194156, Россия, Санкт-Петербург, Пискаревский д .47 E-mail: valivsles@yandex.ru ВОДА – самое распространенное и удивительное вещество, которое до сих пор - сплошная цепь тайн и загадок. Вещество ВОДА – открытая, термодинамически неравновесная, структурно неоднородная, автоколебательная, нелинейная, мультипараметрическая, супрамолекулярная аквасистема, надмолекулярный континуум которой обеспечен единой динамичной сеткой водородных связей. Поскольку природа водородной связи двойственна – и электростатическая, и ковалентная, поэтому воде характерен многогранный дуализм. Вода, взаимодействуя со слабыми и очень слабыми полями, сохраняя свою внутреннюю энергию, изменяет структуру своей сетки водородных связей, что приводит её к фазовым переходам второго рода и к новым физико-химическим свойствам. Впервые предложен кластерно-клатратный механизм безреагентного изменения свойств воды, который объясняет способность воды быть приемником воздействия физических полей. В то же время, вода, как автоколебательная и термодинамически неравновесная система, является и источником электромагнитных (ЭМИ) и акустических (АИ) излучений в широком диапазоне частот от долей герц до террагерц. Структурное разнообразие нано-, микро, и макрофрагментов сетки водородных связей (Hсетки) проявляется не только в параметрах собственных излучений воды, но и их модулированности. Наличие у воды собственных излучений позволяет раскрыть природу биополей живых организмов, рассматривая их как акусто-электромагнитные излучения их аквасистем. Открыто и зафиксировано [1] наличие у воды явления АКВАКОММУНИКАЦИИ, характерного для неживых и живых водосодержащих систем. Аквакоммуникация заключается в том, что вода способна воспринимать, сохранять, передавать и терять уровень организованности (i=I/S) своих надмолекулярных фрагментов при внешних воздействиях, где I и S - информация и энтропия, статистические термодинамические функции состояния системы, характеризующие её организованность и хаос, соответственно. Механизм аквакоммуникации – резонансно-волновой. Вследствие аквакоммуникации вода способна формировать в своей среде для своих излучений динамические диэлектрические волноводы. Благодаря аквакоммуникации вокруг молекул растворенных веществ или их частиц в водных растворах формируются их аквамодели, а под воздействием физических полей – аквамодели этого воздействия, действие которых на биологические объекты аналогично действию исходного вещества или излучения. Механизмы передачи и воздействия вещества на водосодержащий объект могут быть молекулярно-кинетическими и резонансно-волновыми. Аквакоммуникация, её резонансно-волновой механизм и способность воды формировать аквамодели и акваволноводы позволяет подойти к научному объяснению следующих фиксируемых в жизни, но малопонятных и немеющих теоретического обоснования явлений: механизм, скорость и дистанцию распространения запахов; дистанционное воздействие ферромонов на живые объекты и их ответные действия; эффект Кирлиан и его газоразрядная визуализация (ГРВ, GDV); сетки Хартмана и сетки других авторов; появление неопознанных световых эффектов в атмосфере и рисунков на полях; воздействие фен-шуй и топологических преобразователей излучений воды на живые объекты; механизм действия акупунктурно-чакровой системы человека; потенциирование в гомеопатии, как автоколебательный процесс самоорганизации и саморазрушения аквамодели объекта воздействия; гомеопатия и эффект Фоля, в основе которых реализуется резонансно-волновой механизм воздействия аквамодели препарата на организм. WATER AND PHYSICAL FIELDS Slesarev V.I. Russia, St-Petersburg, N-W State Medical University p.n. I.I. Mechnikov, E-mail: valivsles@yandex.ru First the mechanism of cluster-clathrate reagentless changes in the properties of water was proposed and the water-communication phenomenon was discovered. Литература 1.
Слесарев В.И., Шабров А.В. Диплом № 281 на открытие «Явление аквакоммуникации в водосодержащих системах», РАЕН, 23.06.2005, Москва, приоритет от 15.12. 2001 г.
31
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВНЕШНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ И СТРУКТУРА ВОДЫ: «ЭМУЛОНЫ» Смирнов А.Н. Московский Государственный Технический Университет Радиотехники, Электроники и Автоматики, 119454, Россия, Москва, Вернадского проспект 78, E-mail: a.n.smirnov@mail.ru Для воды характерна ярко выраженная способность к самоорганизации вследствие образования водородных связей и кооперативных эффектов. Ряд фактов свидетельствует о том, что в воде могут существовать гигантские упорядоченные структуры ( ФЕСЕНКО ; ИВАНИЦКИЙ и др.) Используя оптический метод, метод акустической эмиссии, а также термический анализа нами в воде обнаружены надмолекулярные комплексы с размерами 1- 100 мкм, распределённые в водной системе. Учитывая характерные свойства этих надмолекулярных образований, для них предложено название «эмулоны». Размеры и пространственная организация эмулонов зависят от состава водного раствора, температуры и предистории образца. . Водная среда представляет единую систему, это приводит к тому, что её свойства не являются простой суммой, отдельных структурных элементов, а возникает феномен кооперативности. На рис. 1 представлено влияние температуры на структуру воды.
4°С 20°С 75°С Рис.1. Влияние температуры на структуру воды. Размеры каждого кадра 2x2 mm. Полидисперсная структура эмулонов существующих в воде, приводит к полимодальному отклику на внешние воздействия, проявлению гистерезисных явлений и значительным временам релаксации. Показано, что жидкая вода легко меняет структуру. С этим связаны сезонные изменения свойств воды, а также изменения при воздействии различных физических факторов. Приводится объяснение аномальных свойств «талой воды» и причин образования «парящего водяного мостика». На изменения структуры водных растворов в процессе исследований следует обращать серьезное внимание, особенно при биологических опытах, поскольку вода, в большинстве случаев, является первичной мишенью воздействий на биологические системы. THE EXTERNAL AFFECTS AND THE WATER STRUCTURE: EMULONS A.N.Smirnov Moscow State Technical University Radiotechnics, Electronisc and Automatics, 78 Vernadsky prosp., Moscow, 119454, Russia E-mail: a.n.smirnov@mail.ru Литература 1. Смирнов А.Н. Структура воды: новые зкспериментальные данные.// Наука и технологии для промышленности. 2010, №4, с.41-45. 2. Смирнов А.Н..Новые структуры воды: эмулоны // МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА, Физика живого, 2010, т.18, №2, с.5-17.
32
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ ВОДЫ, ЭКСПОНИРОВАВШЕЙСЯ В РАЗЛИЧНЫХ МАГНИТНЫХ УСЛОВИЯХ, НА РОСТ РЯСКИ МАЛОЙ (LEMNA MINOR) М.Г. Таликина, В.В. Крылов, Ю.Г. Изюмов Учреждение Российской академии наук Институт биологии внутренних вод РАН им. И.Д. Папанина, 152742, Россия, п. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, E-mail: talykina@ibiw.yaroslavl.ru Низкочастотные флуктуации магнитного поля в нанотесловом диапазоне, соответствующие магнитной буре (МБ), вызывают различные биологические эффекты [1,2]. Исходя из предположения о влиянии данного фактора на тандем «вода – организм», возник интерес к рекогносцировочной оценке реакции гидробиологического объекта, помещённого в воду, с предварительной еë экспозицией в искусственно воспроизведённой МБ. С этой целью проведен семидневный эксперимент. Объектом исследования были одновозрастные колонии листецов ряски малой с удаленными корешками (30 пар в каждом варианте). Для экспериментов использовали дистиллированную воду (pH = 7.24 ) и искусственную жёсткую воду (состав: 192 мг NaHCO3, 120 мг CaSO4×2H2O, 120 мг MgSO4, 8 мг KCl, на 1 л, pH = 8.54 ). Воду ежедневно экспонировали в геомагнитном поле (ГМП1), в геомагнитном поле, естественные флуктуации которого были скомпенсированы (ГМП2), и в искусственно воспроизведённой МБ, продолжительностью 24 часа [3]. Во время проведения эксперимента естественные магнитные бури не зафиксированы. Смену экспонированной в МБ воды в ёмкостях с ряской производили каждые сутки в одно и то же время. Полное освещение светом дневной лампы продолжалось 16 ч при температуре 22-23˚С. Регистрировали количество, площадь, сухую массу колоний и листецов, а также количество и длину корешков, развившихся за 7 дней вегетации. Таблица. Показатели вегетативного роста ряски в контроле и опыте Все Площадь Сухая масса листецов, мг Все Длина корешков, мм Вариант
листецы, шт.
листеца, мм
всех
одного
корешки,
всех
одного
шт
2
Дист _ГМП1
97 ± 5.3
3.3 ± 0.1
4.7 ± 0.2
0.049 ± 0.000
41 ± 3.3
650 ± 42.3
16 ± 0.3
Дист_ГМП2
94 ± 1.8
3.4 ± 0.1
5.0 ± 0.2
0.053 ± 0.003
42 ± 1.9
696 ± 31.2
17 ± 0.1
Дист_ МБ
85 ± 6.4
3.6 ± 0.2
4.4 ± 0.2
0.052 ± 0.002
45 ± 1.5
896 ± 44.8*
20 ± 0.7*
Вода_ГМП1
101 ± 3.0
4.1 ± 0.2
4.7 ± 0.1
0.046 ± 0.001
58 ± 2.7
1532 ± 49.9
27 ± 0.9
Вода_ГМП2
108 ± 3.0
4.5 ± 0.2
5.7 ± 0.1
0.053 ± 0.000
67 ± 3.2
1718 ± 65.9
26 ± 1.2
Вода_МБ
114 ± 0.3
4.1 ± 0.0
5.8 ± 0.1
0.051 ± 0.000
71 ± 1.2
1783 ± 51.7
25 ± 0.9
Примечание. * - достоверность различий (p<0.05) с вариантами в одной и той же водной среде. В жёсткой воде процессы развития исследованных вегетативных органов ряски протекали более интенсивно, чем в дистиллированной воде. В “бессолевых” условиях заметна стагнация роста растений и стимулирующее воздействие искусственно воспроизведённой МБ на развитие корешков. Дисперсионный анализ выявил значимый эффект совместного действия двух реальных факторов - магнитные условия и химический состав воды – на длину корней у ряски (F(2.97)=4.69, p<0.01). Это согласуется с полученными ранее данными об активизирующем влиянии МБ на митотические процессы [2]. Известно также, что действие МБ с большей вероятностью проявляется в неоптимальных условиях развития [4], в нашем случае примером этого может служить “бессолевая” среда. EFFECT OF WATER, EXPOSED IN DIFFERENT MAGNETIC CONDITIONS ON THE GROWTH DUCKWEED (LEMNA MINOR) M.G. Talikina, V.V. Krylov, Yu.G. Izyumov Institute for Biology of Inland Waters of the Russian Academy of Science, E-mail: talykina@ibiw.yaroslavl.ru Литература 1. Крылов В.В., Чеботарева Ю.В., Изюмов Ю.Г. и др.// Биология внутренних вод, 2010, № 4, с. 67-70. 2. Таликина М.Г., Крылов В.В.// Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы. РТ-принт. 2011. с. 215-216 3. Крылов В.В., Зотов О.Д., Клайн Б.И.// Патент RU108640U1 13/05/2011 4. Ораевский В.Н., Бреус Т.К., Баевский Р.М. и др.// Биофизика, 1998, т. 43(5), С. 819-826.
33
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------АНАЛИЗ ЧАСТОТНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ВЯЗКОСТИ ВОДЫ, ОБРАБОТАННОЙ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ НИЗКИХ ЧАСТОТ Д. В. Торголов, М.Г. Барышев, Н.С. Васильев ГОУ ВПО «Кубанский государственный университет», 350040 Россия, г. Краснодар, ул. Ставропольская 149, E-mail: dvtorgolov@yandex.ru В работе представлены результаты исследования вязкости дистиллированной воды при воздействии низкочастотного магнитного поля напряженностью 130 А/м. Измерения вязкости проводились при помощи капиллярного вискозиметра. В результате были построены зависимости вязкости воды от частоты обработки при фиксированной температуре. Измерения вязкости проводились в диапазоне температур от 24 до 81 °С с шагом в 3 °С.
Рис.1. Частотные зависимости вязкости при постоянной температуре 24, 36, 54, 81 ˚С. Из работ [1, 2] известно, что структурная перестройка воды происходит в области температур 4, 36 и 81 єС. До 4 єС вода имеет тетраэдрическую структуру, близкую к конфигурации льда. При более высоких температурах сетка водородных связей характеризуется большей долей разрушенных связей. Эти изменения в динамике водородных связей жидкой воды, связанные с температурой, влияют на воздействие низкочастотного магнитного поля фиксированной частоты. Можно заметить следующие особенности воздействия магнитного поля низкой частоты в зависимости от температуры, что чем выше температура, тем меньше эффект обработки полем, а также максимум значения вязкости воды сдвигается в сторону увеличения частоты поля. ANALYSIS OF FREQUENCY DEPENDENCE OF THE VISCOSITY OF WATER, PROCESSED LOWFREQUENCY MAGNETIC FIELD D.V. Torgolov, M.G. Baryshev, N.S. Vasiliev Kuban State University, E-mail: dvtorgolov@yandex.ru Литература 1. Семихина Л. П. Анализ состояния воды в биологических объектах методом низкочастотной диэлькометрии. «Физика в //Сборник биологии и трудов 2-й Российской медицине». Екатеринбург. 2001. 72-73. 2. Холманский, А. С. Научно-техническая библиотека [Электронная ресурс] /Особенности термодинамических свойств воды и биоэнергетика / А. С. Холманский // Биофизика.– 2005.– Режим доступа: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7897.html свободный.– Загл. с экрана.
34
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ЭФФЕКТЫ СЛАБЫХ ПОЛЕЙ И ИЗЛУЧЕНИЙ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕГО ПРОСТРАНСТВА НА ВОДНУЮ СРЕДУ Цетлин В.В., Мойса С.С. Федеральное Государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия, 89154690551, v_tsetlin@mail.ru, butalana07@list.ru Обнаружены квазипериодические вариации электрических токов в заполняющей электрохимическую ячейку чистой воде. В устройстве используются двухэлектродные ячейки, работающие в режиме электролитической ванны при постоянном электрическом поле с напряженностью порядка 1 В/см, электродным перенапряжением до 1 В и плотностью тока не более 0,5 мкА/см2. В таких условиях электрические токи задаются преимущественно скоростью электрохимических реакций образования водорода и кислорода при электродном восстановлении и окислении молекул воды. Воздействие факторов окружающей среды вызывает изменения окислительно-восстановительных свойств воды (окислительно-восстановительного потенциала (ОВП). Наблюдаемое ежедневное изменение ОВП составляет от 5 до 30 мВ и свидетельствует о возрастании электронодонорных свойств молекул воды. Модельные эксперименты с использованием ионизирующего и электромагнитного излучения (поток энергии от используемых источников не превышает 10-8 В/см2) проливают свет на природу воздействующих факторов окружающего пространства и дают основание считать, что ионизирующее и электромагнитное излучения природного фона определяют механизм воздействия изучаемых факторов. Под воздействием ионизирующего и электромагнитного полей излучения, как известно, электроны генерируются вследствие возбуждения и ионизации воды. Универсальным рецептором полей и усилителем их действия является вода, точнее, водная основа живых организмов. Под воздействием излучения повышается количество возбужденных молекул воды, способность отдавать электроны, величина ОВП и растворяющие свойства воды меняются. ОВП характеризует состояние внутренней биологической среды организма. Транспорт электронов и протонов также управляется ОВП жидких сред организма. При проникновении возбужденных молекул воды внутрь клетки активируется водная среда цитоплазмы, органелл и происходящие в ней биохимические функции. Поскольку митохондрии – это индикаторы функционального состояния клеток, особенно чувствительных к агрессии, можно было предположить, что на активность митохондрий и процесс окислительного фосфорилирования могут влиять многие факторы окружающей среды, среди которых особую значимость, на наш взгляд, имеют суточные колебания ОВП воды, вызванные возбуждением электронных оболочек молекул электромагнитным излучением геосфер и в целом окружающей среды. Известно, что изменение рН среды и, особенно, ОВП на биологических мембранах влияет на транспорт веществ внутри клетки за счет процессов электроосмоса. Транспорт электронов через митохондриальную мембрану живой клетки может повышаться за счет внешнего воздействия электронодонорных факторов. В случае воздействия излучения в биологических средах повышается ОВП и электронодонорный фон, который может снижать процесс окислительного фосфорилирования на внутренней митохондриальной мембране. Помимо того, увеличение величины ОВП среды понижает радиорезистентность организма. Обсуждаются механизмы регулирования ОВП и повышения радиорезистентности водных сред организма. EFFECTS OF LOW FIELDS OF RADIATION OF NATURE FACTORS OF THE ENVIRONMENT ON THE WATER MEDIUM Tsetlin V.V., Moisa S.S. Federal State Budget Establishment of Science State Scientific Center of Russian Federation Institute of Biomedical Problems of The Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, 89154690551, v_tsetlin@mail.ru, butalana07@list.ru The model experiments under radiation and electromagnetic conditions as nature environment were studied. The changing of oxidation-reduction properties of water was shown. This changing was similar for the water mediums of organism. It is discussed the mechanisms of redox-potential regulation and the increasing of radioresistance of organism water mediums.
35
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------О ВЛИЯНИИ КОСМОФИЗИЧЕСКИХ, ГЕОФИЗИЧЕСКИХ И РАДИАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ 1
Цетлин В.В.1 Файнштейн Г.С.2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр РФ – Институт медико- биологических проблем РАН, Москва, Россия. 8 915 4690551,v_tsetlin@mail.ru 2 Парламентский центр комплексной безопасности отечества gsf@yandex.ru
В настоящей работе мы обращаемся к актуальной проблеме раскрытия природы влияния космоса на земную биосферу. Наши исследования продолжены в связи с тем, что, по нашему мнению, полученные ранее результаты только приблизили нас к пониманию, что нельзя ограничиваться принятыми в настоящее время представлениями о прямой связи между космическими факторами и процессами в биоте. Предложена модель протекания токов в электрохимической ячейке с водой высокой очистки (С= 0.10 mkS). Исследованы изменения величины токов в непрерывном круглосуточном режиме измерений с посекундной регистрацией данных. Обнаружено, что электрический ток, протекающий через межэлектродный промежуток в водный ячейке, на протяжении суток не остается постоянным. Характерная особенность наблюдаемых вариаций тока проявляется в существенном различии токов в зависимости от времени суток, особенно в период от восхода до заката Солнца и в ночное время. Заметные вариации в целом связаны с сезонным изменением длительности суточных фаз и главное со сменой положения Солнца и Луны относительно места расположения измерительного устройства на поверхности Земли. Замечено также, что между моментами экстремального возрастания или снижения ток часто испытывает квазипериодические колебания, с периодами, характерными для колебаний вещества и полей в геосферных оболочках Земли, например, для геомагнитных пульсаций. Динамика изменения тока в водной ячейке во время затмения, наблюдавшегося в Москве 29 марта 2006г., в течение полутора часов до и после момента максимальной фазы не только качественно, но и количественно (в относительных единицах) близка временному ходу показателя искусственной флокуляции белков в сыворотке крови человека F, полученного в исследованиях Takata М. Значение F характеризуется минимальным количеством препарата, необходимого для начала осаждения белков в сыворотке крови. Проведено сравнение динамики изменения показателя F во время затмения 1951г. с изменением токов в электрохимической ячейке как во время затмения 29 марта 2006г, так и спустя 21 час (в 12 часов следующего дня). По нашему мнению, наблюдаемое в экспериментах Takata М. изменение параметра F связано с тем, что реально осаждение белков вызывается совокупным действием препарата и той части молекул воды, которые обладают окисляющими свойствами. В связи с этим наблюдаемое в экспериментах Takata М. дополнительное количество препарата F, необходимое для начала процесса осаждения белков, уменьшается. Подобие изменения токов в водной ячейке и биологического показателя F состояния белков в крови человека наблюдалось не только во время солнечного затмения, но и в характерные моменты времени в течение суток после восхода и захода Солнца. Следует отметить, что полученные Takata М. зависимости относятся к более низким широтам по сравнению с широтой Москвы. Это может быть существенным при сопоставлении данных экспериментов с позиции понимания действия излучений, вызываемых тектоникой приливно-отливных волн в оболочках Земли, имеющих наиболее высокую амплитуду в средних широтах. Выявленный нами механизм действия космофизических и геофизических факторов на энергетическое состояние (активность) электронов в молекулах воды может приводить к изменению биофизических свойств водной среды организма - к нарушению метаболизма, скорости прохождения нервного импульса, изменения проницаемости оболочек клеток и митохондрий и влиять в целом на регуляцию протекания обменных процессов в организме. Таким образом, экспериментально обнаруженные сезонные, суточные и более короткопериодные вариации электрических токов в водной электрохимической ячейке позволяют раскрыть биофизическую природу действия космофизических и геофизических факторов солнечной активности на биосферу Земли. ABOUT THE INFLUENCE OF COSMOPHYSICAL, GEOPHYSICAL AND RADIATION FACTORS ON THE ELECTROPHYSICAL AND BIOLOGICAL PROPERTIES OF WATER Tsetlin V.V.1, Fineshtein G.S.2 Federal State Budget Establishment of Science State Scientific Center of Russian Federation Institute of Biomedical Problems of The Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, 89154690551, v_tsetlin@mail.ru 2 The Parliament Center of Complex Security of Fatherland
1
The changing of current value in the continuous round-the-clock regime with each-second data registration was investigated. It is found the electric current running through the inter-electrode interval in the water cell during a day doesn’t stay constant. It is suggested the model of water reaction in electrochemical cell with water of high purification (σ~0.10 µS/sm). On the base of these suggestions about oxidation-reduction reactions of organism water medium the results of previous investigators is analysed.
36
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ДЕГАЗАЦИЯ КАК МЕХАНИЗМ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ СЛАБЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В.М. Шаталов Донецкий национальный университет, кафедра биофизики, 83050, Украина, Донецк, Щорса 46, E-mail: vladishat@gmail.com Вопрос о влиянии слабых электромагнитных полей (ЭМП) на здоровье людей остается весьма актуальным и ясного ответа на него пока нет, прежде всего, по причине отсутствия, несмотря на все предпринимаемые усилия [1], ясного механизма биологического действия слабых ЭМП. Отсутствие обоснованных теоретических моделей сдерживает лабораторные исследования воздействия полей in vivo и in vitro. В докладе обсуждается физическая обоснованность предложенного автором механизма [2], согласно которому первичной мишенью воздействия ЭМП на воду и биожидкости служат микро- и нанопузырьки растворенного воздуха. Как известно, часть растворенного воздуха образует коллоид из нанопузырьков. Эти пузырьки термодинамически метастабильны вследствие адсорбции ионов на их поверхности. Граница воды и газовой фазы заряжена отрицательно и притягивает к себе диффузное облако противоионов из раствора. Электрофоретическая подвижность пузырьков обуславливает их колебания в переменном внешнем поле, что сопровождается либо схлопыванием, либо ростом пузырьков. Кроме того, пузырьки как скачки плотности могут поляризоваться электрическим полем [2], что дает добавку к давлению газа, электрофоретическую составляющую и притяжение между пузырьками. Оценки эффектов поляризации дают ничтожный эффект в силу малости характерных размеров пузырьков. Однако, если принять во внимание проводящюю «шубу» из противоионов, которая также поляризуется, можно ожидать более заметных эффектов. Переменное магнитное поле индуцирует вихревой ток противоионов вокруг пузырька и ток вращения отрицательно заряженного пузырька в противоположную сторону, вследствие чего все пузырьки приобретают однонаправленные магнитные моменты, которые будут притягиваться друг к другу и втягиваться в область больших полей. Накопление воздействия ЭМП происходит путем дегазации жидкости в результате роста, слияния и выхода пузырьков. Существует ряд труднообъяснимых экспериментов по воздействию ЭМП на водные растворы, результаты которых можно было бы интерпретировать как дегазацию под действием ЭМП. Дегазация, как известно, изменяет физико-химические свойства жидкости, такие как электропроводность, кислотность, прозрачность и др. Изменения физико-химические свойств биожидкости вследствие дегазации будут сказывается на медико-биологических показателях [3]. Таким образом, имеются ясные физические основания для существования нетепловых биоэффектов от воздействия ЭМП. Биоэффекты от дегазации можно изучать независимо от воздействия ЭМП. Так при дегазации крови in vitro наблюдались уменьшение концентрации глюкозы [4], аномальная активация системы свертывания крови [5], увеличение скорости агрегации форменных элементов [6], снижение эффективности аспирина как ингибитора агрегации тромбоцитов и замедление антикоагулянтов непрямого действия [7]. Корреляционный анализ этих изменений свидетельствует о возможной связи между дегазацией и возрастанием риска сердечнососудистых заболеваний. Поэтому наметившийся рост частоты сердечно-сосудистых заболеваний в промышленно развитых странах, возможно, объясняется растущим электромагнитным загрязнением окружающей среды и связанной с этим дегазацией крови in vivo. MECHANISM OF THE BIOLOGICAL IMPACT OF WEAK ELECTROMAGNETIC FIELDS AND EFFECTS OF THE DEGASSING OF BLOOD IN VITRO V.M.Shatalov Donetsk National University, Donetsk, 83050, Ukraine, E-mail: vladishat@gmail.com Литература Бинги В.Н., Савин А.В. // УФН, 2003, т.173, №3, с.265. www.biophys.ru/archive/biomag-00032.pdf Шаталов В.М. // Біофізичний вістнік, Харьків: ХНУ, 2009, т.23, №2, с.120. Shatalov V.M., Noga I.V., Zinchenko A.A. // Electronic Journal of Biology, 2010, v.6, №3. p.67. Available at: http://arxiv.org/abs/1105.5689 4. Зинченко А.А., Шаталов В.М. // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона, Донецк: ДонНУ, 2010, №1(10), с.240. 5. Зинченко А.А., Шаталов В.М. // Фізика живого, Київ: Mavis, 2010, т.18, №1, с.31. 6. Зинченко А.А., Шаталов В.М. // Ученые записки Таврического национального университета. Сер.: "Биология, химия", 2010, т.23, №4, с.95. 7. Зинченко А.А., Шаталов В.М. // Фізіологічний журнал, 2012, в печати.
1. 2. 3.
37
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------EMERGENCE OF QUANTUM COHERENCE IN LIQUID WATER AND AQUEOUS SYSTEMS Emilio Del Giudice QuantumElectroDynamics (QED) describes liquid water as a two-phase system: a noncoherent phase made up of an ensemble of independent molecules forming a dense gas and a coherent phase made up of large aggregates ( some millions) of molecules oscillating in unison between two configurations of their electron clouds in tune with a selftrapped electromagnetic field. The coherent phase of water, through its electromagnetic field , is able to interact with the environment; in particular, because of coherence, it is able to detect external electromagnetic potentials according to the Bohm-Aharonov effect. Consequently the physical properties of the coherent phase of water are bound to change when the potentials produced by physical events occurring also far away come in contact with the liquid. In this way the so far mysterious outcomes of the experiments performed by Piccardi and the more recent surprising results of Voeikov could find a rationale. BIOLOGICAL TIME KEEPING RESULTS FROM OSCILLATIONS IN THE RATIOS OF ORTHO TO PARA NUCLEAR SPINS OF THE PAIRED HYDROGENS OF WATER D. James Morré and Dorothy M. Morré Mor-NuCo, LLC, 1291C Cumberland Avenue. West Lafayette, IN 47906 USA A homodimeric, growth-related and time-keeping hydroquinone oxidase (ENOX1) of the eukaryotic cell surface capable of oxidizing intracellular NADH exhibits properties of the ultradian driver of the biological 24 h circadian clock by exhibiting a complex 2 + 3 set of oscillations with a period length of 24 min. The oscillations require bound copper, are recapitulated by aqueous solutions of copper salts and appear to derive from 30 to 40 sec periodic variations in the ratio of ortho and para nuclear spins of the paired hydrogen atoms of the elongated octahedral structure of the ENOX1 protein- bound copper II hexahydrates (Morré et al., 2008). Raman spectral evidence for ortho-pare spin isomer disequilibration in liquid water has been provided by Pershin (2006) and Tikhonov and Volkov (2002). Harmonic oscillations of the OH centroid band determined from Raman scattering (Pershin, 2006) provides a measure of exchange between two water states related to ortho/para ratios. The period length was determined to be 35 plus or minus 13 sec. A corollary of these observations is that the ortho/para oscillations must occur in a highly synchronized matter. Our findings suggest that water molecules communicate with each other via very low frequency electromagnetic fields and that these field appear to be generated by the energetics of synchronous ortho to para interconversions of the nuclear spin pairs of water hydrogens. An alternative source of energy absorbed and emitted by water and correlated with ortho/para oscillations of ortho/para spin pairs of water hydrogens is indicated from the auto-oscillations in water luminescence observed by Gudkov et al. (2011) following infrared radiation. The emissions oscillate with period lengths that agree with our previously found period of oscillation for pure water of 18 min reflective of ortho to para spin isomers based on measurements of redox potential. References: 1. Morré et al. 2008. Inorganic Biochem. 102:260-267. www.biophys.ru/archive/h2o-00004.pdf 2. Pershin, S. M. 2006. Laser Physi cs 16:114-119. 3. V.I. Tikhonov and A.A. Volkov. 2002. Science 296:2363. www.biophys.ru/archive/h2o-00011.pdf 4. Gudkov et al. 2011. J. Phys. Chem. 115:7693-7697. www.biophys.ru/archive/h2o-00022.pdf PERCEPTION OF OSCILLATORY MAGNETIC FIELDS BY ASYNCHRONOUS WATER POPULATIONS RESULTING IN SYNCHRONY Dorothy M. Morré and D. James Morré Mor-NuCo, LLC, 1291C Cumberland Ave, West Lafayette, IN 47906 USA Oscillatory changes in redox potential that correlate with rates of NADH oxidation measured spectrophotometrically offer an opportunity to monitor oscillations in synchronous populations of water molecules to show a 2 + 3 pattern of oscillations when measured over 1 min at intervals of 1.5 min. With pure water, the period length is 18 min. NADH oxidation was used to monitor oscillations in the redox potential of contiguous bodies of water and juxtaposed asynchronous water samples to demonstrate both water coherence over long distances and perception of oscillatory magnetic fields by contiguous water populations resulting in synchrony. Two asynchronous water samples placed adjacent to one another but separated by a thin non-metal barrier became fully synchronized in a matter of seconds. A barrier of metal foil prevented the synchronization. The corollary of these observations is that contiguous water molecules function synchronously perhaps even over relatively long distances. Two samples of water from contiguous still or flowing bodies of water collected from different locations and analyzed simultaneously were synchronous in their oscillations in redox potential measured as changes in rates of NADH oxidation. Thus far, the largest bodies of water sampled have been from Lake Ontario and from the Niagara River in New York with sampling points separated by approximately 20 miles for each. Samples from both were found to be synchronous. Our findings support the concept that water coherence translates into highly correlated water populations but to an extent much greater than that which may have been previously anticipated.
38
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МАГНИТОБИОЛОГИЯ
АКТИВАЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ И ИОНОВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КОМБИНИРОВАННЫМ МАГНИТНМ ПОЛЕМ Богатина Н.И, Шейкина Н.В.1, Кордюм Е.Л.2 Физико-технический институт низких температур им. Б.И.Веркина Национальной академии наук Украины, Пр-т Ленина,47, Харьков, 61103, Украина, Email:n_bogatina@rambler.ru 1 Национальный фармацевтический институт, Пл. восстания,17, Харьков, 61001, Украина, Email:sheykina@ukr/net 2 Институт ботаники им. Н.В. Холодного Национальной академии наук Украины, Ул. Терещенковская, 2, Киев, 01020, Украина, Email:cellbio@com.ua В работе было показано, что гравитропическая реакция корней кресс-салата существенно зависит от частоты переменной составляющей комбинированного магнитного поля. Наибольшие изменения наблюдались причастотах переменной составляющей ,совпадающих формально с частотой циклотронного резонанса ионов Ca2+. Аналогичные эффекты наблюдались при частотах переменной составляющей, настроенных на циклотронные частоты ионов биологически активных соединений, таких как ауксин и абсцизовая кислота. Для понимания механизма действия комбинированноо магнитного поля мы измняли концентрацию ионов Ca2+ в водном растворе, применявшемся для прорастания семян, В других опытах в водный раствор для проращивания добавляли биологически активное соединение (Т-(1-нафтил) фталамовую кислоту). Было показано, что биологический эффект воздействия комбинированного магнитного поля нелинейно зависит от концентрации ионов Ca2+. Также было обнаружено, что что комбинированное магнитное поле, переменная составляющая которого настроена на циклотронную частоту ионов биологически активных соединений активирует биологическое действие нанодоз этих соединений (~10-9 M). ACTIVATION OF BIOLOGICAL ACTION OF METAL IONS AND BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOUNDS IONS BY COMBINED MAGNETIC FIELD N. Bogatina, N. Sheykina1, E. Kordyum2 B. Verkin Institute for Low Temperature Physics &Engineering of National academy of sciences of Ukraine, Ukraine, 1 National University of Pharmacy, Ukraine, 2 N. Kholodny Institute of Botany of National academy of sciences of Ukraine, Ukraine. It was shown in the work that the gravitropic reaction of cress roots depends essentially on the frequency of the alternative component of combined magnetic field. The greatest changes were observed at the frequency of alternative component tuned to formal cyclotron resonance frequency of Ca2+ ions. The same effects were observed for the frequencies of alternative component tuned to cyclotron frequencies of ions of biologically active compounds such as auxin and abscisic acid. To understand the mechanism of action of combined magnetic field we changed the Ca2+ ions concentration in the water solution for roots germination and added biologically active compound in the water for germination (N-(1-naphtyl)phtalamic acid). It was obtained that the dependence of biological effect of combined field action depended on Ca2+ ions concentration nonlinear. It was shown also that combined magnetic field the alternative component of which was tuned to the cyclotron frequency of biologically active compounds ions may activate the biological action of these compounds nanodose (~10-9 M).
39
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ ОРИЕНТАЦИИ КОРНЕЙ ОТНОСИТЕЛЬНО КОМБИНИРОВАННОГО МАГНИНОГО ПОЛЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ ГРАВИТРОПИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ КОРНЕЙ КРЕСС-САЛАТА И КУКУРУЗЫ. ЭКСПЕРИМЕНТ И НОВАЯ ГИПОТЕЗА, МЕХАНИЗМ АДАПТАЦИИ Богатина Н.И, Шейкина Н.В.1, Кордюм Е.Л.2 Физико-технический институт низких температур им. Б.И.Веркина Национальной академии наук Украины, Пр-т Ленина,47, Харьков, 61103, Украина, Email:n_bogatina@rambler.ru 1 Национальный фармацевтический институт, Пл. восстания,17, Харьков, 61001, Украина, Email:sheykina@ukr/net 2 Институт ботаники им. Н.В. Холодного Национальной академии наук Украины, Ул. Терещенковская, 2, Киев, 01020, Украина, Email:cellbio@com.ua Экспериментально показано, что гравитропическая реакция растений существенно зависит от направления корней относительно комбинированного магнитного поля. При расположении корней перпендикулярно КМП и перпендикулярно силе гравитации (КМП параллельно силе гравитации) наблюдается отрицательная гравитропическая реакции. При расположении корней перпендикулярно КМП и перпендикулярно силе гравитации (КМП перпендикулярно силе гравитации) гравитропическая реакция отсутствует. При расположении корней параллельно КМП и перпендикулярно силе гравитации (КМП перпендикулярно силе гравитации) гравитропическая реакция незначительно изменяется. Полученные в этой работе эффекты и большинство полученных нами ранее результатов хорошо согласуются с гипотезами Либова и нашей. Пользуясь ими можно утверждать, что основной поток ионов кальция направлен вдоль корней. Существенную роль в наблюдении эффектов играет электрическое поле мембраны клетки. Учет его величины позволяет убрать все возражения теоретиков о невозможности действия магнитного поля, т.к. мала его энергия. МП и КМП являются лишь спусковым механизмом, освобождающим энергию клетки и приводящим к биологическим эффектам. С помощью КМП, можно регулировать скорость кальциевого обмена в клетке. Обсуждается возможный механизм адаптации клеток к КМП. Он связывается с ионами магния. THE INFLUENCE OF ROOTS ORIENTATION RELATIVELY COMBINED MAGNETIC FIELD DIRECTION ON THE CRESS AND MAYS ROOTS GRAVITROPIC REACTION’S CHANGES.EXPERIMENT AND NEW HYPHOTESIS. ADAPTATION MECHANISM. N. Bogatina, N. Sheykina1, E. Kordyum2
B. Verkin Institute for Low Temperature Physics &Engineering of National academy of sciences of Ukraine, Ukraine, 1 National University of Pharmacy, Ukraine, 2 N. Kholodny Institute of Botany of National academy of sciences of Ukraine, Ukraine. It was shown experimentally that the graviyropic reaction of plants depended essentially on the roots direction relatively to combined magnetic field (CMF) direction. While the roots were located perpendicular to gravitation force (CMF was parallel to gravitation force) the negative gravitropic reaction was observed. While the roots were located perpendicular to CMF( CMF was perpendicular to gravitation force) the gravitropic reaction was absent. . While the roots were located perpendicular to CMF and gravitation force ( CMF was perpendicular to gravitation force) the gravitropic reaction didn’t change essentially. The effects obtained in the work and many other results obtained by us before may be explained by Liboff’s and our hypotheses. By using them we can conclude that the main calcium ions current was directed along the roots. The essential role in observing the effects played the electrical field of cell membrane. By taking in account the magnitude of the electrical field we could get over all theoretic objections that the effects of magnetic fields observed were impossible because its energy was very small. We think that static magnetic field and CMF were only the switching on mechanism, that released the cell energy and led to the biological effects. By means of CMF one may regulate the calcium exchange velocity in cell. The possible mechanism of cell adaptation in CMF was discussed.
40
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ИНДУКЦИЯ ПОЛЯРНОГО РОСТА У ДИМОРФНЫХ ДРОЖЖЕЙ В УСЛОВИЯХ СВЕРХСЛАБОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ Богомолова Е.В., Гаврилов Ю.М., Зароченцева И.А., Панина Л.К. Санкт-Петербургский государственный университет 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская наб.7/9, E-mail: fungi@yandex.ru Ранее, на биологической модели низших эукариот – микроскопических грибах, нами был обнаружен эффект аномального кругообразного полярного роста мицелия в сверхслабых магнитных полях (СМП) B~100 нТ [1]. Цель настоящего исследования состояла в изучении влияния СМП на характер роста и морфофизиологические свойства диморфных грибов Phaeococcomyces chersonesos (штамм Ch 49) и Saccharomyces cerevisiae. Культивирование проводили на агаровых слайдах на среде Чапека. Для микрофотосъемки использовалась цветная цифровая камера LEICA DC 300F (Leica, Germany), смонтированная на тринокулярный микроскоп H605T (WPI, USA) (объектив х25). Культуры микромицетов экспонировались в течение 7-14 суток при 25єС в геомагнитном и постоянном магнитном поле 100 нТ, в экранирующей установке [2], представляющей собой пятислойный цилиндрический магнитный экран с внутренним соленоидом для создания сверхслабого однородного магнитного поля. Результаты показали, что в Земном поле доминирует рост грибов в виде дрожжевых клеток, тогда как в условиях СМП наблюдалась тенденция к мицелиальному росту. Для ряда биологических объектов существуют экспериментальные подтверждения гипотезы, что эффекты слабых магнитных полей на рост, деление и морфогенез по крайней мере частично опосредованы кальциевой сигнализацией [3-7]. Однако влияние сверхслабых/нулевых магнитных полей на рост полиморфных микромицетов практически не изучено. При этом известно, что кальциевая сигнализация вовлечена в морфогенез у многих, в том числе патогенных, микромицетов. Так, кальмодулин играет важную роль в морфогенезе клеток Paracoccidioides brasiliensis; переход к росту в дрожжевой фазе у Blastomyces dermatitidis предположительно сопряжен с входом ионов кальция в клетки; нормальное взаимодействие ионов кальция с кальмодулином необходимо для роста в мицелиальной форме Ceratocystis ulmi [8]; кальций и ингибиторы Ca+2/кальмодулин-зависимых протеинкиназ влияют на морфогенез диморфных дрожжей Sporothrix schenckii [9]; изменения внутриклеточных концентраций ионов кальция играют ключевую роль при росте и формировании ассоциированных с патогенностью морфологических структур у Magnaporthe oryzae [10]; переход от дрожжевой к мицелиальной форме роста у Candida albicans может быть индуцирован солями кальция, причем данный эффект полностью или частично пропадает при добавлении ингибиторов кальмодулина [11]; и т.д. Согласно ранее выдвинутой нами гипотезе, у P. chersonesos в подавление диморфного перехода дрожжи→(псевдо)мицелий в условиях осмотического стресса вовлечена активация Ca+2/кальмодулиновой системы в результате входа ионов кальция в клетки, либо выхода кальция в цитоплазму из клеточных депо. Полученные результаты позволяют выдвинуть предположение, что первичной биологической мишенью при воздействии гипомагнитного поля на культуры диморфных микромицетов также являются ионы кальция, и переход от дрожжевой формы роста к (псевдо)мицелиальной в экранированном поле у P. chersonesos может быть связан с модуляцией работы Ca+2/кальмодулиновой сигнальной системы. В этом случае переход к (псевдо)мицелиальному росту должен сопровождаться изменением активности Ca+2/кальмодулин-зависимых ферментов и выходом ионов кальция из клеток. THE INDUCTION OF POLAR GROWTH IN DIMORPHIC YEASTS UNDER SUPERWEAK MAGNETIC FIELDS Bogomolova E.V., Gavrilov Yu.M., Zarochentseva I.A., Panina L.K. Saint-Petersburg State University, E-mail: fungi@yandex.ru Литература 1. Панина Л.К., и др.// Микология и фитопатол., 2012, т.46, №1, с.81–85 2. Дмитриев С.П., и др.//Научное приборостроение, 2012, т.22, № 1, с.68-73 3. Belyavskaya N.A. // Advances in Space Research 2004, v.34, p.1566–1574 4. Леднев В.В.// Биофизика, 1996, т.41, вып. 1, с.224–231 www.biophys.ru/archive/biomag-00023.pdf 5. Belyavskaya N.A. // Advanced Space Research 2001, v.28 p. 645–650. 6. Belova N.A. et al.// The Environmentalist 2007, v. 27,№4, р. 411–416 7. Pazur A., Rassadina V.// BMC Plant Biology 2009,р. 9–47 8. Muthukumar G, Nickerson K.W. // J Bacteriol 1984,v. 159, №1, р. 390–392 9. Serrano S, Rodrнguez-del Valle N. // Mycopathologia 1990, v.112, №1, р.1–9 10. Rho H.S. et al.// Mol Plant Pathol 2009, v.10, №3, р. 337–46 11. Sabie F.T., Gadd G.M. // Mycopathologia 1989, v.108,№1, 47–54
41
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ СЛАБОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ IN VITRO НА АКТИВНОСТЬ Na+,K+-АТФАЗЫ ЭРИТРОЦИТОВ КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К СТРЕССУ
Будкевич Р.О., Демченков Е.Л. Северо-Кавказский государственный технический университет, 355000, Россия, г. Ставрополь, ул. Маршала Жукова, 9, E-mail:budkev@mail.ru Показано влияние слабых и крайне слабых переменных магнитных полей с амплитудой 0-200 мкТл [1]. Предполагается, что точкой приложения магнитных полей гелиогеофизической природы является фермент Na,K-АТФаза [2]. В тоже время известно изменчивость активности Na,K-АТФазы в зависимости от устойчивости к стрессу [3]. Целью работы было изучение действия слабых магнитных полей на активность Na,K-АТФазы эритроцитов крыс in vitro в зависимости от устойчивости животных к стрессу. Использована кровь белых крыс (Вистар). Предварительно оценивали коэффициент стрессрезистентности (КСР) крыс в открытом поле в соответствии с описанной методикой [4]. Экспериментальная установка представляла собой магнитную катушку с двумя составляющими магнитного поля, первая, постоянная составляющая магнитного поля была равна 5683 мкТл. Вторая составляющая магнитного поля, а именно переменное магнитное поле амплитудой 232,2 нТл частотой 100 Гц. Пробирки с кровью животных помещали в установку на 30 минут. Контрольные пробирки находились в обычных условиях. Суспензию центрифугировали и определяли активность Na,K-АТФазы в цельных эритроцитах крысы как описано ранее [5]. Активность фермента выражали в мкмоль/ч на 1 мл эритроцитов. Данные обрабатывались параметрическими и непараметрическими методами с использованием пакета «STATISTICA 6.0». Первоначально выявляли активность Na,K-АТФазы эритроцитов в контроле. Значения медианы в группе составили 22,4 – 22,8 мкмоль/ч на 1 мл эритроцитов без значительных отклонений. Пребывание проб с кровью в магнитном поле (30 минут) привело к разнонаправленным изменениям в работе Na,K-АТФазы. Так у одних животных отмечался рост ферментативной активности, достигая 53%, а у других снижение активности изучаемого фермента до 26% в сравнении с эритроцитами без воздействия магнитного поля. В группе самцов крыс выявлено изменение КСР от 0,55 (низкая устойчивость к стрессу) до 16,25 (высокая устойчивость к стрессу). У животных с высокой устойчивостью к стрессу (КСР≥7) средняя активность фермента в группе была на 40% выше. При анализе корреляции по Пирсону выявлялась положительная зависимость между КСР и активностью Na,K-АТФазы (r=0,73). Действие слабого магнитного поля на эритроциты выявило изменение активности изучаемого фермента эритроцитов в зависимости от устойчивости животного к стрессу. У «устойчивых» крыс реакция Na,K-АТФазы была не однородной, однако средние значения в группе были снижены. У животных с низкой устойчивостью к стрессу действие магнитного поля на эритроциты приводило к повышению активности фермента в среднем на 30%. Корреляционный анализ между КСР и активностью Na,K-АТФазы показал, что после воздействия магнитного поля зависимость стала отрицательной (r=-0,9). Таким образом, показана индивидуальная изменчивость активности Na,K-АТФазы эритроцитов крыс. Активность данного фермента положительно коррелирует с коэффициентом стресс-резистентности, выявляемом в тесте «открытое поле». Слабое магнитное поле при действии на эритроциты изменяет активность Na,K-АТФазы в зависимости от стресс-устойчивости животного. У животных с низким коэффициентом стрессрезистентности действие слабого магнитного поля на эритроциты повышает активность Na,K-АТФазы, что проявляется в отрицательной корреляционной связи между данными показателями. Полученные данные указывают на необходимость учета индивидуальных особенностей при действии слабых магнитных полей. INFLUENCE OF WEAK MAGNETIC FIELD IN VITRO ON Na+,K+-ATPASE ACTIVITY OF ERYTHROCYTE FROM RATS WITH DIFFERENT STRESS RESISTANCE R.O. Budkevich, E.L. Demchenkov North Caucasus State Technical University, E-mail:budkev@mail.ru Литература 1. Белова Н.А. Ермаков А.М., Знобищева А.В., Сребницкая Л.К., Леднев В.В. Влияние кpайне cлабыx пеpеменныx магнитныx полей на pегенеpацию планаpий и гpавитационную pеакцию pаcтений //Биофизика, 2010, т. 55, вып. 4, с. 704-709. 2. Куликов В.Ю., Козяева Е.А., Тимофеева Ю.С., Емельяненко Т.А. Осмотическая резистентность эритроцитов в условиях различной напряженности геомагнитного поля и при действии дигоксина в условиях IN VITRO // Медицина и образование в Сибири: электрон. науч. журнал, 2010, № 3, Режим доступа: http://www.ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=432. 3. Маслова М.Н. Молекулярные механизмы стресса // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2005, №11, С. 1320–1328. 4. Коплик Е.В. Метод определения критерия устойчивости крыс к эмоциональному стрессу // Вестник новых медицинских технологий, 2002, т. IX, №1, с. 16–18. 5. Казеннов А.М., Маслова М.Н., Шалабодов А.Д. Исследование активности Na,K-АТФазы в эритроцитах млекопитающих // Биохимия, 1984, №7, с. 1089–1094.
42
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------БИОМАГНЕТИЗМ ЖИВОЙ МАТЕРИИ И МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ШИРОКИХ ЛИНИЙ В СПЕКТРАХ ЭПР ДЕЛЯЩИХСЯ КЛЕТОК. Л.Н.Галль, Н.Р.Галль1 Институт аналитического приборостроения РАН, Рижский пр., 26, СПб,190103, Россия, lngall@narod.ru 1 -Физико-Технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН, Политехническая, 26, СПб, 194021, Россия, gall@ms.ioffe.ru Общее направление, связанное с изучением магнитных полей, создаваемых самим живым организмом (биомагнетизм), принято разделять на три независимых ветви: 1 - поля, создаваемые переменными токами органов живого организма, 2 - поля, создаваемые постоянными токами тканей живого организма и 3 - поля, создаваемые магнитными включениями живого организма [1]. Результаты исследований полей первых двух типов весьма востребованы современной нейрофизиологией. Поля третьего типа – это предмет биофизики, где они получили наименование «биогенный ферромагнетизм», ибо их происхождение связывают только с нановключениями магнетита Fe3O4. Далее будет показано, что понятие «биомагнетизм» является гораздо более широким и вытекает из физической модели живой материи, являясь одним из ее признаков. Живая материя, как следует из ее определения [2], существует благодаря двум физическим процессам: кристаллизации части цитоплазмы в виде водных фрактальных кристаллов на гидрофильных мостиках биополимеров и движению когерентной энергии по цепям биополимеров с возможным последующим ее излучением в резонансном процессе по любому из водных фрактальных кристаллов. В начале 60-х годов прошлого века на кафедре биофизики МГУ Л.А.Блюменфельдом с сотрудниками было впервые обнаружено проявление биомагнетизма у живых клеток дрожжей, коррелированное с их делением [3]. Оно наблюдалось как появление в спектрах ЭПР широких линий в области g=2.2, предшествовавшее интенсивному делению дрожжевых клеток. Одновременно делящаяся культура, диамагнитная до деления, приобретала в этой стадии повышенную парамагнитную восприимчивость. Этот эффект изучался более 30 лет и был проверен более чем в сотне независимых опытов, причем во всех опытах повторялось появление магнитных свойств на стадии, предшествовавшей делению [4]. Открытие биомагнетизма делящихся клеток поставило вопрос о механизме его возникновения. Были выделены следующие экспериментальные закономерности: максимум интенсивности линий ЭПР был за 10-15 мин до максимума деления клеток; положение линий ЭПР на шкале частоты не зависело от значения магнитного поля в широком его диапазоне, а ширина линий составляла несколько сотен гауссов при магнитном поле 6000 Гс. Статическая магнитная восприимчивость культуры дрожжей изменялась синхронно с изменением интенсивности указанных линий ЭПР. В настоящей работе предлагается модель, естественным образом вытекающая из модели живой материи, предложенной нами в 2008 году [2], где одним из важнейших постулатов является концепция образования фрактальных кристаллов, адсорбированных на поверхности биополимеров, из молекул воды цитоплазмы. Как следует из теории, широкие линии в спектрах ЭПР, не зависящие от величины магнитного поля, могут возникать в двух случаях: из-за спиновой упорядоченности фрактальных кристаллов и из-за их спонтанной поляризации. Далее рассматриваются обе эти возможности: 1) спиновая упорядоченность, электронная и ядерная, и 2) поляризационное упорядочение, порождающее внутреннее электрическое поле, снимающее спиновое вырождение также, как его снимает поле магнитное. Показано, что оба эти эффекта не просто взаимосвязаны, но реализуются одновременно: димерное строение фрактального кристалла означает одновременно и антисегнетоэлектрическую, и антиферромагнитную упорядоченность, и искажение димеров автоматически переводит кристалл в состояние, когда он способен упорядочиваться и по спинам, и по дипольным моментам, т.е. продуцировать и локальные магнитные, и локальные электрические поля. Каждый из фрактальных кристаллов в описанном выше рассмотрении выступает как единый домен, все равно, электрически или магнитно-поляризованный. Внесение образца в сильное магнитное поле ЭПР спектрометра приводит его к макроскопической намагниченности, которая сохраняется и после выключения поля или извлечения образца. На основе проведенного рассмотрения предлагается модель, описывающая связь изменения магнетизма делящихся клеток со свойствами ДНК и фрактальных кристаллов воды. Литература [1] – Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Пер. с англ. М., МИР, 1989, [2] – Л.Н.Галль, Н.Р.Галль, Механизм межмолекулярной передачи энергии и восприятия нановоздействий химическими и биологическими системами, Биофизика, 2009, т.54, №3, с.563-574 [3] О.П.Самойлова, Л.А.Блюменфельд. Изменение магнитных свойств культуры дрожжей в процессах роста и клеточного деления. Биофизика, 1961, т.6, №1, с. 15-19. [4] О.П.Самойлова, А.И.Цапин, Л.А.Блюменфельд. Изменение некоторых характеристик клеток на разных стадиях клеточного цикла. Биофизика, 1995, т.40, №2, с. 383-387. BIOMAGNETIZM OF LIVING MATERIA AND THE MODEL FOR WIDE LINES IN EPR SPECTRA OF DIVISIBLE YEAST CELLS L.N.Gall, N.R.Gall1 Institute for Analytical Instrumentation, Saint-Petersburg, RU; lngall@narod.ru; 1 Ioffe Physico-Technical Institute, Saint-Petersburg, RU, gall@ms.ioffe.ru
43
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ СЛАБЫХ КОМБИНИРОВАННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА РЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ Дидковский Н.А., Маевский Е.И. 1, Ермаков А.М. 1, Селезнева И.И. 1, Малашенкова И.К. НИЦ “Курчатовский институт” НБИКС-центр, Москва, didkovskinic@gmail.com Федеральное государственное бюджетное учреждение науки 1 Институт теоретический и экспериментальной биофизики РАН (ИТЭБ РАН), г. Пущино, eim11@mail.ru Совокупность экспериментальных данных, накопленных к настоящему времени, свидетельствует о том, что слабые магнитные поля, сравнимые по амплитуде с полем Земли, способны оказывать существенное влияние на метаболические и функциональные свойства многих биосистем. При этом переменное магнитное поле действует на фоне локального постоянного магнитного поля Земли и наблюдаемые эффекты являются результатом воздействия на биосистемы комбинированного магнитного поля. В комбинированном магнитном поле постоянная и переменная компоненты могут быть ориентированы друг относительно друга различным образом и оказывать различные воздействия на биологические объекты. В настоящее время доказано наличие биологического воздействия переменных магнитных полей при величинах амплитуды 10 мкТл и на основе теории магнитного параметрического резонанса предложены механизмы этого воздействия. Показано, что величина и направленность биологического воздействия определяются не абсолютными значениями, а соотношением амплитуды и частоты переменного магнитного поля, обуславливающим возникновение магнитного параметрического резонанса. Под магнитным параметрическим резонансом понимают определенное соотношение амплитуды и частоты переменного магнитного поля, приводящее к резонансу с магнитным моментом ядра атома или электрона при определенной величине постоянного поля Земли. Согласно модели магнитного параметрического резонанса, комбинированное магнитное поле может быть настроено на резонанс для некоторых ионов Ca2+, Mg2+ и других ионов, находящихся в Ca2+-связывающих центрах ферментов, а также на магнитные моменты изотопов ядер биологически важных элементов. Данная теория позволяет не только обосновать механизмы воздействия комбинированных магнитных полей на биологические системы, но и предсказать параметры амплитуды и частоты магнитного поля, воздействие которых приведет к проявлению максимального биологического эффекта. Исследование воздействия слабых и крайне слабых переменных комбинированных магнитных полей на биологические объекты актуально, полученные новые данные будут иметь важное значение для теоретической и практической магнитобиологии. Цель работы - исследование действия слабых комбинированных магнитных полей регенерацию планарий Girardia tigrina. Оценку воздействия комбинированных магнитных полей проводили методом прижизненной компьютерной морфометрии. Определялась общая площадь тела планарии и площадь бластемы, по формуле рассчитывали индекс регенерации. В работе представлены результаты исследования, показана возможность увеличения скорости пролиферативных процессов и регенерации планарий на 23,4% под влиянием определенных режимов воздействия комбинированных магнитных полей. Получено косвенное подтверждение гипотезы, что наиболее вероятными мишенями являются биохимические реакции, опосредуемые Са2+-зависимыми киназами. Показано влияние использованных режимов воздействия слабых и сверхслабых магнитных полей на ряд клеток естественного иммунитета. IMPACT OF WEAK COMBINED MAGNETIC FIELDS ON REGENERATIVE PROCESSES Didkovskiy N., Maewskiy E. 1, Ermakov1, A., Selezneva I. 1, Malashenkova I. 1
National Research Center “Kurchatovskiy Institute” , Moscow Institute for Theoretical and Experimental Biophisics, Russian Academy of Science, Pushchino
Key words: weak magnetic fields, the combined magnetic field, regeneration, proliferation., planarian
44
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НАСТРОЕННЫХ НА СПИНЫ ЯДЕР АТОМОВ НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ В РАСТЕНИЯХ Знобищева А.В., СребницкаяЛ.К., Гомов Е.Е., Скавуляк А.Н., Белова Н.А. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН) 124290, Россия, Московская обл., г. Пущино ул. Институтская д.3, E-mail: kli-kli-magic@rambler.ru В 1991 году В. Леднев предложил модель магнитного параметрического резонанса (МПР) в биосистемах, в которой предполагается, что ионы Ca2+ в Са2+-связывающих центрах фермента могут служить первичными мишенями в рецепции слабых МП [1]. Хотя модель МПР Леднева разработана для случая ионного осциллятора, наши экспериментальные данные, свидетельствуют о том, что одними из потенциальных мишеней действия комбинированных магнитных полей (КМП) могут служить спины ядер биологически важных атомов [2, 3]. Цель работы. Исследование влияния комбинированных магнитных полей, настроенных на спины ядер 55 Mn ,63Cu,39К, 31Р и 1Н на некоторые физиологические и биохимические реакции в растениях. Методы. Магнитные поля. В работе использовали комбинированные магнитные поля, состоящее из коллинеарно направленных постоянной, BDC, и переменной, BAC компонент. В качестве постоянной компоненты использовали локальное поле Земли, а переменную компоненту создавали с помощью катушечной пары Гельмгольца. Амплитуду и частоту переменной компоненты, задавали с помощью генератора ГЗ-112. Переменное поле настраивалось следующим образом: BAC =1.8 BDC , f= γ BDC, где γ – гиромагнитное отношение для спинов ядер атомов (γ(1Н) =42,57 Гц/мкТ, γ(31Р) =17,24 Гц/мкТ, γ(39К) =1,987 Гц/мкТл, γ(55Mn) =10,56 Гц/мкТл, γ(63Сu) =11,31 Гц/мкТл). Тест-система (1): гравитропическая реакция апикальных сегментов проростков стеблей льна, сопровождающая их поворот из вертикального в горизонтальное положение. Тестсистема (2): продукты перекисного окисления липидов – диеновые конъюгаты (ДК) и основания Шиффа (ОШ), определялись в суспензиях хлоропластов, выделенных из 14 дневных проростков гороха, экспонированных в КМП. Время экспозиции составляло 15 и 60 минут. В качестве контроля использовали хлоропласты растений, находившихся в локальном геомагнитном поле. Тест-система (3): биохимическая реакция образования перекиси водорода Mn-СОД и Cu-Zn-СОД. Результаты. 1) Экспонирование отрезков стеблей льна в КМП, настроенном, на спины ядер 39К, 31Р и 1Н в течение 60 минут, сопровождается ингибированием гравитропической реакции, что проявляется в статистически достоверном уменьшении (на 25-35%) среднего угла изгиба по сравнению с таковым в контрольных отрезках, находящихся в локальном магнитном поле Земли. Экспонирование отрезков стеблей льна в КМП, настроенном на спины ядер 55Mn и 63Cu, не вызывало статистически достоверного эффекта на гравитропический изгиб отрезков льна. 2) При экспонировании проростков гороха в течение 60 минут в КМП, настроенных на спины ядер 55Mn 1 и Н наблюдается увеличение образования продуктов перекисного окисления липидов, в том числе ДК и ОШ примерно на 20-30 % (в разных опытах). При экспонировании проростков гороха в КМП, настроенном на спины ядер меди 63Cu мы не получили достоверных изменений в концентрации продуктов перекисного окисления липидов - ДК и ОШ. 3) В серии экспериментов мы исследовали влияния КМП, настроенного на спины ядер атомов марганца (Mn-КМП) и спины ядер атомов меди (Cu-КМП) на биохимическую реакцию образования перекиси водорода Mn-СОД и Cu-Zn-СОД в растворе. Мы не получили достоверных изменений в активности этих ферментов (спектрофотометрическое окрашивание с помощью нитросинего тетразолия). В то же время, экспонирование целого растения гороха в течение 30 и 60 минут в Mn-КМП, приводило к увеличению суммарной активности общеклеточной супероксиддисмутазы, полученной из листьев гороха на 95% и 65% соответственно. Экспонирование в том же временном интервале (30 и 60 минут) целого растения гороха в Cu-КМП не приводило к каким-либо значимым изменениям в активности общеклеточной СОД. Полученные данные свидетельствуют о возможности влияния слабых магнитных полей, настроенных на спины ядер некоторых биологически важных атомов на физиологические и биохимические реакции в растениях. EFFECT OF COMBINED MAGNETIC FIELDS MOOD AT THE NUCLEAR SPINS OF ATOMS ON THE PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL REACTIONS IN PLANTS Znobischeva A.V., Srebnitskaya L.K., Gomov E.E., Skavulyak A.N., Belova N.A. Institute of Theoretical and Experimental Biophysics Russian Academy of Sciences (RAS ITEB) Литература 1. Lednev V.V. Possible mechanism for influence of weak magnetic fields on biological systems. Bioelectromagnetics. 1991, 12: 71-75. 2. Леднев В.В., и др. //ДАН СССР. 1996, 348: 830-833. www.biophys.ru/archive/biomag-00022.pdf 3. Белова Н.А., Ермаков А.М., Знобищева А.В., Леднев В.В //Тезисы докладов III Международной конференции «Человек и электромагнитные поля». Саров, 24-28 мая 2010, с. 31
45
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ЖИВЫЕ КЛЕТКИ ОЩУЩАЮТ ЯДЕРНЫЙ СПИН МАГНИТНОГО ИЗОТОПА В.К. Кольтовер, Л.В. Авдеева, Д.М. Гродзинский1, Т.А. Евстюхина2, В.Г. Королев2, Ю.А. Кутлахмедов1 Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка, Московская область, Россия, 1 Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины, Киев, Украина, 2 Петербургский институт ядерной физики РАН, Гатчина, Ленинградская область, Россия Многие химические элементы имеют магнитные и немагнитные изотопы. Например, из трех стабильных изотопов магния, 24Mg, 25Mg и 26Mg, природное соотношение которых приблизительно 79, 10 и 11%, 25Mg имеет ядерный спин и, соответственно, создает магнитное поле, тогда как 24Mg и 26Mg не имеют ядерного спина и не создают магнитного поля. Возникает вопрос, способна ли живая клетка «чувствовать» магнитное поля атомного ядра? Изучив влияние различных изотопов магния на Escherichia coli, мы обнаружили, что клетки, выращенные на магнитном изотопе, 25Mg, существенно быстрее адаптируются к новой среде, чем клетки, выращенные на немагнитных изотопах. Так, например, способность формировать колонии на твердой питательной среде у клеток, предварительно обогащенных изотопом 25Mg, оказалась существенно выше, чем у клеток, обогащенных немагнитными изотопами магния [1]. В экспериментах с другой общепринятой микробной моделью, дрожжами Saccharomyces cerevisiae, мы обнаружили, что магнитный 25Mg, по сравнению с немагнитным 24Mg, существенно более эффективен в процессах восстановления клеток после облучения коротковолновым УФ светом. Скорость восстановления клеток, обогащенных 25Mg, по сравнению с клетками, обогащенными немагнитным изотопом, была вдвое выше [2]. При воздействии постоянного магнитного поля в 60 мТ наблюдался двукратный рост скорости восстановления. Имеются основания полагать, что ядерный спин магния-25 оказывает превентивный антиоксидантный эффект – препятствует образованию свободных радикалов в клетках [3]. Таким образом, впервые обнаружены магнитно-изотопные эффекты in vivo. Это открывает перспективы создания новых анти-стрессовых препаратов, в том числе радиопротекторов, на основе стабильных магнитных изотопов. [Работа выполнена при поддержке РФФИ, проекты 10-03-01203a и 10-0490424-Укр_а]. LIVING CELLS PERCEIVE THE NUCLEAR SPIN OF THE MAGNETIC ISOTOPE V.K. Koltover, L.V. Avdeeva, D.M. Grodzinsky1, T.A. Evstyukhina2, V.G. Korolev2, Y.A. Kutlakhmedov1 Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Chernogolovka, Moscow Region, Russia 1 INSTITUTE OF CELL BIOLOGY AND GENETIC ENGINEERING, NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF UKRAINE, KYIV, UKRAINE 2 Saint-Petersburg Institute of Nuclear Physics, Russian Academy of Sciences, Gatchina, Leningrad Region, Russia E-mail: koltover@icp.ac.ru Some chemical elements have two kinds of stable isotopes, magnetic and non-magnetic ones. For example, among three stable magnesium isotopes, 24Mg, 25Mg and 26Mg with natural abundance about 79, 10 and 11%, 25Mg has nuclear spin and, hence, produces the nuclear magnetic field while two other isotopes are spinless and do not produce any magnetic fields. The question arises of whether the living cell can perceive the difference between magnetic and non-magnetic nuclei of the same element? In experiments with E. coli, the commonly accepted cell model, we have revealed the differences in quantitative parameters of growth of bacteria on the media supplied with different isotopes of magnesium. The adaptation period of the cells to the liquid media supplied with magnetic 25Mg was found to be shorter than the adaptation period to the media supplied with nonmagnetic 24Mg or 26Mg. On the solid nutrient media, the cells that were previously grown on 25Mg demonstrate essentially higher viability (determined by counting CFU) than the cells grown on the nonmagnetic isotopes [1]. Furthermore, in experiments with another microbial model, S. cerevisiae, we have revealed that the magnetic 25Mg, by comparison to the nonmagnetic 24Mg, more effectively stimulates recovery processes in the yeast cells after short-wave UV irradiation. The rate constant of the post-radiation recovery was twice higher for the cells enriched with 25Mg as compared to the cells enriched with the nonmagnetic isotope [2]. In addition, the twofold growth of the rate constant of the cell recovery was observed on exposure to the external magnetic field, 60 mT. Besides, there is the evidence that the nuclear spin of 25Mg exerts the preventive antioxidant effect, prophylaxis, against production of active free radicals in living cells. Thus, we have every reason to believe that, with the magnetic isotope, the biopolymer nanoreactors operate not only more effective but more reliable too, in comparison with their operation on the nonmagnetic isotopes [3]. We have uncovered, for the first time, the magnetic isotope effects in vivo. This finding opens up the way to the development of novel antistress therapy, including radio-protectors, based on the stable magnetic isotopes. [Supported by RFBR, projects 10-03-01203a and 1004-90424-Ukr_a]. References 1. Koltover V.K., Shevchenko, U.G., Avdeeva, L.V., Royba, E.A., Berdinsky, V.L., Kudryashova, E.A. //Doklady Biochemistry and Biophysics, 2012, v. 442, No. 1-2, pp. 12-14. 2. Grodzinsky, D.M., Evstyukhina, T.A., Koltover, V.K., Korolev, V.G., Kutlakhmedov, Y.A. //Reports Nat. Acad. Sci. Ukraine, 2011, No. 12, pp. 153-157. 3. Koltover, V.K. In: Nanotechnology, Danville (USA), NSTI, 2010, Vol. 3, pp. 475-477.
46
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МОДЕЛЬ ДЕЙСТВИЯ ГЕОМАГНИТНЫХ БУРЬ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ В.В. Крылов ФГБУН Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина PАН, 152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н., п. Борок, E-mail: kryloff@ibiw.yaroslavl.ru Биологическая эффективность магнитных бурь (МБ) установлена давно. Большинство работ в этой области сводится к поиску связей между реально случившимися МБ и различными биологическими показателями. В некоторых экспериментах предпринимались попытки имитировать геомагнитные возмущения, однако используемые сигналы были далеки от естественных. Вообще же, в составе МБ выделяют следующие факторы флуктуирующего магнитного поля, каждый из которых претендует на роль ведущего для биологических объектов: 1). Медленное градиентное изменение напряженности геомагнитного поля (ГМП), связанное с особенностями взаимодействия солнечного ветра и магнитосферы Земли, которое делится на следующие временные интервалы: начальная фаза, главная фаза и фаза восстановления. 2). Усиление естественных низкочастотных флуктуаций ГМП в диапазоне частот до 5 Гц и амплитуд до 30 нТл связанное с неоднородностью солнечного ветра 3). Геомагнитные пульсации, возникающие вследствие возбуждения гидромагнитных волн в магнитосфере Земли. Предполагают, что ведущую роль в формировании биологических эффектов МБ играют геомагнитные пульсации типа Рс1 (0.2-5 Гц, 10-100 пТл). Были проведены экспериментальные исследования влияния сложных сигналов МБ и отдельных её компонентов, описанных выше, на различные биологические процессы у лука (Alium cepa), гороха (Pisum sativum), льна (Linum bienne), дафнии (Daphnia magna) и карпа (Cyprinus carpio). В экспериментах воспроизводилась картина реальной МБ с типичной фазовой картиной случившейся 30 октября 2003 года и реальные Рс1 пульсации, записанные на широте проведения экспериментов. С использованием гравитропической реакции у льна было установлено, что наибольшей биологической эффективностью обладали отрезки МБ, соответствующие главной фазе и начальным этапам фазы восстановления. Впоследствии, в зависимости от методов, МБ, либо её отрезок, соответствующий главной фазе, разделяли на компоненты и предъявляли биологическим объектам, как целиком, так и в виде отдельных составляющих. Во всех экспериментах было заметно действие МБ на исследуемые показатели. При этом эффекты действия градиентного изменения ГМП полностью повторяли эффекты действия сложного сигнала МБ. Низкочастотные флуктуации ГМП повлияли только на протеолитическую активность пищеварительных ферментов у карпа и активность супероксиддисмутазы у дафнии. Рс1-пульсации на оказали достоверного влияния на исследуемые показатели. Хорошо изучены интеpфеpенционные механизмы влияния слабых комбинированных магнитных полей (МП) на биологические объекты. Согласно модели В.В. Леднева при изменении напряжённости внешнего МП (постоянная составляющая комбинированного МП) изменяется частота собственных колебаний ионов в белковых полостях и Лаpмоpовcкой пpецеccии спинов атомов. Эти собственные колебательные процессы в биологических системах детектируются через резонансные эффекты при применении внешних переменных МП, частота и амплитуда которых соответствует параметрами собственных колебаний. Предположим, что собственные колебательные процессы могут быть сами по себе вовлечены в биологически важные процессы. Расчёты показывают, что изменение напряженности ГМП на 100 нТ (умеренная геомагнитная буря) приводит к изменению собственной частоты колебаний различных ионов в зависимости от их массы и заряда, а также частоты Ларморовской прецессии спинов в зависимости от гиромагнитного отношения всего на 0.2 – 0.4 % от исходного значения. Однако, стоит учесть что узкая ширина пика pезонанcного ответа биоcиcтем при использовании ряда переменных МП на фоне постоянного ГМП говорит о наличии строго детерминированных колебательных процессов в живых системах при неизменном ГМП. При изменении напряженности ГМП во время МБ изменяются все зависящие от этого колебательные процессы, тогда как при применении низкочастотного МП на фоне ГМП мишенью воздействия является определённая частица. Кроме того, у ионов обладающих различной массой и зарядом или у атомов с различными гиромагнитными отношениями при изменении ГМП на определённое значение за одно и то же время частоты собственных колебательных процессов изменятся на различную величину, что может быть чувствительно, например, для ферментных систем, использующих одновременно в качестве кофакторов два различных иона. Возможно, медленные последовательные изменения внешнего ГМП эффективны ещё и потому, что биологическая система не может быстро адаптироваться к этому процессу, как, например, к моментальному изменению постоянного МП. Колебания ГМП в нанотесловом диапазоне в двух экспериментах действовали на активность работы ферментов. Исследованные флуктуации ГМП при конкретных значениях частоты и амплитуды могли влиять на спины ядер атомов присутствующих в биологических системах. Однако, по совокупности данных, данный фактор значительно уступает в своей эффективности градиентному изменению ГМП во время МБ. THE MODEL OF THE ACTION OF GEOMAGNETIC STORMS ON BIOLOGICAL OBJECTS BASED ON EXPERIMENTAL DATA V.V. Krylov I.D. Papanin Institute for biology of inland waters Russian Academy of Sciences, E-mail: kryloff@ibiw.yaroslavl.ru
47
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------РЕАКЦИЯ БИОТЕСТОВ НА ДЕЙСТВИЕ ВОДЫ, АКТИВИРОВАННОЙ СВЕРХСЛАБЫМ ЭМП С ЧАСТОТОЙ 4 Гц Н.П.Лехтлаан-Тыниссон, А.И.Цыганков, Л.Н.Галль Учреждение Российской академии наук Институт аналитического приборостроения РАН, 190103, СанктПетербург, Рижский пр., д.26. E-mail: lngall@narod.ru В настоящее время факт влияния слабых и сверхслабых физических факторов на живые организмы напрямую связывают с их действием на свойства воды, являющейся общей средой для всех молекулярных и клеточных систем живого организма. Вода, активированная внешними физическими воздействиями, приобретает способность изменять биологическую активность живых организмов, и эта ее способность сохраняется длительное время после воздействия, что позволило ввести в пользование новый термин – активированная вода [1]. Активированность воды проявляется в экспериментах, как изменение биологической активности живущих в воде одноклеточных организмов (бактерий), т.е. в биотестах. В настоящей работе в качестве биотестов использовались культуры бактерий Е.coli или S.aurreus [2]. При обработке воды в поле соленоида в цепь его питания вводился диод-выпрямитель, отсекающий нижний или верхний полупериод тока. Соответственно, на воду воздействовали переменным магнитным полем разного направления. Условно обозначили значком (+) направление магнитного поля, совпадающее с направлением поля Земли, а значком ( - ) – направление поля, противоположное полю Земли. Поле изменялось с частотой 4 Гц при индукции поля в 5 мкТл, что на порядок меньше величины поля Земли для широты СанктПетербурга. В эксперименте вода физиологического раствора обрабатывалась в течение 3 часов в поле соленоида, подключенного к генератору указанным образом, т.е. через диод-выпрямитель. Порции воды, обработанной (+) и (-) полем, вводились в суспензии бактерий, подготовленные для нанесения в чашки Петри, через 5, 15, 30, 45 и 60,120 и 180 минут после окончания обработки воды. Стойкий эффект инициирования роста бактерий наблюдался при положительном полупериоде генератора (+), в то время как при отрицательном полупериоде (-) наблюдался выраженный ингибирующий эффект. Наблюдалось нарастание обоих эффектов с ростом временного лага для воды в течение всего времени наблюдения. Для объяснения обоих наблюдаемых эффектов: различного действия магнитного поля противоположного направления и их нарастание во времени после окончания активации, была предложена теоретическая модель, связывающая эти эффекты со спин–изомерией воды. Эта модель позволяет объяснить временное нарастание магнитной восприимчивости [3], в том числе - и в обработанной воде, и пригодна для рассмотрения биологического эффекта ингибирования и инициирования роста бактерий под действием активированной воды. REACTION OF BACTERIA GROWTH OF WATER ACTIVATION BY A SUPER LOW ELECTROMAGNETIC FIELD AT THE FREQUENCY OF 4 HZ. N.P. Lehtlaan-Tynisson, A.I. Tsygankov, L.N. Gall Institute for Analytical Instrumentation of the Russian Academy of Sciences Литература 1. Лобышев В.И., Дубровский А.А., Мухачев А.Я., Соловей А.Б. Вода – первичная мишень воздействий на биологические системы. В сборнике «Проблемы биологической физики», с. 122-143, ред. В.А.Твердислов, М., URSS, 2010, 320с. 2. Лехтлаан-Тыниссон Н.П., Шапошникова Е.Б., Холмогоров В.Е. Действие сверхслабого поля на культуры бактерий E-coli и S.aurreus. Биофизика, 2004, т. 49, №.3, с.519-523. 3. Семихина Л.П. Диэлектрические и магнитные свойства воды в водных растворах и биообъектах в слабых электромагнитных полях. Изд.ТюмГУ, 2006г., 160с.
48
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ СЛАБОГО НИЗКОЧАСТОТНОГО МАГНИТОНОГО ПОЛЯ НА ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТИЛЕНОВОГО СИНЕГО В РАСТВОРАХ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ПОЛИФОСФАТА НАТРИЯ Мартынюк В.С., Громозова1 Е.Н., Горб 2 Л.Г., Цейслер Ю.В., Лукьяненко И.В. Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, Украина e-mail: mavis@science-center.net 1 Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К.Заболотного НАН Украины, Киев, Украина 2 Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины, Киев Украина Метахромазия - широко известное явление цветовой и тональной вариабельности окраски клеток и биологических тканей при использовании определенных красителей. Это свойство красителей давно используется в биологических и медицинских исследованиях для изучения структуры и функциональной активности клеток и тканей, а также для выявления патологических процессов. Загадочными являются периодические и квазипериодические вариации метахромазии во времени. На такие временные вариации окрашивания клеток и их связь с солнечной активностью впервые обратили внимание еще в первой половине ХХ-го столетия Вельховер С.Т. и Чижевский А.Л. Причины подобных вариаций разные авторы связывали с природными факторами, которые контролируются космической погодой. В последние десятилетия такая точка зрения находит экспериментальное подтверждение, в частности обнаружена корреляция индексов метахромазии с потоком космических лучей. Обсуждается чувствительность этой системы к электромагнитным воздействиям. Однако указанный феномен все еще далек от понимания его природы. Одним из ярких примеров метахромазии является изменение цвета метиленового синего при окраске полифосфатов. Неорганические полифосфаты представляют собой линейные полимеры ортофосфорной кислоты. В живых клетках размеры полифосфатных цепей варьируют в широких пределах – от 3 до 1000 звеньев. Полифосфаты выявлены в клетках практически всех видов живых организмов, они принимают участие в регуляции разнообразных метаболических процессов, а их структурные особенности (длина полимерной цепи, степень разветвленности, конформационное состояние и т.д.) в определенной степени отражает функциональное состояние клеток. Целью данной работы было изучение оптических свойств тиозинового красителя метиленового синего (МС) в растворах полифосфата натрия (ПФ) с разной длиной полимерной цепи (12-18 и ~200 фосфорных остатков) и разной концентрации в условиях воздействия слабого магнитного поля частотой 8 Гц 25 мкТл. Нами обнаружено, что спектры поглощения МС при его взаимодействии с ПФ сильно зависят от концентрации полимера и в меньшей степени от длины полифосфатной цепи. При низких концентрациях ПФ доминируют тетра- и тримерные формы связанного МС, которые определяют розовую и фиолетовую окраску растворов. При высоких концентрациях ПФ доминируют моно- и димерные формы, которые отвечают за синюю окраску. Полученные экспериментальные данные подтверждаются квантовомеханическими расчетами при моделировании связывания МС с пирофосфатом натрия. Таким образом, экспериментальные данные свидетельствуют о том, что явление метахромазии в первую очередь определяется концентрацией полимера, с которым связывается краситель. Значительно меньший вклад в это явление дает длина цепи. Вопрос о конформационной природе метахромазии пока остается открытым. Воздействие импульсным магнитным полем частотой 8 Гц индукцией 25 мкТл в течение 30 минут не вызывало достоверных изменений в спектральных свойствах комплекса МС с ПФ во всем исследуемом концентрационном диапазоне для ПФ. Это указывает на то, что электромагнитное воздействие непосредственно не влияет на образование комплексов МС с ПФ, а причины корреляции метахромазии с индексами космической погоды вероятнее всего связаны с изменением баланса активности ферментов, отвечающих за синтез и распад ПФ в клетках, либо с общей белоксинтезирующей активностью клеток. Известно, что белки и нуклеиновые кислоты могут связывать МС и тем самым изменять концентрационные соотношения МС/ПФ. INFLUENCE OF WEAK EXTREMELY LOW FREQUENCY MAGNETIC FIELD ON VARIABILITY OF THE OPTICAL PROPERTIES OF METHYLENE BLUE IN SOLUTIONS OF INORGANIC SODIUM POLYPHOSPHATE Martynyuk V.S., 1Gromozova E.N., 2Gorb L.G., Tseyslyer Yu.V., Lukyanenko I.V. Kievsky National Taras Shevchenko University, Kyiv, Ukraine e-mail: mavis@science-center.net 1 Institute of Microbiology and Virology. Zabolotny NASU, Kyiv, Ukraine 2 Institute of Molecular Biology and Genetics of NASU, Kyiv, Ukraine
49
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------CA2+ СПЕЦИФИЧЕСКИЙ МАГНИТНЫЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАНС УСИЛИВАЕТ СИНТЕЗ ДИСТРОФИНА У МЫШЕЙ MDX ПОСЛЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА Михайлов В.М., Соколова А.В., 1Соколов Г.В. Институт цитологии РАН, 1ФГУ ЦНИИ им акад. .А. Н. Крылова, Санкт-Петербург Мыши mdx являются экспериментальной моделью неизлечимого моногенного заболевания человека миодистрофии Дюшенна. При этом заболевании из-за мутации структурного гена нарушен синтез белка дистрофина, отсутствие которого вызывает потерю поперечнополосатых мышечных волокон (ППМВ) и кардиомиоцитов, сопровождающуюся гибелью пациентов. В настоящее время для терапии этого заболевания большие надежды возлагают на трансплантацию стволовых клеток. Однако результаты более чем 10-летних исследований показали, что трансплантация в мышцы больных людей и мышей mdx стволовых клеток дикого типа и различного тканевого происхождения не способна вызывать длительное и значительное усиление синтеза дистрофина. Другим приемом клеточной терапии является замена мутантных клеток костного мозга (ККМ) на ККМ дикого типа. По результатам разных авторов трансплантация ККМ дикого типа мышам mdx после смертельного облучения в дозе 5 Грей (Гр) повышает уровень синтеза дистрофина в мышцах мышей mdx не выше уровня 2% ППМВ. Представляет интерес поиск воздействий, способных усилить синтез дистрофина после пересадки ККМ. В данном сообщении представлены результаты влияния Са2+ -специфического магнитного параметрического резонанса (Са2+ МПР, Леднев, 1996) на синтез дистрофина и дифференцировку ППМВ мышей mdx после трансплантации ККМ при рентгеновском облучении в смертельной для мышей mdx дозе 5 Гр. Таблица. Синтез дистрофина и дифференцировка ППМВ в четырехглавой мышце бедра контрольных мышей mdx и мышей mdx после облучения в дозе 5 Гр, внутривенного введения ККМ и воздействия Ca2+-МПР Исследуемые животные ДистрофинПогибших ППМВ, ППМВ, не имеющие положительных % центрально ППМВ, % расположенных, % mdx, контроль (3) 1.1±0,4 2.2±0.6 10.5±1.0 mdx, 2 мес после 1.2±0.6 1.6±0.2 11.2±1.5 облучения в дозе 5 Гр и введения ККМ (3) mdx, 2 мес после 15.8±3.8 2.1±0.6 22.8±3.0 облучения в дозе 5 Гр и введения ККМ + Ca2+-КМП (5) Полученные результаты показывают, что воздействие Са2+-специфического МПР на мышей mdx в течение 2 месяцев после трансплантации ККМ значительно усиливают синтез дистрофина. Доля дистрофин положительных ППМВ достигает почти 20%, что соответствует уровню синтеза дистрофина, необходимого для обеспечения нормального функционирования скелетных мышц. При этом уровень ППМВ без центральных ядер также достигает 20%-го уровня, что подтверждает зависимость общего уровня мышечной дифференцировки от интенсивности синтеза дистрофина. Представляет интерес дальнейшее изучение молекулярных механизмов влияния Са2+ МПР на дифференцировку мышечных волокон и регуляцию синтеза дистрофина а также возможности использования слабых комбинированных магнитных полей в клинических условиях для лечения мышей mdx и больных болезнью Дюшенна.
50
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ СЛАБОГО ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ САХАРОВ В ПРОРОСТКАХ РЕДИСА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ Молоканов Д.Р., Новицкая Г.В. Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН 127276, Россия, Москва Ботаническая ул. 35, E-mail: yinov@ippras.ru Изучали действие слабого постоянного магнитного поля (ПМП) на состав и содержание сахаров в 5дневных (20ºС), 8-дневных (10ºС) и 14-дневных (7ºС) проростках редиса (Raphanus sativus L.var. radicula D.C.) сорта «Розово-красный с белым кончиком» в стадии развернутых семядолей, выросших в постоянном магнитном поле колец Гельмгольца (диаметр 140 мм) при напряженности 403А/м на свету под люминесцентными лампами БС (~1000 лк) и в темноте. Контрольные семена также проращивали в кольцах Гельмгольца, но ток через них не пропускали. В этом случае напряженность геомагнитного поля составляла 31 А/m и была направлена под углом 73º к горизонту. Каждый вариант опыта включал три повторности по 150 семян общей массой ~1.5г. В каждом опыте было 4 варианта: контроль-свет, контроль-темнота, ПМП-свет, ПМП-темнота. Помимо состава и содержания сахаров в проростках учитывали число проклюнувшихся семян, число семян в фазе развернутых семядолей, суммарную массу проростков и длину корней в ПМП и ГМП. Обнаружено, что при 20ºС свет тормозил формирование проростков в ПМП сильнее, чем в ГМП, поле усиливало тормозящее действие света. При 10ºС торможение формирования проростков в ПМП было более выражено. При пониженной температуре действие света проявилось сильнее, чем при 20°С. Наибольшее число развернутых семядольных листьев было в темноте, при этом поле стимулировало раскрытие семядолей при 10 и 20°С. Величина сырой биомассы при 20°С была большей на свету в ПМП - 122% от контроля (ГМП) и минимальной в темновом контроле. При 10°С величина сырой биомассы 8-дневных проростков, которые находились в той же стадии развития, что и 5-дневнае проростки при 20°С, была больше на свету в ПМП - 163% от контроля. Таким образом, поле увеличивало сырую биомассу проростков на свету, как при 10, так и при 20°С, но при 10°С величина сырой биомассы была максимальной. Показано, что из индивидуальных сахаров в проростках присутствовали фруктоза и сахароза, глюкоза обнаружена в следовых количествах. В среднем, содержание фруктозы было в 2 раза выше, чем сахарозы. Суммарное содержание сахаров при 10ºС в контроле на свету почти в 2 раза выше, чем в темноте. При 20ºС на свету суммарное содержание сахаров в поле (5.9 мг/г сырой массы) было в 2.4 раза выше, чем в контроле (2.5 мг/г сырой массы). Под действием поля содержание фруктозы (245% от контроля) возросло сильнее, чем содержание сахарозы (234% от контроля). При 20ºС в темноте поле не оказало значимого влияния на количество фруктозы и сахарозы. На свету в ГМП суммарное содержание сахаров было минимальным, а в ПМП максимальным. При 10ºС на свету поле увеличило суммарное содержание сахаров в 1.23 раза. Поле на свету, также как и при 20ºС, увеличило содержание фруктозы (125%) и сахарозы (120%), но эффект был слабее. В темноте поле незначительно уменьшило содержание сахаров. При 10ºС в темноте общее содержание сахаров уменьшилось с 2.3 до 2.1 мг/г сырого веса, причем количество фруктозы уменьшилось, а на содержание сахарозы ПМП влияния не оказало. При 7ºС на свету суммарное содержание сахаров было выше не в ПМП как при 20 и 10ºС, а в ГМП и составляло 4.1 мг/г то есть на 7% больше, чем в ПМП. Таким образом, во всех трех опытах (20ºС, 10ºС и 7ºС) на свету поле оказало влияние на содержание сахаров: при 20 и 10ºС поле стимулировало накопление сахаров, а при 7ºС подавляло, однако величина изменения количества сахаров при 10ºС была значительно ниже, чем при 20ºС. INFLUENCE OF WEAK PERMANENT MAGNETIC FIELD ON COMPOSITION AND CONTENT OF SUGARS IN RADISH SEEDLINGS AT VARIOUS TEMPERATURS Molokanov D.R., Novitskaya G.V. Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences E-mail: yinov@ippras.ru
51
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ОЦЕНКА ФУНГИЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ ПРЕПАРАТОВ IN VITRO В СВЕРХСЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ Николаев А. И., Быстрова Е. Ю., Панина Л. К., Стефанов В.Е. Санкт-Петербургский государственный университет 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, E-mail: teterev3000@mail.ru Ранее было показано, что сверхслабые магнитные поля предположительно имеют плеотропические механизмы действия на микроскопические грибы. Целью данной работы явилось исследование комбинированного воздействия экранированных сверхслабых магнитных полей (B ≈ 100 нТ) и антифунгальных препаратов, различающихся по клеточным мишеням их действия, на колонии микроскопических грибов. Были выбраны: (i) полиеновые антибиотики - амфотерицин В (АМФ-В) и нистатин, которые формируют комплексы с эргостеролом, нарушают плазматическую мембрану клеток грибов, что приводит к увеличению ее проницаемости, утечке ионов из цитоплазмы и к гибели грибной клетки; (ii) aзолы – клотримазол, итроконазол, флуконазол, ингибирующие у грибов фермент С14-ά-деметилазу системы цитохрома Р450, которая отвечает за конверсию ланостерола в эргостерол. Это ведет к истощению эргостерола в мембране грибной клетки и ее гибели. В исследовании использовались грибы Ulocladium consortiale, Aspergillus sp., Trichoderma sp., Mucor sp., Penicillium sp. Использовали 2 альтернативных метода тестирования фунгицидов, во-первых, стандартный диск-диффузионный метод по Keurby-Bauer с оценкой величины зоны ингибирования роста грибов, при этом чашки Петри заражали спорами грибов сплошным газоном; и, во-вторых, оценивали скорость роста по приращению диаметра колонии при заражении в центр чашки Петри, на которой располагали по оси два диска, как и в первом варианте опытов. В обоих вариантах заражения грибы культивировали в условиях гипомагнитного поля (в экранирующей камере при B ≈ 100 нТ) и в земном поле при одинаковых условиях освещенности и температуры в контроле и опыте. Результаты по диффузионному методу показали, что чувствительность грибов к антибиотикам как в контроле, так и в опыте уменьшается в ряду нистатин > итраконазол > АМФ-В > флуконазол > клотримазол, причем статистически достоверные различия в диаметрах зон ингибирования в гипомагнитных условиях и геомагнитном поле не обнаружены (см. например, рис.1). Однако, для метода посева в центр чашки для АМФ-В и нистатина обнаружены статистически достоверные различия между средними значениями скорости роста колонии по линии между дисками антибиотика выборок контроля и опыта (р=0,01474<0,05). Например, для дисков с АМФ-В удельная скорость роста U. consortiale составила μМПЗ = 3,345± 0,108 мм/сут, μГМП = 2,293± 0,308 мм/сут. (см. рис.2). Таким образом, результаты опытов продемонстрировали, что глубокое экранирование МПЗ влияет на скорость роста колоний (но не на конечный ее размер) в присутствии антибиотиков полиенового типа (АМФ- В и нистатин). Можно предположить, что мишенью магнитного поля могут выступать водородные связи, образующиеся при связывании антибиотиков-макролидов [1] с эргостеролом в клеточной мембране микромицетов, что приводит в синергическому эффекту.
Рис.1 Одинаковые зоны ингибирования роста микромицетов нистатином, при условиях культивирования: слева - гипомагнитное поле, справа - магнитное поле Земли.
Рис.2 Различия в скорости роста колоний микромицетов в присутствии дисков с нистатином. слева - гипомагнитное поле, справа - магнитное поле Земли. EVALUATION OF THE EFFECTIVENESS OF FUNGICIDE AGENTS IN VITRO UNDER ULTRA-LOW MAGNETIC FIELDS Nikolaev A. I., Bystrova E. Yu., Panina L. K., Stefanov V.E. Saint-Petersburg State University, Russia, S.Petersburg, Univeritetskaya emb., 7/9, E-mail: teterev3000@mail.ru Литература: [1].Gray, K. C., Palacios, D. S., Dailey, I., Endo, M. M., Uno, B. E., Wilcock, B. C., & Burke, M. D. //Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2012, т. 109, № 7, с. 2234-9.
52
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------РЕЗОНАНСНАЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ГЛУТАМИНОВОЙ АМИНОКИСЛОТЫ В СЛАБЫХ КОЛЛИНЕАРНЫХ ПОСТОЯННЫХ И ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ Новиков В.В. Учреждение Российской академии наук Институт биофизики клетки РАН, 142290, Россия, МО, г. Пущино, ул. Институтская 3, E-mail: docmag@mail.ru Мы показали, что комбинированное магнитное поле (МП) является причиной быстрых изменений в ионном электролитическом токе в водных растворах аминокислот [1,2]. Амплитуда индуцированного воздействием МП в пике составляет 30% от электролитического тока фона. Показана реакция ионного тока в водном растворе глутаминовой аминокислоты на действие комбинированных постоянных и переменных низкочастотных МП. Ясно наблюдаются острые изменения величин (пики) ионного тока. Эти пики стабильно воспроизводятся только вблизи частоты циклотронного резонанса иона глутамата (например, 4,4±0,2 Гц амплитудой 40 нТл при постоянном МП=42 мкТл). Они хорошо определяются по амплитуде (5±0.5 нА) и ширине (от 2 до 8 сек), приблизительно в 50 раз превышая по величине уровень шума. Этот эффект, наблюдающийся на циклотронной частоте аминокислотного иона, исчезает при увеличении амплитуды переменного поля до уровня 1 мкТл. Наши опыты были воспроизведены в пяти лабораториях. Выявление непосредственной реакции на воздействие столь слабым МП явилось аргументом в пользу существования резонансного физического механизма, реализующего биологический магнитный эффект. Суммируя мнения исследователей, необходимо отметить, что опыты при комбинированном действии постоянного и низкочастотного переменных МП в водных растворах аминокислот являются легко воспроизводимыми, но требуют определенных методических приемов. Небольшая величина измеряемых физических параметров требует высокой инструментальной чувствительности. Однако, для того чтобы получать повторяемость результатов, требуется строгое соблюдение условий при подготовке химических реагентов (время, концентрация, рН, температура, газовый состав). Также важно качество электродов, определяющее стабильность их электрических характеристик в течение измерений. Экспериментальный прибор для наблюдения эффекта (в предложенном нами варианте) состоит из: кубической 8 мл кюветы; с полностью погруженными в раствор двумя плоскими электродами из золота (катод площадью 20 мм2, анод 50 мм2), двух прямоугольных катушек Гельмгольца размерами 65×85 мм (для формирования переменного и постоянного МП), подключенных к синусоидальному переменному генератору и источнику постоянного тока соответственно; магнитного экрана с коэффициентом экранирования 100 (двойной 1 мм толщиной пермаллой); аналитических приборов – полярографического анализатора и рекордера (компьютера с программным обеспечением), вместо полярографа может быть использован пикоамперметр. С целью уменьшения электрических помех были использованы внесетевые источники постоянного тока: на электроды и катушку постоянного МП; записывающие устройства, также могут быть подключены вне сети. Нами была построена теоретическая модель механизма влияния слабых МП на водные растворы, содержащие разные ионы, как вариант, ионы аминокислот [3]. Модель предсказывает перераспределение ионов (например, ионов Glu +/-, протонов и гидроксилов), а также других ионных примесей на пространственных неоднородностях (струнах или кристаллах) в водной среде. Показано, что внешнее поле приводит к фазировке (синфазированию) для одинаковых ионов аминокислоты на стоячей волне, рассматриваемой как неоднородность. В результате неравномерного перераспределения ионов появляются локальные области с повышенной и пониженной кислотностью. Эта неоднородность кислотности задается чувствительностью системы к условиях циклотронного резонанса для ионов аминокислот, например, глутамата. Показано, что воздействие слабым комбинированным МП с определенными нами экспериментально параметрами (постоянное МП - геомагнитный диапазон; переменное МП - нанотесловый диапазон, как вариат микропульсации геомагнитного МП) может увеличивать локальную концентрацию ионов одного знака (в нашем случае - Glu+) в растворе или на поверхности электрода, а также, возможно, в пристеночном пространстве. RESONANCE ELECTROCONDUCTIVITY IN AQUEOUS SOLUTION OF GLUTAMIC AMINO ACID IN WEAK COLLINEAR STATIC AND ALTERNATION MAGNETIC FIELDS V.V. Novikov Institute of Cell Biophysics of the Russian Academy of Siences, E-mail: docmag@mail.ru Литература 1. Новиков В.В., Жадин М.Н. // Биофизика, 1994, т. 39, №.1, с. 45. 2. Zhadin M.N., Novikov V.V., Barnes F.S., Pergola N.F. // Bioelectromagnetics, 1998, №.19, р. 41. 3. Пономарев В.О., Новиков В.В., Карнаухов А.В., Пономарев О.А. // Биофизика, 2008, т. 53, № , с. 197.
53
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ДЕЙСТВИЕ СЛАБЫХ ПОСТОЯННЫХ И НИЗКОЧАСТОТНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА АКТИВНОСТЬ ПЕРОКСИДАЗЫ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ Новиков В.В., Яблокова Е.В., Кувичкин В.В., Фесенко Е.Е. Учреждение Российской академии наук Институт биофизики клетки РАН, 142290, Россия, МО, г. Пущино, ул. Институтская 3, E-mail: docmag@mail.ru В последнее время появился ряд убедительных экспериментальных и теоретических исследований, показывающий участие активных форм кислорода в реализации биологических эффектов слабых магнитных полей [1,2]. В этой связи, изучение влияния слабых магнитных полей на ферментативные системы генерации и деградации активных форм кислорода особенно актуально. Мы исследовали активность пероксидазы хрена (Sigma) при действии слабых комбинированных магнитных полей, используя в качестве субстрата орто-фенилендиамин (ОФД). Пероксидаза хрена достаточно изучена, поэтому этот фермент - полезная тест система для научных исследований. В экспериментах использовали воду высокой степени очистки (E-pure Module (Barnsted/Termolyne Corporation)), имеющую высокое удельное сопротивление (18 МОм/см). Применялись следующие растворы: 0.005 М NaСl (о.с.ч.), буферные растворы 0.1 М лимонной кислоты - цитрат натрия (pH 5.2), КН2РО4 (рН 6.0), Раствор фермента и других соединений подвергали воздействию коллинеарных слабых магнитных полей - постоянным (42 µТ ) и переменным (0.1 µТ, частота - 4.4 Гц). Время инкубации растворов составляло от 30 мин до 4 часов. Далее к раствору фермента добавляли о-фенилендиамин и Н2О2, реакционную смесь инкубировали в течение 30 мин. Показано, что воздействие слабыми комбинированными магнитными полями влияет на скорость реакции окисления о-фенилендиамина перекисью водорода, где катализатором является фермент пероксидаза хрена. Происходит значительное снижение активности пероксидазы хрена в реакции после обработки растворов фермента магнитными полями, по сравнению с контрольными образцами. Зарегистрированный эффект зависит от ряда физико-химических параметров проведения данной реакции. На изменение активности фермента в условиях действия магнитного поля влияют солевой состав водной среды, температура и рН. Следует отметить, что максимальные изменения активности фермента, обработанного магнитным полем, наблюдаются, когда в качестве реакционной среды используется вода высокой степени очистки. В буферных средах и в присутствии солей изменение активности пероксидазы хрена, после магнитной обработки, становится значительно более слабым, а во многих случаях, не обнаруживается вовсе. Показано, что действие магнитных полей не оказывает влияния на процесс при обработке отдельных компонентов реакционной смеси (за исключением раствора фермента), таких как, например, перекись водорода и растворов ряда солей. Вероятно, что снижение активности пероксидазы хрена при действии слабых магнитных полей связано с конформационными изменениями структуры этого белка, т.к. спектры его флуоресценции (собственной и в присутствии флуоресцентных зондов) до и после такого воздействия отличаются. Таким образом, результаты проведенных экспериментов подтверждают полученные нами ранее данные об участии активных форм кислорода в реализации эффектов слабых магнитных полей. Путем дифференциального экспериментального анализа при обработке полем отдельных компонентов реакционной смеси в системе фермент-субстрат-окислитель найдена основная молекулярная мишень действия слабых комбинированных магнитных полей – пероксидаза. THE EFFECT OF WEAK STATIC AND LOW-FREQUENCY MAGNETIC FIELDS ON THE ACTIVITY OF PEROXIDASE IN AQUEOUS SOLUTIONS E. V. Yablokova, G. V. Novikov, V. V. Kuvichkin, V. V. Novikov, E. E. Fesenko Institute of Cell Biophysics of the Russian Academy of Siences, E-mail: docmag@mail.ru Литература 1. Новиков В.В., Фесенко Е.Е. // Биофизика, 2001,т 46, №.2, с. 235. 2. Пономарев В.О., Новиков В.В. // Биофизика, 2009, т.54, №2, с.235.
54
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ДЕЙСТВИЕ СЛАБОГО ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ОНТОГЕНЕЗ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МАГНИТООРИЕНТАЦИОННЫХ ТИПОВ РЕДИСА Новицкая Г.В., МолокановД.Р., Новицкий Ю.И. Институт физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН 127276, Россия, Москва, Ботаническая ул. 35, E-mail: yinov@ippras.ru Изучали влияние слабого переменного магнитного поля промышленной частоты 50 Гц и с напряженностью по амплитуде ~ 400 А/м (5 Э) на онтогенез и морфологические показатели магнитоориентационных типов редиса — северо-южного (СЮ МОТ), плоскость ориентации корневых борозд направлена вдоль магнитного меридиана и западо-восточного (ЗВ МОТ) — поперек магнитного меридиана. Растения выращивали в течение 3,5 месяцев с апреля по июль 2011 года в оранжерее ИФР РАН на естественно возрастающей длине дня, интенсивности освещения и температуре. Для создания горизонтального однородного ПеМП использовали кольца Гельмгольца диаметром 48 см, питаемые переменным током от автотрансформатора. Контрольные растения также выращивали в кольцах Гельмгольца, но ток через них не пропускали. Различия в температуре между опытом и контролем при включенном ПеМП не превышали 0,5° С. Отбор растений СЮ и ЗВ МОТ осуществляли с помощью секторной рамки, ориентированной относительно стрелки компаса. Установлено, что под влиянием ПеМП происходило торможение стадий развития редиса: медленнее по сравнению с контролем формировались очередные листья, тормозился переход к стрелкованию, бутонизации, цветению, формированию стручков и полноценных семян. Соотношение между основными МОТ растений редиса по характеру ориентации плоскости корневых борозд — СЮ и ЗВ МОТ — под действием ПеМП не изменилось. У растений редиса СЮ МОТ ПеМП уменьшило общее количество стручков (в расчете на 100 растений) ~ на 40%, общее число зрелых семян на 20%, общее число незрелых семян на 50%, и общее количество семян на 25%, массу зрелых семян на 40%, массу незрелых семян на 50% и общую массу зрелых и незрелых семян на 40% по сравнению с контролем. У растений редиса ЗВ МОТ поле, наоборот, увеличило общее количество стручков ~ на 20%, общее количество зрелых семян ~ на 40%, незрелых семян на 30%, общее количество семян ~ на 40%, массу зрелых семян на 14%, незрелых семян на 20% и общую массу семян на 14% по сравнению с контролем (ГМП). Что касается массы корнеплодов, то ПеМП понизило массу корнеплодов у обоих МОТ: у СЮМОТ на 25%, у ЗВ МОТ на 55%, по сравнению с ГМП. Таким образом, слабое горизонтальное переменное магнитное поле с частотой 50 Гц в процессе онтогенеза тормозило все стадии развития растений редиса от появления очередных листьев до формирования полноценных семян. ПеМП действовало по разному, большей частью противоположно, на количество образовавшихся стручков, количество и массу семян у СЮ и ЗВ МОТ растений редиса. Это объясняется по-видимому, разной чувствительностью северо-южного и западо-восточного типов к действию поля, связанной с их принадлежностью к основным МОТ редиса. Это свидетельствует о том, что различия в реакции основных МОТ редиса (СЮ и ЗВ) на изменение в пределах эволюционно-исторических значений напряженности магнитного поля та же индивидуальны и часто разнонаправлены, как и их реакция на другие раздражители (например, свет, температура). Сказанное выше не определяется по-видимому различиями в физическом механизме воздействия ПеМП на особи этих МОТ, скорее всего оно обусловлено физиологической неадекватностью реакции на уровне слабого раздражителя у СЮ и ЗВ МОТ, поскольку они обладают разной чувствительности к действию слабого ПеМП, отражающей индивидуальные особенности их физиологического статуса. INFLUENCE OF WEAK ALTERNATING MAGNETIC FIELD ON ONTOGENY AND MORPHOLOGY OF MAGNETO-ORIENTED RADISH PLANT TYPES Novitskaya G.V., Molokanov D.R., Novitskii Yu.I. Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences E-mail: yinov@ippras.ru
55
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МАГНИТНОЕ ПОЛЕ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ Новицкий Ю.И. Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук. 127276, Россия, Москва, Ботаническая ул. 35, E-mail: yinov@ippras.ru В настоящее время напряженность магнитного поля Земли падает, и не ясно, каким образом скажется это падение напряженности на биосфере Земли, и, в частности, на растениях [1]. С другой стороны, современная эпоха характеризуется заметным изменением спектра электромагнитного излучения во всем объеме биосферы: от низкочастотного до сверхвысокочастотного [2]. Во многом это является прямым следствие производственной деятельности человека. Поэтому необходимо знать предельно допустимые уровни (ПДУ) напряженности магнитного поля (МП), превышение которых негативно сказывается на жизнедеятельности человека и животных. Для человека на частоте 50 Гц это ~ 80 А/м, и превышение этого уровня зависит от физического состояния индивидуальных особенностей личности. Для растений такие нормативы не установлены. Растения любой популяции отличаются индивидуальной чувствительностью к напряженности магнитного поля, индивидуальной реактивностью на изменение параметров магнитного поля. Это проявляется, например, в существовании основных магнитоориентационных типов (МОТ) редиса, различающихся по характеру ориентации плоскости корневых борозд. - вдоль магнитного меридиана — сверо-южный тип (СЮ МОТ) и поперек магнитного меридиана— западно-восточный тип(ЗВ МОТ) [3]. Эти типы обладают разной чувствительностью к действию слабого постоянного магнитного поля ~ 400 А/м. Показана зависимость действия поля от сезона и принадлежности особи редиса к одному из основных МОТ. Так, например, под действием ПМП весной суммарное содержание липидов в листьях СЮ МОТ уменьшилось, у ЗВ МОТ увеличилось; осенью, наоборот, суммарное содержание липидов в листьях СЮ МОТ увеличилось, у ЗВ МОТ уменьшилось по сравнению с контролем. Был сделан вывод, что слабое горизонтальное ПМП может по-разному, иногда противоположно влиять на содержание липидов листьев взрослых растений СЮ и ЗВ МОТ редиса. Современные исследования свидетельствуют о том, что изменение напряженности МП в пределах, близких к эволюционно -историческим, влияет на многие физиологические, цитологические и биохимические процессы растений, меняя их биохимический состав. Как правило, изменение напряженности поля меняет не качественный состав веществ, а только количественные соотношения, выступая в форме корригирующего фактора [4]. Поэтому наблюдаемые изменения под действие слабых ПМП и ПеМП (~400 А/м) оказывается зависимыми от света, длины дня, температуры, сезона [5]. Эти различия формируются в процессе онтогенеза растений, начиная с прорастания семян и до получения урожая. Подобные изменения под действием ПМП и ПеМП наблюдали полностью на растениях лука, редиса, салата и периллы [6]. Корригирующий характер действия слабого поля в критических условиях может выступать как решающий, определяющий онтогенез растения, например, при переходе к цветению у периллы. Слабое магнитное поле оказывается достаточным, чтобы в зависимости от сезона, влиять на движение хлоропластов у элодеи. Слабое постоянное МП действует на фотопериодически чувствительные объекты подобно слабому дополнительному свету. Наличие у растений железосодержащих частиц с доменной структурой позволяет предположить их участие в восприятии ГМП . Различия в первичной ориентации семян в ГМП относительно вектора его напряженности сказывается на типах его прорастания. Зависимость чувствительности растений к слабому постоянному МП от состояния магнитосферы Земли, в частности, от особенностей и плотности потока электромагнитного излучения, естественного или антропогенного происхождения указывает на существование резонансных механизмов в восприятии ПМП В целом, приводимые факты показывают, что слабые постоянное и переменное магнитные поля являются для растений экологически значащим фактором. MAGNETIC FIELD AS AN ECOLOGICAL FACTOR IN PLANT LIFE Novitskii Yu.I. Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences E-mail: yinov@ippras.ru 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Шемякин Е.И., Цыганков С.С. // Вестн. РАН. 2009, Т. 79., № 11, С. 1000-1011. Владимирский Б.М., Кисловский Л.Д, Космические воздействия и эволюция биосферы. М.: Знание. 64с. Новицкая Г.В., Феофилактова Т.В., Кочешкова Т.К., Юсупова И.У., Новицкий Ю.И.// Физиология растений. 2008. Т.55. №4, С.541-551. Новицкий Ю.И, Новицкая Г.В., Кочешкова Т.К., Добровольский М.В., Сердюков Ю.А. // Доклады академии наук 2011.Т.441., № 2, С.262-265. Новицкая Г.В., Молоканов Д.Р., Кочешкова Т.К., Новицкий Ю.И. // Физиология растений. 2010. Т.57. Т1, С57-67 Новицкий Ю.И., Новицкая Г.В., Кочешкова Т.К., Нечипоренко Г.А., Добровольский М.В. // Физиология растений. 2001. Т.48. №6., С. 821-828.
56
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВОЗДЕЙСТВИЕ ОСЛАБЛЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ НА ЛОКОМОТОРНУЮ АКТИВНОСТЬ ЛИЧИНОК ДРОЗОФИЛЫ Е.В. Савватеева-Попова1,2, Г.А. Захаров1,2, Т.Л. Паялина1,2, С.В.Сурма1, Б.Ф.Щеголев1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 199034, С.Петербург наб. Макарова д.6., Gena-Za@yandex.ru 2 С.Петербургский государственный университет, Биолого-почвенный факультет, 199034,Университетская наб. д. 7-9 1
В работе исследуются сравнительные механизмы стрессорного воздействия ослабленного геомагнитного поля (ОГМП) и теплового шока (ТШ) на локомоторное поведение личинок дрозофилы. Поскольку изменения локомоторики сопутствуют как нейродегенеративным, так и геномным заболеваниям, сопровождаемых дисфункциями сигнального каскада ремоделирования актина и его ключевого фермента LIMK1, использованы линии дрозофилы, несущие нарушения в рецепторной и эффекторной частях этого каскада. Для ослабления магнитного поля Земли была изготовлена закрытая экранирующая цилиндрическая камера с крышкой, представляющая собой трубу длиной 40 см и диаметром 10 см, на которую в одну сторону намотаны несколько слоев аморфного магнитомягкого материала АМАГ-172. Внутри камеры предусмотрена подставка из немагнитного материала, позволяющая устанавливать биологические объекты в центре экранирующей камеры. Измерение величины индукции магнитного поля в «рабочем объёме» камеры проводили при помощи 3-х компонентного магнетометра HB0302.1A (0.1-100 мкТл). Геомагнитное поле в месте проведения экспериментов (48мкТл) в камере было ослаблено в 30 раз. Одну группу личинок выдерживали в камере в течение 1 часа, другую – 12 часов. После воздействия ОГМП личинок оставляли в течение 1 часа при температуре 25ОС в нормальном геомагнитном поле, а затем при помощи оригинальной автоматизированной установки проводили регистрацию и анализ их локомоторного поведения при помощи оригинальной автоматизированной установки. Показано, что нарушения гена LIMK1 у мутанта agnts3 приводят к ненормальной реакции на ОГПМ, что свидетельствует о важной роли этого гена в адаптации личинок дрозофилы к воздействию ОГМП. Отмечено, что воздействие ОГМП на agnts3 приводит к резкому изменению локомоторного поведения: возрастает двигательная активность, полностью восстанавливается изначально дефектная способность к пространственному ориентированию. Обнаружено, что нарушения синтеза кинуреновой кислоты на кинурениновом пути метаболизма триптофана у линий cd и v приводят к ненормальной реакции на кратковременное воздействие ОГМП. Заметных изменений двигательной активности под действием ТШ зафиксировано не было. Таким образом, показано, что ОГМП оказывает на личинок дрозофилы существенное стрессорное воздействие, отличающееся по механизму от теплового шока. THE EFFECT OF WEAKENED GEOMAGNETIC FIELD ON THE DROSOPHILA LARVAE LOCOMOTOR ACTIVITY G..A .Zakharov1,2, T.A. Payalina1,2, S.V. Surma1, B.F.Shchegolev1, E.V. Savvateeva-Popova1,2 1
Pavlov Institute of Physiology RAS,199034, St.Petersburg emb. Makarova 6, Gena-Za@yandex.ru 2 St.Petersburg State University, Biology-Soil Faculty, 199034, St.Petersburg University emb. 7-9
57
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВОЗДЕЙСТВИЕ ОСЛАБЛЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ КАК ФАКТОР РЕГУЛЯЦИИ ПОЛОВОГО ПОВЕДЕНИЯ DROSOPHILA MELANOGASTER Савватеева-Попова Е.В., Никитина Е.А., Курочкина М.С.1, Сурма С.В., Щеголев Б.Ф. Институт Физиологии им. И.П.Павлова РАН, Санкт-Петербург, 21074@mail.ru 1 Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена, Санкт-Петербург Высокая проникающая способность магнитного поля Земли в биологические ткани позволяет отнести его к внешнему фактору прямого действия, способного вызывать структурные изменения на любом иерархическом уровне организации биологического объекта и тем самым оказывать воздействие на весь организм в целом. По степени чувствительности различных систем организма к магнитному полю первое место занимает нервная система, затем эндокринная, органы чувств, сердечнососудистая, мышечная, пищеварительная, выделительная, дыхательная и опорно-двигательная системы. Действие магнитного поля на нервную систему характеризуется изменением поведения организма, его условно-рефлекторной деятельности, физиологических процессов за счет стимуляции процессов торможения. Наиболее выраженная реакция со стороны ЦНС наблюдается в гипоталамусе, далее следуют кора головного мозга, гиппокамп и ретикулярная формация среднего мозга. Реакция организма на воздействие магнитного поля во многом зависит от его исходного функционального состояния и в первую очередь от состояния нервной системы. Несмотря на то, что магнитобиологические эффекты воздействия различных магнитных полей описаны для многих биологических объектов от бактерий до человека, понимание механизмов взаимодействия магнитных полей с биологическими субстанциями все еще отсутствует. В связи с этим проведение исследований по изучению эффектов воздействия слабых магнитных полей на различные системы организма является весьма актуальным. Для ослабления магнитного поля Земли была изготовлена закрытая экранирующая цилиндрическая камера с крышкой, представляющая собой трубу длиной L=40см и диаметром D=10см, на которую в одну сторону намотаны несколько слоев аморфного магнитомягкого материала АМАГ-172. Внутри камеры предусмотрена подставка из немагнитного материала, позволяющая устанавливать биологические объекты в центре экранирующей камеры. Измерение величины индукции магнитного поля в «рабочем объёме» камеры проводились при помощи 3-х компонентного магнитометра HB0302.1A (0.1-100 мкТл). Геомагнитное поле в месте проведения экспериментов (48мкТл) в камере было ослаблено в 70 раз. Нами были проведены серии экспериментов с целью исследования влияния ослабленного геомагнитного поля (ОГМП) на сложные поведенческие акты при условно-рефлекторном подавлении ухаживания. В качестве модельного организма была использована линия Canton S Drosophila melanogaster. Для выработки условно-рефлекторного подавления ухаживания (тренировки) пятисуточного самца тестируемой линии, не имеющего опыта полового поведения, помещали в экспериментальную камеру диаметром 15 и высотой 5 мм, изготовленную из оргстекла, вместе с оплодотворённой пятисуточной самкой Canton S и оставляли на 30 минут. В качестве контроля использовали самцов, не имеющих опыта полового поведения. Этограмму поведения самца регистрировали в течение 300 секунд, фиксируя время начала отдельных элементов ухаживания (ориентация и преследование, вибрация, лизание, попытка копуляции), а также время выполнения элементов, не связанных с ухаживанием (побежка, прининг, покой). Регистрацию начинали через 45 секунд после помещения мух в камеру. Для расшифровки и анализа данных использовали специально разработанные компьютерные программы. Обучение тестировали через разные интервалы времени: сразу после тренировки и через 3 часа. В каждой группе (контрольной, сразу после тренировки и через 3 часа после тренировки) тестировали не менее 20 пар мух. Достоверно показано значительное снижение активности ухаживания как в случае воздействия ОГМП на стадии имаго, так и при действии на стадии предкуколки (период формирования центрального комплекса, играющего важную роль в процессах обучения и памяти). Таким образом, показан тормозящий эффект ослабленного геомагнитного поля на деятельность нервной системы при действии на разных стадиях онтогенеза. THE EFFECT OF WEAKENED GEOMAGNETIC FIELD AS REGULATORY FACTOR OF DROSOPHILA MELANOGASTER SEXUAL BEHAVIOR Nikitina Е.А., Kurochkina M.S.1, Surma S.V., Shchegolev B.F., Savvateeva-Popova Е.V. Pavlov Institute of Physiology RAS, 21074@mail.ru 1 Herzen State Pedagogical University
58
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------СИСТЕМЫ ЭКСПОЗИЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА В МП Саримов Р.М., Бинги В.Н. Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, 119991, ул. Вавилова, 38; rusa@kapella.gpi.ru В помещениях Научного клинического центра ОАО “РЖД” созданы две системы моделирования магнитных полей. Системы позволяют моделировать магнитные поля, имитирующие геомагнитные возмущения, стабилизировать постоянное магнитное поле (МП) на заданном уровне и создавать магнитные поля различной формы. Каждая система состоит из катушек, электростатического экрана по поверхности системы, трехосного датчика магнитного поля (±100 мкТл, 0-2кГц), управляющего и усиливающего электронного блока, встроенной в компьютер платы АЦП-ЦАП (16 бит) и программного обеспечения. Одноосная система “Арфа” (рис. 1, табл. 1) предназначается для кратковременной до 2ч экспозиции организма человека в МП. Система подвижна и угол наклона её оси регулируется, что дает возможность расположить ось системы параллельно оси локального геомагнитного поля (ГМП). Создаваемое катушками МП позволяет моделировать постоянные МП внутри системы в диапазоне индукции ±49 мкТл, а переменные МП ±23 мкТл относительно “виртуального нуля” (значения ГМП в данной области). Основное предназначение системы – исследование влияний гипомагнитных условий, когда величина МП по оси системы не превышает 20–30 нТл, а также эксперименты с низкочастотными МП различной формы и амплитуды. Трехосная система “Фарадей” (рис. 2, табл. 1) предназначена для обеспечения длительного, до нескольких суток, воздействия слабыми, до ±3 мкТл, МП относительно “виртуального нуля”. Система экспозиции встроена в комнату. В соседнем помещении расположен комплекс управления. Основное предназначение системы “Фарадей” – это исследование влияния геомагнитных возмущений (“магнитных бурь”). Причем, внутри системы можно как полностью подавить низкочастотные флуктуации, так и наоборот, предварительно для каждой из осей записать геомагнитные возмущения с частотой до 1 кГц, а потом, используя полученные записи, воспроизвести флуктуации ГМП. Табл.1. Характеристики систем моделирования Величина Объем бокса экспозиции, м3 Коэффициент подавления МП по оси систем экспозиции в диапазоне частот.
<0.1Гц 1 Гц 50 Гц Максимальная амплитуда переменного МП на фоне “виртуального нуля”, мкТл Коэффициент неоднородности создаваемого МП в объеме 1м3 в центре систем
Рис.1 Система экспозиции “Арфа”
“Арфа” 2.6 >103 ~1.2·102 ~8÷10 23 <1%
“Фарадей” 13.5 >103 ~1.2·102 ~8÷10 3 <1.8%
Рис.2 Система экспозиции “Фарадей”
THE SYSTEM OF MAGNETIC FIELD SIMULATION Sarimov R., Binhi V. General Physics Institute RAS, rusa@kapella.gpi.ru
59
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ДЕЙСТВИЕ СЛАБОГО ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ 5-ДНЕВНЫХ ПРОРОСТКОВ РЕДИСА Сердюков Ю.А, Новицкий Ю.И. Институт физиологии растений им К.А. Тимирязева РАН 127276, Россия, Москва, Ботаническая ул. 35, E-mail: yinov@ippras.ru Изучали действие ПМП на супероксиддисмутазу (СОД, КФ.1.15.1.1.), каталазу (КАТ, КФ.1.11.1.6.) и гваяколовую пероксидазу (ПО, КФ.1.11.1.7), а так же накопление малонового диальдегида (МДА) в 5-дневных проростках редиса (Raphanus sativus L. var. radicula D.C) сорта «Розово-красный с белым кончиком», выращенного в камере фитотрона ИФР РАН при интенсивности освещения 1000 лк и 14-часовом световом дне и в темноте. Слабое постоянное однородное магнитное поле создавалось при помощи колец Гельмгольца диаметром 140 мм. Исследования проводились при индукции магнитного поля 185, 310, 325, 390, 620 и 650 мкТ. Интенсивность магнитного потока в контроле составляла 35 мкТ. Обнаружено, что при увеличении индукции ПМП на отрезке 185-325 мкТ происходит снижение активности СОД в проростках, выращенных в темноте на 25-35%. При дальнейшем увеличении индукции начинается рост активности, который достигает максимума — 135% от контроля, в конце исследованного диапазона — 650 мкТ. В проростках, выращенных на свету, активность практически не изменялась. Активность КАТ также снижалась на участке 185-390 мкТ как в темноте, так и на свету. Минимальное значение пришлось на величину индукции 325 мкТ и составило 60% от контрольных значений в обоих случаях. При дальнейшем увеличении индукции происходил последовательный рост показателей, достигавший максимума в конце исследованного диапазона интенсивностей ПМП и составлял ~ 135% и 150% от контроля у темновых и световых проростков, соответственно. Активность растворимой фракции пероксидазы изменялась иначе при увеличении интенсивности магнитного потока. В темновых проростках при 185 и 310 мкТ происходил рост активности (~ на 43% и 57% выше контроля). Аналогичное, но менее интенсивное повышение происходило и в световых проростках, достигая 117% и 136% от контроля. Далее следовало снижение показателей, достигавшее минимума при 390 мкТ (56% и 67% от контрольных значений в темновых и световых проростка, соответственно). На оставшемся отрезке рост активности возобновлялся, но он был незначителен и не превысил показатели контроля. Во всех случаях активность пероксидазы в проростках, выращенных на свету, была несколько выше, а степень ее изменения несколько ниже, чем в темновых. Под действием слабого магнитного поля изменялось накопление малонового диальдегида, по которому оценивали степень ПОЛ (рис 4). В темновых проростках происходило увеличение концентрации МДА на всем диапазоне значений индукции, достигавшее максимума при 325 мкТ (~ 210% от контроля) и минимума при 620 мкТ (~ 110% от контроля). В проростках, выросших на свету, также происходило увеличение накопления МДА (за исключением 620 мкТ, при которых наблюдали некоторое снижение), но степень этого повышения была значительно меньше - максимальный прирост МДА составил всего лишь 40%. Суммируя результаты, можно отметить несколько тенденций. Снижение активности СОД и КАТ в темновых проростках при величине индукции ПМП 185-390 мкТ кореллирует с ростом уровня накопления МДА в этом же диапазоне. И даже рост активности ПО не способен воспрепятствовать этому повышению в связи со специфической локализацией этого фермента (вакуоли, апопласт и клеточная стенка). В световых проростках подобное снижение активности СОД отсутствует, а увеличение концентрации МДА в клетках менее значительно. Нельзя не отметить определенную "нелинейность" реакции всех исследованных показателей на увеличение напряженности ПМП. На все том же отрезке 185-390 мкТ приходятся все максимальные и минимальные значения. INFLUENCE OF WEAK PERMANENT MAGNETIC FIELD ON ANTIOXIDANT ENZIMES OF 5-DAY RADISH SEEDLINGS Serdyukov Y.A., Novitskii Yu.I. Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences E-mail: yinov@ippras.ru
60
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВРЕМЕННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ДЕЙСТВИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА РЕГЕНЕРАЦИЮ ПЛАНАРИЙ JIRARDIA TIGRINA Скавуляк А.Н., Тирас Х. П., Асланиди К. Б., Белова Н.А. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН) 124290, Россия, Московская обл., г. Пущино ул. Институтская д.3, E-mail: skavulykalex@gmail.com Цель работы: Исследование зависимости эффекта комбинированных магнитных полей (КМП), настроенных на параметрический резонанс для ионов Са2+ и K+ (Са2+-КМП и K+-КМП) на регенерацию планарий от длительности экспозиции, а так же от стадии регенерации, определяемой временными интервалами между декапитацией и помещением опытных животных в КМП. Методы: Работа выполнена на планариях Jirardia tigrina (Platyhelminthes, Triclada). Регенерацию вызывали ампутацией головной части тела планарий [1]. Оценку динамики роста зоны регенерации (бластемы) определяли, используя метод прижизненной компьютерной морфометрии [2]. Для количественной оценки действия магнитных полей определяли площадь всего тела планарии (S) и площадь бластемы (s). По этим данным вычисляли среднее значение индекса регенерации (R=s/S) для контрольных и опытных животных. Величину биоэффекта оценивали как разницу между средними значениями R для контрольных и опытных групп. Соотношения амплитуд постоянной (BDC) и переменной (BAC) компонент поля BAC/BDC, а также частоты переменной компоненты поля fAC устанавливали в соответствии с теорией В.В. Леднева [3]. Регенерирующих планарий экспонировали в соответствующем КМП в течении 1 часа, помещая образцы в поле, в разное время после декапитации (через 1, 2, 5, 10, 15, 20…60 часов). Фоном всей серии опытов было магнитное поле земли (BDC = 48,5 мкТл). Анализ изображений проводился спустя 72 часа после декапитации. Результаты экспонирования регенерирующих планарий в течение 1 часа в КМП в различные периоды регенерации имеют полиэкстремальный характер. Са-КМП. Экспонирование в Са-КМП в течение 1 часа через 1 час после декапитации приводит к ускорению регенерации на 20%. При постановке в Са-КМП на 1 час, спустя 2-5-10 и 15 часов после декапитации, знак эффекта меняется на противоположный – скорость регенерации снижается (разница между контролем и опытом достигает – 10%). Пик торможения – 40% достигается при экспонировании планарий в течение 1 часа через 20 часов после декапитации. При экспонировании в Са-КМП в течении 1 часа планарий через 35 часов после декапитации не наблюдается разницы между контролем и опытом. Через 50 часов эффект (скорость регенерации) опять меняет знак на противоположный и достигает 20%. Аналогичная картина наблюдается при экспонировании регенерирующих планарий в К-КМП. Максимум эффекта наблюдается при экспонировании планарий в течение 1 часа через 30 часов после декапитации, а через 55 часов эффект К-КМП снимается. Полученные данные показывают, что КМП способно как ускорить, так и замедлить процесс регенерации планарий в зависимости от того, в какой момент декапитированные планарии помещены в МП. Это соответствует стадии клеточного цикла, характеризуемой ферментативной активностью, определяющей резонансное поведение катионов металлов.
TIME DEPENDENCE OF THE COMBINED OF MAGNETICFIELDS ON REGENERATION OF PLANARIA JIRARDIA TIGRINA Skavulyak A.N., Tiras H. P. Aslanidi K.B., Belova N.A. Institute of Theoretical and Experimental Biophysics Russian Academy of Sciences (RAS ITEB) Литература 1. 2. 3.
Тирас Х.П. // Журн. общей биологии. 1986. Т. 47. №1. С. 103–109. Тирас Х.П., Сахарова Н.Ю. Прижизненная морфометрия планарий. // Онтогенез. 1984, 15(1): 42-48 Леднев В.В. // Биофизика. 1996. Т. 41. № 1. С. 224–231. www.biophys.ru/archive/biomag-00023.pdf
61
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНАЯ ОБРАБОТКА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ТЕПЛИЦЫ М.Т. Упадышев, В.И. Донецких ГНУ Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россельхозакадемии, Россия, 115598, Москва, ул. Загорьевская 4, e-mail: upad8@mail.ru, vikod39@mail.ru Магнитно-импульсная обработка (МИО) может положительно влиять на процессы регенерации у растений in vitro, у стеблевых черенков, зимних прививок и окулянтов [1-3]. Наибольшие эффекты от магнитной обработки, как правило, имеют место в отношении регенерации и роста корней. Сложнее достичь положительного эффекта в отношении прироста побегов, особенно в том случае, если растения уже имеют развитую корневую систему. Поэтому целью наших исследований было изучение действия МИО на ростовые параметры у укорененных черенков при их доращивании. Объектами исследований служили предварительно укорененные в условиях туманообразующей установки зеленые черенки рябины красной (сорта Титан, Гранатная, Алая крупная, Рубиновая), смородины черной (сорт Лентяй), крыжовника (сорта Русский, Орленок, Черномор, Балтийский), жимолости (сорта Роксана и Вырицкая крупная), ежевики (сорт Торнфри) и малины черной (сорт Кумберленд). Высадку растений на доращивание в условия зимней теплицы осуществляли в феврале в пленочные контейнеры с торфо-песчаной смесью. Обработку растений импульсами магнитной индукции проводили перед посадкой и в процессе выращивания приборами ГОИ и СМИ-4, сконструированными в ГНУ ВСТИСП. Всего в процессе экспериментов обработано около 2 тысяч растений. Частота импульсов – от 2 до 16 Гц, амплитуда – от 15 до 5 мТл, продолжительность обработки – 1 мин. Учитывали приживаемость, прирост и число побегов. Наибольшее влияние МИО на рост растений отмечали в течение первых двух месяцев выращивания, в дальнейшем различия между контрольными и обработанными растениями уменьшались, несмотря на продолжение обработок. Ответная реакция растений определялась числом импульсов магнитного поля. В среднем по изученным сортам рябины красной МИО способствовала увеличению приживаемости растений на 13 %. Наиболее отзывчивыми на магнитную обработку оказались черенки рябины сорта Алая крупная – их приживаемость повысилась на 20 % (с 77 % в контроле до 97 %). Прирост побегов у растений рябины, обработанных магнитными импульсами, в среднем возрастал на 25 %, число побегов – на 30 %. На культурах с высокой регенерационной способностью (смородина, крыжовник, жимолость, малина черная, ежевика) приживаемость укорененных черенков не зависела от МИО и в среднем составляла около 90 % во всех вариантах. Однако на большинстве культур в вариантах с МИО имелась тенденция к улучшению ростовых процессов. На смородине МИО стимулировала увеличение прироста побегов на 13 % по сравнению с контролем. На крыжовнике после двукратной обработки прирост побегов в среднем по 4 сортам увеличился на 28 %, число побегов – на 11 %. Наибольший эффект отмечен у сортов Черномор и Балтийский. У растений жимолости сорта Вырицкая крупная МИО способствовала увеличению прироста и числа побегов на 15 и 11 % соответственно, тогда как на сорте Роксана эффект отсутствовал. Лучшие результаты на жимолости достигались при обработке 30-50 импульсами, на ежевике и малине черной – 20 импульсами. Растения малины черной после МИО формировали на 19 % более длинные приросты по сравнению с вариантом без обработки. Таким образом, действие магнитной обработки на приживаемость укорененных черенков после высадки и их биометрические показатели было видо-и-сортоспецифичным и зависело от параметров импульсов магнитного поля. Полученные эффекты связаны со способностью магнитного поля проникать в ткани и клетки растений, оказывая на них различное физиологическое действие (повышение активности ферментов и проницаемости клеточных мембран, активация электронного комплекса молекул и др.), приводящее к ускорению регенерационных процессов. MAGNITNO-PULSE PROCESSING AT CULTIVATION OF FRUIT AND SMALL FRUIT CULTURES IN THE CONDITIONS OF THE HOTHOUSE M.T.Upadyshev, V.I.Donetskih SSI ARHIBAN RAAS , 115598, Moscow, street Zagorievskaia 4, E-MAIL: upad8@mail.ru Action of magnitno-pulse processing on rooting of cuttings after disembarkation and their biometric indicators was species-and-cultivarspeсification and depended on magnetic field parametres.
1. 2. 3.
Литература Упадышев М.Т., Бешнов Г.В., Донецких В.И., Упадышева Г.Ю.// Доклады РАСХН.- 2005.- № 3. Stange D.C., Rowland R.E., Rapley B.J., Podd J.V. // Bioelectromagnetics.-2002.-V.23. - № 5. Патент РФ №2424653/ Упадышев М.Т., Донецких В.И., Упадышева Г.Ю.- Бюл. № 21 от 27.07.2011.
62
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ КРАЙНЕ НИЗКОЧАСТОТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ Цейслер Ю.В., Мартынюк В.С., Цимбалюк О.В., Шелюк О.В. Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, Украина E-mail: yuliya.tseysler@gmail.com; mavis@science-center.net Биологическая активность слабых электромагнитных полей (ЭМП) с недавних пор безоговорочно признано мировой научной общественностью. Интерес представляет изучение биологического действия магнитных полей с отдельными характеристиками, близкими к природным электромагнитным вариациям. На огромном массиве экспериментальных данных установлена высокая биологическая активность магнитных полей крайне низких частот (МП КНЧ), которые являются фактором-посредником в солнечно-биосферных связях и способны вызывать разнообразные изменения в работе функциональных систем организма человека и животных. Как известно, разные системы организма человека и животных проявляют неодинаковую чувствительность к МП КНЧ. В этой связи следует отметить, что эффекты влияния МП КНЧ на мышечную тканю изучены недостаточно. Поэтому целью нашего исследования была оценка влияния МП КНЧ на отдельные показатели мышечной ткани, в частности на сократительную активность гладких мышц и АТФазную активность актомиозина скелетных мышц. В первой части исследования тензометрическим методом в изометрическом режиме нами было изучено влияние МП частотой 8 Гц индукцией 25 мкТл на спонтанную и индуцированную ацетилхолином и гиперкалиевым раствором сократительную активность кольцевых гладких мышц слепой кишки (caecum) крысы. Изучение спонтанной активности гладкомышечных полосок в условиях облучения МП показало, что действие физического фактора вызывало достоверное увеличение частоты сокращений и тенденцию к увеличению амплитуды спонтанных сокращений. Одновременно с эти МП-обработка упорядочивала ритмическую активность. Одной из причин таких изменений может быть синхронизирующее действие МП на пейсмекерную активность клеток Кахаля, играющих ключевую роль в спонтанной активности гладких мышц полых органов. МП КНЧ вызывало угнетение К+-индуцированных сокращений с достоверным увеличением длительности сокращения и замедлением расслабления гладкомышечных образцов. Сокращения, индуцированные ацетилхолином, оказались менее чувствительными к действию МП, тем не менее, обнаружено достоверное уменьшение максимальной силы сокращения в среднем на 11%. Остальные механокинетические показатели ацетилхолин-индуцированных сокращений оставались на уровне контрольных значений. Во второй части исследования оценивали влияние МП КНЧ на сократительные элементы скелетных мышц, изучая динамику изменений АТФ-азной активности актомиозина кролика в зависимости от экспозиции белка при физиологической температуре в МП частотой 8 Гц индукцией 25 мкТл. Актомиозин - основной сократительный элемент мышечных волокон, обладающий способностью расщеплять молекулы АТФ. Освобождающаяся при этом энергия обеспечивает сократительную деятельность мышечного волокна. Анализ влияния МП КНЧ на динамику АТФ-азной активности актомиозина во времени показал, что в течение первых двух часов экспозиции белковых растворов магнитное поле подавляет АТФ-азную активность по сравнению с контролем, а к третьему часу способствует достоверному увеличению активности. Общая закономерность данного явления характерна для АТФ-азной активности как в присутствии в среде ионов Са+2 и Mg+2, так и в присутствии хелатора данных катионов – этиленгликольтриамина (ЭГТА). Различается только процентная величина изменений. В среде с ионами Са+2 и Mg+2 АТФ-азная активность снижалась на 16,5 % и 19,5 % через час и два экспозиции соответственно, тогда как в среде с ЭГТА на 16,3 % и 15,5 % соответственно. Через три часа экспозиции МП способствовало повышению АТФ-азной активности в среде с ионами Са+2 и Mg+2 на 33,6%, тогда как в среде с ЭГТА на 50,3 %. Ранее изменения активности сократительных белков в условиях обработки МП объяснялись присутствием ионов Са+2, которые считались мишенями действия поля [1]. Однако общая направленность изменений АТФ-азной активности белка в наших исследованиях в среде с ионами Са+2 и Mg+2 и без них свидетельствет о том, что в нашей модели реализуется Са+2-независимые эффекты МП. Таким образом, результаты наших исследований свидетельствуют о том, что слабые МП способны влиять на сократительную активность гладких и скелетных мышц, а направленность изменений может зависеть от времени воздействия МП КНЧ, т.е. и гладкие, и скелетные мышечные элементы следует рассматривать как ещё одну из мишеней действия электромагнитных полей. INFLUENCE OF EXTREMELY LOW FREQUENCY MAGNETIC FIELD ON FUNCTIONAL STATE OF MUSCLE TISSUE Tseyslyer Yu.V., Martynyuk V.S., Tsymbalyuk O.V., Shelyuk O.V. Kyiv National Taras Shevchenko University, Kiev, Ukraine e-mail: yuliya.tseysler@gmail.com; mavis@science-center. Литература 1. Lednev V.V., Malyshev S.L. Effects of weak combined magnetic fields on actin–activated ATPase activity of skeletal myosin / Abstract of Annual Meeting on Bioelectromagnetics Society, June 10–14, 2004. St Paul, Minisota, USA. 2004. P. 2–3. .
63
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ И ТОКСИКОГЕНОМНЫЕ ЭФФЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОСЛАБЛЕННЫХ ГЕОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ Щеголев Б.Ф., Сурма С.В., Кузьменко Н.В.1, Кованько Е.Г.2, Ямшанов В.А.2, Никитина В.Н.2, Васильева О.В.3, Олейник А.В.4, Стефанов В.Е.4, Иванов С.Д.2 ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, shcheg@mail.ru, 1ФГУ «Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова» Минздравсоцразвития РФ, 2ФГБУ Российский научный центр радиологии и хирургических технологий, Минздравсоцразвития РФ, 3ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», 4 С.Петербургский государственный университет, биолого-почвенный факультет; Россия, С.Петербург. Целью работы было изучение воздействия ослабленного магнитного поля Земли (ОМПЗ) на тонометрические, гематологические и токсикогеномные показатели животных. Исследование было проведено на крысах линии Вистар, массой 160-210г. Для проведения испытаний в одной серии экспериментов были изготовлены 2 камеры (экранирующая и имитирующая) в виде цилиндров диаметром 60 см и длиной 140 см, закрытые с одного торца. Поверхность экранирующей камеры была покрыта несколькими слоями аморфного магнитомягкого материала АМАГ-172, что обеспечивало 40-кратное уменьшение индукции МПЗ внутри камеры (с 48 мкТл до 1,2 мкТл). Замеры поля проводились отечественным трехкомпонентным магнитометром HB0302.1A (0,1-100 мкТл). В экранирующую камеру помещали крыс подопытной группы. Крыс контрольной группы содержали в имитационной камере (из картона). Обе камеры находились в одинаковых условиях. Тонометрические измерения проводились на помещенных в камеры бодрствующих (находящихся в состоянии покоя) самцах (N=6) Проводимые раз в неделю, в течение первых трех недель, измерения систолического АД (САД) показали: 1) величина САД составляла 105±6 мм рт.ст. у крыс, помещенных в экранирующую камеру; 2) падение САД у крыс, находящихся в экранирующей камере, относительно САД у крыс контрольной группы (114±4 мм рт.ст.). ЧСС в обеих группах крыс составляла 137±5 уд/мин. Определение гематологических и токсикогеномных показателей в процессе воздействия ОМПЗ осуществляли в другой серии экспериментов на крысах обоего пола. Подопытных животных закрывали Побразным экраном из стали толщиной 0,1 см во всю длину клетки. Через 48 ч экраны снимали и наблюдали за животными 45 суток. Величины индукции МПЗ под экраном, измеренные тесламетром «Нева-4», были на 3,910,2 мкТл ниже, чем в клетке крыс контрольной группы - вне экрана (53,3 - 63,5 мкТл). Гематологические и токсикогеномные показатели определяли прижизненно в 0,05 мл крови из хвоста крыс через 5, 24 и 48 час. после начала экранирования, а также через 12, 28 и 45 суток после снятия экрана. Токсикогеномные эффекты в лейкоцитах крыс оценивали с помощью величины индекса ДНК (ИД) – содержания ДНК нуклеоидов в расчёте на лейкоцит, включающего метод с использованием флуоресцентной индикации [Иванов С.Д. и др., 2005]. Увеличение величины ИД более 2с было обусловлено повышением количества клеток с гиперанеу/тетраплоидным содержанием ДНК, что было верифицировано в сопоставлении с цитогенетическим анализом тех же проб. В крови подопытных крыс в течение 45 суток наблюдения было отмечено снижение числа лейкоцитов только через 12 дней после снятия экрана, причём у самцов - до 70,7±2,3%, а у самок - до 66,4±5,2% по сравнению с соответствующими контролями (p<0,05). Анализ формул крови показал, что у самцов это изменение было обусловлено в основном лимфоцитами (до 68,0±5,8% относительно контроля, p<0,05). Содержание остальных фракцией белых клеток крови самцов значимо не изменялось в течение последующих 1,5 мес. наблюдения. В крови самок крыс достоверного изменения относительного количества какой либо фракции лейкоцитов крови отмечено не было. В лейкоцитах самцов крыс в течении 48 ч. экранирования наблюдалось постепенное возрастание показателя ИД до 155% по сравнению с контролем. К 14 суткам после окончания экранирования величина ИД немного повышалась - до 165% относительно контроля, к концу 1 мес. после начала эксперимента она составляла 155%, а затем снижалась до контрольных значений к 1,5 мес. Сравнение с величиной ИД интактных крыс, показало, что в крови подопытных самцов в конце экранирования появлялось дополнительно ~0,5% гиперанеу/полиплоидных лимфоцитов. В периферической крови самок крыс наблюдалось снижение ИД меньше 2с (до 70±8,0% по сравнению с контролем, p<0,05), то есть увеличение числа лейкоцитов, в которых был повышен апоптоз, только к 48 ч. после начала экранирования. В течение последующих 45 суток эксперимента величина ИД в крови подопытных самок крыс не отличалась от аналогичной величины у контрольных животных. Таким образом, 48-часовое экранирование крыс приводило к пролонгированному повышению показателя гиперанеу/полиплоидии лейкоцитов со 2 до 30 сут. в крови самцов и временному повышению апоптотически гибнущих лейкоцитов на 2 сутки эксперимента у самок. HEMATOLOGYC AND TOXICOGENOMIC EFFECTS OF WEAKED GEOMAGNETIC FIELDS Shchegolev B.F., Surma S.V., Kuzmenko N.V.1, Kovan’ko E.G.2,Yamshanov V.A.2, Nikitina V.N.2, Vasil’eva O.V.3, Oleynik A.V .4, Stefanov V.E.4, Ivanov S.D.2 I.Pavlov Institute of Physiology RAS, shcheg@mail.ru, 1V.Almazov Federal Heart, Blood and Endocrynology Centre, 2 Russian Research Centre for Radiology and Surgical Technologies, 3Federal Construction Material Institute, 4 St.Petersburg State University, Biology-Soil Faculty; Russia, St. Petersburg
64
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ЭФФЕКТИВНОСТЬ АНТИМИКРОБНОГО ДЕЙСТВИЯ ТОТАЛЬНОГО ТИМУСНОГО ГИСТОНА В УСЛОВИЯХ ОСЛАБЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ Щёголев Б.Ф.3, Юхнев В.А.1,2, Сурма С.В.3, Стефанов В.Е.1, Шамова О.В. 2, Кокряков В.Н. 1,2 СПбГУ, Биолого-почвенный факультет, 199034,Университетская наб. д. 7-9, yuk-vladimir@yandex.ru, 2 НИИЭМ СЗО РАМН, 197376, ул. ак. Павлова 12, 3 ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, наб. Макарова 6; Россия, Санкт-Петербург. 1
Эндогенные антимикробные пептиды и белки человека и животных играют ключевую роль в реализации и регуляции врождённого иммунитета, обеспечивающего неотложную противоинфекционную защиту организмов. Антимикробные пептиды (дефенсины, кателицидины и др.) и белки (гистоны, лизоцим, серпроцидины, лактоферрин, пероксидазы) животных обладают прямой микробоцидной активностью в отношении широкого круга микроорганизмов (бактерии, грибы, простейшие, оболочечные вирусы), а также в ряде случаев выступают в качестве иммуномодуляторных молекул. Увеличение резистентности микробов к конвенциальным антибиотикам (пенициллин, грамицидин и др.) предполагает постановку задачи по поиску и изучению альтернативных антимикробных веществ, обладающих антибиотической и иммуномодулирующей активностью, без формирования резистентности со стороны микробов. Одним из таких подходов является поиск, выделение и структурно-функциональный анализ полипептидных антибиотиков животного происхождения, которые являются естественными молекулярными составляющими защитных противоинфекционных механизмов человека и животных. В дополнение к этому открытие наиболее эффективных антимикробных полипептидных антибиотиков диктует необходимость поиска неинвазивных способов усиления их антибиотического действия. Перспективным направлением исследования в указанной области является изучение воздействия антимикробных веществ животного происхождения в ослабленных магнитных полях (ОМП). Воздействие таких полей может вызывать изменение морфологических и физиологических характеристик микробных клеток и таким образом модулировать их чувствительность к противоинфекционным агентам полипептидной природы. Целью работы являлось изучение антимикробной активности суммарной фракции гистонов тимуса телёнка в условиях ОМП Земли. Методом «радиальной диффузии» были проведены две серии антимикробных тестов. В качестве эндогенных антимикробных соединений использовали препарат тимусного тотального гистона (ТТГ). Тестирование проводилось против грамположительной (Listeria monocytogenes EGD) и грамотрицательной (Escherichia coli ML 35p) бактерий. Эксперименты проводили в условиях нормального МПЗ и ОМПЗ на разных этапах постановки антимикробного теста. Для ослабления магнитного поля Земли была изготовлена закрытая экранирующая цилиндрическая камера с крышкой, представляющая собой трубу длиной L=31см и диаметром D=10см, на которую намотаны несколько слоев аморфного магнитомягкого материала АМАГ-172. Измерение величины индукции магнитного поля в «рабочем объёме» камеры проводились при помощи 3-х компонентного магнетометра HB0302.1A (0.1-100 мкТл). Геомагнитное поле в месте проведения экспериментов (48мкТл) в камере было ослаблено в 90 раз. Контролем служил тест, проводимый вне камеры. На первом этапе работы было осуществлено тестирование антимикробной активности ТТГ в отношении микроорганизмов, выращенных в обычных условиях при 37º в течении 18-20 часов. После трёхчасового подращивания микробов далее эксперимент проводили в трёх вариантах: чашки Петри с тест-микробом в агарозе не помещали в камеру; весь последующий эксперимент проводили в камере; помещали в камеру после 3-х часовой инкубации микробов с белками. Установлено, что при воздействии ТТГ на микробы в условиях ОМПЗ как на E. coli, так на Listeria monocytogenes наблюдался эффект усиления их антибиотического действия на ~ 50-75% по сравнению с контрольными вариантами. Во второй серии экспериментов была проверена жизнеспособность и чувствительность грамотрицательной E. coli к воздействию ТТГ в условиях ОМПЗ, начиная со стадии ночного выращивания микробной культуры. После подращивания микробов до экспоненциальной фазы эксперимент проводили также как и в первой серии в трёх вариантах. Показано, что по сравнению с первой серией экспериментов, наблюдалось более выраженное усиление антимикробных свойств ТТГ (в два раза во всех вариантах постановки опыта). Таким образом, установлен феномен усиления антимикробного действия ТТГ в условиях ослабленного магнитного поля, особенно в вариантах выращивания микроба в ОМП. Расшифровка возможных структурнофункциональных изменений, лежащих в основе установленного явления, станут предметом наших дальнейших исследований. THE EFFICIENCY OF TOTAL THYMUS HISTONE ANTIMICROBIAL ACTION AT EARTH MAGNETIC FIELD ATTENUATION Yukhnev V.A. 1,2,Surma S.V. 3,Stefanov V.E. 1,Shamova O.V. 2, Kokryakov V.N. 1,2,ShchegolevB.F. 3 1 St.Petersburg State University, Biology-Soil Faculty, yuk-vladimir@yandex.ru, 2 Institute of Experimental Medicine RAMS, 3 Pavlov Institute of Physiology RAS; Russia, St. Petersburg.
65
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ЭФФЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ СЛАБОГО ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДВЕ МОДЕЛИ МЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК IN VITRO Щёголев Б.Ф.2,3, Коркош В.С.1, Белостоцкая Г.Б.2,4, Сурма С.В.3, Елдашев И.С.4, Голованова Т.А.2,4, Нерубацкая И.В.2,4 1 Санкт-Петербургский государственный университет; 2ФГБУ «Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А.Алмазова» Минздравсоцразвития РФ; 3ФГБУН Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН; 4ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, 194223, Россия, Санкт-Петербург, пр. Тореза, 44, E-mail: gbelost@mail.ru В ряде физических теорий и гипотез, описывающих эффект влияния слабых магнитных полей (МП) на биологические объекты рассматривается возможное влияние МП на процессы, происходящие с участием заряженных частиц – ионов кальция, магния, калия и др., которые, в свою очередь, участвуют в различных биохимических и физиологических процессах как на уровне клеток, так и на уровне органов и тканей. Поскольку ионы Ca2+ играют ключевую роль в выполнении основной функции мышц – сокращении, именно мышечные клетки являются адекватным объектом для изучения природы магнитобиологических эффектов, в особенности механизмов влияния МП на Ca2+ сигнализацию. В работе использовали две модели мышечных клеток новорожденной крысы, имитирующие процессы миогенеза в организме: культуру скелетных мышечных клеток и культуру клеток миокарда. Обе модели позволяют исследовать формирование сокращающихся мышечных структур из резидентных миопредшественников: сателлитных клеток скелетных мышц и стволовых и прогениторных клеток миокарда, а также изучить воздействие слабого постоянного МП (ПМП) на их физиологию и Ca2+ метаболизм. Показано, что воздействие слабого ПМП (160-400 мкТл) вызывает нарушения спонтанных флуктуаций внутриклеточного кальция и нарастание его концентрации как в скелетных миотрубках, так и в клетках формирующихся в культуре колоний, а также влияет на частоту их сокращений. ПМП прекращает спонтанные сокращения миотрубок, не успевших окончательно сформировать электромеханическое сопряжение (ЭМС), и оказывает слабое влияние на частоту сокращений полностью дифференцированных миотрубок (рис. 1 в, г) поздних сроков развития (13-15 дней). Частота сокращений колоний кардиомиоцитов сначала возрастает под влиянием слабого ПМП, а затем снижается или даже полностью прекращается (рис. 1 а, б). Полученные данные позволяют предположить, что биологический эффект ПМП может быть связан с его воздействием на ЭМС, осуществляющее сокращение мышечных клеток при непосредственном участии ионов кальция.
Рис. 1. а) Микрофотография колонии кардиомиоцитов; б) Изменение частоты сокращения колоний кардиомиоцитов под действием ПМП 160 мкТл, n=3; в) Микрофотография скелетных миотрубок; г) Изменение частоты сокращения миотрубок под действием ПМП: 1) 7-дневные миотрубки,200 мкТл, n=2; 2) 15-дневная миотрубка, 400 мкТл. EFFECTS OF WEAK STATIC MAGNETIC FIELD ON TWO MUSCLE CELL MODELS IN VITRO Korkosh V.S.1, Belostotskaya G.B.2,4, Surma S.V.3, Eldashev I.S.4, Golovanova T.A.2,4, Nerubatskaya I.V.2,4 Shchegolev B.F.2,3 1 2 Saint Petersburg State University; V.A. Almazov Federal Heart, Blood and Endocrinology Centre; 3I.P. Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences; 4I.M. Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Russian Academy of Sciences, 194223, Russia, St. Petersburg, Thoreza av., 44, : gbelost@mail.ru
66
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МЕХАНИЗМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ СВЕРХНИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХИМИЧЕСКИХ АГЕНТОВ НА БИОСИСТЕМЫ
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СВЕРХМАЛЫХ ДОЗ ПИЛОКАРПИНА И БЕТАКСОЛОЛА НА ПОКАЗАТЕЛИ ЦЕЛОСТНОГО СОСТОЯНИЯ МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Алексеев А.В., Зубарева Г.М. ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздравсоцразвития России, кафедра химии и биохимии 170100 Россия, г.Тверь, ул. Советская д.4, Е-mail: kfh.alex@mail.ru, gmzubareva@yandex.ru Актуальность работы. В литературе имеются многочисленные публикации о влиянии различных препаратов на биологические системы. К таким веществам относят пилокарпин и бетаксолола гидрохлорида – лекарственные вещества, используемые для лечения заболеваний глаз, механизм действия которых сводится к снижению внутриглазного давления, однако биохимические аспекты этого процесса различны. При этом в литературе отсутствуют данные о действии пилокарпина гидрохлорида и бетаксолола в сверхмалых дозах. Цель настоящей работы. Провести сравнительный анализ влияния пилокарпина и бетаксолола на водную составляющую их растворов и оценить эффект действия этих веществ в сверхмалых дозах. Материалы и методы. При проведении исследований использовался аппаратно-программный комплекс (АПК) «ИКАР» (патент Р.Ф. №2137126). В качестве анализируемых жидкостей использовали дважды перегнанную деионизованную воду, растворы пилокарпина и бетаксолола с исходной концентрацией 1%. Образцы готовили непосредственно перед снятием спектра в кварцевой посуде быстрым последовательным десятикратным разбавлением исходных растворов от 101 до 1016 раз. Снятие спектра осуществляли в течение 30 сек. в кюветах из KRS (йодисто-бромистого таллия) объемом 20 мкл. С помощью АПК проводили измерения показателей пропускания и их дисперсий, что позволило количественно охарактеризовать состояния воды в присутствии сверхмалых количеств исследуемых веществ по сравнению с эталоном (бидистиллированной водой) с помощью критерия Махаланобиса, учитывающего корреляционные связи между коэффициентами пропускания и их дисперсиями. Результаты и их обсуждение. Установлено, что при разведении бетаксолола наблюдается полимодальная зависимость изменений расстояния Махаланобиса от концентрации вещества в растворе. На графике можно отметить максимальные (разведение 103, 108, 104) и минимальные (102, 109 , 1010) значения этого показателя, амплитуда колебания составляет 680 у.ед.. Пилокарпин практически не влияет на анализируемый критерий, и амплитуда его колебаний не более 100 у.ед.. Выводы: Таким образом, в данной серии опытов установлено, что в девяти широких диапазонах средней области инфракрасного спектра происходят неодинаковые колебания показателей пропускания, характеризующие разнообразные воздействия пилокарпина и бетаксолола гидрохлоридов на ассоциаты воды, которая может является универсальным посредником биохимического воздействия веществ. COMPARATIVE ANALYSIS OF THE EFFECT OF PILOCARPINE AND BETAXOLOL IN VERY LOW DOSES ON THE INTACT STATE INDICES OF MODEL SYSTEMS A.V.Alekseev, G.M. Zubareva Tver State Medical Academy, chair of Chemistry and Biochemistry 170100, Russia, Tver, st. Sovetscaya, 4, E-mail: kfh.alex@mail.ru, gmzubareva@yandex.ru
67
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ШИРОКОМ ИНТЕРВАЛЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ С МОДЕЛЬНЫМИ И ПРИРОДНЫМИ МЕМБРАНАМИ Алексеева О.М., Миль Е.М., Бинюков В.И., Шибряева Л.С., Кременцова А.В., Албантова А.А Голощапов А.Н., Бурлакова Е.Б. ИБХФ им. Н.М.Эмануэля РАН, Россия. 119334 Москва ул. Косыгина, 4. olgavek@yandex.ru Две группы биологически активных веществ (БАВ) в широком диапазоне концентраций (10-21 – 10-3 М) были протестированы на модельных и природных мембранах разных уровней организации: от липосомальных мембран из коммерческого индивидуального фосфолипида, до клеточных мембран животного происхождения и целых клеток. Первая группа - синтетический антиоксидант и адаптоген фенозан, и его синтетические производные ИХФАНы, а также его метаболит – производное коричной кислоты. Вторая группа: регуляторы роста растений мелафен - меламиновая соль бис(оксиметил)-фосфиновой кислоты и его пиримидиновый аналог пирафен - соль бис(оксиметил)-фосфиновой кислоты 2,4,:-триаминопиримидина. Тестируемые вещества в наших исследованиях проявили свойства веществ, которые, как в больших концентрациях (10-4 -10-6 М), так и в малых (10-13 10-14 М) и сверхмалых (10-17- 10-18 М), способны вызывать у объекта регистрируемые изменения. Для того, чтобы уловить тонкие изменения структуры были применены два подхода. Эксперименты проводились с лабильными, легко меняющими конформацию молекулами - альбумином сыворотки крови (БСА). Для альбуминов известно быстрое изменение конформации за счет специфического строения молекул: перемежающиеся мотивы жестких альфа спиралей и бета-складчатых структур с подвижными петлями. В результате спектральных исследований при измерении тушения триптофановой флуоресценции было установлено, что большие концентрации всех исследуемых значительно тушат флуоресценцию, разрыхляя структуру молекулы БСА. А малые концентрации ИХФАНов защищают флуоресценцию триптофанилов от тушения водой в прямой зависимости от длины жирнокислотного остатка в молекуле ИХФАНа. Т.е вектор воздействия на объект зависит, как от природы, так и от концентрации БАВ. Во-вторых, применялись определенные приемы, выводящие структуру из состояния равновесия как простейший - старение биомембраны теней эритроцитов, так и специальный термодинамический подход - разная скорость подачи избыточного тепла к объекту – мультиламмелярным липосомам, сформированным из димиристоилфосфатидилхолина (ДМФХ). При этом скорость изменения взаимодействий между молекулами будет различаться, что отразилось на термодинамических параметрах плавления ДМФХ в присутствии мелафена. Оказалось, что малые концентрации мелафена способствуют наибольшим изменениям в организации микродоменов ДМФХ. Однако устойчивые структуры теней эритроцитов даже при очень больших концентрациях мелафена не менялись, а ИХФАН-10 деструктурировал белковые микродомены. Микродомены ДМФХ не только подвергались деструкции в присутствии ИХФАНов, но даже образовывалась собственная фаза микродоменов ИХФАН-С16. При исследовании воздействия указанных БАВ в широком диапазоне концентраций на функции клеток были выявлены бимодальные зависимости. Причем наиболее уязвимыми оказались как первичные, так и вторичные ответы рецепторов, регулирующих сигнализацию, ионный обмен и, соответственно, объем клеток, морфологию, и сложный процесс вхождения клеток в апоптоз, что было показано методами АСМ и иммунофоретическими исследованиями. Был сделан вывод о необходимости предварительных исследований на модельных объектах, что будет предсказывать (т.к. обнаружена корреляция) и воздействие соответствующих концентраций на клеточном уровне. В результате работы были подтверждены, представленные ранее в литературе данные о воздействии малых и сверхмалых концентраций БАВ на биологические объекты животного происхождения. THE BIOLOGICAL ACTIVE SUBSTANCES INTERACTION WITH THE MODEL AND NATURAL BIOMEMBRANES Alekseeva O.M., Mil E.M., Binyukov V.I., Shibryaeva L.S., Krementsova A.V., Albantova A.A., Goloshapov A.N., Burlakova E.B. N.M.Emmanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences, Russia, 119334, Moscow, St. Kosygin, 4. olgavek@yandex.ru
68
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ МАЛЫХ И СВЕРХМАЛЫХ ДОЗ РЯДА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ОРГАНИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ НА ИНТЕРСТИЦИАЛЬНЫЙ ГУМОРАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТЕПЕНИ РАЗВЕДЕНИЯ Артамонова Е.В., Бутенин М.А., Родионова О.М. Экологический факультет, Российский университет дружбы народов, Подольское шоссе, 8/5, 113093, Москва, Россия, Е-mail: eva.67@list.ru Данная работа проведена в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» по теме «Создание системы управления интерстициальным транспортом метаболитов клеточного и внеклеточного происхождения» № 02.740.11.0095. Учитывая реализацию механизмов воздействия на живые системы малых и сверхмалых доз (МиСМД) различных факторов через водные среды организма, которые относятся к функциональным системам (ФС) гомеостатического уровня, следует ожидать изменение динамических показателей этих ФС. Наиболее доступной для исследования является дренажная функция лимфатической системы, активность которой отражает скорость интерстициального гуморального транспорта (ИГТ) и состояние детоксикации межклеточного пространства [1,2]. Рядом авторов показано, что торможение интерстициального транспорта и лимфатического дренажа (ЛД) коррелирует с развитием эндотоксикоза, процессом старения и изменениями во всех звеньях микроциркуляторного русла [1,3,4]. А стимуляция дренажной функции лимфатической системы коррелирует с эффектом лечебного действия лекарственных и нелекарственных факторов [1,3,4]. Для определения состояния ИГТ и ЛД тканей использовали общепринятую методику изучения микроциркуляции в брыжейке тонкой кишки методом витальной микроскопии в проходящем свете [4,5]. В гистофизиологических экспериментах на половозрелых мышах линии SHK массой 25—30 г в наркозе определяли время перехода введенного лимфотропого красителя (Evans blau «Merc») из тканей брыжейки в лимфатический сосуд. Исследуемые биологически активные вещества (БАВ) вводили per os, однократно натощак, три дня. В качестве МиСМД БАВ взяты монопрепараты разных степеней разведения: Adrenalin, Apis mellifica, Sepia, Tuberculinum, Medorrhinum. В результате эксперимента обнаружено, что: МиСМД исследованных препаратов органической природы способны воздействовать на скорость ЛД и ИГТ (стимуляция/торможение) в зависимости от степени разведения (10⎯3, 10⎯12, 10⎯60, 10⎯400, 10⎯2000). Тормозящим действием на лимфатический дренаж тканей обладают: Apis и Sepia во всех степенях разведениях (10⎯3, 10⎯12, 10⎯60); Adrenalinum 10⎯60, Tuberculinum 10⎯2000, Medorrhinum 10⎯400 и 10⎯2000. Стимулирующим действием на лимфатический дренаж тканей обладают: Adrenalinum 0,1% и 10⎯16, Tuberculinum 10⎯12, 10⎯60 и 10⎯400, Medorrhinum в 10⎯12 и 10⎯60. Adrenalinum, Tuberculinum, Medorrhinum изменяют знак эффекта (стимуляцию на торможение) по мере увеличения степени разведения. Таким образом, выявлены следующие характерные проявления действия малых и сверхмалых доз исследованных препаратов на активность дренажной функции лимфатической системы и интерстициального гуморального транспорта: высокая чувствительность биологических объектов к воздействию лекарственных веществ в малых и сверхмалых дозах; исчезновение побочных эффектов макродоз исследуемых лекарственных препаратов; немонотонная полимодальная зависимость «доза-эффект» и смена знака эффекта (активация/стимуляция) в зависимости от степени разведения лекарства. THE INFLUENCE OF SUBSTANCIES OF BIOLOGICAL NATURE IN SMALL AND MINUTE DOSES ON TISSUE LYMPHATIC DRAINAGE Artamonova E., Butenin M., Rodionova O. Ecological faculty , Russian Peoples’ Friendship University, Moscow, Russia, Е-mail: eva.67@list.ru Литература Завадская А.И. Механизмы действия ряда пенрспективных лекарственных растений на лимфатическую систему (экологические апекты).// Автореф. дис. канд. мед. наук.-М.,2003.-29с. 2. Левин Ю.М. «Эндоэкологическая медицина» - М. 2000. 3. Попова, С.А. Возрастные изменения дренажной функции лимфатической системы при экзогенной и эндогенной интоксикации и пути их коррекции : автореф. дис … канд. мед. наук / С.А. Попова. Москва, 2008. - 20с. 4. Топорова С.Г., Смоличев Е.П. Патофизиологическое обоснование нового утилитарного направления в практической лимфологии.//Здравоохр. Таджикистана.-1989.-N 3.-С.74-78 5. Чернух, А.М. Микроциркуляция / А.М. Чернух, П.Н. Александров, О.В. Алексеев. – М., 1975. – 456 с. 1.
69
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНОЙ ОСНОВЫ РАСТВОРОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ МАЛЫХ КОЛИЧЕСТВ ГЛИЦИНА И АЛАНИНА Бутавин Н.Ю., Зубарева Г.М. ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздравсоцразвития России, Россия Кафедра химии и биохимии E-mail: nikitabutavin@gmail.com, gmzubareva@yandex.ru Актуальность работы обусловлена тем, что аминокислоты являются важным составным компонентом биологических систем, в значительной степени определяя их структуру и функции. Поэтому представляло интерес изучить влияние сверхмалых количеств простых аминокислот (глицина и аланина) на состояние водной основы модельных растворов, что может являться важным фактором в объяснении механизма действия данных соединений на биологические процессы. Цель настоящей работы состояла в том, чтобы идентифицировать степень влияния глицина и аланина на состояние водной основы их растворов. Материалы и методы. При проведении исследований использовался АПК «ИКАР» (патент Р.Ф. №2137126). В качестве исследуемых жидкостей использовали дважды перегнанную деионизованную воду, 1N растворы глицина (Гли) и аланина (Ала). Анализируемые образцы готовили непосредственно перед снятием спектра в кварцевой посуде быстрым последовательным десятикратным разбавлением исходных растворов от 101 до 1016 раз. В процессе анализа в кювету аппаратной части системы помещали 20 мкл полученного раствора и проводили многократные измерения коэффициентов пропускания и их дисперсий. Дисперсии, определенные на исследуемых частотах спектра, позволили количественно охарактеризовать состояния воды в присутствии сверхмалых доз исследуемых веществ по сравнению с эталоном с помощью критерия Махаланобиса. В результате по величине отношений критерия "эталон - раствор" определяется близость (принадлежность) спектральной характеристики раствора к эталону (бидистиллированная вода). Результаты и их обсуждение. Установлено, что сверхмалые количества Гли и Ала по сравнению с их высокими концентрациями вызывают более существенные изменения критерия Махаланобиса. Отмечается, что в процессе разведения анализируемый показатель изменяется волнообразно, что, вероятно, обусловлено процессами образования и распада гигантских кластеров (Фисенко Е.Е.). Следует отметить разнонаправленный характер максимумов и минимумов расстояния Махаланобиса у модельных систем (105, 1014). При этом определены сходные значения величины Махаланобиса для растворов разной степени разведения (106, 1014). Сравнительный анализ дисперсий коэффициентов пропускания исследуемых областей инфракрасного спектра в образцах, имеющих сходные высокие или низкие критерии Махаланобиса, позволил установить, что для глицина, имеющего максимальные значения при разведениях 109 и 1013, определены достоверные отличия во всем диапазоне длин волн ( р<0,05). Аналогичное исследование для аланина (разведение 105 и 1014) выявило различие во всем диапазоне ИК-спектра, кроме области 1127-1057см-1. Расстояние Махаланобиса, имеющее сходные минимальные значения при разведении 105,1012 для глицина и 104, 1012 для аланина, показало отсутствие различий данной величины в исследуемых диапазонах, кроме областей: 2120-1880cм-1 и 1543-1425см-1; 1710-1610 см-1, 1067-963см-1 соответственно. Выводы: Таким образом, в условиях опыта различные сверхмалые количества Гли и Ала в широком интервале разведений влияют на структурное состояние водного компонента растворов, по-разному индуцируя процесс образование кластерных структур. В значительной степени это определяет наблюдаемые флуктуации коэффициентов пропускания и различные состояния водной основы растворов. При этом специфичность проведенного воздействия может быть идентифицирована, как с помощью критерия Махаланобиса, так и величинами отдельных дисперсий коэффициентов пропускания в конкретной области ИК—спектра. THE WATER SOLUTIONS BASIS CHANGING UNDER THE INFLUENCE OF SMALL AMOUNTS OF ALANINE AND GLYCINE N.Y. Butavin, G.M. Zubareva Russia, Tver State Medical Academy Chair of Chemistry and Biochemistry E-mail: nikitabutavin@gmail.com, gmzubareva@yandex.ru
70
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------РЕГУЛИРУЮЩИЕ ЭФФЕКТЫ МАЛЫХ И СВЕРХМАЛЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ПРИМЕРЕ ATROPA BELLADONNA В НОРМЕ И ПРИ ГИПЕРТЕРМИИ Бутенин М.А., Артамонова Е.В., Родионова О.М. Экологический факультет, Российский университет дружбы народов, Подольское шоссе, 8/5, 113093, Москва, Россия, Е-mail: emiliante@mail.ru Возрастает актуальность использования лекарственных средств в малых и сверхмалых дозах (МиСМД) в связи с исчезновением побочных действий при их высокой биологической эффективности [5]. В работах многих авторов показана отчётливая немонотонная зависимость доза-эффект при исследовании различных факторов в малых и сверхмалых дозах [1,2,4]. В данной работе выявлена немонотонная зависимость доза-эффект при исследовании растительного лекарственного средства Atropa Belladonna (основное действующее вещество Атропин) в МиСМД со сменой знака эффекта (стимуляция/торможение), который появляется при воздействии внешнего патогенного фактора – гипертермии. Одной из наиболее доступных для исследования является дренажная функция лимфатической системы, активность которой отражает скорость интерстициального гуморального транспорта (ИГТ) и состояние детоксикации межклеточного пространства [3]. Для определения состояния ИГТ и лимфатического дренажа (ЛД) тканей использовали общепринятую методику изучения микроциркуляции в брыжейке тонкой кишки методом витальной микроскопии в проходящем свете [4,5]. В гистофизиологических экспериментах на половозрелых мышах линии SHK массой 25—30 г в наркозе определяли время перехода введенного лимфотропого красителя (Evans blau «Merc») из тканей брыжейки в лимфатический сосуд. Гипертермия моделировалась путём подогревания экспериментального столика до 42,2 °С, причём на протяжении всего эксперимента внутрибрюшная температура мыши была в пределах 39,9-41,3°С (в среднем 40,6°С). Исследуемый препарат вводили per os, однократно натощак, три дня. Использовались разведения 10-3, 10-12, 10-60. В результате эксперимента обнаружено, что: - Препарат Atropa Belladonna в разведениях 10-3, 10-12, 10-60 достоверно влияет на скорость ЛД и ИГТ. - Это влияние носит тормозящий характер, причём степень торможения прогрессивно увеличивается по мере увеличения степени разведения препарата (уменьшения дозы). - Гипертермия приводит к увеличению скорости ЛД и ИГТ. - В условиях гипертермии действие Atropa Belladonna на ЛД и ИГТ было разнонаправленным в зависимости от степени разведения, причём препарат в 10-3, 10-12 степенях ещё более ускорял (стимулировал), а в 10-60 – тормозил ЛД и ИГТ. Таким образом, выявлена высокая биологическая эффективность Atropa Belladonna в МиСМД, усиление их тормозящего влияния на ЛД и ИГТ по мере разведения препарата, немонотонная полимодальная зависимость «доза-эффект» и смена знака эффекта (стимуляция/торможение) в зависимости от степени разведения в условиях действия внешнего патогенного фактора - гипертермии. Лекарственные средства в МиСМД уже более 200 лет успешно и эффективно используются в таком направлении медицины как гомеопатия, а данные исследования позволяют более глубоко понимать механизмы происходящих воздействий. REGULATORY EFFECTS SMALL AND MICROIMPACT ON THE EXAMPLE ATROPA BELLADONNA IN NORMAL AND IN HYPERTHERMIA Butenin M., Artamonova E., Rodionova O. Ecological faculty , Russian Peoples’ Friendship University, Moscow, Russia, Е-mail: emiliante@mail.ru Литература 1. Бецкий О.В., Кислов В. В., Лебедева Н.Н. Миллиметровые волны и живые системы. – М.: Сайнс- Пресс, 2004. – 270 с. 2. Бурлакова Е. Б. Эффект сверхмалых доз. – Вестник Российской АН. – 1994. - Т. 64. - №5. - С. 425-431. 3. Левин Ю.М. «Эндоэкологическая медицина» - М. 2000. 4. Чукова Ю.П. Эффекты слабых воздействий. – М., 2002. – 428 с. 5. Эпштейн О.И. Сверхмалые дозы (история одного исследования). – М.: Издательство РАМН, 2008. – 336 с.
71
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ ДИКЛОФЕНАКА В РАЗНЫХ СВЕРХМАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ НА КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ФОСФОЛИПИДОВ МЕМБРАН ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ МИОКАРДИТЕ У КРЫС Денисов Ю.Д. НИИ кардиологии и внутренних болезней МЗ РК, Республика Казахстан, Алматы E-mail: yuriden@hotbox.ru К сверхмалым дозам (СМД) лекарственных препаратов относят концентрации 10-9- 10-15М. Высокая эффективность препаратов, отсутствие побочных эффектов и множество необъяснимых эффектов привлекают исследователей всего мира. Одним из наиболее интересных и пока необъяснимых явления является «мертвая» зона. В концентрации от 10-8 до 10-12М эффект ксенобиотика полностью пропадает, а ниже 10-12М эффект вновь появляется и растет по экспоненте. Совершенно непонятно, что является триггером как прекращения, так и восстановления эффективности ксенобиотиков. Возможно, этим таинственным фактором является изменение состояния мембраны клеток. Целью данного исследования было выяснение изменения качественного и количественного состава фосфолипидов мембран клеток миокарда, печени и почек крысы при экспериментальном миокардите под действием диклофенака натрия в пограничных СМД. Методы исследования: экспериментальный миокардит вызывался с помощью воздействия цитокинов на неимбредных крыс обоего пола весом 180-220 г. Выделение мембран из органов, экстракция жирных кислот, их метилирование проводилось по общепринятой методике. Кроме того, были исследованы свободные жирные кислоты (СЖК) межклеточного вещества и цитоплазмы клеток. Качественный и количественный анализ жирных кислот производился на газовом хроматографе Agilent 6890. Газ-носитель – гелий. Диклофенак натрия вводили в следующих пограничных концентрациях: 2,3*10-12; 2,3*10-13; 2,3 *10-14М. Группа сравнения – 2,3*108 М. Были исследованы следующие жирные кислоты: цис-9-октадекановая кислота; цис-6-петроселиновая кислота; миристолеиновая кислота; эйкозатетраеновая (арахидоновая) кислота; докозагексаеновая кислота; линолевая и линоленовая кислоты. Критерием отбора кислот служила их функциональная принадлежность. Обсуждение полученных результатов. Влияние диклофенака в СМД меняет количественный состав в пограничных концентрациях. Так, миристиновой кислота фосфолипидов мембран сердца при всех концентрациях увеличивается. Подобная динамика прослеживается и для петроселиниковой, октадекановой, линолевой и линоленовой кислот. Изменение уровня арахидоновой кислоты было разнонаправленной и зависело от концентрации диклофенака натрия. Уровень СЖК также был разнонаправлен и зависел как от концентрации вводимого препарата, так и от органа, из которого выделялись жирные кислоты. Полученные результаты подтверждают не только то, что именно межклеточное вещество является триггером эффекта СМД, но и их влияние на процессы, происходящие в цитоплазме. EFFECT OF DICLOFENAC IN DIFFERENT ULTRA LOW CONCENTRATIONS FOR QUANTITATIVELY OF FATTY ACIDS MEMBRANE’S PHOSPHOLIPIDS IN EXPERIMENTAL INFARCTION IN RATS Denisov Yu.D. RI of cardiology and internal diseases MH RK, Republic Kazakhstan, Almaty, E-mail: yuriden@hotbox.ru These results confirm not only that it is the intercellular substance is the trigger effect of ultra low doses, but their influence on the processes occurring in the cytoplasm. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЦИТОКИНОВ И НЕСТЕРОИДНЫХ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ В СВЕРХМАЛЫХ ДОЗАХ НА УРОВЕНЬ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ФОСФОЛИПИДОВ МЕМБРАН КЛЕТОК КРЫС ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ МИОКАРДИТЕ Денисов Ю.Д., Северова Е.А., Поминова Н.М. НИИ кардиологии и внутренних болезней МЗ РК, Республика Казахстан, Алматы E-mail: yuriden@hotbox.ru Феноменом сверхмалых доз (СМД) мировое научное сообщество занимается более 20 лет. В данное время известно, что эффективность в СМД имеют противовоспалительные препараты, цитостатики, гормоны, психотропные препараты, токсиканты. К СМД относятся концентрации препаратов от 10 -8 до 10-15 М. У всех вышеперечисленных групп имеется наличие синергизма с препаратами в стандартных дозах, бимодальность, наличие «мертвой» или «молчащей» зоны, а также отсутствие побочных явлений. Однако, о действии цитокинов в СМД информации мало. Данная работа компенсирует данный недостаток.
72
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Цели исследования: Провести сравнительный анализ действия в - лейкина и нестероидных противовоспалительных препаратов (диклофенак натрия) в СМД на жирные кислоты фосфолипидов мембран миокарда, печени и почек у крыс при экспериментальном миокардите. Методы исследования: экспериментальный миокардит вызывался с помощью воздействия цитокинов на неимбредных крыс обоего пола весом 180-220 г. Выделение мембран из органов и экстракция жирных кислот, их метилирование проводилось по общепринятой методике. Качественный и количественный анализ жирных кислот производился на газовом хроматографе Agilent 6890. Газ-носитель – гелий. Были исследованы следующие жирные кислоты: цис-9-октадекановая кислота; цис-6-петроселиновая кислота; миристолеиновая кислота; эйкозатетраеновая (арахидоновая) кислота; докозагексаеновая кислота; линолевая и линоленовая кислоты. Критерием отбора кислот служила их функциональная принадлежность. в- лейкин вводили в следующей пограничной концентрации: 2,3*10-13; Группа сравнения – диклофенак натрия в концентрации 2,3*10-8М. Обсуждение полученных результатов. Полученные результаты показали, что уровень жирных кислот, связанные с ремоделированием мембран, увеличивается. Так, миристиновая, октадекановая кислоты значительно увеличиваются под действием в- лейкина в сердце, печени и почках, по сравнению с диклофенаком натрия. Концентрация кислот, являющихся предшественниками биологически-активных веществ (например, простагландины) – линоленовая и эйкозатетраеновая кислоты – снижались в печени и почках как в мембранах клеток, так и в свободные жирные кислоты. В мембранах кардиомиоцитов уровень данных кислот увеличивался на 20%. Таким образом, действие в- лейкина отличается от действия диклофенака в СМД. COMPARATIVE ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF CYTOKINES AND NONSTEROIDAL ANTIINFLAMMATORY DRUGS IN ULTRA-LOW DOSES ON LEVEL FATTY ACIDS MEMBRANE PHOSPHOLIPIDS CELLS IN EXPERIMENTAL RAT MYOCARDIUM MYOCARDITIS Denisov Yu. D., Severova E.A., Pominova N.M. E-mail: yuriden@hotbox.ru в-leicine in ultra low doses (2.3 * 10-13 M) effectively influences the quantitative composition of the phospholipids membranes than diclofenac sodium in experimental myocarditis. The explanation may serve not only the different nature of the drug, but also the fact that the concentration of diclofenac is the concentration previous to the "dead zone". ВЛИЯНИЕ СВЕРХНИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ДЕЙТЕРИЯ НА ПРОЦЕССЫ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ Джимак С.С., Барышев М.Г., Басов А.А.1 ФГБОУ ВПО Кубанский государственный университет, Южный научный центр РАН, лаборатория «Проблем природных и новых материалов», 350040, Россия, Краснодар, ул. Ставропольская, 149, E-mail: jimack@mail.ru 1 ФГБОУ ВПО Кубанский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития, 350063, Россия, Краснодар, ул. Седина, 4 Известно, что человек в физиологических условиях потребляет 2-3 литра жидкости в сутки, поэтому изменения структуры питания за счет воды со сниженным содержанием дейтерия может оказывать влияние на показатели АОС. Биологические эффекты воды с пониженным содержанием дейтерия описаны в работе [1]. В ходе исследования были определены оптимальные концентрации остаточного содержания дейтерия в воде для купирования окислительного стресса, вызванного гнойным воспалением мягких тканей у лабораторных животных, так у крыс, потреблявших воду с остаточным содержанием дейтерия 40 ppm, выраженный антиоксидантный эффект наблюдали уже в течение первой недели, в лиофилизированных органах (печени, почках, сердце) наблюдали снижение количества парамагнитных центров (по данным ЭПР) в исследуемых тканях примерно на 32-38% по сравнению с контрольной группой. Это свидетельствует об уменьшении количества свободных радикалов и подтверждает благоприятное воздействие легкой воды на организм животных. В то же время, у крыс, потреблявших воду с остаточным содержанием дейтерия 100 ppm, выраженный антиоксидантный эффект наблюдали только после трех недель употребления воды с остаточным содержанием дейтерия 100 ppm: в лиофилизированных органах (печени, почках, сердце) наблюдали снижение количества парамагнитных центров (по данным ЭПР) в исследуемых тканях примерно на 24-27% по сравнению с контрольной группой. Это свидетельствует о менее существенном уменьшении количества свободных радикалов в органах в первые недели при употреблении воды с содержанием дейтерия 100 ppm. В плазме крови у крыс, потребляющих воду со сниженным содержанием дейтерия, идет повышение антиоксидантного потенциала (в группе 40 ppm амперометрический показатель (M±m) = 1137,1±24,2 нА*с, p<0,05, в группе 100
73
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ppm амперометрический показатель (M±m) = 1192,5±35,2 нА*с, p<0,05, по сравнении с группой, потребляющей дистиллированную минерализованную воду (амперометрический показатель (M±m) = 948,2±21,8 нА*с), что показывает возможность ускорения восстановления функционирования эндогенной антиоксидантной системы у крыс, потребляющих со сниженным содержанием дейтерия, в большей мере для воды с показателем 100 ppm. Уровень свободнорадикального окисления в плазме крови у крыс, с гнойно-воспалительными изменениями в мягких тканях и потребляющих дистиллированную минерализованную воду, был существенно повышен на 53,4% по данным хемилюминесцентного метода (максимальная вспышка хемилюминесценции (M±m) = 3,058±0,081 усл.ед., p<0,05 в сравнении с контрольной группой), а у крыс с гнойно-воспалительными изменениями, потребляющих воду со сниженным содержанием дейтерия, интенсивность свободнорадикального окисления уменьшалась (в группе 4-40 максимальная вспышка хемилюминесценции (M±m) = 2,716±0,126 усл.ед., p<0,05, в группе 4-100 максимальная вспышка хемилюминесценции (M±m) = 2,360±0,069 усл.ед., p>0,05, в сравнении с контрольной группой), более значимые положительные изменения наблюдались в группе крыс, получавших воду с содержанием дейтерия 100 ppm. Таким образом, вода с остаточным содержанием дейтерия 40 ppm обладает более быстрым развитием антиоксидантного эффекта при развитии гнойно-воспалительных заболеваний у лабораторных животных, хотя через 4 недели происходит стабилизация выраженности антиоксидантного эффекта как для воды 40 ppm, так и для воды 100 ppm, причем в обоих случаях имеются достоверные отличия в сравнении с контролем. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект № 11-04-96523-р_юг_ц, государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации, проект № 7.369.2011. INFLUENCE OF ULTRALOW CONCENTRATION OF THE DEUTERIUM ON PROCESSES OF FREE RADICAL OXIDATION AT LABORATORY ANIMALS S.S. Dzhimak, M.G. Barishev, A.A. Basov1 Kuban state university, South Scientific Centre of Russian Academy of Sciences E-mail: jimack@mail.ru 1 Kuban state medical university
1.
Литература Барышев М.Г., Басов А.А., Джимак С.С. ЯМР и ЭПР исследование влияния воды с пониженным содержанием дейтерия на показатели прооксидантно-антиоксидантной системы у лабораторных животных // Экологический Вестник научных центров ЧЭС, 2011, Вып. 3, С. 16-20.
АНИМАВИТОЛОГИЯ – БИОЛОГИЯ МАЛЫХ ДОЗ И СЛАБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ Егоров В.В. ФГБОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И. Скрябина (Московская ветеринарная академия), 109472. Россия, Москва, ул. Скрябина, д. 23 Е-mail: kaf_chimii@mgavm.ru Название новой дисциплины (о «дыхании жизни»), предложенное автором, отражает высокую чувствительность организмов к малым дозам и слабым воздействиям, их важность для жизни в целом. В московской ветеринарной академии разработан и читается данный курс, выпущено учебное пособие [1]. В докладе рассматриваются концепции, правила и законы биологического действия больших и малых химических и физических доз, их феноменология, мишени и механизмы влияния на организм. ANIMAVITOLOGY – THE LOW DOSES AND WEAK EFFECTS BIOLOGY Egorov V.V. Scriabin Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology, 109472. Russia, Moscow, Scriabin Str, 23. E-mail: kaf_chimii@mgavm.ru The name of the new discipline (about the "breath of life"), as proposed by the author, reflects the high sensitivity of organisms to low doses and weak effects, their importance to life in general. The correspondent course was developed and read in Moscow Veterinary Academy and a manual was produced [1]. The report examines the concepts, rules and laws of the biological effects of large and small chemical and physical doses, their phenomenology, targets and mechanisms of influence on the body. Литература 1. Егоров В.В. Биология малых доз и слабых воздействия (анимавитология). – М: ФГБОУ ВПО МГАВМиБ. 2010.
74
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ ФЕНОЗАНА КАЛИЯ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В МЕМБРАНАХ МИТОХОНДРИЙ ПЕЧЕНИ Жигачева И.В., Бурлакова Е.Б., Голощапов А.Н. Учреждение Российской академии наук Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля, Россия, 119334 Москва, ул. Косыгина, 4 . E. mail: zhigacheva@mail.ru Митохондрии, являясь одним из регуляторов энергетического метаболизма, играют важную роль в ответе организма на стрессовые воздействия. Приблизительно 1-3% потребляемого митохондриями кислорода в результате 1 или 2 электронного восстановления образует активные формы кислорода (АФК). В физиологических состояниях антиоксидантная система нейтрализуют излишнюю продукцию АФК и поддерживает их концентрацию на довольно низком пикомолярном уровне [Crack PJ, Taylor J.M., 2005]. Сдвиг антиоксидантно - прооксидантного соотношения в сторону увеличения продукции АФК приводит к развитию окислительного стресса. Можно предположить, что основным свойством препаратов, обладающих адаптогенной активностью, является снижение продукции активных форм кислорода (АФК), а, следовательно, и снижение интенсивности процессов перекисного окисления липидов в биологических мембранах. Поскольку известно, что пространственно-затрудненные фенолы в большинстве случаев обладают антиоксидантными свойствами в качестве объекта исследования был выбран фенозан калия (калиевая соль 2,6-ди-трет-бутил-4гидроксифенил-пропионовой кислоты). Для активации ПОЛ использовали модель «старения» - инкубацию митохондрии печени в солевой среде. Инкубация митохондрий в солевой среде приводит к активации процессов свободно радикального окисления, а следовательно и интенсивности флуоресценции продуктов ПОЛ. При этом содержание продуктов перекисного окисления липидов увеличивается в 3-4 раза. Введение фенозана калия в среду инкубации митохондрий приводит к снижению флуоресценции продуктов ПОЛ и носит дозовую зависимость. Препарат в концентрации 10-5; 10-6 и 10-7М оказывает слабое воздействие на интенсивность перекисного окисления липидов. В концентрациях 10-8- 10-16 и 10-18- 10-22 М фенозан калия снижает интенсивность флуоресценции продуктов ПОЛ до контрольного уровня Полученные данные позволяют предположить, что наиболее эффективное использование препарата возможно в концентрационном интервале 10-9-10-14М, когда препарат взаимодействует с рецепторами биологических мембран. Внутрибрюшинная инъекция 10-14М фенозана калия в 3,5-4,5 раз увеличивала продолжительность жизни и на 20-30% повышала выживаемость мышей в условиях гипоксии и низкотемпературного стресса. Перемена «знака» эффекта препарата на интенсивность процессов ПОЛ в мембранах митохондрий обусловлено его концентрацией в растворе и, вероятно, связано с образованием ассоциатов различной полярности и, возможно, различного уровня сложности [А.И. Коновалов, И.С. Рыжкина, Л.И. Муртазина и др., 2008]. EFFECT OF POTASSIUM FENOZAN ON THE INTENSITY OF LIPID PEROXIDATION IN THE MEMBRANE OF LIVER MITOCHONDRIA Irina V.Zhigacheva, Elena B. Burlakova, Aleksandr N. Goloschapov Addition of potassium fenozan (potassium salt of 2,6-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl-propionic acid) to incubation medium of “aging” rat liver mitochondria leads to decrease in fluorescence of LPO products and has a dose dependence. The drug at a concentration of 10-.5, 10-6 and 10-7M has little effect on the intensity of lipid peroxidation. At concentrations of.10-8 - 10-16 and 10-18 - 10-22 M potassium fenozan decreases the fluorescence intensity of POL products to the control level. Change the "sign" of the drug effect on the intensity of lipid peroxidation in mitochondrial membranes due to its concentration in solution and is probably associated with the formation of associates of different polarity, and possibly different levels of complexity [A.I Konovalov, I.S. Ryzhkina, L.I .Murtazina et al 2008].
75
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ЭФФЕКТ НИЗКИХ ДОЗ ФОРМАЛЬДЕГИДА НА РЕАКЦИИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ Забродина З.А., Губина Т.И. ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», Россия, 410054, Россия, Саратов, Политехническая ул., 77, e-mail: zabrodinaza@rambler.ru В последние десятилетия одним из самых распространенных загрязнителей воздушной среды современного жилища является формальдегид, уровень содержания которого часто, на несколько порядков, превышает значение ПДК. Со временем происходит существенное снижение концентрации формальдегида в помещении, однако проблема его содержания в воздухе жилища не исчезает, так как имеет место непрерывное выделение этого токсиканта из полимерных материалов, активно используемых в строительной практике. В связи с этим, большой интерес представляет изучение действия формальдегида в низких концентрациях на биологические системы. Целью нашей работы являлось исследование ответной реакции живых организмов на действие низких концентраций формальдегида. Для оценки биологической активности химических соединений, последствий их воздействия и для установления зависимости «доза-эффект», широко используют методы биотестирования. В качестве тест объектов в нашей работы были выбраны: одноклеточная зеленая водоросль Chlorella vulgaris, высшее водное растение Elodea canadensis, ракообразные Daphnia magna и эритроциты крови белых лабораторных крыс. Изучение воздействия формальдегида на данные тест-объекты проводилось в диапазоне концентраций 1,33Ч106 - 1,33Ч10-16 моль/л. Установлено, что концентрационные зависимости ответной реакции (прирост биомассы, ростовые характеристики) элодеи на формальдегид имеют колебательный характер. Большинство концентраций формальдегида из изучаемого диапазона отрицательно влияли на ростовые функции элодеи, но стимулировали увеличение биомассы, за исключением концентраций формальдегида 1,33 Ч 10-11 и 1,33 Ч10-8 моль/л. Первая концентрация (10-11 моль/л) способствовала увеличению и роста, и биомассы элодеи, а вторая (10-8 моль/л) ингибировала рост растения и замедляла прирост биомассы. В ходе эксперимента отмечено также обесцвечивание листьев элодеи, что свидетельствует о влиянии исследуемых концентраций формальдегида на хлорофилл. Далее изучено влияние формальдегида в данном диапазоне концентраций на фотосинтетическую активность хлореллы (по методу Винклера). Показано, что токсикант снижал кислородную продуктивность водорослей как на свету, так и в темноте. На свету меньше всего кислорода выделялось при концентрациях формальдегида от 1,33Ч10-6 до 1,33Ч10-10 моль/л. В темноте относительное содержание кислорода выделяемого водорослями в среднем понижалось на 36% относительно контроля при всех его концентрациях. Известно, что существует математическая зависимость между кислородной продуктивностью и фотосинтетической активностью водорослей. Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что данные концентрации формальдегида оказывают отрицательное действие на процессы фотосинтеза и дыхания водорослей. Исследовано влияние формальдегида на ракообразных Daphnia magna: на их выживаемость и плодовитость, а также на фильтрационную активность. Установлено, что все исследуемые концентрации вещества оказали отрицательное воздействие на первые два показателя дафний. Фильтрационный аппарат рачков по-разному реагировал на присутствие в среде низких концентраций формальдегида: одни концентрации (1,33Ч10-6 - 1,33Ч10-9 моль/л) подавляли его функционирование, другие –не действовали на особей (1,33Ч10-10, 1,33Ч10-12 - 1,33Ч10-15 моль/л), третьи (1,33Ч10-11 моль/л) оказывали стимулирующее действие на питание ракообразных. Далее нами изучалось воздействие исследуемых концентраций формальдегида на гемолитическую устойчивость эритроцитов. Полученные результаты показали, что данный токсикант в изучаемых концентрациях проявляет различное действие на мембраны эритроцитов. В диапазоне концентраций от 1,33Ч10-7 до 1,33Ч10-11 моль/л имело место значительное увеличение процента гемолиза , что свидетельствует о снижение гемолитической устойчивости эритроцитов по отношению к данному соединению. Только в присутствии формальдегида в концентрации 1,33Ч10-15 моль/л отмечалось уменьшение процента гемолиза, что характерно при увеличении гемолитической устойчивости. Остальные концентрации формальдегида не оказывали влияния на данный процесс. Таким образом, результаты нашего исследования показали, что формальдегид в некоторых низких концентрациях обладает двойственной природой влияния на живые организмы, что проявляется в ингибирующем и стимулирующем эффекте его воздействия. Однако даже в низких дозах данный токсикант в основном отрицательно влияет на биологические тест-системы. THE REACTION OF LIVING ORGANISMS ON THE ACTION OF LOW CONCENTRATIONS OF FORMALDEHYDE Z.A. Zabrodina, T.I. Gubina Saratov State Technical University, 410054, Russia, Saratov, st. Polytechnicheskaya, 77, e-mail: zabrodinaza@rambler.ru
76
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------EFFECT OF ULTRA-LOW CONCENTRATIONS AND ELECTROMAGNETIC FIELDS A.I. Konovalov A.E. Arbuzov IOPC of KSC of RAS, Arbuzov str. 8, 420088 Kazan, Russian Federation E-mail: Konovalov@knc.ru «Effect of ultra-low concentration and electromagnetic fields» was discovered [1-6]. This phenomenon consists in formation of nanosized associates (nanoassociates) in highly diluted aqueous solutions (10-20 -10-6 M) in the presence of external electromagnetic fields. The main part of such nanoassociates is water. Nanoassociate parameters change nonlinearly with a change in the concentration of solutes (the effective hydrodynamic diameter and ж-potential are within 100-400 nm and in the range from -2 to -20 mV). It was established that changes of nanoassociates properties (size and ж-potential) depending on solute concentration determine changes of physicochemical and biological properties of such solutions. It has been shown that the extreme values of nanoassociates parameters, solution characteristics, and bioeffects are observed in nearly the same concentration ranges of BACs in solutions. We have established that a definite molecular structure of a substance is necessary for the formation of nanoassociates and "anomalous" properties in aqueous solutions in low concentrations, i.e. there are substances either able or not able to exhibit this effect. We have shown that, in addition to the solutes and the water structures connected with them driving force of the nanoassociate formation in solutions in the interval of concentration 10-7 - 10-20 M are the low intensity electromagnetic fields. The nanoassociates don’t form and solutions do not exhibit any anomalous properties in hypogeomagnetic conditions. The work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (Grant 10-03-00147), program 6 CMS RAS, and program 5 Presidium RAS. References 1. I.S. Ryzhkina, L.I. Murtazina, Y.V. Kiseleva, A.I. Konovalov. Properties of Supramolecular Nanoassociates Formed in Aqueous Solutions of Biologically Active Compounds in Low or Ultra-Low Concentrations// Dokl. Phys. Chem., 2009, V. 428, № 2, p. 196–200. 2. I.S. Ryzhkina, L.I. Murtazina, Y.V. Kiseleva, A.I. Konovalov. Supramolecular Systems Based on Amphiphilic Derivatives of Biologically Active Phenols: Self-Assembly and Reactivity over a Broad Concentration Range// Dokl. Phys. Chem., 2009, V. 428, № 2, p. 201–205. 3. I. S. Ryzhkina, L. I. Murtazina, E. D. Sherman, Yu. N. Valitova, E. A. Kataev, A. I. Konovalov. Physicochemical Substantiation of the Hormetic Response of Biosystems for Wastewater Treatment to the Action of Solutions of N,NDiphenylguanidinium Bis(hydroxymethyl)phosphinate// Dokl. Phys. Chem., 2010, V. 433, № 2, p. 142–146. 4. I. S. Ryzhkina, Yu. V. Kiseleva, L. I. Murtazina, N. P. Pal’mina, V. V. Belov, E. L. Mal’tseva, E. D. Sherman, A. P. Timosheva, A. I. Konovalov. Effect of б-Tocopherol Concentrations on the Self-Organization, Physicochemical Properties of Solutions, and the Structure of Biological Membranes//Dokl. Phys. Chem., 2011, V. 438, № 2, p. 109–113. 5. Ryzhkina I.S., Murtazina L.I., Nemtarev A.V., Mironov V.F., Kataev E.A, Konovalov A.I. Self-association of a phosphate receptor along and with a lipidomimetic in water: Effect of receptor low concentrations on the catalytic activity of mixed systems//Chemical Physics Letters, 2011, V.511, P. 247-250. 6. I.S. Ryzhkina, L.I. Murtazina, A.I. Konovalov. Action of the External Electromagnetic Field Is the Condition of Nanoassociate Formation in Highly Diluted Aqueous Solutions// Dokl. Phys. Chem., 2011, V. 440, № 2, p. 201–204.
77
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------САМООРГАНИЗАЦИЯ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ МЕБИКАРА НИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ В ЕСТЕСТВЕННОЙ И ГИПОГЕОМАГНИТНОЙ СРЕДЕ Кравченко А.Н., Рыжкина И.С.1, Киселева Ю.В. 1, Муртазина Л.И. 1, Мишина О.А. 1, Шерман Е.Д.2, Аникина Л.В.3, Вихарев Ю.Б.3, Коновалов А.И. 1 Государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН, 119991, Москва, Ленинский проспект, 47, E-mail:kani@server.ioc.ac.ru 1 Государственное бюджетное учреждение науки Ииститут оргаической и физической химии им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН 2 Казанский (Поволжский) Федеральный Университет 3 Государственное бюджетное учреждение науки Ииститут технической химии УрО РАН Недавно открыто, что в водных растворах низких концентраций (10-20 – 10-6 М) образуются отрицательно заряженные (ж-потенциал от -2 до -20 мВ) наноразмерные (100-400 нм) частицы («наноассоциаты»), состоящие преимущественно из упорядоченных структур воды. Обязательным условием образования наноассоциатов является наличие геомагнитного поля Земли /1/. Образование наноассоциатов является основной причиной возникновения необычных физико-химических свойств высокоразбавленных водных растворов и биоэффектов. Изучение растворов лекарственных веществ по разработанной авторами методике дает возможность прогнозировать возникновение биоэффекта препарата в области низких концентраций и расширить спектр его применения за счет снижения доз. Исследование комплексом физико-химических методов (динамическое светорассеяние (ДСР), микроэлектрофорез, кондуктометрия, рН-метрия) самоорганизации и физико-химических свойств водных растворов малотоксичного коронарно-активного транквилизатора мебикара (1) в широкой области концентраций (10-20-10-1 М) в естественных и гипогеомагнитных условиях показало, что по способности к самоорганизации, характеру изменения физико-химических свойств и влиянию на эти процессы геомагнитного поля Земли всю область концентраций растворов 1 можно условно разделить на два интервала 10-20-10-6 М и 105 -10-1 М. В концентрациях 10-2-10-1 М в растворе присутствуют только сольватированные молекулы или небольшие ассоциаты 1 размером (D) 1 нм (ж-потенциал около -4 мВ). В интервале 10-5- 10-3 М в растворах 1 начинают образовываться наноассоциаты, при этом D и ж-потенциал частиц резко растет (170-270 нм, -13 мВ), удельная электропроводность (ч) и рН растворов падают. В области концентраций 10-20- 10-6 М (основная область существования наноассоциатов) концентрационные зависимости ч и рН растворов 1, параметров наноассоциатов носят нелинейный характер, типичный для концентрационных зависимостей изученных ранее растворов БАВ низких концентраций. Методом корреляционного анализа установлено, что в растворах 1 (10-1710-4 М) существует статистически значимая взаимосвязь (r=0.652) между рН растворов и D наноассоциатов, а в области 10-16- 10-10 М эта зависимость практически значима (r=0.845). Полученные результаты дают основание прогнозировать появление биоэффектов растворов 1 в области низких и сверхнизких концентраций. Гипогеомагнитные условия практически не влияют на самоорганизацию и свойства растворов в интервале 10-510-1 М. Наноассоциаты, в естественных условиях образующиеся главным образом в интервале 10-20-10-6 М, в гипогеомагнитной среде не формируются, что приводит к тому, что, в этой среде, начиная с концентрации 10-11 М и ниже, физико-химические свойства растворов адекватны дистиллированной воде. Анализ полученных результатов позволил осуществить целенаправленный поиск биоэффектов растворов 1 в области низких концентраций. При изучении влияния концентраций растворов 1 на поведенческие реакции мышей было выявлено, что растворы низких концентраций 10-14 , 10-7 М оказывают психостимулирующее действие, противоположное анксиолитическому действию используемых в фармакологии высоких концентраций (10-3 М и выше). Концентрационное изменение фармакологического профиля растворов 1 объяснено с позиций различной природы частиц, образующихся в растворах в области высоких и низких концентраций. Работа выполнена при финансовой поддержке программ 6 ОХМН РАН и РФФИ (проект № 10-03-00147). SELF-ORGANIZATION, PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF AQUEOUS SOLUTIONS AT LOW CONCENTRATIONS OF MEBIKAR IN NORMAL AND HYPOGEOMAGNETIC CONDITIONS Kravchenko A.N., Ryzhkina I.S. 1, Kiseleva Yu.V. 1, Murtazina L.I. 1, Mishina O.A. 1, Sherman E.D. 2, Anikina L.V. 3, Vihkarev Yu.B. 3, Konovalov A.I. 1 N. D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry N. D. Zelinsky, RAS, 119991 Moscow, , E-mail:kani@server.ioc.ac.ru 1 Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Kazan Research Center, RAS 2 Kazan (Volga Region) Federal University 3 Institute of Technical Chemistry, Ural Branch, RAS Литература 1. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Коновалов А.И.// Доклады АН, 2011, т. 440, № 6, с. 778.
78
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------СТИМУЛИРУЮЩИЙ ЭФФЕКТ СВЕРХНИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ НИТРОЗОМЕТИЛМОЧЕВИНЫ НА СОЗРЕВАНИЕ ООЦИТОВ КОРОВ IN VITRO Кузьмина Т.И., Новичкова Д.А. Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных Россельхозакадемии 190103, Россия, Санкт-Петербург-Пушкин, Московское шоссе 55-а, E-mail: prof.kouzmina@mail.ru Возможность использования в экспериментах яичников убитых животных, в качестве источника получения женских гамет, для выявления эффектов различных биологически активных веществ на мейоз ооцитов, их оплодотворение и развитие эмбрионов, позволяет идентифицировать механизмы реализации этих эффектов на репродуктивную функцию. Нитрозометилмочевина (НММ )– супермутаген, относится к группе биологически активных соединений. Имеется ряд данных о применении его и других супермутагенов в животноводстве и медицине. Действуя в исключительно малых дозах, супермутагены оказывают различное влияние на рост и развитие овец, кроликов и т.д. [1]. В наших исследованиях предпринята попытка выявления эффектов НММ на созревание ооцитов коров in vitro. В этом случае открывается возможность воздействия супермутагеном непосредственно на женскую гамету. В экспериментах использовали донорские ооциты коров, убитых на мясокомбинате. Селекцию клеток, их культивирование, оплодотворение ооцитов проводили в соответствии с методами, разработанными в лаборатории биологии развития ГНУ ВНИИГРЖ [2]. Базовой средой для культивирования служила ТС-199, дополненная 15% фетальной бычьей сыворотки, 106клеток гранулезы на мл среды, в опытную добавляли НММ в концентрации 10-8г/л. Статус хроматина ооцитов и эмбрионов оценивали по методу Тарковского [3]. Для сравнения результатов, полученных в опытных и контрольных группах, использовали критерии ч2 с помощью статистической программы Sigma Stat. Достоверность различия сравниваемых средних значений оценивали при трех уровнях значимости: P<0,05; P<0,01; P<0,001. Хроматин ооцитов анализировали через 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 часов. Всего прокультивировано 568 ооцитов на разных стадиях мейоза (диплотена, диакинез, метафаза-I, анафаза, телофаза, метафаза-II). Установлен диапазон концентраций, в котором данный препарат оказывает положительное действие на процесс прохождения мейоза (10-10, 10-8, 10-6г/л), которое выражалось в синхронизации ядерного созревания популяции донорских ооцитов, снижении уровня дегенераций хроматина в опытных группах по сравнению с контрольной, увеличении числа дробящихся зародышей после оплодотворения in vitro ооцитов. Более 90% ооцитов, выделяемых из антральных фолликулов коров диаметром 3-6 мм для культивирования, находятся на стадии диплотены. Цитогенетический анализ ооцитов, прокультивированных с НММ (концентрация 10-8), показал, что в определенные сроки подавляющее большинство клеток синхронно созревали до определенной стадии мейоза. К 10 часам экспозиции 89% ооцитов опытной группы находилось на стадии диакинеза. В это же время в контрольной группе 64% ооцитов оставались на стадии диплотены. Через 15 часов культивирования 91% ооцитов опытной группы достигали стадии метафазы –I. При увеличении срока экспозиции до 20 часов 100% ооцитов реинициировали мейоз, 79% из них находились на стадии телофазы. 98% клеток завершали созревание к 30 часам. Т.о. при культивировании ооцитов с НММ стадия диакинеза длилась 5 часов, 15 часов культивирования необходимо ооцитам для достижения стадии метафазы –I. Срок достижения ооцитами, находящимися на стадии метафазы –I, метафазы –II составил 10 часов. Значительный рост числа клеток с выраженными хромосомными аномалиями в опытной группе через 35-40 часов культивирования также объясним, если учесть одновременное созревание большого числа ооцитов, которое влечет за собой дегенерацию хроматина в результате их перезревания. При оплодотворении через 25 часов ооцитов, созревших in vitro в среде с НММ, выход эмбрионов на стадиях поздней морулы, бластоцисты в опытной группе составил 29% , против 18% в контроле (Р<0.05). При морфологическом анализе не обнаружено достоверных различия между эмбрионами опытной и контрольной групп, в т.ч. по уровню бластомеров с пикнотическими ядрами, набору хромосом в бластомерах и т.д. Полученные данные свидетельствуют о стимулирующем влиянии сверхнизких концентраций НММ на созревание ооцитов коров in vitro и возможности получения из них доимплантационных эмбрионов. STIMULATING EFFECT OF ULTRALOW CONCENTRATION OF NITROSOMETHYLUREA ON MATURING OF BOVINE OOCYTES IN VITRO T.I.Kuzmina, D.A.Novichkova All-Russian Research Institute for Farm Animal Genetics & Breeding, E-mail: prof.kouzmina@mail.ru Литература 1. Никифоров А.В., Подгурская А.Д. // Действие некоторых супермутагенов на организма животных. В сб., Применение химических мутагенов в сельском хозяйстве и медицине. М., Наука, 1973, стр. 283. 2. Кузьмина, Т.И., В.А. Багиров, А.В. Егиазарян, Х.Альм, Х.Торнер // Биотехнология получения эмбрионов крупного рогатого скота in vitro. Санкт-Петербург-Пушкин, 2009, 44 С. 3. Tarkowski A.K. An air drying method for chromosomal preparation from mouse eggs// Cytogenetic. - 1966. V.1. - P. 394-400.
79
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------НОВЫЕ АДГЕЗИВНЫЕ БИОРЕГУЛЯТОРЫ, ВЫДЕЛЕННЫЕ ИЗ РЯДА ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ Куликова О.Г., Ильина А.П., Краснов М.С., Ямскова В.П.1, Ямсков И.А. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН 119991, Россия, Москва, ГСП-1, В-334, Вавилова, 28. e-mail: koulikova_olga@mail.ru 1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН 119334, Россия, Москва, Вавилова, 26. e-mail: yamskova-vp@yandex.ru На протяжении многих лет различные лекарственные растения используются человечеством для профилактики и лечения различного рода заболеваний. В качестве основных объектов исследования в данной работе были взяты лук репчатый (Allium cepa L.), укроп пахучий (Anethum graveolens L.), подорожник большой (Plantago major L.), алоэ древовидное (Aloe arborescens M.) и чеснок (Allium sativum L.). Применив ранее разработанный для выделения и исследования мембранотропных гомеостатических тканеспецифических биорегуляторов (МГТБ) животного происхождения подход из различных тканей данных растений были выделены новые адгезивные биорегуляторы. Выделенные из тканей растений биорегуляторы были отнесены к новой группе адгезивных биорегуляторов по ряду причин. Во-первых, это сходство ряда физико-химических свойств биорегуляторов растительного и животного происхождения. А именно, это способность оставаться в растворенном состоянии в насыщенном растворе сульфата аммония, способность образовывать в водных растворах достаточно крупные наноразмерные частицы порядка 100 нм. Аналогично МГТБ животного происхождения биорегуляторы, выделенные из тканей животных, при изоэлектрофокусировании концентрируются во фракции кислых белков. На примере, биорегулятора, выделенного из лука репчатого, было показано, что его биологически активной компонентой является пептид с молекулярной массой 4036±2 Да. Используя ферментативный гидролиз карбоксипептидазой У с последующим масс-спектрометрическим анализом реакционной среды была получена С-концевая аминокислотная последовательность данного пептида. Сравнение полученной структуры с базами данных не выявило гомологов, что позволило утверждать об уникальности данного пептида. В настоящей работе также было показано, что биорегуляторы растительного происхождения аналогично МГТБ, выделенным из тканей животных, имеют внеклеточную локализацию. Данное свойство было продемонстрировано при исследовании локализации биорегуляторов, выделенных из подорожника большого и чеснока. С помощью иммуногистохимической реакции с применением вторичных FITC-конъюгированных антител было показано, что биорегулятор, выделенный из подорожника большого, локализован между клеточной стенкой и плазматической мембраной клетки; биорегулятор, выделенный из чеснока, локализован на поверхности клеток эпидермиса и губчатого мезофилла. Более того, следует отметить, что биорегулятор, выделенный из чеснока, локализован в области меристемы – ткани, которая отвечает за рост и развитие ткани растения. Таким образом, можно предположить, что биорегуляторы растительного происхождения аналогично МГТБ участвуют в росте и регенерации ткани. На экспериментальных моделях кожной раны мыши in vivo, а также на модели роллерного органного культивировании кожи тритона in vitro было продемонстрировано протекторное и ранозаживляющее действие биорегуляторов, выделенных из подорожника большого и алоэ древовидного, в сверхмалых дозах. В случае эксперимента in vitro наблюдалось полное сохранение структуры ткани и ее функций по сравнению с контрольной серией. В случае проведения эксперимента in vivo происходило полная репарация ткани с восстановлением ее активности. Важно отметить, что при этом восстановление участка ткани происходило без образование рубцовой ткани. На экспериментальной модели проращивания семян также было продемонстрировано, что биорегуляторы, выделенные из лука репчатого и укропа пахучего, в сверхмалых дозах оказывали влияние на рост и всхожесть семян ряда растений. Более того, их действие носило как ингибирующий, так и стимулирующий характер. Таким образом, настоящая работа позволяет утверждать о присутствии в различных тканях лекарственных растений новой группы адгезивных биорегуляторов аналогичных МГТБ животного происхождения. A NEW ADHESIVE BIOREGULATORS EXTRACTED FROM THE RANGE OF OFFICINAL PLANTS Kulikova O.G., Il`ina A.P., Krasnov M.S., Yamskova V.P1., Yamskov I.A. A.N.Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds of Russian Academy of Sciences Russia, 119991, GSP-1, Moscow, V-334, Vavilova St. 28. e-mail: koulikova_olga@mail.ru Koltzov Institute of Developmental Biology of Russian Academy of Sciences Russia, 119334, Vavilova 26. e-mail: yamskova-vp@yandex.ru
80
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ПОЛИМОДАЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ AЛЬФА-ТОКОФЕРОЛА НА СТРУКТУРУ ЛИПИДОВ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН Е.Л. Мальцева, В.В. Белов, Н.П. Пальмина Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Россия, 199334 Москва, ул. Косыгина 4, Е-mail: emal@sky.chph.ras.ru. Природный антиоксидант aльфа-токоферол (ТФ) является незаменимым компонентом биологических мембран, играющий роль эффективного антиоксиданта и ингибитора перекисного окисления липидов, а также структурного фактора. В работе изучено действие ТФ в широком диапазоне концентраций от 10-4 до 10-23 М на структурное состояние липидов плазматических и микросомальных мембраны, выделенных из клеток печени мышей. Водно-этанольные растворы ТФ были приготовлены методом последовательного разведения на порядок концентраций, начиная с 10-2 М. Изменения структурного состояния различных областей липидов под действием ТФ in vitro изучено методом ЭПР с помощью спиновых зондов: 5- и 16-доксилстеариновых кислот (5-, 16-ДСК), локализующихся в липидном бислое мембран на различной глубине. Микровязкость глубоколежащих областей липидов мембран оценивалась по времени вращательной корреляции (τс) зонда 16 ДСК и жесткость поверхностных слоев липидов – по параметру упорядоченности (S) зонда 5-ДСК по стандартным формулам для быстровращающихся радикалов. Установлено, что изменения микровязкости глубоколежащих областей липидов мембран под действием ТФ носят полимодальный характер - увеличение при 10-4 М и три «волны» повышения с зонда 16-ДСК: в диапазоне средних концентраций 10-6 - 10-9 М, которые соответствуют действующей концентрации ТФ in vivo, в области СМД при 10-13 -10-15 М и ультранизких разведений (10-18 M -10-21 М). Обнаружено повышение жесткости в поверхностных слоях липидов мембран – параметра S зонда 5-ДСК при 10-4 М и в интервале СМД 10-11-10-18 М с максимумом – 10-13-10-15 М ТФ, большим по величине в плазматических мембранах.. Таким образом, показано, что ТФ в наибольшей степени стабилизирует липидный бислой мембран при высокой и сверхмалых концентрациях. При действии на мембраны концентраций ТФ, соответствующих минимумам и максимумам на концентрационной зависимости эффекта, в глубоколежащих областях, а также в поверхностных слоях липидов обнаружены дополнительные термоиндуированные структурные переходы (ТСП), выявленные в координатах Аррениуса. Показано, что большинство из дополнительных ТСП появляются в диапазоне физиологических температур, что указывает на важную роль ТФ в мембранах. Изменения структурных характеристик липидов мембран были сопоставлены с изменениями активности мембраносвязанной липидзависимой протеинкиназы С - ключевого фермента фосфоинозитидного цикла при действии ТФ [1]. Обнаружена достоверная корреляция ингибирования активности фермента по бимодальному типу и параметра S зонда 5-ДСК в липидах мембран в диапазоне концентраций 10-4 – 10-16 М ТФ. В области сверхмалых концентраций (10-12-10-18М) обнаружена статистически достоверная корреляция (p<0,05) между параметром упорядоченности липидов и размерами образующихся в растворе наноассоциатов ТФ, удельной электропроводностью его растворов [2]. Это позволяет рассматривать наноассоциаты ТФ как материальный носитель эффектов сверхмалых доз. РOLYMODAL EFFECT OF ALFA-TOCOPHEROL ON LIPID STRUCTURE OF CELL MEMBRANES E.L. Maltseva, V.V. Belov, N.P. Palmina Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences, E-mail: emal@sky.chph.ras.ru. Литература 1. Е.L. Maltseva, K.E. Gurevich, N.P. Palmina. A kinetic approach The effect to explain the effect of αtocopherol at the physiological and ultra-low concentration on the activity of protein kinase C in vitro. Oxidation Communications. 2010, №3, р.524. 2. И.С. Рыжкина, Ю.В. Киселева. Л.И. Муртазина, Н.П. Пальмина, В.В. Белов, Е.Л. Мальцева, Е.Д. Шерман, А.П. Тимошева, акад. А.И. Коновалов. Докл. Акад. Наук, 2011, т.438, №5, с.635-639.
81
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ МАЛЫХ ДОЗ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ НА МЫШЕЙ Т.А. Мишарина, Л.Д. Фаткуллина, А.К. Воробьёва, Е.С. Алинкина. Е.Б. Бурлакова Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН; 119334, Москва, ул. Косыгина, 4, E-mail: tmish@rambler.ru Пряно-ароматические растения очень давно и активно используются людьми в качестве вкусоароматических добавок в пищу. Тысячелетняя практика применения этих растений показала, что многие из них обладают терапевтическим действием, на основе знаний о таких свойствах создана область фармокологии – фитотерапия. Препараты для фитотерапии – это водные, спиртовые или масляные экстракты, содержат биологически активные компоненты из растений, такие как флавоноиды, алкалоиды, антоцианы, каротиноиды, витамины и др. В последние годы становится все более популярной ароматерапия, основанная на применении только летучих веществ пряно-ароматических растений, которые называют эфирными маслами. Несмотря на большое число руководств и описаний приемов ароматерапии все знания носят эмпирический характер. Экспериментальные доказательства реальной эффективности ароматерапии, изучение влияния эфирных масел на биохимические и физиологические показатели людей или животных практически отсутствуют. С целью изучения биологической активности эфирных масел in vivo в ИБХФ РАН проведены трехлетние исследования по влиянию длительного приема малых доз эфирных масел на продолжительность жизни, биохимические и физиологические показатели здоровых мышей линии Balb. Нами впервые получены количественные данные по изменению с увеличением возраста таких важных характеристик как гематологические показатели, интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ), структурное состояние мембран эритроцитов, активность антиоксидантных ферментов, состав жирных кислот, в различных органах и тканях интактных мышей. Также проведена оценка влияния на эти характеристики регулярного приема эфирного масла орегано с питьевой водой на протяжении всей жизни животных. Контрольная группа мышей линии Balb (70 мышей) получала чистую питьевую воду, опытная (70 мышей) – воду с добавлением масла в концентрации 0.15 мкг/мл. Биохимические характеристики определяли в возрасте 1, 4, 7, 14 и 24 месяцев. Исследования показали, что хроническое употребление эфирного масла в малой дозе не влияло на массу тела, размеры иммунокомпетентных органов, количество лейкоцитов и гематологические параметры мышей на протяжении всей жизни. Впервые достоверно установлено, что прием масла орегано увеличил среднюю продолжительность жизни здоровых мышей на 120 дней, то есть масло имело свойства эффективного геропротектора. Прием эфирных масел в отсутствие экзогенного окислительного стресса приводил к индукции защитных ферментов, оказывал позитивное влияние на антиоксидантный статус организма и формировал устойчивость к окислительному стрессу. Содержание ТБК активных продуктов ПОЛ возрастало с увеличением возраста мышей, однако прием масла снижал эти показатели на 24% в эритроцитах, на 18% в печени и на 20% в мозге мышей в возрасте 24 месяцев по сравнению с контролем того же возраста. Изучение структурного состояния мембран эритроцитов показало, что микровязкость в обоих слоях липидов мембран изменялась в пределах 30% с увеличением возраста мышей и при приеме масла. Установлены физиологические пределы изменений в содержании жирных кислот (ЖК) в печени и мозге мышей в течение жизни по сравнению с 1-месячными мышами. Прием эфирного масла практически не влиял на синтез и метаболизм ЖК в печени мышей. Впервые установлено, что с увеличением возраста в мозге мышей существенно снижается содержание полиненасыщенных ЖК, отвечающих за когнитивные функции, сохранение и поддержание ряда жизненно важных функций в мозге. Прием эфирного масла в течение жизни приводил к высокому уровню этих кислот в мозге старых мышей. Действие малых доз эфирного масла на соотношение насыщенных, моно- и полиненасыщенных ЖК является важным доказательством геропротекторных свойств у эфирных масел и позволяет рассматривать их как новый класс натуральных биологически активных соединений с профилактическим геропротекторным действием, способным существенно влиять на изменения, происходящие в организме при старении. Проведенные исследования показали перспективность эфирных масел для создания защитных средств, повышающих устойчивость организма к неблагоприятным факторам. PROTECTIVE EFFECT OF LOW DOSES OF ESSENTIAL OILS ON MICE Misharina T.F., Fatkullina L.D., Vorobyova A.K., Alinkina E.S., Burlakova E.B. Emanuel Institute of Biochemical Physics RAS, Moscow; E-mail: tmish@rambler.ru
82
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ «ОБЫЧНОЙ» И СВЕРХМАЛОЙ ДОЗ АЛЬФАТОКОФЕРОЛА НА ХОЛИНЭСТЕРАЗНУЮ АКТИВНОСТЬ ФРАКЦИИ НЕРВНЫХ ОКОНЧАНИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА МЫШЕЙ Молочкина Е.М., Трещенкова Ю. А. Федеральное государственное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН (ИБХФ РАН), 119334, Россия, Москва, ул. Косыгина 4, E-mail: mol@sky.chph.ras.ru Одним из главных социально значимых заболеваний в настоящее время является болезнь Альцгеймера (БА). Основные дающие результат средства терапии БА – это ингибиторы холинэстераз, позволяющие поддерживать в мозге уровень ацетилхолина, дефицит которого приводит к характерным для БА нарушениям. Поскольку решающую роль в патогенезе и развитии БА играет окислительный стресс, в клинике используют витамин Е, главным компонентом которого является природный антиоксидант альфа-токоферол (ТФ). Однако, применение витамина Е часто не дает положительных результатов. Одной из причин этого может быть его побочное действие, в частности, влияние на холинэстеразную активность. Задачей нашей работы было изучить влияние ТФ на активность ацетилхолинэстеразы (АХЭ) мозга при его введении в организм. Поскольку ТФ относится к веществам, оказывающим существенный эффект на разные биологические объекты в сверхмалых концентрациях, представляло интерес сравнить его действие в обычной и сверхмалой дозах (СМД). В работе использовали мышей линии Balb, самцов, массой 20-24 г. Альфа-токоферол (ТФ) вводили в дозах 10-14 или 10-4 моль/кг. ТФ растворяли в 0,5 % спирте и вводили внутрибрюшинно за сутки до декапитации используемых для исследования животных. ТФ для введения в сверхмалой дозе готовили методом последовательного разбавления спиртового раствора дистиллированной водой. Контрольным животным вводили 0.5 % этанол или дистиллированную воду. Выделение и очистка синаптосом и цитоплазматической фракции головного мозга мышей проводилась методом дифференциального центрифугирования. Активность ацетилхолинэстеразы (АХЭ) определяли спектрофотометрически по методу Элмана, используя ацетилтиохолин (АТХ) в качестве субстрата. Скорость АХЭ-азной реакции определяли в области концентраций субстрата 0.2 – 4.0 мМ, включающей в себя участок характерного для АХЭ ингибирования субстратом. Влияния введенного животным в обеих дозах ТФ на холинэстеразную активность цитоплазматической фракции не обнаружено, в то время как влияние на АХЭ фракции нервных окончаний (синаптосом) было существенным. При всех концентрациях субстрата для обеих доз препарата имела место значительная активация фермента. При аппроксимации левой (возрастающей) части субстратной зависимости гиперболой согласно уравнению Михаэлиса-Ментен и расчете кинетических параметров реакции выявлены их изменения. Оказалось, что при дозе 10-14 моль/кг почти в 4 раза уменьшена константа Михаэлиса Кm при незначительно (на 13 %) увеличенной максимальной скорости реакции V max. В случае дозы 10-4 моль/кг имело место увеличение максимальной скорости на 40% при не отличающейся от контроля Км. Отношение Vmax/Km (эффективность фермента), которое определяет скорость реакции при реальных физиологических концентрациях субстрата, в случае СМД ТФ возросло по сравнению с контролем более чем в 4 раза, в случае «обычной» дозы – примерно в 2 раза. Выявлено влияние введенного мышам ТФ на субстратное ингибирование АХЭ синаптосом. В контроле процент ингибирования АХЭ-азной реакции при концентрации субстрата 4 мМ составляет 53 % по отношению к максимальной скорости, в случае дозы ТФ 10-4 моль/кг – 40 %, для дозы 10-14 моль/кг- всего 17 %. Это говорит о возможной роли периферического анионного центра фермента в активации АХЭ, вызванной токоферолом, и о его большем вкладе при действии ТФ в СМД. В опыте in vitro при действии ТФ в диапазоне концентраций 10-16 – 10-4 М на активность растворимой АХЭ эритроцитов обнаружено некоторое, хотя и слабое, стимулирующее действие ТФ, наибольшее (порядка 15 %) - при концентрации ТФ 10-10 М. Можно предположить, что непосредственное действие ТФ на АХЭ не вносит существенного вклада в наблюдаемую в результате его введения в организм активацию мембранного фермента синаптосом. Таким образом, обычная и сверхмалая дозы альфа-токоферола оказывают выраженный активирующий эффект на мембранную АХЭ нервных окончаний головного мозга мышей. Разное влияние на кинетические параметры говорит о преобладании различных механизмов действия при обычной и сверхмалой дозах препарата, что, вероятно, можно объяснить с точки зрения современных представлений о разных механизмах действия обычных доз и СМД токоферола на структуру мембран. Возможное активирующее действие ТФ на АХЭ может объяснить нередкое отсутствие положительного эффекта при использовании витамина Е как средства лечения болезни Альцгеймера. THE EFFECT OF COMMONLY USED AND ULTRALOW DOSES OF ALPHA-TOCOPHEROL ON THE CHOLINESTERASE ACTIVITY OF MICE BRAIN SYNAPTOSOMES. A COMPARATIVE STUDY Molochkina E. M., Treschenkova Yu. A. N. M. Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences, E-mail: mol@sky.chph.ras.ru
83
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО АНТИОКСИДАНТА ФЕНОЗАНА КАЛИЯ В СВЕРХНИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ НА ПОВЕРХНОСТНЫЕ ОБЛАСТИ ЛИПИДОВ ПЛАЗМАТИЧЕСКИХ МЕМБРАН. Пальмина Н.П., Часовская Т.Е., Бинюков В.И., Плащина И.Г. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики имени Н.М. Эмануэля РАН, 119334, Россия, Москва, ул. Косыгина 4, E-mail: npalm@sky.chph.ras.ru Несмотря на то, что феномен «сверхмалых доз» (СМД) для многих биологически активных веществ (БАВ), в том числе и антиоксидантов, обнаружен на системах различной степени сложности, его механизм до сих пор остаётся до конца невыясненным. Предполагается, что одной из мишеней действия БАВ в сверхмалых дозах (СМД) являются биологические мембраны, в частности, плазматические мембраны (ПМ), в которых локализованы важнейшие регуляторные системы клетки: системы вторичных посредников, пероксидного окисления липидов (ПОЛ). Фенозан калия (ФК) - калиевая соль β-(4-гидрокси—3,5-дитретбутил-фенил)-пропионовой кислоты, проявляет эффект в СМД при использовании на различных биологических системах in vitro и in vivo. В данной работе методом ЭПР с использованием спинового зонда (5 -доксилстеариновой кислоты – С5), локализующегося в поверхностных (~8Е) слоях липидов, изучены структурные изменения в данном липидном регионе (ПМ) клеток печени под действием ФК в концентрациях 10-20 -10-4М. Показано, что ФК вызывает увеличение параметра упорядоченности липидов S в области локализации зонда С5 в интервалах концентраций (10-6-10-7 М) и (10-13-10-15 М). Дозовые зависимости имеют нелинейный полимодальный характер, свойственный веществам, проявляющим эффект в СМД. Характер этих зависимостей и положения максимумов сохраняются и при проведении аналогичных экспериментов на липосомах, приготовленных из липидов, экстрагированных из ПМ, что позволяет сделать заключение о прямом влиянии ФК на липидную компоненту ПМ. Изучены температурные зависимости параметра S и обнаружено, что те СМД ФК, которым соответствовал максимум на дозовой зависимости при температуре 293 К, (10-14-10-15 М), по сравнению с контролем вызывают появление дополнительного термоиндуцированного структурного перехода (ТСП) как в липидном бислое ПМ, так и в липосомах, а также сдвиги и уширения уже имеющихся переходов, что является важным условием для работы мембранно-связанных ферментов. Для выяснения вопроса о том, отражаются ли изменения, вызываемые ФК в поверхностных слоях липидов мембран на их размерах и форме, были проведены эксперименты по исследованию влияния ФК в концентрациях 10-6 и 10-14М, соответствующих максимальным изменениям параметра S, и 10-10М, где эффект не отличался от контроля (мёртвая зона), на липосомы, приготовленные из липидов, экстрагированных из ПМ и имеющие наноразмеры (175,5+\-10,8 нм). Методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) установлено, что увеличение жёсткости приповерхностных липидов липосом сопровождается изменением их формы, «вытягиванием» изображений и статистически достоверным увеличением отношения длина/ширина на 15-17%, в то время как концентрация 10-8М не влияет на эти показатели. Аналогичные результаты были получены и методом динамического светорассеяния : кривые изменения размеров липосом и параметра S под действием ФК (10-20-10-3М) практически полностью идентичны; между ними обнаружена достоверная прямолинейная корреляция (r=0,98; p=0,0001). Таким образом, можно сделать вывод о том, что модуляции в физико-химических свойствах приповерхностных слоёв липидов индуцируют изменения в размерах и форме липосомальных наночастиц. Согласно литературным источникам [1,2] многие БАВ, в том числе ФК, в разбавленных растворах могут образовывать наноассоциатные комплексы из молекул самого растворённого вещества и воды. Известно, что вблизи гидрофильных поверхностей, в качестве которых могут рассматриваться и наноассоциатные комплексы, и мембраны, образуются слои ориентированной воды, отличающиеся по своим свойствам от основной её массы по электропроводности, плотности и ряду других физико-химических свойств[3]. Сопоставление полученных нами результатов по изменению параметра S и удельной электропроводности растворов ФК, полученных академиком Коноваловым А.И. с сотрудниками [2], показало, что в области СМД существует прямолинейная корреляция между этими характеристиками (r=0738, p =0,05) что позволяет высказать предположение о том, что именно наноассоциатные комплексы ФК ответственны за его эффект в СМД. MECHANISM OF SYNTHETIC ANTIOXIDANT (PHENOSAN POTASSIUM SALT) EFFECT IN ULTRA LOW CONCENTRATIONS ON SURFACE LIPID AREAS OF PLASMATIC MEMBRANE. Palmina N.P, Chasovskaya T.E., Binyukov V.I., Plaschina I.G. Emanuel Institute Biochemical Physics RAS npalm@sky.chph.ras.ru 1. 2. 3.
Рыжкина И. С., Муртазина Л. И., Киселева Ю. В., Коновалов А. И. // ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2009, том 428, № 4, с. 487–491 Н.П. Пальмина, Т.Е. Часовская, И.С. Рыжкина, Л.И. Муртазина, А.И. Коновалов //Доклады Академии Наук, 2009, т. 429, №1, С. 128-131 Pollack G.H., Figueroa X, Zhao Q.// Int. J. Mol. Sci. 10 (2009) 1419 -1421.
84
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ СВЕРХНИЗКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕОНИКОТИНОИДСОДЕРЖАЩЕГО ИНСЕКТИЦИДА ТАНРЕК НА ОРГАНЫ И ТКАНИ ДАФНИЙ Г.А. Папченкова, А.В.Макрушин Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН (ИБВВ РАН) 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, E-mail: gala_al@mail.ru Содержащие неоникотиноид инсектициды широко используются в ветеринарии и сельском хозяйстве. Мы изучали влияние на органы и ткани дафний Daphnia magna (с возраста < 24 ч до 6 суток) одного из них – танрека. Его концентрация в пересчете на действующее вещество имидаклоприд была 1.2·10-12 М. Она на 5 порядков ниже ПДК. Оценивалось состояние яичников, кишки и жирового тела. Наблюдение за живыми дафниями показало, что у особей из раствора яда происходило замедление оогенеза (рис.2 Бя). В контроле у дафний в выводковой сумке были развитые подвижные эмбрионы (рис.1 Авс), а в яичниках – хорошо видимые ооциты (рис.1 Ая, 2 Бя). Рис.1. Состояние органов дафний после 6-суточной экспозиции в танреке (Б) и в чистой воде (А). Обозначения: я – яичник, к – кишка, вс – выводковая сумка, напол-ненная зародышами, жт – жировое тело.
Результаты гистологического обследования дафний показали, что эпителий кишки у дафний из раствора яда (рис.2 Г) по сравнению с дафниями из чистой воды (рис.2 Апэ) был тоньше, но у отдельных особей он местами был утолщен (рис.2 Гупэ). Клетки жирового тела у дафний из чистой воды (рис. 2 А-В жт) и из токсиканта (рис.1 Бжт, 2 Г-Д жт) отличались незначительно. Ооциты старшей генерации в растворе яда у 10 особей из 22 обследованных распадались (рис.2 Д ро). У остальных дафний в отличие от особей из чистой воды (рис.2 Б я) трофоплазматического роста ооцитов не наблюдалось. Рис.2. Срезы дафний из чистой воды (А–В) и из раствора танрека 1.2·10-12M (Г,Д). А – кишка, продольный срез, Б – яичник и жировое тело, В – жировое тело, Г – кишка, косой срез, Д – яичник, в котором ооциты старшей генерации распадаются, и жировое тело. Обозначения: пэ – эпителий кишки, жт – жировое тело, я – яичник, в котором ооциты накапливают желток, упэ – патологически измененный утолщенный участок пищеварительного эпителия, ро – распадающиеся ооциты старшей генерации, н – нога. Таким образом, раствор танрека, концентрация которого намного ниже ПДК, вызывал у дафний патологические реакции – разрушение ооцитов и пищеварительного эпителия. Кроме того, он замедлял рост рачков. INFLUENCE OF ULTRALOW CONCENTRATION OF CONTAINING NEONIKOTINOID INSECTICIDE TANREC ON THE ORGANS AND TISSUES OF DAPHNIAS G.A. Papchenkova., A.V. Makrushin I.D. Papanin Institute for biology of inland waters Russian Academy of Sciences, E-mail: gala_al@mail.ru
85
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ СВЕРХМАЛЫХ ДОЗ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩЕГО ПРЕПАРАТА (ДЕРИНАТ) НА МИГРАЦИОННУЮ АКТИВНОСТЬ ЛЕЙКОЦИТОВ Паевская О.А., Юдина Ю.В., Белая О.Ф., Каншина Н.Н., Туркадзе К.А., Шабалина О.Ю., Нечаева И.П., Кашаева О.В. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова 119991, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2 1 Московский государственный медико-стоматологический университет2, 127473, ул. Делегатская, д.20, стр.1, Россия, E-mail: paevskajao@rambler.ru В настоящее время в практике врачей широко используется иммуномодулирующая терапия. Применение иммуномодуляторов без исследования иммунного статуса пациента считается не корректно, однако, точных критериев оценки показаний для назначения иммуномодулирующей терапии еще не разработано. Мы провели изучение влияния иммуномодулирующего препарата деринат на миграционной активности лейкоцитов (МАЛ) периферической крови у больных рожей и здоровых доноров в качестве теста на Тклеточную реактивность. Всего обследовано 57 лиц: 1 группа 13 больных рожей различной локализацией, 2 группа - 44 здоровых донора. Для выявления МАЛ был применен скрининговый тест клеточной миграции (СТКМ) [Суслов А.П.,1989]. Для изучения МАЛ при стимуляции лейкоцитов периферической крови впервые использовали препарат деринат в разведениях от 1Ч10-5 до 1Ч10-17 мг/мл. (ЗАО «ФП «Техномедсервис», Россия), который представляет собой высокоочищенную натриевую соль природной ДНК (дезоксирибонуклеат-Na) в водном растворе натрия хлорида. Препарат обладает способностью восстанавливать дисбаланс иммунного статуса на клеточном и уровне. Исходно у здоровых лиц имелась тенденция к более частому ускорению МАЛ (28,9 - 31%), чем к торможению МАЛ (11,4 - 15,9%). Лишь при концентрации дерината 1Ч10-17 мг/мл частота реакций ускорения и торможения была одинакова (11,1 и 18,2%). У больных рожей, наоборот, преобладали реакции торможения с достоверной разницей с частотой ускорения при концентрации дерината 1Ч10-5 и 1Ч10-9 мг/мл (р<0,05). Интересно отметить, что, несмотря на выявленные тенденции, достоверные отличия по реакциям МАЛ у здоровых и больных рожей отмечены лишь по реакциям торможения МАЛ при использовании концентрации дерината 1Ч10-5 и 1Ч10-13 мг/мл. Таким образом, установлена различная Т-клеточная реактивность на деринат у практически здоровых лиц и больных рожей. При этом частота реакций ускорения и торможения мало отличались при использовании концентраций дерината от 1Ч10-5 и 1Ч10-13 мг/мл и была низкой на концентрацию 1Ч10-17 мг/мл. Достоверное преобладание реакции торможения МАЛ у больных рожей свидетельствует о благоприятном воздействии дерината при стрептококковой инфекции. EFFECT OF ULTRA-LOW DOSES OF IMMUNOMODULATORY DRUGS ON THE LEUKOCYTES MIGRATION ACTIVITY O.A.Paevskaya , Yu.V.Yudina , O.F.Belaya, N.N.Kanshina , K.A.Turkadze, O.U.Shabalina, I.P.Nechaeva, O.V.Kashaeva 1 1
First Moscow State Medical University of name I.M. Sechenova, Moscow State Medico- Stomatological Universitet, Russia, E-mail: paevskajao@rambler.ru
86
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------САМООРГАНИЗАЦИЯ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ АМФИФИЛЬНЫХ КАЛИКСАРЕНОВ НИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ В ГИПОГЕОМАГНИТНЫХ УСЛОВИЯХ Рыжкина И.С., Киселева Ю.В., Сафиуллин Р.А., Кадиров М.К., Валитова Ю.Н.1, Коновалов А.И. ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН,420088, Россия, Казань, Акад. Арбузова, 8, E-mail:ryzhkina@iopc.ru 1 КИББ КазНЦ РАН, 420111, Россия, Казань, ул. Лобачевского, 2/31 Амфифильные каликсарены – синтетически доступные трехмерные макроциклические фенолы, перспективные для использования в биологии и медицине. Недавно был открыт «эффект ультранизких концентраций и электромагнитных полей», заключающийся в образовании в высокоразбавленных водных растворах (10-20 – 10-6 моль/л) только при наличии внешних слабых электромагнитных полей упорядоченных отрицательно заряженных наноразмерных (от 100 до 400 нм) ассоциатов («наноассоциатов»), состоящих преимущественно из молекул воды [1]. В этой связи актуально исследование самоорганизации, физикохимических свойств и биологической активности амфифильных каликсаренов в широкой области концентраций в нормальных и гипогеомагнитных условиях. В качестве объектов исследования выбраны водные и водно-ДМФА (30% ДМФА) растворы биологически активных мембранотропных амфифильных каликс[4]резорцинаренов (КРА 1-4, R=С9), в частности КРА1 с трис(гидрокси)метиламидными фрагментами, а также растворы гидрофобизированных п-сульфонатокаликс[n]аренов (СКА, R=С4-С12, n=4-8). Методом динамического светорассеяния (ДСР), электрофореза, тензометрии, кондуктометрии, прерывисто-контактной атомно-силовой микроскопии (АСМ) показано, что концентрационные зависимости параметров частиц, удельной электропроводности ( ) и рН нелинейны. Всю область концентраций растворов КРА и СКА (10-3 М 10-14 М) можно условно разделить на два интервала, зависящие от строения каликсаренов, с пороговой концентрацией СП 10-5-10-7 М, ниже которой образуются наноассоциаты. Размер наноассоциатов (D) (200-400 нм) выше, а -потенциал ниже, чем мицелл. В области концентраций выше СП изотермы поверхностного натяжения ( ) носят ступенчатый характер. Методом АСМ из растворов КРА1 выше СП получены изображения рельефных полусферических частиц (средний размер 300 нм, высота до 35 нм), аналогичные [2]. В области концентраций 10-7- 10-11 М в прерывисто-контактном режиме работы микроскопа на подложке фиксируются «мягкие» частицы, аналогичные показанным в [3], средний размер которых составляет 200-500 нм. Методом ДСР в области концентраций КРА1 10-7 - 10-11 М установлено образование наноассоциатов, средний размер которых близок среднему размеру мягких частиц, найденных методом АСМ. Изучение растворов в гипогеомагнитной среде подтвердило наличие СП, ниже которой частицы в гипогеомагнитных условиях не образуются, что приводит к потере уникальных свойств водных растворов каликсаренов низких концентраций и заметному уменьшению мягких частиц на изображениях АСМ. В нормальных условиях это интервал существования истинных наноассоциатов, состоящих преимущественно из структур воды, для образования которых требуется приток энергии извне, например, в виде геомагнитного поля Земли. При концентрациях выше СП геомагнитные условия приводят к заметному ослаблению физикохимических свойств растворов и снижению поверхностной активности в интервале концентраций 10-5-10-4 М, слабо влияя на мицеллообразование водных и водно-ДМФА растворов КРА и СКА в области 10-4-10-3 М и выше. Сравнение энергообмена отсеченных корней пшеницы, инкубированных в растворах КРА1 (10-5- 10-11 М), предварительно выдержанных в нормальной и гипогеомагнитной среде, выявило изменение концентрационного профиля биоэффекта в области 10-6-10-11 М и смену его «знака» в области низких концентраций по сравнению с контролем. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 10-03-00147), программ 6 ОХМН РАН и Президиума РАН №5. SELF-ORGANIZATION, PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF AQUEOUS SOLUTIONS AT LOW CONCENTRATIONS OF AMPHIPHILIC CALIXARENES IN HYPOGEOMAGNETIC CONDITIONS Ryzhkina I.S., Kiseleva Yu.V., Safiullin R.A., Kadirov M.K., Valitova Yu.N.1, Konovalov A.I. A.E. Arbuzov IOPC of RSC of RAS, E-mail:ryzhkina@iopc.ru Литература Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Коновалов А.И.Действие внешнего электромагнитного поля –условие образования наноассоциатов в высокоразбавленных водных растворах// Доклады АН. – 2011.- Т. 440. № 6. - С. 778–781. 2. P. Shahgaldian, A.W. Coleman, S.S. Kuduva, M.J. Zaworotko. Amphiphilic behavior of an apparently nonpolar calixarene//Chem.Commun.,2005, no. 15.-P.1968-1970. 3. S.Y. Lo, X. Geng, D. Gann. Evidence for the existence of stable water-cluster at room temperature and normal pressure//Physics Letters A.-2009.-373.-3872-3876. 1.
87
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ ВАНКОМИЦИНА ШИРОКОЙ ОБЛАСТИ КОНЦЕНТРАЦИЙ: САМООРГАНИЗАЦИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Сергеева С.Ю.1, Олсуфьева Е.Н.2, Преображенская М.Н.2, Коновалов А.И. ИОФХ им. А.Е.Арбузова КазНЦ РАН, 420088 Казань, ул. Акад. Арбузова, 8. e-mail: ryzhkina@iopc.ru 1 ГБОУ ВПО Казанский ГМУ Минздравсоцразвития России 2 НИИ по изысканию новых антибиотиков им. Г.Ф. Гаузе РАМН Исследование растворов лекарственных веществ низких концентраций представляет значительный теоретический и практический интерес, так как может привести к описанию новых важных свойств, раскрывающих механизм действия лекарственных веществ, и созданию на этой основе новых препаратов. С помощью разработанного ранее подхода [1,2] изучена самоорганизация и физико-химические свойства растворов гликопептидного антибиотика природного происхождения ванкомицина (1), применяемого при инфекциях, вызванных мультирезистентными грамположительными бактериями [3]. Исследование самоорганизации и физико-химических свойств растворов 1 проведено в широкой области концентраций (1·10-3 - 1·10-12 М) методами динамического светорассеяния (ДСР), электрофореза, кондуктометрии, pH-метрии. Изучение водных растворов 1 методом ДСР показало, что по характеру распределения частиц, их размеру и значениям ж-потенциала всю область концентраций растворов 1 условно можно разделить на два интервала 1·10-3 - 1·10-5 М и 1·10-6 - 1·10-11 М. При концентрациях 1·10-3, 10-4 М в водном растворе 1 образуются частицы размером 2-4 нм, ж-потенциалом около +15 мВ. Вероятно, эти частицы представляют собой сольватированные молекулы и димеры 1, как было показано ранее [3]. При разбавлении растворов 1 содержание этих частиц снижается, но появляются частицы большего размера. В интервале концентраций 1·10-6-1·10-11 М распределение частиц по размерам становится мономодальным, в растворе 1 образуются отрицательно заряженные наноассоциаты (50 нм - 230 нм, ж-потенциал около -3 мВ). Концентрационные зависимости физико-химических свойств (ч, рН) растворов 1 в области 1·10-6 - 1·10-12 М носят нелинейный характер, типичный для изученных ранее растворов биологически активных веществ (БАВ), способных проявлять биэффекты в области низких концентраций [1, 2]. Таким образом, в растворах 1 в области концентраций 1·10-3 - 1·10-11 М образуются частицы различной природы – мономеры, димеры в интервале 1·10-3 - 1·10-5 М и наноассоциаты в интервале 1·10-6 - 1·10-11 М. В работах [1,2] показано, что «аномальные» изменения свойств (ч, рН) растворов низких концентраций обусловлены образованием и перестройкой наноассоциатов. Следствием этого является не только изменения свойств растворов БАВ низких концентраций, но и появление биоэффектов, концентрационные зависимости которых также носят нелинейный характер. Найдено, что экстремальные значения параметров наноассоциатов, характеристик растворов и биоэффектов наблюдаются практически в одинаковых концентрационных интервалах растворов БАВ, что дает возможность прогнозировать возникновение биоэффекта в области низких концентраций. Ранее была выдвинута гипотеза, согласно которой наиболее вероятной причиной, обусловливающей перемену знака биоэффекта в различных интервалах концентраций растворов БАВ, является разная природа частиц, образующихся в области обычных и низких концентраций. Полученные результаты дают основание считать, что растворы ванкомицина в области 10-6 -10-10 М способны проявлять биологическую активность. Будет ли при этом сохраняться способность к подавлению патогенных бактерий, можно установить только при изучении их антибактериальной активности в этой области концентраций, так как известно, что некоторые антибиотики при переходе из области обычных концентраций в область низких могут менять знак эффекта, т.е. подавление патогенных микроорганизмов может смениться стимуляцией [4]. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 10-03-00147) и программы 6 ОХМН РАН и Президиума РАН №5. AQUEOUS SOLUTIONS OF VANCOMYCIN IN WIDE RANGE OF CONCENTRATIONS: SELF-ORGANIZATION AND PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES Ryzhkina I.S., Murtazina L.I., Sergeeva S.Yu.1, Olsufyeva E.N.2, Preobrazhenskaya M.N.2, Konovalov A.I. A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry KazRC RAS, 8 ul. Akad. Arbuzova 420088 Kazan e-mail: ryzhkina@iopc.ru 1 Kazan State Medical University 2 Gause Institute of Antibiotics, Russian Academy of Medical Sciences Литература 1. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Киселева Ю.В., Коновалов А.И. //ДАН. 2009. Т. 428. № 4. С. 487-491. 2. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Коновалов А.И. // ДАН. 2011. Т. 440.- № 6.- С. 778–781. 3. О.А. Миргородская, Е.Н. Олсуфьева и др. //Биоорганическая химия, 2000, Т. 26, № 8, С.631-640. 4. Ю.В. Готовский, Ю.Ф. Перов. Особенности биологического действия физических и химических факторов малых и сверхмалых интенсивностей и доз.-М.: «Имедис», 2003, 388с.
88
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ САМООРГАНИЗАЦИИ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ АНТИОКСИДАНТОВ В НОРМАЛЬНЫХ И ГИПОГЕОМАГНИТНЫХ УСЛОВИЯХ Рыжкина И.С., Киселева Ю.В., Муртазина Л.И., Мишина О.А., Коновалов А.И. ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН,420088, Россия, Казань, Акад. Арбузова, 8, E-mail:ryzhkina@iopc.ru Выяснение причин влияния гипогеомагнитных условий на живые организмы является важным аспектом общей проблемы механизма действия слабых факторов. Экспериментальные результаты убедительно свидетельствуют об изменениях в функционировании живых организмов в гипогеомагнитной среде. Однако до последнего времени физико-химическая причина этих явлений оставалась неизвестной. Недавно был открыт «эффект ультранизких концентраций и электромагнитных полей», заключающийся в образовании в высокоразбавленных водных растворах (10-20–10-6 М) только при наличии внешних слабых электромагнитных полей упорядоченных отрицательно заряженных наноразмерных (от 100 до 400 нм) ассоциатов («наноассоциатов»), состоящих преимущественно из молекул воды [1-2]. Было показано, что в растворах некоторых веществ наноассоциаты не образуются. В этой связи актуально проведение сравнительного исследования в нормальных и гипогеомагнитных условиях самоорганизации и физико-химических свойств биологически активных соединений, способных проявлять биоэффекты в широкой области концентраций. В качестве объектов исследования выбраны водные растворы природного (α-токоферол, 1) и синтетических (фенозан калия, 2; ихфан С-10, 3) антиоксидантов, биологическая активность которых в низких концентрациях показана ранее [3]. Изучение самоорганизации растворов 1-3 широкой области концентраций (10-20–10-3 М) методом динамического светорассеяния (ДСР) показало, что распределение частиц по размерам (D) в растворах 1-3 во всей изученной области концентраций носит мономодальный характер, в растворах образуются стабильные во времени частицы размером от 100 до 400 нм, образующиеся в интервале 1-18 часов. Сопоставление концентрационных зависимостей параметров частиц (D, ζ-потенциал) и свойств растворов свидетельствует о том, что природа частиц в области низких и «обычных» концентраций растворов различна. Изучение взаимосвязи между параметрами частиц и свойствами растворов методом корреляционного анализа подтвердило это предположение [1-3]. Новое доказательство разной природы частиц в различных концентрационных интервалах растворов получено в ходе выполнения экспериментов с использованием пермаллоевого контейнера, позволяющего создать гипогеомагнитные условия. При исследовании растворов 13, выдержанных в течение 18 часов в пермаллоевом контейнере, установлено, что самоорганизация и, как следствие, физико-химические свойства растворов в гипогеомагнитных условиях во многом определяются концентрацией растворенного вещества. Всю область концентраций (10-20–10-3 М) 1-3 можно условно разделить на два интервала с пороговой концентрацией (Сп, 10-9–10-7 М), зависящей от строения вещества. Ниже Сп частицы в гипогеомагнитных условиях не образуются, что приводит к заметному ослаблению или потере уникальных свойств водных растворов низких концентраций. В нормальных условиях это интервал существования истинных наноассоциатов, состоящих преимущественно из структур воды, для образования которых требуется приток энергии извне, например, в виде геомагнитного поля Земли. В этом интервале концентраций (10-20–Сп М) обнаруживается практически значимая взаимосвязь (r›0.7) между параметрами наноассоциатов, свойствами и биоэффектами растворов [1-3]. Интервал концентраций выше Сп также можно условно разделить на две перекрывающихся в зависимости от строения вещества части - «обычных» концентраций (10-4-10-3 моль/л), в которых для 2 и 3 гипогемагнитные условия практически не влияют ни на параметры частиц, ни на физико-химические свойства растворов, и более низких (10-9-10-5 моль/л), в которых гипогеомагнитная среда начинает оказывать существенное влияние на самоорганизацию и свойства растворов. В нормальных условиях 10-9-10-5 моль/л, вероятно, «переходные» концентрации, при которых формируются сходные по некоторым свойствам с наноассоциатами образования, содержащие молекулы вещества, окруженные структурами воды с особыми свойствами. Характерной особенностью этой области концентраций является резкий рост размеров частиц с уменьшением концентрации растворенного вещества [1-4]. Таким образом, изучение свойств растворов в гипогеомагнитной среде является новым инструментом исследования природы образующихся в растворах наночастиц. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 10-03-00147), программ 6 ОХМН РАН и Президиума РАН №5. STUDY OF SELF-ORGANIZATION AND PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF ANTIOXIDANT AQUEOUS SOLUTIONS AT NORMAL AND HYPOGEOMAGNETIC CONDITIONS Konovalov A.I., Ryzhkina I.S., Kiseleva Yu.V., Murtazina L.I. A.E. Arbuzov IOPC of RSC of RAS, E-mail:ryzhkina@iopc.ru Литература 1. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Коновалов А.И. // Доклады АН. – 2011.- Т. 440. - № 6. - С. 778–781. 2. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Киселева Ю.В., Коновалов А.И. //ДАН. 2009. Т. 428. № 4. С. 487-491. 3. Рыжкина И.С., Киселева Ю.В., Муртазина Л.И. Н.П. Пальмина, В.В.Белов, Е.Л.Мальцева, Е.Д. Шерман, А.П. Тимошева, А.И. Коновалов. //ДАН.-2011.-Т.438.-№5.-С.635-639. 4. S.Samal, K.E. Geckeler//Chem. Commun.-2001.-P.2224-2225.
89
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------САМООРГАНИЗАЦИЯ ВЫСОКОРАЗБАВЛЕННЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ – КЛЮЧ К ПОНИМАНИЮ МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ СВЕРХМАЛЫХ ДОЗ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Рыжкина И.С. ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН,420088, Россия, Казань, Акад. Арбузова, 8, E-mail:ryzhkina@iopc.ru Одной из наиболее значительных проблем современной науки является механизм влияния слабых воздействий различной природы на живые организмы. По этой проблеме накоплен огромный экспериментальный материал, свидетельствующий о действии слабых физических полей и растворов низких концентраций на биологические процессы. Однако до последнего времени физико-химическая причина этих явлений оставалась неизвестной. В работах [1-4] впервые показано, что в высокоразбавленных (10-20–10-6 М) водных растворах, приготовленных методом последовательных серийных разбавлений, самопроизвольно образуются отрицательно заряженные наноразмерные образования, обозначенные термином «наноассоциаты», состоящие преимущественно из структур воды. Параметры наноассоциатов нелинейно изменяются в зависимости от концентрации растворов вещества (эффективный гидродинамический диаметр D и ζ-потенциал лежат в интервалах от 100 до 400 нм и от -2 до -20 мВ, соответственно). На примере высокоразбавленных растворов соединений различной природы (органические и неорганические соли, амфифильные, липофильные вещества) установлена взаимосвязь между параметрами наноассоциатов и являющимися следствием образования наноассоциатов физико-химическими свойствами растворов (удельная электропроводность, рН, поверхностное натяжение, диэлектрическая проницаемость) [1-4], а также изменениями физико-химических свойств плазматических мембран [5], происходящими под воздействием растворов биологически активных веществ (БАВ). Найдено, что экстремальные значения параметров наноассоциатов, характеристик растворов и биоэффектов наблюдаются практически в одинаковых концентрационных интервалах растворов БАВ [1, 3,4], что дает возможность прогнозировать возникновение биоэффекта в области низких концентраций [5]. Благодаря своим уникальным свойствам наноассоциаты обладают высокой реакционной способностью, проявляют каталитическую активность в реакции гидролиза эфиров в простых /2/ и супрамолекулярных системах, моделирующих взаимодействие наноассоциатов с биомембраной /6/. Обязательным условием образования наноассоциатов является приток энергии извне, например, в виде геомагнитного поля Земли /7/. В гипогеомагнтных условиях наноассоциаты не образуются, что приводит к заметному ослаблению или потере уникальных физико-химических свойств водных растворов низких концентраций. Изучение высокоразбавленных водных растворов широкого ряда БАВ (антиоксиданты, регуляторы роста растений, транквилизаторы, гормоны, противовоспалительные средства, антибиотики) по разработанной авторами методике [1-7] позволяет по-новому осмыслить некоторые необъясненные вопросы механизма действия сверхмалых доз - возникновения «зоны молчания», горметического отклика биосистем, появления синергетических эффектов в многокомпонентных системах, которые будут обсуждаться в докладе. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 10-03-00147), программ 6 ОХМН РАН и Президиума РАН №5. SELF-ORGANIZATION OF HIGHLY DILUTED AQUEOUS SOLUTIONS IS KEY TO UNDESTANDING THE MECHANISM OF ULTRALOW DOSES ACTION Ryzhkina I.S. A.E. Arbuzov IOPC of RSC of RAS, E-mail:ryzhkina@iopc.ru Литература 1. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Киселева Ю.В., Коновалов А.И.Свойства супрамолекулярных наноассоциатов, образующихся в водных растворах низких и сверхнизких концентраций биологически активных веществ //ДАН. 2009. Т. 428. № 4. С. 487-491. 2. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Киселева Ю.В., А. И. Коновалов А. И // ДАН. 2009. Т. 428. № 5. С. 628-632. 3. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Шерман Е.Д., Пантюкова М.Е., Масагутова Э.М., Павлова Т.П., Фридланд С.В, Коновалов А.И.// ДАН. 2011. Т. 438. № 2. С. 207-211. 4. Рыжкина И.С., Киселева Ю.В., Муртазина Л.И., Пальмина Н.П., Белов В.В., .Мальцева Е.Л., Шерман Е.Д., Тимошева А.П., Коновалов А.И. Влияние концентраций α-токоферола на самоорганизацию, физико-химические свойства растворов и структуру биологических мембран//ДАН.-2011.-Т.438.-№5.-С.635-639. и др.// 5. Коновалов А.И., Рыжкина И.С., Муртазина Л.И Способ прогнозирования биоэффекта растворов низких и сверхнизких концентраций. Заявка на патент РФ № 2009106496, приоритет от 24.02.09//БИ.- 2010.-№24. 6.Ryzhkina I.S., Murtazina L.I., Nemtarev A.V., Mironov V.F., Kataev E.A, Konovalov A.I. Self-association of a phosphate receptor along and with a lipidomimetic in water: Effect of receptor low concentrations on the catalytic activity of mixed systems//Chemical Physics Letters.-2011.-V.511.-P.247-250. 7.Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Коновалов А.И.Действие внешнего электромагнитного поля – условие образования наноассоциатов в высокоразбавленных водных растворах// ДАН. 2011. Т. 440.- № 6.- С. 778–781.
90
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ В МАЛЫХ И СВЕРХМАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН, И РОСТ ПРОРОСТКОВ КУКУРУЗЫ (ZEA MAYS). Спицын А.А. Государственное научное учреждение Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф.Купревича НАН Беларуси, 220072, Беларусь, Минск, Академическая 27, E-mail: 555_777@rambler.ru Многие авторы склонны считать СК фитогормоном. Этот факт уже отражен в ряде современных учебников по физиологии растений. Для гормональных веществ особенно важна зависимость доза-эффект. Методы исследования. Провели скрининг водных растворов салициловой кислоты различных концентраций по влиянию на рост и развитие, показатели устойчивости мембран клеток корней проростков кукурузы. Семена сорта Ландыш обрабатывали путём инкубации в течение 24 часов в водном растворе СК (контроль – в дистиллированной воде). Применяли растворы СК следующих концентраций 10-2 М, 10-4М, 10-6 М, 10-8М, 10-10 М, 10-12 М, 10-14 М, 10-16 М, 10-18 М, 10-20 М. Проращивали до момента учёта лабораторной всхожести (на 7-е сутки после посева). Анализировали всхожесть, длину корня и побега, массу проростка. В тканях корней определяли уровень тиобарбитурат-активных продуктов и малонового диальдегида (МДА). Полученные результаты. Показано, что водный раствор СК концентрационно-зависимо влияет на скорость роста, как стебля, так и корня, а так же сырую биомассу проростка. Наибольшую стимуляцию длины осевых органов 7-дневных проростков вызывали водные растворы СК в концентрации 1*10-20 М и 1*10-4 М, при этом при действии СК в концентрации 1*10-20 М в большей степени наблюдали стимуляцию удлинения корня, а при действии СК в концентрации 1*10-4 М – побега. Максимальное увеличение массы проростка отмечено при обработке СК в концентрации 10-20 М, а максимальное увеличение общей его длины – СК в концентрации 10-4 М. Стимуляция развития корня и побега наблюдалась так же при действии СК в концентрации 1*10-16 М и 1*108 М, а после обработки СК в концентрациях 1*10-18 М и 1*10-10 М – только побега. Сильное ингибирование удлинения побега и корня наблюдали после воздействия СК в концентрации 1*10-14 М, 1*10-12 М, 1*10-2 М. СК в концентрации 10-6 М ингибировала только побег. При этом в графике значений массы проростков наблюдается ярко выраженная зона отсутствия эффекта в районе концентраций 1*10-14 и 1*10-12 М, а показатели длины корня и побега испытывают в этих точках сильное подавление. Растворы СК в концентрациях 1*10-14М, 1*10-12 М, 1*10-10 М не вызывали достоверного изменения выхода нуклеотидов по сравнению с контролем, а в концентрациях 10-8 М и 10-4 вызывала сильное увеличение выход нуклеотидов. При этом в варианте с промежуточной концентрацией (1*10-6 М) отличия этого показателя от контроля не были достоверными. Таким образом, следует отметить, что концентрации выше 1*10-10 М приводили к увеличению выхода нуклеотидов из клеток корней кукурузы, тогда как сверхнизкие (ниже 1*10-14 М) концентрации – наоборот, снижали выход нуклеотидов. Кривая зависимости содержания МДА от концентрации СК имеет противоположную тенденцию, так как с возрастанием концентрации экзогенной СК содержание малонового диальдегида падает, что свидетельствует о снижении уровня перекисного окисления липидов в растениях, обработанных более высокими концентрациями СК. Показатель перекисного окисления липидов и выхода нуклеотидов в данном случае обратно коррелируют друг с другом (коэффициент корреляции r = -0,823, при необходимом в данном случае (df=8, p=0,05) значении r= 0,63 ). Воздействие 0,3 М раствора хлорида натрия вызывало увеличение выхода нуклеотидов из корней контрольной группы растений на 42%. Обработка СК в концентрации 1*10-10 М и 1*10-4 М не приводила к снижению данного показателя. В остальных изученных концентрациях СК снижала выход нуклеотидов в растворе соли по сравнению с необработанной группой растений. Наибольшее снижение наблюдали при действии СК в концентрациях 1*10-20 и 1*10-18 М (на 40% и 30% соответственно). Это свидетельствует о том, что СК в большинстве исследованных концентраций приводит к повышению устойчивости корней кукурузы к солевому стрессу, что предположительно может быть вызвано изменением осмотических свойств цитоплазмы. Максимумы кривой зависимости высоты и массы побегов от концентрации СК обнаруживаются при тех же значениях концентрации, что и минимумы кривой выхода нуклеотидов в воде, если концентрации ниже 1*10-12 М, а при действии концентраций выше 1*10-12 М наблюдается совпадение концентраций, при которых все кривые принимают максимальное значение. Это наводит на мысль о различности механизмов, запускающихся при действии малых и сверхмалых концентраций. При этом СК в концентрациях 1*10-20 М, 1*10-8 М, 1*10-4 М оказывает наибольший стимулирующий эффект на рост растений кукурузы. LOW AND ULTRALOW CONCENTRATED SALICYLIC ACID WOTER SOLUTIONS EFFECT ON MAIZE (ZEA MAYS) SEED GERMINATION AND SEEDLINGS GROTH Spitsyn A.A. V.F. Kuprevich’s institute of experimental botany.E-mail: 555_777@rambler.ru
91
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ГИПОТЕЗА О МЕХАНИЗМЕ ВЛИЯНИЯ СВЕРХМАЛЫХ ДОЗ БИОЛОГИЧЕСКИАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ (БАВ) НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ Толмачев С.А. Россия. Курск. Курский государственный медицинский университет E-mail: tolmachev1@yandex.ru Автор предлагает гипотезу, объясняющую механизм действия биологически-активных веществ(БАВ) в сверхмалых дозах(СМД) через резонансную активацию мишени. Согласно этой гипотезе активный центр молекул мишени является гармоническим осциллятором, имеющий свой спектр уникальных колебательных движений и свою резонансную частоту. Молекула БАВ представляет собой источник колебаний, эволюционно резонансных осциллятору мишени, а молекулы растворителя являются передатчиком возбуждающих колебаний. Колебания молекулы БАВ передаются через колебания растворителя по сетке водородных связей и вызывают резонансные колебания активного центра мишени, порождая внутренние движения в молекуле мишени которые обусловливают её биологическое действие. В рамках этой модели наибольшее значение получает не структура воды, а способность передачи молекулами воды колебаний через сеть водородных связей и соответствие колебаний молекулы БАВ резонансной частоте активного центра мишени. Структура связанной с мишенью воды может влиять на процесс приема информации с той точки зрения, что молекулы воды встраиваются в колебательный ансамбль мишени, влияя на параметры колебаний, и влияя в той или иной мере на чувствительность гармонического осциллятора мишени. Вынужденные колебания водяной сетки, вызванные колебаниями молекул БАВ, могут также какое-то время сохраняться в растворе и при последующих разведениях, как и всякие монотонно-затухающие колебания. Данное обстоятельство может объяснять сохранение биологических свойств свежеприготовленных растворов БАВ даже при разведениях, когда вероятность нахождения в растворе хотя бы одной молекулы БАВ крайне мала. Вышеуказанное представление объясняет невоспроизводимость многих опытов с БАВ в СМД, когда в постановке эксперимента не учитывалось время приготовления раствора и время воздействия на биообъект с момента приготовления раствора в СМД. К распространению сигнала в водной среде по сетке водородных связей должны применяться математические выражения, описывающие волновые процессы в колебательных системах, представляющих из себя совокупность находящихся в определенном объеме биологических мишеней и передатчиков колебаний лигандов, транслирующих на резонансной частоте активного центра мишени, расположение которых относительно друг друга подчиняется вероятностным законам. В растворе с диапазоном обычных концентраций БАВ при которых соблюдается закон действующих масс Вант-Гоффа многочисленные молекулы БАВ, колебания которых в растворе равны по частоте, и амплитуде, но не совпадают по фазе, взаимно искажают результирующее колебание, передающееся на активный центр мишени. Поэтому при активации мишени значение получает лишь непосредственное взаимодействие молекул лиганда и мишени, когда амплитуда колебаний от ближайшего источника колебаний, воспринимаемая активным центром мишени, значительно превалирует над амплитудой колебаний остальных лигандов. По мере дальнейшего разведения вероятность непосредственного контакта лиганда и активного центра мишени, и вероятность «чистого» приема сигнала мишенью от ближайшей молекулы БАВ уменьшается, что в эксперименте позволяет наблюдать так называемую «мертвую зону» в зависимости «доза–эффект». Однако по мере еще большего разбавления растворов БАВ до СМД начинает увеличиваться вероятность «чистого» приема сигнала активным центром мишени от ближайших единичных молекул лигандов. В растворе БАВ в СМД колебания редких молекул лигандов с одной собственной частотой не могут гасить друг друга, или искажать результирующее колебание, воспринимаемое активным центром мишени, потому что вероятность их равноудаленного положения от мишени крайне мала. Из данной гипотезы следует вывод, что для воздействия на биологическую мишень в растворе не обязательно вводить в раствор БАВ – достаточно сгенерировать в растворе колебания в инфракрасном и терагерцевом диапазоне, по своему волновому профилю идентичные колебаниям раствора с БАВ. Такие колебания, совпадающие с резонансной частотой активного центра мишени, можно создать с помощью частотной модуляции когерентного электромагнитного излучения. Найти резонансную частоту любой биологической мишени можно используя принцип работы гетеродинного индикатора резонанса, или определить её, изучая колебательный спектр растворов БАВ. HYPOTHESIS ON THE MECHANISM OF ACTION OF ULTRA-LOW DOSES OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES ON BIOSYSTEMS S.A. Tolmachev Kursk, Kursk State Medical University tolmachev1@yandex.ru
92
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ГОМЕОПАТИЧЕСКИЕ ЛЕКАРСТВА КАК ФАКТОР НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ВЛИЯНИЯ Томкевич М.С. НИИ традиционной медицины РНИМУ им. Н.И.Пирогова, 117513, Россия, Москва, Островитянова д.1., E-mail: mtomkevich@gmail.com Гомеопатический метод известен миру уже более 200 лет. Гомеопатические лекарства, приготовленные в соответствии с разработанной технологией, чаще всего применяются в малых, сверхмалых и «мнимых» дозах и концентрациях. Механизм их действия недостаточно изучен и обоснован. Между тем эмпирически накопленный опыт применения этих лекарств как в клинической медицине, так в ветеринарии и сельском хозяйстве демонстрирует универсальный характер их действия. Несмотря на неоспоримые успехи гомеопатии за прошедшие 200 лет с момента ее создания число скептиков, отрицающих саму возможность действия, все-таки весьма велико. В связи с этим большое значение приобретают проведенные экспериментальные исследования с применением гомеопатических лекарств, связанные с различными аспектами их технологии. Так, например, систематическое исследование люминесценции водных растворов гомеопатических препаратов поваренной соли в разведениях от первого до тридцатого десятичного [1] показало немонотонную функцию интенсивности люминесценции с несколькими максимумами, главный из которых соответствует 13-14 десятичному разведению. Была установлена достоверная отрицательная корреляция между биологической активностью инфузорий и интенсивностью люминесценции, а также различие спектров потенцированной и непотенцированной воды, использованной в качестве двух контролей. Недавно группа исследователей из Индии [4], изучая потенцированные растворы металлов в разведениях 10-30 и 10-200 методами электронной микроскопии и атомно-эмиссионной спектроскопии, обнаружила присутствие в этих высоких разведениях материальные частицы металлов в форме наночастиц и их агрегатов с нанопузырьками. Авторы полагают, что процесс потенцирования создает условия для неоднородного распределения исходного вещества. Действие сверхмалых и «мнимых» доз гомеопатических лекарств показано различными исследователями на бесклеточных и различных клеточных моделях, на изолированных тканях, одноклеточных и многоклеточных холоднокровных и теплокровных организмах, на растительных моделях, на здоровых и патологически измененных моделях. Нами [2] было проведено исследование на следующих моделях: гидробионтах — инфузории спиростоме, икре рыбы вьюна, разных видах рыбы: карп, форель, теляпия, на изолированных тканях (кишка), культуре опухолевых клеток, а также на поведение крыс в методиках «открытого поля», «высотного лабиринта» и «конфликтной ситуации». Во всех экспериментах получено положительное действие гомеопатических лекарств, отличающееся от более сильных воздействий мягким избирательным действием. Важной особенностью действия гомеопатического лекарства также является направленность эффекта в зависимости от исходного состояния объекта. Обсуждая действие гомеопатических лекарств, следует помнить, что «…без рассмотрения общебиологического содержания феномена ультрамалых доз, нельзя понять и чисто медицинский аспект. А рассмотрение биологического значения сверхмалых доз позволяет классифицировать современную гомеопатию, как науку, отражающую основную закономерность природоохранной тактики – сведение до минимума внешних воздействий среды с сохранением прогнозируемого оптимального эффекта» [3]. HOMEOPATHIC REMEDIES AS A FACTOR OF LOW INTENSITY INFLUENCE M.S.Tomkevich Research Institute of Traditional Medicine RNRMU, by N.I.Pyrogov, E-mail: mtomkevich@gmail.com Литература 1. Лобышев В.И., Томкевич М.С., Петрушанко И.Ю// Биофизика, 2005, 50, 1, с.464. 2. Томкевич М.С.//Традиционная медицина, 2011, №2 (25), с. 8. 3. Тушмалова Н.А.//Международный медицинский журнал, 1999, 9-10, с.547. 4. Chikramane P.S., Suresh A.K., Bellare J.R. et al//Homoeopathy, 2010, 99, p.231.
93
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ АЛЬФА-ТОКОФЕРОЛА И МАЛЫХ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ НА АКТИВНОСТЬ ЛАКТАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ КЛЕТОК МОЗГА МЫШЕЙ Трещенкова Ю.А. Федеральное государственное учреждение науки Институт биохимической химии им. Н.М. Эмануэля РАН (ИБХФ РАН), 119334, Россия, Москва, ул. Косыгина 4, E-mail: tresch@sky.chph.ras.ru В последнее время показано, что альфа-токоферол вовлечен в различные физиологические и биохимические функции в клетке, не связанные с антиокислительной активностью. Так, например, альфатокоферол может модулировать активность ряда ферментов как на посттрансляционном уровне, так и на уровне транскрипции, и, обладая липофильными свойствами, влиять на структуру мембран. Ранее нами было обнаружено, что хроническое гамма-облучение в малых дозах (0,6 рад/сут) влияет на активность и изоферментный состав лактатдегидрогеназы (ЛДГ) цитоплазмы клеток мозга мышей. ЛДГ субклеточных фракций мозга чувствительна к действию малых и больших доз фенозана, который обладает широким спектром действия, включая антиоксидантные. В данной работе изучали действие альфа-токоферола (в дозах 10-14 или 10-4 моль/кг) и совместно с облучением (16 рад/мин) на кинетические свойства (Vmax, Km) ЛДГ в цитоплазме, микросомах и митохондриях клеток мозга мышей. Мышей однократно облучали в течение 1 мин. Альфа-токоферол вводили за 40 мин. до облучения. Мозг извлекали через сутки после действия токоферола или токоферола+облучение. Фракции мозга получали с помощью дифференциального центрифугирования. Активность ЛДГ определяли спектрофотометрически при 340 нм с субстратами пируватом или лактатом в широком интервале концентраций. Наблюдали различный ответ изменений эффективности (Vmax/ Km) ЛДГ к действию альфа-токоферола: в цитоплазме доза 10-14 моль/кг понижает эффективность, наиболее с субстратом лактатом (в 2 раза), а доза 10-4 моль/кг повышает Vmax/ Km с субстратом пируватом и снижает с субстратом лактатом (1,5 раза). В микросомах обе дозы понижают Vmax/ Km с субстратом пируватом. В митохондриях, наоборот, обе дозы альфа-токоферола увеличивают Vmax/ Km. При совместном действии обеих доз альфа-токоферола с малыми дозами облучения эффективность ЛДГ значительно возрастает в митохондриях (в 1,7-2 раза) с субстратом пируватом. В цитоплазме существенное понижение Vmax/ Km (в 3 раза) получено для дозы 10-4 моль/кг с субстратом лактатом. Облучение без введения альфа-токоферола практически не влияло на эффективность ЛДГ в цитоплзме, митохондриях, но немного понижалась в микросомах (в 1,25 раза). Таким образом получены значительные изменения Vmax/ Km ЛДГ в субклеточных фракциях мозга как при воздействии разных доз альфа-токоферола, так и при совместном действии с малыми дозами облучения. Влияние различных воздействий на обратимое связывание ЛДГ с мембранами субклеточных структур клетки может иметь значение для регуляции гликолиза в клетке. Предполагается дальнейшее изучение механизма действия альфа-токоферола на ЛДГ. EFFECT OF ALPHA-TOCOPHEROL AND LOW-DOSE IRRADIATION ON THE ACTIVITY OF LACTATE DEHYDROGENASE OF THE BRAIN CELLS OF MICE Yu.A. Treschenkova Federal State Institution of Science Institute of Biochemical Chemistry. NM Emanuel Academy of Sciences (RAS IBCP), 119334 Moscow, Russia, st. Kosygin 4, E-mail: tresch@sky.chph.ras.ru
94
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------К ВОПРОСУ О СТРУКТУРЕ МЕХАНИЗМА ВОЗДЕЙСТВИЯ СВЕРХНИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХИМИЧЕСКИХ АГЕНТОВ НА БИОСИСТЕМЫ Тюняев А.А., Дикусар В.В. Вычислительный центр им. А.А. Дородницына РАН 119991, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 40, E-mail: dazzle@ropnet.ru Исследование механизмов управления в биосистемах посредством химических агентов является одной из актуальных проблем современной биологии и биофизики. При воздействии химического агента на биосистему изменяется ее состояние или поведение. Несмотря на обилие экспериментального материала, в настоящее время нет удовлетворительной модели этого явления. В некоторых случаях определённый успех показывают модели вероятностного обсчёта, например, для феромонов матки в пчелиной семье. При сверхмалых концентрациях, 10–12 – 10–15 моля и менее, картина ещё более неясна. Хотя именно на сверхмалых концентрациях возможно построение более адекватной модели. Развитие системных наук позволяет рассматривать любой живой организм как систему, устроенную по единому принципу [1]. При организмическом подходе к интерпретации химического агента, мы рассматриваем последний как «организм – любой набор информаций, ограниченный управляющей матрицей» [1] (1): (1) O = KK(i1; i2; i3; … in) где: O – искомый организм; K – «корректура организма», оператор, отражающий информационный состав организма; K – управляющая матрица организма, оператор, отражающий информационный состав самой управляющей матрицы, с помощью которого производятся организационные операции над информацией, содержащейся в корректуре организма; i1; i2; i3; … in – набор структурных информаций [1]. Из выражения (1) и блок-схемы (см. рис.) видим: любой организм состоит из двух основных частей: 1 – «тело» организма, или в нашем случае сам химический агент; 2 – управляющая матрица, которая осуществляет управление выстраиванием «тела» организма, или в нашем случае – матрица, управляющая формированием структуры химического агента. Обе основные части организма (химического агента) связаны между собой законом «коммуникативно всё» (2) [2]: (2) Fij = kkOsiOsj / rij2 где: Fij – сила взаимодействия; kk – набор коэффициентов; Osi и Osj – взаимодействующие части химического реагента; rij – расстояние взаимодействия. Связь Fij между обеими частями O0 и Ob, являющаяся совокупностью посылов и соответствующих им откликов, формирует коммуникативный поток между ними. При некоторых условиях обе части химического агента могут разделиться и продолжить существование раздельно. В этом случае уменьшением концентрации достигается удаление первой части агента – его «тела». Но при этом вторая часть – управляющая матрица агента Рис. Блок-схема формулы организма [2]. – остаётся без значительных изменений. В этом случае связь Fij оказывается с одним свободным силовым концом, который реализуется в виде управляющего влияния на организм человека, подобном действию цельного химического агента. TO THE QUESTION OF STRUCTURE OF THE MECHANISM OF INFLUENCE OF ULTRALOW CONCENTRATION OF CHEMICAL AGENTS ON BIOSYSTEMS Dikusar V.V., Tyunyaev A.A. Computer center of A.A.Dorodnitsyn of the Russian Academy of Sciences, E-mail: dazzle@ropnet.ru Литература: 1. Тюняев А.А., Дикусар В.В. Системный анализ и Организмика: от частного к общему // Динамика неоднородных систем // Труды ИСА РАН, 2008, № 32 (3), с. 317 – 331. 2. Тюняев А.А., Дикусар В.В. О новой форме представления числа // Динамика неоднородных систем // Труды ИСА РАН, 2009, № 42 (1), с. 112 – 116.
95
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СТИМУЛИРУЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ МАЛЫХ ДОЗ И ЭЛЕКТРОННО-ГОМЕОПАТИЧЕСКИХ КОПИЙ БАВ НА МОДЕЛИ Т.Н. Чернышева, Е.Л. Чайкина1, Ш.Ш. Афиятуллов1, М.М. Анисимов1. В.Н. Галай, Р.П. Галай, В.И. Коренбаум2 Клиника «Манус», 690091, Владивосток, 1-я Морская 4, E-mail: manus@vlad.ru 1 Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН 690022 Владивосток, просп. 100 лет Владивостоку, 159, Россия, E-mail: anisimov@piboc.dvo.ru 2 Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН 690041 Владивосток, ул. Балтийская, 43, Россия, E-mail: v-kor@poi.dvo.ru Для традиционных гомеопатических разведений биологически активных веществ (БАВ) известна бимодальная дозовая зависимость. Электронно-гомеопатические копии (ЭГК) БАВ получили определенное распространение в современной гомеопатии. Необходимо сравнить эффект традиционных гомеопатических разведений БАВ и их ЭГК. Цель настоящей работы: сравнительная оценка воздействия гомеопатических малых доз и ЭГК БАВ на биологической модели. Исследуемое БАВ – алкалоид спиротрипростатина F из морского гриба Aspergillius fumigatus. Оценивали действие гомеопатических разведений препарата с концентрациями: 10-6, 10-8, 10-10 M, а также ЭГК этих гомеопатических разведений (двойная слепая процедура) на длину корня проростков сои Glycine max (L.) Merr., сорта “Прим–81”. Сухие семена раскладывали на полосы фильтровальной бумаги размером 12 х 42 см, предварительно смоченной испытуемым раствором, свертывали в рулоны, помещали в стаканы с небольшим количеством испытуемого раствора (140 мл) и оставляли на трое суток в термостате при 26–27оС. После инкубирования у проростков измеряли длину главного корня. В качестве контроля использовали проростки той же культуры, выращенной в дистиллированной воде. Результаты испытаний оценивали по трем повторным опытам (по 25 семян в каждом). Нормальность распределения определяли с помощью критерия Шапиро-Уилка. Значимость различий нескольких независимых переменных оценивали с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA). Значимость различий показателей в парах препаратов определяли по t-тесту Стьюдента с учетом поправки Бонферрони на множественное сравнение. Воздействие на биологическую модель различных концентраций БАВ, также как и их ЭГК, различается статистически достоверно (ANOVA). При парном сравнении с контролем спиротрипростатин F статистически значимо увеличивает рост корней проростков сои (12%) только при концентрации 10-8 M, ЭГК только этой концентрации БАВ также оказывает статистически значимое действие на биологическую модель, причем эффекты гомеопатического разведения БАВ и его ЭГК между собой статистически неразличимы (t-тест). Изучение гомеопатических разведений и ЭГК БАВ на сельскохозяйственных растениях перспективно, поскольку может явиться основой для создания новых технологий применения БАВ в растениеводстве. A COMPARATIVE ESTIMATION OF STIMULATORY INFLUENCE OF SMALL DOSE PREPARATIONS OF BIOLOGIC ACTIVE SUBSTANCE AND THEIR ELECTRONIC HOMEOPATHIC COPIES ON THE MODEL Chernysheva T.N., Chaikina E.L., Afiyatulov Sh.Sh., Anisimov M.M., Galay V.N., Galay R.P., Korenbaum V.I. Clinics “Manus”, Pacific Institute of Bioorganic Chemistry FEB RAS, Pacific Oceanologic Institute FEB RAS, E-MAIL: v-kor@poi.dvo.ru The stimulatory influence of traditional small dose homeopathic preparation of spirotriprostatin F (from Aspergillius fumigates) with molar concentration 10-8 M and its electronic homeopathic copy on soy been roots development as compared to hidden control is statistically identical.
96
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------EFFECT OF ULTRA-LOW CONCENTRATIONS OF HYDRATED FULLERENE C60 ON WHOLE HUMAN BLOOD AND ON CULTURED CHINESE HAMSTER CELLS Yablonskaya O.I., Ryndina T.S., Khokhlov A.N., Novikov K.N., Voeikov V.L. School of Biology, Lomonosov Moscow State University, Moscow 119899, Russia E-mail: v109028v1@yandex.ru Hydrated fullerene (HyFn) is the molecule of C60-fullerene (C60) encased in a stable shell of water molecules, providing hydrophilic properties to this complex and its solubility in aqueous solutions [1]. HyFn is known to have a broad spectrum of biological activities both in vivo and in vitro. HyFn exhibits a peculiar chemical activity – it can be regarded as a strong antioxidant as well as an electron donor for oxygen, i.e. a prooxidant [2]. Given that C60 is chemically rather inert, it could be assumed that the entire pattern of HyFn activity is due to unique properties of the water shell formed around C60. There is also some evidence of influence of HyFn on biochemical processes and free radical reactions occurring in vitro, in particular in aqueous bicarbonate solutions at very low and ultra-low concentrations (down to 10-20 M) [3]. Here we report on effects of ultra-low concentrations of HyFn on living systems – whole human blood and cultured Chinese hamster cells. It has been shown that intensity of lucigenin-dependent photon emission from healthy donors’ whole blood gets increased 3-5-fold after addition to blood of HyFn to concentrations equivalent to 10-6 or 10-17 - 10-19 М. At intermediate concentrations HyFn produced much smaller if any effect on photon emission from blood. However, 1-2 days after addition of HyFn to blood the photon emission from control blood and blood with 10-17 - 10-19 М HyFn decreased while photon emission from blood samples with 10-7 - 10-15 М HyFn increased drastically. Thus HyFn at low and ultra-low concentrations stabilize non-equilibrium state of whole non-diluted blood. HyFn aqueous solution produced also a pronounced effect on the growth and "stationary phase aging" (accumulation of "age" changes in cultured cells during cell proliferation slowing down within a single passage and subsequent "aging" in the stationary phase of growth) of transformed B11-dii FAF28 Chinese hamster cells at ultra-low concentration (equivalent to 10-19 M). It is paradoxical, but, in contrast to the known data about absence of HyFn cytotoxicity at higher concentrations, in our experiments it inhibited cell proliferation and accelerated the process of "stationary phase aging" of the cell culture. Moreover, addition of HyFn aqueous solution at this calculated concentration to the cells that had already reached the stationary phase of growth caused a rapid (within no more than 24 h) death of a significant part of the cell population (see Figure). Perhaps, the observed features of HyFn at ultra-low concentration are determined by some special properties of the water surrounding C60, namely, its ability to serve as an electron donor and acceptor regulating redox processes in aqueous systems, especially those in which oxygen is involved. It is interesting that while HyFn at ultra-low concentrations stimulate metabolic processes in whole blood and stabilize blood activity it significantly inhibits growth and accelerates “aging” of cultured cells. At the moment we cannot to rule out the possibility that HyFn at ultra-low concentrations affect transformed cells only. Therefore in our further studies we plan to carry out the similar experiments on normal fibroblasts possessing limited mitotic potential. Probably, the anti-aging effect of fullerenes revealed by other researchers in experimental animals is related to their antitumor and antibacterial activities. Figure. Effect of addition of HyFn solution to cultured Chinese hamster cells to the final concentration equivalent to 10-19 M. Arrow – addition of HyFn or (control) water
5. 6. 7.
Литература Andrievsky G.V. et al. //J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1995, v. 12, p. 1281. Andrievsky G.V. et al. // Free Rad. Biol. Med., 2009, v.47, p. 786. Voeikov V.L. et al. // Int. J. Design & Nature and Ecodynamics, 2010, v. 5, p. 30.
97
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ СВЕРХМАЛЫХ ДОЗ Ямскова В.П., Краснов М.С.1, Мальцев Д.И. 1, Куликова О.Г. 1, Рыбакова Е.Ю., Богданов В.В. 1, Ямсков И.А. ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, 119334, Россия, Москва, ул. Вавилова, 26, E-mail: yamskova-vp@yandex.ru 1 ФГБУН Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, 119991, Россия, Москва, ул. Вавилова, 28, E-mail: yamskov@mail.ru Обсуждается концепция механизма феномена сверхмалых доз, представленная в виде следующих положений. 1. В живых организмах имеет место механизм биорегуляции, в котором вода биологических жидкостей выполняет роль информационной матрицы. 2. Межклеточные пространства тканей многоклеточных животных и других живых систем являются важнейшими путями распространения информационного сигнала. Управляющий сигнал проводится через структуры ВКМ и «малого» матрикса. «Малый» матрикс формируется особыми биорегуляторами, так называемыми МГТБ и молекулами воды. 3. Мембранотропные гомеостатические тканеспецифические биорегуляторы (МГТБ) локализованы внеклеточно в виде «малого» матрикса, свойства которого описываются в терминах наноразмерного состояния вещества [1]. 4. «Малый» матрикс выполняет следующие функции: осуществляет межклеточные взаимодействия, в качестве одной из адгезионных структур в зоне простого соединения; поддерживает воду в определенном структурированном состоянии, которое обеспечивает правильное прохождение регуляторного сигнала по ткани и вызывают изменения ВКМ. 5. МГТБ имеют сложный состав: они представляют собой совокупность биологически активных пептидов, в том числе углеводсодержащих, и белков, которые модулируют их активность. Ионы кальция играют большую роль в организации МГТБ – через них происходит взаимодействие отдельных компонентов МГТБ между собой. 6. Биологически активные пептиды являются продуктами постоянно протекающего в межклеточном пространстве тканей протеолиза белков, в том числе гликопротеинов. Белки-модуляторы (в некоторых случаях они представлены неизученными изоформами сывороточного альбумина) проявляют свойства шаперонов – осуществляют организацию и «упаковку» пептидов, в результате чего они приобретают элементы вторичной структуры, представленные различными Я-элементами и статистическим клубком. Началом самосборки таких структур происходит по механизму «углевод-белкового» взаимодействия, согласно которому остатки маннозы углеводсодержащих пептидов как лектины «узнают» изоформы сывороточного альбумина. В результате образуются крупные наноразмерные частицы (50-200нм), даже при невысокой концентрации компонентов МГТБ. Экспериментально было установлено, что наноразмерное состояние МГТБ обусловливает их биологическую активность в СМД. Можно предположить, что эти наноразмерные образования на поверхности плазматической мембраны клетки интернализуются. В пользу этого предположения свидетельствуют также данные литературы, которые показывают, что продукты протеолиза белков межклеточного пространства стимулируют важнейшие биологические процессы [2]. Кроме того, показано, что сывороточный альбумин, обладающий сайтами связывания с различными веществами, может выполнять функцию шаперона [3]. 7. МГТБ обеспечивают поддержание процессов органно-тканевого гомеостаза; видовая специфичность их действия выражена намного слабее. Поэтому МГТБ способствуют образованию структур воды, которые также сохраняют свойства органно-тканевой специфичности. 8. В данной концепции особую роль играют изоформы альбумина сыворотки крови. Известно, что семейство сывороточного альбумина включает в себя несколько десятков членов. До сих пор их функция оставалась совершенно не изученной. Согласно предложенной нами концепции, многочисленные изоформы сывороточного альбумина могут быть отвестсвенны за регуляцию процессов органно-тканевого гомеостаза, входя в состав МГТБ и функционируя как шапероны в межклеточном пространстве соответсвующей ткани. Изоформы альбумина могут проникать избирательно в межклеточное простанство соответсвующего органа через гемато-органные барьеры, которые пропускают только специфический для данного органа альбумин. 9. Стимулирование МГТБ процессов восстановления и репарации обусловлено их способностью обеспечивать прохождение правильного регуляторного сигнала в патологически измененых тканях к нишам клеточных источников регенерации. Именно это обеспечивает правильную работу стволового отдела ткани и восстановление нормальной морфологии и функции поврежденной ткани. ON MECHANISM BIOLOGICAL ACTION OF ULTRA LOW DOSES *V.P. Yamskova, M.S. Krasnov, D.I. Maltsev, O.G. Koulikova, *E.Y. Rybakova, V.V. Bogdanov, IA. Yamskov *N. K. Koltsov Institute of Developmental Biology, Russian Academy of Sciences, E-mail: yamskova-vp@yandex.ru A.N. Nesmeyanov Institute of Organoelement compounds, Russian Academy of Sciences, E-mail: yamskov@mail.ru Литература 1. Ямскова В.П., Краснов М.С., Ямсков И.А. //. Saarbruken: Lambert Academic Press. 2012. p. 127. 2. Wells R.G. // Hepatology. 2008 V. 47(4). P. 1394-400. 3. Marini I., Moschini R., A Del Corso, Muka U. // Cell. Mol. Life Sci. 2005. V. 62. p. 3092-3099.
98
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СЛАБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА БИО- И НАНОБИОСИСТЕМЫ
ГЕНЕРАЦИЯ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА БЕЛКАМИ СЫВОРОТКИ КРОВИ ПОД ВЛИЯНИЕМ ГИПЕРТЕРМИИ И НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ОБЛУЧЕНИЯ Брусков В.И., Гудков С.В., Иванов В.Е., Асадуллина Н.Р., Карп О.Э., Черников А.В. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142290 г.Пущино, Московская обл. Институтская ул. 3, Россия, E-mail: bruskov_vi@rambler.ru Результаты исследований влияния тепловых и световых излучений на биологические объекты, включая лазерные излучения видимого и инфракрасного диапазона, позволяют полагать, что основным первичным сенсором этих воздействия является водная среда, насыщенная атмосферными газами. В системе «вода – воздух» исследованные воздействия приводят к образованию активных форм кислорода (АФК). В свою очередь, АФК в биологических системах способны вызывать окислительные повреждения преимущественно белков, как наиболее массового и чувствительного клеточного компонента. Как было показано ранее, окисленные белки, индуцированные рентгеновским излучением, являются долгоживущими продуктами, которые осуществляют вторичную генерацию АФК [1]. Ранее установлено, что тепловое воздействие и лазерные излучения в полосах поглощения молекулярного кислорода приводят к генерации АФК в водных растворах [2]. В данной работе впервые показано образование долгоживущих активных форм белков сыворотки крови – альбуминов и гамма-глобулинов - под влиянием умеренной гипертермии (45С) и низкоинтенсивного облучения He-Ne лазера (1,7 мВт). Под влиянием этих воздействий в сыворотке крови и отдельных белках образуются долгоживущие активные формы белков, в том числе радикальной природы, с временами полужизни около 4 ч., как это происходит при рентгеновском облучении [1]. В течение времени полужизни долгоживущих активных форм белков, индуцированных умеренной гипертермией и лазерным излучением, происходит генерация ими перекиси водорода. Н2О2 может выполнять сигнально-регуляторную роль в различных биологических процессах и быть причиной биологической активности воздействия умеренной гипертермии и лазерного облучения в живых организмах. Работа поддержана грантами РФФИ 10-04-00800-а и 10-04-00949-а. GENERATION OF REACTIVE OXYGEN SPECIES BY BLOOD SERUM PROTEINS UNDER THE ACTION OF HYPERTHERMIA AND LOW LEVEL LASER IRRADIATION Bruskov V.I., Gudkov, S.V., Ivanov V.E., Asadullina N. P., Karp O.E., Chernikov A.V. Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences, 3 Institutskaya St., Pushchino, Moscow Region, 142290 Russia, E-mail: bruskov_vi@rambler.ru Литература: 1. С.В.Гудков, С.А.Гармаш, И.Н.Штаркман, А.В.Черников, О.Э.Карп, В.И.Брусков. Долгоживущие радикалы белка, индуцируемые рентгеновским облучением, являются источником активных форм кислорода в водной среде. // Докл. АН, 2010, Т. 430, №1. С.123-126. Ягужинский 2. Гудков С.В., Карп О.Э. , Гармаш С.А., Иванов В.Е., Черников А.В., Манохин А.В., Л.С., Брусков В.И. Образование активных форм кислорода в воде под воздействием видимого и инфракрасного излучений в полосах поглощения молекулярного кислорода. // Биофизика 2012, Т.57, вып. 1. С.5-13.
МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ ВОДЫ, ИОНОВ И БЕЛКА МНОГОСЛОЙНОЙ ПОЛЯРИЗОВАННОЙ СТРУКТУРЫ ЭУКАРИОТОВ Вапняр В.В. ФГБУ Медицинский радиологический научный центр Минздравсоцразвития РФ, Обнинск, Россия, vap@obninsk.com Цель работы - разработать модель сопряженной связи биофизических и биохимических процессов с реализацией энергии молекул белка, воды и ионов при гидратации и метаболизме в эукариотах. Согласно мембранной теории, вода выступает в роли растворителя неорганических и органических соединений в тканях, а АТФ является основным источником энергии при метаболизме. Однако, установлено, что потребность в энергии АТФ клеткой в 30 раз больше, чем она способна производить[3]. Биофизика клетки строится на взаимосвязи молекул воды и ионов, характерных для лиотропных рядов, в которых энергия
99
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------возрастает по мере увеличения гидратации ионов. Заряды создают вокруг молекул белка отраженные гидратационные силы, активно воздействуют на внутреннюю конформационную структуру полипептидных цепей. Полипептидная цепь, наделенная движением энергетической устойчивой волны (солитона), поляризуется диэлектриком (водой), получает энергию от АТФ и передает ее в виде сверхслабого излучения между биополимерами, образуя фрактальные кристаллы в молекулярной ячейке при участии нелинейных процессов [1]. Ферменты и гормоны ускоряют реакции в полипептидных цепях, делят их на отрезки, производят самосборку и упаковку по модели "спираль-клубок" [2]. В альтернативе по теории фиксированных зарядов Линга (ТФЗЛ) и ассоциации-индукции (АИ) протоплазма клетки, содержащая гель, включает сорбцию белками молекул воды и ионов. В такой многослойной поляризованной структуре (МПС) энергия индукционных эффектов ведет к перегруппировке больших популяций молекул по энергетическим уровням в процессе гидратации. Связанные слои воды за счет АИ, внутренней энергии АТФ становятся мобильными и быстро перестраиваются на внешние и внутренние запросы живой протоплазмы. Поверхность мембраны через константу диссоциации несет независимый анионный потенциал покоя, не связанный с объемно-фазной функцией клетки. Метаболические насосы здесь не являются необходимыми [3, 5]. В модели открытой камерной системы клетки метод термодинамики потенциалов позволяет исследовать биофизические процессы, где сигналом входа будут молекулы воды и ионы, а сигналом выхода – электромагнитное поле (ЭМП), основанное на токовом диполе и поляризации структуры. Молекулярнокинетический метод делает возможным изучить взаимосвязь молекул воды, ионов внутри МПС, представленной общей внутренней энергией хорошогидратированных «льдоподобных» слоев, ее распространением в виде свободной энергии на средне- , слабогидратированные и свободные слои воды в клетке. Сумма всех поляризованных “связанных” и свободных зарядов может сводиться к пондеромоторным (механическим) силам и учету стрикционных сил, зависящих от плотности диэлектрика, способных формировать собственное ЭМП клетки. Для биохимических процессов сигналом входа будут белки, жиры и углеводы, а сигналом выхода - поток протонов. Основу метаболизма составляют биохимические циклы Эмбдена-Мейергофа-Кребса и Варбурга-Дикенса-Липмана, образующие поток протонов, регулируемый буферными системами [4], компартмент-моделями [6]. На стресс биогенные амины повысят метаболизм, увеличат поток протонов, и через сопряженную связь с механическими силами осуществят натяжение поверхности объема ЭМП клетки, окажут влияние на степень гидратации, метаболизма в биосистеме. Таким образом, в альтернативе мембранной теории - ТФЗЛ, АИ представляют функцию фиксированозарядной системы, имеющую тесное взаимодействие между плотностью потока энергии и метаболизмом. Пондеромоторные и стрикционные силы осуществляют натяжение поверхности объема ЭМП клетки. Данные процессы могут являться основными в регуляции энергии молекул воды, белка и ионов по оказанию прямого нелинейного воздействия квантов и их излучения на поток протонов, гидратацию, метаболизм в эукариотах. A MODEL OF THE INTERACTION ENERGY BETWEEN WATER MOLECULES, IONS AND PROTEIN OF THE POLARIZED MULTILAYER STRUCTURE OF EUKARYOTES V.V. Vapnyar Federal State Budget Institution "Medical Radiological Research Center” of the RF Health and Social Development Ministry, Obninsk, Russia, vap@obninsk.com Литература 1. Галль Л. В мире сверхслабых. Нелинейная квантовая биоэнергетика: новый взгляд на природу жизни. СПетербург,2009, - 317с. 2. Ленинджер А. Биохимия,- М: Мир,1976, - 957с. 3. Ling G.N. A physical theory of the living state: the association-induction hypothesis //New York-London, 1962.-553P. 4. Лабори А. Регуляция обменных процессов. –М.:Медицина,1970.-384с. 5. Линг Г. Физическая теория живой клетки. Незамеченная революция. С-Петербург:Наука,2008.-375 с. 6. Джаксон М. Молекулярная и клеточная биофизика.-М:Мир, БИНОМ,2009,.-557 с.
100
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ТЕРМОДИНАМИКА МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЖИВЫХ СИСТЕМ Н.Р.Галль, Л.Н.Галль1, Физико-Технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН, Политехническая ул., 26, Санкт-Петербург, 194021, Россия, gall@ms.ioffe.ru 1 Институт аналитического приборостроения РАН, Рижский пр., 26, СПб,190103, Россия, lngall@narod.ru Хорошо известно, что живые системы, в противоположность косной материи, обладают свойством уменьшения энтропии, т.е. повышения упорядоченности. Это свойство относится ко всем известным на сегодня уровням проявления живого: от индивидуальной клетки до биосферы нашей планеты в целом; однако темой настоящей работы является минимальный, молекулярный уровень проявления живого. В настоящее время, с термодинамической точки зрения, «живое» описывается так называемым «проточным равновесием», как состояние системы, очень далекой от равновесия и открытой, которая обменивается веществом и (или) энергией с окружающей средой, т.е. имеет источники и стоки материи. Эти источники и стоки, как правило, имеются не в одной, а во многих точках системы. При этом сама система продуцирует негэнтропию, т.е. уменьшает обычную Больцмановскую энтропию. Такое поведение живой системы накладывает на нее жесткие и весьма своеобразные ограничения: ни сама эта система, ни любая ее подсистема, в которой продуцируется негэнтропия, не может находиться ни в равновесии, ни в локальном равновесии, ни даже в какой-либо ближней окрестности равновесия. Для реализации описанной выше ситуации должен существовать физический механизм, поддерживающий каждую микроскопическую часть живой системы в неравновесном, но в среднем стационарном состоянии, и не позволяющий ей релаксировать к состоянию равновесному, поскольку равновесное состояние – это смерть живой системы. В современной биологии принято считать, что функционирование живых систем определяется исключительно химическими реакциями между биополимерами. Но из вышесказанного с очевидностью следует, что биохимические реакции in vivo должны протекать в существенно неравновесной обстановке, причем она принципиально не может быть смоделирована никакими опытами in vitro, т.к. «в пробирке» мы всегда имеем или локальное равновесие, или его ближнюю («онзагеровскую») окрестность. Наоборот, в живом неравновесность должна распространяться вплоть до молекулярного уровня, и это состояние должно поддерживаться постоянно и в каждой части системы, чтобы обеспечить ее гомеостаз. Возможное решение этой проблемы вытекает из предложенной и обоснованной нами в 2008-2011 гг модели молекулярной биоэнергетики. Ее суть состоит в том, что для существования (самоорганизации) живой системы необходимо одновременное присутствие и взаимодействие трех материальных факторов: биополимеров, водной среды и энергии. В стационарном состоянии живой системы ее водная среда является самоорганизованной в фрактальные кристаллы, связанные водородными связями с поверхностью биополимеров, причем движение энергии по цепям биополимеров, осуществляющееся в когерентной форме (солитоны), поддерживает их энергонапряженное состояние. Та же энергия имеет конечную вероятность переизлучиться в окружающую среду по тем же водным фрактальным кристаллам, служащим для нее своеобразными приемно-передающими антеннами когерентного излучения, обеспечивая между биополимерами обмен энергетическими импульсами. Создающаяся так структура: биополимерные молекулы с бегущими по ним солитонами, покрытые адсорбированными фрактальными водными кристаллами, и является элементарной единицей живой материи, молекулярной основой ее живого состояния. Отметим, что в данной модели мы имеем все термодинамические характеристики, описанные выше. Система неравновесна и далека от равновесия; при этом каждая ее подсистема также неравновесна и также далека от равновесия. Ее неравновесное состояние обеспечивается источниками энергии, в любых формах поступающей в биополимерно-водную структуру, воспринимаемой и преобразуемой ею в энергию когерентную. В той же структуре имеются стоки энергии: она разделяется на два потока – биохимический и управляющий. Биохимический поток является внутренним, обеспечивающим эндоэргические химические реакции биополимера с внешними молекулярными партнерами. Управляющий поток является внешним, излучаемым структурой через водную подсистему. Эти потоки бесконтактно связывают структуры между собой в единые молекулярные ячейки – основу субклеточной организации живой системы. Прекращение потока энергии означает смерть системы: химический состав и даже взаимное расположение молекул при этом практически не измениться, но движение энергии прекратиться, не поддерживаемые энергией водные фракталы распадутся и образуют обычную водную среду протоплазмы мертвой клетки. Экспериментально известно, что целый ряд биохимических реакций, протекающих in vivo, хорошо воспроизводится in vitro, в то время как множество других не воспроизводятся никак. Этого и следует ожидать: реакции со значительным сродством или с низким активационным барьером пойдут легко и в окрестности термического равновесия, они не требуют внутреннего притока энергии. Наоборот, реакции, в которых важна конформация молекул и/или которые требуют активации, пойдут в живой системе, но не пойдут в мертвой. Правильно подобрав активирующие потоки энергии, можно получить гораздо лучшее воспроизведение биохимических свойств живого, чем в современных биохимических экспериментах. THERMODYNAMICS OF MOLECULAR LIVING SYSTEMS N.R.Gall, L.N.Gall1 Ioffe Physico-Technical Institute, Saint-Petersburg, RU, gall@ms.ioffe.ru: 1 Institute for Analytical Instrumentation, Saint-Petersburg, RU; lngall@narod.ru
101
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА СЛОЖНЫХ СИСТЕМ (ТЕРМОДИНАМИКА ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ) Горовой Ю.М. Ярославский государственный технический университет, 150040, Россия, Ярославль, Московский проспект 88, Е-mail: gorovoyj@pochta.ru Применение термодинамики в исследовании слабых и сверхслабых (т.е. информационных) взаимодействий позволяет выявить общие закономерности таких взаимодействий без привязки к какой-либо модели, описывающей конкретный механизм информационного взаимодействия. Для термодинамического описания слабых и сверхслабых взаимодействий необходимо корректно распространить аппарат классической термодинамики на сложные системы, состоящие из взаимодействующих подсистем. Разработана статистическая термодинамика сложных систем в явном виде учитывающая неаддитивность таких систем. Термодинамика сложных систем описывает помимо теплообмена и работы еще и информационное взаимодействие между сложными системами. Информационное воздействие приводит к изменению энергии взаимодействия между подсистемами без существенного изменения энергии всей сложной системы. Доказана теорема Лиувилля для сложной системы. Информация согласно теореме Лиувилля является параметром, характеризующим состояние сложной системы. На основе классического метода Гиббса получено основное уравнение термодинамики сложных систем, в котором информация – обобщенная термодинамическая координата, а потенциал взаимодействия, соответствующий информации – информационная «температура». Процесс информационного взаимодействия можно трактовать как особый вид работы, связанный с изменением энергии взаимодействия подсистем, а не с энергией системы в целом. Введен термодинамический коэффициент - информационная восприимчивость, - который характеризует способность к изменению состояния сложной системы под информационным воздействием. Следует отметить, что термодинамика сложных систем не противоречит классической статистической термодинамике Гиббса, а является вариацией этой фундаментальной теории применительно к сложным системам. Качественное экспериментальное подтверждение основных положений термодинамики сложных систем получено в результате сопоставления теоретических результатов с экспериментальными данными профессора Бурлакова. STATISTICAL THERMODYNAMIСS OF COMPLEX SYSTEMS (THERMODYNAMIСS OF INFORMATIONAL INTERACTION) Y.M. Gorovoy Yaroslavl State Technical University, Е-mail: gorovoyj@pochta.ru
ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ ИЗОТОПОВ РАЗНОЙ ЧЕТНОСТИ В БИОСИСТЕМАХ Демихов Ю.Н., Лысенко О.Б., Скульский Н. А., Соботович Э.В. ГУ «Институт геохимии окружающей среды» НАН Украины, Украина, E-mail: nskul86@gmail.com В ИГОС НАН Украины занимаются исследованиями поведения триад изотопов водорода (1Н, D, T) и углерода (12C, 13C, 14C) в биосистемах, в том числе и в человеке. При изучении этих триад, нами было обнаружено отклонение от масс-зависимого линейного изотопного эффекта, суть которого заключается в пропорциональном изменении поведения всех изотопов одного и того же химического элемента пропорционально изменению масс изотопов. Изучение радиоактивных изотопов (Т, 14С) интересно ввиду актуальности проблем, связанных с ежегодно увеличивающимся количеством выбросов Т и 14С в окружающую среду, за счет антропогенных факторов (АЭС, заводы по переработки ядерного топлива и т.д.). Известно, что изотопы водорода поступают в человеческий организм с питьевой водой пищей ингаляцией и сорбцией через кожный покров. Попадая в организм, вода и пища становятся участниками разнообразных биохимических процессов, в результате чего их атомы могут становиться структурными единицами различных соединений, синтезируемых организмом. Содержание дейтерия в тканях, биологических жидкостях и продуктах метаболизма человека близко к равновесию с внешней средой, т.е. отсутствует концентрирование дейтерия в трофических цепочках. Существует баланс распределения стабильных изотопов водорода в организме: утяжеление воды биологических жидкостей компенсируется облегчением липидов. Тритий обнаруживает противоположную тенденцию - накопления в трофических цепях, более того отмечается наибольшая его концентрация в липидной фракции растений. Противоположное поведение компонентов этой
102
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------триады может быть связано, по нашему мнению, как с различием дипольных моментов Н2О, HDO и HTO; так и с различными магнитными свойствами ядер этих изотопов; а также с воздействием сверхнизких концентраций химических агентов на биосистемы. В случае углерода было обнаружено ожидаемое уменьшение значений д 13С в липидных фракциях биосистем. Что касается радиоуглерода (д14С), то значение его фракционирования в биосистемах должно было бы достигать больших величин (по сравнению с д13С), следуя масс-зависимому изотопному эффекту, чем получено на практике. Однако литературные данные свидетельствуют о наличии концентрирования 14С, как и Т в трофических цепочках растений, животных и человека по отношении его содержания в приземном воздухе. В растениях (зеленая трава пшеница) содержание 14С превышает более чем в два раза содержание его в приземном воздухе, при отсутствии какого-либо концентрирования 13С в трофических цепочках. Несмотря на довольно большое количество работ касающихся радиобиологического воздействия трития и радиоуглерода на живые организмы, остаются во многом не ясными причины (механизмы) внутримолекулярного фракционирования изотопов, так как большинство исследований ограничивается изучением либо стабильных, либо радиоактивных составляющих без сопоставления особенности их поведения. Фракционирование может быть вызвано различием физических фундаментальных свойств четных и нечетных ядер изотопов (четные – масса ядра, нечетные – масса и спин). Вследствие этого, вероятность химических реакций оказывается зависимой от наличия ядерного спина и величины его взаимодействия с электронным спином – так называемого сверхтонкого взаимодействия, что может сказаться на скорости реакции для изотопных молекул, на энергетическом состоянии и на ядерном магнетизме системы. Второй возможной причиной различия в поведении стабильных и радиоактивных изотопов может быть различие в концентрациях упомянутых изотопов, т.е. воздействие сверхнизких концентраций химических агентов на биосистемы. Установленные различия в поведении стабильных и радиоактивных изотопов, предположительно связанные либо с четностью ядер, либо со сверхнизкой концентрацией радиоактивных изотопов, обуславливают необходимость более строгого подхода к моделированию процессов фракционирования изотопов различной четности одного и того же химического элемента – данные полученные для изотопов одной четности, могут оказаться нерепрезентативными для изотопов другой четности. Наши исследования, прежде всего, касаются вариаций естественных концентраций внутримолекулярных изотопов в биологических жидкостях, тканях и продуктах, которые могут служить потенциально мощным ресурсом изотопной информации о состоянии метаболических процессов в организме человека в норме и при патологиях. В практике медицинских и биологических исследований широко применяется метод изотопных индикаторов (меченых атомов), в котором используются как стабильные, так и радиоактивные изотопы. Данный метод позволяет проследить механизмы последовательных биохимических превращений в организме путем наблюдения за поведением меченого атома в продуктах метаболизма, биологических жидкостях и тканях. Однако введение меченых атомов того или иного химического элемента несовпадающего по четности с аналогичными атомами в организме без четкого понимания особенностей их поведения в тех или иных биосистемах может привести к неправильной интерпретации получаемых результатов и соответственно к ошибочной диагностике. FRACTIONATION OF ISOTOPES DIFFERENT PARITY IN BIOLOGIKAL SYSTEMS Demikhov J.N., Lysenko O.B., Skulsky N.A., Sobotovich E.V. The Institute of Environmental Geochemistry of National Academy of Sciences of Ukraine. 34a, Palladin ave.,Kyiv142, 03680, Ukraine, Tel. 044-424-14-60E-mail: nskul86@gmail.com ФИЗИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ БИЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ Довгуша В.В. ООО «Атом-Мед Центр»,194214, Россия, Санкт-Петербург, Костромской проспект 48 кв.109 Е-mail: vit130144@yandex.ru Предлагается ряд новых методических подходов при изучении механизма действия инертных газов на биологические системы: 1. Обращается внимание на необходимость учета состояния инертного газа перед поступлением его в организм (увеличивается количество метастабильных атомов и т.п.). 2. Рассматриваются физико-химические и биологические свойства отдельно легких (H2, He, Ne) и тяжелых (Ar, Kr, Xe) инертных газов и азота. 3. Результаты взаимодействия инертных газов с биологическими объектами, в том числе и человеком, необходимо оценивать с точки зрения, как непосредственного действия инертных газов, так и их последействия. Это очень важно представлять, так как направленность их совершенно противоположна.
103
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Механизм действия инертных газов на биологические объекты необходимо рассматривать с позиции образования единого действующего комплекса: индифферентный газ и ассоциаты (кластеры) воды биологических жидкостей. 5. Поляризация и возникновение дипольного момента – это главное во всех физико-химических и биофизических взаимодействиях инертных газов с биосистемами (1,2). Переход инертного газа (например, ксенона) из одной фазы в другую, из основного состояния в метастабильное, поляризация и образование индуцированного диполя при изменении концентрации, магнитного и электрического полей внутри ассоциатов воды биологической жидкости может иметь место. Этому способствует низкий потенциал возбуждения внешних электронов (8 – 9 эВ) тяжёлых инертных газов, высокий диполь молекул Н2О (1,84 Д), ее ассоциатов и кластеров(15-25 и более Д), высокая диэлектрическая постоянная воды (80), широкие возможности кооперативных эффектов этих процессов, поляризация внешних электронов инертного газа электрическим полем внутри водной полости. При этом происходит качественный скачок на энергетическом (диполь) уровне. Происходит то, чего ранее не замечали многие исследователи – полярность инертных газов при растворении в воде увеличивается пропорционально их атомной массе! Получается, что чем больше приобретается полярность, тем сильнее наркотическое действие. Чем больше размер атома инертного газа, тем больше образуемый дипольный момент. Соответственно, ксенон самый сильный анестетик. Все становится на свои места – не может нейтральная (инертная) молекула (атом) быть наркотиком и оказывать биологическое действие. 4.
PHYSICAL MECHANISMS OF BIOLOGICAL ACTION OF INERT GASES V.V.Dovgusha E-mail:vit130144@yandex.ru Литература 1. Довгуша В.В. Дискуссионные вопросы действия индифферентных газов на организм. – СПб. ООО «ПрессСервис», 2011.- 116 с. 2. Довгуша В.В. Водогазовые структуры в природе, биологии и медицине. – СПб. ООО «Пресс-Сервис», 2011. – 199 с.
THE PROTECTIVE EFFECT OF MELANIN IN PEROXIDE-INDUCED DAMAGE OF THYMOCYTES UPON INFLUENCE OF EXTREMELY LOW FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD Martynyuk V.S., Beregova T.V., Ostapchenko L.I., Sobko V.M., Tseyslyer Yu.V. ESC «Institute of Biology», Taras Shevchenko National University of Kyiv, Kyiv, Ukraine e-mail: mavis@science-center.net Melanin is synthesized by many cells, it performs a variety of physiological functions. It is an important radioand photoprotective factor. This substance demonstrates antioxidant, immunomodulatory, anticarcinogenic and stressprotective properties allowing its use in medicine. Melanin has been increasingly used in food industry. It has long been known that the electromagnetic background of natural and anthropogenic origin at low frequencies is an important factor in the environment. Electromagnetic waves can cause a variety of biological effects, among which special interest is their possible impact on programmed cell death. Studies of combined effects of lowfrequency electromagnetic fields (EMF) with melanin and hydrogen peroxide is very interesting. The aim of this study was to investigate the level of viability, early morphological changes in chromatin structure of thymocytes and to assess the level of DNA fragmentation under the action of melanin (5 mg/l), hydrogen peroxide (100µM) and an alternating electromagnetic field with frequency of 8 Hz 25 µT at different combined impacts, and at various exhibitions. The melanin (commercial name: polyphenol carboxyl complex Antarctic black yeast «Nadsoniella nigra») was produced by "Chaga" (Ukraine) from yeast Nadsoniella nigra strain X-1. It was found that the action of peroxide caused an increase in the number of apoptotic cells , as expected. Moreover, the combined effects of EMF with frequency of 8 Hz amplified this effect. Augmentation of the cell number with apoptosis signs under the action of hydrogen peroxide and simultaneous exposure to EMF was mainly due to cells with condensed chromatin, which probably indicated an increase in the activating mechanisms of apoptosis initiation when samples were exposed to EMF. Melanin showed significant protective effect against the damaging effect of hydrogen peroxide, but these effects were not fully appeared under the influence of EMF frequency of 8 Hz.
104
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВОЗНИКНОВЕНИЕ ДИССИПАТИВНЫХ СТРУКТУР ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЭМИ КВЧ НА СИСТЕМУ «ВОДА – КРАСИТЕЛЬ» Мартынюк В.С., Нижельская А.И.1 Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко, Киев, Украина e-mail: mavis@science-center.net 1 Центр «Физико-химическое материаловедение» Киевского национального университета им. Тараса Шевченко и НАН Украины, Киев, Украина e-mail: aljona_@bigmir.net Рассмотрено действие электромагнитного излучения (ЭМИ) миллиметрового диапазона мощностью ~10 мВт в диапазоне частот 37 – 53 ГГц на водные растворы красителей разной природы. При локальном облучении слоя воды, содержащей концентрированный раствор красителя, в чашках Петри возникали разнообразные типы упорядоченных диссипативных структур. Быстрые динамические изменения в жидкости происходят в течение минут, а затем структуры стабилизируются и медленно эволюционируют во времени. Основная причина формирования конвективных диссипативных структур, на наш взгляд, связана с разогревом раствора красителя в области выхода волновода. Измерение температуры показало, что на дне чашки Петри в центре этой зоны водная среда нагревается на 2–4 оС, что приводит к образованию конвективных вихрей и поднятию части раствора красителя на поверхность. Однако измерение температуры в области выхода разогретого вихря на поверхность водного слоя показало, что его температура не выше, чем на 1 оС, в сравнении с окружающим объёмом, а в областях повышенной концентрации красителя, формирующей структуры «лепестков», «кардиоид» и «восьмёрок», температура не отличалась от таковой в остальном объёме. Вид конвективной структуры зависит от толщины водного слоя. В экспериментах с красителем ДХФИФ при толщине водного слоя 3 мм доминируют структуры «неправильных восьмёрок», а при 6 мм наблюдаются преимущественно «кардиоиды». При использовании туши доминировали «кардиоиды» при разной высоте водного слоя. Такое различие указывает на то, что формирование диссипативных структур зависит и от химической природы растворённых веществ (наличия заряженных, гидрофобных, полярных химических групп в молекулах и т.д.). При уменьшении мощности действующего ЭМИ КВЧ на ~ 20% конвективные структуры образуются со значительной задержкой и являются неполными, а при ещё большем понижении мощности не формируются даже конвективные вихри. Различные искажения поля (рассеивание с помощью рупора, ослабление дополнительным тонким слоем воды, перекрытие части сечения волновода) исключают появление структур. По-видимому, это указывает на пороговый характер наблюдаемых явлений. При использовании переходного волновода с круглым выходным сечением возникающие структуры более симметричны, чем при прямоугольном излучателе. Это свидетельствует о том, что формирование диссипативных структур в значительной мере зависит от пространственной структуры электромагнитного поля, воздействующего на водный слой. Одной из наиболее интересных особенностей таких диссипативных структур является их когерентность: система ведет себя согласованно, как единое целое. Например, зацепив микропипеткой край «структуры», её можно поворачивать и двигать как целое, что напоминает поведение гелеподобных структур. Такое «гелеподобное» состояние сохраняется некоторое время и после выключения генератора. Известно, что «гель–золь» переходы в живой клетке имеют исключительно важное значение в регуляции метаболизма, подвижности, формообразовании и способности реагировать на внешние стимулы. Вероятно, наблюдаемый нами феномен является одним из экспериментальных подтверждений идей о коллективных свойствах возбуждений в жидких средах, множественных нелинейных резонансных взаимодействиях колебательных мод и колебательно-электронных взаимодействиях, приводящих к пространственному концентрированию энергии и переходу в определённые динамические структурные состояния. DISSIPATIVE STRUCTURES DEVELOPING UNDER EMR ACTION ON THE “WATER AND COLOUR” SYSTEM Martynyuk V.S., Nizhelska A.I. 1 1
Taras Shevchenko National University of Kyiv, Kyiv, Ukraine, e-mail: mavis@science-center.net The Center “Physical and Chemical Material Science” of the National Kyiv University and National Academy of Sciences of Ukraine, e-mail: aljona_@bigmir.net
105
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВЛИЯНИЕ ТЕРАГЕРЦОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА БИОПОЛИМЕРЫ: ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ СПИНОВОГО ЗОНДА Немова Е.Ф, Мамрашев А.А1, Николаев Н.А.1 Институт Лазерной Физики СО РАН, 1 Институт Автоматики и Электрометрии СО РАН 630090, Россия, Новосибирск, проспект ак.Лаврентьева 13/3 E-mail: endy@ngs.ru Воздействие излучения малых энергий, не способного напрямую изменять химическое состояние биомолекул, тем не менее, может приводить к выраженным химическим и биологическим последствиям. Одним из примеров влияния слабых полей на реакционную способность является давно известный магнитный эффект – например, вызывая изменения спинового состояния радикальной пары, магнитное поле может увеличивать или уменьшать выход реакции рекомбинации в паре. Аналогичное воздействие может оказывать на биообъекты низкоэнергетическое излучение в терагерцовом диапазоне электромагнитного спектра. Было показано, что характерным эффектом терагерцового излучения на молекулярном уровне является инициирование конформационного перехода в биологической макромолекуле. Возможной причиной такого перехода может быть возбуждение конформационных переходов в молекуле биополимера. Для изучения механизма воздействия терагерцового излучения на биомолекулы в нашей работе были выбраны транспортные белки крови – бычий и человеческий сывороточные альбумины (БСА и ЧСА соответственно). Исследование проводили при помощи метода спинового зонда, причем парамагнитные центры в молекуле предшественника спинового зонда – дигидропиразиндиоксида – образовывались непосредственно в растворе при взаимодействии с реакционными центрами белка. Облучение порошковых и пленочных препаратов белков терагерцовым излучением проводили при помощи ТГц лазера [1]. Было обнаружено, что взаимодействие с предшественником спинового зонда протекает по-разному для облученных и необлученных образцов. По параметрам спектров ЭПР была оценена вращательная подвижность парамагнитных центров. В частности, уширение линии в спектре ЭПР под действием облучения (1,95±0,04 и 1,63±0,07 Гс для облученного и необлученного образца соответственно) свидетельствует об уменьшении вращательной подвижности парамагнитного центра в облученном образце по сравнению с необлученным. Возможной причиной является изменение условий локализации зонда на молекуле белка под действием конформационного перехода в молекуле альбумина. Таким образом, влияние терагерцового изучения на белковые молекулы через возбуждение неких коллективных вращательных мод может сводиться к изменению пространственной организации функциональных групп, что и проявляется как стерическое затруднение для свободного вращения парамагнитного центра. THE EFFECT OF TERAHERTZ RADIATION ON BIOPOLYMERS: STUDY BY SPIN PROBE E.F. Nemova, A.A. Mamrashev1, N.A. Nikolaev1 Institute of Laser Physics SB RAS 1 Institute of Automation and Electrometry SB RAS E-mail: endy@ngs.ru
1.
Литература Antsygin V.D., Mamrashev A.A., Nikolaev N.A., Potaturkin O.I., Avtometria, 2010, vol. 46, №3, pp.110-117.
106
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ПРИНЦИПЫ ФИЗИКИ СЛАБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА КОНДЕНСИРОВАННЫЕ СРЕДЫ Попов И.В. Россия, Санкт-Петербург, E-mail: igor-popov39@yandex.ru Среди физиков широко распространено мнение, что тепловой шум в конденсированных средах – это практически всегда плохо. Он мешает проведению экспериментов, от него пытаются избавиться, например, понижая температуру. Вниманию читателя предлагается монография, в которой автор представил тепловой шум – внутреннее флуктуационное электромагнитное поле – любой конденсированной среды как первооснову удивительных физических и природных явлений. Читателю будет интересно познакомиться с новым непривычным взглядом на физические явления. Лауреат премии Ленинского комсомола, доктор физико-математических наук, профессор ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН Н.Т. Баграев С таким вступлением вышла книга: Принципы физики слабых воздействий на конденсированные среды/ И. В. Попов – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2011. – 288. ISBN 978-5-7422-3015 УДК 538.9 Рассмотрены основные положения физики слабых полевых воздействий, прежде всего, на диамагнитные конденсированные среды – новое направление теоретической физики, в котором энергия воздействия различных видов полей на частицы этих сред на порядки ниже их тепловой энергии kT. Изложен подход к изучению свойств конденсированной среды как стохастической системы – твердофазной и жидкофазной, как диамагнитной, так и парамагнитной. С помощью зна́чимых внутренних флуктуационных тепловых полей – электрического (109 1011 Â/ì ) и магнитного (~ 107 À/ì ) , действующих внутри среды, выявлены её новые динамические параметры. А также представлены фундаментальные закономерности воздействия слабых внешних полей на эти параметры. Показано коренное изменение динамики частиц среды: упорядочение их хаотического движения с усилением динамических параметров. Это позволяет с помощью слабых полей (магнитных, электрических, гравитационных и др.) управлять физическими свойствами среды, а также актами химических гетеролитических реакций и влиять на гомолитические. Результаты, приведённые в монографии, расширяют представления о сильном действии слабых полей и приближают к решению проблем управления с помощью слабых полей физическими свойствами конденсированных сред. Эти результаты позволяют решать некоторые проблемы теоретической медицины и электромагнитной экологии, электромагнитной совместимости технических средств и человека в условиях действия слабых полей, понимать возможные причины некоторых природных явлений и пр. PRINCIPLES OF PHYSICS OF WEAK INTERACTIONS IN CONDENSED MATTER Popov I.V. Russia, Saint-Petersburg, E-mail: igor-popov39@yandex.ru In this monograph presented are basic physical principles of the action of weak fields, especially in a diamagnetic condensed matter - a new stream in Theoretical Physics, outstanding in that the energy with which the fields of different types act on particles of the matter is several orders of magnitude lower than thermal energy kT. Developed is the approach to study the properties of condensed matter as a stochastic system – solid-phase system and liquid-phase system, both diamagnetic and paramagnetic. New dynamic energy parameters of this matter have been revealed after taking into account significant internal thermal fluctuation fields - electric (109 1011 V / m) and magnetic (~ 107 À/m) operating within the matter. Also presented are fundamental principles, according to which external weak fields influence these parameters. This leads to a drastic change in the dynamics of the particles in the matter: ordering their chaotic motion with enhancing their dynamic parameters. This provides the possibility to use weak fields (magnetic, electric, gravitational, etc.) in order to manipulate physical properties of the matter, as well as heterolytic chemical reactions, and to influence homolytic chemical reactions. The results presented in this book expand the concept of strong action of weak fields, and bring it closer to solve problems associated with controlling physical properties of condensed matter by weak fields. These results can facilitate solution of some problems of Theoretical Medicine and Electromagnetic Ecology, an electromagnetic compatibility of technical means and humans in the presence of weak fields, and also can help to understand possible causes of some natural phenomena, etc. I.V. Popov – St. Petersburg: State Polytechnic University, 2011.– 288.
107
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ОБ АНАЛОГИИ МЕЖДУ ПОВЕДЕНИЕМ МАГНИТОУПОРЯДОЧЕННЫХ СИСТЕМ И РАЗВИТИЕМ ПРОЦЕССОВ ЭВОЛЮЦИИ Фофанов Я.А., Плешаков И.В.1 ФГБУН Институт аналитического приборостроения РАН, 190103, Россия, Санкт-Петербург, Рижский проспект 26, mail: yakinvest@yandex.ru 1 ФГБУН Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН 194021, Россия, Санкт-Петербург, Политехническая ул. 26
1 2 3 4
С
16
Точки ветвления (деления)
В
8
А 0
0 0
Начальное состояние 3
6
Поле (Время)
Замедление Отклик (Состояние)
Отклик (Состояние)
В докладе показано существование общих закономерностей в поведении магнитоупорядоченных веществ и в процессах эволюции, протекающих в широком спектре организованных систем. Массивы экспериментальных данных были накоплены при регистрации слабых поляризационнооптических откликов (ПОО) бората железа (FeBO3), наблюдаемых при наложении внешнего магнитного поля. Кристаллы FeBO3 обладают, как известно, доменной структурой, перестройка которой под действием поля приводит к изменению оптических свойств исследуемых образцов, что в нашем случае позволило выделить малую магнитозависимую часть детектируемых сигналов. На рис. 1, 2 представлены некоторые типичные зависимости амплитуды ПОО от величины поля, которое рассматривается как обобщенный внешний воздействующий фактор, меняющий состояние исследуемого объекта. В то же время, полученные зависимости понимаются нами и как развитие во времени, т.к. исследования актуальных систем-аналогов могут быть во многих случаях весьма длительными и вследствие этого экспериментально трудно осуществимыми. 40
Усреднение 20
Ускорение 0 0
1
2
3
Поле (Время)
Рис.1. Возможные сценарии развития.
Рис.2. Процессы в точках ветвления.
Кривыми 1-4 на рис. 1 показаны четыре возможных сценария развития, которые начинаются в точке 0. Хорошо заметны изменения хода процесса, происходящие в точках ветвления А, B и С. При проведении аналогии с системами клеток указанные точки могут выступать, например, в качестве точек деления. На рис. 2 процессы, часто наблюдаемые вблизи точек ветвления, показаны в более крупном масштабе. Ясно видны периоды ускорения (скачки эволюции), сменяющиеся, как правило, замедлениями развития. Представлена единичная реализация эволюции, а также усреднение по 20-ти подобным реализациям. В полных массивах полученных нами данных присутствуют как преобладающие тенденции развития, так и случайные отклонения, замедления и ускорения темпов эволюции, ветвление (дифференциация) и конвергенция (видов), и т.д. Предлагаемые подходы могут быть полезными для сравнения, изучения и прогнозирования сценариев развития организованных систем различной природы (космофизических, биохимических, социальных и др.) и любой степени иерархической сложности. ON THE ANALOGY BETWEEN THE BEHAVIOR OF MAGNETICALLY ORDERED SYSTEMS AND DEVELOPMENT OF THE OF EVOLUTION PROCESSES Ya.A.Fofanov, I.V.Pleshakov1 Institute for Analytical Instrumentation, RAS, mail: yakinvest@yandex.ru; 1Ioffe Physical–Technical Institute, RAS A number of general patterns of behavior of the magnetically ordered materials and processes of evolution occurring in a wide range of organized systems have been shown. The approach developed here may be useful for comparison, the study and predict scenarios for organized systems of various natures (Space Physics, Biochemistry and Society) and any degree of hierarchical complexity.
108
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------О НЕКОТОРЫХ ФАКТОРАХ, ВЛИЯЮЩИХ НА АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК Шалимов В.В., Чечулин И.В. Canadian Research Centre, Vancouver, Canada, V5H1M2 e-mail: vladimir057@yandex.ru, iticom@hotmail.com 1. Микромеханические разрушения. Для оценки воздействия выбрана тест-система, в которой использовалась меристема лука Allium cepa или Allium atroviolaceum. Луковицы проращивались в отстоянной водопроводной воде; фиксировалась длина молодых корешков и их число. Часть клеток луковицы разрушалась внедрением иглы из нержавеющей стали в трех точках по середине луковицы, расположенных под углом 120 градусов по отношению друг к другу. Диаметр иглы- индентора 0,3 мм, длина – 8 мм. Действие механической деструкции оценивалось по изменению скорости роста клеток корневой меристемы и по интенсивности прорастания новых корешков. Были получены следующие результаты. Средняя скорость роста корней на начальном этапе составляла - 20 нм/с, а их среднее число - 4. После проведения механодеструкции клеток луковицы скорость роста корешков увеличилась до 70 нм/с, а их число возросло до 32. Проведено исследование действие на растения инсулина Хумалог. Раствор инсулина Хумалог вводился в среднюю часть луковицы микрошприцом по рассмотренной выше схеме; доза каждой инъекции - 5 ед. инсулина. При совместном действии препарата Хумалог и механодеструкции клеток луковицы, средняя скорость роста клеток корневой меристемы увеличилась до 85 нм/с, заметно возросло (до 47) число появившихся молодых корешков. Следовательно, раствор инсулина оказывает влияние на формирование корневой системы лука. Клетки луковицы содержат большое количество активных компонентов, в том числе, эфирных масел, цетокинов, белка, ферментов, гормонов и т.п. Эти вещества стимулируют деятельность клеточных органов, синтез новых клеток. При разрушении клеточной мембраны они высвобождаются и, попадая в межклеточное пространство,перемещаются в объеме растения. С другой стороны, в тканях луковиц существуют клетки в недифференцированном состоянии. Дифференцировку могут запускать как внутренние причины, так и внешние. Клетки реагируют на внешние раздражители, в том числе, на цетокины – небольшие пептидные информационные молекулы. Молекулы, взаимодействуя со специфическими рецепторами, локализованными на клеточных мембранах, стимулируют функциональную активность клеток и их дифференциацию. Под действием цетокинов инициальные клетки меристемы дают начало клонам специализированных клеток молодых корней. Структура инсулина – аминокислоты в виде двух пептидных цепей, соединенных сульфидными мостиками, близка к строению цетокинов и имеет характерные сульфидные связи. Поэтому, инициальные клетки меристемы могут воспринимать их как собственные биоактивные химические соединения, которые дополнительно направляют развитие и дифференцирование стволовых клеток. 2. Воздействие барьерных миниразрядов. В зоне действия разряда обрабатывались: a) Суспензия, содержащая споры нитчатого гриба плесени Penicillium notatum. Обработка спор вызывала изменение морфологических признаков нитчатого гриба. Cкорость роста гриба увеличивалась примерно в 5 раз; плесень начинала выделять очень сильный антибактериальный препарат. b) Питательная среда с вирусом гриппа А. В разряд помещался бульон, содержащий вирусы гриппа А. Вирусологические исследования проводились с использованием общепринятых методик. Облученными вирусами гриппа А заражали куриные эмбрионы. Фиксировались начало, причина и скорость гибели эмбрионов. Опыты показали: вирусы гриппа А после облучения трансформировались в чрезвычайно агрессивную форму. Куриные эмбрионы, инфицированные такими вирусами, быстро погибали - все 100%; причина – массовая гибель эритроцитов. Известны мутагены влияющие на микроорганизмы. Барьерный разряд [1] не имеет аналогов в природе и является новым фактором воздействия на живые системы к которому нет адаптации. Микроорганизмы на газоразрядную обработку реагируют появлением целого спектра новых качеств, ранее потенциально скрытых. Результатом таких биологических эффектов является более полная реализация генетического потенциала микроорганизмов, выражающаяся повышением устойчивости к экстремальным воздействиям и появлением высокотоксичных форм с полифункциональной биологической активностью. 3. Действие активных форм кислорода. Скорость роста всходов гороха, огурца на электродах из нержавеющей стали, алюминия в 3,5 - 4 раза выше, чем на подложке из стекла. Если же на игольчатые электроды, введённые в луковицу, подать переменное напряжение порядка 1В, то скорость роста корешков луковицы достигнет 106 нм/с. Используемые металлы, имеют тонкую окисную плёнку. Адсорбция воды на этой пленке происходит как в виде молекул H2O, так и в виде молекул H2O в диссоциированном на протоны и гидроксид-анионы состояниях. Последние отдают электроны в металл и превращаются в молекулы перекиси водорода, которые оказывают стимулирующие воздействия на биологические объекты. Протоны, забирая электроны, превращаются в атомы и молекулы водорода. Так, окисные плёнки поверхности металлов фактически являются генераторами активных форм кислорода. Биологические исследования предполагают использование живых организмов в качестве тестовых систем. По ответной реакции клеток биосистемы можно судить о потенциальной опасности воздействия тех или иных факторов. Например, микромеханическое разрушение клеток может стать причиной быстрого и неконтролируемого развития опухолей, различных форм новообразований после проведения биопсии или малотравматичных операций, а микроразряды - приводить к появлению новых вирусных заболеваний. Discovered the effect of the mini electrical discharge on viruses and spores of penicillin, micro-mechanical destruction of cells. THE RESULTS ARE HIGH EFFICIENCY OF PROCESSING IN BIOLOGICAL SYSTEMS. Shalimov V.V., Chechulin I.V. Литература 1. Шалимов В.В. Атмосферный барьерный разряд в неоднородном электрическом поле // ЖТФ, 1993г. Том 63. № 9. стр.185-190
109
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------СОБСТВЕННЫЕ ПОЛЯ И ИЗЛУЧЕНИЯ БИОСИСТЕМ ИЗМЕНЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ОВАРИАЛЬНЫХ ФОЛЛИКУЛОВ У РЫБ К СТЕРОИДНЫМ ГОРМОНАМ IN VITRO ПРИ ДИСТАНТНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ Бурлаков А.Б., Бурлакова О.В., Голиченков В.А. Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова, Биологический ф-т, Россия, г.Москва, Ленинские горы, МГУ. Д.1, корп.12. E-mail: burlakovao@mail.ru Со времени открытия в начале ХХ века А.Г. Гурвичем митогенетического излучения, способного на расстоянии стимулировать митозы, показано существование сверхслабых излучений живых систем на всех уровнях организации, обусловливающих дистантные влияния на процессы их жизнедеятельности. Наличие дистантных взаимодействий убедительно продемонстрировано у бактерий, на одноклеточных (дрожжи), на растительных тканях (семена, почки, листья, древесная кора), на насекомых, на свежесрезанной шерсти животных и на волосах и крови человека, на органных культурах млекопитающих, на рыбах и амфибиях, на грибах и т.д. Однако, подходы к исследованиям механизмов этих явлений из-за сверхнизкого энергетического уровня биоизлучения, вероятно компенсируемого его высокой специфичностью, чрезвычайно затруднены. В настоящей работе исследовали изменение чувствительности овариальных фолликулов вьюна Misgurnus fossilis к стероидным гормонам in vitro при дистантных взаимодействиях. Инкубацию фрагментов яичника, содержащих 80-100 ооцитов, проводили в кварцевых кюветах в растворе Эрла по стандартным методикам. по гормональной стимуляции созревания ооцитов in vitro под действием стероидных гормонов разных функциональных групп. В одной экспериментальной группе задавали концентрацию стероидного гормона (10 мкг/мл), вызывающей через 18 часов созревание ооцитов вьюна. В другой - концентрация гормона была подпороговой (1 мкг/мл), не приводящей в норме за это время к созреванию ооцитов. Затем кюветы разных экспериментальных групп располагали одну над другой и помещали в металлический контейнер в термостат (+18оС). Контролем служили отдельно стоящие кварцевые кюветы с фрагментами яичника в растворе Эрла без гормонов (К1), кварцевые кюветы с фрагментами яичника в растворе Эрла с концентрацией гормона в среде 10 мкг/мл (К2) и кварцевые кюветы с фрагментами яичника в растворе Эрла с подпороговой концентрацией (1 мкг/мл) гормонов в среде (К3). Количественную оценку процесса созревания ооцитов (процент созревания) проводили через 18 ч инкубации после фиксации фрагментов яичника просветляющей жидкостью Серра путем просчета под бинокуляром созревших ооцитов без признаков дегенерации с четко выраженными анимальными полюсами и общего числа нормальных ооцитов с ядром (незрелых ооцитов). Все эксперименты проведены в 15-20 кратной повторности. У икромечущих рыб разных систематических групп наиболее активными стимуляторами созревания самок и созревания ооцитов in vitro являются (в порядке убывания) минералкортикоиды → прогестины → глюкокортикоиды → андрогены, а эстрогены обладают чрезвычайно малой способностью стимулировать созревание ооцитов и не способны индуцировать овуляцию. Поэтому созревание ооцитов вьюна стимулировали кортикостероидами (кортексолон - 17α-21-диокси-4прегнен-3,20-дион и кортизол), прогестинами (прогестерон, оксидопрогестерон), андрогенами (тестостерон, метилтестостерон) и эстрогенами (эстрадиол-17β). Показано, что при надпороговой концентрации стероидов происходит созревания ооцитов, а при подпороговой – нет. При дистантном взаимодействии фрагментов яичника, находящихся в надпороговой и подпороговой концентрациях стероидных гормонов, происходит созревание ооцитов в обеих группах. При дистантном взаимодействии групп фолликулов с разной концентрацией кортексолона в надпороговой концентрации (10 мкг/мл) наблюдали созревание 60-78% ооцитов (в К2 – 75-92%), а в подпороговой – 18-30% (в К3 – 0). В случае кортизола в надпороговой концентрации наблюдали созревание 12-29% ооцитов (в К2 – 30-44%), а в подпороговой - 8-18% (К3-0). При дистантном взаимодействии групп фолликулов с разной концентрацией прогестерона в надпороговой концентрации (10 мкг/мл) наблюдали созревание 40-53% ооцитов (в К2 – 55-70%), а в подпороговой – 15-25% (в К3 – 0). В случае оксидопрогестерона в надпороговой концентрации наблюдали созревание 65-75% ооцитов (в К2 – 70-87%), а в подпороговой - 27-38% (К3-0). При дистантном взаимодействии групп фолликулов с разной концентрацией тестостерона в надпороговой концентрации (10 мкг/мл) наблюдали созревание 2-7% ооцитов (в К2 – 25-40%), а в подпороговой – 0 (в К3 – 0). Аналогичные результаты получены и при действии метилтестостерона. В случае эстрадиол-17β ни в одной из экспериметальных групп при данной постановке эксперимента созревания ооцитов не наблюдали. Таким образом, дистантные взаимодействия фрагментов яичника in vitro с надпороговой и подпороговой концентрациями стероидных гормонов разных функциональных групп приводят к достоверным изменениям процента созревания ооцитов. Очевидно, активация процессов, приводящих к созреванию ооцитов надпороговой дозой гормона сопровждается усилением биоизлучений, стимулирующим процесс созревания в подпорговой дозе гормона. Степень проявления эффекта зависит от функциональной группы гормона и, повидимому, от его положения в цепи биосинтеза стероидов в яичнике. ALTERATION OF SENSITIVITY OF FISHE OVARIAN FOLLICLES TO STEROID HORMONES IN VITRO AT LONG RANGE INTERACTIONS A.B., Burlakov, O.V, Burlakova, V.A Golichenkov. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia.
110
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------К МЕХАНИЗМАМ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ В РАЗВИТИИ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ СВЕРХСЛАБЫМИ БИОИЗЛУЧЕНИЯМИ. Бурлаков А.Б., Бурлакова О.В., Голиченков В.А. Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Биологический ф-т, Россия, Москва, Ленинские горы, д.1, корп.12. E-mail: burlakovao@mail.ru Помимо общей коррекции развития результатом дистантного взаимовлияния может быть появление различных аномалий развития, специфических для каждого случая подбора взаимодействующих стадий и оптических условий волновой коммуникации. При оптических контактах ранних зародышей низших позвоночных особенно ярко это проявляется в нарушениях морфогенезов при формировании осевых структур зародыша [1]. Так, оптическое совмещение оплодотворенной икры вьюна, приступающей к дроблению, с зародышами, переходящими к гаструляции (т.е. первой дифференцировке на зародышевые листки, дающие в последствии определенные спектры дальнейших дифференцировок органов и тканей) вызывало появление зародышей с раздвоением головного конца (до 8% зародышей), причем уровень раздвоения мог быть в разной степени смещен к каудальной (хвостовой) области зародыша в зависимости от условий эксперимента. Оптический контакт зародышей шпорцевой лягушки, проявившей себя наиболее чувствительной к оптическим взаимодейстивиям среди исследованных нами амфибий, так же приводил в определенном проценте случаев к нарушению морфогенеза головных (до появления двухголовости), туловищных и хвостовых структур. Таким образом, волновые дистантные взаимодействия способны вызывать в развивающемся зародыше процессы эквивалентные либо эктопической активации экспрессии ключевых генов-регуляторов, либо удалению компетентного клеточного материала, отсутствие которого у неповрежденного развивающегося зародыша можно имитировать только блокированием специфического механизма приобретения компетенции. К тому же механизмом, осуществляющим неспецифическую эпигеномную регуляцию, является регуляция уровня свободнорадикальных реакций (одного из параметров окислительно-восстановительного гомеостаза) в развивающемся зародыше, в свою очередь четко реагирующего на биоизлучение [2]. Интересно, что морфогенетические аномалии при оптических контактах насекомых (эмбрионы и личинки мухи Drosophila melanogaster) проявляются уже у взрослых мух (стадия имаго) [3]. Отсроченный морфогенетический эффект оптических контактов у мух, в отличие от непосредственно разворачивающегося у зародышей позвоночных, хорошо коррелирует с особенностями типов развития этих групп. Две разные стратегии, определяющие начало онтогенеза, накладывают отпечаток на весь последующий его ход. Назовем их регуляционной стратегией онтогенеза вторичноротых (в т.ч. позвоночных) и стратегией онтогенеза первичноротых – мозаиков (в т.ч. мух). По первой стратегии дифференцировка прогрессивно идет по ходу онтогенеза с начала дробления. Организация раннего онтогенеза у первичноротых-мозаиков, построенная таким образом, что всегда имеет место «предразметка», начиная с предразметки цитоплазмы яйцеклетки, занимаемой дочерними ядрами дробящейся зиготы. Т.е. детерминация отдельных участков цитоплазмы яйцеклетки к развитию определенных органов личиночной системы заканчивается у Drosophila melanogaster уже к моменту откладки яйца. Т.о. то, что достигается по ходу дробления в регуляционном варианте вместе с увеличением числа клеток и с началом работы их ядер, в мозаичном - уже дано ранним зародышам как следствие работы материнских генов в самом начале дробления и вне зависимости от него. Органы имаго на личиночных стадиях развития представлены имагинальными дисками – группами клеток, детерминированными к развитию в специализированные структуры и имеющими четкую локализацию в организме личинки. В этом случае, нарушения в следствии оптических контактов молекулярно-генетических механизмов, регулирующих закладку и «предразметку» имагинальных дисков в организме личинок мух, проявляются (реализуются) уже на стадии имаго. Таким образом, механизмы морфогенетических нарушений, вызванных дистантными взаимодействиями, имеющие разное онтогенетическое проявление, определяются сходными процессами в организме и хорошо коррелируют с особенностями динамики развертывания этих процессов в определенном типе онтогенеза. ABOUT MECHANISMS OF MORPHOGENETIC ANOMALIES IN DEVELOPMENT CAUSED BY ULTRAWEEK BIOEMISSION. A.B. Burlakov, O.V. Burlakova, V.A. Golichenkov. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia. Литература 1. Бурлаков А.Б. Бурлакова О.В., Голиченков В.А.. Дистантные волновые взаимодействия в раннем эмбриогенезе вьюна Misgurnus fossilis L // Онтогенез, 2000, т.31, №5, с.340-347. 2. Бурлаков А.Б., Бурцев А.С., Чернова Г.В., Капранов Ю.С., Куфаль Г.Э., Матюхин И.В., Перминов С.В., Першин И.М. // Электромагнитные волны и электронные системы. 2011, т.16, №11, с.23-32. 3. Бурлаков А.Б., Бурлакова О.В., Голиченков В.А.// В кн.: «Современные проблемы физики, биофизики и информационных технологий» - Краснодар: Краснодарский ЦНТИ. 2010. 281с.
111
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ Бурлаков А.Б., Капранов Ю.С., Куфаль Г.Э., Перминов С.В. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, Россия, г. Москва, Ленинские горы, 1, E-mail: av60017@comtv.ru Сверхслабые излучения живых организмов к настоящему времени являются экспериментально установленным фактом. Неоднократно предпринимались попытки зарегистрировать эти излучения с помощью инструментальных средств фотометрии. Были зарегистрированы излучения живых организмов, возникающие в процессе клеточного деления на начальной стадии биогенеза. Обсуждается возможность оценить физические свойства этих излучений по полученным экспериментальным результатам [1]. В качестве регистрирующего инструмента использовались фотоприемные устройства на внешнем фотоэффекте – фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Типичная форма сигнала биофотонной эмиссии на выходе усилителя ФЭУ приведена на рис.1. Зарегистрированный сигнал представляет собой набор коротких импульсов на фоне шумов ФЭУ. Наблюдался следующий эффект. Непосредственно перед первым делением зиготы наблюдали резкое (в 1,5 раза по амплитуде) кратковременное уменьшение шумов ФЭУ по сравнению со средним уровнем. Уровень собственных шумов ФЭУ определяется из соотношения (1):
i
2 ei ФК G 2 1 B f
4 kT f RЭ
2 i ДР iT2 ,
(1)
где в выражении e – заряд электрона, G – коэффициент усиления ФЭУ, k – постоянная Больцмана, Ттемпература окружающей среды К. Соотношение уровня шумов в начальном состоянии к уровню шумов ФЭУ непосредственно перед первым делением зиготы обозначим как m2. Поскольку такие параметры ФЭУ, как его коэффициент усиления G b фактор шума В, зависят только от конструктивных параметров прибора (ФЭУ), то мы выдвинули предположение, что наблюдается изменение эффективной шумовой температуры ФЭУ. Такой эффект наблюдается в некоторых полупроводниках и диэлектриках при сильной поляризации вещества внешним статическим полем. Зная значение m2 из экспериментальных данным, оценим изменение шумовой температуры ΔТ К. С учетом, что m>1, получаем:
T1 m 2T2 m 2 1
2eiФК G 2 1 B RЭ 4k
(2)
При экспериментально измеренных значения m2 от 2,2 до 4, и Т1 = 300 К, величина ΔТ принимает значения от 20 до 50. С точки зрения классической термодинамики, процессы, связанные с переходом тепла от менее нагретого тела к более нагретому невозможны. Однако, с точки зрения квантово механических представлений процесссы «с нулевым трением» вполне допустимы. 816 60 50 40 30 20 10 0 -10 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Рис.1. Cигнал биофотонной эмиссии на выходе ФЭУ Полученные результаты позволяют выдвинуть предположение, что в основе процессов излучения биологических объектов лежат макроскопические проявления квантово-механических эффектов. MACROSCOPIC QUANTUM-MECHANICAL EFFECTS IN BIOLOGICAL PROCESSES A.B.Burlakov, Y.S. Kapranov, G.E. Kufal, S.V. Perminov Lomonosov Moscow State Universiny, E-mail: av@biophys.ru Литература 1. Бурлаков А.Б., Бурлакова О.В., Аносов В.Н., Перевозчиков Н.Ф., Пушкарь В.Я., Голиченков В.А. 2001. Синергетика. Т.4. МГУ. М. С. 288-299. 2. Орлов Д.А.// Приемники оптического излучения, М.: МЭИ, 2010. - 80 с.
112
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------КЛАСТЕР ФОТОННЫХ ПРЕПАРАТОВ Кричков А.Г. Шнайбель О.И. МЦРиО ООО «Ла Лик», 123056 Россия, Москва, Б. Грузинская 60, стр. 1. Lalick@yandex.ru В рамках профессиональной деятельности были проведены исследования препарата «Звездная пыль» (SSH&H), прошедшему государственную регистрацию и внесенному в государственный реестр. Цель: статистически достоверно произвести измерение изменения удельной активности радионуклидов в теле человека при применении препарата (перорально). Потребляемый человеком препарат прошел исследования в Национальном ядерном исследовательском университете (МИФИ) на предмет радиоактивности и наличия радионуклидов. По результатам протоколов испытаний получено Свидетельство о соответствии критериям радиационной безопасности. Дальнейшие исследования были проведены на базе лаборатории спектрометрии излучения человека (СИЧ), ФМБА ФГУ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна (бывший Государственный научный центр – Институт биофизики). Оборудование: был использован полупроводниковый детектор гаммаизлучения компании Canberra Industries, Inc (USA) GC10021 № b08108 c анализатором импульсов DSA-1000 № 00000699 и программным обеспечением Genie-2000 (версия V3.2.1). Время измерения: контрольное измерение – 5 минут. Эксперимент – 5 минут. Общее время измерения – 10 минут. Контроль по площади пика. Полученные результаты Рисунок № 1. Спектрограмма контроля. Рисунок № 2. Спектрограмма эксперимента
По 40К (1460 кэВ), происходит увеличение с 1,727 Ч 103 Бк до 6,031 Ч 103 Бк и с 1,840 Ч 103 Бк до 5,067 Ч 10 Бк. Одновременно происходит увеличение чистой площади пика. Дополнительно происходит снижение активности по Ra + доч., 137Cz. Таблица № 1. Изменение чистой площади пика по 1460 кэВ. Погрешность До После 31 51,3 ± 6,91 35 96,3 ± 6,97 3
Чтобы исключить возможные радионуклиды по энергии фотонов Е = 1460 кэВ это: 4019 К; 6528Ni», был проведен дополнительный анализ препарата методом спектрометрии, который не подтвердил наличие радионуклидов по данным энергиям фотонов. В исследуемом препарате нет ни одного химического элемента и возможного радионуклида, которые могли бы влиять на изменение энергии в человеке, в спектре гамма квантов. Препарат проявляет свою биологическую активность, только в одном случае – вступив во взаимодействие с внутренней средой организма человека. Так как наблюдаемое изменение удельной активности в теле человека в спектре гамма квантов тождественно потоку фотонов, то отнесение препарата «Звездной пыли» (SSH&H) к кластеру фотонных препаратов, следует считать корректным. Аналоги исследуемого препарата отсутствуют. Определяющим механизмом действия препарата при применении человеком является следующее – поддерживает возможность человека, независимо от его возраста, генерировать электромагнитную волну в спектре гамма квантов, что является естественным для физиологии человека и непротиворечивым фактом. С течением времени наблюдается снижение средней температуры (энтропии) тела, далее наблюдается восстановление гормонального профиля крови. В совокупности эти два эффекта дают возможность подвергнуть ремиссии болезни различной этиологии и произвести кардинальное торможение процесса физиологического старения. CLUSTER OF PHOTON PREPARATIONS A.G. Krichkov, O.I. Shnaybel ICR&R Ltd «La Liсk» E-mail: Lalick@yandex.ru
113
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------О МЕХАНИЗМАХ ОТВЕТА ЭМБРИОНАЛЬНЫХ БИОТЕСТОВ НА БЕСКОНТАКТНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ДРУГИМИ ОРГАНИЗМАМИ Мелехова О.П. Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Биологический факультет 119234, Москва, Ленинские горы, 1, 12. Muffs2013@gmail.com Известны различные излучения живых организмов (в т.ч. человека), которые могут служить источником интегрального поля у поверхности тела и средством дистанционных взаимодействий между организмами. Излучения организмов относятся к сверхслабым. В частности, у человека могут регистрироваться на расстоянии электромагнитные поля и излучения с частотами до 1000Гц, акустические поля, радиотепловые, ИК-, оптическое и УФ-излучения, [1]. Не изученной остается вторая сторона вопроса о возможности волновых межорганизменных коммуникаций: механизмы детекции и ответа биологической системы на слабые и сверхслабые сигналы. На биологическом факультете МГУ разработана и запатентована технология экспрессной детекции биологического эффекта малых доз химических воздействий и электромагнитных излучений (ЭМИ) [2]. В основе технологии лежит измерение адаптационного стресса чувствительных тест-объектов в ранние сроки после воздействия с последующей проверкой надежности заключения по характеру отсроченных биологических эффектов. Адаптационный окислительный стресс полуколичественно оценивали по сдвигу уровня свободнорадикальных (СР) процессов, применяя метод радикальной сополимеризации радиоактивного индикатора акриламида (АА-14С). Метод основан на высокой реакционной способности метаболических свободных радикалов, а также СР окислительного стресса. В качестве основного биотеста предложены эмбрионы амфибий – лабораторной линии африканской шпорцевой лягушки. Показано, что малые и сверхмалые дозы электромагнитных и химических воздействий вызывают изменение уровня СР в ранние сроки и позже аномалии развития и гибель эмбрионов. С помощью представленной чувствительной тест-системы исследовали бесконтактные взаимодействия организмов. Преимущества этой тест-системы определяются следующим: уровень метаболических свободнорадикальных процессов в норме является важным параметром окислительно-восстановительного гомеостаза клетки; изменение этого параметра при внешнем воздействии дает сигнал для выбора каскада реакций, ведущих либо к адаптации, либо к гибели клетки. Оба пути связаны с изменением физикохимического состояния мембранного аппарата и инициируются развитием цепных реакций СР-окисления. Парадоксальные реакции клеток на сверхслабые воздействия развиваются по мембранному типу, причем СРреакции могут служить усилителями слабых сигналов. Преимущества эмбриональных биотестов в критические периоды развития связаны с высокой скоростью видимых морфологических изменений, инициируемых физикохимическими процессами, при пониженной способности к репарации. В опытах использовали три модели: А) источник: ладони человека, детектор: эмбрионы амфибий Xenopus laevis; расстояние – 15 см; Б) источник: ладони человека, детектор: морской колониальный гидроидный полип Obelia loveni; расстояние – 15 см; В) источник: эмбрионы рыб (вьюн) на продвинутой стадии развития (13 сомитов), детектор: эмбрионы того же вида в начале развития (2 – 8 бластомеров); отдельные кварцевые кюветы с источником и детектором располагались одна над другой. Инкубация в растворе радиоактивного индикатора – 90 мин. (А и Б) и 180 мин. (В). Оценка результата воздействия – по изменению уровня радиоактивности опытных проб по отношению к контрольным, что пропорционально содержанию в объектах СР. Длительные наблюдения последствий воздействия - 120 час. Результат А – после воздействия в первые 90 мин. уровень СР снижается на 40 – 50% (антиоксидантный эффект). В течение последующих 5 суток наблюдали ускорение развития на 1 – 2 стадии и синхронизацию по сравнению с контролем. Результат Б: после воздействия – снижение уровня СР на 30 – 50%; уменьшение количества дегенерировавших полипов. Результат В: достоверное повышение уровня СР в младших эмбрионах после воздействия, синхронизация и ускорение развития в течение 48 час. Результаты свидетельствуют о том, что: 1) свободнорадикальные процессы являются чувствительным показателем первичного механизма восприятия слабых сигналов; 2) бесконтактное воздействие на развивающиеся объекты синхронизирует и ускоряет процессы развития. ABOUT THE MECHANISMS OF THE EMBRYO TESTS’ RESPONSE TO THE TOUCHLESS INTERACTION OF OTHER ORGANISMS Melekhova O.P. Moscow state Lomonosov university, Biology Department 119234 Moscow, Leninskie Gory, 1, 12 Литература: 1) Годик Э.Э., Гуляев Э.В. Физические поля человека и животных. // В мире науки. 1990. №5. С. 75 – 83. 2) Мелехова О.П. Свободнорадикальные процессы в эпигеномной регуляции развития. М.: Наука, 2010. 20 п.л.
114
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ИССЛЕДОВАНИЕ ВКЛАДА РАСТЕНИЯ В ИЗМЕНЕНИЕ ФОНОВОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ НАПРАВЛЕННОГО ДИСТАНЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЧЕЛОВЕКА Е.П Тетерин, С.А.Анисимова, А.П.Назаров, П.Е.Тетерин1, В.К.Лукичева Ковровская государственная технологическая академия им.В.А.Дегтярева, 1 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» 601910, Россия, Владимирская область, г.Ковров, ул.Маяковского 19, E-mail: phys-tep@mail.ru Исследования полевых информационных взаимодействий на уровне биологических объектов начинались еще с опытов В. М. Бехтерева в 20-х годах прошлого века, когда им изучался эффект внушения на расстоянии группе дрессированных собак. Теория информационного взаимодействия пока не имеет общепризнанного теоретического обоснования. В том числе и по причине отсутствия нетравмирующих методов регистрации. Любой контактный метод вызывает дополнительную реакцию живых тканей, которую трудно отделить от реакции на воздействие. Авторы, придерживаясь принципов целостности биологических объектов и комфортности их существования во время эксперимента, разработали методику бесконтактного исследования электромагнитного поля вблизи растения, где в качестве зондирующего излучения выступает фоновое электромагнитное поле, с которым растение находится в состоянии динамического равновесия. Как следует из уравнений Максвелла, электромагнитные поля вблизи растения являются суперпозицией фонового электромагнитного поля и собственного электромагнитного поля растения, создаваемого слабыми внутренними биотоками, свойства которых зависят от состояния вещества исследуемого растения и от природы физического воздействия. В качестве физического воздействия на растение применялось направленное 10-минутное дистанционное воздействие человека, находящегося за кирпичной стеной в другой аудитории на расстоянии 2 метров от растения. Экспериментальная установка состояла из двух идентичных каналов, каждый из которых включал в себя датчик электромагнитного поля, широкополосный усилитель с полосой пропускания от 20 Гц до 200 МГц. Оцифровка поступающего сигнала осуществлялась с частотой 109 выб./с. Исследуемое растение помещалось вблизи датчика электромагнитного поля первого канала. Электромагнитный сигнал первого канала с растением характеризуется функцией U 1 , пустого второго канала – функцией U 2 , которые могут быть представлены в виде:
U 1 (t ) A1 (1 1i cos( i t )) cost 1 (t )
U 2 (t ) A2 (1 2 i cos( i t )) cost 2 (t ) Неупорядоченный характер электромагнитного фона приводит к флуктуациям сдвига фаз (t ) 1 (t ) 2 (t ) . Снятые в различные моменты времени гистограммы распределения говорят о стабильном характере электромагнитного фона вблизи растения в спокойном состоянии и о сдвиге распределения при каждом направленном дистанционном воздействии (рис.1). В 20 проведенных экспериментах сдвиг распределения варьировался от 0,7% до 16% в зависимости от времени года, суток, состояния растения и человека. Полученные результаты позволяют предположить, что направленное дистанционное воздействие человека на растение меняет фазовые характеристики электромагнитного фона вблизи растения, что является базой для дальнейших исследований по регистрации с помощью растений дистанционной передачи информации о состоянии человека.
Рис.1. Гистограмма распределения фазового сдвига электромагнитного фона вблизи растения при направленном дистанционном воздействии человека. STUDY OF THE PLANT IMPACT IN BACKGROUND ELECTROMAGNETIC FIELD DUE TO THE DIRECTED DISTANT INFLUENCING OF A HUMAN E.P.Teterin, C.A.Anisimova, A.P.Nasarov, P.E.Teterin1, V.K.Lukichova Kovrov State Technological Academy by V.A.Degtyarev, E-mail: phys-tep@mail.ru
115
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ИССЛЕДОВАНИЕ ВКЛАДА РАСТЕНИЯ В ИЗМЕНЕНИЕ ФОНОВОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПОЯВЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТЕЛА Е.П Тетерин, С.А.Анисимова, П.Е.Тетерин1, В.К.Лукичева Ковровская государственная технологическая академия им.В.А.Дегтярева, 1 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» 601910, Россия, Владимирская область, г.Ковров, ул.Маяковского 19, E-mail: phys-tep@mail.ru Изучение действия слабых электромагнитных полей на биологические системы – актуальная задача электромагнитобиологии. Взаимодействие электромагнитного поля с веществом рассматривают преимущественно как результат воздействия электрической составляющей поля с зарядами в составе вещества, так как действие силы Лоренца со стороны магнитной составляющей поля на эти же заряды на два порядка меньше. Но в веществе живой природы протекание биохимических реакций зависит от спинового состояния валентных электронов, на которое способно влиять магнитное поле весьма малой интенсивности [1]. Поэтому при оценке влияния электромагнитного поля на вещество живой природы пренебречь действием магнитной составляющей поля очевидно нельзя, так как характер протекания биохимических реакций определяет его состояние. Как следует из уравнений Максвелла, электромагнитные поля вблизи растения являются суперпозицией фонового электромагнитного поля и собственного электромагнитного поля растения, создаваемого слабыми внутренними биотоками, свойства которых зависят от состояния вещества исследуемого растения и от природы физического воздействия. Анализируя эти изменения, можно определять характеристики раздражителя, например, приближение какого-либо объекта к растению Авторы предлагают применить разработанный ими не травмирующий бесконтактный метод исследования поведения растения в фоновом электромагнитном поле для определения характеристик внешнего раздражителя, например, периода колебаний диэлектрического шарика, колеблющегося в разных условиях, в том числе в темноте и будучи отгороженным от растения экраном. Экспериментальная установка состояла из двух идентичных каналов, каждый из которых включал в себя датчик электромагнитного поля, широкополосный усилитель с полосой пропускания от 20 Гц до 200 МГц. Оцифровка поступающего сигнала осуществлялась с частотой 109 Гц. Исследуемое растение помещалось вблизи датчика электромагнитного поля первого канала. Полагаем, что 1 и 2 каналы регистрируют функции: в первом канале f1 (t ) E1 (t ) фона V (t ) объекта ; во втором канале f 2 (t ) E 2 (t ) фона ,где E1 (t ) фона и E 2 (t ) фона - напряженности фонового электромагнитного поля в первом и втором каналах соответственно; V (t ) объекта - возмущение электромагнитного поля, вносимое растением в первом канале. Предложенная авторами методика Фурье-обработки этих функций позволяет, сравнивая амплитуды и частоты Фурье в первом и втором каналах, выделить информацию об изменении состояния растения. В результате многократно проведенных экспериментов с разными растениями (Kalanchoe diagremontiana, Kalanchoe tomentosa, Echinocereus pectinatus), разными формами датчиков (одинарный провод, плоские широкие пластины, плоские узкие пластины), разными расстояниями (от 10 до 50 см) по реакции растения были определены периоды колебаний диэлектрического шарика. Статистическая обработка результатов измерений для всех растений в совокупности показывает: 1) для шарика с реальным периодом Tp 1,00 c период колебаний, рассчитанный по реакции растения составил Т э 0,976 0,019 с с относительной погрешностью 1,9% ; 2) для шарика с реальным периодом T p 1,15 c период колебаний, рассчитанный по реакции растения составил Т э 1,169 0,045 с с относительной погрешностью 3,9% ; 3) для шарика с реальным периодом Tp 1,30 c период колебаний, рассчитанный по реакции растения составил Т э 1,265 0,045 с с относительной погрешностью 3,6% . Таким образом, можно предположить, что реакция растения на появление и движение диэлектрическрого шарика не связана с особенностями строения растений, а обусловлена воздействием фонового электромагнитного поля, промодулированного колеблющимся шариком. STUDY OF THE PLANT IMPACT IN BACKGROUND ELECTROMAGNETIC FIELD DUE TO THE APPEARANCE OF A DIELECTRIC BODY E.P.Teterin, C.A.Anisimova, P.E.Teterin1, V.K.Lukichova Kovrov State Technological Academy by V.A.Degtyarev, E-mail: phys-tep@mail.ru 1 National Recearch Nucleus University “MEPhI” ”, National Research Centre “Kurchatov Institute” 1 National Литература 1. Дроздов А.В и др...// Биофизика, 2010, т.55, №4, с.740 www.biophys.ru/archive/lednev2010/drozdov.pdf
116
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ИНТЕГРАЛЬНОЕ ПОЛЕ И ИЗЛУЧЕНИЕ ОРГАНИЗМА (НА ПРИМЕРЕ ЧЕЛОВЕКА) Егоров В.В. ФГБОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И. Скрябина (Московская ветеринарная академия), Россия, 109472. Москва, ул. Скрябина, д. 23 Е-mail: kaf_chimii@mgavm.ru Разработанный автором метод ПВС, основанный на снятии показателей всхожести семян после воздействия [1], позволил доказать преимущественно электромагнитную природу интегрального биологически активного поля (БАП) организма, получить его спектр, построить карту, выявить динамику, обнаружить феномены в моменты рождения и гибели (растений и животных). Изучена возможность экранирования БАП, влияния на него внутреннего настроя, полей других людей, растительных и животных организмов, а также металлов, химических соединений, плоских и пространственных фигур. Показана возможность диагностики и подбора диеты по состоянию поля. Обнаружено излучение глаз организмов. INTEGRAL FIELD AND RADIATION OF THE BODY (FOR THE MAN) Egorov V.V. Scriabin Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology, 109472. Russia, Moscow, Scriabin Str, 23. E-mail: kaf_chimii@mgavm.ru The method of the investigation of biofield developed by the author based on the determination of root rate and germination of seed after exposure [1]. It allowed to prove the predominantly electromagnetic nature of the bioactive field (BAF) of the organism, to obtain its spectrum, to build a map, to reveal the dynamics, to find the phenomena at the moment of birth and death (to plants and animals). The possibility of screening BAF, the impact on it inner spirit and the fields of other people, plants, animals, metals, chemicals, planar and spatial figures, the possibility of the field diagnosis and selection of diet was obtained. The radiation of eyes was found. Литература 1. Егоров В.В. Патент РФ № 2325842.
117
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ВОЗМОЖНАЯ РОЛЬ РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ ВОДЫ В СЛАБЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ ПРИ ЭЛЕКТРОАДАПТАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ К СТРЕССОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ Андреев В.С. Учреждение ООО «ЭлектроЭкоТехнологии», 195027, Россия, Санкт-Петербург, Среднеохтинский проспект 2А-2, E-mail: office@elecotec.com В результате цикла работ, направленных на изучение возможностей интенсификации биотехнологических процессов с помощью слабых электрических полей и проведенных нами во ФГУП ГосНИИ Особо чистых биопрепаратов, нам пришлось столкнуться с феноменом существенного повышения стресс-устойчивости микроорганизмов самых различных таксономических групп под воздействием как внешних электрических полей низкой напряженности (10-30 В/см), так и полей, которые возникают в микробных популяциях в результате суперпозиции локальных градиентов электрического напряжения, обусловленных наличием межфазных двойных электрических слоев вблизи поверхностей микробных клеток [1]. Обнаруженные эффекты побудили нас к более углубленному изучению процессов, лежащих в их основе, что, в итоге, позволило сформулировать концепцию «электробиохимического механизма адаптации микроорганизмов к стрессу». С помощью данных ГГО им. Воейкова методом корреляционного анализа была выявлена также зависимость эффекта электроадаптации микроорганизмов от ряда космо-гелио-геофизических факторов. Этому способствовало также параллельное с микробиологическими экспериментами регулярная постановка на протяжении 2-х лет теста Пиккарди (осаждение водного раствора оксихлорида висмута Bi(Cl)O), который демонстрирует влияние солнечной активности на состояние коллоидной системы. Были исследованы электростатическая и биохимическая составляющие этого механизма. Последняя - оказалась связанной с экскрецией регуляторного вещества, которое мы назвали EF-фактор (Electric Field - Factor). Хромато-массспектрометрическое исследование, предпринятое совместно с Московским Антидопинговым Центром выявило преобладание в молекулах EF-фактора фосфатных групп. В порядке продолжения работ по воздействию электрических полей на жидкие среды к началу 2000-х годов нами был разработан и запатентован в России, а также 15 западно-европейских странах электросорбционный метод обработки гетерогенных жидкостей (так называемой «метод электроуправляемой сорбции»), который позволила предложить технологию децентрализованной доочистки и очистки воды хозяйственно-питьевого назначения. На базе указанной технологии был разработан и запущен в производство модельный ряд «электрокондиционеров воды «Каскад»® [2]. При этом удалось решить проблему реструктуризации воды с понижением ее окислительно-восстановительного потенциала. Разработанная технология позволяет достигать вышеуказанного эффекта при обработке достаточно больших объемов воды без преимущественного обогащения ее продуктами катодных реакций и связанного с ним неизбежного смещения рН воды в щелочную область, как это делается на большинстве известных сегодня установок. Мета-анализ накопленных данных, относящихся к исследованиям по выращиванию с использованием реструктурированной («ревитализированной», или оживленной») воды и электроадаптациии к стрессу микробных культур, растений и некоторых животных, сопровождавшихся эффектами активации роста биологических объектов, дают основание предположить существенную роль электроструктурирования воды при регуляции физиологической активности микроорганизмов. Помимо эффектов, вызванных непосредственных воздействием внешних электрических полей на микроорганизмы, очевидно, возникают (это доказано исследованиями и других авторов) структурные изменения воды в гидродинамических пограничных слоях Прандтля около микробных клеток. Эта реорганизация жидкокристаллической структуры воды, которая сопровождается изменением редокс-потенциала, а следовательно и условий электронного переноса, с необходимостью приводит к изменению картины распределения потенциалов и токов в цитоплазматических мембранах и биоэнергетических процессов с участием иммобилизованных молекул ферментов. Таким образом, становятся понятными основные направления дальнейшего исследования важнейших физиологических процессов при взаимодействии микробных популяций с окружающей средой и электрическими полями, в частности, при различных биотехнологических процессах, которые практически всегда являются стрессорными для живых клеток. POSSIBLE ROLE OF WATER RESTRUCTURING IN LOW ELECTRIC FIELDS DURING ELECTRIC ADAPTATION OF MICROORGANISMS TO STRESSES V.S. Andreev “ElectroEcoTechnologies, LLc”, E-mail: office@elecotec.com Литература 1. 1.Андреев В.С., Попов В.Г. Дронова Н.В. Электробиохимический механизм регуляции физиологической активности микроорганизмов на популяционном уровне//Биотехнология,1988, т.4, № 1, с.32. 2. 2.Андреев В.С. Электроуправляемая сорбция в практике водоочистки// Доклады межрегиональной научнотехнической конференции: "Новейшие инженерные разработки в области водоподготовки и водоотведения", Санкт-Петербург,19-21 апреля 2006 г. с.3.
118
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МИКРОКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ КАК МЕТОД ИНДИКАЦИИ АКТИВИРОВАННЫХ ВОД Бирзуль А.Н., Белковский П.В., Леник Е.А. Дальневосточный государственный университет путей сообщения, 680021, Россия, Хабаровск, Серышева 47, E-mail: birzul@list.ru В последние годы в биологии и медицине для лабораторной диагностики стал применяться тезиграфический метод, основанный на изменении формы кристаллов кристаллообразующего вещества при добавлении к нему различных примесей, в том числе биологических субстратов. В работе [1] экспериментально установлено появление крупных кристаллов соли при высушивании 0,9%-ного водного раствора NaCl, активированного рентгеновскими лучами c дозой 2 Gy. По нашему мнению, данный факт может быть успешно использован в качестве простого приема для определения характера активации воды. Напомним, что согласно [2] различают мягкий и жесткий типы активации воды, которые с учетом результатов [1] должны изменять ход кристаллизации соли и приводить соответственно к уменьшению и увеличению размеров кристаллов. С 2009 г. нами изучаются возможности кристаллографического метода в индикации активации воды. Методика получения кристаллограмм обычной и активированной вод несколько отличается от принятой в медицинской практике, поэтому опишем ее детально. Бутилированная вода первой категории разливалась в одинаковые стеклянные химические стаканы, в которые (за исключением контроля) были предварительно вставлены пластины из обычного и ЭМ-модифицированного ПНД. Кроме того, розлив осуществлялся в два кашпо из ЭМ-пластмассы. Удельная площадь контакта воды с полимером составила для всех пластин 0,04 см2/см3, а для кашпо − 0,4 см2/см3. Общее время экспозиции равнялось 144 ч, в течение которых из всех емкостей через разные промежутки времени отбирались пробы воды для приготовления солевого раствора. В качестве кристаллообразующего вещества выступала пищевая каменная соль (пр-ва ОАО «Тыретский солерудник»), которая растворялась во всех исследуемых пробах в количестве, необходимом для получения на их основе 0,9%-ного раствора NaCl. Затем на новое предметное стекло при помощи микродозатора Plastomed UNI 2010 наносили образцы полученных растворов в объеме 10 мкл, который является оптимальным с точки зрения площади стекла и удобства анализа кристаллических структур. Каплю каждой пробы воды высушивали при комнатной температуре в пяти повторностях. Микроскопически на увеличениях 4х и 10х изучали структуру кристаллов и ее изменения, характер кристаллографического рисунка. Фотографирование кристаллов производили через микроскоп «Micros-50» с помощью фотонасадки «ScopeTek DCM 300». Площади кристаллов определялись с помощью программы «AreaS» (Самарская ГСХА, автор Пермяков А.Н.). Результаты (рис.1) свидетельствуют о том, что площадь кристаллов практически не зависит от времени экспозиции и определяется в основном интенсивностью оказываемого на воду воздействия. Нами обнаружено, что ЭМ-активация воды способствует уменьшению кристаллов каменной соли и изменению их формы.
Рис.1. Динамика изменения площади и формы кристаллов в зависимости от времени экспозиции воды MICROCRYSTALLIZATION AS A METHOD OF INDICATION OF ACTIVATED WATERS A.N.Birzul, P.V.Belkovsky, E.A.Lenik Far Eastern State Transport University, E-mail: birzul@list.ru Литература 1. Яхно Т.А., Яхно В.Г. Основы структурной эволюции высыхающих капель биологических жидкостей// Журнал технической физики, 2009, том 79, вып. 8, Стр. 133-141. 2. Кисловский Л.Д. Реакции живых систем на слабые адекватные им воздействия // Электромагнитные поля в биосфере, 1984, Т.2, Стр. 16-26.
119
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------РЕЗОНАНСНАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД Бойцов А.А., 1Карпов Н.К., 2Пастухова А.В., Казаков А. Г. ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И.Ульянова (Ленина)» 197376, Россия, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д.5. aboiz@yandex.ru 1 Академия традиционной медицины, г. Москва. 2 ОАО «Усть-Ижорский фанерный комбинат», 196643, СПб., Колпинский р-н, п. Понтонный, ул. Фанерная, д. 5. Аппарат АОСВ предназначен для локальной очистки промышленных и хозяйственно-бытовых водных стоков от химических (в том числе – органических), а также от некоторых видов биологических загрязнений. Разработанный и построенный действующий макет аппарата состоит из трех основных блоков: 1) электрического блока питания; 2) блока управления аппаратом; 3) воздействующей погружаемой головки. Блок питания состоит из зарядного устройства и переносных аккумуляторов 12 В, с силой тока до (2-5) А. Блок управления предназначен для установки технологических параметров и автоматического регулирования процесса очистки сточных вод. Погружаемая головка (диаметр 190 мм, толщина 65 мм) помещается в сточной воде на глубине до 1 м, оказывает слабое электромагнитное и ультразвуковое воздействие резонансного типа на загрязнения и загрязняющие примеси в сточной воде. Поступающий в отстойник (или другую ёмкость) поток сточной воды с погруженной в него головкой непрерывно облучается, что приводит к резонансному изменению вязкости и увеличению интенсивности расслоения (всплытию – осаждению) примесей и взвесей. Разработанный аппарат не требует капитальных затрат на реконструкцию существующего оборудования, не требует изменения существующего технологического процесса, прост в процессе применения. Применение аппарата увеличивает скорость и эффективность расслоения, в результате чего ожидается сокращение времени отстаивания до 3-х раз, существенное увеличение КПД очистки сточных вод по общей и относительной массе извлекаемых загрязнений. Эффективность применения аппарата может быть существенно увеличена при его конструктивной (не слишком кардинальной) доработке применительно к индивидуальным конкретным условиям его использования. Рис. 1. Погружаемая головка АОСВ
Эффективность АОСВ была проверена на Усть-Ижорском фанерном комбинате (УИФК). Для предварительных экспериментов были взяты 2 бочки (с объемом по 200 л): А) хозяйственно-бытовые сточные воды; Б) производственные сточные воды. Было проведено двукратное воздействие аппарата по 15 минут с перерывом около 10 минут. Химический анализ показал, что после воздействия общее количество взвешенного вещества уменьшилось в обеих бочках в 1,5-1,8 раза, ХПК в бочке А снизился плавно, примерно на 50 %, в бочке Б сначала снижался незначительно и только к концу эксперимента снизился примерно на 30 %. Содержание железа, аммонийного азота практически не изменилось. Результаты сравнивались с учетом «холостых опытов». Блок управления позволяет устанавливать резонансные частоты, их последовательность и время воздействия. Однако следует отметить, что предварительный подбор резонансных частот для конкретных примесей и условий проведения предварительных экспериментов не проводился. THE RESONANCE TREATMENT OF THE WASTERWATERS Boytsoff A. A., 1Karpoff N. K., 2Pastukhova A. V., Kazakoff A. G. St.Petersburg's State Electrotechnical University "LETI", St.Petersburg, Russia 1 Academy of the Traditional Medicine, Moscow, Russia 2 Ust'-Izhora's Veneer Combine, St.Petersburg, Russia
120
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО МЕТОДА Казаринов К.Д., Малинин В.С., Чеканов А.В.1, Полников И.Г. ФИРЭ им.В.А.Котельникова РАН, 141 190, Фрязино, Моск. обл., Россия, kazarinov@ms.ire.rssi.ru 1 ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И.Пирогова Минздравсоцразвития России, Москва, Россия. В докладе представлен опыт использования хемилюминесцентного (ХЛ) метода для анализа быстропротекающих биохимических реакций, сопровождающих образование свободных радикалов при воздействии на суспензию иммунных клеток или модельные мембранные системы импульсов электрического поля, а также излучения микроволнового диапазона. Представлен пример конструкции хемилюминометра, рассмотрена кинетика хемилюминесценции, указаны параметры контроля данного процесса и приведены способы усиления сверхслабого свечения продуктов жизнедеятельности клетки с помощью химических и физических активаторов. Фундаментальные основы данного метода были заложены академиком РАМН профессором Владимировым Ю.А. [1]. Увеличение квантового выхода возбуждения молекул продуктов осуществляется с помощью химических активаторов ХЛ люминола и люцигенина. Что же касается повышения квантового выхода люминесценции возбужденных продуктов, то эту функцию выполняют вещества (физические активаторы ХЛ), которые перехватывают возбужденные состояния продуктов и высвечивают кванты света с высокой эффективностью. Нам удалось показать, что нейтрофилы и макрофаги крови человека отвечают вспышкой хемилюминесценции (ХЛ) на действие одиночного импульса электрического поля высокой напряженности [2]. Кроме того, изучалось влияние микроволнового излучения в диапазоне КВЧ на скорость накопления продуктов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав молекул фосфолипидов. В данном случае измерялась концентрация гидроперекисей в суспензии липосом, которую разводили в буферном растворе в соотношении 1:3 и регистрировали величину «быстрой вспышки» ХЛ. Во всех наших опытах микроволновое облучение приводило к ускорению процессов ПОЛ. Микроволновое облучение на длинах волн в КВЧ диапазоне при плотности падающей мощности 5 мВт/см2 после пробоя клеток снижало величину ХЛ ответа клеток на 15-20 %, что свидетельствовало о перестройке мембран, приводящей к закрыванию пор, образовавшихся при электрическом пробое мембран [3]. INVESTIGATION OF BIOLOGICAL EFFECTS OF ELECTROMAGNETIC FIELDS BY THE CHEMILUMINESCENCE METHOD Kazarinov K.D., Malinin V.S., Polnikov I.G. Institute of Radioengineering and Electronics RAS (Fryasino branch), Fryazino, Moscow reg., Russia, E-mail: kazarinov@ms.ire.rssi.ru Experience in the investigation of biological effects of electric pulses and microwave radiation by the chemiluminescence method of analysis of fast biochemical reactions that accompany the formation of free radicals is presented. The design of a chemiluminometer sample is presented, and the chemiluminescence kinetics are considered. The parameters of the measurement process are indicated, and the ways of intensifying the superweak light emission of cell's waste products with the use of chemical and physical activators are described. Литература 1. Владимиров Ю.А. Свечение, сопровождающее биохимические реакции. //Соросовский Образовательный Журнал. 1999. № 6. Стр. 25-32. 2. Малинин В.С., Казаринов К.Д., Путвинский А.В. Механизм активации нейтрофилов крови человека импульсами электрического поля. //Биофизика. 1996. Т.41, вып.4. Стр.876-886. 3. Казаринов К.Д., Полников И.Г. //Электронная техника. Сер.1. СВЧ техника. 2010. №2. Стр.57-71.
121
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МЕТОД ЭЛЕКТРОСТРИКЦИОННОЙ ГЕНЕРАЦИИ КАПИЛЛЯРНЫХ ВОЛН В ИЗУЧЕНИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ ЛИПИДНЫХ МОНОСЛОЕВ Малинин В.С., Полников И.Г. Казаринов К.Д. ФИРЭ им.В.А.Котельникова РАН, 141190, Фрязино, Моск. обл., Россия, kazarinov@ms.ire.rssi.ru В данной работе представлена модификация метода капиллярных волн для изучения поверхностных свойств липидных монослоев. Предложенный метод, основан на регистрации длины волны и затухания поверхностных волн и позволяет определять поверхностное натяжение и поверхностную вязкость монослоя. Для генерации поверхностных волн используется переменное электрическое поле, а для их регистрации - оптические датчики. Метод обеспечивает высокую точность измерений, является бесконтактным и не требует высокой акустической изоляции прибора. Была разработана и изготовлена лабораторная установка для реализации данного метода. В качестве генератора поверхностных волн использовался длинный тонкий цилиндрический электрод, продольная ось которого расположена параллельно поверхности жидкости. Зазор между электродом и жидкостью составлял 1мм. Между цилиндром и поверхностью жидкости в малом объеме создается сильное неоднородное электрическое поле. Жидкость, как диэлектрик со значительно большей диэлектрической проницаемостью, чем у воздуха, втягивается в область сильного поля, т.е. жидкость притягивается к цилиндру. Этому противодействуют силы поверхностного натяжения. Таким образом, при изменении напряжения на электроде мы получим колебание поверхности жидкости под цилиндром. Генератор обеспечивал переменное напряжение в полосе частот от 1 Гц до 500 Гц. Выбранная форма сигнала позволяла использовать кратковременную генерацию гармонического сигнала без значительного искажения частотного спектра. Распространение капиллярных волн регистрировали с помощью оптических датчиков, расположенных на расстоянии 20 мм и 40 мм от генератора. Искривление поверхности жидкости над датчиком от горизонтального положения приводит к изменению светового потока, отраженного от поверхности. При условии малости амплитуды волн по сравнению с длиной волны, сигнал с датчика с достаточной точностью является гармонической функцией от фазы капиллярной волны. Для уменьшения шумов, вызванных помехами, сигнал накапливали 16 раз, синхронизируя кадры относительно начала генерации. В работе приведены результаты измерения поверхностного натяжения и декремента затухания монослоев лецитина в зависимости от их поверхностной концентрации, а также кинетика формирования монослоя компонентов легочного сурфактанта человека из конденсата выдуваемого воздуха. Полученные результаты показали также, что данный метод может быть использован как эффективный инструмент изучения поверхностных свойств липидных монослоев в условиях микроволнового облучения низкой интенсивности. METHOD OF ELECTROSTRICTIONAL GENERATION OF CAPILLARY WAVES IN STUDYING SURFACE PROPERTIES OF LIPID MONOLAYERS Malinin V.S., Polnikov I.G., Kazarinov K.D. Institute of Radioengineering and Electronics RAS (Fryasino branch), Fryazino, Moscow reg., Russia E-mail: kazarinov@ms.ire.rssi.ru A method of a noncontact study of the surface properties of lipid monolayers is developed. The method is based on measuring the wavelength and attenuation of surface acoustic waves and allows one to determine the surface tension and surface viscosity of a monolayer. The surface acoustic waves are generated by an ac electric field and detected by optical detectors. The results of measurements of L--lecytine monolayers and human lung surfactant have shown that the method is effective in studying the surface properties of lipid monolayers.
122
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ПОЛУЧЕНИЕ СВЕРХКРИТИЧЕСКОЙ ВОДЫ Мараков В.В. Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральский государственный экономический университет» в г. Березники, 618400, Россия, Пермский край, г. Березники, проспект Ленина, 33, E-mail: tehno-bio@yandex.ru Проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования термодинамических характеристик, процессов переноса и обмена энергией между компонентами в воде, как сложной термодинамической системе [1]. В ходе исследований установлено, что электромагнитные воздействия на воду полей инфра низкой частоты создают в воде дополнительное направление обмена энергией между компонентами, которое приводит к направленному изменению баланса сил между компонентами и приращению физико-химических свойств в процессах обмена энергией между компонентами в воде. Электромагнитные воздействия полей низкой частоты вызывают появление у воды при обработке определенного гистерезиса, связанного с изменением термодинамических свойств и коэффициентов переноса, которые определяют процессы теплопередачи и фазовые переходы в воде. Средняя плотность воды до обработки составляла (1039,1±0,1) кг/м3, а ее плотность после обработки равна (998,9±0,1) кг/м3, что соответствует плотности дистиллированной воды при этих внешних условиях. Среднее значение теплоёмкости воды при нормальном атмосферном давлении в интервале температур от 20 до 100°C имело значение Cp=(4269±28) Дж/кг*К, а после обработки равно Ср=(1885±28) Дж/кг*К. Термодинамические свойства воды после обработки приводят к изменению также и свойств переноса (вязкости, теплопроводности, диффузии и др.). Среднее значение коэффициента теплопроводности при стандартных условиях для необработанной воды равно λu=(0,64±0,02) Вт/м*К, после обработки λ0=(0,33±0,02) Вт/м*К. Проведены измерения электрических и диэлектрических свойств воды до и после ее обработки электромагнитными полями низкой частоты. На рис. 1 представлена диаграмма зависимости статической диэлектрической проницаемости воды от температуры, где ряду 1 соответствуют значения
S
воды до обработки и ряду 2 – значения
S
после обработки воды
переменным электромагнитным полем, изменяющимся с частотой 1 Гц. Уменьшение
S
с ростом T
Статическая диэлектрическая проницамость
свидетельствует о снижении энтропии обработанной воды и повышении степени упорядоченности у обработанной воды.
1,04 1,035
Ряд1
1,03 Ряд2
1,025 1,02 20
30
40
50
60
Температура С
Рис.1. Диаграмма зависимости диэлектрической проницаемости εs воды от температуры Полученные результаты имеют важное значение при решении задач преобразования энергии в живых и не живых системах. OBTAINING OF SUPERCRITICAL WATER V. V. Marakov Литература Мараков В.В. Физико-химические основы безреагентной обработки водно-солевых систем с применением электромагнитных полей низкой частоты. Монография. – Екатеринбург-Березники, 2011.
123
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------БИОТЕСТ-СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВЫХ ВОД ПО КРИТЕРИЮ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛНОЦЕННОСТИ Г.В.Рябинин Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), 190013, Россия, Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 26, E-mail: g.riabinin@rambler.ru Впервые в мировой практике в России введен принципиально новый критерий для питьевой расфасованной воды - физиологическая полноценность по микро- и макроэлементному составу с учетом норм суточного водопотребления. Вода из системы централизованного водоснабжения С.-Петербурга является маломинерализованной, т.к. водозабор осуществляется из реки Невы, вода которой считается «мягкой» [1]. В настоящее время распространяется практика биотестирования воды для оценки её качества, т. к. биотестовая аппаратура, реализующая биологические методы контроля, позволяет делать экспрессанализ сложных сред. На основе хемотаксиса инфузорий - реакции направленного перемещения популяции под воздействием малых доз химических веществ - в СПбГЭТУ «ЛЭТИ» разработана методика и прибор серии «Биотестер». В связи с этим нам представляется актуальным исследовать биотестовым методом питьевую воду с различным минеральным составом на соответствие критерию физиологической полноценности. Цель настоящей работы: сравнить с помощью биотестового метода [2] качество воды из системы централизованного водоснабжения С.-Петербурга с аналогичной водой, но кондиционированной минеральной добавкой «Северянка плюс» [3, 4]. Анализ данных, полученных в ходе проведенного нами эксперимента, показывает, что исследуемые по хемотаксической реакции инфузорий пробы воды являются нетоксичными, т.к. индекс токсичности Т в обоих случаях попадает в диапазон от 0 до 0,4 [5]. Индекс токсичности Т кондиционированной воды почти в два раза меньше, чем индекс токсичности Т простой водопроводной воды. Это означает, что в пробу с кондиционированной водой перешло большее количество инфузорий. Следовательно, водная среда, нормализованная по макро- и микроэлементному составу является более благоприятной для их жизнедеятельности. При сравнении полученных в нашем исследовании данных общей жесткости, концентрации кальция и магния в простой водопроводной воде с нормативами физиологической полноценности нами отмечено, что эти показатели в несколько раз меньше рекомендованных в СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к воде, расфасованной в ёмкости». Химический анализ кондиционированной воды показал, что она по всем показателям соответствует нормативам физиологической полноценности. Химические методы анализа сложных сред относительно дороги и трудоемки, поэтому качество питьевой воды предлагается оценивать с помощью показателя физиологической полноценности (индекс φ), который можно вычислить по формуле φ = (1 - Т) Ч 100%. Питьевая вода будет считаться физиологически полноценной по минеральному составу, если индекс φ попадёт в диапазон от 80% до 100 %. Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы: 1. Водопроводная вода г. С.-Петербурга является нетоксичной, но физиологически неполноценной. 2. Методика биотестирования с помощью прибора «Биотестер» может быть использована для экспресс-оценки физиологической полноценности питьевых вод. BIOTESTING SYSTEM FOR CONTROL OF POTABLE WATER ON PHYSIOLOGICAL QUALITY CRITERION G.V. Ryabinin St Petersburg State Institute of Technology, E-mail: g.riabinin@rambler.ru Литература 1. Рябинин Г.В. «Общая жесткость» как химический показатель физиологической полноценности водопроводной воды С-Петербурга // Сборник по материалам конкурса КНВШ 2010 г. «Поддержка научного инженерного творчества школьников старших классов Санкт-Петербурга». – СПб: СПГУТД, 2010. С. 126-127. 2. Пожаров А.В. Биологическая диагностика экологической опасности продукции // Биосфера, 2010, т. 2, №1, с. 126-135. 3. Чурина С.К. Эколого-физиологические аспекты формирования артериальной гипертензии в условиях Ленинграда (факты и гипотезы) // Физиологический журнал СССР им. И.М. Сеченова, 1988, т. LXXIV, №11, с. 1615-1620. 4. Макаров В.Л. Кондиционирование питьевой воды по содержанию макро- и микроэлементов при помощи минеральных добавок «Северянка» // Материалы III научно-практической конференции «Питьевая вода Сибири – 2006». - Барнаул, 2006. С. 144. 5. Методика определения токсичности проб вод (природных, хозяйственно-питьевых, промышленных, сточных) экспресс-методом с применением прибора «Биотестер». Код ФР.1.31.2005. 01881.
124
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ ОСНОВА ПРОРЫВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В НАНОБИОМЕДИЦИНЕ Уваров В. М. ОАО «НИИ «Гермес» Федеральное космическое агентство, 456208, Россия, Златоуст Челябинская область, Парковый проезд 3, E- mail: germes@chel.surnet.ru Большой научный и практический интерес представляют природные нанопроцессы, происходящие в воде при воздействии на нее: водоворотов, водопадов, течения горных рек. Разработана технология получения наноструктурированных биологически активных водных растворов (воды), основанная на использовании гидроударно-кавитационного метода. Согласно технологии вода подвергается механическому воздействию аналогично природному. Под воздействием полученной энергии в ней просходит изменение структуры на наноуровне[1] и она переходит в метастабильное состояние, которое оказывает положительное воздействие на живые системы: человека, животных, растения. Для объяснения лечебных действий наноструктурированной воды нами разработана концепция ее поведения в организме. Её появление стало возможным после открытия биологом П. Эгром (США) аквапорин (водных каналов) в мембранах клеток (Нобелевская премия 2003г.). [2]. Было установлено, что через аквапорины с большой скоростью могут проходить только одиночные молекулы воды. Содержание концепции упрощеннно можно обрисовать так. Известно, что вода состоит из молекул Н2О, которые за счет водородных связей образуют ассоциаты, состоящие из десятка и сотен молекул. Попадая в организм, вода подвергается воздействию ферментов (предположительно), которые разрывают водородные связи в ассоциатах. Обазующие одиночные молекулы легко проходят через аквапорины, обеспечивая нормальну работу клеток. Этот механизм успешно работает в молодом возросте. С годами под влиянием различных объективных и субьективных причин механизм разрыва водородных связей дает сбои. В межклеточном пространстве увеличивается количество связанных молекул, которые не могут проникнуть в аквапорины. Начинается обезвоживание клеток, органов и всего организма в целоми. К 55—60 годам количество воды в клетках снижается на 15—20% [3] происходит ускоренное старение организма. Известный врач Л.С. Залманов писал: «Это прогрессирующее "высушивание" составляет анатомнофизиологическую основу старения. Человек становится все более сухим" обезвоженным. Это пора ревматических болезней, невритов, грудной жабы, атеросклероза, гипертонии. Всякая хроническая болезнь - это преждевременное старение"[4] Дефицит внутриклеточной воды в клетках является главной причиной появления в ней различных нарушений. При каждом делении клетки эти нарушения передаются по наследству и степень их воздействия на её струтуру увеличивается. Не за этим ли кроются причины появления необъяснимых сегодня таких явлений, как раковое перерождение клетки, укорачивание хромосом (теломеров), увеличение химически активных свободных радикалов? Создание воды, имеющей структуру наиболее полно отвечающей внутриклеточной, задача, решаемая на междисциплинарном уровне. Одним из таких направлений является работа, проводимая на предприятии в области наноструктуированных биологически активных водных растворов, получаемых с использованием кавитации. Можно предположить, что употребление наноструктуриованной воды до 1 литра в день устраняет в организме дефицит воды, способной проходить через аквапорины. Исследованиями, проведенными в течение ряда лет на нескольких сотнях добровольцев, установлено, что наноструктурированная вода: оказывает профилактическое и лечебное воздействия на все внутренник органыв, обладает мочегонным действием, устраняет симптомы гриппа и ОРВИ, способствует ускоренном устранении различных трвми и заболеваниий суставов, омолаживает кожу лица, уменьшает усталость, повышает энергию и работоспособность; Разработан малогабаритный настольный активатор (производительность 10 л/час, мощность 0,36 кВт, напряжение 220/380В, масса 10кг, габариты 140х250х350мм.), предназаченнный для использования в быу и различных лечебных учреждений NANOSTRUCTURED BIOLOGICALLY ACTIVE WATER SOLUTIONS THE BASIS OF BREAKTHROUGH TECHNOLOGIES IN NANOBIOMEDICINE Uvarov V. M. ОJSC Scientific Research Institute Hermes Federal space agency, 456208,Russia,Zlatoust Chelyabinsk region, Parkovy Drive3, E-mail: germes@chel.surnet.ru Литература 1. ВоейковВ.Л.//Жизнь как форма организации воды: НАНО ВОДА www.gdvonline.ru/page.php?al=nano_voda&pg=&print=1 2. Лозовская Е.//Нобелевские премии 2003года. Химия и жизнь, 2003, №12. 3. Коркушко О.В.,Иванов Л.А.//Гипоксия и старение. Киев. Наукова думка, 1980, с.276. 4. Залманов А.Л.//Тайная мудрость человеческого организма М. 1991,с.222.
125
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МЕТОД «ВЫСЫХАЮЩЕЙ КАПЛИ» В ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЖИДКИЕ СРЕДЫ Яхно Т.А., Санина О.В., Санин А.Г., Яхно В.Г. Учреждение Российской академии наук Институт прикладной физики РАН, 6039503, Россия, Нижний Новгород, ул. Ульянова,46. E-mail: yakhta13@gmail.com Исследование механизмов и последствий воздействия физико-химических факторов на водные среды является важным не только для фундаментальной науки, но и для понимания феномена метеочувствительности человека. В качестве экспериментальных методов выявления воздействия физико-химических факторов на водные среды обычно используется фотоэлектронная эмиссия, вибрационная и ИК - спектроскопия, комбинационное рассеяние, ЯМР- спектроскопия, термография. Другая группа методов опирается на определение ряда физикохимических свойств воды: рН, ОВП, удельной электропроводности, светорассеяния [1,2]. В докладе обобщается 10-летний опыт работы с использованием в качестве инструмента выявления изменений физико-химического состояния солевых и белково-солевых растворов метода высыхающей капли [3-5]. В качестве факторов воздействия использованы температура, низкоинтенсивное постоянное магнитное поле, низкоинтенсивный свет красного и синего диапазона длин волн, различные запахи, ультрафиолетовое и рентгеновское облучение. Показано, что воздействие данных факторов на водно-солевые растворы сопровождается изменением их физических свойств: снижении дисперсности коллоидов, уменьшении кристаллообразования вдоль трехфазной границы (по сравнению с контролем), снижении адгезии раствора к подложке и уменьшению площади основания капли до начала кристаллизации соли. Данный феномен справедлив для растворов разных неорганических солей и разных типов воздействия на растворы, что говорит о его неспецифической природе. Эти изменения могут быть зарегистрированы и оценены количественно с помощью акустической импедансометрии. Метод позволяет также оценивать времена релаксации растворов после их изменения под воздействием тех или иных физических факторов.
Рис. 1. Действие рентгеновского облучения в дозе 2 Грэй на простанственно-временные параметры кристаллизации соли из капель 0,9% водного раствора NaCl. Слева – внешний вид высохших капель, справа – динамика процесса в координатах: Х – время (мин), Y – акустомеханический импеданс (усл. ед.) Обсуждается гипотеза о неспецифическом нарушении системы слабых Ван-дер-Ваальсовых сил, как причины изменения структуры и физических свойств жидкости. Рассматриваются также особенности реакции белково-солевых водных растворов на факторы физической природы. Литература 1. Саркисов Г.Н. / УФН, 2006, Т.176, №8. С. 833-840. 2. Букатый В.И., Нестерюк П.И. / Ползуновский вестник, 2010, Т. 2, С. 60-65. 3. Яхно Т.А., Яхно В.Г., Санин А.Г., Санина О.А., Пелюшенко А.С. / ЖТФ, 2004, Т.49, №8. С. 1055-1063. 4. Yakhno T.A., Yakhno V.G., Sanin A.G., Sanina O.A., Pelyushenko A.S. / Nonlinear Dynamics, 2005, V. 39. P. 369-374. 5. Яхно Т.А. / Кровь как полидисперсная система. Lambert Academic Publishing GmbH & Co, Germany, 2011, ISBN: 978-3-8443-5767-7, 313 с. “SESSILE DESICCATED DROP” METHOD IN ESTIMATION OF ACTION OF PHYSICAL-CHEMICAL FACTORS ON FLUID MEDIA T.A. Yakhno, O.A. Sanina, A.G. Sanin, V.G. Yakhno Institute for Applied Physics of the Russian Academy of Sciences, E-mail: yakhta13@gmail.com
126
Симпозиум А: «Исследования, физические модели и механизмы действия слабых факторов на молекулярном и клеточном уровне организации биообъектов. Роль воды в функционирование живых систем»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------«ВОДНЫЕ СЕНСОРЫ» НА ОСНОВЕ НАНОТРУБНОЙ ВОДЫ ДЛЯ ЗАПИСИ СЛАБЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ Шарков В.Ф. (GPhD) , Багиров Э.М.(PhD), Шляйфштейн Н.М. ( Международная Федерация Комплементарной Медицины, НПО «Аттрактор» -Москва) STONES41@TRTK.RU) Ранее в наших работах была экспериментально доказана принципиальная возможность изменять оптическую плотность водных растворов с помощью слабых информационных сигналов. Но практическое применение метода требует существенного повышения эффективности этой диагностики. Для решения этой проблемы была разработана концепция «водных сенсоров» [1] на основе заранее подготовленной водной среды. Подготовка состоит в пропускании обычной воды через запатентованную нами систему капиллярных трубок. При этом в водной среде образуется небольшое количество аттракторов [1] – кластерных образований из 4-х и более молекул воды. Как показали наши эксперименты, предварительное создание в воде небольшой концентрации кластерных структур более, чем на порядок, повышает эффективность дальнейшего основного процесса «структурирования» жидкости под воздействием слабых сигналов. Так происходит «запись информации на воду». Генераторы оптимальной рабочей среды для «водных сенсоров» выполнены на основе Трековых Мембран, составленных из большого количества капиллярных трубок. Подобные устройства преобразуют обычную воду в «нанотрубную» воду. В экспериментах ДОКАЗАНО, что воздействие слабых энергоинформационных сигналов на водные сенсоры приводит к регламентированному изменению оптической плотности (структуры) жидкости. Например, в ходе оздоровительных сеансов комплементарной медицины наблюдалось изменение этих структур во времени по циклическому закону. Такая структурированная водная среда длительно ( дни, иногда даже недели) сохраняет ряд приобретённых на сеансе новых физических свойств.
127
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ НА РАСТИТЕЛЬНЫЕ БИОСИСТЕМЫ Александрова Э.А., Шрамко Г.А., Красавцев Б.Е. Кубанский госагроуниверситет, 350044 Краснодар, Калинина 13, alex2e@yandex.ru Электрохимически активированная вода (ЭХАВ) получила наибольшую известность в 70-е годы XX века как «живая» и «мёртвая». Её получают в диафрагменных электролизёрах контактным и бесконтактным методами: в прикатодном пространстве – «живую» или католит со щелочной средой и отрицательным значением окислительно-восстановительного потенциала ОВП, в прианодном – «мёртвую» или анолит с кислой средой и положительным значением ОВП. В начале XXI века ЭХАВ приобретает второе рождение. Её начинают использовать не только в медицине, но и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства в качестве более эффективного реагента или реакционной среды. Нами впервые предложено при некорневой подкормке растений зерновых и плодовых культур применять в качестве растворителя микро- и макроудобрений 20%-ый водный раствор щелочного ЭХАВ-католита. Электрохимическая активация воды проводилась в диафрагменном электролизере-активаторе Мелеста М, серийно выпускаемом Уфимским заводом (ТУ 3697-002-32064510-95). Максимальная длительность электролиза составляла 7 минут, при этом полученный католит имел рН 10,04 и ОВП= – 600 мВ. После разбавления католита водопроводной водой до 20%-ой концентрации электрохимические показатели качества раствора имели следующие значения: рН 9,1 и ОВП = – 40,1мВ. Обработка вегетирующих растений озимой пшеницы раствором специально подобранного комплексного минерального удобрения производилась в фазу кущения. Некорневая подкормка основана на способности растений усваивать питательные вещества поверхностью зелёных листьев и стеблей. Применение водного раствора католита способствовало увеличению листовой поверхности растения, продолжительности функционирования листьев, отличающихся более интенсивной окраской, накопления наземной биомассы, общей и продуктивной кустистости. Это позволило увеличить урожайность зерна на 12,5% при урожайности на контроле 5,34 т/га. Выявленная биологическая активность ЭХАВ-католита в качестве растворителя удобрений позволяет рассматривать его как самостоятельный биоростостимулятор. При этом биологическое действие католита (концентрата ОН–-групп) сводится к улучшению фотосинтеза и связана с его электронодонорной способностью, с переводом растворённого кислорода в активированное состояние О2– и анитиоксидантной активностью, стимулирующей тканевое дыхание, физиологическую регенерацию, активность ферментов. Роль католита не только в наличии свободных ОН–-групп, но и в повышенном энергетическом состоянии его за счёт восстановительных свойств, т.е. в способности поставлять электроны растению. Анализ ОВР с участием ОН–, происходящих при фотосинтезе, показал их соответствие ОВР в католите. Это сходство доказывает непосредственную биологическую энергетическую роль католита в фотосинтезе при некорневом стимулирующем воздействии его на обрабатываемые растения. Таким образом, ЭХАВ – католит, используемая в качестве растворителя микро- и макроэлементов, является самостоятельным биостимулятором, улучшающим фотосинтез. EFFECT OF ELECTROCHEMICALLY ACTIVATED WATER ON THE PLANT BIOSYSTEMS E.A.Alexandrova, G.A.Shramko. B.E.Krasavtsev Kuban State Agrаrian University, 350044 Krasnodar, 13 Kalinin str., alex2e@yandex.ru
128
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О СОСТОЯНИИ МОЗГА С ПОЗИЦИЙ ЕДИНОЙ ТЕОРИИ ПРИРОДЫ Алифов А.А. Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения РАН, 101990, Россия, Москва, М.Харитоньевский пер., 4, E-mail: alishir@mail.ru В большом цикле работ автора [1-8 и др.] на физико-математической основе построена единая теория (ЕТ) неживой и живой материи, обобщенная также с позиций философии. В отношении живой материи рассмотрены такие вопросы, как «организм», «биологический вид», «наследственность», «продолжительность жизни», «чувство» и др. Единая теория опирается на уравнение мгновенного динамического состояния (МДС) материи, выведенного посредством физических предпосылок. Сформулированный в ЕТ колебательный принцип организации материи во Вселенной позволил и позволяет объяснить множество явлений в Природе. Согласно ЕТ мозг – иерархически устроенный материальный объект, относительно большая связанная колебательная (волновая) система или осциллятор. Он представляет собой один из коллективов меньшего масштаба организма-осциллятора и состоит из элементов-осцилляторов меньших уровней вплоть до самых мельчайших – неделимых частиц. Мозг – это главный осциллятор организма, ритмоводитель, так сказать, генеральный управляющий коллектива-организма, в котором члены коллектива – различные органы организма также являются осцилляторами. То, что делается мозгом, и соответственно организмом, определяется колебательными движениями неделимых частиц. Совокупность колебательных движений неделимых частиц мозга представляет собой нейропсихический процесс, т.е. МДС или психическое состояние мозга в течение рассматриваемого времени. Колебательное состояние мозга отдельного организма находится в рамках колебательных (волновых) процессов социума организмов и общего колебательного движения всей материи Вселенной. Взаимодействие организмов (любого вида, в том числе человеческого) посредством их мозгов представляет собой взаимодействие осцилляторов волн. Информация-осцилляция [1-2, 4] со своим спектром частот действует на мозг-осциллятор через органы (осцилляторы) – приемники информации. Так как мозг есть осциллятор, то выбрав воздействие с определенной характеристикой можно изменить его динамику и направить в определенное русло. В качестве воздействия может быть препарат, звук, хирургическое вмешательство и др. Поскольку мозг-осциллятор представляет по ЕТ автоколебательную систему, то он работает непрерывно. Под влиянием окружающей среды-осциллятора, например, освещения и темноты, общения особи с другими и т.д., просто меняется динамика мозга. В частности, влияние прихода весны, когда увеличиваются продолжительность солнечной части дня и число солнечных дней, усиление у большинства людей чувства счастья связано с такой динамикой мозга. Получается автоколебательная система с внешним воздействием: частоты организма-автоколебательной системы синхронизируются с частотами света-волны и растет энергия организма. Эта энергия организма увеличивается дополнительно при общении (синфазном синхронизме) с людьми, также имеющими чувства счастья. Экспериментальные исследования подтверждают данный результат [9]. ABOUT THE BRAIN CONDITION FROM POSITIONS OF THE UNIFORM THEORY OF THE NATURE A.A.Alifov Institute for Machines of the Russian Academy of Sciences, E-mail: alishir@mail.ru Constructed on a physical and mathematical basis and generalized from philosophy positions the uniform theory of a lifeless and live matter [1-8, etc.] allows to explain such questions of biology, as "organism", "species", "heredity", "life expectancy", "feeling", a condition and functioning of a brain, etc. The uniform theory in which also oscillatory principle of the organization of a matter in the Universe is formulated, leans on the equation of an instant dynamic condition of the matter, deduced by means of physical preconditions. Литература 1. Алифов А.А. // Единый закон материи. М. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2010. 328 с. 2. Алифов А.А. // Взаимодействия в природе. Единая теория. – М. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2008. 472 с. 3. Алифов А.А.// Закон движения материи. -М.: Изд-во «ПКЦ Альтекс», 2008. 118 с. 4. Алифов А.А.//Колеблющаяся Вселенная. М. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. 5. Алифов А.А. // О взаимодействиях и колебательном принципе движения в Природе / Тр. Межд. Конгресса «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине». С.-Петербург, 2009, с.266. 6. Alifov A.A. // About some questions of physics from positions of the uniform theory of the matter / Engineering & automation problems, 2010, № 1, p.25-27. 7. Алифов А.А. // Живая материя с позиций единой теории природы / XVII Межд. конф. «Математика. Компьютер. Образование», Дубна, 2010. – 502 с. 8. Алифов А.А./Теория и философия колебательно-волнового Мироздания /Философия и космология 2010, с.6 9. Шеперд Г. // Нейробиология: в 2-х т. – М.: Мир, 1987.
129
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ЭМИ 65 ГГЦ НА ПРОЯВЛЕНИЕ АНАЛЬГЕТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЭТИЛОВОГО СПИРТА Афанасьева С.В., Баулин С.И., Рогачева С.М. Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А, 410054, Россия, Саратов, ул. Политехническая, 77, E-mail: kokos-best@mail.ru Проблема регуляции болевой чувствительности занимает одно из центральных мест в современной физиологии, медицине [1]. До настоящего времени не найдено «идеального» средства, устраняющего боль. Для снижения фармакологической нагрузки на организм с целью достижения стойкого и глубокого обезболивающего воздействия используются явления синергизма лекарственных веществ в развитии анальгетического эффекта. Ранее экспериментальными исследованиями было установлено, что общее внешнее низко интенсивное облучение организма ЭМИ частотой 65 ГГц проявляется в виде развития анксиолитического эффекта [2]. Анксиолитеческое действие ЭМИ на организм подтверждается и другими авторами, в частности, при исследовании влияния высокочастотного излучения на развитие стрессорных состояний [2]. Учитывая вышеуказанное были проведены экспериментальные исследования по выявлению антиноцицептивного действия сочетанного использования общего внешнего ЭМИ низкой интенсивности и этилового спирта. Эксперименты проводились на белых беспородых крысах массой тела 200±40 г. В качестве источника миллиметрового излучения частотой 65 Ггц использовался генератор Г4-142. Для оценки ноцицептивной реакции использовался модифицированный метод раздражения брюшины (тест «корчей» writhing test) [3] раствором уксусной кислоты в концентрации 1% в объеме 0,5мл/100г массы тела. После иньекции животные помещались в отдельный бокс, где в течение 10 минут проводилась регистрация количества специфических ноцицептивных ответов типа «корчи» на введение химического раздражающего агента. Анальгетическое действие определялось по уменьшению количества «корчей» за период регистрации поведенческой реакции. Формировалось четыре группы животных: 1) контрольная, которой производилось введение раствора уксусной кислоты; 2) подвергалась воздействию ЭМИ, после чего внутрибрюшинно вводился раствор уксусной кислоты; 3) производилась внутривенная иньекция 40 % этилового спирта в удельном объеме 0,5 мл/кг и через 10 минут внутрибрюшинно вводился раствор уксусной кислоты; 4) подвергалась воздействию ЭМИ, затем вводился 40% раствор этилового спирта и через 10 минут внутрибрюшинно вводился раствор уксусной кислоты. Результаты представлены в табл. 1 (Примечание: M среднее значение показателя; m - ошибка средней величины; q - среднее квадратическое отклонение. Группа животных Контроль 2-я группа 3-я группа 4-я группа
Последующие 5 мин. Всего за 10 мин. Первые 5 мин. m q M m q M m q 3,67 1,67 2,89 11,67 0,88 1,53 15,33 2,03 3,51 ---12,33 3,18 5,51 14,0 4,16 7,21 1,0 --9,0 2,08 3,61 9,67 2,40 4,16 ---1,50 0,50 0,71 1,50 0,50 0,71 Табл. 1 - Антиноцицептивное сочетанное действие низко интенсивного общего внешнего ЭМИ облучения и этилового спирта по тесту «writhing test» M
Таким образом, введение этилового спирта, воздействие ЭМИ и их комбинированное действие приводят к увеличению времени начала регистрации ноцицептивной реакции по отношению к контролю. При этом спирт оказывает более выраженное анальгетическое воздействие, чем ЭМИ. При комбинированном воздействии ЭМИ и этилового спирта количество «корчей» снижается до 6 раз по отношению к таковым при введении только этилового спирта. Установлено, что ЭМИ потенцирует (модулирует) анальгетическое действие этилового спирта. При этом анальгетический эффект повышается до 6 раз. STUDY OF THE EFFECT OF EMR OF 65 GHZ ON THE MANIFESTATION OF THE ANALGESIS EFFECT OF ETHANOL Afanaseva S., Baulin S., Rogacheva S. The Saratov State Technical University of Gagarin Y.A., E-mail: kokos-best@mail.ru Литература: 1. Кукушкин М.Л., Решетняк В.К. Механизмы патологической боли // Боль и ее лечение. - 2004. 2.Полина Ю.В. Влияние различных частотных режимов низко-интенсивного электромагнитного излучения и стресса на морфо-функциональное состояние надпочечников. Дисс. канд. мед.наук, Астрахань, 2008, 136 с. 3. Одинак М.М., Цыган Н.В. Механизмы повреждения и регене-рации нейронов при травме спинного мозга // Вестник российской военно-медицинской академии: научно-практическое издание.- 2003.- N 2 . - С. 97103.
130
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СНИЖЕНИЕ РЕГЕНЕРАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ПЛАНАРИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО РАДИОЧАСТОТНГО ИЗЛУЧЕНИЯ Баранова М.М., Сарапульцева Е.И., Ускалова Д.В. Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ, г. Обнинск, Студгородок, 1, кафедра биологии, Россия, E-mail: bioeco@iate.obninsk.ru Изучено влияние низкоинтенсивного электромагнитного поля (ЭМП) на процессы регенерации у бесполой расы лабораторной популяции планарий Dugesia tigrina методом прижизненной морфометрии. Регенерирующих планарий делили на группы по 20 особей в каждой: контроль без облучения, а также однократное облучение с частотами 1 и 10 ГГц, плотностью потока энергии 50 мкВт/см2 и экспозициями 1, 2 и 3 ч. ПДУ в радиочастотном диапазоне в России соответствует уровню 10 мкВт/см2. 5-кратное и более превышение ПДУ часто наблюдается в селитебной зоне при наложении излучения от 2-3 базовых станций. Облучение проводили на установках, в которых применены серийные маломощные генераторы радиочастотного сигнала (Р2-52 и Г4-109), подробно описанные в [1]. Фиксацию изображений регенерирующих животных осуществляли на четвертые сутки после облучения. Оценку проводили по изменению индекса регенерации, рассчитанного как отношение площади регенерирующей бластемы к площади всего животного. Обнаружено, что 1-часовая экспозиция в ЭМП не вызывает снижения регенерационной активности планарий. При увеличении экспозиции до 2-х и 3-х ч наблюдали достоверное (р<0,05) снижение регенерации на 35-40%. Статистический анализ проведен по критерию Манна-Уитни. На рисунке показано изменение ИР при увеличении экспозиции планарий в ЭМП. 0,05
0,05
0,04
*
ИР, усл. ед.
ИР, усл. ед.
0,04
*
0,03
0,02
0,01
А
* 0,03
*
0,02
Median К
1
25%-75% 2
Min-Max 3
0,01
К
Median 1
25%-75% 2
Min-Max 3
Время экспозиции, час
Время экспозиции, час Б Рис.1. Изменение индекса регенерации (ИР) в контрольной группе (К) и в группах планарий, находящихся в течение 1, 2 и 3 ч в электромагнитном поле с частотой излучения 1 ГГц (А) и 10 ГГц (Б) * р<0,05
Следует отметить, что величина эффекта между экспозициями 2 и 3 ч достоверно (р>0,05) не изменялась. Учитывая, что воздействие радиочастотного поля на здоровье может быть более выражено при хроническом облучении и, следовательно, зависеть от поглощенной дозы [2], становится очевидным необходимость дальнейших исследований для установления последствий хронических малых доз облучения на регенерирующую активность планарий. В заключение отметим, что результаты нашего исследования показали, что планарии представляют собой полезную модель для анализа воздействия радиочастотного электромагнитного поля. В связи с этим еще предстоит установить, может ли эта модель организмов быть использована для мониторинга последствий действия широкого спектра факторов окружающей среды. REDUCTION OF REGENERATIVE CAPACITY OF PLANARIANS UNDER LOW-INTENSIVE RADIOFREQUENCY RADIATION Baranova M.M., Sarapultseva E.I., Uskalova D.A. Department of Biology, Obninsk Institute of Nuclear Power Engineering of the National Research Nuclear University "MEPhI", Studgorodok, 1, Obninsk, Kaluga region, 249040, Russian Federation, E-mail: bioeco@iate.obninsk.ru Литература 1. Иголкина Ю.В., Сарапульцева Е.И., Литовченко А.В. Зависимость биологической опасности слабых радиочастотных воздействий от плотности потока энергии: Опыты на инфузориях Spirostomum ambiguum, облученных на частоте 10 ГГц // Биомедицинская радиоэлектроника. 2011. № 12. С. 51-55. 2. Григорьев Ю.Г., Григорьев О.А., Меркулов А.В. Базовые станции подвижной радиосвязи и безопасность населения: общая ситуация в России / Сборник трудов Ежегодника РНКЗНИ 2004 – 2005 г. М.: Изд-во АЛЛАНА, 2006. С. 31 – 33.
131
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НИЗКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ Барышев М.Г., Джимак С.С. ФГБОУ ВПО Кубанский государственный университет, Южный научный центр РАН, лаборатория «Проблем природных и новых материалов», 350040, Россия, Краснодар, ул. Ставропольская, 149, E-mail: science-pro@kubsu.ru Один из важнейших антропогенных факторов – электромагнитное поле техногенных источников. Наиболее остро эта проблема встала в середине 20 века. В настоящее время количество техногенных источников, генерирующих ЭМП и негативно воздействующих на окружающую среду не уменьшается, а только возрастает. Это связано с постоянным развитием радиосвязи, радиолокации, радионавигации, телевидения и других средств коммуникации. Поэтому перед человеческой цивилизацией стоит проблема «электромагнитного загрязнения» окружающей среды. В течение последних 30 лет в результате работ ряда исследователей установлена высокая чувствительность биологических систем к действию на них ЭМП слабой интенсивности – низкочастотного диапазона. Использование ЭМП НЧ для регуляции активности биологических объектов – является перспективным направлением. Одной из возможных причин неадекватного ответа биологических объектов на действие слабого ЭМП низких частот может быть наличие собственных колебаний проводимости в воде, лежащих в этом диапазоне. Большинство биополимеров функционируют в водной среде, взаимодействие составляющих их мономеров определяет пространственную конфигурацию макромолекул. В связи с этим эффекты изменения структуры воды вблизи молекул растворенных веществ существенным образом должны отражаться на конфигурации макромолекул, в процессах активного транспорта крупных молекул через мембрану посредством пермиаз, а также пассивного транспорта ионов через мембрану [1, 2]. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение качества продукции, является одной из актуальных проблем сельского хозяйства. В Краснодарском крае одними из наиболее широко выращиваемых культур являются пшеница и подсолнечник. Поэтому нами были проведены исследования воздействия ЭМП НЧ именно на эти культуры. Обработку семян ЭМП НЧ производили с помощью установки, состоящей из генератора колебаний Г3 118, частотомера, излучателя, емкости для загрузки исследуемых биосистем, экранирующей камеры. Для обработки использовали диапазон частот от 12 до 40 Гц, магнитная индукция ЭМП НЧ составляла 400 А/м. Время обработки семян ЭМП НЧ составляло 20 минут. Определение резонансных частот для обработки семян осуществляли по методике измерения емкостной составляющей полного сопротивления экстракционного раствора под воздействием ЭМП НЧ. Для определения чувствительности семян к параметрам магнитного поля из пробы биологического объекта экстрагировали макромолекулы, отделяли клеточные оболочки и получали водный биологический раствор. Полученный раствор помещали в электроизмерительную ячейку с электродами, покрытыми платиновой чернью и подвергали одновременному воздействию магнитным полем с частотой 3-300 Гц, напряженностью 400 А/м и переменным электрическим полем с частотой 1-30 Гц, напряженностью 0,01-0,07 мВ/м. При этом в течение 120 с измеряли сдвиг фазы между током и напряжением, создаваемым электрическим полем, и производили подсчет количества изменений фазы с уровнем более 10°. По этим данным строили график зависимости емкостной составляющей полного сопротивления экстракта из семян от частоты ЭМП НЧ. По графику выявляли области частот ЭМП с максимальным и минимальным количеством сдвигов фаз, обеспечивающим, изменение количества молекул, принимающих участие в льдоподобных структурах, что вероятно, будет приводить к стимуляции или подавлению активности биологических процессов. В исследованиях использовали семена подсолнечника сорта Бузулук, семена пшеницы сорта Краснодарская 99 урожая 2008 года. В качестве измеряемых параметров использовали энергию прорастания и всхожесть семян. Были определены частоты ЭМП, воздействие которыми приведет к увеличению всхожести семян по сравнению с необработанными: 16, 19, 22, 32 Гц. Во всех проведенных экспериментах наблюдали увеличение всхожести на 15-20 % по сравнению с контролем, корневая система опытных семян сильно отличалась от контроля, имелось большое количество хорошо развитых вторичных корешков, способствующих лучшему питанию растения. RESEARCH OF INFLUENCE OF THE LOW-FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD ON BIOLOGICAL OBJECTS M.G. Barishev, S.S. Dzhimak Kuban state university, South Scientific Centre of Russian Academy of Sciences E-mail: science-pro@kubsu.ru Литература 1. Леднев В.В. // Биофизика,1996, т.41, №1, с.224-231. 2. Новиков В.В. // Биофизика, 1994, т.39, №5, с.825-830. 3. Барышев М.Г., Васильев Н.С., Куликова Н.Н., Джимак С.С. Влияние низкочастотного электромагнитного поля на биологические системы. Ростов-на-Дону: ЮНЦ РАН, 2008.
132
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ СО СЛАБЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ИЗЛУЧЕНИЯМИ Белокриницкий В.С., Мальгота А.А. Украинский НИИ медицины транспорта, Одесса, Украина. E-mail: malgota_a@mail.ru Развитие техники за последние 100 лет привело к появлению дополнительных внешних воздействий на живые организмы, таких как факторы электромагнитной природы промышленного происхождения. Для защиты живых организмов от излучений большой мощности в технике вводится понятие предельно допустимого уровня (ПДУ) излучения. Величины ПДУ устанавливают на основе исследований характера взаимодействия ЭМИ с живыми организмами. Если мощность излучения находится ниже величины ПДУ, то считается, что она не оказывает вредного влияния. Относительно воздействия слабых и сверх слабых излучений никаких рекомендаций не дается. Исследования воздействия разных уровней СВЧ-излучения на крысах показали, что динамика последствий СВЧ воздействия носит односторонний характер [1]. При больших дозах СВЧ-поля реактивность системы живого организма не могла справиться с силой патогенного фактора внешнего воздействия. При средних дозах СВЧ-поля четко выраженных клинических факторов болезни не наблюдали, хотя в тканях и клетках ЦНС, нервных стволах и волокнах возникали разной степени изменения. При низких дозах СВЧ-поля и длительном воздействии изменения в нервной системе были аналогичными, хотя меньше выраженными. Особенности взаимодействия слабых и сверх слабых ЭМИ с живыми организмами начинают наблюдаться, когда на основе данных излучений создаются определенные пакеты импульсов. В работах Линника Л.А. (НИИ глазных болезней, Одесса) показано, что определенная комбинация и последовательность сверх слабых импульсов ЭМИ различных длин волн видимой части спектра при воздействии на сетчатку глаза человека приводит к изменению состава крови пациента и сопровождается лечебным эффектом. Возможно, допустимы и обратные эффекты. Так, например, при эксплуатации мобильного телефона более 10 минут у испытуемых наблюдается нарушение альфа ритма и восстанавливается через 1,5-2 часа. Анализ экспериментов по воздействию слабых и сверх слабых полей показывает, что существенную роль для живых организмов играет не только величина мощности излучения, но и модуляции, комбинации, то есть кодирующие моменты, которые слабому излучению придают элемент информационности воздействия и соответствующей реакции организма. FEATURES OF THE INTERACTION WITH LIVING ORGANISMS WEAK ELECTROMAGNETIC RADIATION Belokrinitsky V.S., Malgota A.A. Ukrainian scietific-research institute of transport medicine, Odessa, Ukraine. E-mail:malgota_a@mail.ru Features of the weak interaction and the excess of weak electromagnetic radiation with living organisms begin to occur when using data generated radiation pulses of a certain package. In the works of Linnik LA (Research Institute of Eye Diseases, Odessa) showed that a combination and sequence of weak pulses of electromagnetic radiation in excess of the different wavelengths of visible light when exposed to the human retina leads to a change in the composition of the patient's blood, and is accompanied by a curative effect. Литература: 1. Белокриницкий В.С. Изменения мозга при действии СВЧ-поля – Одесса: Мед.универ., 2002, 399стр. ТЕРМОПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В СТВОЛАХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ И СОКОДВИЖЕНИЕ. Бирюкова И.П., Евсикова Н.Ю., Камалова Н.С., Матвеев Н.Н., Коротких Н.И. ФГБУ ВПО «Воронежская лесотехническая академия», Воронеж, ул. Тимирязева д.8, E-mail: rc@icmail.ru Если моделировать древесину ствола (исключая живую флоэму, расположенную под корой), как полимерный композит, в котором волокнообразующей является частично кристаллическая целлюлоза, а наполнителем аморфный лигнин, то изменение температуры внешней среды приведет к расширению или сжатию лигнина, которое в свою очередь вызовет деформацию целлюлозной сетки. В силу пьезоэлектрических и пироэлектрических свойств целлюлозы [3] в радиальном направлении ствола дерева возникнет электрическое поле с напряженностью:
E (r ) E0 (1 0.72
r2 R2
) exp(t )
(1)
133
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Здесь
Е0
-
модуль
пьезоэлектрических
и
максимального
значения
пироэлектрических
напряженности
свойств
древесины,
электрического а
поля 2
5.7a R
и
зависит
от
–
зависит
от
температуропроводности вещества древесины а и радиуса ствола R, как цилиндра [1]. Однако, в древесных растениях радиус уменьшается с высотой, что может привести к возникновению неоднородности напряженности электрического поля вдоль оси ствола. На рисунках 1 и 2 представлено рассчитанное по выражению (1) зависимость напряженности электрического поля от времени на разной высоте ствола для лиственных (дуб) и хвойных (сосна) древесных растений.
Легко оценить и разность потенциалов возникающую в стволах древесных растений при изменении температуры внешней среды (например утром или вечером она составляет в среднем от 5 до 10К). В результате простых преобразований с учетом слабого сбега радиуса получилось простое выражение: (2)
U (r , t ) U (r , h) max exp(t )
Экспериментальные исследования показали, что действительно при изменении температуры окружающей среды возникает разница потенциалов вдоль ствола, которая слабо зависит от времени и хорошо согласуется с теоретической оценкой. Эти результаты позволяют сделать предположение, объясняющее интенсивное весеннее сокодвижение (в отсутствии токов транспирации). Легко представить, что поток минеральных ионов осуществляется в пористой древесине ствола по принципу электрического насоса, в котором их начальную скорость определяет разность потенциалов, определяемая выражением (2). THERMAL POLARIZATION EFFECTS IN E TRUNC WOODY PLANTS AND SAP FLOW. Biryukova I.P., Evsikova N.Y., Kamalova N.S., Matveev, N.N. Korotkikh N.I. Voronezh Forestry Academy, E-mail: rc@icmail.ru Литература 1. Евсикова, Н.Ю. и др. // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения (Intermatic – 2007): мат. VI междунар. науч.-техн. конф.. М.: МИРЭА, 2007. – С. 99-102. ДЕЙСТВИЕ ТОКСИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ ЭТАНОЛА НА ПОКАЗАТЕЛИ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПРОПУСКАНИЯ КРОВИ В ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА Бордина Г.Е., Халяпина Я.М. ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздравсоцразвития России, кафедра химии и биохимии 170100 Россия, г. Тверь, ул. Советская, д.4, E-mail: janina13@rambler.ru Согласно проведенным раннее исследованиям этанол изменяет показатели ИК-спектра, характеризующие водный компонент в модельных системах, тем самым, оказывая влияние на организацию структуры воды. Представляло интерес выяснить, сохранится ли это влияние в биологических жидкостях, где находится большое количество разнообразных веществ, способных влиять на структуру воды. Известно, что примеси в алкогольной продукции в значительной мере влияют на ее токсичность. Поэтому в проведенных исследованиях одновременно контролировались примеси, присутствующие в препаратах этанола, который используется при изготовлении алкогольной продукции. К ним относятся высококипящие (ВКФ), представленные изобутиловым, изопропиловым и другими спиртами и низкокипящие фракции (НКФ), в которые входят ацетальдегид, этилацетат, метилацетат, метиловый спирт. В настоящее время одним из новых подходов исследования биологических жидкостей и водных систем являются способы многократного регистрирования измеряемых коэффициентов пропускания инфракрасного излучения в короткие временные интервалы, что дает возможность в отличие от традиционных методов биохимического анализа, оценивать биологические жидкости в целом. Для этих целей используется аппаратнопрограммный комплекс "ИКАР".
134
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
В опытах in vivo были изучены изменения показателей сыворотки крови крыс под влиянием этанола. Была проанализирована сыворотка крови крыс 4 групп. В 1 группу вошли контрольные животные, 2 и 3 группы составили животные, которым проводили алкоголизацию этанолом с минимальными (1% ВКФ + 6% НКФ) и максимальными (2% ВКФ + 12% НКФ) добавками токсических примесей соответственно и 4 группу образовали животные, которым проводили алкоголизацию чистым этанолом. Анализируя влияние экзогенных препаратов этанола на показатели дисперсии спектральных показателей биологических жидкостей можно заключить, что максимальные изменения зарегистрированы в диапазоне 2120-1880см-1, несколько меньше в областях 1067-930 см-1 и 1710-1610 см-1 в сыворотке крови крыс, которым проводили алкоголизацию с минимальными добавками фракций низко- и высококипящих веществ, что находится в соответствии с предыдущими исследованиями модельных систем спирт - вода. Таким образом, этанол как in vivo, так и in vitro сходным образом влияет на переструктуризацию водного компонента биологических жидкостей. THE EFFECT TOXIC PREPARATIONS OF ETHANOL ON BLOOD TRANSMISSION COEFFICIENT RATE IN THE INFRARED SPECTRUM G.E. Bordina, Ya.M. Khalyapina Tver State Medical Academy, Chair of Chemistry and Biochemistry 170100 Russia, Tver, Sovetskaya st. 4, E-mail: janina13@rambler.ru
СЕЗОННЫЙ АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ НЕЛИНЕЙНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА Ботоева Н.К., Гонобоблева Т.Н. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биомедицинских исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства РСО-Алания, 362039, Россия, Владикавказ, ул. Пушкинская, 40, e-mail: botonata@yandex.ru Известно, что сезонные изменения физиологических функций организма человека возникают прежде всего на погодно-климатические условия данной местности и сезонная изменчивость погодных условий, повторяющаяся из года в год, приводит к тому, что отдельные факторы внешней среды приобретают условнорефлекторное значение [1]. Цель исследования: оценить сезонные различия нелинейных показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) и выявить их связь с метеофакторами. Материал и методы. Обследовано 6о студентов-волонтеров повторно в разные сезоны года. Вариабельность сердечного ритма (ВСР) оценивали с использованием АПК «Варикард 2.51». Изучали нелинейные показатели: SD1, SD2, SD1/SD2 – показатели сечения Пуанкаре и их соотношение, D2 – корреляционная размерность, α1 (DFA) – детрентный флуктуационный анализ, SampEn – шаблонная энтропия. Для выявления межгрупповых различий применяли Repeated Measures ANOVA после нормализации распределения (ln) исходных данных. Для выявления групп, максимально отличающихся от других, использовали апостериорный анализ. Критическое значение уровня значимости при проверке нулевых гипотез принималось равным 0,05. При оценке сезонных различий изучаемых показателей ВСР выявлено статистически значимое снижение показателя α1 в зимний сезон, относительно осеннего (1,02 (0,75; 1,26) против 1,17 (1,12; 1,21), соответственно, р=0,015); увеличение SampEn в зимний 1,49 (1,41; 1,72)) и весенний 1,63 (1,52; 1,66)) периоды относительно осеннего (0,81 (0,73; 0,91)) и летнего (0,80 (0,66; 0,85)), р=0,0001 (рис.). Показатели корреляционной размерности и сечения Пуанкаре значимых сезонных различий не имели.
Рис. Динамика показателя энтропии в разные сезоны года
135
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Наблюдаемые изменения в нелинейных показателях сердечного ритма были согласованы с динамикой комплексного показателя – индекса патогенности погоды, отражающего степень ее раздражающего воздействия на организм. В зимний период метеоусловия были оценены как «острые», в весенний – как «раздражающие», что было связано со значительными межсуточными перепадами атмосферного давления, температуры, влажности, к чему наиболее чувствительна именно сердечно-сосудистая система. Увеличение показателя энтропии в зимний и весенний сезоны демонстрирует снижение регулярности, а значит, повышение сложности временного ряда сердечного ритма. Подобные изменения можно расценивать как реализацию адаптационных механизмов, поскольку известно, что такое свойство ритма сердца, как хаотичность позволяет ему адекватно реагировать на изменение физических и эмоциональных нагрузок, а регулярность может свидетельствовать о снижении устойчивости к воздействиям внешней среды [2]. В свою очередь, снижение экспоненты α1 в зимний сезон свидетельствует о возрастании самоподобия сердечного ритма в этот период и, очевидно, связано с некоторым перераспределением спектра в сторону низких частот, которое наблюдалось в этот период года. SEASONAL ANALYSIS OF THE NONLINEAR HEART RATE VARIABILITY Botoeva N. K., Gonobobleva T.N. Institute of Biomedical Research of RAS VSC and Government of RNO-Alania 362019, Russia, Vladikavkaz, Pushkinskaya st., 40, e-mail: botonata@yandex.ru 1. Воронин Н.М. Основы биологической и медицинской климатологии. – М.: Медицина, 1981. 352 с. 2. Майоров О.Ю., Фенченко В.Н. Применение локального индекса фрактальности для анализа коротких рядов RR интервалов при исследовании вариабельности сердечного ритма. // Клиническая информатика и телемедицина. 2010. Т.6. Вып. 7. С. 6-12. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ ДЛЯ КОРРЕКЦИИНАРУШЕНИЙ, ВЫЗВАННЫХ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИЕЙ И ГЕСТОЗОМ Буланова К.Я., Жив А.Ю., Комар С.Н.1, Лобанок Л.М.2, Сидоренко В.Н.2 Учреждение образования «Международный государственный экологический университет имени А.Д.Сахарова», 1 Городской родильный дом №2, 2Белорусский государственный медицинский университет, г. Минск, Республика Беларусь, E-mail; bulanova_home@tut.by Изучены влияния неионизирующих излучений на показатели степени и скорости АДФ-инициированной агрегации тромбоцитов и функциональное состояние аденилатциклазной системы кардиомиоцитов белых крыс, подвергнутых пролонгированному облучению в дозе 1 Гр. Хроническое -облучение животных осуществляли на установке “Гаммарид” от цезиевого источника с мощностью экспозиционной дозы 310-7 Гр/с в течение 47 суток. Исследования проводили на 20-е сутки постлучевого периода. Воздействие низкочастотным низкоинтенсивным ПеМП осуществляли с помощью аппарата «ГемоСПОК», генерирующего магнитное поле со сложной формой импульса, сходного со спектром активности нервной ткани (частота 50Гц, магнитная индукция 50-80 мТл). Время воздействия ЭМИ составляло 1 час. Процедуру осуществляли однократно после прекращения облучения ионизирующей радиацией. Предварительно установлено, что используемые ЭМИ не оказывали влияний на изучаемые системы организмов интактных животных. Исследовалась также эффективность применения низкочастотных, низкоинтенсивных магнитных полей в профилактике тромботических осложнений у беременных. При немедикаментозном воздействие ПеМП аппарата «ГемоСПОК» на систему гемостаза у беременных с гестозами индуктор устанавливали над кубитальной области руки - в проекции крупных сосудов. Длительность процедур — по 10 мин в течении 5 дней. В результате проведенных экспериментов выявлено, что после пролонгированного облучения животных на 10-20 сутки постлучевого периода обнаружено повышенение степени АДФ-индуцированной агрегации тромбоцитов Подобные изменения в системе гемостаза повышают риск тромбообразования, вазоконстрикции, развития патологических состояний сердца. После воздействия ПеМП на животных, подвергнутых облучению, на 10- 20-е сутки показатели агрегации тромбоцитов не отличались от нормы (табл.1). Таблица 1. Показатели агрегации тромбоцитов на 20-сутки после пролонгированного -облучения в дозе 1 Гр и последующего воздействия ПеМП. Конц-ция АДФ, М Показатели агрегации Контроль γ-Облучение γ-Облучение+ПеМП Степень агрегации, % 1,4±0,41 9,4±2,85* 1,1±0,33 2,4х10-6 Скорость агрегации, %/мин 8,60±1,25 30,53±2,71* 6,93±0,21 Степень агрегации, % 34,6±4,90 43,0±5,97* 29,1±2,80 2,4х10-5 Скорость агрегации, %/мин 36,21±2,52 44,86±6,91 31,46±2,71 Использование ПеМП после пролонгированного облучения ионизирующей радиацией в дозе 1 Гр оказало корректирующий эффект и на аденилатциклазную систему кардиомиоцитов белых крыс (табл.2). Таблица 2 – Активность аденилатциклазной системы кардиомиоцитов крыс на 20-сутки после пролонгированного -облучения в дозе 1 Гр и последующего воздействия ПеМП
136
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Активность АЦ (пмоль цАМФ/ мг белка · мин) Серия NаF-(10-2 М) ГТФ(10-4 М) ГТФ-γ-S(10-4 М) Базальная ИЗО (10-4 М) Контроль 20,78±0,57 257,5±6,5 344,6±11,7 139,6±3,0 356,4±12,1 γ-Облучение 16,95±3,62 126,6±4,5* 157,0±5,1* 110,1±7,8* 165,4±2,38* γ-Облучение+ПеМП 20,55±0,27 240,4±3,5 318,4±11,6 148,3±10,7 335,5±15,6 Полученные данные указывает на общесистемный характер электромагнитных воздействий и представляют интерес для разработки методов коррекции изменений в системах организмах, вызванных не только хроническим облучением ионизирующей радиацией, но и другими факторами, приводящими к нарушению агрегационной способности тромбоцитов. Так анализ клинических данных показал, что воздействия ПеМП имели достаточно высокий терапевтический эффект у беременных женщин с умеренным и низким риском развития тромботических осложнений. В группе с высоким риском осложнений магнитотерапия давала положительны результат только в сочетании с антикоагулянтными и антиагрегантными средствами, при этом, позволяла повысить эффективность применяемого медикаментозного лечения и сократить сроки пребывания пациенток в стационаре. THE USE OF NON-IONIZING RADIATION FOR THE CORRECTION OF DISORDERS CAUSED BY IONIZING RADIATION AND PREECLAMPSIA K. Bulanova, A. Zhiv, S. Komar, L. Lobanok, V. Sidorenko International Sakharov Environmental University, City Maternity Hospital №2, Belarusian State Medical University, bulanova_home@tut.by УРОВНИ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ДНК У ПАЦИЕНТОВ С АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ, КОТОРЫЕ ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ НАХОДИЛАСЬ ПОД ВЛИЯНИЕМ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Селюк М. Н., Бурлака А. П.1, Сидорик Е. П.1, Хайтович Н. В.2, Потаскалова В. С2, Мисяк С.А.1 Украинская военно-медицинская академия. 1 Институт экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Р. Е. Кавецкого НАН Украины. 2 Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца. 03022, Киев – 22, ул. Васильковская 45, ИЕПОР им. Р.Е. Кавецкого НАН Украины, apburlaka@Gmail.com В механизмах развития сердечно-сосудистой патологии ведущую роль отводят, неконтролируемому росту уровней генерирования супероксидных радикалов митохондриями клеток и клеток иммунной системы в результате экзогенных и эндогенных прооксидантних влияний и/или снижения эффективности антиоксидантной защиты. Электромагнитные излучения (ЭМИ), уровень которых в десятки тысяч раз превышает естественный фон в результате научно-технического прогресса, отрицательно влияет на организм, работающих в условиях их влияния. Цель исследования. Исследовать уровни окислительного повреждения ДНК под влиянием хронического облучения сверхвысокочастотных (СВЧ) ЭМИ в организме военнослужащих вооруженных сил Украины, больных артериальной гипертензией (АГ). В исследования было включено 35 больных с АГ в воздасте 28-44 лет (средний возраст 39,64,2 лет), работавшие под воздействием СВЧ ЭМИ течение 4-22 лет (в среднем 15,0 ± 5,9 лет). Группу сравнения составили больные соответствующего возраста с АГ, которые не испытывали длительного воздействия ЭМИ. Диагноз верифицировано согласно стандартам, рекомендованных Украинской Ассоциацией Кардиологов 2008 года - у 6 пациентов выявлена АГ 1 степени, у 28 - АГ 2 степени. Доза облучения СВЧ ЭМИ была в пределах 4320 - 31065 кВт (в среднем 17151,7 ±7102,4 кВт). Маркер окислительного повреждения ДНК 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозин (8-oxodGu) определяли в суточной моче пациентов методом твердофазной экстракции и определения его уровней спектрофотометрически на СФ-46. Результаты и их обсуждение. Установлено, что у обследованных пациентов суточный уровень скорости образования 8-oxodGu (15,8± 4,2 нмоль / кг · сутки, Р <0,001) в среднем превышает значения, которые были определены у здоровых доноров в 75 раз (0,2 ± 0,08 нмоль / кг · сутки). В то же время в группе сравнения исследуемые показатели определялись в пределах 9,8 ± 2,1 нмоль / кг · сутки (Р <0,001). Обнаружена коррелятивная зависимость между полученной дозой СВЧ ЭМИ обследованными пациентами и уровнем образования маркера окислительного повреждения ДНК (8-oxodGu) (r = 0,66; P < 0,001) и показателями среднего систолического давления (r = 0,56; P < 0,05 ). Выводы. У пациентов с артериальной гипертензией, которые длительное время находились под влиянием (СВЧ) ЭМИ возрастает уровень скорости окислительного повреждения ДНК, что формирует окислительно индуцированную нестабильность функционирования генома. Выявлены коррелятивные связи между полученной дозой ЭМИ обследованными пациентами, образованием 8-oxodGu и показателями среднего систолического давления.
137
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
УРОВЕНЬ АПОПТОЗА В КУЛЬТУРЕ ДРОЖЖЕЙ ПРИ СОЧЕТАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ PILER-СВЕТА И АЗИДА НАТРИЯ Ватлицов Д.В., Игрунова К.Н., Гуляр С.А.1, Андрияш В.В., Парилова Е.А.2 Национальная медицинская академия последипломного образования имени П.Л. Шупика, 04116, Украина, г. Киев, ул. Дорогожицкая 9, E-mail: cndl@yandex.ru 1 Институт физиологии им. А.А. Богомольца НАН Украины 2 Национальный технический университет Украины «КПИ» Дрожжи являются одним из важнейших модельных организмов, которые используются в исследовании старения. Простота работы с дрожжами и их короткий жизненный цикл дают возможность идентифицировать молекулярные механизмы старения этих организмов и исследовать факторы, влияющие на продолжительность их жизни. Однако, вопреки специфичности ряда аспектов старения дрожжей, многие из важнейших механизмов сохранились в ходе эволюции и характерны высшим эукариотам [1]. В процессе прямого действия видимой части спектра, на биологический объект происходит прямое энергетическое заполнение компонентов электронных орбит и переход электронов на высшие уровни, что оказывает содействие увеличению химической активности атомов. Восстановление структуры участков клеточных мембран за счет электромагнитной реконфигурации молекул увеличивает мембранный потенциал и способность противостоять действию свободных радикалов, что в свою очередь увеличивает функциональный резерв клеток. В этом проявляется биофизический аспект антиоксидантного действия PILER-света [2]. Объект исследований — промышленный штамм Saccharomyces cerevisіаe У-563. Источником PILER-света (Polarized Incoherent Low-Energy Radiation) был «Биоптрон-ПРО» с равномерной расчетной плотностью мощности светового потока 40 мВт/см2 и степенью поляризации не меньше 95%, экспозиция 120 с и 300 с. Изменение митохондриального мембранного потенциала исследовали методом проточной цитометрии с флуорохромами родамином 123 и пропидий йодидом. Показано, что дрожжевая популяция по обыкновению гибнет по типу апоптоза в норме и при действии индуктора. Некроз является нехарактерным механизмом гибели, его максимальное значение 0,98±0,12% фиксировали на 3 сутки культивирования. 590-625 нм
100
Контроль
565-590 нм
500-565 нм
500-565 нм
480-3400 нм
80
60
Контроль
100
80
60
565-590 нм
500-565 нм
100
480-3400 нм 80
60
480-3400 нм
60
40
20
20
20
20
0
0
0
24
48
72 Возраст популяции, ч
485-500 нм
80
40
72 Возраст популяции, ч
500-565 нм
100
485-500 нм
40
48
590-625 нм
120
565-590 нм
40
24
Контроль 625-740 нм
590-625 нм
120
485-500 нм 480-3400 нм
г) 140
625-740 нм
590-625 нм
565-590 нм 485-500 нм
140
в)
625-740 нм
120
% от контроля
% от контроля
б)140
625-740 нм
% от контроля
Контроль
120
% от контроля
а) 140
0
24
48
72 Возраст популяции, ч
24
48
72 Возраст популяции, ч
Рис. 1. Изменения относительного уровня спонтанного (а) 120 с; б) 300 с) и индуцированного (в) 120 с; г) 300 с) апоптоза в дрожжевой культуре в процессе роста под влиянием ПАЙЛЕР света. Показано, что экспозиция на протяжении 120 с имела биостимулирующий эффект. Поскольку под влиянием полного спектра оптического диапазона (480-3400 нм) и его фракций (монохроматический свет) реализуются энергетические (синтез АТФ), информационные (рецепция, периодизм) и биосинтетические функции клетки (интенсификация метаболизма). Однако в процессе старения популяции данный эффект снижался, а в некоторых вариантах световой обработки (рис. 1) уровень спонтанного апоптоза даже превышал значение контроля. Показано, что экспозиция в течение 120 с и 300 с PILER светом в диапазоне 625-740 нм достоверно снижала частоту индуцированного апоптоза в 1-суточной и 2-суточной культуре относительно контроля (р<0,05). Очевидно низкоэнергетические поляризованные электромагнитные волны диапазона 625 – 740 нм существенно активируют фоточувствительную в данном спектре убихинол-цитохромоксидазу630, что увеличивает стойкость к действию азида натрия. Световая аппликация в 300 с способствует восстановлению заряда клеточной мембраны, нормализации электрического потенциала и репарацию поврежденных участков мембраны, вследствие реконфигурации и упорядочению заряженных молекул. THE INFLUENCE OF COMBINATION OF PILER-LIGHT AND SODIUM ASIDE ON THE LEVEL OF YEAST CELL CULTURE APOPTOSIS Igrunova K., Vatlitsov D., Gulyar S.1, Andriyash V., Parilova E. 2 E-mail: cndl@yandex.ru Литература 1. Кнорре Д.А. Программируемая клеточная смерть Saccharomyces cerevisіаe, вызванная феромоном // автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. биол. наук: спец. 03.00.04 «Биохимия». М. 2005. 26 с. 2. Fenyố M. Theoretical and experimental basis of biostimulation // Optics and laser technology. 1984. V. 37, №8 P. 209
138
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СВЕРХСЛАБЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КРУТИЛЬНЫЙ МАЯТНИК, КОЛБУ ФИЦРОЯ – НЕТРИВИАЛЬНЫЙ ГОДОВОЙ ЭФФЕКТ Владимирский Б.М. Таврический национальный университет имени В.И. Вернадского, Симферополь, АРК, Украина, E-mail: bvlad@yandex.ru Из анализа литературы следует, что эффекты космической погоды обнаружены в изменениях динамики крутильного маятника с полной определенностью. Действующая причина влияет на упругие коэффициенты скручивания нити подвеса. Ее электромагнитная природа однозначно устанавливается, в частности, в связи с реакцией прибора на прохождение Землей секторных границ межпланетного магнитного поля. В принципиально ином устройстве – колбе Фицроя (штормглассе) – тот же физический агент, коррелирующий с индексом геомагнитной возмущенности Ар, влияет, видимо, на растворимость воды и интенсивность кристаллообразования. Интрига при сопоставлении показателей этих приборов возникает в связи с присутствием годового хода нетемпературного происхождения с экстремальной точкой близ дня летнего солнцестояния. Тот же самый или аналогичный годовой ход сейчас известен для весьма разнородных экспериментов и наблюдений: скорости радиоактивного распада (артефакт, обусловленный изменениями эффективности регистрации); уточняющих измерений постоянной тонкой структуры; параметрах полупроводниковых структур; подземных измерений по поиску частиц темной материи; частоте следования аварийных ситуаций при запусках ракетно-космических систем. Гипотеза об универсальной электромагнитной причине годового хода остается привлекательной, однако однозначно определить соответствующее конкретное явление не удается (геомагнитные микропульсации типа Рс1?). Теоретические схемы, претендующие на объяснение действия сверхслабых электромагнитных полей на вещество, должны принимать во внимание универсальный характер феномена. SYPERWEAK COSMIC INFLUENCE UPON TORSION PENDULUM AND FITZROY RETORT – EXTRAORDINARY ANNUAL VARIATION B.M. Vladimirsky Taurida National V.I. Vernadsky University, Simferopol, Crimea, Ukraine, E-mail: bvlad@yandex.ru As the analysis of the literature shows, the effects of Cosmic Weather in the dynamics of torsion pendulum have been revealed without any doubt. The cause acting is influencing upon elastic coefficient of the twist of suspension’s thread. Electromagnetic nature of this reaction of the pendulum on the crossing of the Earth of interplanetay magnetic field’s border. The same physical agent influence also upon Fitzroy retort behavior acting on solubility of the water and/or crystallizatuin’s intensity. The same type annual variation is observed in both devaces. The minimum is coincided with the day of summer soestice, the variation is not caused by temperature changes. Analogous variatuin’s pattern is found now in many different experiments, probably as artefact of the measurements: radiactive decay rate, gravitational and thin structure’ constants false “variations”, the parameters of semiconductor’s devaces, underground search of the wimps, the probability of accedents during launch of rocket systems etc. Electromagnetic hypothesis to explain all these effects remains attractive, but concrete electromagnetic phenomenon is not claer (Pc1 geomagnetic micropulsations?)
139
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СЛАБЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАСКРЫВАЮТ ИНДИВИДУАЛЬНОСТЬ ЦИКЛА СОН-БОДРСТВОВАНИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ Вербицкий Е.В. Институт аридных зон Южного научного центра Российской академии наук, Ростов на Дону, Россия E-mail: e_verbitsky@ssc-ras.ru Жизнедеятельность всех млекопитающих и человека характеризуется циклом сон-бодрствование, который поддерживается совместным функционированием многочисленных систем центральной и периферической нервной системы организма. Собственный ритм регуляции сна и бодрствования млекопитающих синхронизируется циклическими изменениями окружающей среды, особенно: суточными колебаниями освещенности, режима приема пищи и потребления воды, вариациями температуры и влажности, модификациями поведенческой реактивности и уровня эмоционального фона, а также другими факторами [1]. Эффект влияния факторов на организм во многом зависит от того на какую фазу колебаний физиологических функций и спонтанного поведения приходится воздействие, причем организм оценивает его физиологическую значимость, а также учитывает его адекватность для достижения насущных целей и выполняемых задач [2]. В первую очередь выясняется, представляет ли воздействие потенциальную угрозу для организма или нет. В зависимости от этого действие фактора может усиливаться или ослабляться, особенно при его повторной реализации, а также в зависимости от того в сходных или различных условиях внешней и внутренней среды организма выполнялось воздействие, а также от того насколько различались его последствия для физиологических систем и организма в целом [2,3]. В соответствии с этим многое зависит от того, каких образом организованно воздействие во времени и насколько оно совпадает с фазами естественной цикличности физиологических функций, а также от того как вписывается в пространство значимых для организма и насущных или опасных для него в данное время признаков [4]. Искусственные, зачастую импульсные воздействия, организованные целесообразно для технических устройств, но не для организма, редко могут быть адекватными с точки зрения его физиологии. Кроме того, их неизменность от суточных колебаний многих природных факторов, окружающих организм и от циклических изменений показателей его внутренней среды, снижает их физиологическую значимость и заставляет для сохранения стабильности реакций увеличивать интенсивность воздействий. Этого можно избегать, сделав воздействия физиологически и сомнологически адекватными организму, что позволяет снижать их интенсивность до околопорогового уровня с сохранением эффективности воздействия и воспроизводимости результатов. В соответствии с этим обосновывается подход по организации воздействий, слабых по интенсивности, но адекватных по физиологии циклу сон-бодрствование млекопитающих организмов, что обеспечивается замыканием обратных связей. Примеры реализации указанного подхода показали его эффективность при использовании слабых по интенсивности околопороговых раздражителей, адресуемых регуляторным системам, ответственным за формирование цикла сонбодрствование в естественных условиях жизнедеятельности организма [2]. WEAK INFLUENCES OPEN IDENTITY CYCLE SLEEP-WAKEFULNESS OF MAMMALS Verbitsky E.V. Institute of Arid Zones of the Southern Scientific Centre RAS, Rostov on Don, Russia E-mail: e_verbitsky@ssc-ras.ru Литература 1. Ковальзон В.М. Основы сомнологии. - М: Изд. Бином, 2011. 239 с. 2. Сон и тревожноcть. Ред. Е.В.Вербицкий, Рец.: проф. Л.И.Сумский, проф. А.И.Егоров. - Ростов на Дону: Изд. ИАЗ ЮНЦ РАН. 2008. 440 с. 3. Грей Д.А. Нейропсихология эмоций // Журн. высш. нерв. деят. 1987. 37(6): 1011-1023. 4. Дельгадо Х. Мозг и сознание. Пер. с англ. - М: Мир, 1971. 264 с.
140
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
РОЛЬ ГЕНОВ ПОЛИФОСФАТАЗ PPN1 И PPX1 В УСТОЙЧИВОСТИ КЛЕТОК ДРОЖЖЕЙ К ДЕЙСТВИЮ СТРЕССОВЫХ ФАКТОРОВ Войчук С.И., Зеленая Л.Б., Громозова Е.Н. Институт микробиологии и вирусологии НАН Украины, ул. Заболотного 154, Киев Д03680, Украина E-mail: svoychuk@hotmail.com Сравнительный анализ влияния нескольких факторов на живые организмы позволяет судить об общности механизмов лежащих в основе биологического действия исследуемых факторов и общности внутриклеточных процессов задействованных в формировании ответов на внешние воздействия. В данной работе было оценено влияние ультравысокочастотного ЭМИ (40,68МГц, 30Вт, 60мин), а также гиперосмотичности и окислительного стресса на фенотипический показатель (ФП) роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae штаммов дикого типа и дефектных по генам ppn1 и/или ppx1, а также характер генетического взаимодействия между генами ppn1 и ppx1. Анализ генетического взаимодействия между парой генов позволяет одновременно оценить метаболические связи между продуктами данных генов, а также выявить их роль в устойчивости организма к действию ряда стрессовых факторов. Отмечено, что делеция гена ppn1 не оказывала влияния на значение ФП, в то время как делеция гена ppx1, приводила к уменьшению ФП на 30%. Ожидаемое (теоретически рассчитанное) значение ФП для двойного мутанта составило 0,7, а реальное значение, полученное в эксперименте, оказалось равным 1. Следовательно, величина генетического взаимодействия (ɛ) для данного штамма была положительной (ɛ = 0,3), а характер взаимодействия между генами – асимметричным, что говорит о супрессорном механизме взаимодействия данной пары генов. В ответ на действие факторов стресса отмечен разнонаправленный характер изменений ФП у штаммов дефектных по одному из генов (ppn1 или ppx1). ФП штамма дефектного по гену ppn1 увеличивался в результате действия гиперосмотичности и окислительного стресса, а в ответ на действие УВЧ ЭМИ незначительно (на 22%) снижался. ФП штамма дефектного по гену ppx1 увеличивался в ответ на действие окислительного стресса и ЭМИ, а под действием гиперосмотичности не изменялся. Дефектность по обоим генам (ppn1 и ppx1) приводила к увеличению ФП причем наибольший эффект обнаружен под действием гиперосмотичности, а наименьший в результате облучения ЭМИ. Отсюда, величина генетического взаимодействия (ɛ) для двойного мутанта под действием стрессовых факторов составила 0,5 для гиперосмотического стресса, -0,38 для окислительного стресса и 0,4 для ЭМИ. Это отчетливо указывает на то, что каждый из факторов обладает своим собственным характером воздействия на клетки дрожжей. Таким образом, гены полифосфатаз ppn1 и ppx1 ответственны за формирование реакции клеток дрожжей на действие факторов стресса. Величина ответа и характер изменений непосредственно зависят как от гена, так и от действующего фактора. Общий генетический механизм взаимодействия между исследованной парой генов (в данном случае супрессорного типа) под действием различных факторов остается неизменным. THE ROLE OF PPN1 AND PPX1 GENES OF POLYPHOSPHATASES IN THE YEAST CELLS RESPONSE TO THE ACTION OF STRESS FACTORS Voychuk S.I., Zelena L.B., Gromozova E.N. Institute of Microbiology and Virology, National Academy of Sciences of Ukraine, 154, Zabolotnogo Str., Kyiv D03680, Ukraine; E-mail: svoychuk@hotmail.com Role of ppn1 and ppx1 genes in cell resistance to environmental factors was evaluated by using Saccharomyces cerevisiae deletion mutants. Action of radiofrequency electromagnetic field (40.68MHz, 30W, 60min exposure) was compared to effects caused with hyper-osmotic shock and hydrogen peroxide treatment. Shown that deletion on ppn1 and/or ppx1 changed cellular response to the action of studied factors. The magnitude and peculiarities of marked changes depended both on the type of gene and acting factor. The mode of genetic interaction between these two genes was determined to be positive and asymmetric, and it was not changed under action of the factors.
141
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЕРАРХИЯ ЖИВЫХ СИСТЕМ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОДХОДА Н.Р.Галль, Л.Н.Галль1 Физико-Технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН, Политехническая ул., 26, Санкт-Петербург, 194021, Россия, gall@ms.ioffe.ru 1 Институт аналитического приборостроения РАН,, Рижский пр., 26, СПб,190103, Россия, lngall@narod.ru Общеизвестно, что жизнь на нашей планете организована иерархично. В этой иерархии имеется целый ряд уровней живого, причем до настоящего времени минимальной единицей живого принимались субклеточные структуры – органеллы. Далее иерархия живого выглядит как клетка, многоклеточный организм, популяция, биоценоз и биосфера в целом. В 2007–09 г.г. нами была предложена и обоснована молекулярно-энергетическая модель минимальной живой системы, основанная на самоорганизации биополимеров и окружающей их водной среды в единые биополимерно-водные самосогласованные структуры (БВС-структуры) под действием потоков энергии от внешних источников, преобразуемых БВС-структурами в когерентные [1]. Эта модель не только позволила ввести в иерархию живого новую элементарную единицу живого - молекулярную ячейку, но и обосновала новый вид бесконтактных взаимоотношений между БВС-структурами путем обмена управляющими потоками энергии. Согласно модели, в стационарном состоянии живой системы ее водная среда является самоорганизованной в энергонапряженные фрактальные кристаллы, связанные водородными связями с поверхностью биополимеров, причем это состояние поддерживается движением когерентной энергии как по цепям биополимеров, таки и по фрактальным кристаллам. Последние служат для системы приемнопередающими антеннами когерентного излучения, обеспечивая обмен энергетическими импульсами между биополимерами. БВС-структура является элементарным звеном живой материи, молекулярной основой ее живого состояния. Предложенная модель, введя в рассмотрение бесконтактное взаимодействие биополимеров и управляющие потоки энергии, далее позволяет распространить это взаимодействие на все более сложные системы: молекулярную ячейку, совокупность молекулярных ячеек, клеточные органеллы, клетки, ткани и т.д. Молекулярно-энергетический уровень выступает отправной точкой иерархии живого. Минимальным уровнем живого является молекулярная ячейка: хотя бы два биополимера, водные фракталы и поток внешней энергии. Она жива, пока через нее движется энергия в форме, которую эти биополимерно-водные цепи способны принять, трансформировать, преобразовать в движущиеся по ним солитоны, а также переизлучить в среду. Ячейка «живет», но она не может воспроизвести себя и не может себя «починить», т.к. она не включена ни в какую часть схемы поддержания гомеостаза. Следующий уровень живого – это клетка (клеточная органелла). Она состоит из примерно 1010 молекулярных ячеек, организуя протекающие в них биохимические, физические и энергетические процессы так, чтобы обеспечить собственную целостность, питание, восстановление при повреждении и размножение. Клетка, за счет химической переработки пищи, синтезирует универсальные носители энергии (АТФ) и использует их для поддержания жизни молекулярных ячеек. В свою очередь, БВС-структуры молекулярных ячеек преобразуют химическую энергию АТФ в когерентную, позволяя ей разделяться на два потока – биохимический и управляющий. Биохимический поток является внутренним, обеспечивающим химические реакции биополимера. Управляющий поток является внешним, излучаемым структурой через водную подсистему и обеспечивающий согласованное поведение и взаимосвязь молекулярных ячеек, работающих в интересах клетки в целом, обеспечивая поддерживания гомеостаза всего комплекса процессов ее жизни. Следующий шаг по иерархической лестнице – это многоклеточный организм. Он управляет уже не столько молекулами и молекулярными ячейками, сколько клетками. Но излучения, продуцируемые организмом, на уровне поддержания его физиологии, хоть и гораздо более сложные и многообразные, видимо, по-прежнему складываются из информационно-управляющих излучений, генерируемых БВС-структурами молекулярных ячеек. Управляющая функция организма может состоять в синтезе более сложных управляющих сигналов на основе интерференции потоков, излучаемых молекулярными ячейками. Очевидно, что нарушение структуры внутренних потоков энергии, т.е. информационной среды организма, ведет к его функциональным расстройствам, болезням или смерти. Аналогичные эффекты мы наблюдаем на уровне популяций и даже биоценозов, хотя они исследованы в гораздо меньшей степени. Видовой и биосферный уровни пока лежат вне современной научной парадигмы. В применении к человеку и высшим животным описанный подход позволяет выявить механизмы, природу и течение психосоматических заболеваний, экологическое и медицинское влияние слабых излучений, связать психические характеристики человека с его физиологией в норме и в патологии. Литература. [1] – Л.Н.Галль, Н.Р.Галль, Механизм межмолекулярной передачи энергии и восприятия нановоздействий химическими и биологическими системами, Биофизика, 2009, т.54, №3, с.563-574. HIERARCHY OF LIVING SYSTEMS FROM MOLECULAR BIO-ENERGETIC POINT OF VIEW. N.R.Gall, L.N.Gall1 Ioffe Physico-Technical Institute, Saint-Petersburg, RU, gall@ms.ioffe.ru: 1Institute for Analytical Instrumentation, Saint-Petersburg, RU; lngall@narod.ru
142
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИНДУКЦИЯ АДАПТИВНОГО ОТВЕТА НИЗКОИНТЕНСИВНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ КРАЙНЕ ВЫСОКИХ ЧАСТОТ Гапеев А. Б., Романова Н. А. ФГБУН Институт биофизики клетки РАН, Пущинский государственный естественно-научный институт, 142290, Россия, г. Пущино Московской обл.; E-mail: a_b_g@mail.ru Защита живых организмов от повреждающего действия электромагнитных излучений (ЭМИ) является одной из актуальных и чрезвычайно сложных проблем современной биологии и радиобиологии. Накоплено огромное количество фактов, свидетельствующих о том, что радиорезистентность организма может изменяться под влиянием нерадиационных факторов различной природы. Однако в литературе практически не освещен вопрос о значимости неионизирующих ЭМИ в изменениях неспецифической резистентности и реализации радиобиологических эффектов. Цель работы состояла в исследовании радиозащитного действия низкоинтенсивного ЭМИ крайне высоких частот (КВЧ) и механизмов его реализации. Одним из механизмов радиозащитного действия является адаптивный ответ, который представляет собой универсальную реакцию клеток на облучение в малых дозах, выражающуюся в повышении устойчивости к поражающему действию излучения в больших дозах или других агентов нерадиационной природы. Адаптивный ответ может запускаться и переключаться различными индукторами, в том числе повышением температуры, активными формами кислорода (АФК) и различными физическими воздействиями. Ранее был установлен принципиальный факт, состоящий в том, что под действием неионизирующих ЭМИ в водных системах могут образовываться АФК [1, 2], которые, в свою очередь, могут быть потенциальными индукторами адаптивного ответа. С использованием общей фракции лейкоцитов цельной крови мышей линии BALB/c in vitro и метода "комета-тест" мы показали, что облучение клеток низкоинтенсивным ЭМИ КВЧ (42.2 ГГц, 100 мкВт/см2, экспозиция 20 мин) оказывает радиозащитное действие при последующем облучении этих клеток рентгеновским излучением в дозе 5 Гр. При облучении клеток рентгеновским излучением в дозе 5 Гр уровень повреждений ДНК составил 5.93 ± 0.36%. Воздействие ЭМИ КВЧ снижало уровень повреждений ДНК в лейкоцитах крови в среднем до 3.39 ± 0.14% (p < 0.01) как при облучении до, так и после ионизирующей радиации. Радиозащитный эффект наблюдался только при действии импульсно-модулированного ЭМИ КВЧ (частота модуляции 1 Гц), а непрерывное излучение было неэффективно. Мы предположили, что механизмы радиозащитного действия ЭМИ КВЧ, по крайней мере, при действии излучения до ионизирующей радиации, связаны с индукцией АФК в низких концентрациях. Для проверки этого предположения определяли возможность индукции адаптивного ответа лейкоцитов крови мыши, предварительно обработанных H2O2 в низких концентрациях (0.01 – 5 мкМ), на действие H2O2 в высокой концентрации (20 мкМ). Показано, что инкубация лейкоцитов крови в течение 10 мин при 37оС в присутствии H2O2 в концентрациях до 2 мкМ не приводила к существенному росту уровня повреждений ДНК в клетках; содержание ДНК в "хвосте кометы" составляло менее 0.35%, что достоверно не отличалось от уровня в контроле (0.18 ± 0.12%). При инкубации лейкоцитов крови в присутствии H2O2 в концентрации 20 мкМ наблюдался существенный рост уровня повреждений ДНК в клетках, который составил около 5.64 ± 0.40%. Обнаружено, что предварительная обработка клеток H2O2 в концентрациях 0.05 – 1 мкМ приводила к значительному до 2.55 ± 0.47% (p < 0.04) снижению уровня повреждений ДНК при последующей обработке H2O2 в концентрации 20 мкМ. Таким образом, мы показали, что низкоинтенсивное ЭМИ КВЧ с определенными физическими параметрами способно оказывать радиозащитное действие, механизмы которого могут быть связаны с запуском адаптивного ответа. Обнаружено, что низкие концентрации перекиси водорода (0.05 – 1 мкМ) способны индуцировать адаптивный ответ в лейкоцитах крови мыши, защищая клетки от последующего действия перекиси водорода в высокой концентрации (20 мкМ). Обнаруженный механизм может лежать в основе радиозащитного действия факторов нерадиационной природы, в том числе ЭМИ КВЧ низкой интенсивности. Полученные результаты вносят определенный вклад в понимание механизмов биологического действия низкоинтенсивных ЭМИ. В современных условиях при быстром росте уровней электромагнитного и радиационного фона такие знания крайне необходимы, поскольку они позволят развивать научнообоснованную стратегию защиты от возможного повреждающего действия ЭМИ и разрабатывать технологии применения ЭМИ в биомедицине. INDUCTION OF ADAPTIVE RESPONSE BY LOW-INTENSITY EXTREMELY HIGH-FREQUENCY ELECTROMAGNETIC RADIATION A.B. Gapeyev, N.A. Romanova Institute of Cell Biophysics of Russian Acad. Sci., Pushchino State Natural Science Institute, Pushchino, Moscow region, 142290, Russia, e-mail: a_b_g@mail.ru Литература 1. Гудкова О.Ю., Гудков С.В., Гапеев А.Б. и др. // Биофизика, 2005, т. 50, вып. 5, с. 773-779. 2. Брусков В.И., Гудков С.В., Чалкин С.Ф. и др. // ДАН, 2009, т. 425, № 6, с. 827-829.
143
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
LOW-FREQUENCY FLUCTUATIONS OF GEOMAGNETIC FIELD AND ATMOSPHERIC PRESSURE ON THE HUMAN ACTIVITY Gorgo Yu.P., Gorgo D.Yu. 1, Osipovych T.V. National Technical University of Ukraine, Medical - Engineering Faculty, Kiev, Ukraine. 1 Taras ShevchenkoKiev National University , Ukraine; E-mail: yugorgo@ukr.net Medical weather forecast is very important for the prevention of negative effects of weather factors on people health. According to numerous medico-meteorological studies the main significant meteorotropic parameters are air temperature and humidity, barometric pressure and wind velocity. Widespread weather services provide the reliable information on these classical meteorological parameters on different time-scales all over the world. However, very little attention is paid to the effects on people of other non-classical meteorological parameters. Recently, meteorotropic properties have been attributed to the slight atmospheric pressure fluctuations (APF) with second, minute and decaminute periods, related to the far-infrasound (0.003 Hz < f < 1 Hz) and internal gravity waves (from one minute and more) ranges. Such APF are considered as natural noise in the atmosphere, originating from very different source. The most widespread and strong source of APF is chaotic turbulent noise of airflows. The important feature of APF is that they penetrate buildings and therefore could be responsible for weather sensitivity symptoms indoors, as well as outdoors. The potential risk of APF for people health is aggravated by the fact, that people cannot feel them and standard methods and means for their measurements are not available, and also rise of tick’s activity. We conducted simultaneous long-term monitoring of APF in two regions in Europe (Ukraine and Slovak) and investigated their daily and seasonal dynamics, as well the relationships with other meteorological parameters. For these we used standard high sensitive (1 Pa) microbarometer with high temporal resolution (measuring rate 2 Hz) and specially developed computer program for calculation and visualization of APF spectral parameters. We also tested the relations between physical parameters of APF and rate of emergency transport events due to human circulation systems diseases and unexpected of ticks’ activity. Unfavorable for people health were high mean daily values of APF in the far infrasound range (3 s – 120 s), as well the high ratio of the APF values during the nighttime to those during the daytime. We did not found the adverse effects on people with health problems of the APF in the range of longer periods (120 s – 1200 s). Moreover, the obtained results point that their high values could be considered as activating factor promoting successful adaptation to mental and physical loads. Our studies of physical parameters of APF, and their relations with physiological, biomechanical and behavioral reactions, as well the rate of transport emergency events suggest the important role of APF as a potentially risky meteorological factor for people health and environment safety, e.g. in traffic or at the workplace. From this point of view the systematic monitoring and forecasting of APF bioeffective physical parameters could be considered as actual task for weather services. On the basis of results and hypotheses gained in the joint scientific research during 2008-2010 the main purposes within the framework of this project are as follows: the further acquisition and completion of the atmospheric pressure and geomagnetic field data-base of their fluctuations in a range less than 1 Hz in some localities of Slovakia and Ukraine; amplitude-frequency data analysis; development of algorithms and software to investigate the correlations between low-frequency fluctuations of these geophysical fields; determination of peculiarities of human biophysical reactions (electrical, temperature and etc.) to natural fluctuations of these geophysical factors; comparative analysis of obtained data to determine the mechanisms of effects of relevant factors on a human organisms and correction means with regard to the degree of effects.
144
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ГЕЛИЕВАЯ ПЛАЗМА КАК ИСТОЧНИК БИОАКТИВАЦИИ СЕМЯН Гордеев Ю.А. Филиал ФГБОУ ВПО «РГУТиС» в г. Смоленске, 214016, Россия, Смоленск, Чкалова 4А, E-mail: j.a.gordeev@mail.ru Низкотемпературная гелиевая плазма является одной из самых простых по составу. В ней присутствуют только атомы и электроны гелия. При более высоких температурах (более 7000 К) наряду с однократно ионизованным гелием появляются, двух и трехкратно ионизованные частицы (Не I, II и III), (рис. 1).
Рис. 1. Состав низкотемпературной слабоионизированной гелиевой плазмы
Рис. 2. Спектр излучения плазмотрона сельскохозяйственного назначения СУПР-М (рабочий газ – гелий), приведенный к максимальному значению на длине волны 587,6 нм
К биологически активным компонентам низкотемпературной гелиевой плазмы, способным инициировать различные биологические реакции относятся: гелий (находящийся в метастабильном состоянии и обладающий избытком энергии, которая может быть передана облучаемому биологическому объекту); свободные электроны, атомы и радикалы, спиновая релаксация радикалов (которая является одним из основных процессов, определяющих вероятность рекомбинации); возбужденные частицы, УФ-излучение (преимущественно В-УФ), слабые и сверхслабые электромагнитные поля и другие, менее значимые компоненты. В наших экспериментах при применении гелия в качестве рабочего газа с/х плазматрона СУПР максимум сплошной составляющей находился примерно на участке длин волн 680-700 нм, что согласно закону смещения для теплового излучения соответствует температуре 4140-4262 К, а наиболее яркие линии излучения гелия - на длинах волн: 294,5; 318,7; 388,9; 402,6; 447,1; 471,3; 492,2; 501,6; 587,6; 655,5; 667,8; 706,5 нм (рис. 2). В потоке плазмы выделяются спектры излучения, способные оказать стимулирующий эффект на семена с/х культур, который проявляется: в ускорении темпов роста колеоптилей и корешков зародышей; в повышении лабораторной всхожести семян, урожайности и качества урожая. Но семена различных культур и сортов поразному реагируют на обработку плазмой и имеют характерные спектры люминесценции, которые можно измерить и по их параметрам определить биостимулирующий эффект. Облучение плазмой так же приводит к генерации свободных радикалов в семенах, молекулярная структура которых отличается от контроля [2]. AS THE LOW-TEMPERATURE HELIUM PLASMA SOURCE OF BIOACTIVATION OF SEEDS Gordeyev Y.A. Branch "RGUTiS" in Smolensk, 214016, Russia, Smolensk, Tchkalov 4А, E-mail: j.a.gordeev@mail.ru Литература 1. Гордеев Ю.А. Стимулирование биологических процессов в семенах растений излучениями низкотемпературной плазмы. Монография – Смоленск: 2008. – 196 с.
145
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О ВЛИЯНИИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОГО ТОМОГРАФА НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ОПЕРАТОРА Э.С.Горшков, В.В.Иванов, Н.И.Ананьева1, В.Л.Паршина1, А.Л.Горелик1 ФГБУ “Санкт-Петербургский Филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН”, 199034 Санкт-Петербург, ул. Менделеевская, д. 1, E-mail: sl_iva@mail.ru 1 ФГБУ”Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М.Бехтерева Росздравнадзора”, 192019, Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, д. 3, E-mail: gorelik_a@mail.ru Считается, что магнитно-резонансные томографы (МРТ) безопасны (данную методику назначают даже детям и беременным женщинам), однако даже предварительные измерения отдельных физиологических параметров у оператора и субъективные ощущения пациентов показывают, что некоторые режимы работы МРТ могут отрицательно влиять на их функциональное состояние. Для установления факта негативного влияния некоторых режимов работы МРТ на физиологическое состояние оператора и пациентов нами в период 27.02-19.06.2010 г. проведена проверка уровня безопасности использования различных режимов работы у каждого из трех МРТ малой (0.15), средней (1.5) и большой (3 Тл) мощности. Программа-методика эксперимента включала: 1. Регистрацию через каждые 2 мин у оператора – мишени – длительности ”индивидуальной минуты” (ДИМ) и электрического сопротивления в семи точках акупунктуры (ТА) методом Р.Фолля (первая ТА - КИП сердца – С): а) во время работы 2-го и 3-го МРТ по назначению; б) во время работы 1-3-го МРТ в течение 5-6 мин в одном из режимов: T1W, T2W, FLAIR. 2. Регистрацию у пациентов электрического сопротивления в семи ТА до начала (фонового) и после МРТ – обследования. 3. Оценка биологической активности путем сравнения у оператора-мишени электрического сопротивления в ТА – фонового и в присутствии тестируемого объекта: а) воды - мишени, располагаемой в стеклянном стакане возле оператора – мишени; б) воды – контроль, располагаемой вблизи МРТ (на расстоянии порядка 2.5-3 м) в таком же стакане. 4. Сравнение интенсивностей длительного воздействия на оператора – мишень режимов работы T1W, T2W и FLAIR каждого из трех МРТ по данным регистрации ДИМ и электрического сопротивления в ТА. Анализ флуктуаций ДИМ и электрического сопротивления в ТА - С оператора-мишени показывает, наличие существенных изменений их уровней от начальных (фоновых) значений уровень ДИМ растет, а электрическое сопротивление в ТА – С падает, как во время обследований пациентов (п. 1а), так и при использовании режимов работы МРТ (п. 1б). В первом случае изменение показателей носит перемежающийся характер: вариации составляют от 15 до 30%. В перерывах между режимами происходит восстановление значений показателей. Изменение уровней ДИМ и электрического сопротивления в ТА - C оператора-мишени с ростом мощности МРТ для всех 3-х режимов работы (T1W, T2W, FLAIR) происходит по экспоненциальному закону. При этом флуктуации показателей для 1-го МРТ не выходят за границы норм. Это значит, что интенсивность воздействия режимов работы на оператора является безопасной. Работа на 2-м и 3-м МРТ сопряжена с вредным влиянием ЭМП, при котором регистрируемые у оператора показатели существенно ухудшаются, в особенности при использовании режима T1W. Интенсивность воздействия 2-го и 3-го МРТ на пациентов (6 мужчин и 5 женщин) характеризуется изменением уровней показателей (относительно фоновых) на 20% с выходом за пределы нормы. Биологическая активность воды–мишени (проведено 57 тестов) изменяется в соответствии с изменением текущего состояния оператора-мишени (электрического сопротивления в ТА): показатели тестирования водымишени и оператора-мишени практически совпадают. Показатели тестирования воды-контроль (8 тестов) в соответствующих ТА на 20-25% ниже, чем у оператора-мишени, что означает резкое снижение биологической активности воды, находящейся вблизи МРТ. Таким образом, факт возможного негативного влияния отдельных режимов работы МРТ на оператора установлен. Показано, что с ростом мощности МРТ интенсивность негативного воздействия ЭМП на оператора и пациентов возрастает. Изменения биологической активности воды-мишени и воды-контроль, согласные с ходом изменения текущего состояния оператора-мишени и пациентов, позволяют предположить один из элементов возможного пути воздействия МРТ на оператора и пациентов – воду, находящуюся в связанном (в меньшей степени, в свободном) состоянии в организме человека. ON INFLUENCE OF VARIOUS OPERATING MODES OF MRI MACHINE ONTO OPERATOR’S PHYSIOLOGICAL STATUS E.S.Gorshkov, V.V.Ivanov, N.I.Ananyeva1, V.L.Parshina1, A.L.Gorelik1 FSBI St. Petersburg Branch of the Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of The RAS, 199034 Saint Petersburg, Mendeleevskaya str., 1 E-mail: sl_iva@mail.ru 1 FSBI Saint Petersburg Psychoneurological Research Institute named after V.M.Bekhterev of Roszdravnadzor*, 192019 Saint Petersburg, Bekhtereva str., bld. 3, E-mail: gorelik_a@mail.ru
146
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О ВЛИЯНИИ ВРАЩАЮЩИХСЯ МАСС НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА Э.С.Горшков, В.В.Иванов, М.И.Шкляров1, А.М.Миронов1 Санкт-Петербургский Филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН, 199034, Санкт-Петербург, ул. Менделеевская, д. 1, E-mail: sl_iva@mail.ru 1 Ленинградский металлический завод, 195009, Санкт-Петербург, ул. Ватутина, д. 3, Лит. А, E-mail: alexey-mironov@rambler.ru В соответствии с действующим законодательством работа специалистов Ленинградского Металлического завода (ЛМЗ), связанная с испытаниями как натурных (рабочих) турбоагрегатов, так и их лабораторных моделей, не являются вредной. В то же время негативное действие вращающихся турбин на психоэмоциональное и физиологическое состояние на уровне субъективных ощущений проявляется практически в каждом случае проведения эксперимента. Подобные факты ставят вопрос о необходимости более детального исследования влияния вращающейся части турбины на состояние организма человека: а) в случае полностью сбалансированного ротора; б) в случае разбалансировки ротора с различной степенью интенсивности. В качестве контролируемых параметров выбраны: длительность “индивидуальной минуты” (ДИМ) и электрическое сопротивление в 7-ми точках акупунктуры (ТА), регистрируемые у одного “испытуемого”, с дискретностью измерений в 1.5 минуты. Перед началом каждой серии экспериментов осуществлялся набор “фоновых” показателей. Работа выполнена в период 18-20.12.2007 г. на территории ЛМЗ с использованием лабораторного стенда турбины, представляющего собой вал, на котором расположены соосно макет ротора турбины цилиндрической формы диаметром 35 см, длиной 1м и весом ~ 300-350 кг. и электродвигатель, установленные на мощный фундамент. На валу Временной режим работы системы при проведении каждого из 18-ти экспериментов поддерживался, как правило, постоянным. Длительность каждого этапа, включающего набор оборотов, работу на номинальной скорости 3000 об/мин и выбег, составляла ~ 5 мин. Выбег производился как свободный, так и управляемый. Для получения разбалансировки ротора использованы гайки весом около 15 г и грузик весом 40 г, которые последовательно крепились на болты, укрепляемые диаметрально от оси ротора на расстоянии 10 см на одном из его торцов. Рабочее место ”испытуемого” находилось на расстоянии 2.5 м от оси вала макета ротора, на линии, проходящей через его задний торец. Анализ уровней флуктуаций ДИМ показывает, что наибольший рост показателя характерен для этапов набора оборотов и выбега: максимумы ДИМ (64-77 с) превышали среднее фоновое значение (53.5 с) в 1.2-1.5 раза. При относительно плавном наборе оборотов и свободном выбеге значения максимумов ДИМ на этапах выбега, в основном, превышали таковые на этапах набора скорости. При управляемом выбеге, относительно резком наборе оборотов и свободном выбеге, и в случае разбалансировки ротора, значения максимумов ДИМ на этапах набора оборотов, как правило, превышали таковые на этапах выбега. В случае управляемого выбега на промежуточных интервалах между этапами происходило некоторое снижение уровня ДИМ до 49-50 с относительно фонового - 53.5 с. На интервалах реализации номинальной скорости уровень ДИМ снижался практически до фонового значения. Сопоставление динамики ДИМ и электрического сопротивления в ТА в каждой серии экспериментов показывает наличие обратной корреляционной связи между ними: уровни корреляции составляют от (-0.7) до (-0.84). При этом значения коэффициентов корреляции между ними на фоновых участках не выходили за пределы ±0.2. Следует отметить важный аспект в динамике электрического сопротивления в ТА: их минимумы на этапах набора оборотов и выбега снижались относительно средних фоновых значений в 2-4 раза, а при разбалансировке ротора – в 8 раз. Нельзя не заметить явную связь между степенью разбалансировки, связанной с последовательным увеличением веса грузиков, и изменением регистрируемых показателей: электрического сопротивления в ТА – в направлении снижения, ДИМ – в направлении роста уровня. Использование данных о скорости вращения турбины и ее вибрации позволило провести их сопоставление с динамикой ДИМ. Замечено, что максимумы ДИМ, располагающиеся справа и слева от “площадки”, характеризующей номинальную скорость, соответствуют скорости турбины ~ 1800 об/мин, при которой наступает ее максимальная вибрация (“острый” резонанс) ~ 190 µм. Таким образом, факт негативного влияния системы с вращающимся ротором турбины на функциональное состояние человека можно считать установленным. ON INFLUENCE OF SPINNING MASSES ONTO HUMAN FUNCTIONAL STATUS E.S.Gorshkov, V.V.Ivanov, M.I.Shklyarov1, A.M.Mironov1 St. Petersburg Branch of the Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of The Russian Academy of Sciences, 199034 Saint Petersburg, Mendeleevskaya str., bld. 1 E-mail: sl_iva@mail.ru 1 Leningrad Metal Plant, 195009 Saint Petersburg, Vatutina str., bld.1, lit. А, E-mail: alexey-mironov@rambler.ru
147
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О РАЗНОНАПРАВЛЕННОМ ВЛИЯНИИ КОСМОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ДИНАМИКУ УНИТИОЛОВОГО ТЕСТА Э.С.Горшков, В.В.Иванов, Р.Н.Павлова1, В.В.Соколовский1, В.С.Сорокина1 Санкт-Петербургский Филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН, 199034 Санкт-Петербург, ул. Менделеевская, д. 1, E-mail: sl_iva@mail.ru 1 Институт аналитического приборостроения РАН, 198103 Санкт-Петербург, Рижский пр. 26 Многолетние наблюдения, в ходе которых в постоянных условиях средних широт (Санкт-Петербург) определялась скорость реакции окисления унитиола (димеркаптопропансульфонат натрия) нитритным ионом в водном растворе (”унитиоловый тест”), позволили нам обнаружить колебательный характер ее изменений и связь этих колебаний с вариациями космофизических факторов (КФФ). Эти исследования затрагивают проблему определения механизмов космобиологических связей и привлекают внимание к роли и участию окислительно-восстановительных процессов и систем в этих механизмах. Вместе с тем, некоторые особенности ”поведения” унитиолового теста явно нуждаются в специальном обсуждении. К таковым относятся, например, наличие корреляционной связи между временем полуокисления унитиола (ВПОУ) в приземном слое атмосферы и общим содержанием озона (ОСО) в стратосфере. Особый интерес представляют периодические изменения знака этой корреляции. Синхронные наблюдения времени полуокисления унитиола (ВПОУ, мин) в приземной атмосфере и общего содержания озона (ОСО) в стратосфере проведены в Антарктике в период 41-й РАЭ с 15.07.96 по 28.05.97 гг., в условиях глубокого минимума СА, и 45-й РАЭ (2000 г.). Определение ВПОУ проводилось по методике, разработанной профессором В.В.Соколовским. Показано, что динамика полиномиального тренда ВПОУ (полином 5-й степени) согласуется с изменением 1-й составляющей уравнения времени (УВ) (связь обратная: r = -0.75). Характер изменения полиномиального тренда отклонения ВПОУ и 2-й составляющей УВ один и тот же (r = 0.59). Ранее при рассмотрении полиномиальных трендов ВПОУ и ОСО, выявлена обратная корреляция между ними (r = -0.67). В то же время анализ динамики коэффициентов корреляции ВПОУ и ОСО для каждого месячного интервала показал, что положительный знак корреляции во время весны и осени меняется на отрицательный в период антарктического лета. Было высказано предположение о связи наблюдаемой смены знака корреляции с происходящим в этот период разрушением устойчивого циклона (так называемого циркумполярного вихря), располагающегося в стратосфере над Антарктидой, и восстановлением естественного процесса переноса озона от тропических областей. Этому выводу соответствовал и положительный знак корреляции между ВПОУ и ОСО (r = 0.55), наблюдавшийся нами в марте-апреле 2000 г. при обходе на НИС “Академик Федоров” восточного сектора Антарктиды и пересечении экватора. Однако дальнейшие исследования динамики магнитного поля Земли (МПЗ) показали и его причастность к изменению корреляционных связей ВПОУ и ОСО. Оказалось, что в зимний, в меньшей степени – в весеннеосенний, периоды в Антарктике происходит снижение не только уровней горизонтальной (Н) и, в особенности, вертикальной (Z, по модулю) составляющих МПЗ, но и их вариабельности. В районе экватора уровень Z снижается до нуля, направление вектора Z меняется на противоположное, а Н возрастает до максимума. Данные особенности ”поведения” МПЗ могут способствовать падению скорости окисления унитиола и повышению уровня ОСО. В летний антарктический период повышению скорости окисления унитиола (снижению уровня ВПОУ) способствует рост как ОСО, так и уровней составляющих МПЗ. Рассмотрение короткопериодической флуктуации ВПОУ, полученной после исключения полиномиального тренда (полином 6-й степени), и целого ряда КФФ (секторная структура межпланетного МП, основные возмущения от Солнца и др.) также показало наличие неоднозначных связей между ними. Таким образом, наблюдаемые случаи совпадения максимумов ВПОУ и ОСО и изменения связи между ними, вызванные действием КФФ, позволяют думать о том, что эта связь объективна и определяется двумя механизмами, один из которых способствует развитию или торможению окислительной реакции в приземном слое атмосферы, другой – повышению или снижению интенсивности разрушения озона. Выполненные исследования влияния МПЗ на динамику унитиолового теста позволяют рассматривать вариации МПЗ как физический агент способный оказывать влияние на скорость окислительновосстановительных реакций в модельных условиях унитиолового теста. Вполне вероятным представляется участие этого агента в механизме реализации действия космофизических факторов на окислительновосстановительные процессы, происходящие в атмосфере и биосфере Земли. ON SELECTIVE INFLUENCE OF COSMOPHYSICAL FACTORS ONTO VARIATIONS OF UNITIOL TEST RESULTS E.S.Gorshkov, V.V.Ivanov, R.N.Pavlova1, V.V. Sokolovski1,V.S.Sorokina1 St. Petersburg Branch of the Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of The Russian Academy of Sciences, 199034 Saint Petersburg, Mendeleevskaya str., bld. 1 E-mail: sl_iva@mail.ru 1 The Institute for Analytical Instrumentation of The RAS, 198103 Saint Petersburg, Rizhski pr., bld. 26
148
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
БИОИНДИКАЦИЯ ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ Громозова Е.Н., Качур Т.Л., Войчук С.И., Григорьев П.Е.1 Институт микробиологии и вирусологии НАН Украины, Киев, Д03680, ул. Заболотного, 154, e-mail: gren.elen@gmail.com 1 Крымский государственный медицинский университет, Симферополь, Крым, Украина В настоящее время накоплен огромный массив экспериментальных данных, статистический анализ которых позволяет утверждать о значительном влиянии факторов космофизической природы на все звенья биологической цепи: от бактерий до человека. В связи с этим остро встаёт вопрос о механизмах рецепции этих сигналов клеткой и разработки систем их быстрой и объективной биоиндикации. Изменение окраски волютиновых гранул (внутриклеточных включений), при взаимодействии с метиленовым синим (реакция метахромазии, МТХ), предшествующая, по мнению А.Л.Чижевского, солнечным эмиссиям может быть перспективным биоиндикатором действия факторов космической погоды. Среди многочисленных проявлений биологического действия космических излучений именно эта реакция была положена в основу биоисследования реакции астрономического феномена Чижевского-Вельховера. C 2001г. проводятся метахромазии волютиновых гранул дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae УКМ-517, результаты которых подтверждают связь между поведением микроорганизмов и космической погодой. Обработка временного ряда реакции метахромазии (10 лет ежедневных наблюдений) методами спектрального Фурье-анализа и косиноранализа позволила выявить выраженные периоды а ритмике реакции МТХ, которые практически полностью совпадают с известными космофизическими периодами. Этот факт хотя и не может свидетельствовать о причинно-следственной связи между этими событиями, но чётко демонстрирует особый тип солнечнобиосферных взаимодействий: синхронизацию биологических ритмов с космофизическими вариациями. Еще одним доказательством связи МТХ с космической погодой, помимо подобия их ритмической структуры, может являться статистическая связь МТХ с уровнем космофизических показателей за тот же отрезок времени. Проведенный однофакторный дисперсионный анализ показал высоко значимую (близкую к прямой) связь показателя метахромазии с космическими лучами (F(2)=151.14, p<10-7 по критерию Фишера). Связь показателя МТХ обнаруживается и с космофизическими параметрами гелиогеофизической природы: обратная связь с солнечной активностью (F(2) = 70,99; р<10-6), близкая к обратной связь с геомагнитной активностью (F(2) = 19,90; р<10-4), а также нелинейная связь со скоростью солнечного ветра (F(2) = 20,01; р<10-4). Близкие к обратным связи показателя МТХ с плотностью солнечного ветра (F(2)=3,87; р=0,021) и с полярностью Межпланетного магнитного поля (F(2) = 9,00; р=0.0001) выражены значительно слабее. Следует отметить, что степень статистической зависимости МТХ от вышеперечисленных космофизических показателей существенно ниже, чем от космических лучей, что позволяет предположить, что основной агент, влияющий на МТХ, связан непосредственно с космическими лучами (возможно, это частицы высокой энергии). При этом менее тесная связь МТХ с прочими (гелиогеофизическими) параметрами может быть обусловлена тем, что они, как известно, в определенной степени модулируют интенсивность космических лучей в межпланетном пространстве. Тогда логичным выглядит следующая трактовка результатов: связь с каждым из гелиогеофизических параметров существует, но эта связь существенно слабее, чем с интенсивностью космических лучей (в основном, галактического происхождения). Тот факт, что галактические космические лучи являются важным космофизическим агентом по отношению к МТХ, подтверждается более длительными периодами метахромазии в годы минимальной солнечной активности. Также отмечена обратная корреляция между показателями реакции МТХ и показателями солнечного ветра. Поскольку волютиновые гранулы представлены неорганическими полифосфатами, которые называют «ископаемыми молекулами», присутствующими как в неживой природе, так и в клетках всех живых организмов, вполне вероятно рассматривать эти структуры, как чувствительные биофизические приборы, реагирующие на изменения космической погоды. BIOIDICATION OF COSMIC FACTORS Gromozova E.N., Kachur T.L., Voychuk S.I., Grigoriev P.E.1 Institute of Microbiology and Virology of the NAS of Ukraine, Kiev, D03680, Zabolotny Str., 154, e-mail: gren.elen@gmail.com 1 Crimea State Medical University, Sympheropol, Crimea, Ukraine The variability of reaction of metachromasy of polyphosphates of volutin granules in yeast cells was studied in connection to some cosmic factors activities due to the ancient origin of these biomolecules, presence in biological objects of different organization levels and their multifunctional role in cellular processes. Shown direct correlation of metachromasy reaction with Cosmic rays and indirect effects of solar activity.
149
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НОЦИЦЕПТИВНОГО ФЛЕКСОРНОГО РЕФЛЕКСА ПОД ВЛИЯНИЕМ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ КРАЙНЕ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ Джелдубаева Э.Р., Чуян Е.Н., Заячникова Т.В. Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, 95007, Украина, Симферополь, пр. академика Вернадского, 4, E-mail: delviza@mail.ru Количественная оценка болевой чувствительности относится к интегративным показателям, отражающим общее состояние организма и его реакцию на физиологические или психоэмоциональные нагрузки, поэтому измерение порогов боли является весьма полезным методом в комплексном обследовании людей. Одним из таких объективных методов является ноцицептивный флексорный рефлекс (НФР) [1, 2]. В наших предыдущих исследованиях показан выраженный антиноцицептивный эффект низкоинтенсивного электромагнитного излучения (ЭМИ) крайне высокой частоты (КВЧ) (длина волны – 7,1 мм, плотность потока мощности 0,1 мВт/см2) у крыс на моделях тонической висцеральной и острой болевой реакций [3]. Имеются также клинические данные о снижении болевой реакции под влиянием этого фактора, однако до настоящего времени экспериментальные исследования данного эффекта на людях не проводилось, что и явилось целью данного исследования. Эксперименты проведены на 20 студентах-волонтерах в возрасте 19-20 лет. Регистрация НФР осуществлялась с верхних конечностей [4]. Регистрирующие электроды располагали: катод на брюшке m.extensor carpi radialis, анод - на сухожилии этой мышцы. Заземляющий электрод находится на середине между стимулирующими и регистрирующими электродами. Электрокожное раздражение проводили 1-ой и 2ой фаланг большого пальца руки одиночными электрическими импульсами, длительностью 0,2 мс и частотой стимуляции 0,5-0,3 Гц. Исследования проводили на оборудовании «Нейрон-Спектр-6» (фирма "НейроСофт", Россия, г. Иваново) с использованием компьютерного электронейромиографа "Нейро-МВП-4". Фиксировали порог боли (Пб), т.е. величину электрического стимула, при котором испытуемый впервые указывал на появление локализованной острой боли в области расположения стимулирующих электродов. При появлении мышечного ответа фиксировали порог НФР, для анализа которого были рассмотрены латентности двух его последовательных компонента: R2 и R3. Воздействие ЭМИ КВЧ осуществляли с помощью терапевтического генератора «КВЧ. РАМЕДЭКСПЕРТ – 01», экспозиция – 30 минут, локализация – область биологически активной точки МС4 правой руки однократно. Для определения статистической значимости наблюдавшихся различий использовали непараметрический критерий Вилкоксона. Как показали результаты исследования, болевой порог у исследуемых в норме до КВЧ-воздействия составлял 5ч11 мс, латентности R2 и R3 НФР верхних конечностей - 6,90±0,72 мс и 13,00±1,46 мс соответственно, что согласуется с литературными данными. После воздействия низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ зарегистрировано существенное повышение данных показателей. Так, болевой порог повысился в среднем в 2,27 раз (p<0,005) и составил 10 ч 29 мс. Отмечалось также повышение и латентность R2 и R3 НФР на 36,81 % (p<0,005) и 24, 93% (p<0,005). Из литературных данных известно, что повышение болевого порога и латентности компонентов НФР указывает на снижение активности ноцицептивной системы или усилении активности антиноцицептивной системы организма [5]. Таким образом, результаты данного исследования свидетельствуют об антиноцицептивном влиянии низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ. THE CHANGE OF THE CHARACTERISTICS OF THE NOCICEPTIVE FLEXION REFLEX UNDER INFLUENCE OF LOW-INTENSITY ELECTROMAGNETIC RADIATION OF EXTREMELY HIGH-FREQUENCY Dzheldubaeva E.R., Chuayn E.N., Zayachnikova T.V. Taurida National V.I.Vernadsky University, Simferopol, Ukraine, e-mail: delviza@mail.ru Литература 1. Willer J.C. Nociceptive flexion reflexes as a tool for pain research in man // Adv. Neurol., 1983, Vol. 39, р. 809–827. 2. Данилов А.Б., Данилов Ал. Б., Вейн А.М. Ноцицептивный флексорный рефлекс: метод изучения церебральных механизмов боли (обзор) // Журн. невропат. и психиатр. им. С.С.Корсакова, 1996, № 1, с. 107–112. 3. Чуян Е.Н., Джелдубаева Э.Р. Механизмы антиноцицептивного действия низкоинтенсивного миллиметрового излучения: монография. – Симферополь: „ДИАЙПИ”, 2006. – 456 с. 4. Гнездилов А.В., Сыровегин A.В., Плаксин С.Е. // Тезисы Российской научно -практической конференции «Организация медицинской помощи больным с болевыми синдромами”, Новосибирск, 1997, с. 45. 5. Джелдубаева Э.Р., Чуян Е.Н. Особенности исследования ноцицептивого флексорного рефлекса в оценке болевой чувствительности (обзор литературы) // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия «Биология, химия», Том 24 (63). 2011. № 4. С. 57-66.
150
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ДЕЙСТВИЕ СВЕРХСЛАБЫХ ПОЛЕЙ НЕЙТРОНОВ НА СТРУКТУРУ ДНК В РАСТВОРАХ ПЛЕНКАХ И БАКТЕРИЯХ Е.СОLI Г.П. Жижина, С.В. Васильева, М.К. Бородин, И.А. Гагина1, Е.И. Саунин1 Институт биохимической физики РАН, 119334 Россия, Москва, ул. Косыгина, 4 1 Институт физической химии РАН, Москва. Е-mail: zhizhina@sky.chph.ras.ru Посвящается памяти талантливого физика, инициатора данного направления А..Г. Липсона Биологические системы непрерывно подвергаются действию ультраслабых полей термализованных нейтронов (УПТН) на поверхности Земли за счет нейтронов, образующихся при действии космических лучей на атмосферу, а также во время полетов в стратосфере и космическом пространстве. В наших исследованиях были использованы УПТН, представляющие собой разреженный нейтронный газ с низкой плотностью n ≤ 10-1 см-3, соответствующей потоку Фn ≤ 102 n/с·cм2 и средней энергии Еn > 1-10 kT. Обнаружено заметное влияние УПТН на структурную трансформацию макромолекул ДНК при 22о С в пленках и растворах. Эти образцы ДНК изучали методами инфракрасной спектроскопии (ИКС) и гель-электрофореза. Показано, что УПТН облучение с флюенсом Fn~107 n/см2 и поглощенной дозой порядка 10 мкГр индуцировало заметные структурные изменения в пленках, в виде обратимого перехода ДНК «А-форма→ разупорядоченное состояние», а в растворах ДНК образование сшивок и двойных разрывов (ДР) макромолекул. При облучении водных растворов ДНК медленными нейтронами, передающими свою энергию протонам воды, вдоль трека наблюдается высокая плотность Н+, замещающих молекулы воды гидратной оболочки ДНК. Повышение рН раствора вызывает разрывы Н-связей в молекулах ДНК, нарушение стекинга оснований, изменения конформации спирали, приводящие к изменением интенсивности колебаний (полос ИКС) соответствующих связей оснований, дезоксирибозы и сахаро-фосфатных групп. При агрегации (сшивках) молекул ДНК, интенсивность колебаний, напротив, снижается, и уменьшается подвижность ДНК при гельэлектрофорезе. В облученных растворах и пленках ДНК наблюдается пост-эффект в течение 1-2 суток, т.е. восстановление Н-связей между основаниями и превращение сшивок в ДР ДНК. Изучение цито- и гено-токсической активностей УПТН проведено на бактериальных штаммах E.coli дикого типа и мутантного IN602 recА, дефектного по репарации двойных разрывов ДНК, при облучении в дозах 2-4 мкГр при 19-20оС. Показана зависимость эффекта выживаемости бактерий от дозы и мощности дозы УПТН и повышение выживаемости (гормезис) мутантного штамма. Дозовая зависимость выживания бактерий в интервале 0 D 3.0 мкГр достигала максимума при D 2.5 мкГр (1,45 отн.ед), а затем снижалась. При дозах УПТН 8-10 мкГр наблюдалась равная выживаемость бактерий E.coli дикого и мутантного штаммов. Причиной обнаруженного гормезиса может быть локальное расплетание участков ДНК, а при повышении дозы образование сшивок ДНК. Как полагал А.Г. Липсон, механизм взаимодействия УПТН с неравновесными конденсированными средами (включая растворы ДНК и живые системы) может быть обусловлен резонансным безызлучательным захватом тепловых нейтронов и образованием составных ядер, которые затем безызлучательно распадаются, генерируя структурные дефекты. DNA STRUCTURAL TRANSFORMATIONS IN SOLUTIONS, FILMS AND BACTERIAL CELLS EXPOSED TO WEAK THERMALIZED NEUTRON FIELD Zhizhina G.P1, Vasilieva S.V1. Borodin M.K1., Gagina I.A2., Saunin E.I.2 Institute of Biochemical Physics оf RAS. 2-Institute of Physic Chemistry of RAS, Moscow Литература 1. Г.П. Жижина, А.Г. Липсон, И. А. Гагина, С.В. Васильева, М.К. Бородин, Е.И. Саунин, академик А.Ю. Цивадзе // ДАН,2010, т.431, №1, с. 1 2. Липсон А.Г., Жижина Г.П., Бурлакова Е.Б. и др.// Биофизика, 2007, т.52, №5, с. 830.
151
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СИНХРОНИЗАЦИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ И ВАРИАЦИЙ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ 0.3-3 мГц Т.А. Зенченко1,2, А.А. Медведева2, Н.И. Хорсева1,3 1
Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН), г. Москва, zench@mail.ru Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН), г.Пущино, Московской обл. 3 Институт биохимической физики Российской академии наук им. Н.М. Эммануэля (ИБХФ РАН), г.Москва 2
Проведен эксперимент по мониторингу минутных показателей сердечного ритма в состоянии покоя у 30 практически здорового лиц (10 мужчин и 20 женщин) в возрасте от 18 до 58 лет, длительность каждого периода наблюдений составила 60 минут. Измеряли частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин), показатели микроальтернаций миокарда (метод дисперсионного картирования ЭКГ, программа «Кардиовизор»), а также усредненные по минуте временные характеристики динамического ряда кардиоинтервалов, отражающие уровень активации симпатического и парасимпатического звеньев вегетативной нервной системы (ВНС, по Р.М. Баевскому). В качестве геофизических показателей были выбраны одноминутные значения X и Z-компонент вектора геомагнитного поля по данным геофизической станции ИЗМИРАН (расстояние от станции до места проведения измерений – 80 км). Методы анализа – кросскорреляционный анализ, спектральный анализ (фурьепреобразование и расчет функции когерентности), вейвлет-анализ. Получено, что: вариации показателей микроальтернаций у здоровых лиц определяются изменениями уровня активации симпатического и вагусного звеньев вегетативной нервной системы; у двадцати волонтеров из 30 в эксперименте наблюдалась синхронизация периодов пульса и показателей баланса ВНС. Обнаружено не только совпадение величин наблюдаемых периодов колебаний в физиологических и геофизических рядах длительностью 15-40 минут, но и приблизительная синхронность моментов их возникновения и исчезновения. SYNCHRONIZATION OF HEART RATE INDICES OF HEALTHY PEOPLE AND 0.3 – 3 MHZ GEOMAGNETIC FIELD VARIATIONS Т.А. Zenchenko1,2, A.A. Medvedeva2, N.I. Khorseva1,3 1
2
Space Research Institute of Russian Academy of Sciences (IKI), Moscow Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences (ITEB RAS), Pushchino, Moscow Region. 3 Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences (IBCP RAS), Moscow, zench@mail.ru
We have made an experiment on monitoring of minute cardiac rhythms at rest with 30 apparently healthy volunteers (10 men and 20 women, 18-59 y.o.); duration of a follow-up period was 60 minutes. Registration of heart rate indices (HR, bpm) was supplemented with measurements of averaged per minute time parameters of dynamic series of heart intervals presenting activation level of sympathetic and parasympathetic links of vegetative nervous system (VNS by R.M. Bayevsky) and indices of myocardium microalterations (software “Cardiovizor-M”). Minute values of X and Z components of geomagnetic field vector by data of IZMIRAN geophysical station (distance between the station and measurement site was 80 km) were taken as geophysical indices. Cross-correlation analysis, spectral analysis (Fourier transform and coherence function calculation) and wavelet analysis were used as methods of analysis. Results. 1. Variations of indices of myocardium microalterations of healthy people are determined by activation level of sympathetic and parasympathetic links of vegetative nervous system. 2. Not only values of observed fluctuation periods in physiological series coincide with those in geophysical ones, but appearance and disappearance of certain 1540 minute periods are synchronous. 2. Heart rate and indices presenting level of sympathetic VNS link were synchronized with fluctuations of GMP Z-component in 20 experiments from 30.
152
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ОТВЕТ СИСТЕМЫ ГЛУТАТИОНА И НЕЗАМЕНИМЫХ ЛИПИДНЫХ АНТИОКСИДАНТОВ У ЛИКВИДАТОРОВ НА ДЕЙСТВИЕ НИЗКОИНТЕНСТВНОГО ОБЛУЧЕНИЯ Иваненко Г.Ф., Бурлакова Е.Б. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, 119334, Россия, Москва, ул. Косыгина, 4, E-mail: galiv@sky.chph.ras.ru Радиационное загрязнение окружающей среды радионуклидами в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС привело к хроническому облучению популяции людей в малых дозах. Изучение механизмов неспецифической резистентности организма к неблагоприятным воздействиям среды, одним из которых является ионизирующее излучение низкой интенсивности, имеет большое значение для профилактической медицины. Усиление свободнорадикального окисления, вызванного действием радиации в малых дозах ведет к ответной реакции гидрофобной и гидрофильной части антиоксидантной (АО) системы организма [1,2]. Один из наиболее важных водорастворимых АО является восстановленный глутатион (GSH, -glytamilcysteinylglycine). Восстановительная регенерация окисленных форм двух активных липидзависимых АО – аскорбиновой кислоты и α – токоферола осуществляется GSH и служит условием стабилизации буферной емкости антиоксидантной системы. Методика эксперимента заключалась в определении содержания GSH, окисленного (GSSG) глутатиона и витаминов А, Е в плазме крови флуорометрическим методом. У ликвидаторов аварии на ЧАЭС, получивших суммарные дозовые нагрузки в диапазоне от 0,1 сЗв до 150 сЗв, брали кровь через 4, 6 и 20 лет после катастрофы. На рис.1(а, б) представлены экспериментальные данные содержания АО в плазме у людей “контрольной” группы и изменение уровня водо- и жирорастворимых АО у ликвидаторов аварии в зависимости от дозы радиации. Комплексное изучение ответа системы АО в плазме у лиц, подвергшихся низкодозовому облучению, показало наличие сложной зависимости радиационного воздействия на организм в малых и больших дозах. 40 35
40
б
а
30
30
2
3
20
25
1
20
1
2
15 10
5
5
3
0 0
20
40 60 Д оза, сЗв
80
100
120
0
20
40
60
80
100
120
Д оза, сЗв
Рис.1. Влияние дозовых нагрузок на содержания глутатиона (а) 1-GSH, 2-GSSG, 3-GSH/GSSG(х10) от.ед. и (б) 1- GSH; 2-витамина А и 3-витамина Е в плазме крови у ликвидаторов. По оси ординат – концентрация в плазме, мкмоль/л. Повышение содержания и GSH, и GSSG в плазме у ликвидаторов (рис.1а) в интервале низких доз (0,1 20 сЗв) не приводит к изменению величины тиолдисульфидного отношения (GSH/GSSG). Однако с увеличением дозы радиации (>20сЗв) приблизительно двукратное увеличение GSSG и снижение уровня GSH приводит к снижению величины отношения в тех же пределах. Соотношение восстановленных и окисленных SH-групп и их способность к окислительной модификации является один из критериев неспецифической резистентности организма. Если рассматривать результат действия низкоинтенсивного действия на популяцию, то можно отметить, что система АО по-разному отвечает на действие низких и высоких доз. Так и сравнение изменения содержания GSH с уровнями незаменимых липидных АО в плазме у ликвидаторов (рис1б) показало развитие дефицита липидных АО при действии малых радионагрузок и незначительное повышение уровня витаминов Е и А при дозах > 20 сЗв. Известно, что GSH участвует в восстановлении витамина Е, тогда можно предположить, что при низких дозах радиации α–токоферол, имеющий высокое сродство к перекисным радикалам расходуется больше, чем GSH. THE RESPONSE OF THE GLUTATHIONE SYSTEM AND OF ESSENTIAL ANTIOXIDANTS TO THE EFFECT OF CHRONIC IRRADIATION IN PEOPLE AFTER THE CHERNOBYL CATASTROPHE. G.F. Ivanenko, E.B. Burlakova. Institute of Biochemical Physics,of the Russian Academy of Sciences, E-mail: galiv@sky.chph.ras.ru Литература: 1. Нейфах Е.А., Алимбекова А.И., Иваненко Г.Ф.// Биохимия 1998, т.8, с.1144. 2. Иваненко Г.Ф., Бурлакова Е.Б. // Известия РАН. Серия биологическая 2005, №1,с.9
153
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ПРИЗНАКАХ В ДИНАМИКЕ БИОХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В.В.Иванов, Э.С.Горшков, В.В.Соколовский1 Санкт-Петербургский Филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН, 199034 Санкт-Петербург, ул. Менделеевская, д. 1, E-mail: sl_iva@mail.ru 1 Институт аналитического приборостроения РАН, 198103 Санкт-Петербург, Рижский пр. 26 Допущение существования наряду со временем внешнего социального и физического мира индивидуального времени каждого человека является одним из главных поводов к новым представлениям о времени и о пространстве. Применительно к нашим исследованиям – возможность установления связи постигаемых чувствами времени и пространства - длительности ”индивидуальной минуты” (ДИМ) и длины ”индивидуального дециметра” (ДИД), соответственно, с одной стороны, и показателей физиологической биохимии, регистрация которых выполнена у одного человека в экстремальных условиях Антарктики в период 2001-2002 гг. в виде отношения концентраций тиолов и урохрома мочи – Сsн/Сur и отношения частоты пульса к частоте дыхания - ЧП/ЧД, – с другой Результаты исследования связи тиолурохромного статуса организма человека с космофизическими факторами опубликованы, получен патент на изобретение № 2431839 “Способ определения антиоксидантного состояния организма” от 20.10. 2011 г. Наличие инвариантности данных отношений позволяет предположить наличие общего пространственновременного фактора (ПВФ), определяющего их динамику. Первая компонента данного фактора – ДИМ является характеристикой способности восприятия человеком физического времени. В качестве второй компоненты принято расстояние (в км), пройденное Землей с абсолютной скоростью (Vас) за одну физическую секунду (Vас × 1 с). Применительно к средненедельным данным ДИМ и Vас за период 2001 – 2002 гг. определены средние значения кажущейся абсолютной скорости Земли в км за индивидуальную секунду (ис) - Vасв. Порядок формирования ПВФ (Vасв) для каждой пары значений ДИМ и Vас иллюстрирует пример: ДИМ = 72 с, Vас = 360 км/с, 1 ис = 72 с/60 = 1.2 с. Подставляем в Vас вместо секунды – ис/1.2, получаем: Vасв = 1.2 × 360 км/ис = 432 км/ис. Как оказалось, Vасв имеет хорошее совпадение с флуктуациями Сsн/Сur и ЧП/ЧД (для того же периода и усреднения). Значения коэффициентов корреляции составляют 0.5 и 0.57, соответственно. Исследована возможность использования другого показателя, характеризующего физическое пространство, - длины ”индивидуального дециметра”. Методические особенности регистрации ДИД включали измерение ДИМ до и после сеанса, кратковременное (1-2 с) предъявление испытуемому эталонного значения - 1 дециметра, нанесенного на чистый лист бумаги (А-4), воспроизведение (по памяти) на другом листе серии дециметровых отрезков. Исследование динамики ДИД выполнено в 1, 2, 5, 8 и 9 месяцы 2011 г. в условиях средних широт (Санкт-Петербург). Для иллюстрации особенностей формирования нового ПВФ, в рамках данной работы приведены результаты регистрации ДИД за короткий период - 10-21.01.2011 г. сериями по 15-20 отрезков 2-3 раза в день во временном интервале 10-20 час. При этом был охвачен диапазон изменения ДИМ от 48 до 66 с. Сопоставление ДИД и ДИМ показало, что оба показателя связаны выражением (полиномом 3-й степени): ДИД = -150.77 + 8.7932 × ДИМ – 0.1619 × ДИМ2 + 0.001 × ДИМ3 Наличие связи между ними позволяет сформировать новый ПВФ - Vаспв, путем определения второй компоненты с использованием ДИД. При этом кажущаяся длина ”индивидуального дециметра” ставится в соответствие кажущемуся расстоянию, пройденному Землей в направлении вектора абсолютной скорости Земли за одну секунду: Lаскаж (в индивидуальных км - икм) = Vаз(в км/с)×1с×ДИД(в см)/10см. Если взять за основу ПВФ Vасв и принять ДИД = 11 см, то Vаспв = Vасв (в км/ис)×ДИД/10 ~ 475 икм/ис. Правомочность такого подхода, иллюстрирующего возможность перенесения свойств одного объекта на другой, нами подтверждена. Вариации ПВФ - Vаспв и флуктуации Сsн/Сur и ЧП/ЧД стали более согласованными. Уровни корреляции выросли: 0.56 и 0.69, по сравнению с 0.5 и 0.57 (для Vасв). Этот факт подтверждает наличие пространственно-временных признаков в динамике Сsн/Сur и ЧП/ЧД, носителем которых является ПВФ - Vаспв, характеризующий кажущееся восприятие абсолютной скорости движения Земли в индивидуальных километрах за индивидуальную секунду. ON SPATIO-TEMPORAL CHARACTERISTICS CORRELATED TO VARIATIONS IN BIOCHEMICAL AND PHYSIOLOGICAL INDICES V.V.Ivanov, E.S.Gorshkov, V.V. Sokolovski 1 St. Petersburg Branch of the Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of The RAS, 199034 Saint Petersburg, Mendeleevskaya str., bld. 1 E-mail: sl_iva@mail.ru 1 The Institute for Analytical Instrumentation of The Russian Academy of Sciences, 198103 Saint Petersburg, Rizhski pr., bld. 26
154
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О КОСМОФИЗИЧЕСКОЙ ОБУСЛОВЛЕННОСТИ ПАССИОНАРНЫХ ТОЛЧКОВ В.В.Иванов, Э.С.Горшков Санкт-Петербургский Филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН, 199034 Санкт-Петербург, ул. Менделеевская, д. 1, E-mail: sl_iva@mail.ru Исследования А.Л.Чижевского - мощный стимул развития естественно-научного подхода к объяснению истории развития человечества. Ярким примером такого подхода являются открытые Л.Н.Гумилевым, которому в этом году (1 октября 2012 г.) исполняется 100 лет со дня рождения, циклические процессы этногенезов, вызываемые взрывами или толчками, внешними по отношению к онтропосфере. Данное открытие поставило вопрос определения причин и закономерностей появления на Земле зон пассионарности (ЗП), узких полос шириной около 300 км при широтном направлении и несколько больших при меридиональном, в которых формируется новый оригинальный этнос. Периодичность таких толчков в ряде случаев хорошо согласуется с периодами обращения Плутона вокруг Солнца (247.6 лет), что дает достаточные основания для проверки факта наличия или отсутствия совпадений между кинетическими показателями планеты и пассионарными толчками (ПТ). Орбитальное движение Плутона, по сравнению с другими планетами солнечной системы, обладает целым рядом специфических особенностей, которые, вероятно, могут иметь отношение к формированию космофизического фактора, обусловливающего образование на Земле ЗП. Например, почти абсолютная (альбедо ~ 1) отражательная способность планеты. Анализ исходных данных о датах девяти ПТ в период с 18 века до н.э. по 13 век н.э. [1] позволил определить периоды, совпадающие с периодом обращения Плутона вокруг Солнца (между 2, 3; 6, 7; 7, 8; 8, 9 ПТ) и кратные ему (между 1, 2; 3, 4 и 5, 6 ПТ). Вместе с тем, на интервале между 4 и 5 ПТ, включающем рубеж смены эр, обнаружено нарушение периодичности и кратности. Период между данными толчками возрос примерно на 125 лет и составил около 375 лет. При этом даты 5-9 ПТ совпадали с временем прохождения планетой участков орбиты, включающих точку перигелия. Если данное положение Плутона сопоставить с возникшими на Земле в период до новой эры 1-4 ПТ, то можно придти к заключению о смещении на 180° точки перигелия Плутона на рубеже смены эр. Введение в рис. 5, с. 342 [1] осей координат: долготная линия 40° выбрана в качестве ординаты, точка пересечения с осью шестой ЗП (17° северной широты) определила ось абсцисс, - позволило определить показания углов между ординатой и осями участков ЗП (или их продолжениями), располагаемыми слева от ординаты – A(n) (в градусах, n = 1-9) и провести измерения интервалов вдоль ординаты от начала координат до точек пересечения ЗП ординаты – L(n) (в мм). Анализ положения точек A(n) и L(n) в системах координат A = A(N) и L = L(N), где N – номера ПТ (включая потенциальные) выявил общий волнообразный (апериодический расходящийся по экспоненциальному закону процесс) характер изменения их уровней. Выражения, оптимально описывающие данные процессы, имеют следующий вид: (1) Α(N) = 133,5 - 8,083 × N - 3,529 × (N+10) × cos(44,457 × e 0,151·(24-N) + 39,603) (2) L(N) = 44,542 - 3,459 × N - 2,212 × (N+10) × cos(44,457 × e 0.151·(24-N) + 39,603) Наличие приемлемых ошибок в определении (с использованием выражений 1 и 2) показателей A(n) (не превышающих ±16о), в меньшей степени - L(N), создало возможность для проведения прогнозной оценки положения ЗП ПТ (N = 15 и 16), имеющих место в 18 и 20 веках. Известные гипотезы о времени прохождении 15-го ПТ и положении ЗП согласуются как с временем прохождения Плутоном перигелия в 1741 г., так и с прогнозными оценками показателей полученными из выражений 1 и 2. Прогноз 16-й зоны пассионарного толчка, вызванного прохождением Плутона в магнитосфере Солнца в период 1969-2009 гг., показал, что возможная ось зоны ПТ пересекает южную часть Северной Америки, Атлантический океан Африку, Малазию и далее. В то же время для десяти ПТ предшествующих первому (43 век до н.э.: N = -10, до 18 века до н.э.: N = 1), для которых, по причине сходимости процессов A = A(N) и L = L(N) к максимумам, их динамика носит плавный характер, а ошибки сводятся к нулю, прогноз более точен. Основным приемлемым результатом такого прогноза может служить вывод: “поле деятельности” ПТ в период 43 век до н.э. - 18 век до н.э. составил африканский континент (и прежде всего, Египет) и Аравия. Результаты работы являются убедительным свидетельством связи космофизических факторов с биологическими процессами на Земле и историей человечества. ON COSMOPHYSICAL CAUSATION OF PASSIONARY IMPULSES V.V.Ivanov, E.S.Gorshkov St. Petersburg Branch of the Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of The RAS, 199034 Saint Petersburg, Mendeleevskaya str., bld. 1 E-mail: sl_iva@mail.ru Литература 1. Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера Земли. - Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 528 с.
155
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЗУЧЕНИЕ МОРФОМЕТРИИ ПРОСТЕЙШИХ ПОСЛЕ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО РАДИОЧАСТОТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Ю.В. Иголкина, М.М. Баранова, Д.В.Ускалова, Е.И. Сарапульцева Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ 249040, Россия, Калужская область, г.Обнинск, Студгородок, 1, Тел. (48439) 3-11-79, факс (48439) 7-08-22 E-mail: juli9991@yandex.ru С использованием метода прижизненной морфометрии и компьютерной программы «ImagePro 3.5» выявлены морфологические патологии формы тела инфузорий Spirostomum ambigum, находящихся 1 ч в радиочастотном низкоинтенсивном поле с плотностью потока энергии (ППЭ) 10 и 50 мкВт/см2. Исследуемые ППЭ находятся в диапазоне предельно допустимых уровней потока электромагнитной энергии, принятых стандартами России [1]. Для стран Европы этот параметр поднят до 1-10 мВт/см2 [2]. Спиростом помещали в открытые пластиковые чашки Петри диаметром 4 см в слой воды 0,5 см под непрерывно генерирующие электромагнитную энергию с частотой базовых станций сотовой связи (1 ГГц) и спутникового телевещания (10 ГГц) лабораторные генераторы Р2-52 и Г4-109. Исследование морфологических изменений проводили у контрольных и облученных групп животных по 50 особей в каждой в трех сериях экспериментов. Сканирование формы тела простейших проводили через сутки с помощью комплекта оборудования, включающего USB-видеокамеру MYscope 300M, смонтированную на окуляре бинокулярного микроскопа МБС-10 и соединенную с компьютером Pentium IV. Исследование показало, что доля животных с патологией возрастала от 7−9 % в контроле до примерно 50% для 1 и 10 ГГц при ППЭ 10 и 50 мкВт/см2. С помощью Манна-Уитни-теста показано, что морфологические отклонения формы и размера тела у облученных спиростом, полученные на частотах, различающихся в 10 раз, и с ППЭ, различающейся в 5 раз, достоверно не отличались (р≤0,05). Так, изменения по критерию минимального-максимального диаметра тела инфузории при патологии составили примерно 40%, по степени отклонения от окружности − 25%, по сокращению периметра тела − 20%, и длины тела около 25%. Данные о негативном действии радиочастотного излучения, полученные по морфологическим патологиям формы тела простейших, согласуются с ранее опубликованными нами результатами об изменении двигательной активности спиростом при этих же режимах воздействия [3, 4]. Таким образом, разработанные нами морфометрические параметры позволили повысить эффективность исследований на простейших и расширить диапазон информативных количественных показателей, позволяющих изучать эффекты биологического действия ЭМИ. В докладе будет обсуждаться вопрос о необходимости создания системы экологического регламентирования низкоинтенсивного электромагнитного облучения с учетом полученных нами и рядом российских ученых экспериментальных подтверждений негативного действия радиочастотного ЭМИ на биоту. STUDY THE CHANGE IN MORPHOMETRY OF PROTOZOA AFTER LOW INTENSITY RADIOFREQUENCY EXPOSURE J.V. Igolkina, M.M. Baranova, D.V. Uskalova, E.I. Sarapultseva Department of Biology, Obninsk Institute of Nuclear Power Engineering of the National Research Nuclear University "MEPhI", Studgorodok, 1, Obninsk, Kaluga region, 249040, Russian Federation, Tel. (48439) 3-11-79, fax (48439) 07-08-22 E-mail: juli9991@yandex.ru Литература 1. Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03. − М.: ФЦ ГСЭН Минздрава России, 2003. 27 с. 2. CENELEC. 2010. Annual Report 2010. Brussels: European Committee for Electrotechnical Standarts. 3. Иголкина Ю.В., Сарапульцева Е.И., Литовченко А.В. Изменение спонтанной двигательной активности инфузорий Spirostomum ambiguum после низкоинтенсивного электромагнитного облучения как информативный метод биотестирования // Биомедицинская радиоэлектроника, 2009, № 9, С. 49-52. 4. Sarapultseva E. I., Igolkina J. V. and Litovchenko A.V. Evaluation of the Maximum Permissible Level of LowIntensity Electromagnetic Radiation at Mobile Connection Frequency (1 GHz) by Changes in Motor Activity of Spirostomum аmbiguum // Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2009,Vol.147, № 4, Р. 431- 433.
156
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СЛАБЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ АНТРОПОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В ВОДОЕМАХ: ВЕЛИЧИНА И ВОЗМОЖНОЕ ВЛИЯНИЕ НА РЫБНОЕ НАСЕЛЕНИЕ Извеков Е.И. Учреждение Российской академии наук Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742, Россия, Ярославская обл., Борок, E-mail: eiizvekov@gmail.com В последние десятилетия, в связи с появлением мощных антропогенных источников электромагнитного излучения, естественный фон водной среды испытывает резкие изменения. Наиболее значительные по величине электрические поля возникают при электролове рыбы и работе электрорыбозаградителей (Протасов, 1972, 1982; Протасов и др., 1982). В области изучения влияния этих сильных полей на гидробионтов накоплен обширный фактический материал, особенно в отношении орудий электролова (Snyder, 2003). Гораздо меньше известено о влиянии на водные организмы слабых электрических полей, которые наводятся в воде под высоковольтными линиями электропередач (ЛЭП), а также возникают при эксплуатации подводных переходов нефтегазотрубопроводов, оборудованных системами катодной защиты (Мессерман и др., 1986; Данилов и др., 1991; Войтович и др., 1998). Поэтому целью работы стал анализ противоречивых данных по напряженности электрических полей этих источников излучения в пресноводных водоемах и чувствительности рыб к их воздействию. Линии электропередачи. Показано, что высоковольтные линии, пересекая реки и другие водоемы, в том числе богатые рыбой, наводят в водной среде электрические поля различной величины (Мессерман и др., 1986; Протасов, 1982; Протасова, Саблин-Яворский, 1986; Протасов и др., 1982). Для передачи электроэнергии используются как воздушные линии электропередачи (ВЛ), так и подводные кабельные линии (КЛ) высокого напряжения (Войтович и др., 1998а). Точное вычисление напряженности полей, создаваемых ЛЭП, представляет собой сложную задачу. Согласно некоторым расчетам (Мессерман и др., 1986), напряженность электрических полей переменного тока, образуемых воздушными переходами ЛЭП, не превышает 1.5 мВ/см (для линий напряжением 1150 кВ). Значения напряженности ниже 1.5 мВ/см, по некоторым данным, могут восприниматься рыбами, не имеющими электрорецепторов (Данюлите и др., 1983; Гроня и др., 1988; Миронов, 1948; Муравейко, Степанюк, 1985; Тальберг и др., 1983; Солуха, 1985; Enger et al., 1976; Rommel, McCleave, 1972, 1973). Однако при этих уровнях воздействия трудно ожидать ярко выраженных негативных эффектов поведенческого плана (Протасов и др., 1982). Не вызывает сомнений лишь тот факт, что поля, создаваемые ЛЭП, сопоставимы по величине с порогами чувствительности рыб, обладающих специализированными электрорецепторами, – сомовых (Bretschneider, 1974) и осетровых (Басов, 1999; Извеков, 2001; Wilkens et al., 2001, 2002). Например, по данным биотелеметрических наблюдений (Поддубный, 1971), мигрирующие по Волге осетровые иногда задерживаются воздушными переходами ЛЭП. Согласно оценкам других исследователей, величина электрического поля ЛЭП может быть существенно выше, приближаясь к уровню 50 мВ/см (Протасов, 1982) и превышая пороговые значения реакции возбуждения рыб, не имеющих электрорецепторов (Войтович и др., 1998). При нормальном режиме эксплуатации воздушных линий электропередачи это возможно в водоемах, пересекаемых линиями напряжением свыше 750 кВ, а при однофазном коротком замыкании – уже при напряжениях ЛЭП, начиная со 110 кВ (Войтович и др., 1998). Как показывают расчеты по кабельным линиям электропередачи (КЛ), наиболее сильное поле создается в водоемах с повышенной электропроводностью воды при прокладке фаз КЛ на значительном расстоянии друг от друга, а также при прокладке трех фаз КЛ в одной траншее и выходе из строя хотя бы одной из фаз КЛ. В этих условиях значения плотности тока оказываются соизмеримыми с порогом реакции возбуждения рыб, не имеющих специализированных электрорецепторов (Данилов и др., 1991). Устройства защиты трубопроводов. На миграционное поведение рыб могут влиять не только электрические поля ЛЭП, но и относительно слабые поля постоянного тока, используемые для защиты подводных переходов нефте- и газопроводов от коррозии. Изучено влияние постоянного электрического поля антикоррозионной защиты нефтепроводов, пересекающих р. Обь, на миграционную активность рыб (Карташев и др., 2010). Расчеты и приборные измерения показали, что напряженность электрического поля на уровне дна составляет 6 мВ/см, на глубине 2 м от поверхности – 1–4 мВ/см и распространяется на 50–100 м от нефтепровода. Электрическое поле нефтепроводов снижает миграционную активность рыб, что приводит к увеличению их численности в секторе повышенной электрической напряженности. Заключение. Таким образом, ввиду существенных расхождений в расчетах, необходимы: непосредственные измерения напряженности электрических полей, создаваемых ЛЭП в водоемах; изучение распределения и миграционного поведения рыб в районах прохождения ЛЭП, а также вблизи подводных переходов нефте- и газотрубопроводов; оценка влияния электромагнитных полей соответствующей амплитуды на процессы развития, роста и регенерации гидробионтов. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 12-04-01160-а). WEAK ELECTRIC FIELDS OF ANTHROPOGENOUS ORIGIN IN WATER ENVIRONMENT: INTENSITY AND A POSSIIBLE EFFECT ON THE FISH FAUNA E.I. Izvekov I.D. Papapnin Institute for Biology of Inland Waters of the Russian Academy of Sciences, E-mail: eiizvekov@gmail.com
157
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МОЛЕКУЛЯРНО-МЕМБРАННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНЫХ МИКРОВОЛНОВЫХ ПОЛЕЙ НА РАСТИТЕЛЬНЫЕ КЛЕТКИ Л.Ф.Кабашникова, 1Г.М.Войнов, 1А.А.Головач ГНУ «Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси. 220072, Беларусь, Минск, ул .Академическая, 27, E-mail: kabashnikova@mail.ru 2 РУП «Институт системных исследований в АПК НАН Беларуси», 220108, Беларусь, Минск, ул. Казинца, 103, E-mail: tengr@yandex.ru Эффективным и наукоемким способом повышения посевных качеств семян является использование стимулирующих факторов физической природы, в частности низкоинтенсивных микроволновых полей (НМП). В зависимости от особенностей структуры биологического объекта, подвергшегося воздействию микроволновой энергией на фиксированной частоте, при определенном уровне мощности источника и длительности излучения, результат действия может быть различным − от активизации клетки до ее угнетения и даже гибели. Это создает принципиальную возможность влияния на физиологические и биохимические процессы, протекающие в биологических объектах в очень широких пределах. Белорусскими учеными разработан опытный образец микроволнового модуля, состоящий из микроволнового генератора трехсантиметрового диапазона (8 – 12) ГГц, накопительного бункера для семян, камеры активной зоны, источника питания и разборного каркаса. Разработана и прошла апробацию в полевых условиях технология предпосевной обработки семян озимого и ярового рапса, льна, озимой и яровой пшеницы, тритикале, сои и др. Показано, что НМП производят стимуляцию прорастания семян, способствуют повышению урожайности и качества семян, обеспечивают снижение материально-денежных затрат в расчете на единицу продукции и интенсификацию производства. В лабораторных исследованиях изучено влияние разных режимов обработки семян ярового и озимого рапса на их посевные качества и физиолого-биохимические параметры роста и развития 10-11-дневных проростков. Установлено стимулирующее действие предпосевной обработки НМП на посевные качества семян рапса – энергию прорастания, всхожесть, скорость потребления запасных веществ зародышем. Обнаружено увеличение на 20-40% по сравнению с контролем содержания фотосинтетических пигментов – хлорофилла (a+b) и каротиноидов в проростках рапса в пересчете на единицу площади листа, в зависимости от режима обработки. Впервые показано изменение функциональной активности цитоплазматических мембран клеток корней и листьев проростков рапса после микроволновой обработки семян, оцененной по проницаемости мембран для низкомолекулярных метаболитов и по активности Н+-АТФ-аз клеток корней. В плазматических мембранах проростков озимого и ярового рапса после воздействия НМП на семена наблюдали увеличение активности перекисного окисления липидов на 30% и выше, что свидетельствует об активации сигнальных и защитных процессов в растительных клетках. Установлено, что дополнительная обработка НМП точек роста растений ярового рапса в фазе 5-6 хорошо развитых листьев вызывает изменение структурно-функционального состояния цитоплазматических мембран, что способствует активации выхода низкомолекулярных метаболитов из растительных клеток. Использование НМП для стимуляции семян обеспечило повышение урожайности рапса на 10-18% и устойчивости растений к полеганию, за счет более мощной корневой системы и толщины стебля. Полученные данные имеют большое значение для понимания молекулярно-мембранных механизмов действия НМП на растительную клетку и создают научную основу для разработки методов ранней диагностики наиболее эффективных микроволновых воздействий. Такие методы позволяют ускорить выбор наиболее эффективных режимов и сократить сроки разработки новых технологий предпосевной обработки семян. MOLECULAR AND MEMBRANE MECHANISMS OF LOW INTENSIVE MICROWAVE FIELDS ACTION ON PLANT CELLS 1
L.F.Kabashnikova, 2Q.M. Voinov, A.A.2Golovach Institute of Biophysics and Cell Engineering of NAS of Belarus, E-mail : kabashnikova@mail.ru
1 2
Institute of System Research in Agroindustrial Complex of NAS of Belarus, E-mail: tengr@yandex.ru
158
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MILLIMETER WAVE INDUCED SUPPRESSION OF SARCOMA GROWTH IN MICE V.P.Kalantaryan, R.M.Martirosyan, Y.S.Babayan1, L.E.Nersesyan2, H.M.Stepanyan2 Microwave Radiophysics dept. Yerevan State University, Armenia 1 Yerevan Medical State University, Armenia 2 Fine Organic Chemestry Institute of National Academy Sciences of Armenia, Armenia vkalantaryan@ysu.am Unlike now widely applied traditional methods treatment of tumors by means of ionizing radiation (gamma therapy, proton therapy) and the chemotherapy, the considered method of MM-therapy is non- ionizing and noninvasive and hence is completely deprived of any harmful side effects. The present study was undertaken to investigate whether low-power (non-thermal) millimeter range electromagnetic radiation can act on tumor of mice in vivo without cytostatic agents. The present study has demonstrated the potential clinical application of low power coherent millimeter electromagnetic waves without damaging other tissues, without antitumoral drugs and harmful ionising radiotherapy. It is known that with the help of differential melting curves (DMC) it can be distinguished DNA tumor sarcoma from DNA isolated from the liver of healthy mice. DMC-2 of tumor DNA are shifted relatively DMC-1 of the DNA healthy animals to lower temperatures, and in the DMC of tumor DNA there are appeared the additional peaks in the 52-60єC, which is absent for DMC of liver DNA of healthy animals. The effect of MM waves with a frequency of 42.2 GHz is investigated in vivo on the structure of DNA secondary structure of sarcoma 37. As a source of millimeter wave radiation the generator of coherent Extremely High Frequensy (EHF)oscillations G4-141 was used, operating in range of frequencies of 38,5ч53,5 GHz. A whole-body exposure of mice to EHF non-thermal coherent Electromagnetic Radiation was conducted in the far-field zone of cone-shaped antenna at a distance of 400 mm from the radiating plane of the antenna in the mode of continuous generation with incident power density (IPD) at the location of the object about 10 µW/cm2. After 15 sessions of MM-therapy without cytostatic drugs, at animals of the irradiated 0,5hour was observed an inhibition of tumor growth by 33.5% compared with a control group and a sharp suppression of DNA-methylation level 2.5 times as much. The DNA-2 has the high level of methylation (4,7 mol%), which after 0.5 hour influence of MMradiation becomes (2.2 mol%) close to the corresponding value for DNA-1 (1,9 mol%). The received results are correlated with the spectrophotometric data. Under the influence of MM-radiation the values of temperature (Tm0C) and interval ( T0C) of melting of DNA-2 are changed and approach to the corresponding values of DNA-1. Present original date has demonstrated the potential clinical application of low power coherent millimeter electromagnetic waves without damaging other tissues, without antitumoral drugs and harmful ionising radiotherapy. These preliminary results open a very interesting research direction which is linked to the possible use of low power MMW radiation against tumor cells and antitumor effect of MM-waves shows promising development of MM-therapy for clinical oncology in the treatment of malignant neoplasms.
159
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВОЗМОЖНОЕ ВЛИЯНИЕ СЛАБЫХ ФЛУКТУАЦИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА НАКОПЛЕНИЕ ГУМУСА В ПОЧВЕ Камалова Н.С., Кумицкий Б.М., Лисицын В.И., Саврасова Н.А., Саушкин В.В. ФГБУ ВПО «Воронежская лесотехническая академия», Россия, Воронеж, ул. Тимирязева д.8, rc@icmail.ru Процесс образования гумуса принято рассматривать с точки зрения выживаемости микроорганизмов, перерабатывающих остатки растений. Безусловно, этот подход понятен, но в той же литературе отмечается, что по своей структуре при образовании гумуса одинаково важны следующие процессы [1]: 1) постепенное разложение органических остатков, причем интенсивное их разложение сказывается также негативно на накоплении гумуса, как и недостаток или избыток влаги; 2) энергичная гумификация; 3) закрепление гумусовых веществ минеральной частью почвы. В основе благоприятного результата по накоплению гумуса принято считать количество влаги, поэтому необходимы некоторые периодически повторяющиеся иссушения. Вопрос же, как происходят эти периоды иссушения, позволяющие накапливать гумус в почве, исследуется слабо. Для ответа на данный вопрос необходимо более детализировать процессы, обозначенные выше. Интенсивность разложения остатков из всего выше перечисленного будет зависеть от интенсивности гидролиза сложных молекул, а следовательно от концентрации воды на разных уровнях приповерхностного слоя почвы и конечно от ее температуры. Энергичность гумификации, как химической реакции тоже сильно зависит от температуры, и, наконец, закрепление гумусовых веществ, состоящее из выбрасывания в толщу почвы продуктов разложения связано с движением ионов и тоже зависит от температуры. Получается, что динамика температуры окружающей среды является немаловажным фактором в регулировании динамики процессов накопления гумуса в почве. Наибольшее количество гумуса содержится в черноземе типичном (224 тонны на 1га в 20-ти сантиметровом слое). Такой вид почвы образуется при довольно оригинальном изменении температуры. На рисунке 1 представлены изменения средней температуры дня и ночи в течение декабря месяца. Интересным является факт, что температурный режим отличается некоторой периодичностью. Причем практически стабильная температура относится к области фазового перехода воды, тогда как флуктуации ДТ поразительно хорошо согласуются с гармоническими колебаниями типа
T Tmax sin( 2t s )
Рис.1 Флуктуации температуры по в течение декабря
Характерно, что период этих практически колебаний фs постоянен для всех флуктуаций, да и амплитуду можно считать одинаковой.
Если учесть, что температура глубоких слоев почвы практически не изменяется, то в приповерхностном слое вода периодически переходит из жидкого состояния в твердое, останавливая процессы в почве, то находится в неоднородном температурном поле, стимулирующем движение микрочастиц в нем. Таким образом слабые флуктуации температуры окружающей среды могут влиять на динамику процессов в приповерхностном слое почвы, а следовательно и на накопление гумуса в ней. POSSIBLE EFFECTS OF WEAK FLUCTUATIONS IN TEMPERATURE PROCESSES IN THE SOIL. Kamalova NS, Kumitsky BM Lisitsyn, VI, N. Savrasova N.A., Sauchkin V.V Voronezh Forestry Academy, E-mail: rc@icmail.ru Литература 1. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. Изд-во МГУ, 1990.
160
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ТЕРАГЕРЦЕВОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОПУХОЛЕВЫЕ ПРОЦЕССЫ В.К. Киселев1,2, В.И. Маколинец3, Н.А. Митряева4, В.П. Радионов1 Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины, 61085, Украина, Харьков, ул. Ак. Проскуры 12, e-mail: kiseliov@ire.kharkov.ua 2 Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, 61022, Украина, Харьков, площадь Свободы 4 3 Институт патологии позвоночника и суставов им. проф. М.И. Ситенко НАМН Украины, 61024, Украина, Харьков, ул. Пушкинская 80 4 Институт медицинской радиологии им. С. П. Григорьева НАМН Украины, 61024, Украина, Харьков, ул. Пушкинская 82 1
Введение. Работа посвящена исследованию влияния когерентного гипервысокочастотного (ГВЧ) излучения, отвечающего средней области терагерцевого спектра, на опухолевые процессы в организмах лабораторных животных с привитой карциномой Герена. Проведенные ранее исследования выявили стимулирующее действие низкоинтенсивного ГВЧ излучения на иммунную систему. В связи с этим возник интерес к исследованию возможности стимулирования иммунной системы при опухолевых процессах. Для проведения медицинских исследований разработана ГВЧ-лазерная установка, адаптированная для работы в клинических условиях. Установка включает в себя газоразрядный терагерцевый (0,89ТГц) лазер, квазиоптический лучеводный радиоизмерительный тракт с системой контроля и стабилизации уровня мощности, пульт дистанционного управления и пантограф-манипулятор для подведения излучения к заданной облучаемой области. Постановка эксперимента и результаты. Нами было проведено две серии экспериментов на крысах с привитой карциномой Герена. В первой серии опытов животные распределялись на три группы по 9–12 животных: I (контрольная) – не подвергалась никакому воздействию; II (опытная) – подвергалась ГВЧ-облучению; ІІІ (сравнительная) – подвергалась рентгеновскому облучению. Облучение опухолей начинали через 10 дней после прививки, когда объем опухолевого узла достигал средних размеров 5 см3. В данной серии экспериментов был испытан режим двукратного облучения зоны опухоли с интервалом через два дня на третий. Параметры лазерного излучения: длина волны 0,337 мм, плотность потока мощности 1600 мкВт/см2. Доза облучения 1,44 Дж/см2, площадь облучения ~ 1 см2. При рентгеновском облучении суммарная поглощенная доза на зону роста опухоли составила 10 Гр. Как рентгеновское, так и ГВЧ-облучение вызывали торможение роста опухоли, но с разной эффективностью на различных стадиях наблюдения. Максимальное торможение роста опухоли по сравнению с контрольной группой наблюдалось на ранних сроках после двух сеансов рентгеновского облучения и составило в среднем 46,2%, в то же время торможение роста после двукратного ГВЧ- облучения составило 25,1%. Однако в дальнейшем наблюдалось постепенное снижение разницы эффекта от этих двух воздействий. На 20-е сутки после двух сеансов облучения торможение роста опухоли составило в среднем 36,2% в группе рентгеновского облучения, и 26,5% в группе ГВЧ-облучения. Во второй серии опытов осуществлялось ГВЧ-облучение животных через 5 дней после прививки опухоли. Использовался режим ежедневного облучения зоны роста опухоли в течение 7 дней с плотностью потока мощности 400 мкВт/см2. Оказалось, что при таком режиме облучения произошло некоторое ускорение темпов роста опухоли, однако при этом существенно увеличилась продолжительность жизни животных. Средняя продолжительность жизни в группе, которая подвергались ГВЧ-облучению составила 34,5±2,1 суток, а в контрольной группе – 28,2±1,8 суток. Были проведены гистологические исследования опухолей и произведен сравнительный анализ изменений вызванных ГВЧ- и рентгеновским облучением. Эти исследования свидетельствуют о значительном влиянии ГВЧ-излучения на организм животных и о непосредственном его влиянии на опухолевые клетки. Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о влиянии ГВЧ-излучения на темпы опухолевого роста и сильной зависимости этого влияния от методики облучения. При различных методиках облучения темпы роста могут, как замедляться, так и ускоряться. Разработка оптимальных схем и режимов использования этого вида облучения требует дальнейших исследований. THE RESEARCH OF THE LOW-INTENSITY TERAHERTZ LASER RADIATION INFLUENCE ON THE TUMOR PROCESSES V.K. Kiseliov 1,2, V.I. Makolinets 3, N.A. Mitryaeva 4, V.P. Radionov 1 1 A. Ya. Usikov Institute of Radiophysics and Electronics of National Academy of Sciences of Ukraine, 12 Ac. Proskury Street, Kharkov, 61085, Ukraine e-mail: kiseliov@ire.kharkov.ua 2 V.N. Karazin Kharkov National University, 4 Svoboda Square, 61022 Kharkov, Ukraine 3 Professor M.I. Sitenko Institute of Spine and Joints Pathology of NAMS of Ukraine 80 Pushkinskaya St., Kharkov, 61024, Ukraine 4 S.P. Grigoriev Institute of Medical Radiology of NAMS of Ukraine, 82 Pushkinskaya St., Kharkov, 61024, Ukraine
161
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О ПРИМЕНЕНИИ НИЗКОИНТЕНСИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ (КВЧ) В ЭКОБИОТЕХНОЛОГИИ Кряжев Д.В., Кожемякин А.М.1, Смирнов В.Ф. ННГУ им. Н.И. Лобачевского, Россия, 603950 Нижний Новгород, пр. Гагарина 23/5, E-mail: fungo.cem@gmail.com 1 ООО «СПИНОР», Россия, 634009 Томск, ул. Карла Маркса, 48/1, E-mail: spi_nor@mail.ru К настоящему времени накоплено достаточно большое количество фактического материала, свидетельствующего о значимом терапевтическом эффекте излучения миллиметрового диапазона, крайне высокой частоты и низкой интенсивности (КВЧ-излучения) при многих заболеваниях человека. Однако, несмотря на множество работ о положительном эффекте применения КВЧ-терапии в медицинской практике, исследованию воздействия КВЧ-излучения на различные микроорганизмы публикации посвященные немногочисленны, и многие из них носят лишь фактологический характер. Подобная ситуация сдерживает использование КВЧ-излучения в практической реализации современных экологических биотехнологий. В связи с этим целью настоящего исследования было изучение воздействия КВЧ-излучения на оппортунистические микроскопические грибы. Реализация данной цели поможет решить важнейшую прикладную задачу современной экобиотехнологии – предотвращение развития биоповреждений. Источником КВЧ-волн служил аппарат КВЧ-ИК терапии СЕМ-ТЕСН (производитель ООО «Спинор», г. Томск). излучателем в аппарате является диод Ганна, генерирующий КВЧ-излучение с широкополосным шумовым спектром Ганна, плотность потока импульсной мощности 5Ч10-10 Вт/см2Чс. На первом этапе работы представляло интерес изучить биоцидные возможности КВЧ-излучения в отношении к микромицетам Alternaria alternata ВКМ F-1120, Aspergillus niger ВКМ F-1119, Chaetomium globosum ВКМ F-109, Fusarium moniliforme ВКМ F-136, Penicillium chrysogenum ВКМ F-245. Результаты данных экспериментов показали, что воздействие КВЧ-излучения вызывает гибель не менее 50 % КОЕ у всех тест-грибов. Данные результаты позволяют с уверенностью утверждать, что низкоинтенсивное шумовое излучение КВЧ-диапазона способно вызывать гибель значительных количеств спор микромицетов, при этом данный вид излучения способен достаточно эффективно реализовывать свое биоцидное действие и в ассоциативных культурах микромицетов. Далее нами изучалась динамика экзокаталазной и экзопероксидазной активности при действии КВЧизлучения. Изучение динамики активности ферментов важно с точки зрения прогнозирования процессов биоповреждения промышленных материалов. В качестве объектов исследований были выбраны два вида микромицетов: Alternaria alternata и Aspergillus niger. Анализ полученных биохимических данных показал, что у Aspergillus niger активность экзокаталазы стимулируется в ответ на действие КВЧ-излучения; активность же экзопероксидазы снижается. В случае с культурой Alternaria alternata можно судить о том, что активность экзопероксидазы под действием КВЧ стимулируется на 10 сутки культивирования. Представляло интерес определить степень гибели спор микромицетов в зависимости от мощности КВЧизлучения. Анализ результатов показывает, что с увеличением мощности КВЧ-излучения в два раза возрастает и степень его антимикробной активности, однако полной инактивации всего титра КОЕ не удается добиться. Трехкратное увеличение мощности КВЧ-излучения не приводит к значительному увеличению его биоцидного действия. Следует также отметить неодинаковость действия КВЧ-излучения повышенной мощности (0,027 мВт/см2) на споры светло- и темноокрашенных грибов: титр КОЕ у Alternaria alternata при воздействии КВЧизлучения повышенной мощности снизился на еще на 12%; у Penicillium chrysogenum - на 21%. Объяснить подобный феномен можно наличием у темноокрашенных видов грибов пигмента меланина, играющего у живых организмов роль протектора от всевозможных неблагоприятных физический воздействий. ВЫВОДЫ 1. Длительное действие КВЧ-излучения на споры исследованных нами микромицетов способно вызывать их гибель, в том числе и в ассоциативных культурах. 2. Выявлена максимально эффективная биоцидная доза КВЧ-излучения: 0,018 мДж/см2, позволяющая инактивировать около 70% титра КОЕ у микроорганизмов-биодеструкторов. 3. КВЧ-излучение способно оказывать влияние на ферментативный аппарат микромицетов-деструкторов, а, следовательно, и на их биоповреждающие свойства. 4. Низкоинтенсивное излучение КВЧ-диапазона с широкополосным шумовым спектром Ганна может быть использовано для создания нового поколения безопасных для человека и высокоэффективных стерилизующих устройств, которые могут применяться как в экобиотехнологии, так и в быту. ABOUTE APPLICATION OF LOWINTENSIVE RADIANCES (EHF) IN ECOBIOTECHNOLOGY Kryazhev D.V., Kozhemyakin A.M.1, Smirnov V.F. Nizhny Novgorod State University N.I. Lobachevsky, Russia, 603950 Nyizhny Novgorod, Gagarina prospect, 23/5, fungo.cem@gmail.com 1 LLC «SPINOR», Russia, 634009 Tomsk, Karl Marks street, 48/1, spi_nor@mail.ru
162
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ОТВЕТНЫЕ РЕАКЦИЙ ОРГАНИЗМА ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ МЫШЕВИДНЫХ ГРЫЗУНОВ НА ДЕЙСТВИЕ МАЛЫХ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ В СРЕДЕ ОБИТАНИЯ Кудяшева А.Г. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, 197982, Россия, Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28, E-mail: kud@ib.komisc.ru Более 50-ти лет по настоящее время коллективом отдела радиоэкологии в Институте биологии Коми НЦ УрО РАН проводится цикл работ по влиянию повышенного уровня естественной радиоактивности на организм мелких млекопитающих на территориях бывшего радиевого производства (Ухтинский р-н Республики Коми). Сложность анализа и интерпретации полученных данных обусловлены тем, что живые организмы в природной среде испытывают действие множества биотических и абиотических факторов. Объектами исследований были популяции полевки-экономки (Microtus oeconomus Pall), отловленные на четырех стационарных участках с различным уровнем радиоактивности (два контрольных и два – опытных участков). Мозаичность радиоактивного загрязнения участков обусловливает варьирование уровня внешнего г-фона и значительный разброс эффективной дозы от внутреннего облучения за счет радионуклидов, поступающих в организм с пищей, водой и при дыхании короткоживущих продуктов распада радона и торона. Радиационная обстановка территорий, дозиметрический и радиохимический анализы показывают, что, обитающие здесь животные, испытывают дозовые нагрузки от внешнего облучения от 0,3 до 3 сГр/год, от инкорпорированных радионуклидов – от 1,2 до 4 сГр/год и от газообразных эманаций родона и торона – 1,3 сГр/год. Суммарная доза облучения для группы животных с радиевого участка, может изменяться в 20-кратном интервале и составляет от 1.2 до 24 сЗв/год, реальные поглощенные дозы находятся в промежутке между этими значениями [1]. Исследованы особенности изменчивости и формирования адаптивных состояний организма при совместном действии физических, химических и экологических факторов. Проанализированы динамика изменений аккумуляции радионуклидов в организме полевок, численности животных, половозрастной структуры популяций животных, морфофизиологических показателей, процессов размножения и развития; цитогенетических показателей в различных клетках и тканях, гисто- и цитоморфологического состояния кроветворной и эндокринных систем, процессов регуляции перекисного окисления липидов, энергетического обмена в тканях животных. В результате многолетних исследований были получены следующие основные выводы: 1.Низкоинтенсивное облучение в среде обитания активно влияет на все жизненные процессы и выявляет эффекты, определяемые на разных уровнях структурной организации (эффекты мембранно-клеточно-тканевого, организменного и популяционного). 2. Эффекты, обнаруженные при хроническом действии малых доз в среде обитания, бывают более эффективны, чем в экспериментах на лабораторных животных при действии малых доз излучения и сравнимы при остром облучении. 3. К особенностям ответных реакций на хроническое действие малых доз ионизирующей радиации у животных в среде обитания можно отнести следующие: отсутствие линейной зависимости исследуемых параметров от уровня радиоактивного загрязнения; расширение пределов варьирования показателей или высокая гетерогенность ответных реакций; существенный вклад внутрипопуляционных процессов; зависимость величины знака и эффекта от исходного состояния параметров; нарушение в отдельных случаях синхронности смен фаз популяционных циклов; изменение половозрастной структуры популяций животных; дисбаланс межсистемных отношений в органах эндокринной системы; нарушение взаимосвязей между скоординированными в норме параметрами перекисного окисления липидов и энергетического обмена; изменение чувствительности тканей и самих организмов к действию повреждающих факторов. Совокупность многолетних данных позволяет предположить, что процесс адаптации мышевидных грызунов в условиях низкофоновых воздействий, обусловлен переходом клеточных систем регуляции на новый уровень функционирования. В результате увеличения изменчивости генотипа популяций скорость эволюционных преобразований в этих условиях может быть существенно повышена, что способствует изменению качества самой популяции животных в условиях воздействия малых доз радиации в среде обитания. Работа поддержана грантом Президиума РАН «Молекулярно-клеточные механизмы ответных реакций организмов на хроническое воздействие факторов физической и химической природы низкой интенсивности» (12-П-4-1021). BODE RESPONSES OF MURINE RODENTS NATURAL POPULATIONS TO LOW-LEVEL IONIZING RADIATION OF THE ENVIRONMENT Кudyasheva А.G. Institute of Biology of Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; E-mail: kud@ib.komisc.ru Литература 1.Тестов Б.В., Таскаев А.И. // Техногенные элементы и животный организм (полевые наблюдения и эксперимент). Свердловск, УНЦ АН СССР, 1986. С. 23-36.
163
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ФОТОДИНАМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА РОСТКОВЫЕ ЗОНЫ Курченко С.Н., Шашко А.А, Дудин М.Г., Михайлов В.М.1, Нетылько Г.И.2, Ашмаров В.В.3 Санкт-Петербургское Государственное Бюджетное Учреждение Здравоохранения Восстановительный Центр Детской Ортопедии и Травматологии «Огонёк», 198515, Россия, Санкт-Петербург, п. Стрельна, Санкт-Петербургское шоссе, д. 101, E-mail: scenick@mail.ru 1 Учреждение Российской Академии Наук Институт Цитологии РАН 2 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Р.Р. Вредена» 3 ООО «Вета-Гранд» Метод фотодинамической воздействия (ФДВ) основан на сочетанном применении лазерного излучения (ЛИ) и веществ, называемых фотосенсибилизаторами (ФС). ФС способны избирательно накапливаться в интенсивно пролиферирующих тканях и обладают избирательной чувствительностью к определенным длинам волн оптического диапазона. Поглощение молекулами ФС квантов света в присутствии кислорода приводит к фотохимической реакции, в результате которой молекулярный триплетный кислород O2(X3Уg−) превращается в синглетный O2(a1Дg), а также образуется большое количество высокоактивных радикалов. Синглетный кислород и радикалы вызывают в клетках-мишенях некроз и апоптоз. ФДВ обладает свойствами подавления пролиферирующих тканей, что находит применение в лечении онкологических [2], а также целого ряда других заболеваний, в том числе ювенильного артрита и дегенеративно-дистрофических заболеваний у детей и подростков [1]. Однако, до настоящего времени не исследованы эффекты ФДВ на ростковые зоны костей, также представляющие собой ткани с высокой пролиферативной активностью. Изучению данного аспекта посвящено настоящее исследование. Сравнительный анализ скорости и глубины пенетрации ФС «Фотодитазин®» (N-диметилглюкаминовая соль Хлорина-Е-6) при транскутанном и интраперитонеальном способах введения, проведенный на 175 лабораторных мышах с помощью спектрально-флуоресцентной диагностической установки «СПЕКТРКластер» (ООО «Кластер» Института общей физики РАН, Москва) [3], показал, что препарат избирательно накапливается в ростковых зонах длинных трубчатых костей вне зависимости от способа введения. 15 лабораторных мышей обоего пола в возрасте активного роста (36-64 дней) были подвергнуты однократному воздействию ЛИ л=662 нм мощностью 1 Вт в дозе 70 Дж/см2 в течение 1 мин. 20 сек. с расстояния 5 см на область коленных суставов: 5 с транскутанным введением ФС «Фотодитазин®» в дозе 0,7 мг/кг с экспозицией 15 мин., 5 с интраперитонеальным введением ФС «Фотодитазин®» в той же дозе с той же экспозицией и 5 без введения препарата. Гистологические препараты ростковых зон 15 экспериментальных мышей исследовались под световым микроскопом в сравнении с 10 интактными мышами контрольной группы. Анализ гистологических препаратов показал, что воздействие ЛИ без ФС приводит к внутриклеточной гипергидратации хондроцитов ростковых зон. ФДВ вне зависимости от способа введения ФС достоверно снижает общее количество хондроцитов ростковых зон, не уменьшая долю терминально-дифференцированных хондроцитов. Таким образом, ФДВ угнетает активность ростковых зон длинных трубчатых костей у растущих экспериментальных животных. Отсутствие при этом снижения доли терминально-дифференцированных хондроцитов позволяет предположить, что данное угнетение носит обратимый характер. PHOTODYNAMIC EFFECT ON GROWTH ZONES S. Kurchenko, A. Shashko, M. Dudin, V. Mikhailov1, G. Netylko2, V. Ashmarov3 Children's Rehabilitation Center of Orthopedics and Traumatology "Ogonyok", E-mail: scenick@mail.ru 1 Institute of Cytology RAS 2 The Russian Scientific Research Institute of Traumatology and Orthopedics named after R.R. Vreden 3 LLC "Veta Grand" Saint Petersburg, Russia Литература 1. Дудин M.Г., Белокрылов Н.М., Курченко С.Н., Чичерин А.В., Лихачева Л.В., Вечканова Е.С., Печерсикй В.И. Патент российской Федерации №2422170. «Метод лечения болезни Пертеса у детей». 27.06.2011. 2. Странадко Е.Ф. Механизмы действия фотодинамической терапии // Мат. III Всеросс. симп. «Фотодинамическая терапия». М., 1999, с.3-15. 3. Чиссов В.И., Соколов В.В., Жаркова Н.Н. и др. Возможности применения флюоресуентной диагностической установки «Спектр» в онкологии // Межд. науч.-практ. конф. северо-западного региона России «Лазерные и информационные технологии в медицине XXI века». СПб., 2001, с.513514.
164
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О СВЯЗИ БИОРИТМОВ РОСТА ГУСЯТ С ГЕЛИОГЕОМАГНИТНЫМИ ФАКТОРАМИ Л.Л.Кущ, Н.Н.Кущ, О.М.Гетманец, Н.В.Чёрный Харьковская государственная зооветеринарная академия МАПП Украины, 62341, Украина, Харьковская обл., Дергачёвский р-н, пос. М. Даниловка, ул. Академическая, 1, E-mail: dr.kushch@rambler.ru Общей закономерностью роста животных является ритмичность – фундаментальное свойство органического мира, форма временной организации организма, которая обеспечивает его способность к адаптации и выживанию в циклично изменяющихся условиях внешней среды. Для исследования влияния факторов внешней среды на продуктивность и состояние здоровья животных все более актуальной становится проблема выявления и изучения взаимодействия ритмов жизненных процессов организма и ритмов абиотических факторов макрокосмического характера: солнечной активности, космического излучения, геомагнитного поля и связанных с ними атмосферных явлений. Как известно, по интенсивности роста гуси занимают одно из первых мест среди других видов сельскохозяйственной птицы. Нами путём ежедневного индивидуального взвешивания установлен неравномерный характер суточных приростов живой массы гусят. Двойная обработка полученных первичных данных методом скользящей средней выявила ритмичный, волнообразный, синхронный характер роста со средним периодом около 10 суток. Аналогичная обработка данных гелиогеомагнитной активности за соответствующий период наблюдений, которая оценивались по Ар- и Кр-индексам, потоку нейтронов, радиоизлучению на длине волны 10,7 см также выявила их ритмичный характер с близким значением среднего периода. Путём регрессионного анализа временных рядов, выполненного в нашей модификации, наряду с линейным трендом, было выявлено в каждой группе данных наличие 5-7 периодических компонент, которые позволяли объяснить более 95% данных (Р 0,95). Сравнение периодов прироста живой массы гусят и периодов гелиогеомагнитных факторов позволило установить наличие значительных корреляций между ними, что свидетельствует о существенном влиянии последних на формирование синхронного и ритмичного характера роста птицы. Следует также отметить присутствие времени запаздывания между «сигналом » и «откликом» от 0 суток для небольших периодов до 16 суток для значительных периодов. Обращает на себя внимание также наличие средней и высокой корреляции между периодами, которые не совпадают и не являются кратными друг другу. В настоящее время среди исследователей нет единого мнения относительно того, какой из гелиомагнитных индексов является наиболее информативным и надёжным в отношении биологических эффектов «космической погоды». Считается, что живые организмы используют вариации электромагнитного фона среды как «генератор» для синхронизации собственных биологических ритмов [1, 2, 4, 5]. При этом среди таких источников синхронизующих сигналов называются: Ар- или Кр-индексы геомагнитной активности, полярность межпланетного магнитного поля, радиоизлучение на длине волны 10,7 см, поток нейтронов и т.д. [3]. По данным наших исследований, наибольшая связь ритмов суточного прироста живой массы гусят была установлена с геомагнитной активностью по Ар-индексу, четыре периода которого имели соответствующие значения коэффициентов корреляции от 0,905 до 0,999. ABOUT GELIOGEOMAGNETIC FACTORS AND GOOSLING GROWTH BIORHYTHM L.L.Kushch, N.N.Kushch, O.M.Getmanets, N.V. Chorny Kharkov state zooveterinary academy of Ministry of Agrarian Policy and Food of Ukraine, E-mail: dr.kushch@rambler.ru Литература 1. Бреус Т. К. Влияние солнечной активности на биологические объекты : автореф. дис. …докт. физ-мат. наук / Т. К. Бреус; ИКИ. – Москва, 2003. – 31 с. 2. Владимирский Б. М. Активные процессы на солнце и биосфера : автореф. дис. …докт. физ-мат. наук / Б. М. Владимирский. – Пущино, 1997. – 28 с. 3. Григорьев П. Е. Биологическая значимость индексов космической погоды в разные фазы цикла космической активности / П. Е. Григорьев, В. С. Мартынюк, Н. А. Темурьянц // Учёные записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия». – 2005. – Т. 18 (57), № 1. – С. 88-92. 4. Мартынюк В. С. Магнитные поля крайне низкой частоты как фактор модуляции и синхронизации инфрарадианных ритмов у животных / В. С. Мартынюк, Н. А. Темурьянц // Геофизические процессы и биосфера. – 2009. – Т. 8, № 1. – С. 36-50. 5. Wever R. A. Human circadian rhythms under the influence of weak electric fields and the different aspects of these studies / R. A. Wever // Int. J. Biometeorol. – 1973. – N 3. – P. 227-232.
165
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СВЯЗЬ МЕЖДУ ИЗМЕНЕНИЯМИ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ И КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДОЙ Ланцев И. А., Ильинская Е. В. Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого, 173004, Россия, Великий Новгород, Большая Санкт-Петербургская 41, E-mail: Igor.Lantsev@novsu.ru В докладе изложены результаты 12-летнего (2000-2012 г.г.) исследования по изучению эффектов влияния космической погоды (солнечной активности) на организм функционально здорового человека. Ставилась задача выяснения связи между физиологическими параметрами человека с изменениями естественных параметров внешней среды и процессами вспышек на Солнце. Убедительно продемонстрировано наличие феномена изменчивости среднего сопротивления организма на протяжении 11-летнего цикла солнечной активности. Приведены результаты исследований по влиянию космических ритмов на среднее значение электрического сопротивления организма человека. Выполнен анализ полученных данных в связи со сменой времени суток, лунных фаз, месячными и годичными ритмами. Под воздействием внешних и внутренних факторов происходит изменение электропроводности (или электрического сопротивления) организма ― основного энергетического параметра человека. В нашей работе для определения энергетики организма был использован анализатор энергетических состояний организма (АЭНСО) [1], позволяющий измерять электрические параметры 24 симметричных биологически активных точек (БАТ). С помощью программного обеспечения анализатора автоматически обрабатываются значения сопротивлений БАТ и определяется среднее значение сопротивления организма. Метод позволяет осуществлять оценку «параметров здоровья» путем сравнения характеристик функционирования различных органов и систем, измеренных в одних и тех же единицах сопротивлений; использовать полученные ряды данных наблюдений для сравнения между собой, в частности, для установления матрицы взаимной корреляции сопротивлений отдельных каналов; получать сведения о дисбалансе правой и левой половины тела; вычислять отклонения от среднего значения всех параметров органов и систем в организме; сравнивать с результатами других работ, выполненных тем же методом [2]. Систематические измерения проводимости для исключения фактора субъективности проводились практически ежедневно и неоднократно на одном биологическом объекте в течение продолжительного времени (примерно 12 лет) в одно и тоже время одним и тем же оператором. Исследования обнаружили ритмичность изменения энергетики организма, сопряженную с частотами иерархии различных природных ритмов: суточных, многодневных, годовых и многолетних. Физиологические функции организма оказываются синхронизированными с периодами обращения Земли вокруг своей оси, фазами Луны, сезонами года и солнечной активностью. Наблюдаются хорошо выраженные ритмы энергетики человека, сопряженные лунными и солнечными сутками. Обнаружена высокая корреляция показателей среднего сопротивления человека с уровнем магнитной активности за 27 дней (соответствующих собственному периоду вращения Солнца). Солнечные и лунные ритмы взаимодействуют друг с другом, образуя новую периодичность, соответствующую синодическому месяцу с продолжительностью 29,5 суток. Его минимум приходится на новолуние, а максимум ― на полнолуние. Таким образом, синодический ритм строго согласован с фазами Луны. Влияние лунных ритмов таково, что в новолуние среднее электрическое сопротивление организма для всех сезонов года остается почти постоянным, новолуние «запускает», синхронизирует все ритмы. В полнолуние наблюдается их максимальная рассогласованность каналов. Сопротивление в пределах каждого сезона в течение года изменяется не одинаково. Весной-летом наблюдается минимальное электрическое сопротивление организма, осенью-зимой ― максимальное. Обнаружен многолетний цикл продолжительностью 26 месяцев (около 2 лет), что можно связать с выстраиванием планет Марса, Земли и Юпитера на одной линии. Обнаружена высокая положительная корреляция индекса солнечных пятен (чисел Вольфа) и геомагнитной активности (А-индекса), вариаций атмосферного давления. Измерения сопротивления организма, систолического и диастолического артериального давления (АД) вместе с субъективной оценкой состояния организма выявили, что все эти явления связаны между собой с коэффициентами корреляции 0,6-0,7 и являются следствием вариаций солнечной активности, что позволяет считать основным фактором влияния на космическую погоду вариации активности Солнца. Убедительно продемонстрировано наличие феномена изменчивости сопротивления организма человека на протяжении 11-летнего цикла солнечной активности. Выявлено уменьшение среднего сопротивления по годам на спаде и рост сопротивления при нарастании солнечной активности к максимуму. COMMUNICATION BETWEEN VARIATIONS OF HEALTH AND SPACE WEATHER I.A. Lantsev, E.V. Ilyinskaya Novgorod State University after Yaroslav-the-Wise, E-mail: Igor.Lantsev@novsu.ru Литература 1. Косенко В.Л., Афанасьев Д.С., Сорока В.В. Приборы для измерения психофизиологического состояния человека // Сознание и физическая реальность, 2002, т. 7, №3, С.75-84. 2. Любимов В.В., Рагульская М.В. Приборное изучение воздействий естественных магнитных полей на биологически активные точки (БАТ) человека. Препринт №9 (1136) М.: ИЗМИРАН, 2000. - 25 с.
166
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ОБ ЭФФЕКТАХ ВЛИЯНИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СЛОЖНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ Н.П. Лехтлаан-Тыниссон, А.И.Цыганков Научно-практический Институт перспективной медицины. Санкт-Петербург, ул.Руднева, д.24 E-mail: ipm@bk.ru Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют об особо высокой чувствительности живых организмов к низкочастотным электромагнитным полям (НЧ ЭМП), сравнимым по интенсивности с естественным электромагнитным фоном. Для выяснения возможного механизма такого действия нами было исследовано действие низкочастотного (0,1-5,0 Гц) слабого (В=5.10-6Тл) магнитного поля соленоида на фоне статического магнитного поля Земли (50.10-6Тл) на воду, поскольку вода – обязательный компонент жизни и в любом живом организме ее содержится не менее 50%. Наличие возникающих изменений в структуре воды определяли методом ИК-Фурье спектроскопии, исследуя температурную зависимость спектрального положения максимума комбинационной полосы ν2+ νон жидкой воды на частоте 5180см-1[1]. Используемый метод позволяет достоверно определять факт наличия структурно-динамических перестроек воды под воздействием температурных и полевых физико-химических факторов на водные подсистемы, проявляющееся в немонотонности температурной зависимости положения полос. Эти перестройки мы интерпретировали как образование и распад метастабильных водных структур, излучающих в терагерцовом диапазоне. Эксперименты с биотестами подтвердили эту модель и показали [2], что такие спектральные проявления сохраняются после прекращения действия магнитного поля еще, как минимум, в течение 2-3 суток, постепенно уменьшаясь по величине, и полностью исчезают, приобретая спектральные свойства контрольной воды, при нагревании образцов до температуры порядка 50°С [3]. Способность воды, обработанной низкочастотным (НЧ) ЭМП излучать кванты энергии, проявляется в наличии дистанционного действия водных систем на модельные и сложные биосистемы (бактерии, лабораторные животные, человек). Эта способность была использована нами в качестве природного генератора биоизлучения. Генератор представляет собой устройство, в корпус которого вмонтирована капсула с физраствором, предварительно обработанным в соленоиде низкочастотным (0,1-5,0 Гц) слабым (В=5·10-6 Тл) магнитным полем на фоне статического магнитного поля Земли [4]. Широкий спектр действия излучения водной системы на человека проявляется в ответной реакции клеток, тканей и органов на раздражитель (стимул) с последующим усилением неспецифической резистентности организма. Включая механизм регуляции, он сам «ранжирует» свои патологии в том порядке, в котором они для него значимы с одновременным терапевтическим эффектом. Комплексный метод, состоящий из генератора биовоздействия и диагностического программного обеспечения «Цифровой анализатор биоритмов», получил название «Обратная волна». Применение метода «Обратная волна» показано с целью оптимизации адаптационных возможностей и динамического регулирования физиологических процессов людям разного возраста и пола для оздоровления, для замедления старения, в период полового созревания, беременным, при подготовке к операции, в период послеоперационной реабилитации и т.д. Метод и реализующие его устройства защищены патентами РФ по нескольким классам применения [5,6]. Литература 1. В.Е.Холмогоров, А.И.Халоимов, И.Н.Кочнев, Н.П.Лехтлаан-Тыниссон. Метастабильные состояния в жидкой воде, индуцированные сверхслабым низкочастотным магнитным полем: проявления в ИК спектре и в излучении.//Тезисы III-го Международного Конгресса «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине». 2003. СПб. с.17. 2. В.Е.Холмогоров, А.И.Халоимов, Н.П.Лехтлаан-Тыниссон. Проявление в ИК спектре поглощения и длинноволновом излучении метастабильных состояний ассоциатов воды, индуцированных слабым низкочастотным магнитным полем.// «Оптический журнал», том 72, №11, 2005, с.18-21. 3. Лехтлаан (Тыниссон) Н.П., Цыганков А.И., Холмогоров В.Е. Физиолого-гигиенические и биологические эффекты опосредованного действия НЧ ПМП на модельные системы. // Вестник Российской военномедицинской академии. Приложение 2. Часть II, 2008 г. №3 (23), Санкт-Петербург, Россия. 4. Патент РФ №2401809 от 10.02.2009 г. Н.П.Лехтлаан-Тыниссон, А.И.Цыганков. 5. Патент РФ № 61137 от 27.02.2007 г. Н.П.Лехтлаан-Тыниссон, А.И.Цыганков. 6. Свидетельство №382672 от 01.07.2009 г. Н.П.Лехтлаан-Тыниссон, А.И.Цыганков.
167
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О РЕЗОНАНСНОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ШУМАНОВСКИХ БИОСФЕРНЫХ ЧАСТОТ И РИТМОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА Максимов А.Л., Волков А.И., Савинцева А.А, Шабанов Г.А., Лебедев Ю.А., Рыбченко А.А. Научно-исследовательский центр «Арктика» ДВО РАН 685000, Магадан, ул. Карла Маркса, 24. E-mail: neurokib@mail.ru В литературе встречается большое количество фактов о биоэффективном влиянии шумановских биосферных частот на ритмическую активность головного мозга и состояние организма человека. Вместе с тем возникает вопрос является ли эта биоэффективность простым типом вынужденного резонанса, возникающего при совпадении частот внешнего воздействия и собственной частоты системы? После многочисленных исследований и перепроверок рядом авторов была точно определена средняя частота резонанса Шумана — 7,83 Гц. Из-за волновых процессов плазмы внутри объемного резонатора между поверхностью земли и ионосферой наблюдаются дополнительные гармоники на частотах примерно 14,1 и 20,3 Гц. Для основной, самой низкой частоты, возможны вариации в пределах 7- 9 Гц, но большей частью в течение суток резонансная частота составляет 7,83 Гц с колебаниями ± 0,1-0,2 Гц. Шумановский резонатор – типичный пример неравновесной термодинамической системы с постоянными флуктуациями частоты, точками бифуркации, кратковременно устойчивыми режимами. Частотные отрезки и точки устойчивости характеризуются сменой направления изменения частоты, должны быть стабильными и характеризовать основные физические свойства объемного резонатора. Используя данные лаборатории геофизики Томского государственного университета мы провели статистический анализ частоты встречаемости таких точек устойчивости. Был проведен подсчет одночастотных точек за 1 месяц. Таких независимых выборок было изучено четыре по разным сезонам года. Наиболее часто встречаемыми устойчивыми режимами генерации оказались частоты 7,42 Гц; 7,64 Гц; 7,800 Гц; 7,862 Гц; 8,028 Гц. Центральной частотой этой выборки является устойчивый режим 7,800 Гц. Именно на этих частотах объемный резонатор оказывается наиболее стабильным во времени и излучает одну резонансную частоту продолжительностью до 7-15 минут. В последние десятилетия накапливается материал о резонансных частотах головного мозга, их высокой стабильности и специфичности для одного человека. По мнению большинства авторов, неспецифическая активирующая система головного мозга, представляет собой скопление большого количества нейронных осцилляторов, настроенных на самые разнообразные частоты. В наших работах [1] было показано, что для таких осцилляторов существует единый равномерно-темперированный ряд частот – геометрическая прогрессия с коэффициентом q=2(1/n) где q – коэффициент темперации; n – число необходимых обертонов; Fo – опорный тон. Целенаправленное изучение этой темы позволило нам установить следующие параметры ряда: n – 24, Fo – 27,00505 Гц. Центральная частота шумановского резонатора 7,800 Гц точно вписывается в одну из частот ряда нейронных осцилляторов – 7,80009 Гц. Все остальные частоты являются целочисленными гармониками этого же ряда. Поражает высокая точность, до сотых долей герца, характеризующих эти две, казалось бы, независимые частотные системы. На основании этих данных, можно согласиться с гипотезой N. J. Cherry (2003), что биосферные частоты могут являться синхронизатором и причиной выявленной детерминированности стабильных резонансных частот головного мозга у всей популяции людей. Для изучения вопроса взаимодействия нейронных осцилляторов головного мозга со слабыми электромагнитными полями была собрана установка состоящая из тора диаметром 27 см расположенного в плоскости головного мозга. Генератор ГСС-120/1 в паре с рубидиевым стандартом частоты Ч1-1013 обеспечивал у края катушки магнитную индукцию 500 пТл и точную установку любой резонансной частоты. Контроль последействия осуществлялся индукционным магнитоэнцефалографом «МЭГИ-01», особенностью которого является 840 полосовых фильтров в диапазоне частот от 0,1 до 27 Гц с временем интегрирования сигнала на фильтрах - 160 сек. У каждого испытуемого снимали не менее 5 кадров информации. Расчетная магнитная индукция от тора в области подкорковых ядер и ретикулярной формации не более 20 пТл. Было достоверно показано, что при времени экспозиции не менее 20 минут, головной мозг захватывает выставленную частоту в диапазоне от 7 до 9 Гц и длительно ее удерживает. Увеличение времени экспозиции положительно сказывается на спектральной мощности навязанной частоты. Мозг обладает гиперчувствительностью только на резонансных частотах. На межрезонансных частотах возбудить головной мозг не удается даже магнитной индукцией в сотни мкТл [1]. ABOUT RESONANCE INTERACTION OF SCHUMANN’S BIOSPHERICAL FREQUENCIES AND HUMAN BRAIN RHYTHMS Volkov A.I., Savintseva A.A., Shabanov G.A., Lebedev Yu.A., Rybchenko A.A., Maximov A.L. Scientific-Research Center “Arktika” FEB RAS 685000, Magadan, Karl Marx Str., 24. E-mail: neurokib@mail.ru Литература 1. Шабанов Г.А., Максимов А.Л., Рыбченко А.А. Функционально-топическая диагностика организма человека на основе анализа ритмической активности головного мозга. – Владивосток: Дальнаука, 2011. – 206с.
168
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЕ ВАРИАЦИЙ ПАРАМЕТРОВ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ И МЕТЕОФАКТОРОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА Маныкина В.И., Самсонов С.Н., Скрябин Н.Г., Крымский Г. Ф., Петрова П.Г., Пальшина А.М.1, Вишневский В.В.2 Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю. Г. Шафера СО РАН, г. Якутск пр. Ленина 31, Россия, тел.: +7(411)2390-477, факс: +7(411)2390450, эл. почта: manykina_vi@ikfia.ysn.ru 1 Медицинский институт СВФУ им. М.К. Аммосова, г. Якутск, Россия 2 Институт проблем математических машин и систем НАН Украины, Киев, Украина Цель данной работы заключается в исследовании влияния параметров космической погоды и метеорологических факторов на сердечно-сосудистую систему (ССС) человека на территории РС(Я) . Для решения вышеупомянутой цели был проведен эксперимент по измерению состояния ССС добровольцев с помощью экспресс – кардиографа («Фазаграф»). Измерения проводились ежедневно с марта по апрель 2011г. в Якутске в двух пунктах: в Институте космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г.Шафера (ИКФИА) и Медицинском институте Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова (МИ), а также в обсерватории ИКФИА в пос. Тикси. В качестве экспериментального материала использовались данные первого отведения электрокардиограмм добровольцев с последующим вычислением коэффициента симметрии Т-зубца (КСТ), характеризующего функциональное состояние ССС человека. Данные параметров космической погоды представлены показателями геомагнитной возмущенности (Кр-индекс), параметрами солнечного ветра (скоростью и плотностью солнечного ветра) и полной компонентой межпланетного магнитного поля (В компонентой ММП), а метеофакторы влажностью, температурой, атмосферным давлением, скоростью ветра. Исследовательская работа дополнена рассмотрением числа вызовов скорой помощи к больным с сердечно-сосудистой патологией по г. Якутску. Сравнение временных вариаций КСТ испытуемых с временными вариациями геомагнитной возмущенности, показателями солнечного ветра, ММП, метеопараметрами и данными числа вызовов скорой помощи к больным с сердечно-сосудистой патологией показало, что: 1. Обнаружено совпадение максимумов временного изменения геомагнитной возмущенности, В компоненты ММП и КСТ половины добровольцев групп МИ (г. Якутск) и Тикси, принимающих участие в эксперименте. Сравнение изменений числа вызовов скорой помощи к больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями и КСТ половины испытуемых групп МИ (г. Якутск), показало их подобие. Наличие подобных вариаций КСТ с параметрами космической погоды и числом вызовов к больным с заболеванием ССС указывает на влияние космической погоды - на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы человека. 2. При сравнении вариаций коэффициента симметрии Т-зубца ЭКГ с метеоданными также обнаружено совпадение с изменениями приземной скорости ветра. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (гранты 12-05-98522-р_восток_а и РФФИ грант 12-02-98508-р_восток_а). STUDY OF THE INFLUENCE OF VARIATIONS OF SPACE WEATHER PARAMETERS AND METEOFACTORS ON THE FUNCTIONAL CONDITION OF A HUMAN BEING Manykina V. I., Samsonov S.N., Skryabin N.G., Krymsky G. F., Petrova P.G., Palshina A.M., Vishnevsky V.V. Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy of SB RAS, Yakutsk, 31 Lenin Ave, Russia telephone: 7(4112)390400, fax:7(4112)390450, e-mail: manykina_vi@ikfia.ysn.ru Within the framework of research work a biophysical monitoring experiment aimed at a research of action of environmental factors (geomagnetic disturbance variations, solar wind indices, interplanetary magnetic field, a change of meteorological parameters, etc.) on the functional condition of people has been carried out. For a measurement of functional condition of volunteers the device "Fazagraph" recording cardiac rhythms of the first lead of an electrocardiogram (ECG) was used in the experiment. The comparison of trends of the above parameters has shown the following: 1. Coincidence of variations of T-wave symmetry coefficient (TSC) and space weather parameters and the number of ambulance calls to patients with a cardiovascular disease indicates to the influence of space weather on the functional condition of a cardiovascular system of human being. 2. Coincidence of variations of ECG T-wave symmetry coefficient with the changes of ground wind velocity.
169
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
КАК МИЛЛИМЕТРОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ВЛИЯЕТ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ПЫЛЬЦЫ CUPHEA LANCEOLATA AIT. И CUPHEA VISCOSISSIMA JACQ. Михэилэ В. В., Маслоброд С.Н. Институт генетики и физиологии растений АН Молдовы, МД-2002, Республика Молдова, г. Кишинев, ул. Пэдурий, 20, E-mail: maslobrod37@mail.ru Миллиметровое излучение (ММИ) оказывает нетепловое информационное действие на живой объект, что способствует повышению его жизнеспособности, ослабленной неблагоприятными факторами [1]. Ранее нами было показано стимуляционное влияние малых (порядка нескольких минут) экспозиций ММИ на семена с низкой исходной всхожестью [2]. Влияние ММИ на пыльцу растений практически не исследовалось. Объект исследования - пыльцевые зерна технических растений видов Cuphea lanceolata Ait. и Cuphea viscosissima Jacq. (сем. Lythraceae Jaume St .-Hill.). Пыльца обрабатывалась в лабораторных условиях ММИ с длиной волны 5,6 мм; плотностью мощности 6,6 мВт/см2 и экспозициями 2, 4, 6, 8, 10, 12 и 30 мин, как и в опыте с семенами [2]. Жизнеспособность пыльцы (ЖП) определяли методом проращивания на искусственной питательной среде in vitro (по [3]). Подсчёт числа проросших пыльцевых зёрен (от 500 до 600 штук в варианте) проводили под микроскопом «STUDAR E» в 8-10 полях зрения в двух повторностях. Пыльцу квалифицировали как проросшую, если длина пыльцевой трубки была равна половине диаметра пыльцевого зерна и больше. Было обнаружено, что ММИ оказывает существенное влияние на ЖП. При этом наблюдаются стимуляционный и ингибирующий эффекты, а также отсутствие эффекта по сравнению с контролем. Отметим, что при действии ММИ на семена отрицательный эффект, как правило, отсутствует [2]. В большинстве случаев воздействие ММИ на пыльцу с низким исходным уровнем ЖП приводит к существенному повышению числа проросших пыльцевых зерен, а воздействие на пыльцу с высоким исходным уровнем ЖП – к отсутствию стимуляции и даже к резкому снижению параметра. Так, при уровне прорастания пыльцы 59-91% в контроле ММИ привело к увеличению этого уровня на 8-34% в 6 случаях из 8 и при уровне 92-99% в контроле стимуляционный эффект от ММИ отсутствовал, а в большинстве опытов был обнаружен ингибирующий эффект (снижение числа проросших пыльцевых зерен доходило до 83%). Возможно, неоднозначное поведение пыльцы обусловлено её отличиями в вариантах по физиологическим, морфологическим и биохимическим признакам (окраска, форма, размер, уровень влажности, степень зрелости и др.). Обнаружены следующие типы зависимости «экспозиция – эффект»: 1) примерно одинаковый характер– в 7 случаях из 14; 2) стимуляция на малых экспозициях (2-6 мин) – в 5 случаях из 8; 3) ингибирование на больших экспозициях (порядка 30 мин) – в 5 случаях из 14. Специально отметим, что в одном из опытов был обнаружен интересный факт: все пыльцевые зерна Cuphea viscosissima Jacq. в контроле не проросли, а при экспозициях ММИ 2, 4 и 6 мин проросло соответственно 84,0; 92,2 и 96,1% , т.е. благодаря ММИ произошла полная реанимация пыльцы. Таким образом, миллиметровое излучение оказывает существенное влияние на жизнеспособность пыльцы растения. Вызванные им эффекты нельзя привязать к определенной экспозиции. Поэтому необходимо предварительно определить экспозиции, повышающие жизнеспособность пыльцевых зерен, а затем использовать их для стимуляции завязываемости семян. КАК МИЛЛИМЕТРОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ВЛИЯЕТ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ПЫЛЬЦЫ CUPHEA LANCEOLATA AIT. И CUPHEA VISCOSISSIMA JACQ. Михэилэ В. В., Маслоброд С.Н. Институт генетики и физиологии растений АН Молдовы, МД-2002, Республика Молдова, г. Кишинев, ул. Пэдурий, 20, E-mail: maslobrod37@mail.ru It is shown that millimetric radiation with a wavelength of 5,6 mm, the density of the stream of 6,6 mwt/sm2 and the expositions of 2-30 minutes has an essential influence on the pollen of technical plants Cuphea lanceolata Ait. and Cuphea viscosissima Jacq. Effects of stimulation, inhibition and absence of effect are found out. The form of the dependence "exposition-effect" is specific to each subspecies of the plants. Литература 1. О.В. Бецкий, Н.Н.Лебедева. Применение низкоинтенсивных миллиметровых волн в биологии и медицине //Миллиметровые волны в биологии и медицине, 2007, №1, С.12-18. 2. С.Н. Маслоброд, Л.Б.Корлэтяну, А.И.Ганя. Влияние миллиметрового излучения на жизнеспособность растений. 1.Изменение метаболизма семян при воздействии фактора на сухие семена //Электронная обработка материалов, 2010, №5, С.93-105. 3. Н.Н. Голубинский. Биология прорастания пыльцы, Киев, 1974, 357 С.
170
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МОДИФИКАЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ФАКТОРОВ ПАТОГЕННОСТИ БАКТЕРИЙ PSEUDOMONAS AERUGINOSA ПОД ВЛИЯНИЕМ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ГАММА- И УФ-В ОБЛУЧЕНИЯ Мороз Ю.И., Шилина Ю.В., Гуща Н.И., Моложавая О.С.1 Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины, . Украина, 003680, Киев-143, ул. Заболотного, 148, e-mail: moroz_yulia1989@mail.ru 1 Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко, Украина, 003022, Киев, пр. Глушкова 2 Результаты наших исследований свидетельствуют, что у ряда бактерий возможна стимуляция экспрессии факторов патогенности в ответ на воздействия различной природы, в том числе низкоинтенсивные излучения [1]. Для факторов патогенности, регулируемых таким способом, характерны неспецифическая токсичность и супрессивное действие на защитные системы хозяина, независимо от его таксономического положения. К таким факторам патогенности можно отнести, в частности, сине-зеленый пигмент группы феназинов – пиоцианин (1-5-гидроксиметилфеназин) бактерий Pseudomonas aeruginosa. Известно, что синтез пиоцианина необходим для проявления симптомов заболевания у различных организмов (животных, растений) [2]. В качестве еще одного фактора патогенности рассматривают также скорость размножения бактериальных клеток. Целью данного исследования было изучение влияния таких стрессовых факторов как хроническое гамма-облучение и облучение УФ-В на синтез пиоцианина и пролиферативную активность у разных штаммов бактерий Pseudomonas aeruginosa. В качестве объекта исследования были выбраны следующие штаммы бактерий Pseudomonas aeruginosa: фитопатогенные штаммы (УКМ-В-1’=ATCC 10145=NCIB 8295=ВКМ В889=ІМВ 9024, УКМ-1107=IMB 9095, УКM-1108=IMB 9096) и сапрофитные штаммы (IMB-8614, IMB-8615, IMB-8616) из коллекции культур Института микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины. Для оценки влияния УФ-Воблучения суспензии 24- и 48-часовых культур исследуемых штаммов облучали в дозах 1, 5, 20 и 100 Дж/м2. Хроническое гамма-облучение (137Cs) культур бактерий проводили в течении 8 суток (мощность дозы 1•10-8 Гр/с). Контрольные культуры выращивали при тех же условиях без облучения. Пролиферацию бактериальных клеток оценивали по оптической плотности бактериальной суспензии (СФ-26, λ=690 нм), накопление пиоцианина - по оптической плотности культуральной жидкости (λ=450, 520 и 330 нм). Показано, что хроническое облучение в дозе 0,008 Гр стимулировало синтез пиоцианина у всех исследованных фитопатогенных штаммов P. aeruginosa. Наиболее высокая концентрация пиоцианина отмечена при облучении фитопатогенного штамма P. aeruginosa IMB-9024 (более 200% по сравнению с необлученным контролем). Кроме того, хроническое облучение стимулировало пролиферативную активность бактерий штамма P. aeruginosa IMB-9024 приблизительно в 1,5 раза по сравнению с необлученным вариантом. У других штаммов P. aeruginosa IMB-9095 и 9096 также отмечалось повышение уровня деления клеток до 30%. Отмечено, что реакция фитопатогенных и сапрофитных штаммов на УФ-В облучение отличается. У фитопатогенного штамма P. aeruginosa IMB-9024, облученного в дозе 20 Дж/м2, показана значительная стимуляция синтеза пиоцианина (более чем на 80%), в то время как при облучении сапрофитного штамма P. aeruginosa IMB-8614 наблюдали незначительную стимуляцию при минимальной дозе 1 Дж/м2. Увеличение синтеза пигмента коррелировало с уровнем пролиферации бактериальных клеток. Таким образом, установлено, что хроническое гамма- и УФ-В-облучение у фитопатогенных штаммов P. aeruginosa стимулируют синтез одного из факторов вирулентности - пигмента пиоцианина. Показано также, что низкоинтенсивное хроническое гамма-облучение стимулирует пролиферацию бактерий P. aeruginosa. Стимуляция синтеза пиоцианина и пролиферации могут приводить к росту агрессивности патогенных бактерий в условиях низкоинтенсивного хронического облучения. INDUCED BY STRESS MODIFICATION OF PSEUDOMONAS AERUGINOSA’S VIRULENCE CAUSED BY INFLUENCE OF GAMMA-RAY AND UV-B IRRADIATION J. Moroz, J. Shilina, N. Gusha, O Molozhavaja Institute of cell biology and genetic engineering NAS оf Ukraine, 003680 Ukraine, Kyiv-143, Zabolotnogo str., 148 e-mail: moroz_yulia1989@mail.ru Литература 1. Шилина Ю.В., Гуща Н.И., Дяченко А.И., Моложавая О.С., Мороз Ю.И. Экспрессия факторов патогенности фитопатогенных бактерий как неспецифическая адаптивная реакция // Фактори експериментальної еволюції організмів. – К., 2010. – Т. 9. - С. 107 -113. (http://utgis.org.ua/modestatic/page-history.html) 2. Ran H., Hassett D.J., Lau G.W. Human targets of Pseudomonas aeruginosa pyocyanin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2003. – Vol. 100, N 24. – P. 14315–14320.
171
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ФАКТОРЫ ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ: МЕЗОМАСШТАБНЫЕ КОНВЕКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ, ЕСТЕСТВЕННАЯ РАДИАЦИЯ Нагорский П.М., ВуколовА.В.1, Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Мульцина Н.А.2, Пустовалов К.Н.2, Смирнов С.В., Яковлева В.С.1 Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН Россия, 634021, Томск, пр. Академический, д.10/3, E-mail: npm_sta@mail.ru 1 Томский политехнический университет, Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, д. 30 2 Томский государственный университет, Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, д. 36 Глобальный и локальный опыт показал, что для решения фундаментальных проблем, связанных с воздействием изменений климата на биосферу и окружающую среду существующих сетей наблюдения недостаточно. В СО РАН такие исследования поддержаны проектами, направленными на создание региональной сети мониторинга климатических изменений Сибири [1, 2]. Этот подход органически включает в себя исследования мезомасштабных конвективных систем [3] и естественной радиоактивности [4]. 1. Во время грозы наблюдаются согласованные изменения полярных проводимостей и напряженности поля [3]. При возрастании поля полярные проводимости приземной атмосферы могут упасть практически до нуля. Т.о., установлено, что во время грозы в приземном слое формируется объемный заряд, знак которого определяется «полным выметанием» положительных или отрицательных легких ионов мощными полями. Изменения напряженности поля E и полярных проводимостей -, + во время грозы приведены на рис. 1а,б. 2. За несколько часов до прохождения мезомасштабной конвективной системы над пунктом мониторинга в поле E возникают квазипериодические колебания с периодами от 15 мин до 2 ч и более (рис. 1в,г).
Рис1. Вариации напряженности поля E (вверху) и полярных проводимостей - (data1), + (data1) во время грозы (а, б); модули средних вейвлет-спектрограмм поля E для дневных (в) и ночных (г) гроз, время – от начала грозы, по оси ординат – масштаб колебаний; вариации γ- и β- фона, периоды 2 час – 2 суток (д). 3. Естественный радиоактивный фон является одним из факторов жизнедеятельности биологических систем и состоит из четырех основных компонент (α- и β- излучение, воздействующее на кожные покровы, органы дыхания и пищеварения; γ- и нейтронное излучение, обладающее высокой проникающей способностью и воздействующее на весь организм). Из данных мониторинга следует, что вариации γ- и β- фона с периодами от 2 часов до 2 суток слабо связаны между собой (рис. 1д). Т.о., возникла новая проблема в исследовании воздействия естественного радиационного фона электрические свойства окружающей среды: анализ согласованности вариаций различных видов ионизирующего излучения и влияние этого фактора на биосферу. Поддержано программами VII.63.1.1 СО РАН и ФЦП, проект № 02.740.11.0738. FACTORS CHANGES IN ELECTRICAL PROPERTIES OF SURFACE LAYER OF THE ATMOSPHERE: MESOSCALE CONVECTIVE SYSTEM, NATURAL RADIATION Nagorskiy P., Vukolov A., Ippolitov I., Kabanov M., Multsina N., Pustovalov K., Smirnov S., Yakovleva V. Institute of Monitoring Climatic and Ecological Systems, SB RAS. Academic Ave, 10/3, Tomsk, 634021, Russia
1. 2. 3. 4.
Литература Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Смирнов С.В. // Оптика атмосферы и океана. 2011.Т.24.№ 1.С.7. Кабанов М.В., Карпов Р.С. и др. // Совместная научная сессия ТНЦ СО РАН и ТНЦ СО РАМН. Томск. 2011. Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Нагорский П.М. и др. // Оптика атмосферы и океана. 2012.Т.25.№ 2.С.132. Яковлева В.С., Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Нагорский П.М. и др. // АНРИ. 2009. № 4. С. 55.
172
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
КОЛЕБАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВРЕМЕННОГО ПОЛЯ В ОРГАНИЗМЕ РАСТЕНИЯ Наумов М.М. Украина, Одесса, e-mail: naumovmm@te.net.ua Процессы биологического времени зависят от газообмена растений. Существует онтогенетический цикл газообмена растений, поэтому можно говорить об онтогенетическом цикле колебаний биологического времени. Кроме этого существует суточный цикл газообмена растений. И в связи с этим существуют суточные колебания биологического времени. Вопрос о наличии тех или иных видов колебаний биологического времени напрямую связан с процессами фотосинтеза и дыхания растений. На основе работ Л.С. Понтрягина и А.А. Андронова получена грубая динамическая система[1,2,4], описывающая различные виды движений биологического времени. Такая система сопоставима с целостностью растительного организма и своими интегральными траекториями разбивает область движений биологического времени на конечное число связных ячеек. То есть целостная система разбита на составляющие её клетки. Такие клетки взаимосвязаны между собой. В полной совокупности грубая динамическая система биологического времени дает одиннадцать типов интегральных траекторий движений биологического времени. В этом смысле на каждой траектории будут происходить свои физические (физиологические) процессы, поскольку время является базисом, на фоне которого разыгрываются события. В нашем случае – события, происходящие в организме растения. В связи с этим, одиннадцать типов интегральных траекторий можно сопоставить с одиннадцатью типами субклеточных структур (ядро, хроматин, хлоропласт, митохондрия, аппарат Гольджи, вакуоль, эндоплазматический ретикулум, клеточная стенка, лизосома, рибосома, плазмодесма), взаимосвязанных в организме растения между собой. Невозможно исключить хотя бы одну траекторию, так же как субклеточные структуры существуют только лишь в клетке. Связь обеспечивается целостностью системы движений биологического времени. Среди интегральных траекторий движений биологического времени существуют состояния равновесия (узлы, фокусы), предельные циклы (обеспечивающие колебательный процесс), сепаратрисы и другие виды траекторий. При этом, предельный цикл сопоставляется с клеточным ядром. Внутри такого предельного цикла может существовать траектория по типу седла. Движения такого седла обеспечат движение хромосомного материала и в целом, поскольку седла заключены в предельный цикл (колебательный процесс биологического времени), передачу наследственной информации. Все это обеспечивает возврат (репродукцию) растительного организма. Таким образом, в основу процессов развития положены базисные функции процессов биологического времени. Нарушение условий грубости динамической системы биологического времени сопоставляется с началом образования репродуктивных органов растений. Так, нарушение условий грубости динамической системы биологического времени у подсолнечника происходит в среднем за 10 суток до начала фазы «бутонизация»[5]. Считается, что движение биологического времени идет по замкнутой траектории[3,6]. Проверка теории осуществлялась на базе математической теории продукционного процесса растений и по данным агрометеорологических ежегодников[5,6]. Таким образом, в основу исследования положены процессы движений биологического времени, которые в силу своих изменений вызывают изменения в структуре организма. При этом, все процессы зависят от состояния факторов внешней среды и наступление тех или иных событий в организме растения зависит от агрометеорологических условий. VIBRATIONS OF BIOLOGICAL TEMPORAL FIELD ARE IN ORGANISM OF PLANT Naumov M.M. Ukraine, Odessa, e-mail: naumovmm@te.net.ua Литература: 1. Наумов М.М. Морфогенез растений и процессы биологического времени. / Вісник ОДЕКУ. 2008. Вип.. 5. – С. 122 – 130. 2. Наумов М.М. Индивидуальное развитие растений и процессы биологического времени. / Український гідрометеорологічний журнал. 2008. № 3. – С. 85 – 97. 3. Наумов М.М. Ротор биологического временного поля растений и электромагнитная теория Максвелла. / Український гідрометеорологічний журнал. 2009. № 5. – С. 147 – 157. 4. Наумов М.М. Основы теории биологического времени растений./Materialy VII miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji “PERSPEKTYWICZNE OPRACOWANIA SA NAUKA I TECHNIKAMI 2011”/ 07-15 listopada 2011 roku. Volume № 43. Nauk biologiczych. -P.42-53. 5. Наумов М.М. О существовании грубой динамической системы биологического времени у растений на примере культуры подсолнечника. / Метеорологія, кліматологія та гідрологія. 2001. Вип. 43. – С. 136 – 146. 6. Наумов М.М. Векторный характер биологического времени растений. Циркуляция биологического времени. / Метеорологія, кліматологія та гідрологія. 2005. Вип. 49. – С. 328 – 339.
173
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MAGNETIC STORMS’ INFLUENCE ON ELECTOMAGNETIC PROCESSES OF A HUMAN BRAIN
1
O.B. Novik, F.A. Smirnov Establishment of the Russian Academy of Sciences Institute for Terrestrial Magnetism, Ionosphere, and Radio wave Propagation (IZMIRAN), 142190, Troitzk, Moscow Region, Russia, fasmirnov-1@mail.ru.
Plenty of technological processes are known to be damaged by magnetic storms. But technology is controlled by men and their functional systems may be damaged as well. We are going to consider the electo-neurophysiological aspect of the general problem formulated and investigated at first by V.I. Vernadsky and А.L. Chihjevsky: men surrounded by geophysical fields including ones of cosmic origination. The electroneurophysiological effect of geomagnetic storms was observed for a group of 15 students (practically healthy girls and boys from 18 to 23 years old). To control the main functional systems of the men under investigation, their electroencephalograms (EEG) were being registered along with electrocardiograms, respiratory rhythms, arterial blood pressure and other characteristics during a year. According to the EEG investigations during implementation of the proof-reading test in absence of magnetic storms, the values of the coherence function of time series of the theta-rhythm oscillations of electric potentials of the frontal and occipital parts of the head belong to the interval [0.3, 0.7] for nearly all of the students under investigation. (As the proof-reading test, it was necessary to choose given symbols from a random sequence of ones demonstrated at a monitor and to enter the number of the symbols discovered in a computer. Everyone was known that the time for determination of symbols is unlimited. On the other hand, nobody was known that the EEG and other registrations mentioned are connected with geophysical events of cosmic origination). Let us formulate the main result: by implementation of the same test during a magnetic storm, 5 ≤ K ≤ 6, or no later then 24 hours after it (the IZMIRAN’s data regarding the cosmic weather were used), the values of the coherence function of time series of the theta-rhythm oscillations of electric potentials of the frontal and occipital parts of all of the students occurred to be decreased considerably: 2 to 3 times or more including the case with zero coherence after a magnetic storm. The result about decreasing of the coherence of the brain low frequency bioelectric oscillations under a magnetic storm influence was obtained by two methods: 1) comparison of the time series of bioelectric oscillations of a given person without a magnetic storm and under its influence; 2) comparison of two sets of time series of oscillations: a) the set A of time series measured without a magnetic storm and b) the set B of time series measured under its influence, regardless to an individual. (Surely, the total number of the EEGs available for the investigation by the set’s approach, i.e. without personification, is more then the number of the EEGs available by the individual approach of the first method because there were ones investigated without a magnetic storm only as well as ones investigated under its influence only). The result of the set’s approach is as follows: set A and B may be distinguished distinctively, namely, the part of the cases of the decreased coherence in set B surpasses twice similar part of set A. So, the result of the set’s approach is the same as for the individual approach: magnetic storm decreases the coherence of time series of the theta-rhythm oscillations of electric potentials of the frontal and occipital parts of the head. By the EEG measurements with closed or open eyes, but without a functional load on the brain in the form of the proof-reading test, a distinctive decrease of the coherence function was not observed during a magnetic storm as well as for pairs of points from other parts of the head (see above) or other rhythms. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА А.М. Мёрзлый ФГБУН Институт космических исследований РАН, г. Москва E-mail: pinega@list.ru В работе проведена статистическая оценка взаимосвязей показателей биологической активности головного мозга, определяемые методом электроэнцофалографии и геофизических факторов (характеристики магнитного поля Земли, метеорологические факторы). Измерение параметров электроэнцефалограммы проводилось у четырех добровольцев в автоматизированном режиме в течении 30 минут три раза в день за период с 14 по 18 марта 2012 года на базе геобиосферного стационара «Ротковец» ИФПА УрО РАН. Данные по минутным вариациям магнитного поля Земли для магнитовариационной станции «Ротковец» были взяты с Интернет-сайта: http://izmiran.ru/. Данные по метеорологическим факторам (температура наружного воздуха, атмосферное давление, влажность) были взяты с официального сайта http:// meteo.infospace.ru. Расчеты проводились в программной среде MATLAB. Зависимость между показателями биологической активности мозга и локальными вариациями геофизических факторов имеет нелинейный характер. Выявлена положительная корреляция между мощностью альфа- ритмов и вариациями вектора магнитного поля Земли, бета ритмов и метеорологическими факторами. Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам ИФПА УрО РАН Л.В. Поскотиновой, Д.Б.Демину, Е.В. Кривоноговой за предоставленные данные по показателям биологической активности головного мозга, обсуждение результатов эксперимента. THE RESULTS OF EXPERIMENT ON THE INFLUENCE OF GEOPHYSICAL FACTORS ON THE PARAMETERS OF BRAIN ELECTRICAL ACTIVITY A.M. Merzliy Establishment of the Russian Academy of Sciences Space Research Institute, Moscow, E-mail: pinega@list.ru
174
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВАРИАЦИЯ ХАРАКТЕРА ОТВЕТНОЙ РЕАКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ КОСМОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ Павлова Р.Н., Дадали В.А., Кулеба В.А., Махова Т. А., Мурзина А. А. ГБОУ ВПО Северо-западный государственный медицинский университет им. И.И.Мечникова, 195067, Россия, Санкт-Петербург, Пискаревский проспект, д.47, E-mail rishan1@yandex.ru Одним из редко учитываемых факторов внешнего порядка, влияющих на формирование ответной реакции (при стандартных условиях проведения эксперимента) является гелиофизическая обстановка. В дни резкого изменения гелиогеофизических параметров может иметь место не только изменение интенсивности ответа но и направления (смена знака) ответной реакции биологической системы на действия физических и химических факторов. Например, ранее обнаружена корреляция активности общей АТФ-азы мозга крыс (мкг Р/мг белка * час) с числом хромосферных вспышек (ранговый коэффициент корреляции 0,91) [1]. Кроме изменений активности фермента в этот период имело место появление в сентябре и ноябре разнонаправленного ответа АТФ-азы на воздействие низкочастотного электромагнитного поля (0,5 гц), плотностью потока мощности 0,8.10-3 мвт /см 3 напряженностью в зоне однородности 2,1 э. Табл. 1 Изменение активности АТФ-азы мозга крыс при действии ПеМП в опытах “in vitro” в 1975 г. Частота встречаемости ответа в % Число Активность Дата хромосферных АТФ-азы в Активация Отсутствие эффекта Ингибирование вспышек контроле Нет 10% 90% Май 30 39,5 ± 4,0 36% 19% 45% Сентябрь 80 10,7 ± 0,8 18% 37% 45% Ноябрь 60 26,7 ± 13,9 Другим примером является изменение ингибирования на активацию суперосиддисмутазы (СОД – у.е.) глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы (Гл-6-фДГ-нмоль/с*мг белка) и небелковых SH-групп (мкм/мл) крови крыс при действии трансфер-фактора ( пептидного комплекса с иммунотропными и адаптогенными свойствами) вводимого в дозе 0,07 мг/г веса в январе 2009 г интрагастрально в течение 10 дней. Табл. 2 Активность СОД, Гл-6-фДГ, концентрация небелковых SH-групп крови крыс при действии трансфер-фактора и величины чисел Вольфа и К-индекса магнитного поля Земли в январе 2009 г. 19.01. 20.01. 21.01. 23.01. 26.01. 27.01. 28.01. СОД 4,32 ± 4,48 ± 10,63 ± 9,37 ± 5,43 ± 6,64 5,32 Контр. 0,17 0,15 3,57 0,51 0,54 ±0,41 ±0,55 СОД Тр-фер2,36 ± 5,45 ± 4,86 ± 6,25 ± фактор 0,06 0,03 1,53 0,12 Небелк. SHКонт2,6 ± 2,4 ± 2,1 ± 2,0 ± 1,5± гр роль 0,03 0,02 0,03 0,03 0,03 Небелк. гр Гл-6-ф ДГ Гл-6-ф ДГ
SH-
Тр-фер фактор
2,8 ± 0,02
Контзр.
16,5 ± 2,5
Тр-фер фактор 13
16,5±2,5
2,8 ± 0,02
1,8 ± 0,034
1,8 ± 0,05
-
25 ± 3,5
21 ± 3,5
12,3 ± 2,5
17,8 ± 2,7
17,9 ± 2,1
10,5±4,5
15,3±2,5
15,5±2,5
-
-
Числа Вольфа 0 0 0 0 0 0 К-индекс 10011011 00012211 0000000 01000221 10010101 41101322 22324210 магн. поля В таблице представлены средние величины показателей 3 животных, полученные в данный день. В предшествующую неделю величина чисел Вольфа была равна 0, величина К-индекса 0000110-11210232 В этих экспериментах трансфер-фактор и ПеМП проявили коррегирующие действие. Среди возможных механизмов формирования разнонаправленного ответа на действие факторов малой интенсивности важную роль играет изменения окислительно-восстановительного потенциала, в том числе изменение тиолдисульфидного равновесия, приводящие к изменению конформации белков. VARIATION OF A BIOLOGICAL RESPONSE DURING КOSMOPHYSICAL FLUCTUATION R.N. Pavlova, V.A. Dadali, V.A.Kuleba, T.A.Machova, A.A.Mursina. Russia, S-Petersburg, Nord-West state medical university after I.I.Mechnikov, E-mail rishan1@yandex.ru Литература 1. Соколовский В. В. Тиолдисульфидная система в реакции организма на факторы окружающей среды. – СПб. 2008. - С. 112
175
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ «P-N» ПЕРЕХОДОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР Петраш В.В., Сулин А.Б., Ильина Л.В. ФГУП НИИ промышленной и морской медицины ФМБА России, 196143, Россия, Санкт-Петербург, пр. Ю. Гагарина, 65. E-mail: miconta@rambler.ru Процессы, происходящие в кристаллических решетках спаев полупроводниковых структур (например, термоэлемента Пельтье), характеризуются постоянным изменением их энергетических характеристик, пропорциональным количеству проходящих зарядов, т.е. – пропорционально силе тока. В то же время, скачкообразное изменение энергетического состояния вещества характерно для такого класса явлений как фазовые переходы. Следовательно, явления в кристаллических решетках спаев полупроводникового термоэлемента могут быть истолкованы как фазовые переходы без изменения агрегатного состояния вещества. Логично предположить, что полупроводниковый термоэлемент может представлять собой генератор как теплового излучения в классическом рассмотрении эффекта Пельтье, так и нетеплового высокочастотного фазово-переходного излучения (ФПИ), предположительно акустического (фононного) характера. С целью проверки биологического эффекта от воздействия ФПИ и, исходя из предположения о том, что данное излучение в зависимости от направленности тока через полупроводниковый термоэлемент может оказывать как тонизирующее, так и угнетающее воздействие на организм человека, была поставлена серия исследований на добровольцах с использованием разработанного устройства [1, 2]. Оценку воздействия ФПИ проводили с помощью электропунктурного тестирования основных систем организма. На рис.1а в качестве примера приведены результаты электропунктурного тестирования испытуемого А до (функциональные показатели снижены), и после воздействия ФПИ. Зона 55 - 60 единиц соответствует норме по данному методу диагностики. Через 1 минуту экспозиции тестирование показало сдвиг показателей в направлении активизации функционального состояния. На рис.1б приведена динамика показателей тестирования испытуемого Б. с изменением направления тока питания через полупроводниковую структуру. Исходно функциональные показатели этого испытуемого сдвинуты к зоне напряжения. Сопоставление графиков с различным исходным состоянием испытуемых наглядно демонстрирует разнонаправленность и управляемость корректирующего воздействия ФПИ.
а
б Рис.1. Результаты электропунктурного тестирования а - воздействие с тонизирующей направленностью; б - воздействие на понижение функциональной активности THE BIOLOGICAL EFFECTS OF SEMICONDUCTOR ASSEMBLIES ACOUSTIC RADIATION V.V. Petrash, A.B. Sulin, L.V. Ilyina Research Institute for Industrial and Marine Medicine of Federal Medical and Biological Agency E-mail: miconta@rambler.ru Литература 1. Патент РФ № 2278705 // Устройство для восстановительной терапии / Сулин А.Б., Ильина Л.В., Довгуша В.В., Петраш В.В. 2. Патент РФ № 2294191 // Устройство для коррекции функционального состояния организма / Сулин А.Б., Петраш В.В., Довгуша В.В.
176
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МОДУЛЯЦИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ МИКРООРГАНИЗМОВ ИМПУЛЬСНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ Подольская В.И., Ермаков В.Н.1, Якубенко Л.Н., Войтенко Е.Ю., Ульберг З.Р. Институт биоколлоидной химии им. Ф.Д.Овчаренко Национальной академии наук Украины 03142, Украина, Киев, бульвар Вернадского 42, E-mail: IBCC@ukrpost.ua 1 Институт теоретической физики им. Н.Н.Боголюбова Национальной академии наук Украины 03143, Украина, Киев, ул. Метрологическая 14Б, E-mail: vlerm@bitp.kiev.ua Биологические эффекты слабых импульсных электрических полей привлекают интерес исследователей в связи с возможностью использования в медицине, биотехнологиях, фармации. Однако природа этих явлений остается недостаточно изученной. В предыдущие десятилетия появились работы, предлагающие ряд механизмов восприятия клеткой внешнего осциллирующего сигнала. В частности, в основу модели электроконформационного сопряжения (T.Y.Tsong, R.D.Astumian) положен отклик конформационных состояний мембранных ферментов-переносчиков ионов на изменение мембранного электрического потенциала при частоте осциллирующего поля, не превышающей скорость этих переходов. Модель колебательного активационного барьера (В.С.Маркин) базируется на гипотезе, что переменное поле способно индуцировать колебания активационного барьера химической реакции, катализируемой ферментом (энергию активации Аррениуса). Эта модель более чувствительна к слабым внешним воздействиям по сравнению с предыдущей моделью. В последние годы активно изучается мембранный протонный транспорт с участием основного компонента респираторной цепи - цитохром с оксидазы, а также влияние на него осциллирующего электрического поля (Y.C.Kim, M.Wikström). В настоящей работе исследовалась зависимость гидрофильно-гидрофобных свойств микроорганизмов (Г(+)- и Г(-) бактерий и микроводорослей хлорелла) от параметров внешнего импульсного электрического поля (ИЭП). На клетках микроорганизмов, содержащих цитоплазматическую мембрану и встроенные в нее респираторные центры, можно исследовать влияния поля на респираторно-связанные процессы. Эксперименты проводились в установке, описанной в работе [1], отличительной особенностью которой была изоляция одного из электродов, создающих электрическое поле. При такой конфигурации электродов на микроорганизмы могло действовать только переменное поле, исключались электрохимические процессы. В качестве осциллирующего сигнала использовали униполярные прямоугольные импульсы. Ранее нами показано, что у респираторноактивных клеток Pseudomonas fluorescens действие слабого импульсного электрического поля силой 10-40 В и длительностью импульса 1 мсек в интервале частот 100-500 Гц ингибировало дыхание [1]. Наоборот, у клеток обработанных респираторным ингибитором – цианидом, наблюдалось восстановление, и даже активация дыхания. Транспорт электронов в респираторной цепи клетки сопряжен с переносом протонов через цитоплазматическую мембрану и последующим синтезом АТФ. Поэтому, воздействуя полем на электронный транспорт, можно ожидать изменения скорости важных для микроорганизмов биохимических процессов и появления биотропных эффектов. В нашем случае контролировали гидрофобность микроорганизмов. Из зависимости гидрофобности от напряжения ИЭП рассчитана величина активационного барьера Ub = 0,46 kT полагая, что активационный барьер в уравнении Аррениуса зависит от величины внешнего поля, Показано, что активационный барьер имеет не монотонную зависимость от напряжения. Частотные зависимости гидрофобности нативных бактерий также обнаружили не монотонный характер с максимумом гидрофобности в области 2 КГц и повышенной гидрофильностью клеток в области частот соответственно меньше 700 Гц и больше 3 КГц. В случае, когда активность цитохром с оксидазы частично ингибировали с помощью 1,9 мМ цианида, положение максимума сдвигалось до 4 КГц, частотная область гидрофобизации становилась почти в два раза шире. При полном подавлении дыхания в присутствии 4 мМ цианида биотропный полевой эффект был незначительным. Гидрофобный эффект поля характеризуется последействием, зависящим от концентрации цианида и частоты. С увеличением частоты от 2 до 4 КГц продолжительность последействия увеличилось с 0,5 до 1,0 часа. При этом время затухания было постоянным и составило 0,97 часа. Сходство отмеченных реакций на обработку ИЭП у микроорганизмов, относящихся к различным таксономическим группам, указывает на взаимосвязь происходящих изменений гидрофильно-гидрофобных свойств культур микроорганизмов под действием ИЭП с электронно-транспортными процессами в респираторной цепи. MODULATION OF MICROORGANISMS SURFACE PROPERTIES BY PULSE ELECTRIC FIELD V.I.Podolskaya, V.N.Ermakov1, L.N.Yakubenko, E.Yu.Voitenko, Z.R.Ulberg F.D.Ovcharenko Institute for Biocolloidal Chemistry, NAS of Ukraine, E-mail: IBCC@ukrpost.ua 1 N.N.Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, NAS of Ukraine, E-mail: vlerm@bitp.kiev.ua Литература 1. Podolska V.I., Ermakov V.N., Yakubenko L.N., Ulberg Z.R., Gryshchenko N.I.// Food Biophysics, 2009, v. 4. No.4, p.2 81. 2. Подольская В.И., Якубенко Л.Н., Ульберг З.Р., Ермаков В.Н., Грищенко Н.И.// Коллоид. журн., 2010, т. 72, № 6,с.822.
177
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ СРАВНИТЕЛЬНАЯ ПОЛУКОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА АДАПТИВНОСТИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ Э.А. Поляк г.Екатеринбург. E-mail: maket@bkural.ru Обоснование и технология использования естественной систематизации хронологических данных в связи с изменениями солнечной активности при характеристике взаимодействия Космоса и Биосферы рассмотрен ранее в работах [1-7]. Исследования были направлены на утверждение и реабилитацию научного подхода к рассмотрению проблемы связей Космоса и Биосферы в концептуальном, смысловом и ценностном аспектах. Содержание и названия цитированных материалов показывают, что здесь имело место осуществление сравнительной количественной оценки адаптивности человека к медико-биологическим условиям его функционального состояния в социуме к психологическим и физиологическим особенностям его поведения при реализации в различных видах интеллектуальной деятельности (научные дисциплины, шахматы, политические деятели). Хронологические данные маркируются датами рождения исторических личностей с заведомо известными характеристиками их поведения и достижений. Характеристики находят в достоверных источниках. Результаты могут быть представлены в виде диаграммы. Медико-биологические аспекты адаптации человека в социуме показаны на примере, заимствованном из монографии [8]. Речь идет о динамике изменения относительного количества летальных исходов, зафиксированных в Свердловской области в 1988-2002 гг. при вызовах скорой помощи на предмет ликвидации последствий передозировки наркотиков. Здесь имеет место закономерно восходящий характер ветвей, соответствующих группам годов, относящихся к эпохам минимума и максимума солнечной активности, и закономерно нисходящий – соответствующий промежуточным группам. Таким образом, в последнем случае имеет место более высокий уровень адаптации человека к экстремальным условиям жизнеобеспечения. Очевидно, что аналогичный подход может быть использован при рассмотрении чрезвычайных происшествий, включая ДТП.
Пример адаптационной диаграммы Президенты США
Изменение адатаптивности в трех группах по данным [8] 1-15 – 1988-2002 гг.
A TENTATIVE COMPARATIVE DEMI-QUANTITATIVE ESTIMATION OF ADAPTATION OF ALIVE ORGANISMS E.A. Polyak Ekaterinburg. E-mail: maket@bkural.ru Литература 1. Поляк Э.А.//Практические аспекты использования естественной систематизации хронологических данных в связи с изменениями солнечной активности. – IX Международная Крымская конференция «Космос и Биосфера». Тезисы. 10-15 октября 2011 г., Алушта, Крым. – Симферополь: Диайпи, 2011, с.96, 97. Он же, там же, с.94, 95//Естественное моделирование связей космоса и биосферы. 2. Поляк Э.А.//Использование биологически активных веществ: очевидность влияния временных, хронологических и географических факторов//Международная конференция «Биологически активные вещества: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения». Новый Свет, Крым, Украина, 23-28 мая 2011. Тезисы – Киев: Изд. Mavis. 2011, с 713. 3. Поляк Э.А. Некоторые составляющие естественной систематизации хронологических данных//VIII Международная Крымская конференция «Космос и Биосфера». Судак, АР Крым, Украина, 28.09-03.10.2009. Тезисы – Киев: Mavis, 2009, с.277. 4. Поляк Э.А. Об одной из возможных причин негативной тенденции снижения уровня результатов российских спортсменов и шахматистов. V Международный Конгресс «Слабые и сверхслабые поля и
178
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
излучения в биологии и медицина». С.-Петербург, 20.06-03.07.2009 г. Тезисы – С.-Петербург: Информнаука, 2009, с.277-278. Он же, там же, с.279. Естественнонаучный анализ перспектив завоевания М.Карлсеном звания чемпиона мира по шахматам. Он же, там же, с.280. Факт удивительной дискриминации в избирательной системе США. 5. Поляк Э.А. Шахматы, как учебная и научная дисциплина. В сборнике «Философское мировоззрение и картина мира». Четвертые Лойфмановские чтения (материалы Всероссийской научной конференции. Екатеринбург, 17-18.12.2009 г.) – Екатеринбург: Изд. Уральского университета, 2009, с.328-331. 6. Поляк Э.А. Периодический закон Д.И. Менделеева и естественная систематизация хронологических данных в связи с изменениями солнечной активности. XVIII Менделеевский Съезд по общей и прикладной химии. Москва, 23-28.09.2011 г. Тезисы докладов, т 4 – М.: Граница. 2007, с. 328. 7. Поляк Э.А. Естественная систематизация хронологических данных в связи с изменениями солнечной активности. IV Международный Конгресс «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицина». С.-Петербург, 03.07.2006 г. Тезисы, с.147. Сборник избранных трудов, с.86-94. 8. Талалаева Г.В., Вишневецкий Ю.Р., Шапко В.Г. Наркомания: аномальная форма адаптации молодежи – Екатеринбург: Изд. УГТУ-УПИ. 2007, с.99. ПРИМЕРЫ АДАПТАЦИОННЫХ ДИАГРАММ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Э.А. Поляк г.Екатеринбург. E-mail: maket@bkural.ru Естественная систематизация хронологических данных в связи с изменениями солнечной активности по химической методологии (Дж. Дальтон, Ш. Жерар, Д.И. Менделеев) позволила получить относительный параметр Р с физическим смыслом отношения энергетических импульсов. Параметр Р весьма чувствителен к изменениям хронологических данных. Это позволяет дополнить периодичность изменения солнечной активности в двенадцати группах (циклический календарь [1] и 11-летние циклы солнечной активности [2]) периодичностью изменения Р в трех группах и получить адаптационные диаграммы, соответствующие различным видам интеллектуальной деятельности. Диаграммы показаны на рисунках. Ведущие физики Русские поэты Классическая музыка Живопись
Рис. Примеры адаптационных диаграмм EXAMPLES OF ADAPTATION DIAGRAMS FOR DIFFERENT FORMS OF INTELLECTUAL ACTIVITY E.A. Polyak Ekaterinburg. E-mail: maket@bkural.ru Литература 1. Волдомонов Н.В.//Календарь, прошлое, настоящее, будущее – М.: Наука, 1987, с.15-17. 2. Эйгенсон М.С., Гневышев М.Н., Рубашев Б.М., Оль А.И.//Солнечная активность и ее земные проявления – М.: Гос. изд. техно-теорет. лит., 1948, с. 30-34. 3. Поляк Э.А.//Некоторые составляющие естественной систематизации хронологических данных. VIII Международная крымская конференция «Космос и Биосфера». Судак, Крым, Украина, 28.09-03.10.2009 г./Тезисы докладов. – Киев: Mavis, 2009, с.277-278.
179
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ДЛИТЕЛЬНЫЙ КОНТАКТ ПРОРОСТКОВ ПШЕНИЦЫ С ЖИВЫМИ ЛИСТЬЯМИ ПЫРЕЯ УВЕЛИЧИВАЕТ МОРОЗОСТОЙКОСТЬ И ПРИВОДИТ К ИЗМЕНЕНИЮ ФОРМЫ КОЛОСА Размахнин Е.П. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии и генетики СО РАН. 630090, Россия, Новосибирск, пр. академика Лаврентьева 10, E-mail: eprazmakh@yandex.ru С помощью разработанного и запатентованного метода [1] экспресс-анализа морозостойкости растений, основанного на промораживании фрагментов листьев, изучили морозостойкость различных сортов яровой и озимой пшеницы, растений пырея сизого, андрогенных гаплоидов и удвоенных гаплоидов пырея сизого, а также пшенично-пырейных гибридов (ППГ) [2]. Обнаружено, что листья на одном и том же растении имели различную морозостойкость (М). Были выявлены растения с широкой и узкой вариабельностью М. Средние значения М для разных генотипов растений возрастали в следующем ряду: яровая пшеница → озимая пшеница → пырей → ППГ → удвоенные гаплоиды → гаплоиды пырея. Листья удвоенных гаплоидов пырея и ППГ, обладающие наибольшей морозостойкостью использовали в качестве “няньки” при проращивании семян яровой и озимой пшеницы. В течение 40 суток проростки пшеницы развивались в плотном контакте с живыми листьями пырея в специально сконструированных пластинах на холоду, при температуре +4°С. В каждый эксперимент брали по 20 листьев пырея или ППГ и 20 семян пшеницы. Контролем служили проростки пшеницы, выращенные в рулонах фильтровальной бумаги вне контакта с листьями пырея. После того, как проростки пшеницы достигали стадии раскрытия 1-го листа, верхушки листьев, размером около 3 см отрезали и исследовали на морозостойкость. Проведенный анализ показал, что до 20 % проростков пшеницы, полученных методом листовой “няньки” обладали значительно более высокой морозостойкостью, чем контрольные проростки. Полученные высоко-морозостойкие растеньица пшеницы и контрольные растения с низкой морозостойкостью высаживали в почву. При созревании полученных методом “листовой няньки” морозостойких растений в ряде случаев было отмечено увеличение продуктивности и изменение морфологии колосьев. На рис. 1 показаны растения озимой пшеницы Багратионовка с ярко выраженной остистостью колоса, полученные от растения с высокой морозостойкостью, выращенного методом “листовой няньки”. При дальнейшем размножении семенами остистость сохранялась в трех последующих изученных поколениях. К настоящему времени получены семена морозостойких растений потомства листовой “няньки” 3-го поколения двух сортов озимой пшеницы Багратионовка и Филатовка и 4-го поколения яровой пшеницы Новосибирская 89. Проводится размножение и дальнейшее исследование полученного материала.
Рис.1. Развитие остистости колоса в потомстве растения сорта озимой пшеницы Багратионовка, полученного методом “листовой няньки” (ЛН); К – контроль Полученные результаты позволяют выдвинуть предположение, что между живыми организмами, растущими длительное время в плотном контакте, возможен обмен генетической, полевой или какой либо иной информацией на пока еще неизвестном уровне. LONG-TERM EXPOSURE OF WHEAT SEEDLINGS WITH WHEATGRASS LEAVES INCREASE FROSTRESISTANCE AND LEADS TO CHANGE THE FORM OF EAR E.P. Razmakhnin Institute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, Russia, E-mail: eprazmakh@yandex.ru Литература 1. Razmakhnin E.P., . Razmakhnina T.M., Chekurov V.M., Kozlov V.E. The Method of analysis of frost resistance of winter crops cultures. Patent № 2370942, Rus. Bul. № 30, 27.10.2009 2. Razmakhnin E.P. Transfer of the character of frost resistance from the wheatgrass to wheat by the method of leaf nurse // Abstr. of International Conference “Plant Genetics, Genomics and Biotechnology”, Novosibirsk, June 0710, 2010, P. 75.
180
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ КВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЖИВЫЕ ОБЪЕКТЫ Савельев С.В., Морозова Л.А.1 Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, 141190, Фрязино, МО, пл. Введенского 1, ФИРЭ РАН, e-mail: savelyev.@ms.ire.rssi.ru. 1 АГФ, 141190, Фрязино, МО, Проспект мира 17, e-mail: 4321lark@fryazino.net. В работе предложен и экспериментально подтверждён механизм действия КВЧ-излучения на живые организмы и водосодержащие объекты. Механизм действия КВЧ-излучения основан на том, что непосредственное воздействие на живые объекты оказывает радиоотклик облучаемых водосодержащих объектов при воздействии миллиметровых волн. Аномально высокая биологическая активность электромагнитных волн (ЭМВ) миллиметрового диапазона (ММ) (или крайне высоких частот – КВЧ) обнаружена ещё в 60-е годы 20-го века. Особенность воздействия ММ-волн состоит в том, что биологическая активность на живые организмы проявляется уже при низком нетепловом уровне плотности излучения ЭМВ. Поэтому для моделирования ММ-волн с живыми объектами была высказана гипотеза об информационно-резонансном характере взаимодействия ЭМВ ММ с биосредой. Однако с этих позиций оказалось трудно объяснить, каким образом информация об облучении передаётся вглубь биологических субстанций и организмов, так как ММ-волны проникают в водосодержащие биологические среды не более чем на 1 мм. Кроме того, с точки зрения гипотезы об информационно-резонансном воздействии ЭМВ ММ на биологические среды оказалась затруднительно объяснить экспериментальные результаты и наблюдаемые эффекты. Исследования взаимодействия ММ-излучения с биообъектами различного уровня организации (молекулярном, клеточном, организменном) показывают необычные свойства такого взаимодействия. Это частотно-зависимые эффекты зарегистрированные при исследовании процессов клеточного деления микроорганизмов, пороговый характер биологических эффектов по КВЧ-мощности, независимость биологического эффекта от интенсивности облучения в широком диапазоне изменения мощности облучения ЭМВ, составляющее во многих случаях несколько порядков. Общепринятой трактовки теоретических основ, определяемых механизмы вышеуказанных эффектов, до сих пор предложено не было. Не объясняет и факта передачи в глубь биосреды информации о воздействии ЭМВ ММ-диапазона ни гипотеза об информационнорезонансном характере взаимодействия ММ ЭМВ с биосредой, ни другие предложенные физические и биомедицинские модели. В настоящей работе предложен механизм информационной трансляции воздействия ЭМВ ММ диапазона в глубь биосреды на основе радиоотклика облучаемых объектов [1]. Разработанные радиофизические методы регистрации отклика процесса взаимодействия ММ-волны с объектами различной природы показывают, что отклик биологических объектов представляет собой сверхширокий спектр электромагнитных колебаний, включающий как минимум ЭМВ от радио до сантиметрового диапазона длин волн. Спектральный состав отклика в каждом конкретном случае индивидуален и зависит от множества факторов, таких как: спектр и мощность ММ волны, параметры облучаемого объекта, в которые входят: его состав, температура, физическое окружение и пр. Регистрация полного спектра отклика связана с непреодолимыми трудностями. Так для регистрации отклика от человека или животного на частотах 0,4 и 1 ГГц при полосе принимаемых частот 50 МГц необходима чувствительность 10-16 Вт, что требует использование радиометров, обладающих высокой избирательностью. В настоящей работе на основе экспериментальных данных доказывается, что действие ММ ЭМВ на биологические объекты основано на воздействии именно радиоотклика водосодержащих биологических объектов при воздействии миллиметровых волн. Для доказательства заявленного положения авторами проведены эксперименты по фиксации воздействия ЭМВ различной длины – от десятков метров от миллиметров - на популяцию простейших микроорганизмов. Приведены сравнительные кривые зависимости проводимости водной среды от времени популяции простейших для ЭМВ миллиметрового и сантиметрового диапазона длин волн. Динамика изменения сопротивления воды в реальном времени, детально описанная в [2], позволяет конкретизировать механизм взаимного влияния в системе (вода – обитающая в воде популяция простейших микроорганизмов) и действия на эту систему электромагнитного излучения различных длин волн. THE MECHANISM OF ACTION OF MILLIMETER WAVES ON BIOLOGICAL OBJECTS Savel’ev S.V., Morozova L.A. Литература 1. Синицын Н.И., Петросян В.И., Ёлкин В.А., Девятков Н.Д., Гуляев Ю.В., Бецкий О.В. Особая роль системы «миллиметровая волна – водная среда» в природе. // Биомедицинская радиоэлектронника. 1999. № 1. С. 3 – 21. 2. Савельев С.В. Взаимное влияние биологических систем и эффективность воздействия на них электромагнитного поля. // Миллиметровые волны в биологии и медицине. 2004. № 4. С. 20 – 27.
181
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГАММА-КВАНТОВ ВТОРИЧНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ КОМПОНЕНТЫ С ОРГАНИЗМОМ ЧЕЛОВЕКА Салихов Н.М., Пак Г.Д.1, Самойленко Т.В. 1 ДТОО «Институт ионосферы» 1 Институт физиологии человека и животных КН МОН, 050060, Казахстан, Алматы, пр.аль-Фараби, 93, E-mail: gpak1@yandex.ru Ионизирующее гамма-излучение, которое возникает при прохождении космических лучей атмосферы Земли, является одним из природных факторов окружающей среды. Не случайно вопросы влияния малых доз радиации и естественного радиационного фона на организм привлекают повышенное внимание исследователей. В данной работе изучали действие природного мягкого γ-излучения на организм. Методика эксперимента. Работа выполнена на Тянь-Шанской высокогорной научной станции, расположенной на высоте 3340 м над уровнем моря вблизи г. Алматы. Интенсивность потока гамма-квантов вторичной космической компоненты измеряли с помощью сцинтилляционного детектора (NaJ). Калибровка NaJ детектора проводилась эталонными источниками Am-241 (Еγ=60 кэВ) и Cs-137 (Еγ=660 кэВ). Эксперимент заключался в регистрации интенсивности потока гамма-квантов при периодическом закрытии сцинтилляционного детектора головой (или другой частью тела) обследуемого на протяжении 5-минут. Исследование показало, что при закрытии сцинтилляционного детектора головой или другой частью тела происходит снижение интенсивности потока гамма-квантов (до 10-24%) в диапазоне энергий более 100 кэВ (график 1, рис.1а). При этом уровень поглощения гамма-излучения организмом варьирует у разных испытуемых и зависит от энергии гамма-квантов. В диапазоне низких энергий (<100 кэВ), напротив, интенсивность регистрируемого потока гамма-квантов возрастает, т.е., наблюдается эффект излучения гаммаквантов организмом (график 2, рис.1а). Как видно на рисунке степень излучения существенно варьирует у различных испытуемых. Аналогичные эффекты – поглощение и излучение - наблюдаются также при закрытии сцинтилляционного детектора пластиной графита или емкостью с чистой водой, а закрытие детектора пластиной свинца сопровождается только поглощением гамма-квантов. В энергетических спектрах, регистрируемых при закрытии сцинтилляционного детектора головой обследуемых, наблюдался отчетливый рост энергии в диапазоне 10-20 кэВ по сравнению с фоновым спектром (рис.1 б). На рисунке для наглядности энергетические спектры испытуемых A-й, П-к, С-в смещены по оси Y относительно фонового спектра.
Рис.1. Эффекты поглощения и излучения гамма-квантов организмом у трех испытуемых при последовательном закрытии детектора NaJ различными частями тела - голова, живот, нога (а) и энергетические спектры гамма-квантов при закрытии детектора головой испытуемых A, П, С (б). Таким образом, на фоне поглощения энергии (Еγ >100 кэВ) в организме возникает вторичное гаммаизлучение, которое регистрируется c помощью детектора NaJ в диапазоне энергий <100 кэВ. Ранее нами был исследован отклик флуктуаций интенсивности потока гамма-квантов вторичной космической компоненты в периодике и спектральном составе кардиоритма [1]. Результаты данной работы приближают к пониманию механизма трансформации вариаций потока гамма-квантов в вариации колебаний ритма сердца. AN EFFECT OF THE SECONDARY COSMIC GAMMA- RADIATION ON HUMAN BODY N.M.Salikhov, 1G.D.Pak 1 Institute of Ionosphere, Institute of Human and Animal Physiology, Ministry of Education and Science, Republic of Kazakhstan, E-mail: gpak1@yandex.ru Литература 1. Салихов Н.М., Пак Г.Д., Крякунова О.Н., Чубенко А.П. Волновая структура сердечного ритма и ее связь с вариациями интенсивности потока гамма-квантов вторичного космического происхождения // Труды IV Всероссийского симпозиума «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение». Ижевск, 2008, с.307-310.
182
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ МАГНИТНОЙ АКТИВНОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА БИООБЪЕКТОВ, ВЫЗВАННЫХ ДЕЙСТВИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ И.А. Синельникова, А.В. Голубев, Е.П. Лобкаева Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный Ядерный Центр Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ), Россия, 607188, г. Саров, Нижегородская обл., пр. Мира д. 37, Тел: 8-831-30- 252-99, E-mail: sia@bfrc.vniief.ru Центральная нервная система (ЦНС) в ответ на любое, как случайное, так и детерминированное изменение внешней среды, откликается изменением характера корковой активности, которая отражает изменения работы различных механизмов и структур, участвующих в адаптационной реакции. Метод магнитоэнцефалографии (МЭГ), основанный на использовании низкотемпературных сверхпроводящих квантовых интерферометрических датчиков (СКВИДов), которому доступно исследование сигналов сверхслабого (до 10-16 Тл) магнитного поля [1, 2, 3, 4], может быть использован качестве одного из наиболее информативных методов для исследований специфически измененной магнитной активности структур головного мозга, прогнозирования направления изменений функционирования ЦНС, и комплексной оценки изменений функционального состояния организма человека и животных при изучении разнофакторных воздействий. В докладе представлены результаты исследований как спонтанной, так и вызванной действием различных факторов (электромагнитного поля, ксенон-кислородной газовой смеси, фармпрепаратов и др.) магнитной активности головного мозга человека и животных. Показана взаимосвязь изменений ритмической активности головного мозга и сердечно-сосудистой системы. Приведен сравнительный анализ результатов оценки параметров электромагнитной активности головного мозга биообъектов при использовании метода МЭГ, основанного на применении биомагнитных систем на базе СКВИД-градиентометров второго порядка в слабо экранированной комнате и электрографического метода, основанного на использовании системы NEOCORTEX 2.1. Отмечены, выявленные в результате исследований, преимущества метода сверхпроводящей магнитоэнцефалографии, его возможности и перспективы применения для диагностики нарушений функционирования ЦНС, связанных с пограничными состояниями и нарушениями проводимости отдельных структур головного мозга. THE RESEARCH BIOLOGICAL SUBJECTS BRAIN MAGNETIC ACTIVITY CAUSED BY ACTION OF VARIOUS AGENT I.A.Sinelnikova, A.V. Golubev, Ye.P. Lobkayeva Russian Federal Nuclear Center All-Russian Scientific Research Institute of Experimental Physic, 607190, Russia, Sarov, Nizhni Novgorod region, phone: 8-831-30- 252-99, E-mail: sia@bfrc.vniief.ru The results of spontaneous and evoked by various factors brain magnetic activity of humans and animals (electromagnetic field, xenon-oxygen mixed gas, medicinal preparation and so on) investigations are presented in this paper. The correlation between brain activity and heart rate changes has been shown. The studies and comparative analysis of brain activity measured by employing EEG and MEG technology are demonstrated; also the superconducting magnetometry method advantages obtained during the research are presented. Литература 1. Williamson S.J., Kaufman L. Biomagnetism.//J. Magn. Materials, New York, 1981, Vol. 22, №2, Р.131-137. 2. Холодов Ю. А., Козлов A. H„ Горбач А. М. Магнитные поля биологических объектов. М.: Наука, 1987, 145 с.. 3. Volegov P., Matlachov A., Kraus Jr R. H. and others Noise-free magnetoencephalography recordings of brain function.// Physics in Medicine and Biology 2004. Vol. 49, P.2117–2128. 4. Vrba J. Robinson S.E. SQUID sensor array configurations for magnetoencephalography applications // Superconductor Science and Technology 2002, Vol. 15, P. 51–89
183
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
АНАЛИЗ КОМПЛЕКСА ПОГОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ РАЗЛИЧНОМ ДНЕВНОМ КОЛИЧЕСТВЕ ВНЕЗАПНЫХ КАРДИОЛОГИЧЕСКИХ СМЕРТЕЙ ЛЮДЕЙ РАЗНОГО ПОЛА И ВОЗРАСТА Ступишина О.М., Головина Е.Г.1 Санкт-Петербургский Государственный Университет, физический факультет, 198504, Россия, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, Ульяновская, д.1 , E-mail: olga@as1694.spb.edu 1 Российский Государственный Гидрометеорологический Университет; Россия, Санкт-Петербург, Малоохтинский пр., д. , E-mail: golovina@yandex.ru В работе предлагается результаты анализа комплекса параметров внешней среды (комплекса погодных характеристик), наблюдавшегося в дни разного количества внезапных кардиальных смертей (ВКС). Исследование проведено на материале: 1. судебно-медицинской регистрации ВКС в периоды 2002 и 2006 г. г. на улицах Санкт-Петербурга. Общее количество зарегистрированных ВКС равно 13038 (женщины: 4981; мужчины: 8057). Медицинские данные предоставлены к.м.н, доцентом кафедры госпитальной терапии академии им И. И. Мечникова Кухарчик Г.А. 2. регистрации ВКС в НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе в период 2002 г. Общее количество зарегистрированных ВКС равно 91 (женщины: 51; мужчины: 40). Медицинские данные предоставлены к.м.н, Щемелевой С.В). Медицинская информация обработана с целью формирования однородных групп по признакам пола и возраста людей с одним диагнозом – ишемическая болезнь сердца (ИБС). Погода представлена комплексом параметров, контурно описывающим окружающую человека среду. Указанный комплекс содержит 2 составляющие – космическую погоду и земную погоду. Образуют комплекс 5 блоков характеристик, описывающих: 1) вариации параметров солнечной активности (СА); 2) вариации параметров межпланетной среды в окрестностях Земли; 3) вариации параметров геомагнитного поля; 4) вариации параметров электрического поля атмосферы; 5) вариации параметров полей метеорологических величин. Общее количество характеристик внешней среды равно 77. Выявлены особенности структуры комплекса погодных характеристик, зарегистрированного в дни ВКС людей разного пола и возраста с одинаковым прижизненным диагнозом. Исследована динамика изменения структуры комплекса погодных характеристик на протяжении 11 дней (рассмотрено 5 дней до наступления медицинского события, 5 дней после наступления медицинского события и день собственно этого события). Наиболее значимые результаты: разброс значений параметров внешней среды уменьшается накануне как максимального количества смертей (и мужчин, и женщин), так и их полного отсутствия, стягиваясь к сезонным медианам параметров; при этом в день регистрации полного отсутствия ВКС резко возрастает число параметров, точно равных своей сезонной медиане, в случае же максимального количества ВКС накануне регистрируется рост числа параметров, точно равных сезонной медиане, а затем в день регистрации максимума ВКС количество таких параметров резко уменьшается. Составлен список параметров, подверженных указанным вариациям, на основании которого выстроен рейтинг значимости параметров для данного исследования. Проведен анализ частоты повторяемости погодных характеристик при разном количестве ВКС, на основании которого также выстроен рейтинг значимости параметров для данного исследования. Объединение полученных рейтингов позволяет оценить возможную связь конкретных параметров внешней среды с ВКС, создает базу для построения синтетического индекса погоды для медицинского прогноза. SOME ANALYSIS RESULTS OF WEATHER COMPLEX VS. DAILY SUDDEN CARDIAL DEATHS AMOUNT (GENDER AND AGE PECULIARITY) Stupishina O.M., Golovina E.G.1 Saint-Petersburg State University, E-mail: olga@as1694.spbedu 1 Russian State Hydrometeorological University, E-mail: golovina@rshu.ru
184
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ЧЕЛОВЕКА Ступишина О.М.,Головина Е.Г.1, Яновская Е.Г. 1 Санкт-Петербургский Государственный Университет, физический факультет, 198504,Россия, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, Ульяновская, д.1, E-mail:olga@as1694.spb.edu 1 Российский Государственный Гидрометеорологический Университет; 194196, Россия, Санкт-Петербург, Малоохтинский пр, д.98, E-mail:goloveg@yandex.ru Актуальность исследований влияния факторов внешней среды на вариабельность сердечного ритма (ВСР) вызвана возможностью использования этого параметра сердечно-сосудистой системы для оценки и последующей профилактики сердечно-сосудистых катастроф. Кроме того ВСР используется для оценки эффективности работ по биоуправлению параметрами ритма сердца. Результаты этих работ, как следует из трудов Григорьева П.Е. и Темурьянц Н.Е., зависит не только от индивидуальных особенностях организма испытуемых, но и от состояния космической и земной погоды. Целью наших исследований является оценка возможного влияния внешней среды на частоту развития сердечно-сосудистых заболеваний, что в свою очередь является предшествием внезапной кардиальной смерти. Особый интерес в исследовании этой области вызывает анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) и одновременного изменения состояния внешней среды. Результаты работы могут дать возможность своевременное проведение профилактических мероприятий для предупреждения обострения заболеваний. В докладе представлены результаты исследования комплекса параметров космической и земной погоды при регистрации различных значениях вариабельности сердечного ритма больных с сердечно-сосудистой патологией. Исследование проведено на материале, предоставленном к.м.н, доцентом кафедры госпитальной терапии академии им И. И. Мечникова Кухарчик Г.А. Наблюдения проведены в период с 2006 г по 2008 г.. Общее количество обследованных больных – 150 человек. Погода представлена комплексом параметров, контурно описывающим окружающую человека среду. Указанный комплекс содержит 2 составляющие – космическую погоду и земную погоду. Образуют комплекс 5 блоков характеристик, описывающих: 1) вариации параметров солнечной активности (СА); 2) вариации параметров межпланетной среды в окрестностях Земли; 3) вариации параметров геомагнитного поля; 4) вариации параметров электрического поля атмосферы; 5) вариации параметров полей метеорологических величин. Исследование выполнено с использованием метода наложения эпох, позволяющего определить динамику изменения структуры комплекса погодных характеристик на протяжении 11 дней (за нулевой день выбран день оценки параметров вариабельности сердечного ритма). ENVIRONMENT CHARACTERISTIC VS. HUMAN CARDIAC RHYTHM Stupishina O.M.,Golovina E.G. 1,Yanovskaya E.G. 1 Saint-Petersburg State University, E-mail: olga@as1694.spb.edu 1 Russian State Hydrometeorological University, E-mail: goloveg@yandex.ru
185
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКА Султанова Г.Г., Гусейнова К.Ф. Институт Ботаники Национальной Академии Наук Азербайджана AZE1073, Азербайджан, Баку Патамдартское шоссе 40, E-mail:sultanqul@mail.ru Ультразвуковые методы нашли широкое применение в медицине, чем вызвано расширение исследований механизмов биологического действия ультразвука. Биологический эффект ультразвука затрагивает цепь физических, физико-химических, биохимических, физиологических процессов. Биоэффекты УЗ определяются множеством факторов – время и интенсивность воздействия ,временная и пространственная структура звукового поля, физиологическое состояние объекта, внешние условия. Наиболее вероятно рассматривать зависимость биологического эффекта УЗ от времени, интенсивности, и дозы ультразвукового воздействия. Биологический эффект ультразвука затрагивает цепь физических, физико-химических, биохимических, физиологических процессов. Число и последовательность этапов биологического воздействия зависит от объекта и условий озвучивания. Например: а) при действии мощного фокусированного ультразвука однозначно происходит разрушение биологических тканей; б) при действии терапевтических доз ультразвука все происходящие процессы последовательно взаимосвязаны [1] Время озвучивания разных по структуре и уровню организации биологических объектов может отличаться на несколько порядков. При ультразвуковом воздействии сам процесс характеризуется механическими, тепловыми, химическими изменениями озвучиваемых объектов. Анализируя зависимость функциональных и структурных изменений в биообъектах от интенсивности УЗ , мы пришли к выводу, что имеют место различающие по характеру эффекты. Биологический эффект ультразвука затрагивает цепь физических, физико-химических, биохимических, физиологических процессов. Число и последовательность этапов биологического воздействия зависит от объекта и условий озвучивания. Например: а) при действии мощного фокусированного ультразвука однозначно происходит разрушение биологических тканей; б) при действии терапевтических доз ультразвука все происходящие процессы последовательно взаимосвязаны. Мы действием ультразвука низких интенсивностей (0,1-0,8 ВТ/см2) создали модель механического разрушения эритроцитов в поле ультразвуковых волн, а временную меру сопротивляемости мембран ультразвуковому воздействию приняли за параметры механической стойкости эритроцитов (метод ультразвукового гемолиза)[2] Нами ранее на примере кривых ультразвукового гемолиза показано, что при меньших интенсивностях временная зависимость сложнее. Высокие интенсивности УЗ быстро приводят к структурным разрушениям, т.е. определяются главным образом физическими факторами. В случае низких интенсивностей воздействия скорее всего имеет место биологическое действие ультразвука.Чисто физический подход может иметь место при объяснении агрегации эритроцитов в кровеносных сосудах в поле стоячей ультразвуковой волны или при разрушении тромбоцитов или эритроцитов вблизи газовых микропузырьков в ультразвуковом поле. Нами была сделана попытка проанализировать возможности ультразвука для исследования биологических структур, что актуально так как ультразвук широко используется в биомедицинской практике как метод исследования и метод воздействия биологических структур. Ультразвуковая энергия как и любое внешнее воздействие на биологические объекты затрагивает цепь физических, физико-химических, биохимических, физиологических процессов Анализ вышесказанного и полученные нами данные позволяют сделать вывод, что линейная зависимость возможна при очень высоких интенсивностях и малых временах воздействия. На основе полученных результатов в эксперименте и клинике мы выявили, что при наличии опухоли в организме а также в процессе старения клетки (эритроцита) в кровяном русле в силу уменьшения эластичности и упругости ее мембраны стойкость эритроцитов к ультразвуку уменьшается. THE ANALYSIS OF ULTRASOUND BIOLOGICAL ACTION Institute of Botany of Nathionnal Academy Scienses of Azerbaijan AZE1073, Azerbaijan, Baku, Patamdar shosse 40, E-mail:sultanqul@mail.ru
186
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЗМЕНЕНИЕ НОЦИЦЕПЦИИ МОЛЛЮСКОВ HELIX ALBESCENS ПОД ВЛИЯНИЕМ СЛАБЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ФАКТОРОВ Темурьянц Н.А., Костюк А.С., Туманянц К.Н. Таврический национальный университет имени В.И. Вернадского, 95007, Украина, АРК, Симферополь, пр. академика Вернадского, 4, E-mail: alexkostyuk@mail.ru Одной из актуальных проблем современной экологической физиологии и биофизики является исследование механизмов действия электромагнитных полей (ЭМП) различных параметров [1]. Это связано как с потребностью определения роли полей в процессах жизнедеятельности, так и с необходимостью изучения последствий пребывания организмов различной степени сложности в таких условиях, что имеет важное практическое значение. Наиболее сенситивной к действию электромагнитных факторов является ноцицепция. Поэтому целью исследования явилось изучение динамики ноцицептивной чувствительности моллюсков и их изменения при действии слабых ЭМП. Исследования проведены на наземных моллюсках Helix albescens, широко распространенных на территории Крымского полуострова и применяемых в экспериментах для решения актуальных задач физиологии и биофизики. Ослабление фонового ЭМП достигалось применением экранирующей камеры размером 232 м, изготовленной из двухслойного железа «Динамо». Внутри камеры для частот от 10-4 до 30 Гц коэффициент экранирования магнитного поля (МП) находится в пределах 3–4, на промышленной частоте 50 Гц и кpатныx гаpмоникаx 150 и 250 Гц – около3. Коэффициент экpаниpования постоянной компоненты МП cоcтавил: по вертикальной cоcтавляющей – 4,4 pаза, по горизонтальной – 20 pаз. Моллюски находились в камере 23 часа в затемненных условиях. Переменное МП (ПеМП) частотой 8 Гц и магнитной индукцией 50 нТл создавалось кольцами Гельмгольца диаметром и генератором ГРМ-3. Моллюски подвергались воздействию ПеМП по 3 часа ежедневно. В качестве источника электромагнитного излучения (ЭМИ) крайне высокой частоты (КВЧ) использовали генератор «Явь-1» (длина волны 7,1 мм; частота 42,2 ГГц, плотность потока мощности – 10 мВт/см2). Моллюски подвергались воздействию ЭМИ КВЧ по 30 минут ежедневно. О состоянии ноцицепции животных судили по латентному периоду реакции избегания в тесте «горячая пластинка». Эффект воздействия электромагнитных факторов оценивался по коэффициенту эффективности (КЭ) [2] ежедневно в течение 21-суточного эксперимента. Статистическую обработку и анализ материала проводили с помощью параметрических методов. Для оценки достоверности наблюдаемых изменений использовали t-критерий Стьюдента. Анализ динамики КЭ при ЭМЭ позволил выявить фазные изменения ноцицепции моллюсков. I фаза заключалась в увеличении чувствительности животных к термостимуляции (гипералгезии) в течение 1-9 суток наблюдения, максимально выраженном на 6 день (КЭ = -14,74% (Р<0,001)). II фаза характеризовалась постепенным снижением ноцицептивной чувствительности животных в течение 7-15 дней, КЭ при этом достигал максимального значения на 15 день (11,25% (Р<0,001)). Эти данные указывает на развитие гипоалгетического эффекта. III фаза заключалась в возвращении исследуемых показателей к исходному уровню данных, т.е. потере гипоалгетического эффекта. Под влиянием слабого ПеМП сверхнизкой частоты (СНЧ), а также низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ гипералгетическая фаза непродолжительна (первые-третьи сутки наблюдения) и слабо выражена (КЭ = -5-6%). После четырехдневной экспозиции в условиях действия данных электромагнитных факторов отмечается постепенное развитие гипоалгетического эффекта, который возрастает в течение последующих суток исследования и на 16 день достигает своего максимального значения (КЭ = 17,5-20%), однако антиноцицептивное действие больше выражено при воздействии ПеМП СНЧ, чем при ЭМИ КВЧ. Кроме того, нами обнаружено, что при продолжительном воздействии электромагнитных факторов различной интенсивности развивается адаптация, т.е. параметры ноцицептивной чувствительности моллюсков стабилизируются на начальном уровне данных. Обнаруженные нами эффекты опиоидобусловлены. Продолжительное воздействие слабых ЭМП различной интенсивности на моллюсков модифицирует инфрадианную ритмику параметров ноцицепции, что выражается в изменении структуры спектров исследуемых показателей, а также амплитудно-фазных перестройках. Таким образом, полученные данные в настоящем исследовании позволяют предположить о существовании единого физиологического механизма действия ЭМП различных частотных диапазонов. THE CHANGE OF THE NOCICEPTION OF SNAILS HELIX ALBESCENS UNDER INFLUENCE OF WEAK ELECTROMAGNETIC FACTORS N.A. Temuryants, A.S. Kostyuk, K.N. Tumanyants Taurida National V.I. Vernadsky University, Simferopol, Crimea, Ukraine, E-mail: alexkostyuk@mail.ru Литература 1. Бинги В.Н., Савин А.В.// Успехи физических наук, 2003, т. 173, №3, с. 265-300. 2. Prato F.S., Kavaliers M., Thomas A.W.// Bioelectromagnetics, 2000, vol. 21, p. 287-301.
187
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН СИНЕЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА НА ПСИХИЧЕСКУЮ СТРЕСС-УСТОЙЧИВОСТЬ У МЫШЕЙ Тишков С. Н. Новосибирский государственный аграрный университет 630039, Российская Федерация, Новосибирск, ул. Добролюбова, 160 E-mail: piperasinum@mail.ru Получены результаты влияния действия электромагнитного излучения синей области спектра на психическую стресс-устойчивость у лабораторных мышей. Облучение мышей ЭМИ производили с помощью светоизлучающих диодов «синий пиранья», соединённых с адаптером переменного тока. Психическая стрессустойчивость определялась по времени нахождения в двойном Т-образном лабиринте. Животные, которые сильнее воспринимают лабиринт как стресс фактор, стремятся быстрее покинуть его. Контролем служили мыши, не подвергавшиеся облучения синими ЭМВ и находившиеся при солнечной инсоляции при максимальной освещённости в 100 лк. Облучение ЭМВ синей области спектра в 100 лк производилось сеансами по 12 ч с 12 ч перерывами и сеансами по 24 ч с 24 ч перерывами. Достоверность отличий медианы накопленной функции невышедших из лабиринта мышей проверялась по критерию Гехана с поправкой Йейтса. Цензурированный результат – 3:00+. В результате экспериментов выяснилось, что сеансы ЭМВ повышают показатель психической стрессустойчивости уже на 7-е сутки эксперимента. На данный период, мыши, повергавшиеся 12 ч сеансам с 12 ч перерывами, находились в лабиринте на 380,00 (P<0,01) % дольше, нежели контроль, а мыши, подвергавшиеся 12 ч сеансам с 12 ч перерывами на 85,00 (P<0,01) % дольше, нежели контроль. На протяжении последующих контрольных периодов, мыши, подвергавшиеся облучению ЭМВ, всё более продолжительный период находились в лабиринте, где сначала ушла в цензуру медиана группы, подвергавшейся 12 ч облучению с 12 перерывами, а позднее – группа, подвергавшаяся 24 ч сеансам с 24 ч перерывами. На рисунке показано изменение психической стресс-устойчивости в зависимости от сеанса на начало, 7е, 14-е, 21-е и 28-е сутки облучения.
Динамика психической стресс-устойчивости, мин.с Видно, что изучаемые сеансы ЭМВ синего диапазона спектра достоверно изменяют психическую стрессустойчивость у мышей. INFLUENCE OF BLUE ELECTROMAGNETIC WAWE OF THE STRESS STABILITY AT MICE Tishkov S. H. Novosibirsk state agrarian university 630039, Russian Federation, Novosibirsk, Dobrolyubova st., 160 E-mail: piperasinum@mail.ru Electromagnetic waves are capable to raise an indicator mental a stability stress. Our researches believe that different sessions with various intensity raise it.
188
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЧЕЛОВЕК И ДРУГИЕ ВОДНЫЕ СИСТЕМЫ В ОСЛАБЛЕННОМ ГЕОМАГНИТНОМ ПОЛЕ: ЭВОЛЮЦИОННО-ПРОГНОСТИЧЕСКИЕ И ПРЕВЕНТИВНЫЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ Трофимов А.В. Международный научно-исследовательский институт космической антропоэкологии 630090, Россия, Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 6/1,Е-mail:isrica2@rambler.ru В условиях продолжающегося ослабления индукции геомагнитного поля и увеличения доступа к биосфере гелиофизических корпускулярных потоков представлялось особо актуальным проведение фундаментально-прикладных исследований в моделированном гипогеомагнитном пространстве,осуществленных.на базах МНИИКА и НЦКЭМ СО РАМН. Цель: оценить возможные эволюционные последствия джерков, перераспределения космофизических факторов в периоды природной геомагнитной депривации биосферы, разработать методы и систему геоэкологического жизнеобеспечения человека. Методы, средства: гипогеомагнитные установки с 300-500- кратным ослаблением индукции в двух режимах депривации: пролонгированном, дискретном, 10 сеансов по 30 мин в течение 90 дней в устройстве конструкции Ю.А. Зайцева(1) и кратковременном, непрерывном, от 36 до 96 час в малогабаритной устройстве (патент РФ №2342149), (2), генотипирование испытуемых по генам Д4 и В1, оценка у волонтеров динамики артериального давления,частоты сердечных сокращений, электроэнцефалографических, психофизиологических и кирлиан-параметров с последующим многофакторным анализом гелиофизических и физиологических данных (метод «дерево решений»). Контингент, объекты исследования: волонтеры-мужчины от 18 до 22 лет (п=32), водные системы,экспонированные в экранированных от геомагнитного поля условиях. Результаты. У волонтеров после курса депривации, в отличие от «плацебо»-воздействий, проявляются значимые ассоциации функциональной активности головного мозга, включая ее интеллектуальные и творческие компоненты, с длиной аллелей гена Д4 и протонно-электронными гелио-индексами (феномен «гелиофизической экспрессии» генов). Прием питьевой воды, экспонированной в установке «Тродр-1», приводит к уменьшению гелиочувствительности организма волонтеров и установлению значимой обратной корреляционной связи гелиофизических и гемодинамических параметров. Выводы. Джерки и вековые экскурсии геомагнитного поля, проявляющиеся в ослаблении его индукции, могут иметь эволюционные последствия для функций головного мозга человека. Регулярное применение для питья гелиопротекторных водных сред после их гипомагнитно-голографической обработки может быть важным элементом системы геоэкологического жизнеобеспечения человека при его адаптации к новым космопланетарным условиям. A MAN AND OTHER WATER SYSTEMS INTO HYPOGEOMAGNETIC FIELD: EVOLUTIONAL, PROGNOSTIC AND PREVENTIVE ASPECTS OF THE PROBLEM Trofimov A.V. International Scientific-Research Institute of Cosmic Anthropoecology, Russia, Novosibirsk, isrica2@rambler.ru Литература 1. Трофимов А.В., Дружинин Г.И. Информационные голограммы: научно-практические перспективы для экологии и медицины ХХI века .Красноярск: Поликор,2011,368 с.
189
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
BACTERICIDAL EFFECTS OF LOW-INTENSITY EXTREMELY HIGH FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD: OVERVIEW WITH PHENOMENON, CELLULAR MECHANISMS, TARGETS AND APPLICATIONS Trchounian A. Department of Microbiology and Microbes and Plants Biotechnology, Biology Faculty, Yerevan State University, 1 A. Manoukian Str., 0025 Yerevan, Armenia, E-mail: Trchounian@ysu.am Low-intensity electromagnetic field (EMF) of extremely high frequencies, a novel growing up and widely spreading environmental factor, has been revealed to have bactericidal effects. These effects and possible cellular mechanisms and target are reviewed. Two types of low-intensity (the power flux density of 0.06 mW/cm2) EMF of extremely high frequencies have been used in the study by different research groups for last years: “noise” EMF (of broadband frequencies and accidentally changing phases) usually of 45 GHz to 53 GHz, and coherent EMF (in time) of 42, 54, 66 and 78 GHz, 51.8, 53, 70.6 and 73 GHz frequencies, using the respective generators. Moreover, low-intensity EMF of extremely high frequencies has been applied to different bacteria such as Escherichia coli, Enterococcus hirae, Bacillus firmus, B. mucilaginous, Staphylococcus aureus, Methanosarcina barkeri and others. But, the coherent EMF has more interest. The effects are revealed when a change can be measured in a biological system after introduction to EMF stimuli. The clear and reproducible effects of EMF at mentioned frequencies on E. coli, which is considered as the best characterized bacteria and a model organism have been shown well. The effects arise within tenths of minutes following EMF; the optimal exposure time is 1 h. In contrast, the other EMF frequencies such as of 41 GHz to 43 GHz, 61 GHz and 99 GHz have no sufficient effects on E. coli. On the other hand, EMF effect can be intensified with longer exposure period. As it was shown for 99 GHz, EMF effect accumulates in cell and reveals at higher exposure times. Among cellular mechanisms of these effects of low-intensity EMF at its resonant frequencies, different targets are of significance: (1) the liquid environment, especially water (H2O), since the changes in its cluster structure and properties (pH, absorbance, electro-conductivity etc) leading, for instance, to increase chemical activity of H2O or hydration of proteins and other cellular structures have been determined, and these effects might be specific and longterm; (2) the bacterial membrane, since the changes in surface characteristics, substances transport across membrane, energy-conversing processes, proton-coupled enzymatic activity have been revealed; (3) the bacterial genome, since conformational changes in DNA and transition of bacterial pro-phages from lysogenic to lytic state have been detected. The question still under debate is whether there are other interaction mechanisms and targets in cells. EMF interaction with bacteria is of significance to change their sensitivity to different chemicals, including antibiotics and especially of membranotropic action. The effects of low-intensity extremely high frequencies EMF are important to understand distinguishing role of bacteria in environment, leading to changed metabolic pathways and, for instance, antibiotics resistance. EMF may also affect cell-to-cell interactions in bacterial populations, since bacteria might interact with each other through EMF of sub-extremely high frequency range. Due to bactericidal effects, this EMF might be applied in food industry, medicine and veterinary. БАКТЕРИЦИНЫЕ ЭФФЕКТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ КРАЙНЕ ВЫСОКИХ ЧАСТОТ МАЛОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ: ОБЗОРНЫЙ ВЗГЛЯД НА ФЕНОМЕН, КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ, МИШЕНИ И ПРИЛОЖЕНИЯ Трчунян А. Кафедра микробиологии и биотехнологии микробов и растений, факультет биологии, Ереванский государственный университет; Республика Армения, 0025 Ереван, ул. А. Манукяна 1; E-mail: Trchounian@ysu.am За последние годы выявлены различные бактерицидные эффекты электромагнитного излучения крайне высоких частот (ЭМИ КВЧ) малой интенсивности. Приводятся типы ЭМИ КВЧ, применяемые частоты и мощности, а также виды бактерии, на которых показаны эффекты. Эти эффекты и возможные клеточные механизмы и мишени обобшаются. Среди мишеней рассматриваются вода, бактериальная мембрана и геном. Обсуждаются значение воздействия ЭМИ КВЧ в природе, возможности использования бактерицидных эффектов в практике.
190
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
THE COMPARATIVE EFFECTS OF LOW INTENSITY ELECTROMAGNETIC IRRADIATION OF DIFFERENT EXTREMELY HIGH FREQUENCIES RANGES ON ESCHERICHIA COLI GROWH: THE ROLE OF SURROUNDING LIQUID MEDIUM (WATER) Trchounian A., Torgomyan H. 1 Department of Biophysics, Department of Microbiology and Microbes and Plants Biotechnology, Biology Faculty, Yerevan State University, 1 A. Manoukian Str., 0025 Yerevan, Armenia, E-mail: Trchounian@ysu.am
1
Nowadays electromagnetic irradiation (EMI) of extremely high frequencies (a range from 30 GHz to 300 GHz frequencies), or millimeter waves (length of a wave from 10 to 0.1 mm), with low-intensity (power flux density till 10 mW/cm-2) is widely spread environmental factor [1, 2]. EMI at these frequencies of higher degree of coherence are utilized in satellite communication, radiometry, radar and remote sensing technologies so it exists in almost any environment. This EMI can cause biological response resulting with stimulating and depressive effects on organisms from all level of organization, including bacteria. The bacterial effects mainly depend on irradiation intensity and frequency, composition of growth and irradiation media, and have a resonance character [1-4]. Due to the feature to cause bactericidal effects, EMI is used in therapeutic practice as a mono-therapy or combined one with drugs (such as antibiotics). Moreover, this EMI has disinfecting applications at moderately low temperatures in treatment of agricultural wastewater and meat, rice, juices and other food products [4]. Besides, this EMI is used for long-range interactions between bacteria and different cells using water as a medium [1, 2]. Water is the major constituent of surrounding liquid medium and of biological systems as well. The low intensity extremely high frequencies EMI affects on water, which may be the first mechanism in creation of conditions for biological response [2]. EMI absorbs by water, and the effects on bacteria can be mediated by the changes of its clusters structures. These effects might be specific and long-term [2]. It was shown with bi-distilled water that coherent EMI of 51.8, 53, 70.6 and 73 GHz frequencies have different effects on the changes of water molecules properties (absorbance, conductivity and pH) and have bactericide effects as well [3, 4]. The aim of this study was to understand the role of bi-distilled water and surrounding liquid medium (assay buffer or growth (peptone) medium) in bactericidal effects of 51.8, 53, 70.6 and 73 GHz EMI (0.06 mW/cm2 power flux density) on E. coli. Bacterial growth properties (lag-phase duration, log-phase specific growth rate) were determined to reveal EMI mediated and direct influence on cells. The E. coli growth properties changes by EMI with the most probability occur by water (liquid medium) mediation at the frequencies of 51.8 GHz and 53 GHz. The clear effects on bacterial growth with 51.8 GHz and 53 GHz also indicated that the growth depression was more strong with 53 GHz. Interestingly, for 51.8 GHz and 53 GHz the growth depression after suspension irradiation was less compared with the direct irradiation of bacteria on solid medium, especially with 53 GHz. These differences could be connected with the EMI energy partial absorbance by the surrounding medium, which depends on a specific frequency. The mediated effects by 70.6 GHz and 73 GHz irradiated water or assay buffer and growth medium on E. coli growth were insignificant. Moreover, there were no noticeable differences in the results of bacterial growth inhibition obtained from irradiation performed in water or on solid medium with 70.6 GHz and 73 GHz. The results suggest that EMI at 51.8 GHz and 53 GHz, resonant frequencies for water, induces more strong effects on E. coli than those obtained with 70.6 GHz and 73 GHz frequencies (not resonant frequencies for water). The role of water in EMI mediated effects on bacteria is discussed. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ КРАЙНЕ ВЫСОКИХ ЧАСТОТ МАЛОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ НА РОСТ ESCHERICHIA COLI: РОЛЬ ОКРУЖАЮЩЕЙ ЖИДКОЙ СРЕДЫ (ВОДЫ) Торгомян Э. 1, Трчунян А. 1 Кафедра биофизики, Кафедра микробиологии и биотехнологии микробов и растений, факультет биологии, Ереванский государственный университет; Республика Армения, 0025 Ереван, ул. А. Манукяна 1; E-mail: Trchounian@ysu.am В настоящей работе проводились исследования по изучению прямого и опосредованного воздействия когерентного электромагнитного излучения крайне высоких частот (ЭМИ КВЧ) при частотах 51,8; 53; 70,6 и 73 ГГц на E. coli, выращенных в анаэробных условиях. Результаты показали, что резонансные частоты для воды - 51,8 ГГц и 53 ГГц вызывали наиболее выраженное бактерицидное воздействие на E. coli, чем нерезонансные частоты - 70,6 ГГц и 73 ГГц. Однако, эффекты ЭМИ КВЧ на бактерии требуют дальнейшего изучения. References 1. Banik S., Bandyopadhyay S., Ganguly S. // Bioresource Technology, 2003, v. 87, pp. 155–159. 2. Belyaev I. // Electromagnetic Biology and Medicine, 2005, v. 24, pp. 375-403. 3. Tadevosyan A., Trchounian A. // Biofizika, 2007, v. 52, pp. 893-898 (in Russian). 4. Torgomyan H., Kalantaryan V., Trchounian A. // Cell Biochemistry and Biophysics, 2011, v. 60, pp. 275-281.
191
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
EXTREMELY HIGH FREQUENCY ELECTROMAGNETIC IRRADIATION WITH LOW-INTENSITY ENHANCES ANTIBIOTICS ANTIBACTERIAL EFFECTS ON DIFFERENT BACTERIA Trchounian A., TorgomyanH. 1, Ohanyan V. 1, Soghomonyan D. 1, Kalantaryan V. 2 Department of Biophysics, 2Department of High Frequency Radiophysics and Telecommunication, Department of Microbiology and Microbes and Plants Biotechnology, Biology Faculty, Yerevan State University; 1 A. Manoukian Str., 0025 Yerevan, Armenia, E-mail: Trchounian@ysu.am 1
Coherent electromagnetic irradiation (EMI) of extremely high frequency exists in nowadays environment. EMI of 30 GHz to 300 GHz is widely used in satellite telecommunication and low-orbital system of cosmic communication and can cause stimulating and depressive effects on organisms from all level of organization, including bacteria [1, 2]. Also, EMI is patent for bacterial cell-to-cell communications using water as a medium [1, 2]. Interestingly, EMI has applications in the environment controlling especially of water sources, agricultural wastewater [2]. Because of its disinfecting properties EMI is used in treatment of food at moderately low temperatures and in therapeutic practice [2]. Bacterial growth and survival in different environments have a great significance to understand changed bacterial sensitivity toward physical factors (EMI) or chemical agents (antibiotics). Over the years antibiotics have been widely used in antibacterial therapy, in food industry and also as growth promoters in agriculture and aquaculture, increasing the percentages of antibiotic resistant bacteria [2]. Bacteria become resistant to antibiotics using different mechanisms. EMI can affect the cellular defense system and makes it vulnerable to antibiotic attacks [2]. Тhe bacterial effects of low intensity (flux capacity of 0.06 mW/cm2) EMI at 51.8 GHz and 53 GHz EMI were demonstrated, particularly when different bacteria, namely Escherichia coli, Enterococcus hirae and Lactobacillus acidophilus were the objects of the study. 51.8 GHz and 53 GHz frequencies are the resonant frequencies for water – the main component of cell and cellular environment [1, 2]. The irradiation with 51.8 GHz and 53 GHz frequencies are suggested to alter the transparency and accessibility of the cell wall, making the cell more vulnerable to various affecting agents [2]. Thus, the point of the present study was investigation of growth, survival and development of antibioticvulnerability of these bacteria under extremely high frequency EMI in correlation with different antibiotics. The presented antibiotics with different action mechanisms are commonly used in the treatment of these bacteria. E. coli is a gram-negative bacteria; E. hirae and L. acidophilus are gram-positive ones. These are highly dispersed bacteria, different strains of which emerge almost everywhere; some of the strains are essentially antibiotic-resistant. The prolongation of lag growth phase duration, the decrease of bacterial growth specific rate and number of colony forming units as well as the increase in bacterial sensitivity towards antibiotics and consequently possible increase in antibiotic-vulnerability after irradiation were demonstrated. The effects of tetracycline, chloramphenicol, kanamycin and cefriaxone antibiotics (4 µM, 0.4 µM, 15 µM and 4 µM, correspondingly) on E. coli, ampicillin and dalacin (1.4 µM and 0.1 µM, correspondingly) on E. hirae, ceftazidime (16µM) on L. acidophilus combined with EMI were shown. The antibiotic minimal inhibitory concentrations were chosen experimentally. Probably the cell membrane modifications and disruptions by EMI cause bacteria to become more sensitive to antibiotics. Enhanced bacterial sensitivity to antibiotics by EMI is similar to the effects of higher concentrations of antibiotics. Combined bactericide effects of EMF and antibiotics were more apparent in the case of 53 GHz. The study can lead to the more clear understanding of the strict primary action mechanisms of EMI on cellular level. Moreover, the development of new universal antimicrobial therapy with more efficiency might have a further application in therapy and industry. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕМ КРАЙНЕ ВЫСОКИХ ЧАСТОТ МАЛОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ УСИЛИВАЕТ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ АНТИБИОТИКОВ НА РАЗНЫЕ БАКТЕРИИ Торгомян Э. 1, Оганян В. 1, Согомонян Д. 1, Калантарян В. 2, Трчунян А. Кафедра биофизики, 2Кафедра радиофизики высоких частот и телекоммуникации, 3Кафедра микробиологии и биотехнологии микробов и растений, факультет биологии, Ереванский государственный университет; Республика Армения, 0025 г. Ереван, ул. А. Манукяна 1; E-mail: Trchounian@ysu.am
1
В работе обобщены данные о воздействии когерентного электромагнитного излучения (ЭМИ) малой интенсивности с частотами в 51,8 ГГц и 53 ГГц и разных антибиотиков на Escherichia coli, Enterococcus hirae и Lactobacillus acidophilus, выращенных в анаэробных условиях. Результаты показали, что ЭМИ с указанными частотами достоверно усиливает действие антибиотиков в минимально действующих концентрациях на рост и выживаемость бактерий. Механизмы таких эффектов обсуждаются. References 5. Betskii O., Devyatkov N., Kislov V. // Critical Reviews in Biomedical Engineering, 2000, v. 28, pp. 247-268. 6. Torgomyan H., Trchounian A. // Cell Biochemistry and Biophysics, 2012, v. 62, pp. 451-461.
192
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ФИЗИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ СОБСТВЕННЫХ РИТМОВ КОСМИЧЕСКИМИ ТЕЛАМИ Тюняев А.А., Дикусар В.В. Вычислительный центр им. А.А. Дородницына РАН, 119991, Россия, Москва, ул. Вавилова, д. 40, E-mail: dazzle@ropnet.ru Современные воззрения на физический вакуум, как на метаматериальную форму вещества [1], в совокупности с квантовыми представлениями о нём же, вытекающими из Периодической системы элементарных частиц [2], позволяют видеть в физическом вакууме активную среду, пронизывающую все организмические уровни материального мира – от квантового до галактического. Формирование кванта вакуума происходит в системе сил (координат) mJe (см. рис.), построенной на фундаментальных физических
me = [e, J],
2me μB = |e| ћ,
(1)
(2)
где: μB – магнетон Бора (квант магнетизма); ћ – постоянная Дирака. Рис. Физическая система координат mJe величинах [4]: me – масса электрона; Je – спин; e – электрический заряд электрона, связанных выражением (1) или для прямолинейной системы координат выражением (2): Для макрообъектов, начиная с протона и нейтрона, физический вакуум является источником поляризованного электромагнитного поля. Под его воздействием, начиная с возгорания «белой» дыры, формируются небесные тела – от звёзд до планет [4]. Полученные в результате разрыва квантов вакуума первые атомы и молекулы вещества будущего небесного тела в электромагнитном поле физического вакуума приобретают вращательное движение в соответствии с (1) или (2). По мере увеличения массивности новообразованного небесного тела происходит разделение вращения на собственное (планетарное) и орбитальное. Визуально: небесное тело движется по замкнутой кольцевой орбите без центрального тяжёлого тела. В последние годы произошло множественное открытие небесных тел, названных «блуждающими» планетами, которые движутся в космическом пространстве, не реагируя на гравитационные поля массивных звёзд. Напомним, сегодня считается, что вращение небесного тела по кольцевой орбите вызвано центральным массивным телом и его силой гравитации. Однако масса отсутствует уже в третьем законе Кеплера: отношение квадратов времён обращения двух небесных тел относятся, как кубы больших полуосей их орбит (3): (3) T12/T22 = a13/a23 Всё сказанное приводит к тому, что структура звёздных систем, подобных нашей Солнечной системе, выстраивается иными способом. Главными объектами в звёздных системах являются не звёзды (скопления несвязанных молекул и ионов), а крупные планеты (в которых уровень термоядерного синтеза гораздо более высокий – позволяющий формировать сверхтяжёлые химические элементы типа урана). Эти планеты своим совместным вращением формируют центральную гравитационную воронку, в потенциальную яму которой попадает газообразная звезда. Траектория каждой планеты описывается периодом (T), длинной оси (a) и др. В планетных системах, типа Солнечной, первостепенную роль играют сами планеты и создаваемые ими ритмы. Эти ритмы, описываемые известными физическими величинами, воздействуют на окружающее их пространство путём формирования собственных, уникальных по форме, интенсивности и другим параметрам электромагнитных волн. PHYSICAL ASPECTS OF FORMATION OF OWN RHYTHMS SPACE BODIES Dikusar V.V., Tyunyaev A.A. Computer center of A.A. Dorodnitsyn of the Russian Academy of Sciences, E-mail: dazzle@ropnet.ru Литература: 1. Igor I. Smolyaninov. Vacuum as a hyperbolic metamaterial. arXiv:1108.2203v1. 10 Aug 2011. 2. Тюняев А.А. Периодическая система элементарных частиц // Организмика – фундаментальная основа всех наук. Том III: Физика / Под ред. д. ф.-м. н., профессора О. А. Хачатуряна. – М.: Спутник+, 2009. 3. Окунь Л.Б. Фундаментальные константы физики // УФН, 161, 1991, с. 177 – 194. 4. Дикусар В.В., Тюняев А.А. «Белая» и «черная» дыры // Динамика неоднородных систем // Труды ИСА РАН, 2010, № 53 (3), с. 44 – 72.
193
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВЛИЯНИЕ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ТЕРАГЕРЦОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ СТРЕССИРОВАННЫХ САМОК ДРОЗОФИЛ НА ПЛОДОВИТОСТЬ И ДИНАМИКУ РАЗВИТИЯ ПОТОМСТВА Федоров В.И., Вайсман Н.Я.1, Немова Е.Ф. Институт лазерной физики СО РАН, 630090, Россия, Новосибирск, проспект Лаврентьева 13/3, E-mail: vif41@mail.ru 1 Институт цитологии и генетики СО РАН, 630090, Россия, Новосибирск, проспект Лаврентьева 10, E-mail: weisman@bionet.nsc.ru Низкоинтенсивное терагерцовое излучение вызывает по одним данным увеличение плодовитости дрозофил и повышение выживаемости их первого поколения [1], по другим – стерильность и индукцию рецессивных летальных мутаций в первом поколении [2]. В данном исследовании стрессировали самок дрозофил помещением в ограниченное пространство без пищи на 2,5 часа. Часть из них облучали в течение 30 мин широкополосным импульсным низкоинтенсивным лазерным источником в диапазоне 0,6-2,2 ТГц при длительности импульса 1 пс и мощности в импульсе 8,5 мВт с частотой повторения импульсов 76 МГц и модуляцией с частотой 1 КГц. После этого облученных и необлученных мух помещали в стандартные лабораторные условия и подсаживали самцов. Через 2 дня взрослых мух отсаживали. Поскольку воздействие стрессорных факторов разнообразной природы на самок дрозофил вызывает изменение статуса эндокринной системы, влияющее на плодовитость и оогенез [3], оценивали влияние стресса и облучения на плодовитость и динамику развития потомства. Результаты сравнивали с лабораторным контролем. Динамика созревания самцов и самок в первом поколении стрессированных мух отличалась от контрольной, тогда как в потомстве облученных мух динамика созревания самок совпадала с контрольной, а динамика созревания самцов в целом соответствовала поколению стрессированных мух. Соотношение полов созревших мух в лабораторном контроле было 1:1. У потомков стрессированных необлученых мух соотношение полов было сходным. Общее число созревших мух достоверно не отличалось от контроля. Однако в потомстве облученных мух число самок превышало число самцов на 6 %. Таким образом, низкоинтенсивное терагерцовое излучение смягчает влияние стрессового фактора на последующее развитие самок, но не самцов. Реакция дрозофил на стресс инициируется нервной системой и опосредуется эндокринной, обладая направленным воздействием на репродуктивную функцию [3]. Можно полагать, что низкоинтенсивное терагерцовое излучение оказывает прямое или опосредованное нервной и эндокринной системами воздействие на ооциты, приводя к разным условиям для последующего развития потомства самцов и самок. Самки
Самцы
270
стресс лабораторн ый контроль
210
Число созревших мух
Число созревших мух
240
облученные
180 150 120 90 60 30
270
стресс
240
лабораторный контроль
210
облученные
180 150 120 90 60 30
0
0 10
11
12
13
14
15
16
17
Дни после спаривания
18
19
20
21
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Дни после спаривания
Рис.1. Динамика развития самцов и самок в потомстве контрольных и подопытных мух. INFLUENCE OF TERAHERTZ IRRADIATION OF STRESSED FRUIT FLIES ON FERTILITY AND DEVELOPMENT DYNAMICS OF OFFSPRING V.I.Fedorov, N.Ya.Weisman, E.F.Nemova Institute of Laser Physics SB RAS, Novosibirsk, Russia Institute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, Russia, E-mail: vif41@mail.ru Литература 1. Залюбовская Н.П., Чепель Л.М., Шахбазов В.Г. // Вестн. Харьк. госуниверситета, 1970, № 39, сер. биол., вып. 2, с. 42-44. 2. Mi Zhengyu // Infrared Phys. 1989, v. 29, № 2-4, р. 631-636. 3. Грунтенко Н.Е. // Евраз. энтомол. журн. 2008, т. 7, прил. 1, с. 3-46.
194
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ОСТРОФАЗНЫЕ БЕЛКИ КРОВИ И РОСТ ОПУХОЛИ ЛЕГКИХ У КРЫС Франциянц Е.М., Комарова Е.Ф., Шихлярова А.И., Козлова Л.С., Чугунова Н.С. ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский онкологический институт» Минздравсоцразвития России, Ростов-на-Дону, e-mail: super.gormon@ya.ru Введение. Терапевтические воздействия, препятствующие развитию заболевания, помогают изучению его патогенеза и эндогенных защитных ресурсов. В настоящее время много внимания уделяется биологическим основам феномена высокой чувствительности организма к факторам электромагнитной и электрической природы, сила которых очень мала, т.е. факторов малой интенсивности: сверхнизкочастотного магнитного поля (СНЧМП) и СКЭНАР. Уже показано, что для улучшения результатов хирургического лечения больных раком легкого и предотвращения раннего метастазирования воздействие СНЧМП в послеоперационный период на центральные структуры головного мозга способствует достоверному увеличению 3-летней выживаемости больных. В оценке изменений метаболизма под воздействием слабых излучений ценную информацию может дать исследование острофазных белков, к которым относятся компоненты калликреин-кининовой системы (ККС) – системы адаптации и защиты организма. Цель исследования. Изучение реакции ККС сыворотки крови (СК) на сочетанное воздействие электромагнитных факторов малой интенсивности (СНЧМП и СКЭНАР) в динамике формирования перевивной саркомы-45 (С-45). Материалы и методы. Исследования проводили в течение 5 недель после перевивки С-45 56 самцам белых беспородных крыс массой 200-220 г. Перевивку производили путем введения в подключичную вену 0,5 мл взвеси, содержащей около 2 млн. опухолевых клеток, полученных от 5 крыс с традиционной перевивкой С45 в подкожную жировую клетчатку. Экспериментальную терапию (ЭТ) осуществляли путем воздействия на мозг СНЧМП (опытная группа – ОГ) в дискретной последовательности частот 0,03Гц-0,3Гц-9Гц с соответствующей для каждого сигнала экспозицией 5мин.-1мин.-1мин. и интенсивностью 5мТл-3,5мТл-2,8мТл, значения которой постепенно уменьшали по экспоненте на коэффициент 0,7. Спустя 15-20 мин. после сеанса магнитотерапии проводили обработку кожи в проекции легких и грудины импульсным электрическим током аппарата СКЭНАР с порядком изменения частоты от 15,3 Гц до 33,6 Гц. Оба воздействия начинали применять спустя 1 неделю после перевивки С-45 в легкое крыс и продолжали в течение 5 недель (4 раза в неделю в одно и то же время суток). Эффективность ЭТ оценивали при морфологическом исследовании ткани легкого и по срокам выживаемости. Результаты сравнивали с данными, полученными при изучении сыворотки крови 22 крыс-самцов с перевитой С-45 без лечебных воздействий (контрольная группа – КГ) и 32 интактных животных (норма). Результаты. Установлено, что через 3 недели после перевивки (в срок «выхода» опухолевых узлов – ОУ –у животных КГ) баланс прекалликреин\калликреин (ПК/К) в СК крыс КГ был в 3 раза ниже нормы, а в ОГ соответствовал норме, при практически одинаковом соотношении активности трипсиновых протеиназ и карбоксипептидазы N с К (АТП\К и К\КПN). Баланс К и АТП с б-2-макроглобулином (К\б-2М и АТП\б-2М) в СК крыс КГ был на 87,5 и 69%% выше, чем в СК ОГ. Баланс К и АТП с б-1-протеиназным ингибитором (К\б1ПИ и АТП\б-1ПИ) был в КГ выше, чем в ОГ на 85,7 и 27,9%%. Через 5-6 недель (терминальная стадия в КГ) ПК\К, АТП\К и К\КПN в СК КГ были на 28,6%, 18,5%(р<0,05) и 64,2% соответственно ниже, чем в ОГ, активность б-2М в обеих группах была практически на одном уровне, К\б-1ПИ и АТП\б-1ПИ в КГ выше, чем в ОГ на 35,3 и 86,3%%. Выход ОУ у 33,3% животных ОГ с положительным эффектом от ЭТ, по сравнению с КГ, наступал на 2-3 недели позже. У 50% животных ОГ ОУ не визуализировались на протяжении всего эксперимента. Продолжительность жизни животных ОГ была от 15 до 45,5 недель, т.е. от 2,8 до 8,2 раз больше, чем в КГ (5-6 недель). Результаты свидетельствуют о том, что применение ЭТ повлияло на активность ККС в СК ОГ, это могло положительно отражаться на состоянии эндогенных адаптационно-защитных систем, в частности ККС, реологии крови и, как следствие, целостности сосудов микроциркуляторного русла органамишени, в данном случае – лёгкого. Вывод. Применение воздействия сочетанной СНЧМП-СКЭНАР терапии ведет к нормализации состояния и ликвидации дисбаланса основных компонентов калликреин-кининовой системы в ранние сроки после перевивки С-45, что, по-видимому, говорит о выраженном противоопухолевом эффекте используемой терапии. INFLUENCE OF ELECTROMAGNETIC IMPACTS ON STATE OF ACUTE-PHASE BLOOD PROTEINS AND GROWTH OF LUNG TUMOUR IN RATS Frantziyantz E.M., Komarova E.F., Shikhlyarova A.I., Chugunova N.S. Federal State Budget Institution “Rostov Research Oncologic Institute” Ministry of Health and Social Development of Russia, Rostov-on-Don e-mail: super.gormon@ya.ru
195
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ МОБИЛЬНОГО ТЕЛЕФОНА НА СЛУХОВУЮ СИСТЕМУ ДЕТЕЙ С ПОМОЩЬЮ ПАРАМЕТРОВ ПРОСТОЙ СЛУХО-МОТОРНОЙ РЕАКЦИИ Хорсева Н.И., Григорьев Ю.Г.1, Горбунова Н.В. Учреждение Российской академии наук Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН, 119334, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 4; E-mail: sheridan1957@mail.ru; 1 Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 123182 Россия, Москва Живописная ул. 46; E-mail: profgrig@gmail.com Известно, что электромагнитное излучение радиочастотного диапазона мобильного телефона (МТ) может достаточно глубоко проникать в структуры головного мозга. Установлено, что кратковременное воздействие излучений МТ, которое регистрировалось различными методами (отоакустическая эмиссия, регистрация слуховых вызванных потенциалов, тимпа́нометри́я, аудиометрия и пр.), не оказывает в большинстве случаев негативного влияния на слуховую систему как экспериментальных животных, так и взрослых-добровольцев. Однако какой эффект может вызвать излучение МТ на организм ребёнка, в частности, на его слуховую систему при хроническом воздействии – этот вопрос оставался открытым. Поэтому с 2006 года по настоящее время на базе Лицея № 10 городского округа Химки проводятся лонгитюдные наблюдения с использованием комплексной диагностики нейро-динамических особенностей учащихся, включая анкетирование по использованию детьми МТ, компьютеров, плееров. Обследовано 239 детей и подростков из них 155 учащихся находятся под наблюдением более двух лет (45 человек – 3 года, 19 – 4 года и по 15 – 5лет и 15 - 6 лет). Контрольная группа - 68 человек, тестовая – 171 (дети-пользователи). Исторический контроль – данные комплексной диагностики 4 тыс. детей и подростков, проживающих в Москве и Московской области. Оценку возможного воздействия излучений МТ на слуховую систему детей и подростков проводили на основании анализа параметров простой слухо-моторной реакции (ПСМР) (среднее время реакции, вариативность, число нарушений фонематического восприятия, число пропущенных сигналов) при стерео- и моно-предъявлении звукового сигнала. Для статистической обработки результатов использовались методы описательной статистики: показатель преваленса и критерий знаков. Поскольку под наблюдением находятся дети разных возрастных групп с различной длительностью пользования МТ, то для первичного анализа была отобрана группа детей 7-летнего возраста. В первый год наблюдений они входили в группу контроля, а на второй год наблюдений начали использовать МТ, подносили трубку только к правому уху, не посещали занятия с логопедом. Далее анализируемая группа была разделена на 2 подгруппы: первая пользовалась МТ не более 5 мин/день (подгруппа А) - 14 чел., а вторая – более 5 мин/день (подгруппа Б) – 16 чел. Выявлено, что при стерео-предъявлении звукового сигнала, изменение показателей ПСМР у детей подгруппы А в первую очередь касалось увеличения показателя нестабильности (p < 0,05), а затем времени реакции – замедление темпов возрастной динамики вплоть до её полного отсутствия. У детей же подгруппы Б, сначала изменялись показатели времени реакции (p < 0,05), а уже затем нестабильности. При моно-предъявлении звукового сигнала у детей подруппы А - одновременно увеличивались показатели и времени, и нестабильности по месту действия (ипсилатеральный эффект), в то время как у детей подгруппы Б подобный эффект одновременного увеличения сразу двух показателей (p < 0,05) наблюдался на стороне, противоположной от воздействия (контралатеральный эффект). Полученные закономерности наблюдались и у детей других возрастных групп, а также при анализе индивидуальных изменений параметров простой слухо-моторной реакции при длительном пользовании детьми МТ. Следует отметить, что у детей-пользователей мобильной связью увеличивается число нарушений фонематического восприятия и в 79,3% случаев зарегистрирован контралатеральный эффект. Таким образом, комплексный подход к анализу параметров простой слухо-моторной реакции в сочетании с длительным наблюдением позволили установить следующее. 1. Выявленные особенности изменений параметров ПСМР как возрастные, так и индивидуальные показывают мультивариантность возможного воздействия излучения мобильных телефонов на слуховую систему детей и требуют дальнейшего изучения. 2. Эффект замедления динамики простой слухо-моторной реакции как при стерео-, так и при монопредъявлении звукового сигнала проявляется только при достижении определённого суммарного времени пользования ребёнком мобильным телефоном: для детей 7 лет он составил 360 мин, а 9 лет – 750 мин. 3. С увеличением ежедневного времени пользования телефоном частота проявления ипси- эффекта (по месту воздействия) возрастает, в частности, его выраженность выше для детей 7-летнего возраста, чем для детей 8 лет. EVALUATION OF THE RADIATION EFFECT OF MOBILE PHONE ON THE AUDITORY SYSTEM OF CHILDREN WITH THE AID OF THE PARAMETERS OF THE SIMPLE AUDIO-MOTOR REACTION Institute of biochemical physics. of the Russian Academy of Sciences E-mail: sheridan1957@mail.ru; 1 Federal Medical Biophysical Center A.I. Burnazian FMBA of Russian, E-mail: profgrig@gmail.com
196
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ОТКЛИК КЛЕТОК НА НИЗКОИНТЕНСИВНОЕ ТГЦ ИЗЛУЧЕНИЕ Цуркан М.В., Пеннияйнен В.А.1, Кипенко А.В1,2, Лопатина Е.В. 1,2 , Смолянская О.А., Беспалов В.Г., Крылов Б.В. 1 Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 197101, Россия, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д. 49. E-mail: tsurkan.maria@yandex.ru 1 Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН, 199034, Россия, Санкт-Петербург, наб.Макарова, д.6. 2 ФГУ «Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова Федерального агентства по оказанию высокотехнологичной медицинской помощи», 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2 Применение источников терагерцового излучения в различных областях, в том числе биологии и медицине, с каждым годом увеличивается. Вместе с этим увеличивается и потребность в более глубоком понимании механизмов этих взаимодействий и их возможных как положительных, так и отрицательных последствий. По результатам различных исследований отмечается как стимулирующий, так и угнетающий эффект Тгц излучения на клеточные системы [1,2]. Таким образом, вопрос о фундаментальном обосновании возможности использования ТГц излучения для воздействия на биологические системы, в особенности на нервную, все еще открыт. Механизм данного воздействия до сих пор не изучен, в том числе не определены дозы и время облучения. В рамках данного вопроса на первом этапе необходимо выявить эффекты, возникающие в сложно организованных молекулярных системах – нервных клетках при действии такого излучения. В этой связи наша работа была посвящена исследованию воздействия широкополосного импульсного ТГц излучения диапазона 0.05-2 ТГц на рост нейритов. Здесь будут приведены первые результаты данной работы. В качестве объекта воздействия применялись сенсорные ганглии 10-12 дневных куриных эмбрионов в органотипической культуре ткани. Ганглии являются скоплениями нервных клеток и осуществляют взаимосвязь организма с окружающей средой. В настоящей работе была разработана оптическая схема эксперимента по принципу фотопроводящей антенны. Генерируемое ТГц излучение имело полосу частот от 0,05 до 2 ТГц. Мощность ТГц излучения варьировалась на уровне разных порядков с помощью фильтров. Длительность импульса 2.5 пс. Время облучения составило 3мин. После облучения экспериментальные образцы и контрольные образцы, которые не подвергались облучению, помещались на трое суток в инкубатор. Затем для количественной оценки влияния ТГц излучения с помощью морфометрического метода прижизненно оценивался рост нервных волокон. С целью унификации конечных показателей степени роста нервных волокон, для ее оценки использовался относительный критерий – индекс площади. Интенсивность роста эксплантатов оценивалась по величине индекса площади, которая рассчитывалась как отношение площади всего эксплантата, включая периферическую зону роста, к исходной площади ганглия. Полученные данные соотносились с данными контрольных эксплантатов, которые не подвергались облучению и культивировались при тех же условиях. Для каждого значения плотности мощности ТГц излучения анализировали 10 экспериментальных эксплантатов. Полученные данные соотносились с данными контрольных эксплантатов, которые не подвергались облучению и культивировались при тех же условиях. Достоверность различий в ИП контрольных и экспериментальных эксплантатов оценивали с помощью t-критерия Стъюдента. Значения ИП выражали в процентах; за 100% принимали контрольные значения ИП. В результате при плотности мощности облучения порядка 5 и 50 мкВт/см2 изменение индекса площади относительно контрольного образца составило приблизительно 103 и 107 процентов соответственно (p<0.05). Эти результаты были приняты за изменения на уровне контроля. Увеличение индекса площади на уровне 124 процентов было получено при плотности мощности порядка 0.5 мкВт/см2, что позволяет нам говорить об эффекте стимуляции клеточного роста. RESPONSE OF CELLS ON LOW-INTENSITY THZ RADIATION M.V. Tsurkan, V.A. Penniyainen1, A.V. Kipenko1,2, E.V. Lopatina1,2, O.A. Smolyanskaya, V.G. Bespalov, B.V. Krylov1 Saint-Petersburg State University of Information Technologies, Mechanics and Optics, St.Petersburg, Russia, E-mail: tsurkan.maria@yandex.ru 1 Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia 2 Almazov Federal Heart, Blood and Endocrinology Centre, St. Petersburg, Russia
1. 2.
Литература P.H. Siegel and V. Pikov, SPIE Photonics West, BiOS, paper 7562-17, 2010. U.S. Olshevskaya, A.S. Kozlov, A.K. Petrov, T.A. Zapara, A. S. Ratuwnyak. Journal of higher nervous activity n.a. I. P. Pavlova, V. 59, № 3, 2009, P. 353-359
197
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ В ЛИМФОЦИТАХ ЛИКВИДАТОРОВ ЧАЭС КАЗАХСТАНСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ Чередниченко О.Г. , Губицкая Е.Г., Байгушикова Г.М. Институт общей генетики и цитологии МОН РК, 050060, Казахстан, Алматы, пр. аль-Фараби 75А, E-mail: cherogen70@mail.ru Проблема изучения индивидуальных биологических реакций организма при радиационных воздействиях, поиск наиболее характерных для этих воздействий биологических изменений занимает одно из ключевых мест в современной радиобиологии. Было проведено цитогенетическое исследование ликвидаторов аварии на ЧАЭС, проживающих в Казахстане. Средняя частота хромосомных нарушений у них составила 3,880,26%, что в 4 раза выше, чем у жителей п. Таусугур Алматинской области - 0,87±0,1% (экологически чистый поселок) и в 2 раза выше, чем у жителей г. Алматы - 1,60 0,12%. Анализ спектра цитогенетических нарушений показал, что основная масса - это аберрации хромосомного типа - 3,000,24 %. Значительное увеличение частоты аберраций хромосомного типа (в среднем 10 раз) – маркеров радиационного воздействия вполне закономерно, и может быть объяснено продолжающимся внутренним облучением, т.е. непосредственным попаданием радиоактивных частиц внутрь организма. Из общей группы обследованных выделены ликвидаторы из г. Семей (зона действия Семипалатинского испытательного полигона). У них частота хромосомных аберраций составила 4,0±0,52%, при этом структура цитогенетических нарушений значительно отличается от таковой у ликвидаторов из других городов (хромосомного типа – 2,14±0,38% и 3,36±0,31%; хроматидного типа - 1,86±0,36% и 0,47±0,12% соответственно). Такие результаты свидетельствует о некоторой адаптированности к радиационному воздействию Семейской группы обследованных и значительным влиянием на них химического компонента. Однако низкая частота аберраций хроматидного типа у ликвидаторов ЧАЭС (кроме Семейских) (0,47±0,12%) в 2,5 раза меньшая чем у жителей г. Алматы (1,32±0,15%) и п. Таусугур (0,67±0,09%) не совсем понятна и требует дополнительных исследований. У ликвидаторов ЧАЭС частота хромосомных аберраций в лимфоцитах варьировала в значительных пределах - от 0 до 10 %. У 1/5 обследованных (20%) частота нарушений не превышала спонтанного уровня (до 2%), у более половины (56%) она оказалась повышенной (2 - 4%) и у 1/4 (24%) – высокий (5% и выше). Одной из задач многих мониторинговых работ по цитогенетическому анализу людей, подвергающихся радиационному воздействию, является вопрос биодозиметрии. В нашем исследовании попытки реконструкции доз или корреляции цитогенетических нарушений от различных показателей не привели к успеху. К сожалению, не выявлена связь частоты цитогенетических нарушений ни с величиной полученной дозы, ни от времени нахождения в зоне аварии ЧАЭС, ни возрастом обследуемых. Оценивая негативное влияние воздействия радиации необходимо учитывать не только частоту хромосомных аберраций, но и нарушение других генетических функций клеток, например адаптивный ответ и радиочувствительность. Исходя из этого, мы изучили состояние этих функций у данной группы людей. Для этого образцы их периферической крови подвергали дополнительному облучению in vitro, соответствующему условиям выявления радиочувствительности (2 Гр γ-излучения) и адаптивного ответа (0,05/2Гр). Частота индуцируемых 2 Гр γ-излучения хромосомных аберраций у ликвидаторов в среднем составила 16,3%, в контрольной группе – 30-31%. Т. е. данный контингент обследуемых оказался частично защищенным от повреждающего воздействия γ-излучения. Тем не менее, при индивидуальном анализе наблюдается гетерогенность популяции по данному критерию - у одних обнаруживается радиочувствительность на уровне контрольной группы, у других тенденция к наличию адаптированности по данному критерию, у большинства регистрируется достоверная радиорезистентность. Однако, при условии индукции адаптивного ответа in vitro в лимфоцитах периферической крови (0,05/2 Гр) практически у всех обследуемых в той или иной степени наблюдается радиосенсибилизация. При этом обнаруживались аберрации только хромосомного типа, которые были представлены двойными разрывами и фрагментами, дицентриками и транслокациями. Такие результаты изучения радиочувствительности и индукции адаптивного ответа свидетельствуют, с одной стороны о наличии состояния защищенности от однократного повреждающего воздействия большой дозы γ-излучения, но с другой стороны о состояния нестабильности генома, т.к. предварительное облучение в адаптирующей дозе приводит к радиосенсибилизации. Полученные результаты свидетельствуют, что в настоящий момент в реакциях на лучевое воздействие ведущую роль играет индивидуальная радиочувствительность, которая выявляется при однократных, фракционированных и хронических воздействиях в малых и больших дозах. STUDY OF STRUCTURAL AND FUNCTIONAL DISTURBANCES IN LYMPHOCYTES CHERNOBYL LIQUIDATORS KAZAKHSTAN POPULATION O.G. Cherednichenko, E.G. Gubitskaya, G.M. Baygushikova Institute of General Genetics and Cytology RK, E-mail: сherogen70@mail.ru
198
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЭНДОТЕЛИЙ-ЗАВИСИМЫЕ РЕАКЦИИ МИКРОСОСУДИСТОГО РУСЛА ПРИ ДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА Чуян Е.Н., Трибрат Н.С., Раваева М.Ю., Коцюруба А.В. 1 Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, кафедра физиологии человека и животных и биофизики, г. Симферополь, пр. Академика Вернадского, 4, Украина, E-mail: tribratnatalia@rambler.ru 1 Институт биохимии им. А.В.Палладина НАН Украины, Украина, г.Киев, ул.Леонтовича, 9 Методом лазерной допплеровской флоуметрии у 70 студентов-волонтеров женского пола в возрасте 2123 лет исследовались эндотелий-зависимые реакции микрососудистого русла на ионофоретическое введение ацетилхолина (АХ) и нитропруссида (НП). Миллиметровое (мм) воздействие осуществлялось с помощью терапевтического генератора «КВЧ. РАМЕД. ЭКСПЕРТ-01» (производство научно-исследовательской лаборатории «Рамед», г. Днепропетровск). Технические характеристики генератора: рабочая длина волны 7,1 мм, частота излучения 42,4 ГГц, плотность потока мощности облучения 0,1 мВт/см2. Воздействие осуществлялось по 30 минут на области биологически активных точек: GI15 правого плечевого сустава и на симметричные Е-34, RP-6, GI-4. Для оценки состояния системы синтеза оксида азота в плазме крови волонтеров до и после 10-тикратного мм воздействия определяли величины биохимических показателей, характеризующих интенсивность обмена L-аргинина по двум альтернативными путями метаболизма (неокислительному аргиназному и окислительному NО-синтазному). Результаты настоящего исследования свидетельствуют, что при многократном воздействии мм излучением наблюдалось увеличение функциональной активности микрососудистого эндотелия. Так, уже в период восстановления после первого мм-воздействия отмечалось увеличение амплитуд эндотелиальных ритмов Аэ(АХ/НП) на 35,20% (р≤0,05). После пятого и десятого сеансов воздействия низкоинтенсивного мм излкчения отмечался прирост данного показателя, как в период проведения ионофореза, так и в период восстановления максимально на 51,71% (р≤0,05) и 33,94% (р≤0,05) соответственно. Об этом свидетельствует увеличение резерва капиллярного кровотока (РКК) при ионофорезе АХ после пятого и десятого сеансов ммвоздействия на 41,55% (р≤0,05) и 37,95% (р≤0,05) соответственно относительно фоновых значений данного показателя. Динамика показателя РКК(НП) и Аэ(НП) при действии ЭМИ КВЧ характеризовалась лишь тенденцией к росту. Таким образом, низкоинтенсивное мм излучение способствует увеличению показателей Аэ(АХ) и РКК(АХ), характеризующих функциональную активность эндотелия, причем реакция на действие АХ была более выражена, чем на НП. Поскольку известно, что АХ вызывает активацию ферментных систем, локализованных в эндотелии, способствуя высвобождению NO эндотелиоцитами, который, воздействуя на гладкомышечные клетки сосудов, приводит к вазодилатации и увеличению потока крови. Следовательно, отмечаемое прогрессирующее увеличение показателей Аэ(АХ/НП), Аэ(АХ) и РКК(АХ) при курсовом воздействии мм излучения свидетельствует об увеличении активности микрососудистого эндотелия, что проявилось в увеличении генерации NO в ответ на действие мм излучение. Подтверждением этому является исследование в плазме крови биохимических показателей, которое обнаружило снижение содержания нитрит-аниона на 53,8 % (р≤0,05) и нитрат-аниона на 53 %, (р≤0,05), значительное повышение активности суммарной NO-синтазы (NOS) на 356 % (р≤0,05) и повышение активности конституционного de novo синтеза NO (cNOS) (на 425%, р≤0,05). Поскольку повышение cNOS после 10-тикратного мм воздействия сопровождается достоверным снижением циркулирующих пулов нитрит- и нитрат-анионов можно предположить стимуляцию нитритредуктазного пути (реутилизационного) образования оксида азота (восстановление нитрит-аниона в оксид азота) одновременно с активацией конституционного de novo синтеза NO. Результаты настоящего исследования указывают на то, что мм излучение значительно и избирательно повышает окислительный метаболизм аргинина, приводящий к синтезу оксида азота за счёт высокоспецифической активации его окислительного конститутивного (Ca2+-зависимого) de novo синтеза. ENDOTHELIUM-DEPENDENT MICROVASCULAR REACTIONS UNDER THE INFLUENCE OF MILLIMETER RANGE ELECTROMAGNETIC RADIATION Chuyan E.N., Tribrat N.S., Ravaeva M.U. Kotsyuruba A.V. 1 Tavrida national V.Vernadsky university, Simferopol, etc. Academician Vernadsky, 4, department of human and animal physiology and biophysics, Simferopol, Ukraine, tribratnatalia@rambler.ru 1 Institute of Biochemistry of A.V. Palladin NAS of Ukraine, Kiev, Leontovicha st., 9, Ukraine
199
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ОСОБЕННОСТИ КОМПЕНСАТОРНО-ПРИСПОСОБИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ В ОРГАНИЗМЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА Шилкова Т.В., Шибкова Д.З. ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», г. Челябинск, Россия shilkovatv@mail.ru Широкое распространение источников электромагнитного излучения (ЭМИ) низкой интенсивности определяет интерес ученых всего мира к изучению биологических эффектов в организме человека и животных на воздействие данного стресс-фактора. Установлено, что масштабы биоэффектов не ограничиваются изменениями на разных уровнях организации у непосредственно подвергающихся воздействию ЭМИ биообъектов, и могут распространяться на будущие поколения. В связи с этим актуальным становится вопрос, касающийся развития адаптивных реакций в организме человека и животных к воздействию ЭМИ нетепловой интенсивности на протяжении нескольких поколений. Целью нашего исследования было определение влияния ЭМИ радиочастотного диапазона на формирование компенсаторно-приспособительных реакций в организме беременных самок мышей линии СВА и развитие потомства на протяжении трех поколений. В эксперименте были использованы беременные самки мышей линии СВА и их потомство. Опытную группу самок подвергали воздействию ЭМП РЧ с интенсивностью 1,2 мВт/см2, по 10 минут ежедневно в течение 5-ти суток. Исследовали кроветворные органы (костный мозг, селезенка) у беременных самок и плодов; какпоказатель и критерий генотоксического поражения был использован метод учета микроядер в эритроцитах костного мозга и селезенки (Schmid, 1975). Проводили исследование влияния ЭМП РЧ на численность потомства, рождаемость и выживаемость потомства до 30-ти дневного возраста, морфометрические показатели детенышей. Результаты исследования С помощью микроядерного теста установлено, что в кроветворных органах у беременных животных и их плодов на воздействие ЭМП РЧ формируются ответные реакции, выраженные в форме изменения соотношения полихроматофильных эритроцитов (ПХЭ) и нормальных хроматофильных эритроцитов (НХЭ), связанные с сокращением длительности клеточного цикла, а также повышения частоты клеток, содержащих микроядра. Наиболее выраженное повышение частоты ПХЭ с микроядрами выявлено у плодов облученных самок, что свидетельствует о наличии патологических изменений в процессе деления клеток, а также подтверждает, что клетки и ткани плода по сравнению с материнским организмом являются более чувствительными к воздействию ЭМП РЧ низкой интенсивности. Воздействие ЭМП радиочастотного диапазона оказывает негативное влияние на течение беременности, которое проявлялось снижением количества благополучных родов на 26%, а так же сокращением общей численности потомства на 33% по отношению к контрольной группе животных. Выявлены изменения показателя выживаемости детенышей к 30-ти дневному возрасту: в контрольной и опытной группах животных коэффициент сохранности потомства составил 97,8% и 91,8 % соответственно. Поскольку достоверного изменения среднего количества детенышей в помете не выявлено, сокращение общей численности потомства связано с патологией эмбрионального развития, следствием которого являются гибель плодов или рождение слабого потомства, погибающего в первые недели жизни. Анализ исследования первых трех поколений потомства мышей, подвергнутых в период беременности воздействию ЭМП РЧ, показал, что снижения способности к размножению не выявлено. Однако, следствием влияния данного фактора явились повышение эмбриональной смертности в первом поколении на 8%, во втором – на 10% по сравнению с контрольной группой животных, а так же снижение выживаемости потомства до 30-ти дневного возраста в первом и втором поколении на 12% и 22% соответственно. В третьем поколении выраженных изменений в общей численности потомства опытной и контрольной группах животных не наблюдалось. Коэффициент выживаемости потомства до 30-ти дневного возраста в третьем поколении в опытной группе животных составил 93%. Исследование морфометрических показателей потомства мышей опытной группы показало, что возрастная динамика массы и размеров плодов,полученных от самок контрольной и опытной групп на протяжении первых трех поколений, достоверных различий не имела. Материалы исследования позволяют предположить, что при воздействии ЭМИ РЧ на беременных животных компенсаторно-приспособительные реакции развиваются не только в материнском организме, но и у потомства, благодаря которым выживают более сильные и адаптированные к данному стресс-фактору животные. FEATURES KOMPENSATORNO-ADAPTIVE REACTIONS IN EXPERIMENTAL ANIMALS UNDER THE INFLUENCE OF AN ELECTROMAGNETIC FIELD FREQUENCY RANGE Shilkova T.V., Shibkova D.Z. Chelyabinsk state pedagogical university, Chelyabinsk shilkovatv@mail.ru
200
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВЛИЯНИЕ БИОНАНОКОМПОЗИТА НА СЛИЗИСТУЮ ЖЕЛУДКА КРЫС ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ЯЗВООБРАЗОВАНИЯ Якубцова И.В., Хилько Т.Д., Преображенская Т.Д., Остапченко Л.И., Макай Ш.1, Воронин Е.Ф.2 Учебно-научный центр «Институт биологии» Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, Украина; Западно-Венгерский университет1, Венгрия; Институт химии поверхности им.О.О.Чуйко НАН Украины2; 01601, Украина, Киев, ул.Владимирская, 64/13, E-mail: irinamaster@gmail.com Многофакторность причин и условий возникновения язвы желудка требует разнообразных воздействий обволакивающих, вяжущих, спазмолитических средств и активаторов защитных рекций организма. Сегодня важное значение имеют биологически активные вещества (БАВ) растительного происхождения преимущество которых при лечении проявляется не только в специфическом влиянии, но и в широком спектре регулирующих еффектов. Trigonella foenum graecum содержит в своем составе полисахариды, флавоноиды, стероиды, аминокислоы, витамины, макро- и микроэлементы. Для максимально полного использования БАВ Trigonella foenum graecum были переведены в высокодисперсное состояние путём иммобилизации на поверхности нанокремнезёма, что позволило получить новый биокомпозит. Целью работы было: провести сравнительный анализ факторов защиты слизистой оболочки (СО) желудка. Для достижения поставленной цели были определены: состав моносахаридов гликопротеинов (ГП) пристеночной слизи, противо- и воспалительного цитокины, уровень неспецифического фактора защиты местного имунитета- лизоцима, активность 2´,5´- олигоаденилат- синтетазы в клетках имунных органов в условиях как экспериментальной язвы желудка, так и при действии бионанокомпозита на фоне развития язвенных повреждений. Эксперименты проводили на беспородных белых крысах. Животных распределяли на группы: 1 – контроль; 2 – крысы, у которых моделировали язву желудка; 3 – крысы, у которых моделировали острую язву желудка и в течение 7 суток вводили бионанокомпозит в дозе 50 мг на кг массы. Показано, что в условиях стресовой модели язвообразования в слизи желудка наблюдалось уменьшение количества галактозы в 2,2 раза, фукозы в 1,3 раза, гексозаминов в 1,8 раза. При этом наблюдалось возрастание N-ацетилнейраминовой кислоты (NANA) в 3,6 раза, что может свидетельствовать о деполимеризации ГП. Уровень фактора некроза опухоли (ФНО-α) увеличился в среднем в 1,7 раза, в то время как уровень интерлейкина 4 ( ИЛ-4) по сравнению с контролем снизился в 1,9 раза. В тех же условиях активность 2´,5´- олигоаденилат-синтетазы увеличилась как в лимфоцитах тимуса в 2,5 раза, так и в спленоцитах селезенки в 1,6 раза по сравнению с нормой, наблюдалось снижение содержания лизоцима в слизистой оболочке желудка в 1,7 раза по сравнению с контрольной группой. Комплексные исследования влияния бионанокомпозита выявили коррекцию нарушенных при экспериментальном ульцерогенезе показателей защиты слизистой оболочки желудка. Введение бионанокомпозита животным 3 группы приводило к восстановлению качественного и количественного состава ГП желудочной слизи. На 7 сутки наблюдалось увеличение уровня галактозы в 1,9 раза, гексозаминов в 1,4 раза, фукозы в 1,3 раза, снижение NANA в 3,1 раза по сравнению со 2 группой. Установлено, что активность 2´,5´- олигоаденилат-синтетазы снизилась в лимфоидных клетках тимуса в 2,1 раза, а в спленоцитах селезенки в 1,4 раза, количество лизоцима в слизистой оболочке увеличилось в 2,5 раза по сравнению с експериментальной группой язвообразования, уровень ФНО-α снизился в 1,8 раза, в то время как уровень ИЛ-4 возрос в 1,8 раза по сравнению с контролем, что можно объяснить иммуномоделирующими свойствами данного бионанокмпозита. Защитное влияние исследуемого бионанокомпозита, возможно связано с тем, что с одной стороны высокодисперсный кремнезем, несущий на поверхности ОН-группы, обладает сорбционной способностью по отношению к пристеночной слизи желудочно-кишечного тракта, можно предполагать его участие в структурировании деполимеризованного геля. Сдругой стороны, поскольку биодоступность БАВ в бионанокомпозите выше, чем в исходном растительном сырье, то БАВ Trigonella foenum graecum значительно сильнее могут влиять на метаболические и восстановительные процессы, вызывая улучшение регенерации слизистой желудка, усиливая специфические и адаптогенные эффекты в исследуемой биосистеме. INFLUENCE OF BIO NANOCOMPOSITE TO DEFEND GASTRIC MUCOSA OF RATS AT ULCERATION Yakubtsova I.V., Khilko T.D., Preobrazhenska T.D., Ostapchenko L.I., Makay S.1, Voronin E.P.2 Teaching and Research Center "Institute of Biology" of Taras Shevchenko Kyiv National University; University of the West Hungary1, Hungary; Institute of Surface Chemistry NAS im.O.O.Chuyko2; 01601, Ukraine, Kyiv, Vladymyrska Str. 64/13, E-mail: irinamaster@gmail.com
201
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ЗАЩИТЫ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА ОТ ФОНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В.А.Ямшанов, В.К.Кошелевский1 ФБГУ Российский научный центр радиологии и хирургических технологий Росмедтехнологий, СПб филиал ИЗМИРАН1, Россия, Санкт-Петербург, 197758, Песочный, ул. Ленинградская 70; E.mail: crirr@peterlink.ru Были изучены циркадианные ритмы фонового гамма-излучения и Кi –индексы геомагнитной активности (ГМП) в августе-сентябре 2008 г., а также в январе-феврале 2010 г. Показано, что в летний период максимум излучения, а также подъем ГМП-активности наблюдался около 15 часов местного времени. В зимний период эти максимумы синхронно сдвигались в более позднее время. Сделано предположение, что в ответ на излучение с образованием, как следствие, свободных радикалов, организм для их нейтрализации вырабатывает собственные свободные радикалы, такие как оксид азота, которые образуются при распаде нейтрофилов крови при снижении ГМП-активности. Ранее нами было сделано предположение, что природа выработала механизм защиты организма от космических излучений с помощью оксида азота (NO), уровень которого в свою очередь контролировался выработкой мелатонина, имеющего циркадианный ритм [1]. Было показано, что т.н. Киндексы, характеризующие геомагнитную активность, имеют выраженный суточный ритм с минимумом в утренние часы и с максимумом в вечернее время, в зависимости от сезона [2]. Так как с повышением уровня геомагнитной активности степень разрушения гранулоцитов крови с образованием оксида азота снижается [3], то в вечернее время можно было бы ожидать накопления гранулоцитов с последующим их разрушением и повышением уровня NO в ночное время в крови. В ответ на образование оксида азота организм вырабатывает мелатонин с максимумом образования около 3-х часов ночи. Целью настоящей работы является изучение регистрируемого космического излучения при сопоставлении с данными по геомагнитной активности в тот же период времени. Для этого нами был применен дозиметр Gamma-Scout (Germany) с компьютерной обработкой данных. Были изучены часовые данные гамма-счетчика в период с 18.08.08 по 08.09.08. Имелось соответствие между уровнем радиации в окрестностях Санкт-Петербурга и геомагнитной активностью, измеренной в тот же период. Наблюдался максимум уровня радиации около 14-15 часов местного времени с последующим спадом уровня радиации к 19-21 часу и подъемом в ночное время, а также подъемом геомагнитной активности к 15 часам и снижением ГМП-активности с минимумом в 7-9 часов. Аналогичные данные были получены в зимний период с 21.01.2010 по 14.02.2010. Таким образом, складывается следующая картина реакции организма на воздействие космического излучения. В ответ на увеличение уровня радиации во второй половине дня организм человека реагирует распадом числа нейтрофилов с образованием оксида азота с максимумом в ночное время. Избыток оксида азота нейтрализуется выработкой мелатонина, максимум образования которого приходится на 3 часа ночи . Предполагается, что эволюционный процесс в ответ на постоянно действующий фактор воздействия солнечного или космического излучения выработал свой механизм защиты живых организмов от радиационного воздействия. Он заключается в производстве свободных радикалов, в частности, оксида азота, имеющих физиологическую функцию и способных нейтрализовать свободные радикалы, образующиеся как следствие радиационного воздействия. Вместе с тем, был выработан механизм утилизации избыточного количества оксида азота в виде производства гормона мелатонина, имеющего циркадианный ритм . Мелатонин, как известно, не только сам эффективно нейтрализует оксид азота, но и ингибирует NO- синтазную активность. THE PHYSIOLOGICAL MECHANISM DEFENSE OF THE ORGANISM FROM NATURAL COSMIC RAYS V.A.Yamshanov, V.K.Koshelevsky* Russian Research Center for Radiology and Surgical Technologies, St. Petersburg, 197758 Russia, Leningradskaya St. 70, Pesochnyi; e-mail: crirr@peterlink.ru * Institute od Earth Magnetism, Ionosphere, and Radiowave Propagation, St.Petersburg Branch, Russia The cosmic rays are one of the constantly acting factors influencing on genetic apparatus and depending from sun activity. It was shown the circadian rhythms of cosmic rays, K-indexes of geomagnetic activities during AugustSeptember 2008 and January-February 2010. The nature created a number of mechanisms, which defend the organism from cosmic rays. It is supposed that to neutralize the free radicals as cosmic rays consequence the organism uses its own free radicals, which have the physiological functions, for example, the nitric oxide. To limit the nitric oxide production, the mechanism of melatonin formation is used, which also has a circadian rhythm. Литература 1. Ямшанов В.А., Успехи геронтологии 22(2), 282-284 (2009). 2. Ямшанов В.А., Кошелевский В.К., Успехи геронтологии, 21(3), 382-385 (2008). 2. Ямшанов В.А., Кованько Е.Г., Кошелевский В.К., Ямшанов Ю.А., Иванов 3. С.Д., Радиационная биология. Радиоэкология 45(3), 320-323 (2005). Авторы благодарят Kurt Siemon (Germany) за предоставленный для измерений прибор Gamma-Scout.
202
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PRELIMINARY DATA ON SOME DEVELOPMENT ON BIOPHYSICS AND MEDICINE
Vincenzo Valenzi ISREP/LIUM Bellinzona Switzerland vincenzo.valenzi@lium.ch http://www.cifa-icef.org skipe vivalenzi An increasing number of data indicates that water in the liquid state is endowed with very peculiar properties and undergoes structures which may retain in a stable manner some conformation’s information. Physicists (such as Preparata, Del Giudice, Trukhan, Zhadin) have developed several theories about these structures, which deserve experimental checking and demonstrations. Anyway in the last century, researchers like Giorgio Piccardi, John Eccles, Jacques Benveniste have just arrived to similar conclusions based on bio-quantum-chemistry experiments. In 1991 Benveniste written “If the active molecules are absent (or best present in such low number that they cannot induce a chemical response), we have to admit that the specific effect which we detect has non-molecular origin. At the present time, the physical basis of this phenomenon are still unknown.” Today something is going to be much more clear just thanking to the work made by Luc Montagnier and his fellows on the experimental side and to the works of Allan Widom et coll. from theoretical side. Continuing Benveniste research on bacteria signals outcoming from blood, Montagnier discovered how nano-fragment of DNA of bacteria and virus emitt specific electromagnetic signals used for diagnostic some chronic disease as Alzheimer, Rheumatoid Arthritis, AIDS etc. This discovery seems to explain some strange observations obtained by bio resonance outputs, its diagnostic activities that can be measured also in absence of traditional detection of virus or bacteria. Further results are obtained on the therapeutic effect of the so-call frequency inversion that seems to be able to cure some viral and bacterial diseases plus some chronically diseases such as SLA, RA, etc according to what it is reported in some medical experiences of bioresonance therapy in the last 40 years (Umberto Grieco L’uomo bioelettromagnetico Guna Edit. 2003) While signals among blood cells could be an clear and sound instrumental data (for example, herpes virus is a well know part of Human DNA in people with herpes infection) the etiopathogenetic mechanism appears to be less clear even if very low EM fields inside cell are able to produce disorder and illness. A possible model could be represented by SEP (Skin Electric Parameters) that measures chinese meridian see Ohm resistance that are treated as variable resistance circuits. On these circuits, extern and intern to body EM signals, or quantum field, could be able to induce relevant modifications of electric resistance as observed in some researchs on Meteoropathies in Spa Medicine, in pharmacoeletrodynamics ecc. It seems indeed that the Ohm Law, EM signals and quantum field could have a key role in general phisiopathology. In synthesis we observed that: In subjects with meteoropathies and various pathologies, measures highlighted and show that electrical resistance increased in physical electric circuits in a range of about 43 scale unites of SEP corresponding to 130,000 Ω. After application and management of a coherent therapy, we saw a resistance fall in medium at 39,000 Ω (70 us), with an improvement of bioelectric performance due to an increase of physical electric currents, in accordance with Ohm’s law, I= V/R Power in the biological system varies with W=V×I, with functional correlations (performance status, immunological status, muscle power, pain, inflammation, allergy, dyspnea, etc.) So in conclusion it seems possible a large integration between Occidental and Oriental Medicine through electronic (from Voll device to new generation of bio electronic device ) that could help in praecox diagnostic of disorder and drive the therapy reducing the side effects of treatments. To join these results a large theoretical and experimental researches (basic and clinical) seems necessary to validate (or not ) this intriguing chance for medical practice and people health. REFERENCES : 1. V. I Valenzi, B. Messina Proceedings meeting on: The role of quantum electro dynamics in medicine. Rivista di Biologia/Biology Forum 93 (2000) pp. 267-312. 2. http://web.tiscali.it/numedi/arc2002/0902/12.html; 3. V.I.Valenzi, G.Monaco, S. Spada, P. Cimaglia, L.Petraccia, S.Palmieri, B. Messina M.Grassi: Ruolo dei SEP (Skin electric Parameters) nello studio delle meteoropatie, Annali di Medicina Interna, 2003: 18, 164S Proceedings Congresso SIMI Vincitore Premio CECIL; 4. A. Pisani V. I. Valenzi , M.C. Lucchetta, M. Grassi, A. Serio P. Avino, M. Russo, A. Fraioli SEP variations on subjects with chronic constipation in idropinic treatment.VII Intern. Conference “COSMOS AND BIOSPHERE“:1-6/X 2007Sudak Crimea- Benveniste Award. 5. Allan Widom, Yogi Srivastava, Vincenzo Valenzi : The Biophysical Basis of Water Memory. International Journal of Quantum Chemistry (Wiley and Sons), Published on line May 19, 2009[DOI: 22140]. 6. Giuseppe Quartieri, Valenzi V., Grimaldi S., Gigante G., Mileto G. e Monaco G.: Osservazioni sulle variazioni bioelettriche nell’uomo indotte da campi elettromagnetici in camera amagnetica, Ricerca Aerospaziale, Anno XXI – N° 1 Gen.- Giug. 2005 Ed. IBN. 7. Giuseppe Quartieri, con V. Valenzi, S. Spada, M. Lopalco, P. Cimaglia, M.C. Lucchetta, , J. Campanella, A. Garcia, G. Monaco, Valutazione bioelettrica delle meteropatie con i SEP (Skin Electric Parameters), Convegno Coherence 2004, Sala Teleconferenze del Rettorato Università di Roma “La Sapienza” 12-13- Feb. 2004, http://www.vimeo.com/10761564 Voeikov, assieme www.colombre.it/montagnier, http://www.vimeo.com/10883097 Britzth
203
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ТЕРМОМЕТРИЯ, КАК СПОСОБ ОЦЕНКИ ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ МАЛОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ Борисова Е.А., Резников К.М. ГБОУ ВПО «ВГМА им.Н.Н.Бурденко» Росздрава, 394036, Россия, г.Воронеж, ул.Студенческая,10; каф .фармакологии ВГМА, р.т. 8(473)2531065 E-mail: elena.vmabea@yandex,ru. Актуальность: в физиологии и клинической практике отсутствуют методы регистрации изменений в организме в реальном времени при действии факторов малой интенсивности. Постулировано, что так называемые меридианы организма (каналы) образованы структурированной водой [1]. Это явилось обоснованием создания устройства для регистрации разности температур (∆Т) между биологически активной точкой (БАТ) и зоной кожи, не имеющей БАТ. Цель: обоснование использования метода дифференциальной термометрии для оценки действия средств малой интенсивности в режиме реального времени. Материалы и методы исследования: устройство для регистрации разности температур состоит из блока формирования сигнала, соединенного с блоком регистрации и анализа, выполненного на базе аналогоцифрового преобразователя, однокристальной микро – ЭВМ и индикатора, отличающегося тем, что в него введен блок памяти и последовательный интерфейс для связи с персональным компьютером. Мониторирование действия жидкостей с разным окислительно – восстановительным потенциалом (ОВП) проводилось с помощью микропроцессорного регистратора температуры, разрешенного для клинических испытаний федеральным Научно – техническим медицинским советом (протокол №15 от 25 марта 1999г), на 30 кроликах обоего пола массой 2,9 – 3,4 кг. до и в течение 14 суток после лигирования правой общей сонной артерии. Животным 1-й группы (10) в мышцы бедра ежедневно вводился католит (ОВП – 480 – 550 mВ) из расчета 1мл на 1кг. массы. Кроликам 2-й группы (10) внутримышечно ежедневно вводили анолит(ОВП + 680 – 720 mВ) из того же расчета; животным третьей группы контроля (10) - воду для инъекций. Изменения разности температур активных точек (∆Т БАТ) оценивались по 14 показателям термограмм, способ расчета которых зарегистрирован в Реестре программ для ЭВМ (свидетельство № 2011611929 от 2.03.2011). Результаты: при введении животным лекарственных средств малой интенсивности действия отмечается изменение показателей разности температур ∆Т БАТ. Наиболее выраженные изменения разности температур в биологически активной точке сердца отмечаются у животных через 1 час после операции и введения анолита (по 7 показателям); на 7 сутки исследования после введения католита (по 9 показателям) и на 14 сутки исследования после введения воды для ЭАВР (по 9 показателям) и анолита (по 9 показателям). Вывод: с помощью метода дифференциальной термометрии БАТ можно оценить действие лекарственных средств малой интенсивности при наличии патологического процесса. DIFFERENTIAL THERMOMETRY, AS A WAY TO ASSESS THE OPERATION OF THE FACTORS OF LOW INTENSIT E.A. Borisova, K.M. Reznikov GBOU VPO «VGMA of N.N.Burdenko» Roszdrava, elena.vmabea@yandex,ru. Литература 1. Резников К.М. Свойства воды и информационные аспекты формирования эффектов действия электроактивированных водных растворов. //Прикладные информационные аспекты медицины. – 2006. – Т.9 № 1. – С 3-14.
204
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКАЯ АРОМАДИАГНОСТИКА – ЭКСПРЕСС-МЕТОД КОНТРОЛЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА Кузьмин А.Г., Ткаченко Е.И.1, Орешко Л.С.1, Титов Ю.А., Дюрягина С.А. Институт аналитического приборостроения РАН,190103 СПб, Рижский проспект 26, E-mail: agqz55@rambler.ru 2 Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И.Мечникова, СПб Выдыхаемый воздух является наиболее легко доступной субстанцией, мгновенно реагирующей на любые изменения состояния организма человека. Поэтому состав выдыхаемого воздуха можно рассматривать как характерный отпечаток (fingerprint) основных обменных процессов, происходящих в организме. При любых внутренних нарушениях либо внешних воздействиях на организм в выдыхаемом воздухе сразу появляются характерные летучие продукты метаболизма. При этом, как правило, возникает определенный аромат. Ароматы больного организма – один из первых диагностических критериев в практике врачевания со времен Древней Греции. Лекари школы Гиппократа отмечали, что аромат ацетона сопутствует диабету, аммиака – заболеваниям почек, прокисшего пива – золотухе и т.д. Процесс восприятия ароматов посредством обоняния субъективен и не может обеспечить научного подхода при медицинской диагностике. Поэтому предлагается объективный метод для неинвазивной медицинской диагностики: масс-спектрометрическая аромадиагностика, которая позволяет регистрировать различные компоненты выдыхаемого воздуха, в том числе продукты метаболизма (диагностические маркеры), в широком диапазоне концентраций и в режиме реального времени. Для реализации этого метода разработан малогабаритный переносной квадрупольный масс-спектрометр с прямым вводом пробы воздуха непосредственно от пациента [1]. Такой прибор позволит существенно ускорить и повысить достоверность диагностического процесса, осуществлять оперативный контроль эффективности проводимых профилактических и лечебных мероприятий. Кроме того, предлагаемый метод позволяет в режиме реального времени отслеживать реакцию организма на любые внешние воздействия, в том числе и слабые. Внедрение в практику метода масс-спектрометрической аромадиагностики позволит формировать для пациента индивидуальный газометаболитный профиль, который дает оценку риска развития патологических процессов, прогноз обострения хронической соматической патологии, оценку эффективность проводимой терапии. Преимущества масс-спектрометрической аромадиагностики: -высокая точность диагноза за счет определения характерного набора специфических биомаркеров, -отсутствие необходимости предварительной подготовки пациента, -возможность длительного мониторинга в режиме реального времени, -возможность использования метода в скрининговой диагностике. Прибор был протестирован в экспериментах по контролю содержания микропримесей в выдыхаемом воздухе пациентов клиники гастроэнтерологии. Для этого испытуемые производили выдох в тестовую камеру, и затем проба воздуха вводилась в масс-спектрометр. Как показали полученные масс-спектры, основными компонентами выдоха являются ацетон, масляная кислота, карбосульфид, карбамид с концентрациями на уровне 0.1 ÷0.2 ppm, в том числе и у здоровых людей. Однако у больных выявлено значимое отличие отношения концентрации различных компонентов по сравнению со здоровыми людьми. Кроме того, у некоторых пациентов обнаружено наличие других характерных продуктов: пентин-метила (С6Н10О), бутадиенметила (С5Н8), пропен-амина (С3Н7N) и др. Обнаружение дополнительных продуктов говорит о вероятности сопутствующих заболеваний у пациентов и необходимости более углубленной диагностики. Проведенные предварительные эксперименты показали высокие возможности предложенного метода аромадиагностики и разработанного масс-спектрометра по обнаружению и идентификации продуктов метаболизма в выдыхаемом воздухе, а достигнутая на приборе чувствительность анализа является достаточной для обнаружения большинства диагностических маркеров. MASS SPECTROMETRICAROMADIAGNOSTICS – EXPRESS HEALTH CONTROL METHOD A.G. Kuzmin, E.I. Tkachenko, L.S. Oreshko, Yu. A. Titov, S.A. Djuriagina Institute for Analytical Instrumentation of RAS, St.-Petersburg, E-mail: agqz55@rambler.ru 2 I. I. Mechnikov`s State Medical University, St.-Petersburg Possibilities of new mass spectrometric aromadiagnostics method experimentally confirmed.
1.
Литература Патент на полезную модель №94763 РФ. Квадрупольный масс-спектрометр. /Кузьмин А.Г., 27.05.2010г./
205
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СИСТЕМА БЕСКОНТАКТНОЙ РЕГИСТРАЦИИ РЕАКЦИИ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА И ГРУППЫ ЛЮДЕЙ НА ИНФОРМАЦИОННО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ Орлов Д.В., Коротков К.Г. Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт физической культуры», Россия, тел. +7(921) 334-72-90, эл. почта: mityaorlov@gmail.com Метод газоразрядной визуализации (ГРВ) используется в множестве научных и практических областей. Одним из новых направлений является регистрация реакции группы людей на различные информационнопсихологические воздействия. Для проведения таких измерений авторами совместно с компанией ООО "КТИ" были разработаны и запущены в серийное производство специальный прибор «ГРВ Эко-Тестер» и антенна «ГРВ Спутник». В случае регистрации реакции человека или группы людей на различные виды информационно-психологических воздействий возможна реализация двух подходов: мониторинг состояния окружающего операторов пространства по всевозможным характеристикам с целью своевременного выявления факторов (электромагнитные поля, инфразвук, ультразвук, газы и др.) способных оказать влияние на функциональное состояние человека; и мониторинг функционального состояния самих операторов. Принимая во внимание трудности реализации обоих подходов, возникает потребность в новых методах, позволяющих осуществлять неселективный мониторинг характеристик окружающей среды и бесконтактную оценку функционального состояния человека или групп людей в реальном времени. Параметры газоразрядных изображений (ГРИ) коррелируют с физическими характеристиками окружающего пространства, в частности, электрической емкостью и импедансом [1]. Cистема «ГРВ ЭкоТестер» с антенной «ГРВ Спутник» является чувствительной к изменениям емкости окружающего пространства, которая зависит как от наличия полей различной природы, так и от функционального состояния людей, находящихся в нем. Изменение функционального состояния различных систем и органов человека приводит к изменению физических характеристик не только тела, как проводящего объекта, но и воздуха, который изменяет химический состав из-за выделяемых человеком веществ. Чувствительным элементом системы является не только антенна «ГРВ Спутник» (емкостная связь), но и сам газовый разряд, который чувствителен к химическому составу газовой среды (воздуха) и ее физическим характеристикам. В 2009-2012 гг различными исследователями в России, США, Италии и Голландии было проведено более 80 измерений во время коллективных мероприятий, и во всех случаях была зафиксирована реакция прибора на изменение функционального состояния членов исследуемой группы [2-6]. Исследования показали, что ключевыми параметрами ГРИ для регистрации изменения характеристик окружающего пространства и функционального состояния людей являются изменение энергии свечения и его серднеквадратическое отклонение [4]. Проводятся эксперименты для установления непосредственной связи получаемого сигнала с функциональной активностью организма человека. Также планируется проведение исследований для установления корреляционных связей сигнала экспериментальной системы с уровнями инфразвука, ультразвука, шумовой нагрузки, радиации и электромагнитных полей различного диапазона и амплитуды. SYSTEM FOR REMOTE REGISTRATION OF THE GROUP REACTIONS IN CASE OF INFORMATIONAL AND PSYCHOLOGICAL INFLUENCES D.V. Orlov, K.G. Korotkov Saint-Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics, Saint-Petersburg Research Institute of Physical Culture and Sport, E-mail: mityaorlov@gmail.com Литература 1. Орлов Д.В., Петрова Е.Н., Чайкун К.Е. Параметрические зависимости частотно-резонансных оптоэлектронных контуров // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО, 2008, №48, Стр. 225–232. 2. Korotkov K, Orlov D, Madappa K. New Approach for Remote Detection of Human Emotions // Subtle Energies & Energy Medicine, 2009, Vol.19, №3, pp. 1–15. 3. Коротков К.Г., Орлов Д.В., Величко Е.Н., Гатчина Ю.Ю. Процедура проведения измерений объектов природной среды методом газоразрядной визуализации // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2010. №2(66). Стр. 59–65. 4. Орлов Д.В., Коротков К.Г. Бесконтактная регистрация эмоционального состояния групп людей методом газоразрядной визуализации // Сборник тезисов 15 Международного научного конгресса по биоэлектрографии «Наука. Информация. Сознание», СПб, 2011, Стр. 35–36. 5. Korotkov K. Non-local consciousness influence to physical sensors: experimental data // Philosophy Study, 2011, Vol.1, №4, pp. 295–304. 6. Korotkov K. Science Confirms Reconnective Healing. – Amazon.com Publishing, 2012. 150p.
206
Симпозиум В: «Слабые воздействия на организменном и популяционном уровне и устойчивость жизненных процессов в биосфере. Экологические и социальные последствия слабых воздействий» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ Хорсева Н.И., Григорьев П.Е.1, Килесса Г.В.2, Гливенко А.В.1 Учреждение Российской академии наук Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН, 119334, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 4; Учреждение Российской академии наук Институт космических исследований РАН, 117997 Россия, Москва, ул. Профсоюзная 84/32, E-mail: sheridan1957@mail.ru; 1 Государственное учреждение «Крымский государственный медицинский университет имени С.И.Георгиевского», 95006, Украина, Симферополь, бульвар Ленина, 5/7, E-mail: mhnty@yandex.ru 2 Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, 95007, Украина, Симферополь, пр.Вернадского, 4, E-mail: kilessa@gmail.com Для установления параметров индивидуальной чувствительности к изменчивым факторам внешней среды (экологическим, метеорологическим, гелиогеофизическим и пр.) необходима длительная регулярная регистрация параметров функционального состояния человека. Лишь при условии накопления временных рядов (максимально возможной длительности) информативных показателей состояния человека становится возможным определить и эффективно прогнозировать индивидуальные особенности реагирования организма на факторы различной природы. На основании этого возможно эффективное формирование профилактических мероприятий, направленных на здоровьесбережение. Известно, что нервная система человека (особенно центральная нервная система - ЦНС) весьма чувствительна к изменению различных факторов внешней среды; например, во время, геомагнитных возмущений изменяются многие психофизиологические параметры. Однако, их редко использую для изучения влияния факторов внешней среды на ЦНС; кроме того, как правило, исследователи изучают только отдельные психофизиологические показатели, а не их совокупность. Поэтому цель данной работы – создание программного комплекса, позволяющего всесторонне оценить функциональное состояние человека, дать оценку взаимосвязи психических субъективных состояний и комплекса объективных психофизиологических и физиологических показателей при их длительной регистрации и сопоставлять их с параметрами внешней среды (прежде всего, с космофизическими и метеорологическими). Нами создана информационная система (ИС), реализованная на web-портале www.umon.org.ua. «Универсальный мониторинг экологического здоровья человека» позволяет: а) получать нейродинамические, психологические, психоэмоциональные, гемодинамические показатели от испытуемых независимо от их местонахождения, аккумулировать данные о динамике их состояния; б) сравнивать полученные результаты со среднегрупповыми нормами, визуализировать их в виде цветовых шкал, таблиц, графиков, диаграмм. в) проводить анализ данных, оценивая состояние человека и его зависимость от действующих факторов, в том числе, космофизических; г) получать выводы и рекомендации для научных и практических целей. ИС обладает целым рядом преимуществ, среди которых: доступность и экономичность, отсутствие необходимости приобретения дополнительных устройств, датчиков, программного обеспечения. Архитектура ИС позволяет легко подключать дополнительные методики и модули и расширять сферу их применения, являясь основой реализации широкого спектра и научно-практических задач по требованию потенциальных заказчиков и/или партнеров. Кроме ИС, создан отдельный программный продукт «Локальный универсальный мониторинг», который обеспечивает не только регистрацию дополнительных психофизиологических параметров, но и более расширенную интерпретацию полученных результатов. Кроме этого, регистрируемые параметры могут быть также переданы на сайт «Универсальный мониторинг экологического здоровья человека» для их дальнейшей обработки. Следует отметить, что все методики и среднегругрупповые нормы, используемые в данных программных продуктах, валидизированы с помощью профессионального оборудования – автоматизированного рабочего места психофизиолога, т.е. соответствуют принятым стандартам. Мы полагаем, что предложенный комплекс может быть использован в любых исследовательских задачах изучения влияния факторов внешней среды на центральную нервную систему человека. THE INFORMATION SYSTEM OF MONITORING OF THE PSYCHOPHYSICAL PARAMETERS Khorseva N.I., Grigoryev P.Ye.1, Kilessa G.V.2, Glivenko A.V.1 Institute of Biochemical Physics of the Russian Academy of Sciences. N.M. Emanuel’, Moscow, Russia; Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences, Russia E-mail: sheridan1957@mail.ru 1 Crimea State Medical University named by S.I.Georgiyevskiy, Simferopol, Ukraine, E-mail: mhnty@yandex.ru; 2 Tavrida National University named by V.I.Vernadskiy, Simferopol, Ukraine, E-mail: kilessa@gmail.com
207
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЧ-БЛИЖНЕПОЛЬНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ БИООБЪЕКТОВ Балошин Ю. А., Сорокин А. А., Мехреньгин М. В., Волченко А.Н., №Арсеньев А.В. Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, НИУ ИТМО,197101, Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, д.49, Е-Мail: baloshin1940@mail.ru №Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение здравоохранения ВЦДОиТ «Огонек» 198515, Петродворец-5, Стрельна, Санкт-Петербургское шоссе, д. 101, Е-Мail: stivamat@rambler.ru Предпосылками для создания модели ВЧ-ближнепольного зондирования биообъектов послужили следующие физико-биологические постулаты: 1) биофизика определяет электрическую систему регуляции жизнедеятельности, как одну из самых важных, наряду с вегетативной и эндокринной системами [1]; 2) процессы метаболизма, связаны с появлением и переносом электрических зарядов [2]; 3)качество процессов жизнедеятельности организма (норма или патология) меняет его электродинамические параметры: диэлектрическую проницаемость - ε, удельную проводимость - σ, магнитную проницаемость - μ. С учетом вышеизложенного, в основу предлагаемой модели положена гипотеза о том, что информацию о внутренних свойствах биообъекта можно получить, поверхностно зондируя его ВЧ электромагнитным полем с помощью антенны входящей в контур ВЧ-генератора. Импеданс зондируемой поверхности биообъекта связан с процессами внутри биообъекта. Изменение этого импеданса приводит к изменению параметров электромагнитного поля антенны. Следствием этого будет изменение δω частоты сигнала ВЧ-генератора. Схема ВЧ-ближнепольного зондирования живого организма применительно к обсуждаемой модели представлена на Рис. 1.
(а)
(б) Рис.2 Рис.1 Решение задачи в рамках выбранной модели (Рис.1) включает в себя следующее; 1) определение параметров квазистационарного поля антенны и её импеданса в воздухе; 2) определение общего импеданса многослойной структуры (Рис.1 (а)) и его вариации в зависимости от изменений электродинамических характеристик ε, σ, μ отдельных слоев; 3) определение влияния импеданса исследуемой среды на импеданс антенны и определение δω. Решение поставленной задачи было осуществлено на компьютере с помощью специального сертифицированного пакета программ CST Studio Suite 2011. Электродинамические параметры ε и σ слоёв биотканей были взяты из работы [3]. На Рис.2 в качестве примера приведены сравнительные результаты клинических исследований активности ростковых зон (РЗ) на левой ноге у подростков, полученные с помощью диагностического комплекса в восстановительном центре детской ортопедии «Огонек» (СПб) и результаты расчетов уровней информационного сигнала (частота ω1), по рассматриваемой модели. Уровень, равный единице (левая часть – относительные единицы) соответствует частоте равной 4,1МГц с антенной в воздухе для выбранной конструкции. Заштрихованная область соответствует «норме». Точки, отмеченные на Рис.2, как (о, ) и (х), соответствуют уровню сигналов, полученных при обследовании пациента в клинике. Точки (о) соответствует уровню нормы. Точки, отменные на Рис.2, как (х), соответствуют по клиническим наблюдениям увеличенной активности РЗ. Точки ( ) – уменьшенной активности. На этом же рисунке указаны три расчетные точки. Точка 2*, соответствующая «норме». Точка 3* получена решением задачи, в которой диэлектрическая проницаемость- ε5 для пятого слоя (рис.1а), относящегося к кости конечности увеличена по сравнению с табличными данными на 40%, а точка 1* соответствует решению при уменьшении ε5 на 40%. Представленный материал позволяет сделать следующий вывод: рассмотренная электродинамическая модель качественно подтвердила диагностические возможности метода ВЧ ближнепольного зондирования, метода-позволяющего по поверхностному зондированию биообъекта получать информацию о процессах, происходящих внутри его. Поставленные задачи могут решаться с помощью рассмотренной модели, так как она позволяет учитывать вклад ε и σ и их изменений в различных слоях биотканей под действием процессов метаболизма в биообъекте в оценку информационного сигнала при диагностике. Литература 1. Электрическая система регуляции процессов жизнедеятельности / Под ред. Г.Н.Зацепиной. М.: МГУ, 1992 2. В. О. Самойлов. Медицинская биофизика. СПб, Спецюли., 2007, 560с. 3. K. R. Foster and H. P. Schan // Crit Rev. Biomed. Eng., 1989, 17, p.25-104с. ELECTRODINAMIC MODEL OF THE NEAR-FIELD HIGH FREQUENCY METHOD OF BIOLOGICAL OBJECTS PROBING Baloshin Y.A., Sorokin A.A., Arsenev A.V., Volchenko A.N., Mehrengin M.V. 208
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
АКТУАЛЬНОСТЬ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА К ИССЛЕДОВАНИЮ ДИСТАНТНЫХ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ Васильев О.А. Центральная клиническая больница Российской академии наук, 119333, Россия, Москва, ул.Фотиевой 12, к.3, E-mail: ayama@mail.ru В современной науке сформировался определенный скептицизм к вопросу изучения дистантных биофизических межклеточных взаимодействий (ДВ). Причины этого скептицизма и отрицательного отношения не лишены оснований. При изучении ДВ не всегда достигается повторяемость экспериментов, эти сверхслабые взаимодействия трудно регистрировать, и они по своим эффектам на порядки уступают химическим взаимодействиям, очевидные успехи современной молекулярной биологии, протеомики практически не оставляют места для изучения сверхслабых взаимодействий [1]. Наконец, коммерциализация науки, давление и финансовые интересы фармакологической индустрии уводят фундаментальные исследования от изучения ДВ. Конечно, если стоимость разработки и внедрения в клиническую практику одного противоопухолевого препарата составляет примерно 1млрд.долларов [2], то в систему включаются и коммерческие интересы производителей лекарственных средств. Вместе с тем, накопленные гигантские объёмы информации по молекулярной биологии не всегда дают однозначные объяснения на давно известные и впервые обнаруженные явления в эмбриологии, экспериментальной онкологии, и тогда вновь приходится оперировать «предположениями», «гипотезами» [3], забывая о биофизике клетки. Важность биофизических изменений в канцерогенезе и опухолевой прогрессии еще неадекватно оценена онкологами [4,6]. Изучение спонтанной эмиссии фотонов культурами клеток [5,6], а также механизмов их действия на субклеточные структуры позволяют предположить, что может существовать, по аналогии с молекулярными сигнальными путями - сигнальные каналы биофизических ДВ [7], . Практическая медицина обладает большим опытом по физиотерапии, биорезонансной терапии с применением низкоинтенсивных источников излучения. Однако, многие молекулярные механизмы действия магнитотерапии, лазерной терапии (НИЛИ), КВЧ-терапии ещё не всегда объяснимы, а клинические исследования спланированы не всегда корректно и опережают фундаментальные. Проведено мало работ по изучению акустических межклеточных взаимодействий. Всё это выдвигает необходимость системных подходов в изучении биофизических межклеточных взаимодействий. Необходимо централизовать исследования по изучению ДВ, а сами исследования проводить по всем спектрам (частотам, модуляциям, поляризации) электромагнитных, акустических взаимодействий. Природа намного сложнее результатов наших экспериментов и всех наших мыслей о ней [8,9]. Отход от «стандартных» представлений о сущности биологических процессов, возможно, позволит принципиально пересмотреть многие схемы диагностики и лечения [10]. IMPORTANCE OF SYSTEMIC RESEARCH OF DISTANT CELL INTERACTION O.A. Vasilyev Central clinical hospital of the Russian Academy of Sciences, E-mail: ayama@mail.ru Литература Николаев Ю.А. // Дистантные информационные взаимодействия у бактерий, Микробиология, 2000, т.69, № 5, с. 597-605. 2. Корман Д.Б. // Основы противоопухолевой химотерапии. М. Изд-во Практическая медицина, 2006, с.23. 3. Gottschling D.E.// Глава 1. (Пер. с англ) Эпигенетика: от явления к области науки. В кн. Эпигенетика (Под ред. С.Д.Эллиса,Т.Дженювейна, Д.Рейнберга) М. Изд-во Техносфера, 2010, с. 21. 4. Pokorny J., Hasek J., Vanis J., Jelinek F. // Biophysical aspects of cancer – Electromagnetic mechanism. Ind. J Exp. Biol. Vol. 46, May 2008, pp. 310 – 321. 5. Popp F.A.// On the coherence of ultraweak photon emission from living tissues. In: Kilmister, C.W. (ed.): Disequilibrium and self-organisation. D. Reidel, Dordrecht-Boston 1986, pp. 207-230. 6. Popp F.A.// Cancer Growth and Its Inhibition in Terms of Coherence. Electromagnetic Biology and Medicine, 2009, Vol.28(1) pp.53-60. 7. Bei L.,.Hu T-H, Shen X.// Experimental examination on the possible optical interaction between two separate cell population - In: Biophotons (Edited by Jiin-Ju Chang) Kluwer Academic Publishers.1998, рр. 57-64. 8. Хабарова О.В. // Биоэффективные частоты и их связь с собственными частотами живых организмов. Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2002, №5, с. 56-66. 9. Levin M.// Bioelectromagnetics in Morphogenesis (2003 Wiley-Liss,Inc.)Bioelectromagnetics 24:рр.295-315. 10. Чернов В.Н. // Магнитофармакология – будущее слабых и сверхслабых электромагнитных полей. В кн: «Человек и магнитные поля» Сб. докл. на 1-й международной конференции, Саров, 2005, С. 368. 1.
209
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МЕХАНИЗМ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ СВЕРХНИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С СЕПСИСОМ Владимирова Е.С., Волошина Т.Г.1., Горбунов А. М.2 НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, Москва, Россия, 1 ФГОУ ИПК Федерального медико-биологического агентства, Москва, Россия; 2 Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, Россия,119071, Ленинский проспект, 31, корп. 4, E-mail: socolova@phyche.ac.ru Традиционное лечение больных сепсисом является проблемным, в связи с тем, что микроорганизмы, вызывающие сепсис, преимущественно являются резистентными к современным антибиотикам. Для эффективной терапии проводятся поиски новых физических методов воздействия на организм. В практической медицине в последнее время является применение слабых постоянных и переменных магнитных полей. В лечебных целях величина напряженности электромагнитного поля (ЭМП) при этом варьируется в пределах 10-2 – 5·10-2 Тл. Следует отметить, что чем больше физико-технические параметры ЭМП отличаются от естественных для живого организма, тем значительнее риск развития у пациента при его назначении с терапевтической целью разного рода нежелательных, побочных эффектов. Для лечения 35 пациентов с сепсисом (наряду с проводимой комплексной терапией) в качестве сверхслабого источника излучения (10-11-10-9 Тл, соизмеримой с излучением биосистем ) использовалась магнитная карта, намагничивание которой проводили с помощью специальной технологии. Применение для лечения выше указанного способа было связано с безысходностью течения патологического процесса на фоне крайне тяжелого состояния. В качестве объектов исследования использовали плазму крови пациентов до и после наложения магнитной карты. Изменение структуры контролировали на Фурье-ИК-спектрометре Перкин-Элмер 2000 в области 4000 - 400 см-1, а биохимический анализ и КОС (кислотно-основное состояние) осуществлялся по стандартной методике. Из литературных источников известно, что по мере жизнедеятельности плазменные белки подвергаются денатурационным превращениям, приводящим к утрате выполнения определенной биологической функции, затем они покидают кровяное русло. И если внешние и внутренние раздражители превышают возможности физиологической защиты, то это приводит к дополнительному повреждению структуры белковых молекул, а значит - к тяжелым нарушениям в организме. По данным биохимического анализа и КОС у пациентов наблюдается снижение парциального давления кислорода в венозной крови ниже 25 мм.рт.ст. и резкий скачок лактата до 3 единиц и более. После магнитной терапии несмотря на дальнейшее падение парциального давления кислорода лактат уменьшается до нормы и состояние пациентов улучшается; нормализуется температура, Ph крови и наблюдается адекватное реакция организма на проводимое лечение. Падение парциального давления кислорода в крови после действия магнитной карты, вероятно, связано с образованием в крови перекиси водорода, что связано с усилением обменных процессов. По данным спектрального анализа плазмы крови у пациентов с патологией, после действия магнитной карты, наблюдается значительное уменьшение интенсивности полосы поглощения при 1500-1510 см-1 (разупорядоченная структура белка, β- форма) и увеличение интенсивности полосы поглощения при 1540-1550 см-1 (упорядоченная структура белка, α- спираль). Кроме того наблюдается появление полос поглощения в области 1600 - 1700 см-1 (ионизированная COO- группа) и 1740 см-1 (неионизированная COOH- группа). Появление ионизированных и неионизированных карбоксильных групп можно объяснить разрушением α спирали, приводящей к конформационным изменениям в структуре белка. То есть под действием магнитного поля происходит как фрагментация так и восстановление поврежденных белков. Таким образом на основании выше изложенного можно сказать, что лечебный эффект действия ЭМП заключается в дополнительном образовании активных форм кислорода, что приводит к деструкции дефектных белков (токсинов, вирусов, бактерий, и т. д.) с последующей их утилизацией и восстановлением поврежденных белков. ULTRALOW INTENSITY MAGNETIC FIELDS EXPOSURE MECHANISM FOR THE SEPSIS PATIENTS TREATMENT Vladimirova E.S., Voloshina T.G.1, Gorbunov A.M.2 SRI Emergency Care. N.V Sklifosovsky, Russia, Moscow; FSEI APE Federal medical-biological agency Russia, Moscow; 2Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciencies , E-mail: socolova@phyche.ac.ru
210
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВЫЙ МЕТОД БЕЗ МЕДИКАМЕНТОЗНОЙ КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА Габдуллина Е.Ж., Цицурин В.И., Клейнбок И.Я. Институт физиологии человека и животных КН МОН РК, 050060, Казахстан, Алматы, проспект аль-Фараби, 93, E-mail: elzadag@mail.ru В коже человека нами выявлены и изучены зоны преимущественной концентрации рецепторов, воспринимающих определенные диапазоны «тепловых» и «холодовых» температур (термочувствительные зоны кожи). При стимуляции каждой термочувствительной зоны адекватным температурным воздействием запускается ответная реакция терморегуляции, которая осуществляется с помощью нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой, дыхательной систем, реакций обмена веществ и т.д. При этом каждая термочувствительная зона задействует свой набор систем, в определенной комбинации. На основании полученных данных об особенностях температурной чувствительности кожи человека нами разработан метод адекватной температурной стимуляции термочувствительных зон кожи. Он заключается в дозированном нагревании и охлаждении выявленных чувствительных зон кожи в строго определенных температурных режимах. Метод позволяет проводить: коррекцию донозологических состояний, лечение вегетососудистой дистонии, артериальной гипертонии I и II стадии, нормализацию функций органов грудной клетки, органов брюшной полости и малого таза (тонкий и толстый кишечник, придатки матки) лимфатической системы, шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника путем адекватной температурной стимуляции чувствительных зон кожи. Он может применяться также для снятия утомления, повышения общей работоспособности и функции тех или иных систем организма. Для проведения коррекции функционального состояния организма человека был создан прибор для температурной стимуляции (ПТС). На рис. 1 представлен опытный образец прибора
Рис. 1. Прибор для температурной стимуляции Электропитание ПТС осуществляется от напряжения постоянного тока 12В±3% и 27В±5%. ПТС обеспечивает поддержание температуры в диапазоне от 39єС до 42єС и от 18С до 20С, автоматическое поддержание заданной температуры, а также контроль и регулировку температуры в указанном диапазоне. ПТС обеспечивает бесперебойную работу в непрерывном режиме не менее 3 минут. Метод апробирован как в лабораторных условиях, так и при лечении людей, подвергавшихся действию ионизирующей радиации в поликлиническом отделении Института радиационной медицины и экологии г. Семей. В 68% случаев получен положительный результат. Результаты проведенной работы, являются подтверждением того, что в организме существует сенсорный контроль за функциональным состоянием висцеральных систем со стороны рецепторного аппарата кожи, тонус которого, в свою очередь, регулируется функцией висцеральных систем. Иными словами, получено еще одно доказательство прямой и обратной связи между сенсорным аппаратом кожи и функцией висцеральных систем. ESSENTIALLY NEW METHOD WITHOUT MEDICAMENTOUS CORRECTION OF THE FUNCTIONAL CONDITION OF THE HUMAN BODY Ye.Zh.Gabdullina, V. I.Tsitsurin, I.Ya.Kleinbock Institute of Human and Animal Physiology of the Ministry of Education and Science Republic of Kazakhstan, E-mail: elzadag@mail.ru
211
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СОСТОЯНИЕ СОМАТО-ВИСЦЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА ПРИ АДЕКВАТНОМ ТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЗОНЫ КОЖИ Габдуллина Е.Ж., Цицурин В.И., Клейнбок И.Я. Институт физиологии человека и животных КН МОН РК, 050060, Казахстан, Алматы, проспект аль-Фараби, 93, E-mail: elzadag@mail.ru Для исследования состояния сомато-висцеральных систем организма при воздействии термостимуляции кожи исследуемых зон на те или иные органы и системы организма, использовали метод анализа фотографий, полученных в результате регистрации эффекта Кирлиан 1,2,3. Метод позволяет с помощью специальной фотографической техники запечатлеть энергетическое поле организма и ставить определенный диагноз его состояния. Получаемые фотографические снимки отражают функциональное состояние как организма в целом, так и отдельных его органов и систем. Он основан на представлении о том, что выявляемые энергетические картины отражают состояние определенных органов и систем. При этом энергообеспечение происходит через подушечки пальцев рук и ног, где начинаются и заканчиваются энергетические меридианы, соответствующие определенным органам или их системам. При температурной стимуляции каждой из термочувствительных зон у всех обследованных наблюдались идентичные по направленности, но разные по выраженности реакции. По-видимому, это связано с индивидуальными различиями в функциональном состоянии их организма на момент исследования. Так при исследовании одной из таких зон до термостимуляции контур свечения вокруг пальцев правой и левой руки свидетельствовал о том, что активны все системы организма. При этом была повышена активность поясничного отдела позвоночника; понижена активность органов грудной клетки; наблюдалось напряжение структур головного мозга, дренирующих систем, очень слабо выражена энергетика органов брюшной полости. Затем мы специальным термодом воздействовали на эту же термочувствительную кожную зону температурами теплового и холодового диапазона. При воздействии тепла контур свечение вокруг пальцев обеих рук говорит о том, что активны все системы организма. Однако появилось напряжение в зоне прямой кишки и поясничного отдела позвоночника, повысилась энергетическая активность органов грудной клетки, подавлена энергетическая активность эпифиза, гипоталамуса, поджелудочной железы, надпочечника, регенеративных органов, подавлена энергетическая активность тонкого кишечника, легких и бронхов. Все остальные системы повысили свою активность. При воздействии холода свечение вокруг пальцев, свидетельствует о том, активны все системы. Наиболее активны тонкий кишечник и шейный отдел позвоночника, регенеративные органы, поджелудочная и щитовидная железы и особенно сердечно-сосудистая и лимфатическая системы. На рисунке 1 показано состояние организма обследуемого до и при температурном воздействии на кожу зоны № 1.
а б в Рис.1. Энергетическое состояние организма обследуемого до воздействий (а) и при дозированном тепловом (б) и холодовом (в) воздействии на кожу зоны № 1 Из приведенных данных ясно, что нагревание или охлаждение кожи в исследуемых зонах оказывает значительный стимулирующий эффект на энергетическое состояние большинства систем организма. При этом термостимуляция каждой из зон оказывает преимущественное воздействие на функциональное состояние определенных систем и органов. CONDITION SOMATO-VISTSERAL SYSTEMS OF THE HUMAN BODY AT ADEQUATE TEMPERATURE INFLUENCE ON SENSITIVE ZONES OF THE SKIN Ye.Zh.Gabdullina, V. I.Tsitsurin, I.Ya.Kleinbock Institute of Human and Animal Physiology of the Ministry of Education and Science Republic of Kazakhstan, E-mail: elzadag@mail.ru
1. 2. 3.
Литература Бондарев В.М. Моноимпульсная плазмография. – Алматы, 1997. 38с. Mandel P. Energetische Terminalpunct. – Diagnose, 1990. 203p Инюшин В.М., Шабаев В.П. Пространственно-временная структура биоплазменного тела человека. – Алматы: ред. «Золотая книга», 2007. Часть 1. 144с.
212
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА ПРИРОДЫ И ТЕЧЕНИЯ ПСИХОСОМАТИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Н.Р.Галль Физико-Технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН, Политехническая ул., 26, Санкт-Петербург, 194021, Россия, E-mail: gall@ms.ioffe.ru Широко известно, что значительное число заболеваний в рамках современной научной медицины не могут быть ни объяснены, ни достаточно эффективно вылечены. В первую очередь речь идет о длительных, хронических или вяло текущих заболеваниях. Тем не менее известны эффекты мгновенного исцеления словом, исцеления музыкой, исцеления верой, в том числе путем принятия плацебо. Однако, современная медицина, в рамках господствующего фармакологического подхода, стремится свести каждое заболевание к биохимическим изменениям в теле или в органе, с тем, чтобы это изменение можно было купировать соответствующим лекарством или группой лекарств. И мы знаем, что в значительном числе случаев этот путь весьма продуктивен. При чем же здесь психика и тем более дух? В 2007 – 2009 гг нами была предложена молекулярно-биофизическая модель функционирования живой системы, основанная на одновременном учете трех факторов: молекул биополимеров, водной среды и электромагнитных полей. Именно электромагнитные поля, в форме специфических потоков энергии приводят к возникновению возбужденно-колебательного состояния молекул биополимеров и особого, фрактальноструктурированного состояния водной подсистемы. Именно наличие этих состояний и создают на миолекулярном уровне ту специфику, которую мы называем словом «жизнь». Минимальный уровень живого – молекулярная ячейка; следующий за ней – клетка, объединяющая боле 10 миллиардов ячеек и управляющая их работой путем выдачи специфических энергетических потоков. Еще выше – многоклеточный организм, который объединяет несколько десятков миллиардов клеток. Со времен работ Л.Штерн в физиологии мы выделяем два основных канала организменной регуляции: нервный и гуморальный, во многом дополняющие друг друга; но есть и третий канал, о чем убедительно свидетельствуют успехи биорезонансной терапии: электромагнитное излучение, пронизывающее все тело человека. Человек – составное существо, у него есть его собственная психика, которую он осознает только частично, и психический центр тела, который человек, как правило не осознает никак. Любое заболевание начинается с психической, или даже духовной неполадки (первичной причины), и реакции на нее телесного психического центра. Генерируемые этими центрами электромагнитные поля с неправильными амплитудными и частотными характеристиками нарушают нормальные механизмы поддержания гомеостаза на уровне как отдельных клеток, так и тела в целом, и продуцируют паталогические регуляторные очаги в теле, т.е. вторичные причины болезни. Наконец на следующем шаге эти паталогические очаги атакуются внешними антигенами, бактериями, вирусами или токсинами, вызывая наблюдаемую болезнь. В современной пропедевтике все поставлено с ног на голову: именно эти третичные причины и считают «этиологией» заболевания, вторичные причины трактуют как симптомы, а о первичных причинах или не догадываются, или просто молчат. Однако каждый из перечисленных ниже шагов обладают собственной относительной автономией. Даже при исчезновении первичного стимула или стимула более высокого ранга, процесс не затухает сразу: при своем возникновении он создал некие контура автоматического регулирования, поддерживающие патологическое состояние и обладающие инерцией. Однако «уставкой» для любого такого контура являются электромагнитные потоки (а также нейро-гуморальные регуляторные потоки), создаваемые на более высоком «этаже» развития заболевания: когда эта «уставка» исчезает или переходит на поддержание нормального функционирования, патологическое состояние исчезает достаточно быстро. Это дает нам научную базу для классификации терапевтических средств: на каком уровне они воздействуют на болезнь? Лекарства типа антибиотиков губят бактерии – человек выздоравливает от острого заболевания, но его предпосылки остаются и здоровья нет, есть только ремиссия. Препараты группы аспирина (по сути наркотики) блокируют восприятие телом сигналов телесного психического центра: субьективно человек чувствует себя гораздо лучше, но это тоже не выздоровление, а ремиссия. И лишь трансформация первичного психического центра, да еще желательно устойчивая, ведет к подлинному выздоровлению не только тела, но и человека в целом. Мы называем заболевание психосоматическим, когда роль внешних антигенов в развитии патологии невелика и патологические процессы в теле тоже не зашли далеко; тогда трансформации в психике ведут почти к мгновенному выздоровлению. Автор несколько месяцев наблюдал течение психосоматического заболевания у больного Г. 50-ти лет; обладая высокоинтегрированной психикой больной был способен давать подробный и адекватный отчет не только о своем физическом и физиологическом состоянии, но и о психических процессах, по крайней мере тех, которые он был в состоянии осознать. Это позволило конкретизировать представление о роли психического фактора в генезисе и течении психосоматического заболевания. MOLECULAR BIO-ENERGETIC BASIS OF PSYCHO-SOMATIC DISEASES N.R.Gall Ioffe Physico-Technical Institute, Saint-Petersburg, RU, gall@ms.ioffe.ru 213
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
НОВЫЙ ПОДХОД В ИЗУЧЕНИИ ВЛИЯНИЯ СЛАБЫХ И СВЕРХСЛАБЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА СОСТОЯНИЕ АДАПТИВНОГО ИММУНИТЕТА Гевондян Н.М., Алехин А.И.1, Карев В.А.1, Карева О.В.1, Кацалап С.Н.1, Загустина Н.А.2, Трофимова И.Б.3, Гевондян В.С. Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (ИБХ), 117997, Россия, г. Москва, улица Миклухо-Маклая, дом 16/10, E-mail: nmgevondyan@mail.ru 1 Федеральное государственное бюджетное учреждение здравоохранения Центральная клиническая больница Российской академии наук (ЦКБ РАН), 117593, Россия, г. Москва, Литовский бульвар, дом 1А, E-mail: Alehin.CKB@mail.ru 2 Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственный центр «Потенциал», 198216, Россия, Санкт-Петербург, бульвар Новаторов д. 49, оф.66, E-mail: s_zna@mail.ru 3 Московский государственный медико-стоматологический университет, 127473, Россия, г. Москва, ул. Делегатская, д.20, стр.1, E-mail: ibt@list.ru В настоящее время накоплен обширный материал по биостимулирующему воздействию лазерного излучения на антиоксидантные системы, мембранные структуры клеток, репарационные процессы в коже, нервной и костной тканях, микроциркуляцию, снижение воспалительных процессов в тканях и иммунную систему (ИС). Последняя оказалась наименее изученной ввиду отсутствия знаний и четких лабораторных критериев диагностики узловых звеньев патогенеза вторичной иммунной недостаточности (ВИН). Поиск в этом направлении позволил нам выявить самое уязвимое звено ИС – фолдинг антител в плазматических клетках (ПК), который предопределяет структурные, функциональные и протективные свойства секретируемых антител. Супрессия этого звена, возникающая на самых ранних этапах действия этиотропных агентов, ведет к нарастанию антител с низким авидитетом, неспособных выполнять защитные и эффекторные функции, и, таким образом, к развитию иммунодефицитных синдромов (инфекционный, аллергический, аутоиммунный, лимфопролиферативный, опухолевый и др.). Создание технологии диагностики ВИН на основе новых представлений о структуре и функции антител позволили нам провести глубокое изучение патогенеза ВИНассоциированных заболеваний, выявить сильную корреляцию между супрессией фолдинга антител в ПК и клиническими проявлениями иммунодефицитных синдромов, а также определить взаимосвязь авидитета антител с показателями клеточного и гуморального иммунитета. Кроме того, удалось доказать прямое влияние квантов света на структуру IgG и разработать способы трансформации антител из низкоавидного в высокоавидное состояние in vivo и in vitro путем селективного воздействия на четвертичную структуру белка или на фолдинг антител, а также создать на этой основе патогенетически обоснованные способы иммунокоррекции ВИН, тест-систему для контроля эффективности терапии и подойти к изучению иммунотропных свойств электромагнитных воздействий на биообъект. С этой целью были протестированы физиотерапевтические устройства: фотоматричные системы нового поколения для лечения протяженных патологий, лазерные - для внутрисосудистого облучения крови и фотодинамической терапии, и для мезодиэнцефальной модуляции (МДМ), активирующей нейроэндокринные центры головного мозга. Изучено также комбинированное воздействие на биообъект в сочетании облучения с другими факторами - физическими, химическими, биологическими или лекарственными препаратами. При этом об иммунотропном действии судили на основании изменения соотношения высоко- и низкоавидных антител в сыворотке крови и секретах, о реакции функциональных систем организма на проводимую терапию - на основании данных ксипотенциалометрии. Анализ результатов исследования показал, что активация иммунной системы носила фазовый характер, зависела от тяжести течения заболевания, индивидуальных особенностей организма и коррелировала с потенциалом биологически активных точек. Таким образом, нами разработан принципиально новый подход оценки влияния слабых и сверхслабых излучений на основании определения индекса авидности антител G класса и данных кси-потенциалометрии. NEW APPROACH TO STUDYING THE INFLUENCE OF WEAK AND SUPERWEAK RADIATIONS ON CONDITION OF ADAPTIVE IMMUNITY Gevondyan N.M., Alehin A.I.1, Karev V.A.1, Kareva O.V.1, Katsalap S.N.1, Zagustina N.A.2, Trofimova I.B.3, Gevondyan V.S. M.M. Shemyakin and Yu.A. Ovchinnikov Institute of bioorganic chemistry of the Russian Academy of Sciences, 117997, Russian Federation, Moscow, GSP-7, Ul. Miklukho-Maklaya, 16/10, E-mail: nmgevondyan@mail.ru, 1 Institution of Russian Academy of Science Centre Clinical Hospital, Russian Federation, 117593, Moscow, Litovskyi bulvar, 1A, E-mail: Alehin.CKB@mail.ru 2 Limited Liability Company Research and development centre «Potential», 198216, Russian Federation, Saint Petersburg, Boulevard Novatorov, 49-66, E-mail: s_zna@mail.ru 3 Moscow state medico-stomatologic university, 127473, Russian Federation, Moscow, Delegatskaya St., 20, E-mail: ibt@list.ru
214
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ВНУТРИВЕННОГО ЛАЗЕРНОГО ОБЛУЧЕНИЯ КРОВИ НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ IgG ПРИ ВТОРИЧНОМ ИММУНОДЕФИЦИТЕ Гевондян Н.М., Алехин А.И. 1, Кацалап С.Н.1 Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии им. Академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (ИБХ), 117997, Россия, г. Москва, улица Миклухо-Маклая, дом 16/10, E-mail: nmgevondyan@mail.ru 1 Федеральное государственное бюджетное учреждение здравоохранения Центральная клиническая больница Российской академии наук (ЦКБ РАН), 117593, Россия, г. Москва, Литовский бульвар, дом 1А, E-mail: Alehin.CKB@mail.ru В настоящее время накоплен обширный материал по биостимулирующему и иммунокоррегирующему действию низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) во всех областях медицины. При этом наиболее распространенным способом терапевтического воздействия является внутривенное лазерное облучение крови (ВЛОК), основанное на воздействии энергии кванта на кровь непосредственно в сосудистом русле. Известно, что под действием НИЛИ улучшаются кислородно-транспортные функции эритроцитов, реологические свойства крови, трофика и микроциркуляция органов и тканей, нормализуются обменные и энергетические процессы, обеспечивающие физиологические функции организма. Кроме того, лечебный эффект ВЛОК сопровождается коррекцией некоторых звеньев клеточного и гуморального иммунитета: повышается фагоцитарная активность макрофагов, увеличивается содержание иммуноглобулинов А, М, G, изменяется уровень циркулирующих иммунных комплексов, лимфоцитов и их субпопуляций. Однако также известно, что перечисленные выше показатели иммунного статуса слабо коррелируют с клиническими проявлениями патологии, а в 30-40% случаев и вообще не изменяются. В связи с чем, до сих пор нет четкого единого представления о механизме иммунотропного действия ВЛОК и, соответственно, нет адекватного способа лабораторного контроля эффективности лазерной терапии. В предыдущих исследованиях нами был показан эффект прямого действия НИЛИ in vitro на четвертичную структуру низкоавидных антител G класса в сыворотке крови пациентов со вторичным иммунодефицитом, а также препаратов IgG, выделенных из исследуемых сывороток. При этом индикатором наличия вторичной иммунной недостаточности являлось снижение (до 25% и ниже) содержания функционально активных высокоавидных нормальных антител и нарастание (до 75-95%) низкоавидных функционально не активных специфических антител. Трансформирующий эффект НИЛИ определяли с помощью диагностической тест-системы, созданной на основе разработанных нами принципиально новых критериев оценки авидности антител. Целью настоящего исследований являлось изучение действия НИЛИ на структурные и функциональные свойств антител G класса у больных ВИН путем внутрисосудистого лазерного облучения крови излучением красного диапазона длин волн (632,8 nm), мощности излучения на выходе световода - 1,5 мВт и времени экспозиции – 10 мин. Отличительной особенностью больных псориазом (n=22), подвергшихся ВЛОК, являлось высокое содержание (75-88%, при норме 0-25%) функционально неактивных низкоавидных антител G класса и низкое – высокоавидных антител (12-25%, при норме 80-100%). Снижение авидитета носило стойкий поликлональный характер, не зависело от антигенной специфичности антител и степени выраженности клинических проявлений заболевания. Иммуномодулирующий эффект ВЛОК оценивали на основании изменения авидности антител после каждой процедуры облучения. Как показали результаты исследования, у большинства больных ВИН отмечались две фазы активации иммунной системы. Первая характеризовалась увеличением уровня антителогенеза, при этом содержание высокоавидных антител оставалось неизменным. Вторая - увеличением уровня высокоавидных антител и развитием клинической ремиссии. Сроки наступления второй фазы носили индивидуальный характер и зависели от тяжести заболевания и степени выраженности иммунологической недостаточности. Нарастание высокоавидных антител коррелировало с клиническими проявлениями ремиссии. Таким образом, следует отметить, что фаза обострение практически всегда связана с нарастанием низкоавидных функционально не активных антител, способствующих персистенции аллергенов и патогенов в крови и обострению клинических проявлений заболевания, тогда как фаза ремиссии – с увеличением высокоавидных антител, способствующих десенсибилизации организма и развитию клинической ремиссии. Таким образом, нами впервые показано прямое иммунотропное действие НИЛИ при применении ВЛОК. STADYING OF INFLUENCE OF INTRAVENOUS LASER RADIATION OF BLOOD ON FUNCTIONAL ACTIVITY OF IgG AT SECONDARY IMMUNE INSUFFICIENCY Gevondyan N.M., Alehin A.I. 1, Katsalap S.N. 1 M.M. Shemyakin and Yu.A. Ovchinnikov Institute of bioorganic chemistry of the Russian Academy of Sciences, 117997, Russian Federation, Moscow, GSP-7, Ul. Miklukho-Maklaya, 16/10, E-mail: nmgevondyan@mail.ru, 1 Institution of Russian Academy of Science Centre Clinical Hospital, 117593, Russian Federation, Moscow, Litovskyi bulvar, 1A, E-mail: Alehin.CKB@mail.ru
215
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЗМЕНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СЕРДЦА СПОРТСМЕНОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭМИ КВЧ Грабовская Е.Ю., Назар М.О.А.Р., Мишин Н.П. Таврический национальный университет им. В.И.Вернадского, 95017, Украина, АР Крым, Симферополь, ул. Студенческая 10/12, E-mail: grabovskaya13@mail.ru В настоящее время рост спортивных результатов характеризуется ростом общей величины тренировочных нагрузок, приводящей к повышению частоты и интенсивности стрессовых ситуаций и выполнению повторной тренировочной работы на фоне недовосстановления функциональных возможностей организма. Поэтому одним из важнейших условий интенсификации тренировочного процесса и дальнейшего повышения спортивной работоспособности является систематическое использование восстановительных средств. В этом плане перспективным может оказаться применение низкоинтенсивных электромагнитных излучений (ЭМИ) крайне высокой частоты (КВЧ). Данные различных авторов говорят о том, что этот физический фактор физиологичен, хорошо сочетается с другими методами, не имеет отдаленных, неблагоприятных последствий и абсолютных противопоказаний. Однако в отечественной и зарубежной литературе сведений об использовании ЭМИ КВЧ для коррекции функционального состояния сердечнососудистой системы спортсменов практически нет. В связи с вышесказанным, целью нашего исследования явилось изучение эффективности применения низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ для коррекции функционального состояния сердечно-сосудистой системы спортсменов разных специализаций. В исследовании принимали участие 40 человек, в возрасте 18–22 лет, специализирующихся в игровых видах спорта (1 группа, n=13) и единоборствах (2 группа, n=12), а также студенты, не занимающиеся спортом (3 группа, n=15). Проводилось изучение влияния ЭМИ КВЧ на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы (ССС). Источником ЭМИ КВЧ служил терапевтический генератор “КВЧ. РАМЕД-ЭКСПЕРТ–01”. Технические характеристики аппарата: рабочая длина волны – 7,1мм; частота излучения – 42,3 ГГц; плотность потока мощности облучения – 0,1 мВт/см2. Воздействие производилось на биологически активную точку VC17 (тань-чжун). Время воздействия – 30 минут. Исследование функционального состояния ССС проводилось до начала курса КВЧ-воздействия, после 1-го, 5-го и 10-го сеансов. Исследование функциональных характеристик сердца производили с помощью регистрации основных гемодинамических показателей (ЧСС, АДсист., АДдиаст., САД, СО, CВ, ОПСС). При регистрации ЭКГ в покое определялась длительность следующих интервалов во II отведении: R-R (с), PQ (с), QRS (с), QT (с). Как показали проведенные исследования, под влиянием 10-кратного воздействия ЭМИ КВЧ на биологически активную точку VC17, у обследуемых всех трех групп происходит изменение основных гемодинамических показателей и электрической активности миокарда. В группе спортсменов-игровиков после курса КВЧ-воздействия произошло снижение АДсист., АДдиаст., САД; величина СО увеличивалась 37,5% (р≤0,001), СВ увеличился на 37,3 % (р≤0,001), ОПСС существенно понизилось – на 29,8 % (р≤0,002). Можно говорить о переходе ССС на более экономичный режим функционирования, при котором тип кровообращения приобретает признаки емкостного. Анализ особенностей электрической активности сердца у спортсменовигровиков после КВЧ-воздействия позволяет констатировать наличие функциональных перестроек, заключающихся в достоверном уменьшении длительности интервалов PQ и QRS (р≤0,01, р≤0,05 соответственно). Следовательно, адаптация ССС к действию ЭМИ КВЧ осуществляется при наличии положительного дромотропного эффекта. В группе единоборцев величина некоторых гемодинамических показателей изменилась незначительно: СО увеличился на 6,4 % (р≥0,05), СВ – на 1,3 %, ОПСС понизилось на 9,4 % (р≤0,05). Однако отмечены достоверные изменения ЧСС – на 11,2 %, интервала R-R – на 10,6 %, интервала QT – на 5,5 % (р≤0,01, р≤0,01, р≤0,05 соответственно). Такие изменения могут свидетельствовать о развитии отрицательного хронотропного эффекта. В группе студентов, не занимающихся спортом, произошло снижение АДсист., АДдиаст., САД; ЧСС снизилась на 11,6 % (р≤0,05), СО увеличился на 5,4 % (р≤0,05), СВ – на 24,0 % (р≤0,001), ОПСС понизилось на 24,3 % (р≤0,001). Данные изменения свидетельствуют об экономизации функционирования ССС. При анализе электрической активности сердца было зафиксировано уменьшение интервала R-R на 12,8 % (р≤0,05), а также недостоверное увеличение интервалов PQ и QT на 4,5 % и 2,3 % соответственно. Это может свидетельствовать о развитии, в первую очередь отрицательного хронотропного эффекта. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что после 10-кратного воздействия низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ на биологически активную точку VC17 у спортсменов разных специализаций и студентов, не занимающихся спортом, происходит экономизация работы сердца, выражающаяся в развитии отрицательного хронотропного эффекта, положительного инотропного и дромотропного эффектов. По мнению некоторых авторов это может говорить о снижении симпато-адреналовых влияний на сердце. ROLE OF ULTRA-HIGH FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD (UNF EMF) IN THE FUNCTIONAL CORRECTION OF CARDIOVASCULAR SYSTEM OF ATHLETES E. Grabovskaya, Nazar M.O.A.R., N. Mishin Taurida V.I. Vernadsky National University, E-mail: grabovskaya13@mail.ru 216
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МЕТОД ВИБРОИЗОБРАЖЕНИЯ И NLS-ДИАГНОСТИКА – СОВРЕМЕННАЯ ОСНОВА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В.М. Гукасов, Ю.А.Шовкопляс, В.А.Минкин, Ю.П. Козлов Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт – Республиканский исследовательский научно-консультативный центр экспертизы» (ФГБНУ НИИ РИНКЦЭ). 123995, Россия, Москва, Антонова-Овсеенко д. 13 стр.1, E-mail: gvad@extech.ru Одним из важных моментов сферы экологической безопасности человека является разработка методов исследования и коррекции, при которых сами методики исследования не являются добавочной ЭМ нагрузкой на организм. Использование естественной освещенности, как способа получения определенных знаний об организме человека и фазово-волнового резонанса, как раз и будет соответствовать наиболее оптимальным условиям. Технология, представляемая в данном сообщении, относится к биометрии, объединяющей в настоящее время физику, математику, медицину и психологию для измерения биологических и/или поведенческих характеристик человека с целью идентификации его личности и психофизиологического состояния и коррекции их патологических сдвигов. Метод, носящий название «ВиброИзображение», измеряет и анализирует микродвижения человека и позволяет регистрировать смещение центра тяжести человека с точность до нескольких нанометров. Виброизображение для психологии аналогично изобретению микроскопа для биологии (в нашем случае его можно именовать нанопсихологией) [1]. Можно вести бесконечные дискуссии о сходстве относительно близких эмоциональных состояний типа ярость-гнев, спокойствиеусталость, радость-счастье и др., но пока эти характеристики субъективны и не формализованы - невозможно договориться о сути каждого термина. Методика позволяет выделять более 20 психологических состояний (оценив графически и в % соотношении), защищена патентами РФ RU2187904, RU2289310, США. Нелинейная система диагностики (NLS) позволяет на информационно-волновом уровне проводить коррекцию патологической составляющей состояния человека в реальном масштабе времени на основе создания инверсных спиновых моментов [2]. Сочетанное использование двух указанных методов дает возможность определить момент достижения оптимального результата коррекции и прекращения активного воздействия. На основе указанных методик создан бесконтактный, дистанционный детектор лжи, комплекс дистанционного выявления агрессивно настроенных лиц, мониторный комплекс определения уровня работоспособности человека и др.
Рис.1. Пациент в состоянии агрессии «VIBROIMAGE» METHOD AND NLS-DIAGNOSIS – CONTEMPRARY BASIS OF ECOLOGICAL SAFETY V.M.Gukasov, Yu.A.Shovkoplyas, V.A.Minki, Kozlov Y.P. Federal research centre for projects evaluation and consulting services, E-mail: admin@extech.ru Литература 1. Минкин В.А. Виброизображение.- СПб: РЕНОМЕ, 2007. 2. Шовкопляс Ю.А., Новиков В.Т., Гаврилов А.А., Гукасов В.М. Компьютерно-суперсенсорные системы нелинейного анализа – как один из методов биорезонансной терапии. – М: IV Международная конференция «Теоретические и клинические аспекты применения биорезонансной и мультирезонансной терапии», Тезисы докладов, Часть II, 1998, с. 232-236.
217
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О БЕЗОПАСНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СО СПЕЦИАЛЬНО ВЫБРАННЫМИ БИОТРОПНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ Девяткова Н.С., Лобкаева Е.П., Синельникова И.А. Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный Ядерный Центр Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ), 607190, Россия, г. Саров, Нижегородская обл., пр. Мира, 37 E-mail: nata@bfrc.vniief.ru В работе представлены результаты обобщенного анализа проведенных экспериментальных и клинических исследований по обоснованию безопасности применения низкочастотного магнитного поля (НМП) со специально подобранными параметрами. Внешним фактором являлось НМП с максимальным значением магнитной индукции до 3,5 мТл, причем режимы воздействия подбирались методом сопоставления и согласованности спектров мощности сигналов НМП и флуктуации сердечного ритма (сигнал ЭКГ) биообъектов. В результате экспериментальных исследований на лабораторных животных показано, что НМП не изменяет среднюю продолжительность жизни, систему клеточного обновления, гематологические показатели крови и клеточный состав костного мозга лабораторных животных. В то же время наблюдали изменения соотношения содержания форменных элементов периферической крови: увеличение количества лимфоцитов, снижение содержания нейтрофилов при отсутствии изменений в содержании лейкоцитов и эозинофилов, что характерно для формирования неспецифического адаптационного синдрома – реакции активации. В костном мозге при стабильном уровне содержания миелокариоцитов, увеличивался лейкоэритробластический индекс до значения 3:1 по сравнению с контрольным значением, равным 2:1. Наблюдаемые сдвиги в периферической крови и костном мозге по всей вероятности, связаны с усилением миграционных процессов кроветворных клеток и являются результатом защитно-компенсаторной реакции [1, 2]. В клинических исследованиях по внедрению разработанного метода подбора индивидуальных параметров НМП для лечения артериальной гипертензии показано, что магнитное поле за весь период наблюдения практически не изменяло показатели артериального давления здоровых пациентов. В вегетативном статусе (оценка по вопроснику А.М. Вейна) достоверных изменений также зафиксировано не было. По вариабельность ритма сердца, по показателям транскраниальной допплерографии, а также показателям тревоги и депрессии (по шкале госпитальной тревоги и депрессии) были отмечены незначительные изменения, однако все отмеченные колебания оставались в пределах нормы [3]. В целом, применение НМП с индивидуально подобранными параметрами не вызывало достоверных изменений по всем исследуемым показателям в группах здоровых пациентов, а имеющиеся незначительные отклонения находилисься в пределах нормальных значений. Таким образом, НМП со специально выбранными биотропными параметрами не приводит к значительным изменениям в состоянии здорового организма животных и человека. Причем, вызванные НМП незначительные отклонения находятся в пределах нормальных значений и являются результатом ответной защитно-компенсаторной реакции организма, что свидетельствует о его безопасности и возможности применения данного метода в клинической практике. SAFETY ABOUT APPLICATIONS OF A MAGNETIC FIELD WITH SPECIALLY CHOSEN PARAMETERS IN A CLINICAL PRACTICE Devjatkova N.S., Lobkaeva E.P., Sinelnikov I.A. The federal state unitary enterprise the Russian Federal Nuclear Center - the All-Russia scientific research institute of experimental physics, 607190, Russia, Sarov, the Nizhniy Novgorod region, the prospectus of the World, 37, E-mail: nata@bfrc.vniief.ru Литература 1. Девяткова Н.С., Лобкаева Е.П., Зуев В.В.// Ослабление лучевого поражения организма за счёт повышения неспецифической резистентности организма, вызванной действием слабого переменного магнитного поля. Материалы IV Международного Конгресса. Санкт-Петербург Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине. – 2006, С. 52. 2. Krayukhina K. Yu, Lobkaeva E. P. and Devyatkova N. S., Effect of Low-frequency Pulsatile AC Magnetic Field on the State of the Autonomic Nervous System in Rats. Russian Federal Nuclear Center, Research Institute of Experimental Physics, Sarov, Nizhegorodskaya oblast, 607188 Russia. Received May 16, 2010, DOI: 10.1134/S0006350910040226 3. Лобкаева Е.П., Девяткова Н.С., Крылов В.Н, Маслов А. Г., Ошевенский Л.В. и др.//Применение низкочастотного импульсного магнитного поля с индивидуальным подбором параметров в комплексном лечении артериальной гипертензии: методические рекомендации. Н.Новгород: Издательство НГМА, 2010 - 32 с.
218
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЛЕЧЕНИЕ ИНТОКСИКАЦИОННОГО СИНДРОМА ПО ТЕХНОЛОГИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ ЧЕЛОВЕКА Е.В.Донченко Клиника Экологической Медицины «Медцентр Донченко», 190031, Росиия, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 2/6, E-mail: donchenko@d-med.org Развитие интоксикационного синдрома характерно для любого хронического заболевания. Степень этого интоксикационного синдрома различна, зависит от характера, длительности, тяжести заболевания. Например, при хронических очаговых инфекциях интоксикационный синдром связан с жизнедеятельностью и гибелью различных видов микроорганизмов, вирусов, грибов и степенью активности защитных систем макроорганизма, органов детоксикации. При хорошей активности адаптивных способностей, работы дренажных систем организма (печень, почки, кишечник, легкие, лимфосистема) интоксикационный синдром проявляется различными изменениями настроения, повышенной возбудимостью, эмоциональностью, раздражительностью, нарушениями сна, снижением работоспособности и т.п.(2,3) При снижении активности адаптивных возможностей организма, истощении ресурсов, перегруженности токсинами у человека появляется подавленность, депрессивные состояния, нехватка сил, потеря интереса к жизни. Как правило, такие состояния появляются при более тяжелых, длительно протекающих заболеваниях, например, онкология. С точки зрения экологической медицины человека, интоксикационный синдром, его выраженность значительно влияет на возможность восстановления здоровья после проведения тяжелого, специфического лечения опухолей. Статистика показывает, что при некоторых локализациях от самой опухоли умирает 1% больных, 99% погибает от осложнений самого лечения (хирургическое, лучевое, химиотерапия, их различное сочетание) (1). Недооценка онкологами влияния интоксикационного синдрома на течение опухолевого процесса онкологических больных значительно уменьшает выживаемость этой категории пациентов. Тяжелое течение интоксикационного синдрома проявляется различными нарушениями в психоэмоциональной сфере, и часто именно эти нарушения можно рассматривать как симптомы интоксикационного синдрома. Методами экологической медицины человека за 18 лет было пролечено более 15000 больных с различными видами патологии, в том числе и со злокачественными заболеваниями. Практически у всех больных диагностировался интоксикационный синдром, проявления которого в процессе лечения либо значительно уменьшались, либо исчезали вовсе. Сроки наблюдения за пациентами – от 1 месяца до 15 лет. Статистически обработаны 88 историй болезни больных со злокачественными опухолями. различной локализации (злокачественные опухоли молочных желез – 18 чел., желудка – 8чел., предстательной железы – 9 чел., щитовидной железы – 15 чел., яичников – 10 чел., матки – 9 чел., легких – 6 чел., лимфома Ходжкина – 7 чел., меланома кожи –6 чел., ) Возраст больных колебался от 19 до 92 лет. Стадия заболевания у 80% больных – IV с распространенным метастазированием, у 20% – III стадия. Все больные длительное время получали специальное лечение опухолей, 1/3 были прооперированы ранее. У всех больных отмечены выраженные признаки интоксикационного синдрома в виде сильной слабости, повышения температуры, различных болевых синдромов. Суть используемых методов экологической медицины человека заключается в обеспечении возможности самому организму реализовать свой регенераторный потенциал. Для этого в программе восстановления внутренней среды организма применяется базовый метод гипертермического кишечного диализа (патент № 2078555 от 13.06.1993), суть которого заключается в возможности активно и в больших количествах выводить токсины из клеточных, тканевых пространств, лимфы, крови, активировать иммунологические механизмы, значительно улучшить микроциркуляцию, состояние сосудистой стенки, реологические свойства крови и всех секретов, производимых в организме (печень, почки, поджелудочная железа). На этом фоне активизируются все регенераторные механизмы, существенную помощь в этом оказывает использование различных нутриентов. Кроме этого, в лечении используются современные гомеопатические направления, антигомотоксикология, вакциноподобная изолатическая терапия, органотерапия, энзимотерапия, гирудотерапия и т.д. Эффективность такого подхода в лечении интоксикационного синдрома составляет до 80-90%. При этом прекращение опухолевого роста наблюдалось у 50% больных, у 90% исчезали болевые проявления, отдаленные метастазы, значительно улучшалось качество жизни у этих больных, появлялось желание жить. Приведенные данные свидетельствуют о важности более глубокого осмысления интоксикационного синдрома у больных, а особенно у больных со злокачественными опухолями, и его влияние на возможность или невозможность восстановить здоровье. Технологии экологической медицины человека являются высокоэффективными в лечении интоксикационного синдрома, даже у больных злокачественными опухолями. Лечение интоксикационного синдрома позволяет значительно увеличить процент выживаемости больных даже с IV стадией развития опухоли, либо улучшить качество их жизни (4).
219
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
TOXIC SYNDROME TREATMENT WITH THE HELP OF HUMAN ECOLOGICAL MEDICINE TECHNIQUES E.V. Donchenko Clinic For Human Ecological Medicine, E-mail: donchenko@d-med.org Toxic syndrome progression is typical for every chronic disease. The degree of toxic syndrome may differ and depends on character, duration and severity of disease. In the context of Human Ecological Medicine toxic syndrome and its intensity influence greatly on the patient`s ability to restore after long, specific treatment of tumors. Statistics show that in some cases only 1% of patients die from the tumors. About 99% of patients die from complications after the treatment (surgical treatment, chemotherapy, radiotherapy, or combination of these methods of treatment). Underestimation of influence of toxic syndrome on the progress of neoplastic process of oncologic patients decreases greatly the survivability of this category of patients. Sever toxic syndrome appears in different psycho emotional disturbances, and often these disturbances can be viewed as the symptoms of toxic syndrome. During last 18 years about 15 000 patients were treated with the help of ecological medicine techniques, including patients with malignant tumors. Almost in all cases toxic syndrome was diagnosed, which had been significantly reduced, or even disappeared at all in the course of treatment. Patients had tumors of different localizations (18 patients had malignant mammary tumors , 8 patients - gastric cancer , 9 patients - prostate cancer , 15 patients – thyroid cancer, 10 patients - ovarian cancer, 9 patients - uterine cancer, 6 patients - lung cancer., 7 patients - Hodgkin's lymphoma, 6 patients suffered from skin melanoma). All patients were at the age of 19 – 92. 80% of patients had Stage IV cancer with aggressive cancer spread. 20% of patients had Stage III cancer. All patients had received special treatment during the long period of time. One third of all patients had received surgical treatment earlier. All patients had evidences of toxic syndrome in the form of asthenia, temperature rise, and various pain syndromes. Human ecological medicine techniques provide a human organism with a possibility to put into action its own regenerative potential. For these purposes basic method of hyperpyretic intestinal dialysis (patent No. 2078555 d/d 13.06.1993) is used in the course of a program of internal environment restoration. This method allows to remove toxins from cellular, tissue spaces, lymph, blood in efficient manner, as well as to activate immunologic mechanism, to improve microcirculation, the state of vessel wall, blood rheological properties and all secretions, produced in the organism (by liver, pancreas, nephros). Thus regenerative mechanism is activated, and significant support is provided by different nutrients utilized. Besides, contemporary homeopathic methods, anti homotoxic therapy, vaccine isopatic therapy, organotherapy, enzymotherapy, hirudotherapy , etc. are used. Tumors had stopped to grow in 50% of cases. Pain symptoms and distant metastases had disappeared in 90% of cases. The quality of patients’ liаves was significantly improved. Provided data proves that it is important to understand toxic syndrome more deeply, especially when it comes to the patients with malignant tumors. It is also important to understand the influence of this syndrome on possibility or impossibility to restore patients’ health. Литература: 1. Донченко Е.В. Течение ишемической болезни сердца у больных опухолями челюстно-лицевой области. Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Л. 1991. 216 с. 2. Донченко Е.В. Влияние физиологических процессов на психические реакции у больных хроническими заболеваниями внутренних органов. Новые подходы к лечению. // 1-й Международный конгресс «Новые медицинские технологии». 08 – 12.07.2001. С. 239 3. Донченко Е.В. Синдром самоинтоксикации и методы его лечения. // Тезисы «Конгресса стран Балтии по акупунктуре и альтернативной медицине». Латвия. Юрмала. 1997. 4. Донченко Е.В. Эндоэкологический подход к лечению хронических заболеваний. // IV вестник СанктПетербургской государственной академии им. И.И. Мечникова. С. 186-188. 20 ЛЕЧЕНИЕ ОСЛОЖНЕНИЙ ЖЕЛЧНОКАМЕННОЙ БОЛЕЗНИ МЕТОДАМИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ ЧЕЛОВЕКА Е.В. Донченко, А.А. Жуков Клиника Экологической Медицины «Медцентр Донченко», 190031, Росиия, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 2/6, E-mail: donchenko@d-med.org Желчнокаменная болезнь имеет широкое распространение в человеческой популяции. Часто протекая бессимптомно, она все же может осложняться такими процессами, как холецистит, холангит, закупорка шейки желчного пузыря или пузырного протока, механическая желтуха. Все они требуют экстренной помощи, так как могут вызвать угрожающие жизни больного состояния. В традиционной современной медицине при лечении этих осложнений широко используются внутривенные инфузии спазмолитиков, обезболивающих, антибактериальных препаратов . При отсутствии 220
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
эффекта консервативного лечения, прибегают к оперативному вмешательству. Однако, и после оперативного удаления желчного пузыря подчас развивается постхолецистэктомический синдром, лечение которого остаётся сложной, трудно решаемой проблемой в настоящее время. В Клинике экологической медицины проводится комплексное высокоэффективное лечение желчнокаменной болезни. Тактика ведения больного определяется индивидуально. Используются такие методы как: гипертермический кишечный диализ, висцеральный массаж, гомеопатия, фитотерапия, физиотерапия, диетотерапия, антигомотоксикология, органотерапия, изопатическая терапия и др. В период с 2010 по 2012г.г. в клинике наблюдались 279 пациентов с постхолецистэктомическим синдромом. Статистически обработаны данные 28 больных. Возраст от 25 до 75 лет, средний возраст 52±7,5 лет. Мужчины составляли 10,8%, женщины-89,2%. Всем им выполнялось полное клинико-лабораторное обследование, УЗИ-исследование органов брюшной полости, перед началом и в динамике. На фоне лечения болевой и диспептический синдром быстро купировался. Остроту воспалительного процесса удавалось купировать на 2-3 сутки, через 1 неделю улучшалась картина УЗИ, через 2 недели стабилизировалась картина крови. Длительность лечения составляла от 4-х-13 месяцев. Последующее наблюдение за этими пациентами на фоне их дальнейшего лечения позволяет говорить о хороших результатах, отсутствии повторных рецидивов и постепенном растворении конкрементов желчного пузыря. Предложенный подход к лечению желчнокаменной болезни показал высокую эффективность, безопасность, и может быть предложен для использования в амбулаторных условиях. TREATMENT OF COMPLICATIONS FROM THE CHOLELITHIASIS WITH THE HELP OF METHODS OF HUMAN ECOLLOGICAL MEDICINE E.V. Donchenko, A.A. Zhukov Clinic For Human Ecological Medicine, E-mail: donchenko@d-med.org Cholelithiasis is a wide spread disease among people. It often proceeds symptomless. But can be complicated by cholecystitis, cholangitis, gall bladder neck or или gallbladder duct blockade, obstructive jaundice. All this complications call for emergency care, because they can cause an alarm condition of a patient. Cholelithiasis is treated in Clinic for Human Ecological Medicine with the help of complex, efficient methods. Patient surveillance is defined on an individual basis. The following methods are used: hyperthermic intestinal dialysis, viscerogenic massage, homeopathy, phytotherapy, physiotherapy, diet therapy, anti homotoxic therapy, vaccine isopatic therapy, organotherapy, etc. During the period between 2010 and 2012 279 patients with postcholecystectomy syndrome were observed in the clinic. Data of 28 patients was processed. All patients were at the age between 25 and 75. Average age of patients had made 52±7,5 years. 10,8% of patients were male, and 89,2% - female. All of them had passed through complex clinical laboratory examination, ultrasonic examination of abdominal cavity organs at the beginning and in the progress of treatment. Severity of inflammatory process was arrested on the 2-3 day. Ultrasonic examination results had become better in a week. State of blood had become better in two weeks. Length of treatment had made 4-13 months. Offered approach toward the treatment of cholelithiasis showed its high efficiency, safety, and can be used in polyclinic.
221
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНЦЕПЦИИ ПСИХОСОМАТИЧЕСКОЙ ГАРМОНИЗАЦИИ В ОЦЕНКЕ СЛАБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗДОРОВОГО И БОЛЬНОГО ЧЕЛОВЕКА. Жирков А. М., Шемелева Е. В., Степанчук Е. С., Яковлева А. С., Рохос Э., Скибинская А. П., 1 Каменева Е. Г. 2, Карпенко М. А.2 Санкт-Петербургский государственный университет, 199034 Россия Санкт-Петербург, Университетская набережная д. 7-9, Е-mail: ana-zhirkov@yandex.ru, 1Институт экспериментальной медицины СЗО РАМН, 2 Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В. А. Алмазова Концепция психосоматической гармонизации развивается автором на протяжении последних семи лет и неоднократно апробировалась на отечественных и международных конференциях. Она объединяет в себе представления о хаосе в терминах теории сложных систем и математической гармонии (англ. Harmony – оптимальное соотношение частей) применительно к здоровью человека. В ее основу положен принцип минимального расхода энергии биопсихосоциальной системой. Концепция включает в себя три взаимосвязанные модели. Основу первой модели (психо-гемодинамической) представляют формулы Жиркова А. М., Голикова А. П., Субботы А. Г. для определения оптимального артериального давления у человека. Регенеративная модель включает в себя «Санкт-Петербургскую регенеративную пирамиду», названную в честь выдающихся ученых Санкт-Петербурга, и характеризующую минимальные и достаточные условия для регенерации структуры и функции. Эстетико-художественную модель построена на основе использования понятия красоты как психологического феномена, возникающего при минимальном расходе энергии на переработку информации. На основании результатов совместных исследований с представителями различных научных центров приводятся примеры эффективности использования данной модели при исследовании влияния слабых воздействий на человека. Рассмотрены результаты использования концепции при изучении взаимосвязи показателей солнечной активности и психофизиологического состояния здоровых и больных людей. Проанализирован принцип построения модели комплексного воздействия экологического параметра на человека и значение в этих исследованиях представлений об оптимальном артериальном давлении. На примере людей, страдающих ВИЧ инфекцией, продемонстрирована связь показателей психологического статуса, иммунитета и активности инфекции в оценке течения заболевания и разработке программ помощи таким пациентам. Закономерности, подтверждающие взаимосвязи показателей клеточного состава крови и психологических характеристик различных уровней психики человека, установлены в процессе высокотехнологичного лечения онкогематологических больных. Автор делает вывод о применимости предлагаемой концепции для исследования слабых воздействий на организм здорового и больного человека. THE PSYCHOSOMATIC HARMONIZATION CONCEPT FOR STUDY THE EFFECT OF WEAK FACTORS IN HEALTH AND DISEASE A. Zhirkov, E. Schemeleva, E. Kamaneva, M. Karpenko et al. Saint Petersburg State University (Е-mail: ana-zhirkov@yandex.ru) The results of using of the psychosomatic harmonization Concept for study the effect of Sun weather in health and HIV, CAD and oncology patients are presented. Литература A. Zhirkov. From chaos Theory to Psychosomatic harmonization concept. Ten years with SCTPLS. 21th SCTPLS International Conference presentations. Orange, 2011, P17
222
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ХРОНОДИАГНОСТИКА И БИОУПРАВЛЯЕМАЯ ХРОНОФИЗИОТЕРАПИЯ В ЗАДАЧАХ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЙ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ Загускин С.Л., Гуров Ю.В. НИИ физики Южного Федерального университета, 344090, Россия, Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 190, E-mail: zaguskin@gmail.com Методы хронодиагностики [1-3] фазовых, системных и иерархических десинхронозов позволяют выявлять заболевания на ранней доклинической стадии. Увеличение амплитуды и периода колебаний показателя избыточности отношения межпульсовых и дыхательных интервалов отражают повышение напряженности регуляции кислородтранспортных систем организма и прогнозирует вероятность негативных реакций пациента (ишемию миокарда, аритмии сердца). Специальный метод кодирования нелинейной символической динамики [1] дал возможность оценивать вероятность развития конкретных заболеваний сердца, проводить их дифференциальную диагностику и отличать возрастные и патологические изменения (рис. 1). Из рис. 1 видно, что у конкретных пожилых и даже некоторых молодых людей имеется расположенность к сердечной недостаточности или возникновению аритмий (нахождение в области, характерной для больных с данным заболеванием).
Рис. 1. Диаграммы рассеивания для различных показателей символических строк S25 и Sф . Черные кружки – молодые здоровые люди. Серые кружки – пожилые здоровые люди. Крестики – больные с застойной сердечной недостаточностью. Треугольники – больные с мерцательной аритмией. Методы биоуправляемой хронофизиотерапии [2,3] основаны на синхронизации и модуляции лазерного и других физиотерапевтических воздействий с фазами увеличения кровенаполнения ткани по сигналам с датчиков пульса и дыхания пациента. Эти методы позволяют не только согласовать с ритмами центрального кровотока уровень кровоток в области патологии, но и нормализовать спектр ритмов микроциркуляции. Резко расширяется терапевтический диапазон интенсивности, исключаются передозировка, побочные и компенсаторные реакции в других органах. Увеличивается интегральная целостность организма. За счет образования тканевой памяти на вдох увеличивается стабильность лечебного эффекта. Исключается адаптация, нормализуются ритмы вегетативного статуса и клеточный иммунитет, что важно для профилактики заболеваний, негативных реакций на магнитные бури и стресс. Синхронизация с фазами выдоха и диастолы позволяет снизить эффективную мощность хирургических лазеров, электрокоагуляторов, увеличить избирательность деструкции опухолей и кожных дефектов, уменьшить зоны некроза и тепловой денатурации окружающей здоровой ткани. CHRONODIAGNOSTICS AND CHRONOPHYSIOTHERAPY IN PREVENTION MEDICINE C.L. Zaguskin, J.V. Gurov Physics Research Institute of Southern Federal University, E-mail: zaguskin@gmail.com Литература 1. Гуров Ю.В.// Известия ВУЗов: Прикладная нелинейная динамика. 2010, № 4, с. 54. 2. Загускин С.Л. //Ритмы клетки и здоровье человека. Изд-во ЮФУ, Ростов-на-Дону, 2010.-292с. 3. Загускин С.Л., Гуров Ю.В. // Известия ЮФУ, 2009, №9, с.78.
223
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
«КСИ-МЕД» - АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА МОДЕЛИРОВАНИЯ И АНАЛИЗА СОСТОЯНИЯ БИОСИСТЕМ В МАСШТАБЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ Загустина Н.А., Гурин С.В., Алехин А.И.1 Федеральное государственное бюджетное учреждение здравоохранения Центральная клиническая больница Российской академии наук (ЦКБ РАН), 117593, Россия, г. Москва, Литовский бульвар, дом 1А, E-mail: Alehin.CKB@mail.ru Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственный центр «Потенциал», 198216 Санкт-Петербург, бульвар Новаторов д. 49, оф.66, E-mail: s_zna@mail.ru Объективная оценка состояния биосистемы (БС) и его динамики с учетом индивидуальных адаптационных возможностей, персонифицированный подбор средств коррекции требует применения высокочувствительных технологий, позволяющих получать информацию о состоянии организма без искажений и с хорошей повторяемостью. Известные в настоящее время электропунктурные методы оценки функционального состояние организма человека не позволяют получать достоверные повторяющиеся результаты измерений т.к. имеют уровень энергетического воздействия на несколько порядков превышающий собственную электрическую мощность накожных проекций биологически активных точек (БАТ). Предлагаемая реализация автоматизированной системы моделирования и анализа состояния БС в масштабе реального времени имеет уровень диагностического воздействия адекватный энергетике клетки и соответственно энергетике БАТ – (порядка 10 – 9 ВА). В медицинской практике получила название «Диагностическая экспертная система (ДЭС) «КСИ-Мед» (рег. удостоверение № ФСР 2011/10933). Она базируется на КСИпотенциалометрии [1]. КСИ-потенциал - потенциал, возникающий в растворах электролитов под воздействием слабых полей внешней среды (электромагнитных, гравитационных и др.). КСИ - потенциал проявляется и может быть зарегистрирован исключительно при сверхслабых энергетических возмущениях, адекватных энергетике клетки и БАТ. Значение КСИ - потенциала зависит от химического состава жидкой среды, концентрации её компонентов и уровня внешних воздействий. Информативность и достоверность данного параметра подтверждена многолетними исследованиями «in vivo» и «in vitro». Жидкие среды организма, не являясь исключением, так же генерируют КСИ-потенциал, который регистрируется в репрезентативных БАТ. Величина и направленность этого сигнала характеризует состояние БС, вектор ее инфранизко-частотной нестабильности и сдвиг кислотно-щелочного равновесия в БАТ. Это позволяет оценить концентрационный и энергетический гомеостаз внутренней среды исследуемой зоны и БС в целом. Измеренные значения запоминают и экстраполируют на 5 функциональных систем гомеостаза организма в соответствии с их физиологическим значением. На основании результатов исследования идет построение модели состояния БС - энергопунктурограммы (ЭнПГ). Ее характеристики анализируются и сравниваются с данными статистической модели здорового человека, полученной на базе более чем 10000 исследований практически здоровых лиц разного возраста, начиная с младенчества. График ЭнПГ отражает функциональное состояние организма человека в значениях КСИ-потенциалов БАТ и характеризует психосоматическое состояние человека через его кислотно-щелочной гомеостаз. Для выявления индивидуальных особенностей каждой ЭПГ анализируется 96 дифференциальных показателей. Корреляционный анализ показал, что интегральные критерии ЭнПГ имеют коэффициент корреляции порядка 0.7 с такими показателями как PWC170, pH – крови, количество тромбоцитов и лимфоцитов и др. При оценке состояния БС объективно учитывается основные положения древневосточной медицины, современных теорий гомеостаза, адаптации и ФС организма, а также ритмологическая активность ФС, обусловленная космопланетарными процессами (временем суток, датой, географической широтой места проведения исследования). ДЭС «КСИ-Мед» позволяет оценивать состояние организма, начиная с уровня предболезни, выявлять направленность и степень выраженности патологического процесса. ДЭС прошла многочисленные испытания в лучших клиниках страны и представляет интерес для научных исследований «in vivo» и «in vitro» и применения практикующими врачами на всех этапах медицинского процесса. 1
«KSI-MED» - REAL TIME BIOLOGICAL SYSTEM ANALYSIS FIRMWARE SYSTEM N.A. Zagustina, S.V. Gurin, A.I. Alekhin1 1 Institution of Russian Academy of Science Centre Clinical Hospital, E-mail: Alehin.CKB@mail.ru Limited Liability Company Research and development centre «Potential», E-mail: s_zna@mail.ru Литература 1. Загустина Н.А., Гурин С.В. Способ анализа состояния объекта. Патент на изобретение № 2402757. Приоритет 10 ноября 2009г.
224
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВОЗМОЖНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ С НЕВРОЛОГИЧЕСКИМ ДЕФИЦИТОМ С ПОМОЩЬЮ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ «КСИ-МЕД» Загустина Н.А., Гурин С.В., Машковская Я.Н.1, Соколова Ф.М. 1, Жарова Е.Н. 1, Иванова Н.Е. 1 Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт имени проф. А.Л. Поленова, 191014, Россия, Санкт-Петербург, ул. Маяковского, д. 12, E-mail: yna-05@mail.ru Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственный центр «Потенциал», 198216, Россия, Санкт-Петербург, бульвар Новаторов, д. 49, оф. 66, E-mail: s_zna@mail.ru Целью данной работы являлось выяснение возможности давать прогноз целесообразности применения тех или иных форм физической реабилитации и управлять процессом ранней физической реабилитации. У пациентов, имеющих неврологический дефицит, вследствие интраоперационных осложнений (кровоизлияние, вазоспазм, эмболизация функционально значимых артерий клеящим композитом) развиваются или нарастают неврологические нарушения. Эта группа пациентов нуждается в раннем реабилитационном лечении в послеоперационном периоде. Задачей ранней реабилитации являлись психологическая реадаптация и коррекция двигательных нарушений. Для реализации поставленных целей в РНХИ им. А.Л.Поленова с помощью медицинской диагностической экспертной системы (ДЭС) «КСИ-Мед» (Рег. удостоверение № ФСР 2011/10933), обеспечивающей неинвазивность диагностических воздействий, воспроизводимость получаемых данных, быстроту выполнения процедуры системной оценки состояния больного (15 минут) было обследовано 12 пациентов с различными заболеваниями - 7 больных с аневризмой сосудов головного мозга (АВМ), 4 - с объемным образованием спинного мозга, 1 – с опухолью медиальных отделов правого полушария большого мозга. В процессе курса лечения отслеживалось их состояние до и после операций и сеансов адаптивной физической реабилитации. Физическая реабилитация включала: фотохромотерапию на область неврологического дефицита (верхняя или нижняя конечность, мимическая мускулатура), массаж по смешанной методике, кинезитерапия по релаксирующей и одновременно корригирующей методике. Зоны приложения воздействий и степень нагрузки выбирались в соответствии с результатами оценки функционального состояния пациента на ДЭС «КСИ-Мед». Реабилитационное комплексное лечение проводилось с использованием последовательного подхода. На начальном этапе проводилась в утренние часы фотохромотерапия. Время воздействия на одно поле составляло до 5 минут, курсом 10 дней. Затем применялся массаж с релаксирующим воздействием на мышцы - сгибатели, и тонизирующим на мышцы - разгибатели паретичных конечностей, после чего применялась кинезиотерапия . Динамику неврологиеского дефицита оценивали с помощью шкалы Е.И.Гусева – В.И.Скворцовой, качество жизни пациента - с помощью опросника SF-36. Результаты: После курсового лечения у пациентов отмечена положительная динамика в виде уменьшения неврологического дефицита, с увеличением силы в конечностях, и уменьшением спастичности и нормализации пониженного мышечного тонуса. Также у пациентов наблюдалась нормализация сна, улучшение мелкой моторики. По данным ДЭС «КСИ-Мед» после курса нейрореабилитации было зарегистрировано увеличение адаптационного ресурса организма в среднем на 25 - 40%, отмечалась тенденция к нормализации состояния функциональных систем, что полностью коррелировало с улучшением самочувствия пациентов, клиническими данными и подтверждало эффективность проведенного лечения. Таким образом, специалисту открывается возможность эффективно воздействовать средствами адаптивной физической реабилитации на всех этапах нейрореабилитации, включая острый период бессознательного и измененного состояния сознания больного, тем самым предупреждать и преодолевать возникающие тяжелые поражения головного мозга. THE POSSIBILITY OF CONTROLLING A PROCESS OF NEUROLOGICAL DEFICIT PATIENT`S PHYSICAL REABILITATION WITH DIAGNOSTIC EXPERT SYSTEM «KSI-MED» N.A. Zagustina, S.V. Gurin, J.N. Mashkovskaja1, F.M. Sokolova1, E.N. Jarova1, N.E.Ivanova1 Russian Scientific&Research Polenov Neurosurgical Institute, E-mail: yna-05@mail.ru Limited Liability Company Research and development centre «Potential», E-mail: s_zna@mail.ru Литература 1. Загустина Н.А., Гурин С.В. Способ анализа состояния объекта. Патент на изобретение № 2402757. Приоритет 10 ноября 2009г.
225
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЛАЗЕРНЫЕ БИОМЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ОСНОВЕ СВЕТОКИСЛОРОДНОГО ЭФФЕКТА Иванов А.В., Захаров С.Д. 1 ФГБУ «Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина» РАМН, Москва; е-mail: ivavi@yandex.ru 1 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва; е-mail: stzakhar@sci.lebedev.ru Светокислородный эффект (СКЭ) – активирование, а при больших световых дозах – повреждение биосистем в результате прямой фотогенерации синглетного молекулярного кислорода: 3О (3Σ -,v = 0) + hν → 1O (1∆ или 1Σ +) → 1O (1∆ ,v = 0) → 3О (3Σ -,v = 0) + биоэффекты. 2 g 2 g g 2 g 2 g СКЭ инициируется поглощением фотонов в полосах электронно-колебательного возбуждения молекул кислорода, присутствующих в значительной концентрации в водной фазе биосистем. В докладе сообщается о проведенных авторами, их сотрудниками и коллегами исследованиях, позволяющих оценить перспективы применения СКЭ в биомедицинских технологиях. 1. СКЭ лежит в основе большинства методов низкоэнергетической лазерной терапии. Выбором действующего излучения в одной из полос поглощения 3О2 можно повысить терапевтическую эффективность проводимого лечения. Наиболее эффективно излучение 1264 +5 нм. 2. Лучевая терапия онкологических заболеваний зачастую сопровождается развитием острых лучевых реакций, что вынуждает прерывать начатый курс на период излечения этих состояний. Разработан и апробирован метод светокислородной терапии лучевых реакций и поражений, в том числе глубокой органной локализации, обладающий высокой клинической эффективностью и безопасный для пациентов. 3. Результат трансплантации тканей в случае отсутствия иммунологического конфликта зависит от процесса васкуляризации. Показана возможность использования лазерного облучения для стимуляции ангиогенеза, ускорения васкуляризации и улучшения приживаемости тканевых трансплантатов у бестимусных животных. 4. В спиртовом, хлебопекарном и других видах бродильных производств эффективность технологического процесса определяется активностью дрожжевых клеток, В лабораторных условиях продемонстрирована возможность светокислородной активации анаэробной реакции брожения, в результате чего процесс существенно ускоряется, повышается глубина переработки сырья и выход конечного продукта. 5. Классической отраслью биотехнологий является производство молочно-кислых продуктов. Производительность процесса зависит от скорости размножения специально культивируемых бактериальных штаммов. Применение однократного светокислородного воздействия на молоко коммерческого качества в определенной фазе процесса закисания позволяет существенно стимулировать размножение полезных молочно-кислых бактерий. BIOMEDICAL TECHNOLOGIES ON A BASIS OF THE LIGHT-OXYGEN EFFECT Ivanov A.V., Zakharov S.D.1 N.N.Blokhin Russian Сancer Research Center of RAMS, Moscow; e-mail: ivavi@yandex.ru 1 P.N.Lebedev Physical Institute of RAS, Moscow; e-mail: stzakhar@sci.lebedev.ru The light-oxygen action (LOA) is an activation of biosystems, or inhibition with large light doses, in the result of a direct photogeneration of the singlet molecular oxygen: 3О (3Σ -,v = 0) + hν → 1O (1∆ или 1Σ +) → 1O (1∆ ,v = 0) → 3О (3Σ -,v = 0) + bioeffects. 2 g 2 g g 2 g 2 g LOA is initiated by photon absorption in absorption bands of oxygen molecules presented in aqueous phase of biosystems in considerable concentrations. The report will describe some author’s researches which allow to determine perspectives of application LOA in biomedical technologies.
226
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РАСЧЕТАМ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ВЫБРОСОВ (УРОВНЕЙ) ФИЗИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ (ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ) Кайдакова Н.Н., Семенюк А.Н. Казахстанское Агентство прикладной экологии, 480012, Казахстан, Алматы, Амангельды, 70А, E-mail: kaidakova@mail.ru В процессе производственной деятельности предприятия воздействуют на окружающую среду путем выбросов химических веществ и пылей в воздух, сбросов в воду и образования отходов. Норматив загрязнения рассчитывается, планируется и утверждается уполномоченным органом [1]. Плата за сверхнормативные загрязнения выше, чем за плановые. В санитарном законодательстве республики имеются нормативы и методики определения уровней физических воздействий, в том числе - электромагнитных полей. Актуальная нормативная документация по инвентаризации физических воздействий на окружающую среду отсутствует. Ранее действовавший приказ Министра охраны окружающей среды №229-п [2] отменен. По расчетам предельно допустимых воздействий (ПДВ) физических факторов информация ограничивается небольшим разделом в приказе Министра охраны окружающей среды (МООС) 158-п [3]. При этом основные позиции раздела по физическим факторам этого документа вступают в противоречие с актуальными нормативными документами. Острая потребность в методических документах, регламентирующих проведение инвентаризации физических воздействий на окружающую среду и расчеты ПДВ физических воздействий электромагнитных полей (ЭМП) и определяет актуальность этого исследования. Исследование проведено на одном из крупных угледобывающих предприятий Республики Казахстан. Инвентаризация источников ЭМП и расчет ПДВ проведены методом прямых натурных измерений, использованием паспортных характеристик оборудования, путем программного расчета уровней физических воздействий. При натурных замерах паспортные температурные ограничения (+5+20̊ С) использования прибора П3-50 для измерения ЭМП промышленной частоты привели к необходимости проведения замеров на 2 самых мощных токопринимающих трансформаторных подстанциях предприятия, расположенных в помещениях. Для замеров на санитарно-защитных зонах использованы весенние дни, когда температура воздуха поднималась до +5 С. Необходимо отметить, что при замерах и при более низких температурах отказа со стороны П3-50В не было. Из всего имеющегося оборудования для измерения физических воздействий на окружающую среду «угасал» дисплей у ШИ-01В и не срабатывал фотоаппарат. Отсутствие превышения предельно допустимых значений электромагнитных полей при замерах явилось основанием для нормирования на границе санитарно-защитной зоны норматива, утвержденного санитарным законодательством. Измерение радиочастотного диапазона ЭМП предприятия проведено в соответствии со СТРК 1150-2002 и СТРК 1151-2002. Расчеты ПДВ проведены с использованием санитарных паспортов по формуле (1):
R max
30*P*G * 0 афт * К * F * F * K ф r Епду
(1)
Небольшое количество приемо-передающих антенн на данном предприятии и их расположение позволило адекватно оценить уровень воздействия (выбросов) электромагнитных полей радиочастотного диапазона на окружающую среду (по уровню воздействия на здоровье человека). Однако, более сложная электромагнитная ситуация требует более основательных подходов и методик для подобных расчетов, которые в современном законодательстве отсутствуют. Таким образом, в настоящее время в Республике Казахстан актуальным является разработка и утверждение нормативных документов по инвентаризации источников физических воздействий и расчетам ПДВ. Важным является разрешение уполномоченного органа использования программного обеспечения для расчетов ПДВ. METHODOLOGICAL APPROACH TO THE CALCULATION OF MAXIMUM PERMISSIBLE EMISSIONS (LEVELS) PHYSICAL AGENTS (ELECTROMAGNETIC FIELDS) Kaidakova NN, AN Semeniuk Kazakh Agency of Applied Ecology, E-mail: kaidakova@mail.ru Литература 1. Экологический кодекс Республики Казахстан; 2. Приказ Министра охраны окружающей среды №229-п Методика по проведению инвентаризации вредных физических воздействий на атмосферный воздух и их источников.
227
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МИГРАЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ ЛЕЙКОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ РОЖЕЙ ПРИ СТИМУЛЯЦИИ МАЛЫМИ ДОЗАМИ РОНКОЛЕЙКИНА Каншина Н.Н., Юдина Ю.В., Белая О.Ф., Еровиченков А.А, Потекаева С.А., Колаева Н.В., Смирнов В.А., Смирнова А.Н. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова1119991, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2,, Россия, E-mail: jul175@mail.ru Иммуномодулирующие препараты находят все более широкое применение в терапии и профилактике различных заболеваний, что определяет необходимость разработки и совершенствования методик определения показаний для их назначения и оценки их эффективности. Важность Т-клеточной реактивности организма, в том числе на разных стадиях заболевания, определяет актуальнось изучения влияния иммуномодулирующих препаратов на это звено иммунитета. Одним из основных методов изучения функциональной активности Т-клеток является определение миграционной активности лейкоцитов (МАЛ) в ответ на действие различных антигенов. Для выявления МАЛ был применен скрининговый тест клеточной миграции (СТКМ) [Суслов А.П.,1989] в качестве уникального интегрального метода функциональной оценки Т-клеточной реактивности. При изучении МАЛ для стимуляции лейкоцитов периферической крови у 13 больных рожей (из них у 10 — в динамике заболевания) использовали Ронколейкин (Интерлейкин-2 человека рекоибинантный) в разведениях от 1Ч10-6 до 1Ч10-22. Оценивали средние значения и частоту реакций ускорения и торможения МАЛ на различные концентрации ронколейкина in vitro. В результате исследования установлено, что, в среднем, с учетом всех разведений ускорение МАЛ было выявлено в 28% случаев, из них чаще всего ускорение МАЛ (45% случаев) выявлено при стимуляции ронколейкином в концентрации 10-22, реже - при стимуляции в концентрации 10-14. Торможение МАЛ выявлено в среднем в 23,6%, частота выявления реакций торможения при стимуляции использованными концентрациями ронколейкина колебалась от 22% до 26%. В динамике заболевания рожей у лиц, получивших иньекцию ронколейкина (80% больных), изначальное торможение МАЛ в 20% случаев сохранилось в этой фазе в динамике заболевания, в 40% перешло в ускорение, в 10% - поднялось до нормальных цифр. Из 20% больных с изначальным ускорением МАЛ показатели перешли в фазу торможения в 10% случаев и в 10% случаев опустились до нормы. У лиц, не леченных ронколейкином (20% больных), изначальное ускорение МАЛ сменилось торможением. Интересно отметить, что из общего числа больных «благоприятная» динамика МАЛ на ронколейкин (смена ускорения торможением) отмечена в 40% случаев, и у этих больных в последующем не возникло рецидивов заболевания. Из числа больных с динамикой МАЛ от торможения к ускорению (что расценивается нами, исходя из предыдущих работ, как «неблагоприятная» динамика) у 40% возникли повторные рецидивы. Не было выявлено разницы в интенсивности реагирования лейкоцитов на примененные концентрации ронколейкина, включая сверхнизкие. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о разнонаправленных изменениях МАЛ как до лечения, так и после проведенного курса лечения ронколейкином. Нелинейный характер реагирования лейкоцитов периферической крови на различные концентрации ронколейкина отмечен, преимущественно, у больных с динамикой МАЛ от торможения к ускорению, у части из которых в последующем были отмечены рецидивы. СТКМ отличается высокой информативностью и точностью, дает возможность изучения альтернативных показателей МАЛ (ускорение и торможение). Метод отличается возможностью изучения МАЛ на широкий спектр разнообразных антигенов в различных концентрациях может использоваться в качестве быстрого метода (в течение 16 часов). LEUKOCYTES MIGRATION ACTIVITY IN ERYSIPELAS PATIENTS TO LOW DOSES OF RONCOLEUKIN N.N.Kanshina, Ju.V. Yudin, O.F.Belaya, A.A.Erovichenkov, S.A.Potekaeva, N.V.Kolaeva, V.A.Smirnov, A.N.Smirnova First Moscow State Medical University of name I.M. Sechenova, Russia, E-mail: jul175@mail.ru
228
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СИНДРОМ ХРОНИЧЕСКОЙ УСТАЛОСТИ И МЕТОДЫ ЕГО ЛЕЧЕНИЯ Коломиец З.В., Сазеева Н.Н.1 Клиническая больница РАН, Межотраслевая Академия Безопасности Инфраструктур1, Санкт-Петербург, Россия В последние годы широкое распространение получил «синдром хронической усталости» (СХУ), которому подвержены люди всех возрастов обоего пола. Симптомами недомогания служат: быстрая утомляемость; общая слабость; боль в мышцах, суставах, повышение кожной чувствительности, сыпь, конъюнктивит, насморк, головная боль, ослабление внимания и памяти. СХУ возникает при нарушении регуляции в нервной, эндокринной и иммунной системах. Недостаток воды приводит к нарушению работы клеток, их повреждению, что выражается в чувстве хронической усталости. Лечение синдрома хронической усталости Медикаментозные методы Специфического лечения СХУ пока не существует. Терапевтическая практика рекомендует прием в малых дозах психотропных средств: антидепрессанты, селективные ингибиторы (флуоксетин, сертралин и др.), которые уменьшают явления астении, нормализуют сон, снимают болезненность и напряженность в мышцах. Но путь этот небезопасен. При систематическом приеме этих препаратов возникает эффект привыкания. Менее опасное медикаментозное лечение включает в себя мощные адаптогены, стимулирующие обмен веществ, усиливающие реактивность организма. К ним относятся: мумие, ливзея, радиола, элеуторокок, жень-шень, пантокрин, линетон, прополис. Для успешного преодоления СХУ важны витамины В1 – В6 – В12 С – А – Е. Не медикаментозные методы лечения 1. Метод гипербарической оксигенации (ГБО) Особое место в лечении СХУ занимает метод гипербарической оксигенации (лечение кислородом в барокамере). Кислород через кожу (7%) и на 90% через альвеолярно-капиллярную систему легких проникает в ток крови и повышает кислородную емкость крови в 5 – 10 раз, усиливая приток кислорода ко всем системам организма. В результате повышается кислородная емкость клеток; восстанавливается кровоснабжение клеток, тканей, систем; повышается сопротивляемость организма, возрастает общий адаптационный синдром; уменьшается интоксикация организма (алкоголь, наркомания, курение); ускоряется заживление язвы желудка и других ран. В результате лечения ГБО улучшается восстановление функций головного мозга, повышается жизненный тонус, иммунитет и половая функция, улучшается работа желез внутренней секреции и стабилизируется ЦНС. 2. Методы психологической и функциональной реабилитации В комплекс лечения больных СХУ входят также различные методы психологической и функциональной реабилитации, (психотерапия, физиотерапия, лечебная гимнастика, диетотерапия, рефлексотерапия, музыкотерапия, аутогенная тренировка, гипноз, и другие методы). Они позволяют ускорить процесс выздоровления и закрепить результаты исцеления на продолжительное время, поскольку ключ к управлению всеми функциями тела лежит в сознании человека. Немаловажную роль в психофизическом состоянии человека играют внешние факторы среды: цвет, звуки, запахи, так что в природе можно найти эффективные возможности оздоровления тела и духа. METHODS OF TREATMENT OF CHRONIC FATIQUE SYNDROME (CFS) Kolomiez Z.V. Sazeeva N. N. St. Peterburg, Russia This work is devoted to the treatment of CFS by means of medicamental and nonmedicamental methods.
229
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ОСТЕОПАТИЯ И ПСИХОЛОГИЯ В СОДРУЖЕСТВЕ СО КСИ - ПОТЕНЦИАЛОМЕТРИЕЙ. КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД Кононова Г.П. ООО «Академия Развития Ребёнка», Россия, Санкт-Петербург, улица Победы,13, E-mail: a7337@mail.ru Жизнь человека подчиняется закону причины и следствия. Симптомы болезни не что иное, как следствие. Найти причину - первоочередная задача остеопата. Когда причина найдена и устранена, процессы саморегуляции приведут состояние организма к норме. И здесь неоценимую роль играет умение врача-остеопата быть одновременно и хорошим психологом. Только комплексное воздействие позволяет адаптировать человека к ускоряющимся потокам информации и темпу жизни. Современные научные исследования сблизили понимание механизма комплексного подхода к оздоровлению человека. Диагностическая экспертная система «КСИ-Мед» показывает целостную энерго - информационную картину организма и рекомендует с какими органами и системами необходимо работать врачу остеопату, восстанавливая в них равновесие и здоровье. Остеопат, учитывая данную информацию, определяет стратегию лечения пациента, работает со структурами органов и систем, с жидкостями, суставами, позвоночником, фасциями - со всем организмом в целом. «Остеопатия представляет собой целостную философскую систему подхода к диагностике и лечению, который рассматривает организм человека в единстве его механических, гидродинамических и нервных функций.» (Егорова И.А, Краниальная остеопатия. Санкт – Петербург, Издательский дом МАПО 2006). Многие проблемы в организме связаны со спазмами, вызывающими нарушение подвижности и, как следствие, нарушение деятельности органов, нервной системы, гормональной системы, возникновение состояния усталости, депрессии, стресса, страха и т.д. Задача остеопата – найти и устранить имеющиеся в теле напряжения, сбалансировать организм и восстановить гармонию. Психологическая работа корректирует состояние пациента и настраивает пациента на сотрудничество с доктором, а применение дополнительно оздоровительных программ волновой терапии приводит к более эффективному лечению. Причины и следствия неразрывны. Психологические причины довольно часто порождают патологию внутренних органов и систем организма. И если не убрать психологическую причину, то дефекты организма как следствие могут возвращаться - это закольцованная ситуация, когда психологические состояния порождают патологию организма, а патология внутренних органов и систем влияет на психику, углубляя негативное психологическое состояние. То есть, убирая и причину, и следствие, врач-остеопат выводит пациента из этого порочного круга, проведя и остеопатическое лечение, и психологическое воздействие. КСИ-потенциалометрия наглядно показывает результаты функционального состояния организма до остеопатического лечения и после. «Концентрационно - кинетический потенциал (КСИ - потенциал) регистрируется в биологически активных точках (БАТ), локализованных на кистях рук и стопах. Полученные данные представляются в виде графической модели функционального состояния - энергопунктурограммы (ЭнПГ). График ЭнПГ характеризует состояние 12-ти классических китайских меридианов и связанных с ними функциональных систем гомеостаза организма и отражает сдвиг кислотно-щелочного равновесия в БАТ». «КСИ – Мед» диагностика (КСИ-потенциалометрия) дает возможность врачу уточнить выбранную стратегию лечения, проанализировать в динамике результаты своей работы научными методами. Литература: 1. Загустина Н.А., Гурин С.В., Козлов В.Г., Применение метода КСИ-потенциалометрии для оценки состояния биосистем. Доклад. // V международный конгресс «Слабые и сверхслабые поля в биологии и медицине». СПб 29.06.2009 – 03.07.2009, С. 213 2. Егорова И.А, Краниальная остеопатия .С11. Санкт – Петербург, Издательский дом МАПО 2006.
230
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ НАПРАВЛЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА СТОПУ ОРТЕЗАМИ МЕДИЦИНСКОЙ СИСТЕМЫ ФОРМТОТИКС С ЦЕЛЬЮ МЕХАНИЧЕСКОЙ И РЕФЛЕКТОРНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА, КОНТРОЛИРУЕМОЙ ОБРАТНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СВЯЗЬЮ В ПОДИАТРИИ, ОРТОПЕДИИ, МАНУАЛЬНОЙ МЫШЕЧНОСКЕЛЕТНОЙ МЕДИЦИНЕ. Криво Ю.А. Российская Ассоциация врачей мануальной медицины, Представительство в Воронежской области, адрес корреспонденции: Воронеж, ул. Южная 34, 6, http://rosmanter.ru/, mailto:drkrivo@mail.ru Подиатр ООО, Черноголовка, Московская обл., ул. Береговая, д. 24, пом. 18-19, http://www.ploscostopie.ru, Клиника Медика ООО, Воронеж, ул. Студенческая д. 30, http://medika-vrn.ru Подиатри́я – от греч. πόδια — стопы, ноги и греч. ιατρεία — лечение, клиника. Контролируемое поддержание и изменение формы тела с малой площадью опоры и его целенаправленное перемещение – сложные задачи, решаемые телом человека в условиях изменения естественной среды обитания. Изменились опорные поверхности – они стали твердыми, ровными, не изменяющими форму под давлением тела, не амортизирующими шаговую ударную нагрузку на тело. В соответствии с изменением сопротивления материала опорной поверхности и его формы меняются параметры афферентного рецепторного поля стопы и соответствующие им рефлексы вертикальных поз и автоматизмов ходьбы, что можно контролировать физикальным исследованием двигательной системы. Тело человека удерживает и меняет вертикальную форму (позы) двигательными единицами (ДЕ), которые распределяют энергию по кинематическим цепям, определяя форму тела и ее изменение. ДЕ организованы топографически двусторонне с сетевой, нейропильной коммуникацией интернейронами, которая определяет вовлечение ДЕ в кинематические цепи. Сетевая коммуникация определяет конкурентную значимость афферентных входов в деятельности функциональных двигательных и сенсорных систем в зависимости от параметров самих афферентных входов, активации их рецепторных полей. Для вертикальных поз и движений, постуральной регуляции значимо афферентное рецепторное поле стопы. Исследованы формы тела и ее изменение в вертикальных позах и прямохождении в зависимости от изменения афферентного поля стопы, формируемого направленным распределением давления на стопу, определяемым формой и сопротивлением материала опорной поверхности индивидуальных ортезов Медицинской Системы ФормТотикс (МСФ), который контролируются обратной биологической связью – физикальным исследованием, профиля функциональной асимметрии в том числе: объективное ортопедическое обследование, флексионный тест по проф. А.Е.Саморукову, постуральные тесты по д-ру Ч.Бэйкрофту, тест силы по д-ру Д.Лифу. Форма и параметры сопротивления материала ортеза стопы заданы в заготовках разных типов, индивидуализируются термоформовкой и самоклеящимися пелотами, расположение которых определяются и контролируется вышеуказанными физикальными тестами. Количество участников продолжающегося исследования Медицинской Системы ФормТотикс – 101. Количество исследований МСФ – 505. Контрольное исследование на жесткой, ровной поверхности: количество участников – 101, количество исследований – 505. Исследование проводилось в ходе комплексной терапии деформаций туловища, артрозов суставов позвоночника, конечностей, сколиозов, мышечно-фасциальном болевом синдроме, других заболеваний опорно-двигательного аппарата. Модифицированная технология Медицинской Системы ФормТотикс индивидуального ортезирования стоп позволяет целенаправленно и контролируемо биологической обратной связью регулировать двигательную систему человека созданием опорных поверхностей стопы внутри обуви, близких к естественной среде обитания человека, что эффективно активирует позы прямостояния и прямохождения, увеличивает степень симметрии осевых мышц туловища – значимо для профилактической, восстановительной и лечебной медицины, подиатрии, консервативной ортопедии, мануальной мышечно-скелетной медицины. INDIVIDUAL GUIDE ALLOCATION OF PRESSURE ON FOOT MEDICAL SYSTEMS FORMTOTIKS ORTHOSES FOR MECHANICAL AND REFLEX REGULATION OF MOTOR SYSTEM OF HUMAN CONTROLLED BIOFEEDBACK IN PODIATRY, ORTHOPEDICS, MANUAL MUSCLE-SKELETAL MEDICINE. Y.A. Krivo Russian Association of Physicians of manual medicine, Representative Office in Voronezh region, Address correspondence to: Voronezh, St. Yuzhnaya, 34, 6, http://rosmanter.ru/, mailto:drkrivo@mail.ru Podiatry Ltd, Chernogolovka, Moscow Region, St. Beregovaya, 24, of. 18-19, http://www.ploscostopie.ru Medica Clinic Ltd, Voronezh, St. Studentcheskaya, 30, http://medika-vrn.ru
1. 2.
Литература Левит К., Захсе Й., Янда В. Мануальная медицина: пер. с немецкого, М., Медицина, 1993 – 512 с. Фундаментальная и клиническая физиология. Под ред. А.Г.Камкина и А.А.Каменского, - М.: Изд. центр «Академия», 2004 – 1072 с.
231
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МЕХАНИЧЕСКАЯ И РЕФЛЕКТОРНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА ИНДИВИДУАЛЬНЫМ НАПРАВЛЕННЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ДАВЛЕНИЯ НА ТЕЛО С КОНТРОЛЕМ ОБРАТНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СВЯЗЬЮ В ОРТОПЕДИИ, МАНУАЛЬНОЙ МЫШЕЧНО-СКЕЛЕТНОЙ МЕДИЦИНЕ, ПОДИАТРИИ. Криво Ю.А. Российская Ассоциация врачей мануальной медицины, Представительство в Воронежской области, адрес корреспонденции: Воронеж, ул. Южная 34, 6, http://rosmanter.ru/, mailto:drkrivo@mail.ru Ортопедия: ορτοσ – прямой, правильный, истинный, παιδεια – ребенок, воспитание, обучение. Целевое и контролируемое поддержание и изменение формы тела с малой площадью опоры и перемещение – сложные задачи, решаемые телом человека в условиях изменения естественной среды обитания. Изменились опорные поверхности – не изменяют форму под давлением тела, не амортизируют шаговую ударную нагрузку на тело. Отличается характер поз и движений от обычных в естественных условиях обитания – они изменились как количественно, так и качественно, создавая соответственное распределение давления и напряжения в теле. Создана технология целенаправленно и контролируемо биологической обратной связью регулирующая механическими факторами двигательную систему – значимая задача профилактической, восстановительной и лечебной медицины, ортопедии, мануальной мышечно-скелетной медицины, подиатрии обоснованная формированием концепции и исследованием эффективности технологии в понятиях физики, механики, биологии, физиологии, теории функциональных систем, медицинской клинической практики Соответственно позам (формам тела) и движениям (изменениям формы тела) изменяются параметры распределения давления, напряжения в теле, что ведет к соответствующей активации афферентнных механорецепторных полей двигательной соматической и автономной систем, систем сенсорного контроля, а также активации механоселективных (механорегулируемых) йонных каналов (МСК), что меняет активность, метаболизм, рост клеток: скелетной, гладкой, сердечной мышц, экскреторных, секреторных, эндокринных, фасций, костей. Тело человека удерживает и меняет вертикальную форму (позы) двигательными единицами (ДЕ), преимущественно медленными тип S, входящими в состав мозга и мышц (мотонейроны – толстые миелинизированные Aα и мышечные единицы – медленные, слабые, устойчивые к утомлению, оксидативные SO), которые распределяют энергию по кинематическим цепям, определяя форму тела и ее изменение. ДЕ организованы топографически двусторонне с сетевой, нейропильной коммуникацией интернейронами, которая определяет вовлечение ДЕ в кинематические цепи. Сетевая коммуникация определяет конкурентную значимость афферентных входов в деятельности функциональных двигательных и сенсорных систем в зависимости от параметров самих афферентных входов, активации их рецепторных полей. Таким образом, внося механические изменения в параметры конкретного афферентного поля функциональной двигательной системы человека, изменяются ее параметры, которые регистрируются физикальными исследованиями профиля функциональной асимметрии, например: ДЕ тип S осевых мышц туловища - соответствует флексионный тест по проф. А.Е.Саморукову. Сформирована технология целенаправленно и контролируемо биологической обратной связью регулирующая механическими факторами двигательную систему и исследованы формы тела и их изменение в зависимости от направленного распределения давления тело: 1) позами, содружественными движениями, давлением мягкими методами мануальной мышечно-скелетной медицины; 2) формой и сопротивлением материала опорной поверхности индивидуальных ортезов стопы Медицинской Системы ФормТотикс (Новая Зеландия); 3) обуви с амортизирующей и направляющей подошвой типа Меррелл США и Асикс Япония; 3) формой и свойствами неньютоновской жидкости материала уменьшающего и распределяющего встречное давление на тело в ортезах поз сна и бодрствования из термо- и вязко- эластичного материала Темпур (Дания, СлипСистем); 4) позами на стуле с клиновидным сиденьем типа ZERO (US MEDICA, США); с контролем обратной биологической связью – физикальным исследованием, профиля функциональной асимметрии в том числе: флексионный тест по проф. А.Е.Саморукову, постуральные тесты по д-ру Ч.Бэйкрофту, тест силы по дру Д.Лифу, объективное ортопедическое обследование. Количество участников технологии и исследования – 318, исследований – 1293. Контрольное исследование: количество участников – 318, исследований –1293. Исследование проводилось в ходе комплексной терапии деформаций туловища, артрозов суставов позвоночника, конечностей, сколиозов, мышечно-фасциальном болевом синдроме, других заболеваний опорнодвигательного аппарата. Исследование продолжается. MECHANICAL AND REFLEX REGULATION OF MOTOR SYSTEM OF HUMAN THE INDIVIDUAL GUIDE ALLOCATION OF PRESSURE ON THE BODY WITH CONTROL BIOFEEDBACK IN ORTHOPEDICS, MANUAL MUSCLE-SKELETAL MEDICINE, PODIATRY. Y.A. Krivo Russian Association of Physicians of manual medicine, Representative Office in Voronezh region, Address correspondence to: Voronezh, St. Yuzhnaya, 34, 6, http://rosmanter.ru/, mailto:drkrivo@mail.ru
232
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИССЛЕДОВАНИЕ АСИММЕТРИИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ В ЛОР ПРАКТИКЕ ФЛЕКСИОННЫМ ТЕСТОМ МАНУАЛЬНОЙ МЫШЕЧНО-СКЕЛЕТНОЙ МЕДИЦИНЫ ПО ПРОФ. САМОРУКОВУ А. Е. Криво Ю.А., Ильина М.Н. Российская Ассоциация врачей мануальной медицины, Представительство в Воронежской области, адрес корреспонденции: Воронеж, ул. Южная д. 34, к. 6, http://rosmanter.ru/, mailto:drkrivo@mail.ru; Клиника Медика ООО, Воронеж, ул. Студенческая д. 30, http://medika-vrn.ru, mailto:kosty6363@mail.ru. Значимым в клинической практике является наличие критерия оценки состояния больного отражающего динамику заболевания как можно более синхронно с его изменением, определяющего тенденцию развития остроты процесса, достоверного и доступного к применению и получению результата «у постели больного». Носоглотка, придаточные пазухи входят в состав двигательной системы. Их поражение влияет и на функции глотания, дыхания, и на позы, движения головы и шеи [2]. Рецепторы носоглотки и придаточных пазух составляют афферентные поля для рефлексов поддержания и выправления поз головы и шеи, двигательных автоматизмов [5]. Типично сочетание острых воспалительных заболеваний носоглотки и «блокирования», ассиметрии атланто-окципитального, атланто-эпистрофейного сочленений [1]. Объективные признаки острых воспалительных заболеваний носоглотки, и придаточных пазух: не всегда патогномоничны и корелируют с динамикой остроты заболевания, данные объективного осмотра носоглотки затруднены в интерпретации у пациентов с хроническими заболеваниями или затруднены в получении у детей; эндоскопия лучевые и магнитные методы – морфологические изменения значимые для их регистрации отстают в динамике, не пригодны для рутинного осмотра на каждом приеме. Проведено исследование значимости изменений двигательной системы регистрируемых физикальными тестами профиля функциональной асимметрии [4] в качестве критериев диагностики, динамического наблюдения, контроля выздоровления острых воспалительных заболеваний носоглотки и придаточных пазух, и также целесообразности применения их в практической оторинолярингологии. Выбор критериев определен взаимосвязанными анатомо-физиологическими функциями исследуемой области, технической простотой, малой затратой времени на исследование: флексионный тест в модификации проф. Саморукова А.Е. в проекции C0-1, C7-D1, тонуса грудино-ключично-сосцевидной мышцы [1;3]. В исследовании участвовали пациенты с односторонней локализацией острого воспалительного процесса, обострения хронического – 64 человека. Исследование продолжается. Диагностика заболеваний носоглотки и придаточных пазух проводилась следующая: объективный осмотр врача, эндоскопия; лучевые и магнитные исследования, лабораторный метод. В ходе исследования профиля функциональной асимметрии выявлена асимметрия на стороне воспаления у всех пациентов, выражающаяся в увеличении амплитуды сгибания в флексионном тесте в модификации проф. Саморукова А.Е. и повышение тонуса грудино-ключично-сосцевидной мышцы у всех пациентов. В динамике – амплитуда асимметрии в исследовании двигательной системы уменьшалась с уменьшением выраженности воспаления, коррелировала с ранними признаками выздоровления, нормализовалась до неразличимой с выздоровлением. Значимы функциональные изменения двигательной системы как критерии диагностики, динамического наблюдения, контроля выздоровления острых воспалительных заболеваний носоглотки, придаточных пазух, оцениваемые в профиле функциональной асимметрии флексионным тестом мануальной мышечно-скелетной медицины по проф. Саморукову А.Е. INVESTIGATION OF ASYMMETRY MOTOR SYSTEMS IN ENT PRACTICE FLEXION TEST MANUAL MUSCULO-SKELETAL MEDICINE BY PROF. A.E.SAMORUKOV. Y.A. Krivo, M.N. Ilyina Russian Association of Physicians of manual medicine, Representative Office in Voronezh region, Address correspondence to: Voronezh, St. Yuzhnaya, 34, 6, http://rosmanter.ru/, mailto:drkrivo@mail.ru; Medica Clinic Ltd, Voronezh, St. Studentcheskaya, 30, http://medika-vrn.ru, mailto:kosty6363@mail.ru. Литература 1. Левит К., Захсе Й., Янда В. Мануальная медицина: пер. с немецкого, М., Медицина, 1993 – 512 с. 2. Магнус Р. Установка тела. Эксперементально-физиологические исследования отдельных определяющих установку тела рефлексов, их взаимных влияний и их расстройств: пер с нем. М.-Л.: Изд Академии наук СССР, 1962. – 624 с. 3. Саморуков А.Е. Мануальная терапия в восстановительном лечении больных с вертеброгенными нейропатиями и вертебрально-висцеральными нарушениями: Практическое руководство, М., РУСАКИ, 2006 – 100 с. 4. Руководство по функциональной межполушарной асимметрии.–М.: Научный мир, 2009.–836с. с.618 5. Фундаментальная и клиническая физиология. Под ред. А.Г.Камкина и А.А.Каменского, – М.: Изд. центр «Академия», 2004 – 1072 с.
233
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
О ПРЕИМУЩЕСТВАХ ПОДБОРА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НИЗКОЧАСТОТНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ПРИ ТЕРАПИИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ Лобкаева Е.П., Девяткова Н.С., Синельникова И.А., Крылов В.Н. 1, Ошевенский Л.В. 1, Федотов В.Д. 2, Маслов А.Г.2 Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный Ядерный Центр Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, 607190, Россия, г. Саров, Нижегородская обл., пр. Мира, 37, E-mail: nata@bfrc.vniief.ru 1 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23, E-mail: rector@unn.ru 2 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации», 603950, г. Нижний Новгород, ул. Алексеевская, 1. Для индивидуализации терапии определены параметры и режимы воздействия низкочастотного магнитного поля (НМП) со спектром мощности сигнала, огибающая которого подчиняется зависимости 1/fn при n = [0,8….1,4]. Разработана схема НМП для модификации как нормальных, так и альтерированных функций организма. Создан программно-аппаратный комплекс низкочастотной магнитотерапии с индивидуальным подбором параметров [1]. В течение пяти лет на базе кардиологического отделения ГУЗ НОКБ им. Н.А. Семашко (г. Н-Новгород) в отделении физиотерапии проводилась клиническая апробация разработанного метода комплексной терапии сердечно - сосудистой гипертензии с использованием индивидуального подбора параметров и схем воздействия НМП, в которой участвовали: здоровые волонтеры (30 человек) и больные артериальной гипертензией 1-2 стадии, получающие базовую гипотензивную терапию (30 человек). Каждая из групп была разбита на подгруппы по 15 человек – плацебо и с воздействием НМП. Доказано значительное преимущество комплексной терапии с использованием НМП при сердечно сосудистой гипертензии относительно стандартной терапии: стабилизация синусовой аритмии и тахикардии у 50% пациентов; полное (100%) устранение предсердной экстрасистолии; достоверное снижение уровня систолического артериального давления и частоты сердечных сокращений (на 13% и 15% соответственно по отношению к исходному уровню). Приблизились к физиологической норме практически все клинические показатели кардиоинтервалографии пациентов (вариабельность ритма, вагусный контроль, общая мощность спектра и др.). Отмечена тенденция к восстановлению симметрии скорости кровотока по средним мозговым артериям и повышению уровня индекса циркуляторного сопротивления, что значительно уменьшило выраженность дистонических проявлений. Улучшилось общее самочувствие пациентов: практически у всех больных нет головной боли и боли в области сердца, головокружения, общей слабости [2]. ADVANTAGES ABOUT SELECTION OF INDIVIDUAL PARAMETERS OF INFLUENCE BY LOWFREQUENCY LOW INTENSIVE MAGNETIC FIELD AT THERAPY OF A CARDIOVASCULAR HYPERTENSIA Lobkaeva E.P., Devjatkova N.S., Sinelnikova I.A., Krylov V.N. 1, Oshevenskij L.V. 1, Fedotov V.D. 2, Maslov А.G.2 The federal state unitary enterprise the Russian Federal Nuclear Center - the All-Russia scientific research institute of experimental physics, 607190, Russia, Sarov, the Nizhniy Novgorod region, street The World, 37, E-mail:lep@bfrc.vniief.ru 1 State budgetary educational establishment of the supreme vocational training « The Nizhniy Novgorod state university it N.I. Lobachevsky », 603950, Nizhni Novgorod, пр. Gagarin, 23, E-mail: rector@unn.ru 2 State budgetary educational establishment of the supreme vocational training « The Nizhniy Novgorod state medical academy of Ministry of Health and social development of the Russian Federation » 603950, Nizhni Novgorod, street Alekseevskaja, 1. Литература 1. Лобкаева Е.П., Крылов В.Н., Боровков Н.Н., Маслов А.Г., Карпов Е.М.//Индивидуальный подбор параметров магнитного поля в терапии больных нейроциркуляторной дистонией с артериальной гипертензией, Нижегородский медицинский журнал, № 5, 2006, С. 24-28. 2. Лобкаева Е.П., Девяткова Н.С., Крылов В.Н, Маслов А. Г., Ошевенский Л.В. и др.//Применение низкочастотного импульсного магнитного поля с индивидуальным подбором параметров в комплексном лечении артериальной гипертензии: методические рекомендации. Н.Новгород: Издательство НГМА, 2010, 32 с.
234
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
НЕЙРОРЕКОНСТРУКТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ СВЕРХСЛАБОГО ПОСТОЯННОГО ТОКА
Ломарев М. П.1, Горелик А. Л.1,2, Нарышкин А. Г.1,2, Егоров А. Ю.2, Горшков Э. С.3, Иванов В. В.3, Шелякин А. М.4 1 ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В. М. Бехтерева Росздравнадзора», 192019, Россия, СПб, ул. Бехтерева д. 3, e-mail: spbinstb@bekhterev.ru; 2 ФГБУН «Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН», 194223, Россия, СПб, пр. Тореза, д. 44, e-mail: office@iephb.ru ; 3 Санкт-Петербургский Филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН, 199034, Россия, СПб, ул. Менделеевская д.1, e-mail: sl_iva@mail.ru; 4 АНО Институт медицинской реабилитации «Возвращение» им. проф. Богданова, 196066, Россия, СПб, ул. Гастелло д. 11, e-mail: sheliakin@mail.ru Из всего многообразия лечебных электровоздействий особое место принадлежит слабому постоянному току (ПТ). Под слабым обычно понимается ток до 5 миллиампер. В этом диапазоне работают общепринятые, физиотерапевтические по характеру, но по сути – нейрореконструктивные, дополнительные методики лечения некоторых неврологических (паркинсонизм) и психических (депрессия) заболеваний. Однако отечественная нейрофизиологическая школа в свое время показала, что зачастую более выраженный восстановительный эффект оказывает ток силой от 100 до 800 микроампер, который мы и будем называть сверхслабым. За последние четверть века накоплен обширный материал, касающийся лечения взрослых и детей, изучены биофизические, биохимические и собственно нейрофизиологические процессы, возбуждаемые и модулируемые сверхслабым постоянным током. В строгом физическом смысле речь идет о влиянии сверхслабого электростатического поля, «рабочей» областью которого является блюдцеобразная область под анодом. На протяжении более 10 лет наша работа посвящена изучению клинико-физиологических аспектов влияния ПТ на нервный субстрат. За этот срок накоплен большой, освещенный в ряде публикаций, опыт лечебного применения транскраниальной микрополяризации (ТКМП) – метода, основанного на влиянии ПТ. Нами пролечено около 1,5 тысяч пациентов с самыми разнообразными видами патологии нервной системы. Наиболее впечатляющие результаты получены у больных с очаговыми поражениями головного мозга, как травматическими, так и сосудистыми, у больных с экстрапирамидными заболеваниями и патологией вегетативной нервной системы, а также – у детей с дизонтогенетической патологией. При этом отчетливо выявляются две составляющие эффекта ТКМП. К первой, которую мы называем общебиологической или физиотерапевтической, относится целый спектр тканевых и клеточных феноменов, касающихся метаболизма, микроциркуляции крови и лимфы, местного иммунитета и т. д. Гораздо больший интерес представляет вторая составляющая эффекта ТКМП: управляемая перестройка системных механизмов мозга, обеспечивающих его интегративную деятельность, что открывает новые возможности в сфере функциональной реабилитации. Благодаря широкому применению ТКМП в практике нейрохирургического отделения городской больницы удалось сократить сроки госпитализации в 1,5 – 2 раза, а долю оперативных вмешательств при тяжелых черепно-мозговых травмах – в 1,3 раза. При этом сроки реабилитации сократились в среднем в 1,4 раза. В связи с этим следует отметить, что применение ТКМП в существенной степени облегчает и усиливает действие иных методов лечения и реабилитации, в первую очередь – тренировок с биообратной связью, занятий на тренажерах, логопедических и психотерапевтических пособий. Серьезных успехов удалось добиться в коррекции дизонтогенетических состояний у детей, таких как минимальная мозговая дисфункция, синдром гиперактивности с дефицитом внимания, задержки психоречевого развития (материал обрабатывается). Примером влияния сверхслабого ПТ на системные механизмы мозга могут служить полученные нами результаты применения ТКМП при лекарственно резистентной эпилепсии. У 32 из 40 пациентов Психоневрологического института им. В. М. Бехтерева, получавших, наряду с противоэпилептической терапией, процедуры ТКМП с воздействием на темпорально-каудальные проекции, частота припадков сократилась более чем на 50%. При этом все больные отмечали улучшение общего самочувствия и эмоционального состояния, повышение работоспособности и усиление когнитивных возможностей. Клинический эффект продолжительностью от 1 месяца до 1,5 лет сопровождался благоприятной динамикой показателей ЭЭГ. При изучении динамики пространственной организации ЭЭГ удалось показать, что ТКМП приводит к глубокой перестройке функционального состояния головного мозга, что проявляется в закономерных изменениях структуры межкорковых взаимодействий, как внутриполушарных, так и межполушарных. В частности, было отмечено разрушение тех взаимодействий, которые поддерживали сформировавшееся устойчивое патологическое состояние, и формирование новых межкорковых связей, рисунок которых был более близок к физиологическому и демонстрировал значительное усиление активности ассоциативных зон коры. Это позволило сделать выводы о роли этих зон в компенсаторной деятельности, о некоторых принципах системной организации работы ГМ, в частности – предположить наличие единой «дефолтной» системы мозга, центральными узлами которой являются стриопаллидарный комплекс, мозжечок и лобные полюса. Суть работы этой системы заключается в обеспечении согласования импульсных потоков (афферентных и ассоциативных), что является основой успешной интегративной деятельности мозга как полисенсорного анализатора. NEYROREKONSTRUKTIVE EFFECT`S OF ULTRAWEAK DIRECT CURRENT M. Lomarev1, A. Gorelick1, 2, A. Naryshkin 1, 2, A. Egorov 2 , E. Gorshkov 3 , V. Ivanov 3, A. Sheliakin 4 1 St. Petersburg Psycho Neurology Bekhterev Institute, 192019 Russia, St. Petersburg, Bekhterev str., 3; e-mail: spbinstb@bekhterev.ru 2. Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, 194 223 Russia, St. Petersburg, Thorez pr, 44, e-mail: office@iephb.ru; 3. St. Petersburg Branch of the Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation, 199034 Russia, St. Petersburg, Mendeleev str.,1, e-mail: sl_iva@mail.ru; 4. Bogdanov Institute of Medical Rehabilitation "Return", 196066 Russia, St. Petersburg, Gastello str., 11, e-mail: sheliakin@mail.ru
235
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАССАЖА ПО ТЕМПЕРАТУРЕ АКТИВНЫХ ЗОН КОЖИ Лябах М.А. 1,2, Горго Ю.П.1 1- Национальный технический университет Украины «КПИ», медико-инженерный факультет, Киев, Украинa 2 – Киевская областная клиническая больница № 1 ; E-mail: yugorgo@ukr.net; gorgoyup@yahoo.com Как известно, при оценке функциональных состояний человека большое значение имеет метод регистрации температуры тела. При этом установлено, что изменения температуры кожи человека в разных рефлексогенных зонах кожи (РЗК) зависят от функционального состояния внутренних органов, центральной нервной системы и типологических особенностей высшей нервной деятельности. Мы считаем, что метод длительной регистрации температур в рефлексогенных зонах кожи можно использовать при оценке психоэмоциональных состояний и во время профессиональной деятельности. Мы также считаем, что регистрацию температуры в РЗК, которые со местораположению совпадают с «триггерными зонами», а это происходит примерно в 75 % случаев, можно использовать при оценке эффективности воздействия в эти зоны массажных процедур разной интенсивности при коррекционных и лечебных воздействиях. Методика. Для изучения изменений температуры в РЗК, разработан прибор, позволяющий измерять температуру с точностью до 0,01°С в диапазоне +10-+45°С. Известно, что в норме в РЗК может изменяться температура относительно окружающих участков на 0,4 - 0,8°С. Чтобы зарегистрировать такие изменения, точность измерения должна быть на порядок выше, что и обусловило точность регистрации температуры в наших исследованиях. В качестве чувствительного элемента мы использовали термосопротивления МТ-54, изготовленные либо в виде термощупов, либо- гибких датчиков. Термосопротивления использовали после их старения. Регистрацию температурных измерений производили через мостовую схему либо по одному каналу либо одновременно до 10 триггерных зон, где соответственно устанавливались 10 датчиков температуры, которые через 10-ка-нальную мостовую схему и систему коммутации подключались к самописцу типа КСП-4. Кроме того, изменения температуры определяли в смежных зонах (СЗ), расположенных на расстоянии 1,5-2 см от триггерных зон. При сеансах массажа триггерных зон температура фиксировалась непрерывно в течение всей нагрузки. Мы исследовали те триггерных зоны головы, которые испытывали наибольшее влияние психоэмоциональной сферы, различные психозы и неврозы при профессиональных нагрузках и и воздействиях факторов среды, ощущение тревоги. Всего было проведено 114 исследований на 90 испытуемых. Все испытуемые находились в одинаковых условиях при комфортной температуре помещения. Результаты и их обсуждение. Прежде всего мы отметили, что во всех случаях в изучаемых нами РЗК температура была выше, чем в СЗ. Полученные данные показали, что средний уровень температуры в РЗК (30,99 ± 0,15 С) достоверно (р < 0,05) не совпадает со средним уровнем температуры в СЗ (30,11± 0,18 С). Наблюдаемые различия связаны с колебаниями уровня микроциркуляции и тканевого метаболизма. Индивидуальные изменения температуры в РЗК достигали значений от 0,1 до 1,3С относительно СЗ и находились в пределах температур от 27 до 33,5С. В таких исследованиях мы отметили, что если перемещать температурный щуп от СЗ к РЗК или наоборот, то существует граница, на которой наблюдается скачкообразное изменение температуры на 0,3 - 0,8С. Эта граница, как правило, находится на триггерной зоне и получается, что эта зона, обладает температурной аномалией относительно окружающих полей. Диаметр такой аномальной зоны составляет 8 - 15 мм. Было отмечены разные реакции испытуемых на массажные процедуры. При повышении возбуждения организма после массажа, у испытуемых повышалась температура в РЗК с 30,67±0,14С до 32,11±0,17С. При спокойном восприятии массажа не было достоверных температурных отличий от значений до сеанса. При тормозном восприятии массажа отмечались спонтанные температурные колебания в РЗК, которые по частоте достигали 6-10 колебаний в минуту, а по амплитуде достигали значений 0,1 - 0,3С. Такие колебания сглаживались при нормализации испытуемых, а температура в РЗК при этом повышалась относительно исходного фона на 0,5 - 0,9 С. При крайне отрицательном восприятии массажа температура в РЗК резко падала с 30,11 ± 0,19 до 29,46 ± 0,11С (р < 0,05). Из этих экспериментов мы сделали вывод, что изменения температуры кожи в РЗК могут быть обратной связью для оценки восприятия испытуемым интенсивности и эффективности воздействия массажем. BIOFEEDBACK FOR ESTIMATION OF EFFICIENCY OF MASSAGE ON TEMPERATURE OF ACTIVE AREAS OF SKIN Liabakh M.A. 1,2, Gorgo Yu.P.1 1- National Technical University of Ukraine «KPI», medical-engineering faculty, Kiev, Ukraine 2 -Kievan regional clinical hospital № 1 ; E-mail: yugorgo@ukr.net; gorgoyup@yahoo.com
236
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВЛИЯНИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ АРГОНОВОЙ ПЛАЗМЫ НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ФАГОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ Маевский Е.И., Дидковский Н.А. 1, Малашенкова И.К. 1, Ермаков А.М., Селезнева И.И., Петров О.Ф. 2, Васильев М.М. 2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретический и экспериментальной биофизики РАН г. Пущино, Моск. обл. Prof. Evgenii Maevskiy eim11@mail.ru 1 НИЦ “Курчатовский институт” НБИКС-центр, Москва, didkovskinic@gmail.com 2 Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия В связи с неуклонным ростом антибиотикорезистентности микроорганизмов человечество столкнулось с серьезной проблемой лечения и профилактики инфекционно-воспалительных заболеваний, что требует поиска альтернативных способов борьбы с патогенами. В последние годы было показано бактерицидное действие потока низкотемпературной аргоновой плазмы. Кроме того, в работах последних лет отмечен позитивный эффект облучения Аргоновой плазмой на репарацию инфицированных тканей. Низкая температура (35-40 С) факела Аргоновой плазмы не вызывает ожога биологических тканей и денатурации белков. В состав плазменного факела помимо ионов аргона, электронов и метастабильных атомов аргона, входит ультрафиолетовое излучение (λ= 309-316 нм) и продукты плазмо-химических реакций компонентов плазмы и молекул воздуха (NO,озон). Так, на примере бактерий cинегнойной палочки и золотистого стафилококка (Psevdomonas aeruginosae и Staphilococcus aureus) было показано, что наибольший вклад в бактерицидный эффект -92% вносят именно заряженные частицы и метастабильные атомы потока Аргоновой плазмы. Исследовали влияние низкотемпературной аргоновой плазмы(U=8,5-9,5V; скорость газового потока 6л/мин; расстояние от выхода плазменного факела -20 мм) в бактерицидных режимах на функциональную активность фагоцитов периферической крови, играющих ключевую роль в противомикробном иммунитете и элиминации патогенов из организма. Уровень продукции активных форм кислорода исследовали методом люминолзависимой хемилюминесцию, способность клеток к продукции провоспалительных цитокинов интерлейкина 1β -IL-1β, хемокина IL-8, интерферона-α- INF-α оценивали методом ИФА. В качестве индуктора функциональной активности нейтрофилов/моноцитов использовали взвесь убитых нагреванием клеток St. аureus штамма р-209 в концентрации 1млн/мл. В результате проведенных исследований было впервые показано позитивное активирующее влияние облучения низкотемпературной плазмы на нейтрофилы/фагоциты периферической крови в тесте in vitro., что выразилось достоверным повышением спонтанной и стимулированной люминолзависимой хемилюминесценции, отражающей кислородзависимую бактерицидность клеток. Увеличение уровня хемилюминесценции определялось временем облучения и исходным состоянием клеток. Также было обнаружено, что у нейтрофилов/фагоцитов, предварительно облученных потоком низкотемпературной Аргоновой плазмы в течение 24 часов сохраняется способность к спонтанной и стимулированной продукции цитокинов IL-1β, IL-8, INF-α, причем в трети случаев уровень стимулированной продукции повышался. Стимулированная продукция цитокинов - IL-1β повышалась с 40,3± 5,14 до 108,65 ±11,8 пг/мл (p <0,05) , IL-8 с 95,43± 13,33 до 142,8 ±14,3 пг/мл (p <0,05), INF-ά - с 29,9±2,12 до 40,3 ±6,4 пг/мл. Провоспалительные цитокины IL-1β, IL-8, INF-α играют важнейшую роль в инициации иммунного ответа и принимают участие в активации адаптивного иммунитета. Таким образом, режимы воздействия, оказывающий бактерицидный эффект на патогенные микроорганизмы, не вызывают повреждающего действия на нейтрофилы/фагоциты. Облучение потоком низкотемпературной аргоновой плазмы нейтрофилов/фагоцитов приводит к увеличению их функциональной активности. THE EFFECT OF LOW-TEMPERATURE ARGON PLASMA ON FUNCTIONAL ACTIVITY PHAGOCYTES OF PERIPHERAL BLOOD Maevskiy E., Didkovskiy N.1, Malashenkova I.1, Ermakov, A., Selezneva I., Petrov O.2, Vasiliev M.2 Prof. Evgenii Maevskiy eim11@mail.ru Institute for Theoretical and Experimental Biophisics, Russian Academy of Science, Pushchino 1 National Research Center “Kurchatovskiy Institute”, Moscow didkovskinic@gmail.com 2 Joint Institute for High Temperatures RAS, Moscow, Russia Key words: low-temperature plasma, neutrophils, infected wounds and ulcers, cytokines, chemiluminescence
237
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
МЕХАНИЗМЫ УФ-ИНДУЦИРОВАННОГО АПОПТОЗА ЛИМФОЦИТОВ ЧЕЛОВЕКА М.А. Наквасина, В.Г. Артюхов, М.С. Трубицына, О.В. Лидохова Воронежский государственный университет, кафедра биофизики и биотехнологии, 394006, Россия, Воронеж, Университетская пл., 1, E-mail: artyukhov@bio.vsu.ru УФ-свет известен как потенциальный индуктор апоптоза в различных типах клеток. Однако молекулярные механизмы этого процесса и последовательность начальных этапов развития клеточной гибели в условиях облучения изучены далеко не полностью. Остаются открытыми вопросы, касающиеся выявления способов запуска различных путей реализации апоптоза в условиях воздействия УФ-света. В связи с этим исследованы механизмы и последовательность этапов апоптоза лимфоцитов крови доноров в условиях воздействия УФ-света (240-390 нм) в дозах 151, 1510 и 4530 Дж/м2. Установлено, что повышение уровня экспрессии рецепторов смерти (Fas-рецепторов, CD95) лимфоцитов через 4 и 5 часов после УФ-облучения связано не только с демаскированием ранее скрытых молекул Fasрецепторов лифоцитарных мембран, но и с синтезом их новых молекул. Обнаружено, что через 8 и 24 ч, 6 и 8 ч после облучения лимфоцитов соответственно в дозах 151 и 1510 Дж/м2 наблюдается статистически достоверное повышение уровня активности ключевой эффекторной каспазы-3 по отношению к таковому для немодифицированных клеток. После облучения лимфоцитов в дозе 3020 Дж/м2 и последующей инкубации клеток в течение 2, 4, 6 и 24 ч выявлено статистически достоверное снижение уровня функциональной активности каспазы-3 по отношению к контрольным образцам. Установлено, что УФ-свет индуцирует фрагментацию ДНК лимфоцитов после 20 ч инкубации модифицированных клеток. С использованием метода ДНК-комет выявлено, что повреждения ДНК (однонитевые разрывы) появляются сразу после УФ-облучения лимфоцитов в дозах 1510 и 3020 Дж/м2 (кометы типа С1) и достигают максимума через 6 ч после модификации клеток (кометы типов С2 и С3). Установлено, что через 6 ч после воздействия УФ-света в дозах 1510 и 3020 Дж/м2 на лимфоциты происходит повышение уровня р53 в исследуемых клетках. Выявлено, что облучение лимфоцитов в дозе 151 Дж/м2 приводит к статистически достоверному увеличению уровня функциональной активности теломеразы по сравнению в величиной исследуемого параметра нативных клеток. Шестичасовая инкубация облученных в дозе 151 Дж/м2 лимфоцитов сопровождается снижением уровня теломеразы по отношению к таковому для неинкубированных фотомодифицированных клеток. УФ-модификация лимфоцитов в дозе 1510 Дж/м2 приводит к снижению показателя активности теломеразы после облучения и шестичасовой инкубации лимфоцитарных клеток. Обнаруженные нами повреждения ДНК и рост количества р53 в лимфоцитах после воздействия УФсвета в дозах 151 и 1510 Дж/м2 по сравнению с интактными клетками свидетельствуют о запуске р53зависимого пути апоптоза. Белок р53 влияет как на рецепторопосредованный, так и на митохондриальный пути индукции апоптоза. Действуя на митохондриальный путь, р53 репрессирует транскрипцию антиапоптозного белка Bcl-2 и активирует транскрипцию проапоптозных белков Bax, Noxa, p53AIP1 и Puma. Кроме того, р53 активирует транскрипцию гена APAF1, повышает чувствительность клеток к внешним проапоптозным факторам, стимулируя транскрипцию генов Fas (APO1) и KILLER/DR5. Нами показано, что повышение уровня кальция в цитозоле фотомодифицированных в дозе 1510 Дж/м2 лимфоцитов обусловлено выходом Са2+ из внутриклеточных депо в результате активации компонентов фосфоинозитидного механизма передачи информации в клетку. Выдвинуто представление о взаимосвязи между изменением уровня кальция и инициацией программированной клеточной гибели лимфоцитов человека в условиях воздействия УФ-света. Полученные результаты указывают на ведущую роль рецепторопосредованного (Fas-зависимого) каспазного и р53-зависимого путей в реализации апоптоза лимфоцитов, индуцированного воздействием УФсвета в дозах 151 и 1510 Дж/м2. В случае УФ-облучения лимфоцитов в дозе 3020 Дж/м2 можно предположить участие рецепторопосредованного без участия каспазы-3 (с участием каспазы-12), р53-зависимого и каспазонезависимого путей реализации программированной клеточной гибели. Предложена схема возможных внутриклеточных событий, приводящих к апоптотической гибели лимфоцитов после их УФ-облучения. MECHANISMS OF UV-INDUCED HUMAN LYMPHOCYTES APOPTOSIS M. A.Nakvasina, V.G. Artyukhov, М.S. Trubitsyna, О.V. Lidohova Voronezh State University, Voronezh, 394006 Russia, E-mail: artyukhov@bio.vsu.ru
238
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СЛАБЫЕ ПОЛЯ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 17 ЛЕТ СОКРАТИЛИ ПОЧТИ В ДВА РАЗА ЧИСЛО ДЕТЕЙ В САНКТ – ПЕТЕРБУРГЕ В.А. Овсянников Физико-Технический институт им.А.Ф. Иоффе. РАН, Санкт- Петербург, Россия Почему стабильно сокращается детское население Санкт-Петербурга? Днамика численности детского населения (0-14 лет) С. Петербурга в 1997-2007гг. 1000,00 933,20 929,20
914,10 890,80
900,00
859,60 835,20 808,70 781,40
800,00
749,80
Численность, чел.
716,00 679,90
700,00
646,70 613,60 586,00
600,00
549,30
533,40
521,70 519,00
500,00
(Вопросы онкологии,2008. т.56, № 3, стр. 272.)
400,00
300,00
200,00
100,00
0,00 1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Годы В период вынашивания будущего ребёнка он наиболее чувствителен к любым вредным воздействиям: вирусным и бактериальным инфекциям, а также к излучениям радио диапазона и промышленного 50 Гц. До сих пор радиоустановки «прикрыты завесой секретности или ДСП». В последние годы гинекологические отделения города захлестнула волна «замерших» беременностей и выкидышей: в среднем, по 1000 случаев на отделение в год. На город в год получаем - порядка 30 000 таких случаев. А ведь это были желанные дети. Чем это вызвано? Вот сведения по Центру детской патологии. Первые две причины незавершённой беременность – это инфекции, на них приходится 2/3 случаев. Следующие три причины могут рассматриваться как следствие внешних факторов, которые изменили ход нормального развития формирующихся систем будущего организма. Мы полагаем и попробуем убедить в этот всех, что они связаны с воздействиями радиоизлучений. Получаем, что город из-за этого «недополучил» за 17 лет 100- 150 тысяч детей, и это объясняет демографическую кривую. Это не восстановить годами. Надо что-то делать и делать сейчас.
239
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
НОВЫЕ РЕПРОДУКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ЖЕНСКОЙ ЭПИЛЕПСИИ Одинцова Г.В., Чугунова А.А., Сайкова Л.А.1 ФГБУН ИМЧ РАН, ГБОУ ВПО СЗГМУ, г.Санкт- Петербург, Россия,e-mail: ajo@mail.ru 1
Беременность при эпилепсии является давно обсуждаемой, но официально недавно признанной проблемой. До 2008г. все формы эпилепсии относились к показаниям к искусственному прерыванию беременности. Ситуацию изменил приказ Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации № 736 «Перечень медицинских показаний для искусственного прерывания беременности». Благоприятно протекающие варианты эпилепсии не требуют прерывания беременности, но определяют особый подход и наблюдение за этими больными. Как беременность при эпилепсии может отягощать течение эпилепсии, так и эпилепсия может осложнять течение беременности. Цель работы: обоснование методики применения препаратов прогестерона для контроля над приступами и предотвращения ранних репродуктивных потерь в первом триместре беременности при женской эпилепсии Материал и методы: Настоящее исследование является частью проспективного наблюдательного неконтролируемого одноцентрового исследования по изучению побочных эффектов антиэпилептических препаратов на репродуктивное здоровье женщин при эпилепсии. Исследование проведено на базе клиники Института мозга человека им.Н.П.Бехтеревой РАН. Проведен анализ документов, характеризующих изменения в демографической политике государства, литературных отечественных и зарубежных данных, отражающих развитие эпилептологии за последние 20 лет. Изучены методики предотвращения ранних репродуктивных потерь. Критериями включения являлся верифицированный диагноз эпилепсии в соответствии с классификацией Международной противоэпилептической лиги, 1989. Критерием возрастного отбора явилось исключение естественных периодов становления (до 16 лет) и угасания (после 45 лет) функций репродуктивной системы у женщин. В исследование включено 155 женщин, исследованы репродуктивные показатели в когорте. У 10 пациенток, получавших в первом триместре препарат, аналогичный натуральному прогестерону, исследовано течение эпилепсии и беременности. Результаты: В основу метода легли два постулата: прогестерон обладает антиконвульсивным действием и прогестерон- гормон беременности. По химическому строению он является стероидным гормоном. Стероиды легко проникают через ГЭБ, влияют на нейротрансмиссию, функцию рецепторов и ионных каналов мемран(Beyenburg et al., 2001). Как нейростероид прогестерон подавляет повышенную активность нейронов. Прогестерон активирует ГАМК-рецептор, повышает электросудорожный порог, повышает синтез ГАМК, ослабляет возбуждающее свойство глутамата. Прогестерон является гормоном желтого тела. Способствует образованию нормального эндометрия. После оплодотворения способствует переходу в состояние, необходимое для развития оплодотворенной яйцеклетки. Уменьшает возбудимость и сократимость мускулатуры матки и маточных труб, стимулирует развитие концевых элементов молочной железы. Среди исследуемых больных старше 18 лет детей имели лишь 31% (49) пациенток. Важным репродуктивным показателем является коэффициент рождаемости. Суммарный коэффициент рождаемости характеризует среднее число детей, рожденных женщиной за свою жизнь. Суммарный коэффициент рождаемости в России составляет 1,4, ниже необходимого для воспроизводства населения. В исследуемой когорте он составил 0,3. Подавляющее большинство женщин имело одного ребенка. Только 9 пациенток (6%) имели двух детей, из них 5 человек родили детей на фоне заболевания. Из общего количества детей до заболевания матери эпилепсией рождено 18% (9 детей). Превалирование детей, рожденных на фоне эпилепсии, дополнительно подчеркивает важность вопросов репродуктивного здоровья при эпилепсии. Среди пациенток, получающих препараты прогестерона при подготовке к беременности и в первом триместре, не отмечалось срыва клинической ремиссиии эпилепсии. Литературные данные по рецидивам эпилепсии во время беременности колеблются от 10% до 50%. Прерывание беременности на сроке 11-12 недель произошло у 1 пациентки с отягощенным акушерско- гинекологическим анамнезом (операция год назад по поводу миомы матки, индуцированной приемом антиэпилептического препарата). Показатель ниже данных по стране, по статистике каждая пятая желанная беременность прерывается до срока, причем до 80% в первые 12 недель [Сидельникова В.М., 2007; Суханова Л.П., 2008]. Выводы: применение препаратов прогестерона в первом триместре беременности при женской эпилепсии патогенетически целесообразно как дополнительного фактора контроля над приступами при эпилепсии и для снижения риска ранних репродуктивных потерь при беременности на фоне отягощающего сопутствующего заболевания. Это обосновывает необходимость проведения количественного этапа исследования. NEW WOMEN'S REPRODUCTIVE TECHNOLOGIES IN EPILEPSY. Odintsova Gv, Chugunova Aa, Saykova La1 Institute of human brain of RAS, nwsmu, Saint Petersburg, Russia
240
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ОСОБЕННОСТИ АНТИАНГИНАЛЬНОГО И АНТИГИПЕРТЕНЗИВНОГО ЭФФЕКТОВ ТЕРАГЕРЦОВОЙ ТЕРАПИИ НА ЧАСТОТАХ МОЛЕКУЛЯРНОГО СПЕКТРА ОКСИДА АЗОТА У КАРДИОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ Паршина С.С., Афанасьева Т.Н., Головачева Т.В., Киричук В.Ф., Тупикин В.Д., Тихонова С.А., Стрельникова О.А., Петрова В.Д. Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского, 410710, Россия, Саратов, ул. Б.Казачья, 112, tihonova_svetik@mail.ru Терагерцовая терапия (ТГЧ-терапия) – новый немедикаментозный метод лечения, который включает использование электромагнитного излучения (ЭМИ) терагерцового диапазона [1]. Именно в данном диапазоне находятся молекулярные спектры излучения и поглощения важнейших клеточных метаболитов (NO, CO, O2, CO2, OH и др.). Наибольший интерес в настоящее время представляет электромагнитное излучение на частотах молекулярного спектра оксида азота (150,176…150,644ГГц) (ЭМИ ТГЧ-NO или ТГЧ-терапия-NO), поскольку NO является «сигнальной молекулой кардиоваскулярной системы» [2]. Применение ТГЧ-терапии-NO в кардиологии позволяет повысить антиангинальный эффект медикаментозной терапии и благоприятно влияет на состояние системы гемостаза [3]. Целью работы явилось изучение особенностей антиангинального и антигипертензивного эффектов ЭМИ ТГЧ-NO у различных категорий кардиологических больных: при стабильной (СС) и нестабильной (НС) формах стенокардии, в том числе с сопутствующей артериальной гипертензией (АГ), а также в группе пациентов, рефрактерных к общепринятой медикаментозной терапии. ТГЧ-терапия-NO проводилась у 128 пациентов со СС III ф.к. и НС. Группа больных, рефрактерных к медикаментозной терапии, включала 17 пациентов с НС, у которых на фоне медикаментозного лечения в течение 6-12 дней сохранялись ежедневные приступы стенокардии, колебания артериального давления (АД). Соответствующие группы сравнения (ГС) составили пациенты, получавшие только медикаментозную терапию. Облучение ЭМИ ТГЧ-NO в прерывистом режиме “3/15” (длительность сеанса 39 мин.) проводилось с помощью малогабаритного генератора "КВЧ-NO" на область мечевидного отростка грудины (10 сеансов). Установлено, что комбинированная (медикаментозная + ЭМИ ТГЧ-NO) терапия у больных НС и СС повышает антиангинальный эффект общепринятого лечения (р<0,05) независимо от формы стенокардии, причем сроки возникновения положительной динамики не различаются при НС и СС (p>0,05). Антиангинальный эффект у больных НС при использовании ЭМИ ТГЧ-NO был выше, чем в ГС (2,40±0,16 и 1,91±0,09 балла соответственно, p<0,05). У пациентов, рефрактерных к медикаментозной терапии, уже к 3-му сеансу ТГЧ-терапии-NO была отмечена положительная динамика болевого синдрома. Систолическое и диастолическое АД в группе ТГЧ-терапии-NO при выписке были ниже, чем в ГС (p<0,05). В группе СС при использовании ЭМИ ТГЧ-NO антиангинальный эффект также был выше, чем в ГС (2,75±0,16 и 1,31±0,24 балла, p<0,05). Выявлено «отсроченное» антиангинальное действие ЭМИ ТГЧ-NO: дальнейшее снижение частоты приступов стенокардии в отдаленные сроки наблюдения (2,3±0,9 и 1,0±0,02 приступа в неделю при выписке и через 1 мес., p<0,05). В ГС через 1 мес. подобного не наблюдалось (р>0,05). Через 1 мес. после проведения ТГЧ-терапии-NO систолическое АД было ниже, чем в ГС (p<0,05). У больных СС не выявлено изменения ЧСС (p>0,05), а у пациентов НС отмечено ее снижение (с 73,7±2,5 до 65,3±1,4 уд/мин., p<0,05). Диастолическое АД при выписке из стационара не отличалось в группах СС и НС (р>0,05) при исходно более высоком диастолическом АД у больных НС (р<0,05). Выделена группа высокочувствительных пациентов с сопутствующей АГ, склонных к развитию колебаний АД при использовании стандартных методик облучения, поэтому у них необходимо уменьшение длительности сеанса до 21 мин., что позволяет избежать развития нежелательных клинических реакций (р<0,05) и добиться более выраженного антигипертензивного эффекта (р<0,05). ТНЕ PECULIARITIES OF ANTIANGINAL AND ANTIHYPERTENSIVE EFFECTS OF TERAHERTZ THERAPY AT THE FREQUENCIES OF MOLECULAR SPECTRUM OF NITRIC OXIDE IN PATIENTS WITH CARDIOVASCULAR DISEASES S.S. Parshina, T.N. Afanasjeva, T.V. Golovacheva, V.F. Kirichuk, V.D. Tupikin, S.A. Tikchonova, O.A. Strelnikova, V.D. Petrova State Medical University named after V. I. Razumovsky, Saratov, tihonova_svetik@mail.ru Литература 1. Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин А.В., Тупикин В.Д. Биофизические эффекты волн терагерцового диапазона и перспективы развития новых направлений в биомедицинской технологии: "Терагерцовая терапия" и "Терагерцовая диагностика" // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2003, №12, с. 3-6. 2. Ванин А.Ф. Нобелевская премия 1998 г. по физиологии и медицине// Природа, 1999, №1, с.1-7 3. Паршина С.С., Киричук В.Ф., Тупикин В.Д. и др. Способ лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Патент № 2286185 РФ, 2005.
241
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ПЕРВЫЙ ОПЫТ КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРАГЕРЦОВОЙ ТЕРАПИИ НА ЧАСТОТЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО СПЕКТРА КИСЛОРОДА В КАРДИОЛОГИИ Паршина С.С., Афанасьева Т.Н., Тихонова С.А., Тупикин В.Д., Головачева Т.Н., Киричук В.Ф., Стрельникова О.А. Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского, 410710, Россия, Саратов, ул. Б.Казачья, 112, tihonova_svetik@mail.ru Терагерцовая терапия (ТГЧ-терапия), включающая использование электромагнитного излучения (ЭМИ) терагерцового диапазона [1], где располагаются частоты, соответствующие вращательным молекулярным спектрам важнейших клеточных метаболитов (NO, CO, O2 и др.), в настоящее время (с 2004 г.) представлена в клинике только ЭМИ на частотах молекулярного спектра оксида азота (150,176…150,644ГГц) (ТГЧ-терапияNO) [2]. Данных об использовании в клинической практике ЭМИ на частоте молекулярного спектра атмосферного кислорода (129,0 ГГц) в настоящее время не имеется. В эксперименте было показано, что ЭМИ на частоте 129,0 ГГц оказывает благоприятное действие на состояние фибринолитической системы крови [3], а в реализации его биологических эффектов принимает участие эндотелиальная NO-синтаза [4]. Цель работы: изучение антиангинального эффекта электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частоте молекулярного спектра атмосферного кислорода (129,0 ГГц) (ЭМИ ТГЧ-О2 или ТГЧтерапии-О2) у больных нестабильной стенокардией. Основная группа (ОГ) включала 19 больных нестабильной стенокардией (НС), получавших на фоне медикаментозной терапии лечение ЭМИ ТГЧ-О2 c помощью аппарата "КВЧ-О2", формирующего структуру молекулярного спектра кислорода. Длительность сеанса – 3 мин., курс лечения - 5-10 сеансов, локализация облучения – область мечевидного отростка грудины. Группу сравнения (ГС) составили пациенты, получавшие только общепринятую медикаментозную терапию (30 чел.). Группы были сопоставимы по возрасту, полу, сопутствующей патологии. Клиническое состояние пациентов оценивалось по количеству ангинозных приступов в сутки и суточной потребности в нитроглицерине. Тяжесть исходного состояния не различалась в обеих группах: частота приступов стенокардии составила 7,56±0,97 в сутки в ОГ и 8,79±0,70 в ГС (p>0,05). На фоне проводимого лечения в ОГ частота приступов стенокардии снизилась с 7,56±0,97 до 0,44±0,20 при выписке из стационара (p<0,05). В ГС также отмечалась положительная динамика – уменьшение приступов стенокардии с 8,79±0,70 до 2,19±0,20 в сутки (p<0,05). При сравнении клинического состояния пациентов при выписке из стационара установлено, что дополнительное применение ТГЧ-терапии-О2 на фоне стандартного лечения позволяло достичь более выраженного антиангинального эффекта, что проявлялось в статистически достоверном уменьшении частоты стенокардитических приступов по отношению к медикаментозной терапии (0,44±0,20 и 2,19±0,20 приступа в сутки соответственно, p<0,05). Таким образом, впервые установлено, что ТГЧ-терапия-О2 повышает антиангинальное действие медикаментозных препаратов у больных нестабильной стенокардией, что позволяет считать ЭМИ ТГЧ-О2 перспективным методом лечения больных с сердечно-сосудистой патологией, требующим дальнейшего всестороннего изучения. THE FIRST EXPERIENCE IN CLINIC APPLICATION OF TERAHERTZ THERAPY AT THE FREQUENCY OF MOLECULAR SPECTRUM OF OXYGEN IN CARDIOLOGY S.S. Parshina, T.N. Afanasjeva, S.A. Tikchonova, V.D. Tupikin, T.V. Golovacheva, V.F. Kirichuk, O.A. Strelnikova State Medical University named after V. I. Razumovsky, Saratov, tihonova_svetik@mail.ru Литература 1. Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин А.В., Тупикин В.Д. Биофизические эффекты волн терагерцового диапазона и перспективы развития новых направлений в биомедицинской технологии: "Терагерцовая терапия" и "Терагерцовая диагностика" // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2003, №12, с. 3-6. 2. Parshina S.S., Kirichuk V.F., Golovacheva T.V., Tupikin V.D. et al. Terahertz Therapy – a New Method of Treatment of Cardiovascular Pathology // The Joint 30th International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 13th International Conference on Terahertz Electronics, USA, Virginia, 2005, ID TC5-9. 3. Киричук В.Ф., Цымбал А.А.Применение терагерцового излучения на частоте атмосферного кислорода 129,0 ГГц для коррекции фибринолитических свойств крови в условиях экспериментального стресса // Актуальные проблемы медицинской науки и образования: материалы 2-й межрегиональной научной конф., Пенза, 2009, с. 115-116. 4. Цымбал А.А. Значение эндотелиальной NO-синтазы в осуществлении биологических эффектов терагерцового излучения на частоте атмосферного кислорода 129,0 ГГц // Материалы 4-й межд. конф. молодых ученых, Курск, 2010, с. 348-349.
242
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ВОЛНОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ФУНКЦИЯМИ ОРГАННЫХ СОСУДОВ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ Поясов И.З., Комарова М.И. ФГБУ «Научно-исследовательского института экспериментальной медицины» СЗО РАМН, Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, 12, E-mail: ilpoar@yandex.ru Волновые процессы, широко распространенные и играющие важную роль в объектах живой и неживой природы, привлекают постоянно растущее внимание исследователей к своему изучению. В системе кровообращения колебательный режим работы возникает и поддерживается в результате сократительной деятельности сердца; создаваемые при этом пульсовые колебания кровотока и давления оказывают непрерывное воздействие на сосудистое русло. Исследование влияния пульсаций на сопряженные (резистивную, емкостную и обменную) функции органных сосудов проводили в острых опытах на препарате децентрализованной и изолированной в гуморальном отношении скелетной мышце кошек с использованием двух режимов перфузии: при постоянном кровотоке и давлении. Перфузию препарата осуществляли при помощи специально сконструированной установки, позволяющей модулировать амплитуду и частоту кровотока или давления без изменения их средней величины. Анализ вызванных пульсациями сдвигов гемодинамических параметров, характеризующих исследуемые функции, проводили путем сравнения их значений при пульсирующем и непульсирующем кровотоке. В зависимости от значений амплитуды и частоты пульсаций наблюдали три типа ответов исследуемых показателей: рост, снижение, либо отсутствие изменений. Установлена зависимость сосудистых функций от амплитуды и частоты пульсаций, причем амплитудночастотные характеристики исследуемых показателей были нелинейны. Определены диапазоны изменений амплитуд и частот колебаний, при которых происходили достоверные сдвиги, как в сторону увеличения, так и уменьшения, исследуемых переменных. Выявлены резонансные свойства показателей, характеризующих резистивную (общее регионарное, пре- и посткапиллярное сосудистые сопротивления) и обменную (коэффициент капиллярной фильтрации, среднее капиллярное гидростатическое давление) функции. Наибольшее влияние пульсации оказывали на обменную функцию (рост коэффициента капиллярной фильтрации в полтора раза), вызывая увеличение интенсивности транскапиллярного перемещения жидкости и способствуя тем самым лучшему выполнению одной из главных задач системы кровообращения – ее обменной функции. Емкость сосудистого русла, оцениваемая по изменениям венозного оттока, при амплитудночастотной модуляции перфузионного кровотока зависела от амплитуды пульсаций, увеличение которой приводило к снижению кровенаполнения органа. Режим перфузии изменял величину и направленность сдвигов резистивной и обменной сосудистых функций. Пульсирующая перфузия в режиме стабилизация кровотока вызывала более выраженные изменения показателей резистивной функции и менее выраженные – обменной по сравнению с режимом перфузии при постоянном давлении. Изменение волновых характеристик внешнего дыхания в условиях взаимодействия работающих в колебательном режиме сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма оказывает модулирующее действие на амплитудно-частотные характеристики артериального и венозного кровотоков [1,2,3], сдвиги которых в ответ на указанные воздействия находятся в диапазоне действия на сопряжённые функции органных сосудов. Результаты проведенных исследований позволяют сформулировать концепцию волнового управления функциями органных сосудов, согласно которой эффективное управление ими может осуществляться посредством модуляции волновых характеристик кровотока и внешнего дыхания. Полученные данные могут быть использованы в клинике для осуществления направленной коррекции состояния резистивной, емкостной и обменной сосудистых функций; в хирургии при выборе режима искусственной вентиляции лёгких с целью обеспечения адекватного кровоснабжения органов и тканей и поддержания гомеостаза внутренней среды. ORGANE VESSEL FUNCTIONS OF CIRCULATION SYSTEM UNDER WAVE CONTROL Poyassov I.Z., Komarova M.I. Institute of Experimental Medicine of the North-West Department Russian Acad. Med. Sci., St. Petersburg, 197376, Acad. Pavlov St. 12, Russia, E-mail: ilpoar@yandex.ru Литература 1. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Артериальный кровоток при глубоком дыхании // Бюлл. экспер. биол. и мед. – 2000. – Т.129, № 2. – С. 129 -132. 2. Ткаченко Б.И., Евлахов В.И., Поясов И.З. Характер изменения кровотока в сосудах бассейна нижней полой вены при увеличении отрицательного внутригрудного давления // Бюлл. экспер. биол. и мед. – 2000. – Т.129, № 3. – С.248 -251. 3. Гайтон А.К., Холл Дж.Э. Медицинская физиология. - М.: Логосфера, 2008. – 1296 с.
243
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ НЕМЕДИКАМЕНТОЗНОГО МЕТОДА ФОРМИРОВАНИЯ И АКТИВАЦИЙ АРТИФИЦИАЛЬНЫХ СТАБИЛЬНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА В РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ РАССЕЯННЫМ СКЛЕРОЗОМ Резникова Т.Н., Селиверстова Н.А., Ароев Р.А. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН, 197376, Россия, Санкт-Петербург, ул. Ак. Павлова, д.9, E-mail: tnreznikova@rambler.ru Артифициальные стабильные функциональный связи мозга человека (АСФС) – мозговой феномен долговременной памяти, характеризующийся стабильностью, селективностью, полимодальным «входом» и широким «выходом» в регуляторные системы и механизмы мозга [1,2]. На основе феномена создан метод АСФС, который является эффективным регулятором функционального состояния мозга, что проявляется как на нейрофизиологическом, так и на психологическом уровнях. Метод формирования и активаций АСФС эффективен, физиологичен и безопасен. У больных с широким кругом заболеваний и у здоровых лиц этот метод вызывает изменения функционального состояния оптимизирующего характера. Однако возможности метода АСФС остаются недостаточно изученными и его роль в коррекции различных эмоциональных состояний при различных патологиях, особенно при сочетании органического поражения и функциональных расстройств ЦНС приобретает особое значение. К таким заболеваниям относится рассеянный склероз (РС). Ранее нами было показано, что проведение сеансов АСФС у больных РС благоприятно воздействовало на их самочувствие, психическое состояние и когнитивные функции [3]. Целью нашей работы была разработка новых форм АСФС для больных РС, выработка оптимальных режимов и модификаций. Обследовано 15 больных РС (5 мужчин и 10 женщин, возраст от 18 до 57, длительность заболевания от 1 до 30 лет) по шкале EDSS от 1,5 до 4,5 баллов. Все больные находились в стадии ремиссии и не имели отчетливой очаговой неврологической симптоматики. Нами были проведены курсы АСФС сформированные синим цветом. Курс АСФС состоял из 10 сеансов активаций АСФС, каждый сеанс состоял из 6 посылок фотостимуляций синего цвета заданной частоты, каждая посылка 10 с. В среднем курс лечения составлял 2 – 3 недели для каждого больного. До и после курса воздействия проводилась оценка психического состояния с помощью самооценки и психологических тестов (Двойной тест, Корректурная проба, MMPI, тест Тейлор, Нand test). Результаты исследования показали, что фотостимуляции (ФС) заданной частоты воспринимались больными в диапазоне от белого до зеленого цвета, сами посылки ФС воспринимались в большинстве случаев как приятные. Субъективные ощущения ФС возникали ввиде «ощущения внутреннего спокойствия», «снижение напряженности», «релаксационного эффекта» и др. После курса АСФС большинством больных РС отмечалось улучшение настроения, снижение физической (мышечной) напряженности, появление глубокого сна ночью, повышение мотиваций, активности и уверенности. По данным психологического исследования отмечалось повышение пропускной способности и улучшение концентрации внимания (по данным «корректурной пробы») снижение внутриличностной напряженности по MMPI, депрессивных тенденций по шкале Зунга, снижение исходно повышенного уровня тревоги по тесту Тейлор. В исходном состоянии у всех больных РС отмечался повышенный показатель агрессии по Нand test, который снижался после курса воздействия АСФС. Таким образом, проведение курса воздействия методом АСФС с использованием синего цвета оказывает положительное влияние на физическое и психическое состояние больных РС. Поэтому включение в реабилитационный процесс курсов воздействия методом АСФС с ФС заданной частоты синего цвета, оказывает существенное улучшение и повышение качества психологической помощи при РС. NEW POSSIBILITIES OF THE NON-DRUG FORMATION AND ACTIVATION OF ARTIFICIAL STABLE FUNCTIONAL HUMAN BRAIN CONNECTIONS METHOD IN REHABILITATION OF MULTIPLE SCLEROSIS PATIENTS. Reznikova T.N., SeliverstovaN.A., AroevR.A N.P.Bechtereva Institute of the Human brain Russian Academy of Sciences, 197376, acad. Pavlova st.9, St. Petersburg, Russia, email: tnreznikova@rambler.ru Литература 1. Смирнов В.М., Бородкин Ю.С. Артифициальные стабильные функциональные связи. -М.: Медицина, 1979, 192 с. 2. Смирнов В.М. Бородкин Ю.С., Резникова Т.Н. Свойство мозга человека в условиях активации подкорковых структур формировать комплекс устойчивых внутримозговых функциональных связей //Сб. Научные открытия (сборник кратких описаний), 1999, М - СПб, вып.1, С.23-26. 3. Резникова Т.Н., Семиволос В.И., Терентьева И.Ю., Никифорова И.Г. Исследование психического состояния у больных рассеянным склерозом до и после воздействия методом артифициальных стабильных функциональных связей // Нейроиммунология, 2007, Том V, №2, С. 98-99
244
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЦИКЛИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КАК ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЦЕНТРАЛЬНЫХ СТРУКТУР НЕРВНОЙ (МОТОРНОЙ) СИСТЕМЫ Романов С.П. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 199034, Россия, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6, spromanov@SR1070.spb.edu Ритмы органов и систем организма изучают с целью выявления функциональной роли и механизмов их возникновения. Активность мозга исследуют методом ЭЭГ, паттерны которой и диапазоны частот связывают с функциональным состоянием и видом деятельности человека. Частота α-волн 8-13 Гц характерна для здорового человека в спокойном состоянии. Более низкие θ-ритмы 4-7 Гц или более высокие β-ритмы 14-34 Гц и выше соотносят с эмоциональным или умственным напряжением. Когерентными вспышками в многоканальной ЭЭГ объясняют механизмы объединения нейронных структур в процесс обработки информации. Частоты тремора, являющегося непроизвольной компонентой движения, служат диагностическими критериями при центральных дисфункциях моторной системы. Тремор, отличающийся по амплитуде и частоте от тремора нормального физиологического 8-12 Гц, характеризует определённые области или уровни поражения ЦНС и выявляется в двигательных пробах или аппаратными методами. Наибольшую амплитуду имеет паркинсонический тремор на частотах 5-7 Гц. Вместо анализа тремора, для дифференциальной диагностики патологий моторной системы мы впервые применили регистрацию изометрического усилия, удерживаемого пальцами выпрямленных перед собой рук [1]. В параметрах изометрического усилия, рассматриваемого как моторный выход интегративной деятельности ЦНС, заключена информация, нисходящая от всех структур иерархически организованной моторной системы к мотонейронам сегментарного уровня. Особенность тестирования заключается в том, что при удержании усилия пропорционально силе происходит произвольная активация всех структур моторной системы. В замкнутых на мотонейроны контурах произвольного управления и непроизвольной регуляции возникает и поддерживается циклическая активность. Современные методы анализа временных рядов позволяют разложить на главные компоненты и выделить регулярные составляющие в регистрируемом изометрическом усилии, которые характеризуют превалирующие частоты циклической активности разных уровней моторной системы.
Главные компоненты (1-11) разложения непроизвольной компоненты изометрического усилия, одновременно удерживаемого левой (слева) и правой (справа) рукой, визуализирующие циклическуюактивность разных уровней моторной системы. Абсцисса: частота, Гц, логарифмический масштаб На рисунке представлены усреднённые по группе здоровых испытуемых (N=10, 15,1±0,32 лет) первые 11 главных компонент разложения непроизвольной компоненты изометрического усилия, удерживаемого левой и правой рукой на уровне 2,108±0,255 и 2,126±0,266 кг соответственно. Методология подхода позволила изучать не только патологические состояния системы управления движением, но и её функциональную организацию в норме на здоровом человеке неинвазивным методом без наложения каких-либо датчиков и электродов. Исследование поддержано Программой Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине» в 2012 г. CYCLIC ACTIVITY AS CHARACTERISTICS OF A FUNCTIONAL ORGANIZATION OF THE CENTRAL STRUCTURES OF THE NERVOUS (MOTOR CONTROL) SYSTEM S.P. Romanov Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Science, spromanov@SR1070.spb.edu The sustaining of isometric effort is accompanied by voluntary activation of all structures of motor control system, that it allows by the modern methods of the time series analysis to study functional organization of a control system of movements by a noninvasive method on the man without imposing any gauges and electrodes.
1.
Литература Романов С.П., Якимовский А.Ф., Пчелин М.Г. Метод тензометрии для количественной оценки тремора // Физиол. Ж. Им. М.И. Сеченова 1996, Т. 82, № 2 с. 118-123.
245
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ПРИМЕНЕНИЕ СЛАБОГО НИЗКОЧАСТОТНОГО ВИХРЕВОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ЭНДОЭКОЛОГИИ Рыбаков Ю.Л., Козлов Ю.П. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт – Республиканский исследовательский научно-консультативный центр экспертизы» (ФГБНУ НИИ РИНКЦЭ). 123995, Россия, Москва, Антонова-Овсеенко д. 13 стр.1, E-mail: rybakov@extech.ru Одной из приоритетных задач эндоэкологии является восстановлении и поддержание внутреннего гомеостаза организма, нарушенного различными патологическими влияниями. Гомеостатические процессы в организме чувствительны к различным факторам воздействия окружающей среды, в том числе физической природы. В настоящей работе представлены результаты исследований применения общего воздействия слабого низкочастотного однородного вихревого магнитного поля (ВМП) для эндоэкологической реабилитации онкологических больных, прошедших курс противоопухолевой терапии. Метод общесистемной магнитотерапии ВМП заключается в одновременном и синхронном воздействии на весь организм человека слабым однородным магнитным полем с циклично изменяющимся по амплитуде от 0 до 3,5 мТл вектором магнитной индукции и вращающимся с частотой порядка 100 Гц. Особенностью этого воздействия является сочетание комплекса статических (частота, однородность) и динамических (индукция, градиент, модуляция) биотропных параметров ВМП с общим характером воздействия на весь организм. В этом случае каждая клетка организма подвергается одинаковому по величине и направлению ВМП – воздействию, которое в следующий момент времени также одинаково для них меняется. Технология общесистемной магнитотерапии включает лечебный курс из 10–12 ежедневных процедур продолжительностью 30–45 мин. Режимы воздействия ВМП для каждого пациента подбираются индивидуально с учетом характера и тяжести заболевания, возраста, общего состояния, а также магниточувствительности организма к ВМП по специально разработанным методикам, и в процессе курса лечения могут корректироваться [1]. В качестве источника информации о влиянии ВМП-воздействия на гомеостаз и регуляторные системы организма были использованы данные акупунктурой диагностики по Накатани. До и после каждой процедуры на протяжении всего курса общесистемной магнитотерапии у пациентов измерялись показатели электрокожного сопротивления 24 точек риодараку (12 левых и 12 правых меридианов) с помощью аппаратно-программного комплекса (разработка ГУП ОНПК “ЗДОРОВЬЕ” г. Москва) с последующей их математической обработкой по специальному алгоритму [2]. Применение теста Накатани в практике проведения магнитотерапевтических процедур позволило зафиксировать некоторые особенности реакций организма на воздействие ВМП. Картина показателей функционального состояния органов и систем организма по данным точек акупунктуры (ТА) меридиан, измеренным в разные моменты времени, представляет циклически изменяющиеся в определенных пределах относительные величины. Воздействие ВМП вносит существенное количественное и качественное изменение в установившийся порядок динамического равновесия, что проявляется в скачках ТА показателей. После окончания магнитотерапевтической процедуры наступает процесс релаксации к исходному состоянию. На большом статистическом материале было обнаружено, что после 3-4 процедуры у многих пациентов происходят качественные изменения в общей картине начального функционального состояния состояния. В частности, эти изменения проявляются в нормализации показателей отдельных меридиан, активность которых ранее находилась за пределами коридора физиологической нормы. В математике такой переход называется бифуркацией. Интерпретирование данного эффекта с позиций синергизма и теории открытых динамических систем позволяет говорить о том, что курсовое общее воздействие ВМП способно оказывать генерализованное воздействие на организм, при котором возникают условия внедрения сигналов поля в баланс регуляторных процессов. При этом становится возможным скачкообразный (бифуркационный) переход физиологического состояния организма от деградации к самоорганизации, что способствует развитию антистрессовых реакций и характеризуется тенденцией к синхронизации, упорядоченности и резистентности, а в целом более устойчивому состоянию системы гомеостатической регуляции. USE OF THE WEAK LOW-FREQUENCY TURBULENT MAGNETIC FIELD (TMF) IN ENDOECOLOGY Yu. Rybakov, Yu. Kozlov Federal research centre for projects evaluation and consulting services, E-mail: admin@extech.ru;
1. 2.
Литература Рыбаков Ю.Л. // Медицинская физика. 2003. №4. С.42-47. Рыбаков Ю.Л. // Медицинская физика. 2004. №3. С.26-33.
246
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА БОЛЬНЫХ ИНФАРКТОМ МИОКАРДА НА ЭТАПЕ РЕАБИЛИТАЦИИ Суворов Н.Б., Ярмош И.В.1, Болдуева С.А.1 ФБГУ НИИЭМ СЗО РАМН 197376 Россия, Санкт-Петербург, ул. Павлова, 12, E-mail: nbsuvorov@yandex.ru ГБОУВПО 1«Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова», 195067 Россия, Санкт-Петербург, Пискарёвский пр., д. 47, E-mail: yamosh06@mail.ru Медикаментозное лечение, применяемое с целью нормализации вегетативного баланса у больных инфарктом миокарда, в настоящее время ограничено применением препаратов, действующих преимущественно на симпатический отдел автономной нервной системы и снижающих его активность. Эти же лекарства практически не влияют на парасимпатический тонус. К немедикаментозным физиологическим методам коррекции вегетативного баланса относятся методики биоуправления (biofeedback), основанные на принципе биологической обратной связи и направленные на развитие и совершенствование центральных механизмов самоперцепции. Наибольшее распространение в клинической практике получили биотехнические системы для коррекции и поддержания функций сердечно-сосудистой системы, как одной из важнейших в обеспечении деятельности человека и его адаптации [1]. Доказано влияние на сердечный ритм респираторной функции (вдох – ЧСС растёт, выдох – ЧСС падает), проявляющееся кардиореспираторной синхронизацией (КРС). По многочисленным литературным данным КРС является неинвазивным показателем вагусного тонуса и благоприятным диагностическим признаком. Успешное клиническое применение вышеуказанной технологии было продемонстрировано у больных бронхиальной астмой, нейроциркуляторной дистонией, неврозами, депрессией, артериальной гипертензией, сердечной недостаточностью. Целью исследования было изучение влияние кардиореспираторного тренинга с биологической обратной связью на вариабельность сердечного ритма, психологическое и клиническое состояние больных неосложнённым инфарктом миокарда и разработка методики его применения в ранние сроки заболевания [2]. Была изучена вариабельность сердечного ритма в покое и при вегетативных пробах до и после сеансов кардиореспираторного тренинга (КРТ) и оценивалась его переносимость больными неосложнённым инфарктом миокарда (ИМ). Изменение вариабельности сердечного ритма изучено у больных, проходивших и не проходивших (контрольная группа) кардиореспираторный тренинг, в динамике через полгода и год после ИМ. Произведена также оценка влияния КРТ на психологическое состояние больных. Особое внимание уделялось исследованию эффективности КРТ в зависимости от клинических особенностей и психологического статуса больных ИМ. После проведения КРТ в ранние сроки у больных повышается вариабельность сердечного ритма за счёт увеличения парасимпатической активности и снижения симпатического тонуса автономной нервной системы как в покое, так и при вегетативных пробах. Применение КРТ в сочетании с капнометрией на фоне стандартной терапии делает его максимально безопасным методом реабилитации. Положительные изменения вариабельности сердечного ритма сохраняются через 6 месяцев и через 1 год после развития инфаркта миокарда. Кардиореспираторный тренинг, начатый в ранние сроки (6–10 сутки) у больных с неосложнённым ИМ на фоне стандартной медикаментозной терапии, способствует более благоприятному течению заболевания в течение года. КРТ способствует также снижению тревожности на стационарном этапе реабилитации [3]. К основным факторам, ухудшающим эффективность кардиореспираторного тренинга, относятся: длительный анамнез ишемической болезни сердца и артериальной гипертензии, повышенный уровень тревожности, эмоциональная неустойчивость, сниженный уровень самомотивации. Наличие данных признаков у пациентов диктует необходимость проведения КРТ в течение более длительного времени. PSYCHOPHYSIOLOGICAL SUPPORT OF MYOCARDIAL INFARCTION PATIENTS AT THE AFTER-TREATMENT STAGE N.B. Suvorov, I.V. Yarmosh1, S.A. Boldueva1 Institute for Experimental Medicine of the Russian Academy of Medical Sciences, E-mail: nbsuvorov@yandex.ru 1 North-West State Medical University named after I.I. Mechnikov, E-mail: yamosh06@mail.ru Литература 1. Суворов Н.Б., Ярмош И.В., Болдуева С.А. Способ коррекции вегетативного баланса у больных с острым инфарктом миокарда // Патент РФ № 2434575. Опубл. 27.11.11, Бюл. № 33. 2. Ярмош И.В., Болдуева С.А., Суворов Н.Б. Влияние кардиотренинга на динамику некоторых показателей вариабельности сердечного ритма у пациентов с острым инфарктом миокарда // Вестн. СПбГМА им. И.И. Мечникова, 2009, № 4, с.170. 3. Ярмош И.В., Болдуева С.А., Суворов Н.Б. Влияние кардиореспираторного тренинга на вариабельность сердечного ритма и психологическое состояние у пациентов с острым инфарктом миокарда // Мед. акад. журн. 2011, т.11, №3, с.85.
247
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВНЕБОЛЬНИЧНОЙ ПНЕВМОНИИ Терехов И.В., Петросян В.И., Бондарь С.С. ООО «Телемак», г. Саратов, E-mail: trft@mail.ru Проникновение радиоизлучения во все сферы человеческой жизнедеятельности определяет актуальность исследования его биологических эффектов в отношении межклеточных взаимодействий и функционирования внутриклеточных процессов и реализации программ жизнедеятельности клеток организма как в состоянии здоровья, так и при развитии разнообразной патологии. Обследовано 30 больных внебольничной бактериальной пневмонией (ВП) нетяжелого течения в острой стадии заболевания (5-7 сутки) в возрасте 20-35 лет. Первая подгруппа включала необлученные образцы крови больных ВП (n = 30), II-я – образцы, подвергнутые СВЧ-облучению в течение 45 минут (n = 30). Группу контроля составили образцы цельной крови 15 практически здоровых лиц, сопоставимых по возрасту с основной группой. Облучение клеток крови, находящихся в среде DMEM проводили аппаратом микроволновой терапии «Акватон-02» (ООО «ТЕЛЕМАК», г. Саратов), на частоте 1000±0,01 МГц. По окончании облучения образцы инкубировали при 370 C в течение 24 часов, после чего на градиенте фикол-верографин плотностью 1,077 выделяли мононуклеары с последующим приготовлением клеточных лизатов. Оценка гуморальных факторов включала определение в клеточном супернатанте концентрации ИЛ-2, ИЛ-4, ИНФ-γ, белка р21, уровня перекисей и общей антиоксидантной активности. В лизате мононуклеаров определяли уровень NFκB, IκB, фосфорилированной по тирозину/треонину в положении 183/185 c-jun-NH2 терминальной протеинкиназы JNK. В ходе исследования установлена способность облучения модулировать активность внутриклеточных процессов в мононуклеарах цельной крови. Показано, что однократное облучение приводит к повышению внутриклеточного содержания NFκB 12,5% (р = 0,001), IκB на 21,1% (р = 0,00072), фосфоформы JNK на 18,2% (р = 0,052), белка p21 на 56,2% (р = 0,031), ИЛ-2 на 8,5,0% (р = 0,08), ИЛ-4 на 17,6% (р = 0,031). Увеличение антиоксидантного потенциала клеточного супернатанта под влиянием облучения составило 65,2% (р < 0,001). Таким образом, низкоинтенсивное СВЧ-облучение цельной крови больных ВП сопровождается нормализацией антиоксидантного потенциала, снижением активации ядерного фактора транскрипции NFκB, увеличением внутриклеточной концентрации c-JUN терминальной протеинкиназы JNK, повышением уровня белка р21 и ИЛ-4. Анализ результатов показал, что проводимое облучение выступает в качестве иммунорегулирующего и стресс-лимитирующего фактора, тормозящего реализацию программ воспаления. Первичным биофизическим механизмом СВЧ-воздействия может являться передача поглощенной молекулами воды энергии на связанные с ними молекулы внутриклеточной передачи рецепторной информации – протеинкиназы, и в частности, с протеинкиназы семейства SAPK. INTRACELLULAR MOLECULAR MECHANISMS OF THE TRANSDUCTION AT SICK OF THE PNEUMONIA CHANGED BY NOT THERMAL SUPERHIGH MICROVAWE FIELD I.V. Terekhov, V.I. Petrosyan, S.S. Bondar Research and Production firm «Telemak», Russia, Saratov, Email: trft@mail.ru
248
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОМПЛЕКСНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ГЕЛИОМЕТЕПАТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ У БОЛЬНЫХ МЕТАБОЛИЧЕСКИМ СИНДРОМОМ Трубина М.А., Ефименко Н.В.1, Поволоцкая Н.П.1 Российский государственный гидрометеорологический университет, 195196, Россия, Санкт-Петербург, Малоохтинский проспект 98, E-mail: trubina@rshu.ru 1 ФГБУ «Пятигорский государственный научно-исследовательский институт курортологии ФМБА» Россия, Ставропольский край, г. Пятигорск, проспект Кирова, 30 E-mail: nina194101@gmail.com Введение. Изучение проблемы влияния солнечно-земных связей (СЗС): солнечной активности (СА), геомагнитной активности (ГМА), атмосферной циркуляции и других факторов космической и земной погоды на живые организмы, включая человека, имеет многовековую историю. Многочисленные работы исследователей ХХ века доказывают связь вспышечной активности Солнца и геомагнитной активности с изменением характеристик атмосферы, включая как крупномасштабную атмосферную циркуляцию, так и локальные вариации метеорологических факторов и состояния облачности (Пудовкин, Бабушкина, Покровская и др.). С другой стороны, достоверно установлено, что СА влияет на поведенческие функции человека и его психо-эмоциональное состояние, провоцирует обострение ряда хронических заболеваний, приводит к нарушению некоторых физиологических функций, увеличению числа случаев инфарктов и инсультов, а также к скоропостижной смерти. Проведенные эксперименты доказали, что одним из важных физиологических механизмов воздействия ГМА на организм человека является развитие десинхроза, функционального расстройства, связанного с нарушением работы центральной нервной системы (ЦНС) и единых для всего организма регуляторных механизмов, обеспечивающих адаптацию к условиям внешней и внутренней среды (С.М. Чибисов, Р.Н. Баевский, Т.К. Бреус, В.И. Ф.И. Комаров, С.Л. Загускин, С.И. Раппопорт, В.И. Хаснулин и др.). Доказано, что нарушение нормального течения адаптивных процессов при резких изменениях гелиогеофизических факторов и недостаточность механизмов адаптации организма являются одной из причин возникновения гелиометеопатических реакций (ГМР) (В.Г. Бокша, 1980, Т.И. Андронова с соавт., 1982). Методы и технологии. Фундаментальные научные исследования по проблеме СЗС за последнюю четверть века свидетельствуют о возрастающей индивидуальной чувствительности человеческого сообщества к изменениям космической и земной погоды. Решение этой проблемы в ХХI веке привлекает внимание исследователей многих областей знаний, т.к. активно происходит процесс синтеза наук в этом научном направлении. Основная цель исследования: определение взаимосвязи между психофизиологическими характеристиками и гелиогеофизическими факторами и выявление индивидуальных особенностей ГМР у больных метаболическим синдромом. Разработана научная программа, включающая следующие подпрограммы: 1. Аппаратная диагностика: медицинский диагностический комплекс (МДК) «ЛОТОС» (НПО «Динамика», Санкт-Петербург), универсальный измеритель физических параметров АТТ-9508 с термопарой Ктипа АТА-2104 (Lutron Electronic Enterprise Co., Ltd., Тайвань). 2. Индивидуальная оценка состояния больных: ежедневная субъективная оценка самочувствия (тестирование), измерение показателей гемодинамики и др. 3. Специализированный прогноз (оценка степени патогенности погоды по а авторской методике). 4. Модуль статистической обработки результатов эксперимента. Эксперименты проводились на низкогорном курорте Кавказских Минеральных Вод (г. Ессентуки) по четырем сезонам года в процессе восстановительного лечения у 100 больных метаболическим синдромом (МС) для старшей возрастной группы (45-65 лет). Результаты. Проведенные исследования показали, что наибольшая чувствительность на воздействие факторов космической и земной погоды проявляется в интегральной активности ЦНС, измеренной на комплексе «ЛОТОС» и в динамике неспецифических адаптационных реакций организма по данным процентного содержания лимфоцитов в лейкоформуле периферической крови. Цикличность СА и ГМА, различные варианты паттернов погоды проявляются в согласованности кардиоритмологических процессов по данным фрактального анализа, показателях нейрососудистой реактивности (по холодовой пробе) и показателях вегетативных индексов. Указанные параметры могут служить физиологическими маркерами ГМР у больных МС. Работа выполнялась по программе РАН «Фундаментальные науки − Медицине». INNOVATIVE TECHNOLOGY OF INTEGRATED RESEARCHES OF GELIOMETEOPATHIC REACTIONS OF PATIENTS WITH METABOLIC SYNDROME M.A. Trubina, N.V.Efimenko1, N.P. Povolotskaya 1, Russian State Hydrometeorological University, E-mail: trubina@rshu.ru 1 Pyatigorsk State Research Institute of Balneology Federal Medical-Biological Agency, E-mail: nina194101@gmail.com
249
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ФРАКТАЛЬНОЙ НЕЙРОДИНАМИКИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ГЕЛИОМЕТЕОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА Трубина М.А., Хассо Л.А. Семова Е.В. Российский государственный гидрометеорологический университет, 195196, Россия, Санкт-Петербург, Малоохтинский проспект 98, E-mail: trubina@rshu.ru Актуальность. В ХХI веке происходит активный процесс синтеза наук, накопленный астрофизиками, биоритмологами и физиологами опыт убедительно свидетельствует, что многие биоритмы синхронизируются с гелиогеофизическими колебательными процессами соответствующих периодов. Известные научные результаты исследования проблемы влияния космической и земной погоды, окружающей среды на организм человека позволяют понять некоторые механизмы этих воздействий, при этом ее решение требует междисциплинарного подхода и применения новейших методов и технологий. Например, Т.К. Бреус (2005) предложила гипотезу о влиянии солнечной активности (СА) на биологические объекты, основанную на свойствах нелинейности биологических систем и их чувствительности к сигналам уровня шума, т.к. ритмы гелиогеофизических показателей являются внешними синхронизаторами биологических ритмов, которые сформировали соответствующие эндогенные ритмы биологических систем в процессе их эволюции. Подобная реакция может носить и необратимый характер у людей, адаптационная система которых работает неадекватно из-за патологии или перенапряжения, то есть эффекты СА должны наиболее отчетливо проявляться именно в таких «группах риска». Нарушение оптимальных режимов поддержания и взаимодействия колебательных процессов в организме, т.н. дизритмия, приводит к искажению и дезорганизации работы систем организма, проявляющихся вначале в виде болезненных симптомов, а затем в форме серьезных заболеваний. Интерес к изучению биоритмов, с точки зрения механизма погодозависимых заболеваний, принимая во внимание идею, что именно биоритмы характеризуют состояние организма человека и уровень его жизнедеятельности, стимулируется возможностью их измерения с помощью аппаратных средств. Методы и технологии. Основная цель исследования: использование технологии экспресс-оценки гелиометеочувствительности человека (ГМЧ) при скрининговых исследованиях у разных возрастных групп условно здоровых людей. Проведенные междисциплинарные исследования базируются на методологическом и технологическом подходах, включающих моделирование состояния организма с заданной степенью достоверности во времени, что дает возможность создания системы профилактики и коррекции гелиометеопатий.Инновационным подходом для экспресс-оценки индивидуальной ГМЧ в данном исследовании является использование средств цифровой анализатора биоритмов “Динамика-100”- аппаратнопрограммного комплекса в модификации «ОМЕГА-М» (НПО «Динамика», Санкт-Петербург), предназначенного для анализа ритмов сердца и мозга человека, выделяемых из электрокардиосигнала в широкой полосе частот. В основу этой информационной технологии анализа сигналов различной физической природы положен метод «фрактальная нейродинамика». Мультимедийные возможности АПК в режиме экспресс-оценки функционального состояния человека позволяют определить уровень и резервы сердечнососудистой, вегетативной и центральной нервной систем, оценивают отклонения этих показателей от нормы, а также определяют биологический возраст человека. Данная технологии включала индивидуальную оценку ГМЧ (метод «биометеорологических портретов», М.А.Трубина, 2005), субъективную оценку вариабельности психоэмоционального состояния (тестирование) участников эксперимента. Возможности динамического наблюдения позволили провести мониторинг ГМЧ в сотрудничестве с медиками и курортологами для разных возрастных фокус-групп: группа роста (возраст 12-25 лет) и стационарная группа (возраст 26-65 лет) в Санкт-Петербурге и г. Кисловодске. Проводилась комплексная обработка оперативных данных космической погоды и оценка патогенности земной. Результаты проведенного исследования показали, что все участники оказались в разной степени гелиометеочувствительны, при этом вариабельность физиологических реакций и психологический дискомфорт во время неблагоприятных гелиогеофических процессов были выражены в большей степени в группе роста. Выводы. Проведенные исследования показали информативность данной технологии и позволяют с новых методических позиций изучать гелиометеопатии и выработать рекомендации по профилактике гелиометеочувствительности организма для повышения качества жизни человека. Будущее научное развитие гелиометеопрофилактики должно быть высокотехнологичным видом оказания медицинской помощи, включающим современную электронную и компьютерную технику в виде интеллектуальных медицинских приборов, оснащенных сложными вычислительными системами, позволяющим моделировать с помощью мультимедиа-технологий состояние организма с заданной степенью достоверности (визуальный прогноз). APPLICATION METHODS OF FRACTAL NEURODYNAMICS FOR STUDIES OF INDIVIDUAL GELIOMETEOPATHIC REACTIONS OF HUMAN ORGANISM M.A. Trubina, L.A. Hasso, E.V. Semova Russian State Hydrometeorological University, E-mail: trubina@rshu.ru
250
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОЙ ЭПИЛЕПСИИ Туруспекова С.Т., Оспанов А.А.¹ Казахский Национальный медицинский университет им.С.Асфендиярова, 050012, Казахстан, Алматы, ул.Толе би, 94, E-mail: doctorsaule@mail.ru ¹Городская клиническая больница №1 050006, Казахстан, Алматы, микр. Калкаман, 1, E-mail: info@gkb1.ru Один из вариантов последствий черепно-мозговой травмы с ведущим эпилептическим синдромом традиционно принято характеризовать как посттравматическую эпилепсию (ПТЭ). В 80% случаев ПТЭ проявляется в первые два года после травмы [1,2] и значительно снижает качество жизни пациентов. Большинство пострадавших–это лица молодого трудоспособного возраста, т.е. данная проблема имеет не только медицинские, но и социально-психологические последствия. К сожалению, посттравматические осложнения не ограничиваются эпилептическим синдромом, как правило – это целый «букет» вегетативных, ликвородинамических, когнитивных и других нарушений. В связи с этим, при лечении таких пациентов врач сталкивается с очень сложной проблемой полипрагмазии и фармакорезистентности. Согласно последним данным использование принципа хронотерапии дает возможность достичь наилучших результатов в лечении больных. Эти факты свидетельствуют о том, что правильное использование резервов организма позволяет вовремя исправить ранее нарушенный ход биологических процессов, что лишний раз подчеркивает важность всестороннего изучения биологических ритмов. Обследованы 56 больных с посттравматической эпилепсией в возрасте 18-34 лет, (из них 30 мужчин, 26 женщин), принимавших антиконвульсанты длительное время и в больших дозах, но не достигших контроля судорог, в связи с чем стоял вопрос выбора другого противосудорожного препарата. Известно, что сам процесс перевода с одного антиконвульсанта на другой может стать стрессовой ситуацией для больного и спровоцировать учащение эпилептических припадков. Все пациенты прошли полное клиническое обследование, включавшее неврологический осмотр, консультацию офтальмолога, магнитно-резонансную томографию головного мозга, электроэнцефалографию, скрининг-анкетирование с бальной оценкой эмоционально-вегетативных расстройств, исследование степени когнитивных нарушений при помощи краткой шкалы оценки психического статуса (MMSE), заполнялись опросники для оценки степени удовлетворенности лечением. Все наблюдаемые были поделены на 3 группы, сопоставимые по полу и возрасту. 1 группу составили 22 больных, которым на период перехода и титрования дозы противосудорожного препарата (в нашем наблюдении это были депакин либо карбамазепин с переводом на ламиктал) дополнительно назначался препарат габагамма 300 мг вечером, также проводились сеансы иглорефлексотерапии тормозным методом в период с 11 до 13 часов, т.е в период минимальной активности меридиана желчного пузыря. Во 2-ю группу вошли 21 пациент, принимавших в период подбора антиконвульсанта препарат габагамма по 1 капсуле 3 раза в день (900 мг), а сеансы иглорефлексотерапии были назначены на послеобеденное время, т.е. с 15 до 17 часов. Контрольную группу составили 13 больных с аналогичной патологией, но не принимавших дополнительно препарат, и не получавших иглорефлексотерапию. Результаты свидетельствуют о том, что период смены антиконвульсанта под «прикрытием» дополнительного приема 1 капсулы препарата габагамма в вечернее время и проведение сеансов иглорефлексотерапии в период с 11 до 13 часов проходит наиболее гармонично, позволяет гораздо быстрее достичь наиболее значимых результатов: в 1-й группе не было зафиксировано ни одного эпилептического приступа, более того –удалось достичь контроля судорог при минимальной терапевтической дозе антиконвульсанта. В двух других группах результаты были хуже: во 2-й –терапевтический эффект был достигнут позже на 6-8 недель и при больших дозировках, в 3-й –переходный период сопровождался в некоторых случаях учащением эпиприпадков, что потребовало увеличения доз до максимально возможных, в трех случаях –комбинирования препаратов. Полученные результаты позволяют предположить, что вечернее время для приема дополнительного препарата (габагаммы) и околополуденное время (с 11 до 13 часов) для сеанса иглорефлексотерапии у больных ПТЭ является наиболее оптимальным, позволяющим добиться максимального эффекта при минимальных терапевтических дозах. THERAPEUTIC PROBLEMS POSTTRAUMATIC EPILEPSII S.T.Turuspekova, A.A.Ospanov¹ Kazakh National Medcal University, E-mail: doctorsaule@mail.ru ¹ City clinical hospital №1, E-mail: info@gkb1.ru Литература Авакян Г.Н., Юдельсон Я.Б., Маслова Н.Н., Гусев Е.И. Патогенез и лечение посттравматической эпилепсии // Журнал неврологии и психиатрии. — 2003.– Т. 103, N 9. — С. 9—15. Posner E., Lorenzo N. Posttraumatic Epilepsy // Medicine / Neurology [Electronic resource] / Ed.: J. Hulihan, F. Talavera, J. Cavazos et al. – April 29, 2005. – Mode of access: www.emedicine.com
251
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ПРОТИВОРАКОВОЕ ДЕЙСТВИЕ МАЛЫХ ДОЗ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ НА МЫШЕЙ Л.Д. Фаткуллина, Т.А. Мишарина, А.К. Воробьёва, Е.С. Алинкина. Е.Б. Бурлакова Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4, E-mail: bcp-lfat@mail.ru Известно, что нарушение баланса между образующимися и уничтожаемыми ферментативной системой антиоксидантной защиты радикалами в живых организмах приводит к развитию окислительного стресса, который сопровождается возникновением различных заболеваний, включая злокачественные образования. Существенно снизить последствия окислительного стресса позволяет регулярный прием антиоксидантов, среди которых важнейшее место отводится натуральным растительным веществам, в том числе эфирным маслам. Целью работы явилось изучение влияния регулярного длительного приема малых доз эфирных масел, обладающих антиоксидантными свойствами, на развитие онкологических процессов у мышей. Влияние приема малых доз эфирного масла чабера на развитие спонтанного лейкоза изучали на мышах высокораковой линии АКР. Найдено, что ежедневное употребление мышами эфирного масла чабера с питьевой водой (0,3 мкг/мл) на 20% увеличило продолжительность их жизни и на 35% снизило частоту возникновения лейкоза (рис.). Развитие лейкоза приводило к резкому увеличению содержания ТБК активных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в эритроцитах, а эфирное масло чабера существенно снижало интенсивность ПОЛ. Употребление эфирного масла стабилизировало или снижало уровень отклонений биохимических показателей в органах и тканях (эритроцитах, печени и мозге) мышей от нормальных значений, то есть выполняло профилактическую роль.
Рис. Кривые выживаемости мышей высокораковой линии АКР в контрольной группе и в опытной, принимавшей питьевую воду с добавлением 0.3 мкг/ мл эфирного масла чабера Влияние эфирного масла орегано на прививаемость карциномы Льюис определено на мышах линии черный гибрид F1. В возрасте от 1 до 4 месяцев мыши опытной группы (50 шт) получали воду, содержащую 0,15 мкг/мл эфирного масла орегано. Через 3 месяца после приема масла мышам прививали клетки опухоли карциномы Льюис в концентрациях 5х104 или 5х105. Степень прививаемости опухоли при большой концентрации клеток составляла 100% в обеих группах, но размер опухоли в опытной группе был меньше на 10%. Степень прививаемости опухоли при меньшей концентрации клеток в опытной группе была в 1,8 раза меньше, чем в контрольной, при этом максимальный размер опухоли был снижен в 1.7 раза. Прием эфирного масла орегано в 1,2 – 2,0 раза снижал содержание ТБК активных продуктов в эритроцитах, печени и мозге мышей с опухолью, благоприятно влиял на состав жирных кислот в этих органах мышей-опухоленосителей, приближая его к физиологической норме. Таким образом, прием эфирного масла орегано в течение 3 месяцев существенно повышал устойчивость животных к действию клеток карциномы Льюис – снижал степень прививаемости и уменьшал размер опухоли. Проведенные исследования показали эффективность эфирных масел чабера и орегано в качестве препаратов, повышающих резистентность организма мышей к действию таких опухолей как спонтанный лейкоз и карцинома Льюис. Изученные масла способны снижать вероятность возникновения и развития злокачественных процессов в организме животных. Полученные результаты позволяют считать перспективным использование летучих фракций растений, содержащих антиоксиданты (в частности, эфирные масла чабера и орегано), в лечебных и профилактических целях. ANTICANCER EFFECT OF LOW DOSES OF ESSENTIAL OILS ON MICE Fatkullina L.D., Misharina T.A., Vorobyova A.K., Alinkina E.S., Burlakova E.B. Emanuel Institute of Biochemical Physics RAS; Moscow; E-mail: bcp-lfat@mail.ru 252
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ТРАНСКРАНИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЯ СТВОЛОВЫХ СТРУКТУР МОЗГА (ТЭСТЕРАПИЯ) - АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ МЕТОД ЛЕЧЕНИЯ ГИНЕКОЛОГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ Черниченко И.И., Умарова М.А. Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздравсоцразвития России. 191015, Санкт-Петербург, Кирочная ул., д. 41. E-mail: saltuma@mail.ru, тел: 8-909-578-57-34 Значимость проблемы гиперпластических процессов эндометрия (ГПЭ) объясняется высокой частотой их встречаемости. Так по данным Серова В.Н. и соавт. (1994) ГПЭ чаще всего проявляются дисфункциональными маточными кровотечениями (ДМК) и в структуре гинекологической заболеваемости составляют от 10 до 18%. Кроме того, более чем в 50% случаев гиперпластические процессы эндометрия сочетаются с миомой матки (Уварова Е.В., 1985). Гиперплазия эндометрия, как известно, является следствием абсолютной или относительной гиперэстрогении и дефицита прогестерона, что приводит к избыточному (неконтролируемому) клеточному делению и снижению апоптоза. Немаловажное значение в последнее время уделяется побочному влиянию приема различных гормональных препаратов, используемых в том числе и с целью контрацепции, на возникновение гиперпластических процессов матки. Миома матки также рассматривается как гормонозависимая опухоль, развивающаяся в результате абсолютной или относительной гиперэстрогении. Ряд авторов (Ильин В.И., 1980) относят миому к психосоматическим заболеваниям и психосоматический путь развития миомы матки (как и ГПЭ) не противоречит вероятности последующего возникновения гиперэстрогении, что может свидетельствовать об общности их генеза. Вместе с тем, взгляды на лечение данной патологии довольно разноречивы, что требует дальнейших исследований по выбору оптимального метода терапии. В своей работе с целью лечения 123 женщин с гиперпластическими процессами матки мы применили ТЭС-терапию. Для проведения процедур использовали электростимулятор «Трансаир–01» стационарный полипрограммный. Сочетание постоянного и импульсного тока 1,5–2:1. Первый сеанс проводили в течение 20 минут, последующие – в течение 30 минут ежедневно. Курс от 5 до 10 процедур. ТЭС-терапию проводили с 5го по 9-й день условного менструального цикла (после выскабливания) и с 19-го по 23-й день у 105 (85,4%) женщин. У 18 (14,6%) женщин с рецидивирующими ДМК ТЭС-терапию проводили в фазу кровотечения, поскольку от момента последнего выскабливания прошло менее 6 месяцев. После проведения курса ТЭС-терапии удалось нормализовать менструальный цикл у 119 (96,7%) из 123 пациенток с ДМК, что составило 96,7%. Непосредственно после проведенной ТЭС-терапии незначительное уменьшение размеров узлов и объема матки отмечено у 42 (31,8%) пациенток. Средний объем матки до лечения составлял 198,4+6,3 см куб.; после лечения – 189,3+7,4 см куб (р>0,05). При морфологическом исследовании эндометрия, полученного вакуум-аспирацией выявили, что гиперплазированный эндометрий до лечения отмечался у 76 (61,8%) женщин, после лечения таковой не был выявлен ни у одной больной. Пролиферативный эндометрий до лечения был только у 8 (6,5%) женщин, а после лечения он отмечен у 39 (31,7%) больных. Секреторный эндометрий до лечения был у 25 (20,3%) больных, после терапии - у 74 (60,2%). Атрофический эндометрий до ТЭС не был ни у одной женщины, после лечения выявлен у 8 (6,5%). Гипопластический эндометрий как до, так и после лечения был у 2 больных. Влияние ТЭС-терапии на гормональный гомеостаз выявило, что уровень содержания ФСГ до лечения был 19,74+2,84 мМЕ/мл, после терапии - 11,20+2,87 мМЕ/мл, уровень ЛГ до лечения составлял 6,84+1,14 мМЕ/мл, после - 11,40+2,56 мМЕ/мл, содержание эстрадиола до лечения было 390+50 нмоль/л, после лечения 298+40 нмоль/л, концентрация прогестерона до лечения составляла 2,08 + 0,41 нмоль/л, после терапии - 7,48 + 0,38 нмоль/л. При этом индекс отношения ЛГ/ФСГ до лечения был 0,34 + 0,04, после лечения он составил 1,01 + 0,04. Полученные данные о концентрации стероидных и гипофизарных гормонов после лечения также позволяют сделать заключение о том, что у подавляющего большинства больных остановка кровотечения проходила под влиянием нормализации ГГЯС, приводящих к секреторным преобразованиям эндометрия. Кроме того, ТЭС-терапия способствовала устранению или снижению выраженности имеющихся психоэмоциональных нарушений и нормализации показателей реактивной и личностной тревожности. Через 11-12 месяцев после проведения ТЭС-терапии проведен очередной контрольный осмотр. При эхографическом исследовании органов малого таза у 25,8% женщин пациенток отмечено уменьшение миоматозных узлов, у 41,9% обследуемых отмечалась стабилизация их роста, и у 32,2% женщин был незначительный (до 10-15%) последующий рост миоматозных узлов без клинической симптоматики. Таким образом, использование метода ТЭС-терапии в лечении гиперпластических процессов матки является патогенетически оправданным и эффективным методом терапии этой патологии. Тranscranial electrоstimulation of the brain stem structures (TES therapy) - alternative method treatment of gynecological pathology I.I. Chernichenko, M.A. Umarova Mechnikov North-West State Medical University, St-Petersburg. E-mail: saltuma@mail.ru
253
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ТРАНСКРАНИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЯ СТВОЛОВЫХ СТРУКТУР МОЗГА В КОРРЕКЦИИ ПРОЯВЛЕНИЙ КЛИМАКТЕРИЧЕСКОГО СИНДРОМА Черниченко И.И., Умарова М.А. Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздравсоцразвития России. 191015, Санкт-Петербург, Кирочная ул., д. 41. E-mail: saltuma@mail.ru, тел: 8-909-578-57-34 Климактерический синдром (КС), климактерический невроз, патологический климакс – все это названия одного и того же тягостного состояния, нарушающего качество жизни женщин перименопаузального возраста. Он выявляется у 35-70 % современных женщин. В организме существуют биологические связи, с помощью которых можно регулировать нарушенные функции, влияя на высшие центры мозга путём возбуждения периферических нервных образований. В мире ведутся поиски безвредных и эффективных способов немедикаментозной коррекции возникающих расстройств в климактерическом периоде. Значительный интерес в этом контексте представляет транскраниальная электростимуляция (ТЭС-терапия). Целью нашего исследования была оценка эффективности ТЭС-терапии в коррекции нейровегетативных и психосоматических климактерических расстройств. У 76 женщин в возрасте от 42 до 53 лет с различными проявлениями климактерических расстройств исследовали модифицированный менопаузальный индекс (ММИ), диагностировали неврозоподобные расстройства и нарушения психической адаптации с помощью опросника Александровича, после чего выполняли коррекцию с использованием ТЭС-терапии. ТЭС-терапию осуществляли аппаратом электростимулятор ”Трансаир-01”. Использовали сочетание постоянного и импульсного тока в соотношении 2:1. После проведения ТЭС-терапии у пациенток с легкой степенью тяжести КС происходило статистически достоверное снижение ММИ по нейровегетативному симптомокомплексу со значений 14,02 ± 0,1 баллов до 8,32 ± 0,13 баллов и психоэмоциональному симптомокомплексу со значений 2,87 ± 0,1 баллов до 1,22 ± 0,12 баллов, которые отмечались у женщин с физиологическим течением климактерия. Таким образом, полученные результаты дают основание использовать данный метод как монотерапию при легком течении КС. При коррекции нарушений у пациенток со средней степенью тяжести КС статистически достоверно снизились значения ММИ по нейровегетативному симптомокомплексу с 25,2 ± 0,13 баллов до показателей, характерных для легкого его течения 14,34 ± 0,14 баллов, однако значения, относящиеся к психоэмоциональному симптомокомплексу хотя и стали статистически достоверно ниже после лечения (с 9,8 ± 0,11 баллов до 8,18 ± 0,13 баллов), но оставались в пределах, характерных для средней степени тяжести КС. На фоне ТЭС-терапии у пациенток с тяжелым течением КС значения по психоэмоциональному симптомокомплексу не имели статистически достоверных различий по сравнению с таковыми до лечения (20,07 ± 0,25 баллов и 18,47 ± 0,88 баллов). В то же время статистически достоверно снизились до показателей средней степени тяжести КС значения ММИ по нейровегетативному симптомокомплексу с 36,2 ± 0,4 баллов до 24,41 ± 0,42 баллов. До и после ТЭС-терапии определяли неврозоподобные расстройства и нарушения психической адаптации с помощью опросника Александровича. В результате ТЭС-терапии отмечали быстрое (длительность терапии составляла 2-3 недели), достоверное улучшение всех показателей. Однако, при сравнении показателей у пациенток с КС после ТЭС-терапии с таковыми у женщин с физиологическим течением климактерия получили статистически достоверные различия, свидетельствующие о том, что несмотря на улучшение показателей у женщин с КС после ТЭС-терапии, полной нормализации их не произошло. Таким образом, при использовании ТЭС-терапии в коррекции КС отмечали улучшение общего самочувствия женщин, что отражалось в значениях ММИ, а также улучшались показатели, диагностировавшие неврозоподобные расстройства и нарушения психической адаптации женщин. Следовательно, данный метод коррекции проявлений климактерического синдрома целесообразно использовать у женщин данной возрастной группы. ТRANSCRANIAL ELECTRОSTIMULATION OF THE BRAIN STEM STRUCTURES IN CORRECTION OF MANIFESTATIONS CLIMACTERIC SYNDROME I.I. Chernichenko, M.A. Umarova Mechnikov North-West State Medical University, St-Petersburg. E-mail: saltuma@mail.ru
254
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ГОМЕОПАТИЧЕСКИХ КОПИЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРИКЛАДНОЙ КИНЕЗИОЛОГИИ Т.Н.Чернышева, В.И. Коренбаум Клиника «Манус», 690091, Владивосток, 1-я Морская 4, E-MAIL: manus@vlad.ru Прикладная Кинезиология (ПК) – одно из быстро развивающихся направлений комплементарной медицины. Она была разработана G. Goodheart (1964). Мануальное мышечное тестирование (ММТ) – основной диагностический инструмент ПК – исследует способность нервной системы адаптировать мышцу к давлению, оказываемому тестирующим врачом-экзаменатором. ММТ обычно входит в оценку нарушений позы, походки и изменений объёма движений, а также используется для контроля физиологического отклика на физические, химические и ментальные стимулы (провокации). В процессе своего развития диагностическая процедура ПК инкорпорировала “информационные” провокации с водными гомеопатическими препаратами (нозодами), в том числе электронно-гомеопатическими копиями (ЭГК) различных биологически активных веществ. Существует несколько фирм (например, Metabolics Ltd., UK; Meripharm GmbH, De), производящих содержащие сотни наименований специальные лабораторные комплекты таких нозодов для диагностики паразитов, бактерий, вирусов, грибковых инфекций; интоксикаций токсическими и тяжелыми металлами, химическими ядами; состояний нервной, эндокринной и иммунной систем и т.д. Часть из них приготавливается в виде традиционных гомеопатических копий, а часть – в виде электронно-гомеопатических. Кроме того ЭГК биологически активных веществ и аллопатических лекарственных препаратов широко используются в ПК для лечения и коррекции функционального состояния организма. Биофизические аргументы в пользу реальности электронно-гомеопатического копирования приведены в работе авторов [1]. С другой стороны, методы ПК эмпирически используется в клинике «Манус» (Владивосток) уже почти 20 лет для диагностики и лечения пациентов с различными нарушениями. Пролечено около 20000 больных. С помощью ПК удалось существенно ускорить диагностический процесс, а его результаты во многих случаях получили подтверждение со стороны стандартных лабораторных и функциональных тестов. Реабилитация пациентов также ускорилась, и улучшение их состояния обычно имело независимое подтверждение. В практике ПК результат ММТ оценивается врачом субъективно, что может приводить к ошибке. Авторы разработали способ динамометрии [2], который согласно результатам ослепленного эксперимента с 39 добровольцами (10 ММТ тестов с каждым) показал приемлемое согласие 77 % с результатами оценки ММТ тестов опытным врачом-экзаменатором. Процедура ММТ с неконтактными провокациями гомеопатическими препаратами и ЭГК будет продемонстрирована в реальном времени. USING ELECTRONIC HOMEOPATHIC COPIES OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES IN APPLIED KINESIOLOGY T.N. Chernysheva, V.I. Korenbaum, Clinics “Manus”, Vladivostok, Russia, manus@vlad.ru Applied kinesiology (AK) is one of the most rapidly developing multidisciplinary fields of complementary medicine which is based on performed by medical doctor manual testing dynamics of muscle strength in response to various provocations (structural, chemical, mental). The manual muscle testing procedure with non contact provocation by homeopathic water-based electronic homeopathic preparations is demonstrated. Литература 1. Korenbaum V., Chernysheva T., Sergeev A. et al. Features of long term supramolecular order in near-infrared absorption spectra of electronic homeopathic preparations based on saline solution // 6-th Conference on Physics, Chemistry and Biology of Water, October 20-23, 2011, West Dover, Vermont, USA. http://www.watercon.org/abstracts.html 2. Патент РФ 2269927 Способ объективизации мануального мышечного тестирования / Коренбаум В.И., Чернышева Т.Н., Апухтина Т.П. Зарегистрирован в Госреестре РФ 20.02.06.
255
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
НЕКОТОРЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРИМЕНЕНИЯ ФАКТОРОВ СВЕРХМАЛОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ Г.Черняков Применение сверхслабых воздействий в медицинской практике привлекательно тем, в первую очередь, что искомый эффект оптимизации той или иной функции, состояние которой послужило поводом для обращения пациента за врачебной помощью, реализуется за счет минимальной дополнительной нагрузки на организм. К тому же, ни одно из лечебных воздействий, организованных с применением факторов малой и сверхмалой интенсивности не производится посредством антропогенной агрессии в отношении внутренней среды организма. Причем лечебные эффекты при умелом применении химических (все гомеопатические препараты) или физических факторов сверхслабой интенсивности, как правило, эквивалентны эффектам восстановления соответствующих вегетативных функций организма в пределах наличных морфологических ограничений, и по суммарному энергетическому эквиваленту несравненно выше затраченной энергии воздействующих факторов. Однако ни одно из перечисленных преимуществ лечебного применения факторов сверхмалой интенсивности, вопреки широко бытующим представлениям, не обеспечивается автоматически ни особенностями их интенсивности, ни какими-либо иными, характеризующими их параметрами (например, параметром частоты электромагнитного излучения). К формированию лечебных эффектов не имеют ни малейшего отношения, ни так называемые «информационно волновые», ни «биоинформационные», ни «резонансные», ни «биорезонансные», ни многие тому подобные, отсутствующие в физической реальности псевдоявления. Суждения в такой терминологии активно культивируются на основе сугубо спекулятивных толкований о природе лечебных эффектов применения факторов малой интенсивности, порожденных превратной интерпретацией термина «информационное действие», введенного в научный лексикон А.С.Пресманом в 1968 году для обозначения специфики воздействия нетепловых потоков ЭМИ на целостные живые объекты. Эффект «информационного воздействия» радиоволн, согласно наблюдениям А.С.Пресмана, наиболее надежно и достоверно проявляется в форме изменений типичных паттернов видового поведения животных, причем на достаточно больших промежутках времени и, наилучшим образом,- на моделях группового поведения (в составе стаи, косяка, роя и т.п., не имеющих органов информационного обмена со средой). При этом попытки искать при анализе существа «информационного» действия ЭМИ какие-либо признаки специфичности (по типу, например, цис-транс превращений ретиналя в молекуле родопсина, поглотившего квант светового излучения), А.С.Пресман отождествлял с попытками «гоняться за призраком». Тем не менее, в силу ряда причин преимущественно не научного характера, вопреки авторской концепции термина «информационное действие», в отношении его применения к трактовке существа взаимодействия радиоволн с живыми объектами преднамеренно вкладывается смысл именно «информационного обмена со средой». Тем самым, по отношению к объектам природы принципиально саморегулирующимся, каковыми являются все целостные живые организмы, допускается возможность их внешнего регулирования (что не эквивалентно произвольному вмешательству в работу регуляторных механизмов). Таким образом, все лечебные эффекты применения факторов малой и сверхмалой интенсивности обеспечиваются за счет наличных в организме ресурсов свободной энергии и широты диапазона эффективности регуляторных систем организма. В силу этого условия, лечебная эффективность применения факторов сверхмалой интенсивности может быть достигнута лишь в том случае, когда такое воздействие наносится в согласии с внутренней логикой функциональной активности соответствующей вегетативной системы. Примеры адекватного применения миллиметрового ЭМИ заведомо нетепловой интенсивности имеются в практике воздействия ими на биологически активные точки, рекомендованные для введения игл или прижигания в Чжень-Дзю терапии. При этом успешность лечебного воздействия на тело человека мм излучением нетепловой интенсивности, по результатам клинической практики, базируется не столько на частоте излучения, сколько на методических деталях применения этого воздействующего фактора. Доминирующими среди них являются: выбор точки (или системы точек) приложения воздействия на теле человека; назначение времени проведения сеансов воздействия (в течение суток) и определение продолжительности воздействия на выбранную точку (последовательности и длительности воздействия на каждую точку, если она не одна). БАТ выполняют в активации авторегуляторных механизмов роль триггера, который срабатывает за счет изменения активности белковых молекул в области поглощения радиоволн и изменения состояния связанной ими воды. Аналогичную роль триггера выполняет кожная зона «легочного треугольника», ограниченная контуром, две вершины которого опираются на середины левой и правой ключиц, а третья – на конец мечевидного отростка. При облучении этой зоны ЭМИ частотой порядка 4,2 ГГц и плотности потока энергии не более 100 мкВт.см-2, удается получить эффект нормализации капиллярного кровотока в бассейне бронхиальных артерий, за счет чего существенно улучшается дренажная функция бронхиального дерева при заболеваниях бронхиальной астмой, ХОБЛ и других патологических состояниях, сопряженных с накоплением нефункционального содержимого в просвете бронхиального дерева.
256
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
AUTOMATED SYSTEM WITH USE THE EXTERNAL STORAGE MEDIUM, ARE BASED ON POLY LEVEL OF ASSESSMENT AND LOW INTENSITY PHYSIO CORRECTION OF THE FUNCTIONAL STATE OF THE OPERATORS. 1
Chuhrayeva О.N., Butskaya L.V., 1 Chuhrayev N.V., 1Zelezko О.V.,1Pachavskiy I.S, Butskiy V.V. National Technical University of Ukraine "KPI», ukraina2006@narod.ru 2 Research Institute of "Medical Technology Innovation», nv11111@mail.ru
Development and implementation of automated systems with external data carriers for the assessment and restoration of the functional state of operators working in different conditions - is main task of the telemedicine [1,2]. The researchers were given the following tasks: optimization of automated control of the health of target populations, study the effectiveness of an automated accounting system of an inspection and determination of rehabilitation potential, and rehabilitation activities, evaluation of the ability to record, store and process the received information in an automated mode, the formation of the database options for rehabilitation and programs for rehabilitation complexes with external carriers. As a result of the work we have come to the conclusion that the complex for automated evaluation of the functional state of the human body should include: data from blood pressure, body temperature of human respiratory lung function; cardiointervalography with functional tests, surveys, complaints, medical history, diagnostic results of investigations of biologically active point areas of the hands, feet and aurikular shells, iris, complete blood count. The resulting information are stored on individual external storage devices (smart cards) and are entered into the database of the personal computer. In the database, and on the smart card stored the following information: surname, first name (name), card number and personal data 10 inspections, with the fixation of all the studied parameters earlier, data from the sensors are automatically entered into the program, financial transactions for medical monitoring and treatment, a database of therapists and patient. The full access rights have the user (individual password), chief physician and administrator. It may be possible to view deleted records. If it is need for the examination, the doctor may choose a patient from the database or to obtain personal data from smart cards, data from the sensors will automatically entered into the program, after the inspection of the diagnostic results the operator may be allowed, not allowed to work, aimed at further treatment. Are provided a daily basis to automatically save a backup and archiving of stored database that ensures the recovery of corrupted or lost database from a backup stored or archived. It is possible to synchronize the databases of various items with postage over the Internet or LAN. This system was tested by 20 drivers. Operational monitoring and the ability to compare the obtained on different days of the survey of health information surveyed, allowed to provide urgent preventive physiotherapy functional correction of the drivers on the prenosological stage, which increased the possibility of preventive measures. Using the developed system for people working in conditions of high psycho-physical activity, according to the authors, provides additional capabilities for managing human health working in extreme conditions, using recorded on the smart card data for individual selection of multi-level effects of physiotherapy. The use of automated systems with external data carriers is an important step towards the creation of automated preventive physiotherapy management of health systems operator. Автоматизированная система с внешними носителями информации на основе многоуровневой оценки и низкоинтенсивной физиокоррекции функционального состояния операторов 1
Чухраев Н.В., Буцька Л.В., 1 Самосюк Н.И.,1 Чухраева О.М.,1 Железко О.В.,1Пачевський И.С., Буцкий В.В. Национальный Технический Университет Украины «КПИ», ukraina2006@narod.ru, 2 Научно исследовательский институт «Медицинские Инновационные Технологии», nv11111@mail.ru
References 1. Буцкая Л. В. Анализ и некоторые критерии оценки показателей электропунктурной диагностики у лиц, находящихся под воздействием интенсивных психофизических нагрузок / Л. В. Буцкая / / Сборник трудов сотрудников КМАПО им. П.Л. Шупика. Выпуск 8. Книга 1. - К.: - 1999. - С. 516-525. 2. Самосюк И.З. Использование методов пунктурной физиотерапии для оценки и коррекции функционального состояния в медицинской реабилитации спортсменов (методические рекомендации МОЗ Украины) // И.З. Самосюк, Л.В. Буцька.– К.:2010.– 32 с.
257
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
THE USE OF PHYSICAL FACTORS ON THE PRINCIPLE OF BIOFEEDBACK IN REHABILITATIONDIAGNOSTIC SYSTEM Butskaya L.V., 1Chuhrayeva О.N., 1 Chuhrayev N.V., Butskiy V.V. National Technical University of Ukraine "KPI», ukraina2006@narod.ru, 1 Research Institute of "Medical Technology Innovation», nv11111@mail.ru The use of physical factors on the principle of biofeedback interaction among people working in conditions of high mental and physical stress increases the effectiveness of monitoring and correction of their functional state. [1,2]. Special attention to the development of diagnostic systems worth using local representative areas of the human body that are on the hands, feet, iris, face and auricular shell. These zones can be used to track the immediate changes in the functional state of the person with the following preventive physiotherapeutic correction of feedback [2]. To correct the priority is low-intensity exposure, which can run and adjust processes sanogenesis at the level of the whole organism [1,2]. The aim of the study was the ability to manage the functional state of a person working under conditions of high mental and physical stress through physical therapy system for monitoring and rapid correction with the use of lowintensity physical therapy. Baseline studies were conducted on groups of athletes and civilian pilots. To achieve the objectives have been identified, the three groups surveyed. The first group (n = 25), were highly skilled athletes, and the second (15) - the pilots, the control group (CG) were (25) - practically healthy persons. All subjects performed a standard test of autonomic Nechushkin (CBT), dimension (VC) and the definition of pain sensitivity (PSc) auricular biologically active points (ABAT), a detailed medical examination. Indicators of EP determined the device MIT-ET-11. Performed magnetolaser impact (MLT) MLT-MIT device. Results and discussion. Analysis of the data shows that in pilots, as well as in cyclic sports athletes, high-risk systems are the cardiovascular and nervous, which correspond to high points of the electrical conductivity of the heart, brain, and liver, we observed in 90% of the patients, as well as lower high performance SVT-level functional systems of the heart, lung, colon and stomach, and higher rates of high-level WBS functional systems of the liver and kidneys. The average total value of the electrical conductivity ABAT was close in pilots and athletes, and amounted to 10,58 ± 1.76 rel. units. in the control group EP ABAT was 15,23 ± 1,62 rel. units. (P0.05). The points which correspond somato topical bodies with chronic pathology in remission or had previously injured in 93% of EP 20 - 55 rel. units. warhead and increased in 99% of cases. In acute disease in 95% of the cases - the EP was higher than 50 rel. units. and the PSc was an increased of 98%. EP ABC against psychophysical stress increased from 10 to 20 RH. units. Athletes with low EP ABAT and the centre line of SVT 20 ± 2.25 relative units, the results were better. After a rest or against MLT , ABAT EP decreased, mood, stamina and performance improved, but those figures SVT, which were to impact beyond the individual corridor standards, after MLT in 60% belonged to him. It was found that the average standard autonomic tests was significantly higher in the control group, which was dominated by people with low fitness are not involved in sports. Thus the decrease in electrical conductivity, is a sign of improvement of the body or in the course of natural recovery, or as the result correct. Conclusions. Due to mobility, accessibility and efficiency, we proposed a system using biofeedback relationship, which includes monitoring and rapid, and the rapid correction of violations, provides additional capabilities for managing human health, working in extreme conditions. Reliable electrical dynamics of the BAT in response to lowintensity physical therapy action, indicates the possibility of control by the human body at high pressures studied by a combination of methods. References: 1. Babov KD Drug-free treatments for chronic fatigue syndrome [method. rivers.] Babov KD, Steblyuk VV Rebryakova KV / Ukr. Institute of honey. rehab. and Resort. - O., 2001. - 24 p. 2. Samosyuk IZ Using the methods of physical therapy puncture for evaluation and correction of functional status in medical rehabilitation of athletes (MOH guidelines) / / IZ Samosyuk, L. Butska. - K.: 2010. – 32 p. НОЦИЦЕПЦИЯ И МЕТЕОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ КАК ПАТАЛОГИЧЕСКИЙ СИНДРОМ В СИНОВИАЛЬНЫХ СУМКАХ КОЛЕННОГО СУСТАВА Шульга Александр Владимирович, Куль Александр Васильевич Национальный технический университет Украины «КПИ» Межуниверситетский медико-инженерный факультет, Киев, Украина E-mail: a.shulga.v@gmail.com Как известно, синовиальная жидкость тонко реагирует изменением своего состава на малейшее функциональное нарушение в коленных суставах, что нарушает защитную, буферную и трофическую функции синовиальной жидкости, способствуя ранним дегенеративным изменениям суставных тканей. Часто воспаления синовиальных сумок приводит к нарушению трудоспособности. При воспалительных и дегенеративных 258
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
заболеваниях сустава развертывается патологический процесс, влияющий на гиалуронан - полисахариды из группы гликозаминогликанов, обеспечивающие вязко-эластичные свойства синовиальной жидкости. Очень часто явление боли вызывается влияниями различных факторов среды, единственным общим свойством которых является способность повреждать ткани организма. Как известно, из лизосом поврежденных клеток выходят протеолитические ферменты, которые действуют на глобулины плазмы и приводят к образованию брадикинина и каллидина, являющихся сильнейшими медиаторами боли. В скелетных мышцах, суставах и других глубоких тканях ноцицепторы иннервируются почти исключительно волокнами групп Ш и IV. Наличие ноциперцепции, в отличие от артралгии, является симптомом патологического процесса в суставе инфекционной или дегенеративно-дистрофической этиологии. Артралгия обусловлена раздражением нейрорецепторов, находящихся в синовиальной сумке сустава. Таким образом, можно предположить, что явления артралгий являются следствием метеочувствительности человека. Использование субъективных и объективных тестов дает возможность выделить доминирующие геофизические и метеофакторы в изучении причинно- следственной связи между метеорологическими факторами и обострениями заболеваний суставов у больных и у здоровых людей. Мы также предполагаем, что метеотропные реакции возникают как следствие влияний возмущений разных геофизических и метеорологических факторов и обостряют разные патологические состояния больных. Это подтверждают данные, свидетельствующие о наличии метеотропных реакций у людей с заболеваниями нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, опорно-двигательной системами. Напротив, артралгия может возникать как симптом метеочувстительности и при отсутствии патологических очагов, может носить паллиативный характер. Дальнейшая работа будет посвящена исследованию таких проявлений метеочувствительности, выделение ключевых или доминирующих ее проявлений у разных групп людей, а также разработке методов и средств реабилитации проявления негативных факторов метеозависимости. METEOZAVISIMOST SYNDROME AS A POSSIBLE BURSA KNEE Shulga Alexander , Kul Alexander National Technical University of Ukraine "KPI" Inter-University Medical Faculty of Engineering, Kiev, Ukraine E-mail: a.shulga.v @ gmail.com МИГРАЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ ЛЕЙКОЦИТОВ НА НИЗКИЕ ДОЗЫ ПОЛИСАХАРИДА И ПОВЕРХНОСТНЫХ БЕЛКОВ S.PYOGENES А ГРУППЫ У БОЛЬНЫХ РОЖЕЙ И УГРЕВОЙ СЫПЬЮ. Юдина Ю.В., Паевская О.А., Белая О.Ф., Анохина Г.И., Дмитриева Л.Н., Малолетнева Н.В. Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова1119991, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, Россия, E-mail: jul175@mail.ru. Широкое распространение стрептококков определяет важность изучения реагирования иммунной системы на антигены этих микроорганизмов. Важными факторами патогенности стрептококка являются специфический полисахарид и специфические поверхностные белки. Задачей исследования являлось изучение реактивности Т-клеток на различные (в том числе малые) дозы вышеуказанных антигенов стрептококка группы А. Был применен скрининговый тест клеточной миграции (СТКМ) [Суслов А.П.,1989]. Этот тест позволяет выявить реактивность Т-клеток по продукции ими МИФ, изменяющего миграционную активность периферической крови. Обследовано 46 больных угревой сыпью, а также 13 больных рожей нижних конечностей. Стимуляция лейкоцитов in vitro осуществлялась полисахаридом (ПС), поверхностными белками (ПБ) S.pyogenes группы А, в разведениях от 1Ч10-6, 1Ч10-10 и 1Ч10-14мг/мл. В результате исследования ускорение МАЛ при стимуляции ПС чаще было выявлено по сравнению с реакциями торможения у больных угревой сыпью и рожей на концентрацию антигена 1Ч10-6, у больных угревой сыпью — на ПС в разведении 1Ч10-14, у больных ржей — в разведении 1Ч10-10. Среди реакций на ПБ у больных угревой сыпью реакции ускорения преобладали при использовании концентрации ПБ 1Ч10-6 и 1Ч10-14., а в ответе на концентрацию 1Ч10-10 несколько преобладали реакции торможения над ускорением. У больных рожей, наоборот, на концентрации ПБ 1Ч10-6 и 1Ч10-14 несколько преобладали реакции торможения над ускорением. Мы также проанализировали интенсивность проявления реакций торможения и ускорения на различные концентрации ПС и ПБ. Установлено, что наибольшее число инверсий реактивности (более высокие показатели МАЛ на меньшие дозы антигенов) отмечено на ПБ у больных рожей (48%) и у больных угревой сыпью (34,8%) (р>0,05). Более низкие показатели отмечены на ПС: 22,2% и 30,4%, соответственно.
259
Симпозиум С: «Новые технологии в профилактической и восстановительной медицине» ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о значительных индивидуальных колебаниях МАЛ как у больных рожей, так и угревой сыпью, при этом отмечается тенденция к более частому выявлению реакций торможения на ПБ у больных рожей в сравнении с больными угревой сыпью. Выявлено значительное число больных (до 40%), у которых интенсивность МАЛ была выше на меньшие дозы ПС и ПБ. LEUKOCYTES MIGRATION ACTIVITY AT LOW DOSES OF S.PYOGENES POLYSACCHARIDES AND SURFACE PROTEINS IN PATIENTS WITH ERYSIPELAS AND ACNE VULGARIS Yu.V.Yudina, O.A.Paevskaya, O.F.Belaya, G.I.Anokhina, L.N.Dmitrieva, N.V.Maloletneva First Moscow State Medical University of name I.M. Sechenova1, Russia, E-mail: jul175@mail.ru
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МИГРАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ЛЕЙКОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ РОЖЕЙ И ХРОНИЧЕСКОЙ УГРЕВОЙ СЫПЬЮ НА МАЛЫЕ ДОЗЫ СТАФИЛОКОККОВОГО ЭНТЕРОТОКСИНА В. Юдина Ю.В.1, Паевская О.А.1, Белая О.Ф.1, Полуэктова В.Б.1, Туркадзе К.А.1, Кокорева Л.Н.1, Карманов М.И.1, Микерин С.М.1, Кашаева О.В.2 Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова1119991, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, Московский государственный медико-стоматологический университет2, 127473, ул. Делегатская, д.20, стр.1, Россия, E-mail: paevskajao@rambler.ru Стафилококковый энтеротоксин типа В («Sigma»,USA) относится к суперантигенам, в сверхмалых дозах способен вызывать активацию лейкоцитов генерацией активных форм кислорода и других клеток с выбросом биологически активных веществ. Цель работы: сравнить миграционную активность лейкоцитов у пациентов с заболеваниями, вызванными кокковой флорой (больные рожей и угревой сыпью). Всего было обследовано 57 пациента: в первую группу вошли 44 пациента с угревой сыпью, во вторую 13 больных рожей различной локализацией. Использовали скрининговый тест клеточной миграции лейкоцитов (СТКМ) in vitro, стафилококковый энтеротоксин В применяли в концентрациях 1х10-6,1х10-10, 1х10-14 мг/мл. Установлено, что у пациентов угревой сыпью в первом и третьем разведении реакции ускорения МАЛ (24,4% и 26,6%, соответственно) отмечались несколько чаще, чем реакции торможения (22,2%, и 24,4%, соответственно), а во втором разведении (1х10-10) реакция ускорения МАЛ отмечалась достоверно чаще реакции торможения МАЛ (42,2% и 11,1%, соответственно, р=0,007). У больных рожей реакции торможения МАЛ на все разведения энтеротоксина несколько преобладали над реакциями ускорения. При сравнении Т-клеточной активности в группах не отмечено разницы в частоте реакций ускорения на все использованные разведения. В случае реакции торможения во втором разведении отмечалось достоверно большее их число торможений в группе больных рожей (43%) по сравнению с группой пациентов с угревой сыпью (11,1%), р<0,05. Таким образом можно говорить, что при острой инфекции идет активное образование антител (Тклеточный иммунный ответ), а при хронической инфекции (угревой сыпи) преобладают реакции ускорения, что можно расценивать как несостоятельность иммунных реакций, в частности на стафилококковый энтеротоксин В. COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF LEUKOCYTES MIGRATION ACTIVITY IN PATIENTS WITH ERYSIPELAS AND CHRONIC ACNE TO LOW DOSES OF STAPHYLOCOCCAL ENTEROTOXIN B Yu.V.Yudina 1, O.A.Paevskaya 1, O.F.Belaya 1, V.B.Poluektova 1, K.A.Turkadze 1, L.N.Kokoreva 1, M.I.Karmanov 1, S.M.Mikerin 1, O.V.Kashaeva 2 First Moscow State Medical University of name I.M. Sechenova1, Moscow State Medico- Stomatological Universitet2, Russia, E-mail: paevskajao@rambler.ru
260
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АСИММЕТРИЯ МОЗГА И ИМЯ СОБСТВЕННОЕ О.Д.Волчек Санкт-Петербургский институт гуманитарного образования, 190020, Россия, Санкт-Петербург, Лифляндская д.4, E-mail: volchekod@mail.ru Неотъемлемой частью среды обитания человека являются звуки. Они делятся на биогенные и абиогенные, природные. На звуковую стимуляцию наблюдается слабый отклик в слуховой коре и одновременно заметная реакция в другой области коры головного мозга. Причем эта дополнительная реакция нарастает при снижении интенсивности звука [1]. Новейшие данные свидетельствуют о кумулятивном эффекте воздействия звуков небольшой интенсивности при длительной или повторяющейся экспозиции и их влиянии на процессы эмбриогенеза живых существ [3, 4]. Особое значение для человека представляют звуки имени собственного, которые он слышит с раннего возраста. В связи с этим проводилось комплексное изучение воздействия имени как сложного акустического сигнала. Обнаружено существование глубинных отличий между носителями разных имен по следующим показателям: суточный хронотип, маскулинность-фемининность, особенности мышления, свойства темперамента, черты характера, самооценка, мотивация и др. Эти отличия значимы и достоверны, p≤0.05÷0.001 [2]. Особый интерес представляют результаты исследования функциональной ассиметрии мозга – латерального профиля – с помощью сенсомоторных проб А.Р.Лурия: ведущий палец (замок), глаз, рука (поза Наполеона), ладонь, ухо. На основе полученных сведений вычислялось относительное различие численности «правых» и «левых» для данной группы носителей конкретного имени по каждой пробе, %: палец – (П-Л)п, глаз – (П-Л)г, рука – (П-Л)р, ладонь – (П-Л)л; ухо – (П-Л)у, ∑(П-Л). Получены данные для 2140 женщин и 1136 мужчин 1920-1991 г.р., носителей нескольких десятков имен. Обнаружены значимые и достоверные отличия по критерию Фишера исследованных показателей в зависимости от имени, p≤0.05÷0.001. Носители конкретного имени обладают уникальной совокупностью показателей латерального профиля. Наиболее ярко это проявляется при сравнении показателей носителей частых и редких имен. Выявлены гендерные различия ФАМ и определенные отличия для носителей одних и тех же имен, принадлежащих к разным поколениям. На рис.1. представлены примеры латерального профиля носителей пяти имен 1970-1990 г.р.: Александр, Алексей, Владимир, Дмитрий, Иван, Михаил. Их численность составила, соответственно, 110, 82, 35, 76, 17 и 43 человека.
Рис.1.Особенности латерального профиля в зависимости от имени. По вертикали показатели четырех сенсомоторных проб: ведущие палец, глаз, рука, ухо, (П-Л)%. FUNCTIONAL BRAIN ASYMMETRY AND PROPER NAME O.D.Volchek Saint Petersburg Institute of Humanities, Russia, E-mail: volchekod@mail.ru Литература Годик Э.Э., Гуляев Ю.В. Физические поля человека и животных // В мире науки.- 1990-№5.-С. 74-83. Волчек О.Д. Звуки, слова, имена. – СПб.: «Книжный Дом», 2010. – 294 с. Егоров В.В. Низкие частоты в биологии: Проблемная лекция. – М.: ФГОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И.Скрябина, 2007. – 55 с. 4. Романов С. Н. Биологическое действие механических колебаний. - Л.: Наука, Л. О. 1983. - 209 с.
1. 2. 3.
261
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АСИММЕТРИЯ МОЗГА И ПРИРОДНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ О.Д.Волчек Санкт-Петербургский институт гуманитарного образования, 190020, Россия, Санкт-Петербург, Лифляндская д.4, E-mail: volchekod@mail.ru Все проявления психики, так или иначе, зависят от архитектоники и функциональных проявлений мозга. Благодаря межполушарной асимметрии мозга формируются две различные стратегии познания, два способа восприятия и переработки информации, две различные семиотические системы. Доминирующий в обществе способ познания проявляется в социальных процессах и культурных явлениях, в стилях творцов техники и искусства. Особенности функциональной асимметрии мозга – ФАМ – являются базой человеческой уникальности. Они во многом определяют восприятие и переживание времени, успешность обучения человека, его профессиональные и личностные качества, тенденции продолжительности жизни в ту или иную сторону от средней нормы. Они отражаются на структуре сна, длительности его фаз, уровне тревоги, стрессоустойчивости, на предрасположенности к психическим и соматическим заболеваниям. От свойств ФАМ зависит способ поискового поведения, способность индивида и популяции адаптироваться к конкретным условиям природной и социальной среды обитания [1, 3]. Ранее была установлена сопряженность показателей ФАМ с рядом геокосмических индексов месяца, года рождения [2]. Целью настоящей работы было углубленное изучение ФАМ жителей Санкт-Петербурга в связи с комплексом природных условий в период раннего эмбриогенеза и онтогенеза. Изучение показателей ФАМ проводилось с помощью сенсомоторных проб А.Р.Лурия: ведущий палец, глаз, рука, ладонь, ухо. По каждой пробе вычислялась разница численности «правых» и «левых» в сравнении с общим числом исследованных лиц для данного периода, в %: палец – (П-Л)п, глаз – (П-Л)г, рука – (П-Л)р, ладонь – (П-Л)л, ухо - (П-Л)у, ∑(П-Л). Полученные данные с помощью корреляционного анализа соотносились с условиями года, месяца зачатия и рождения. Использовались среднемесячные и среднегодовые значения следующих индексов: W, S – число и площадь солнечных пятен; Kp – индекс возмущенности геомагнитного поля; Dst – индекс геомагнитной активности; ММП – межпланетное магнитное поле; G - потенциал приливообразующей силы Луны и Солнца; астрономические индексы, а также региональные показатели температуры, осадков и долготы дня. Всего протестировано 4533 жителя Петербурга, из них 2772 женщины и 1761 мужчина 1920-1990 г.р. Обнаружено варьирование показателей ФАМ в связи с годом и месяцем рождения с высоким размахом амплитуды, различия по критерию Фишера достоверны, p≤0,05÷0,001. Так, значения (П-Л)п мужчин меняются от +2,3% для июля до -21,6 % для сентября; женщин – от + 0,7% для марта до -27,7% для октября. Показатель (П-Л)р мужчин менялся от -18,3% для 1971 г.р., до +29,9% для 1982 г.р. , p≤0,001, и т.д. Корреляционный анализ выявил многочисленные зависимости, p≤0,05-0,001. Для сезонного ритма и у мужчин, и у женщин максимум связей приходится на месяц зачатия. При этом у мужчин лидируют индексы ММП и Dst. Росту значений ММП в этот период отвечает рост показателей левой асимметрии, росту Dst – правой асимметрии. Увеличение длительности дня и температуры для месяца рождения сказывается на росте показателя (П-Л)р. У женщин иной характер выявленных зависимостей. Так, росту температуры, длительности дня, осадков в месяц зачатия отвечает увеличение показателя (П-Л) п, а росту индекса S – его уменьшение. Для года рождения и предшествующего ему года обнаружен ряд зависимостей, их число выше для года рождения. У мужчин увеличение индексов W, S, G вело к росту правой асимметрии по большинству показателей ФАМ. Росту индекса Kp отвечал рост левой асимметрии показателя (П-Л) г и правой асимметрии по другим пробам. Росту температуры в год, предшествующий году рождения, отвечало увеличение показателя (П-Л) р. У женщин увеличению индексов W, S в год рождения сопутствовал рост правой асимметрии в пробах «рука», «ладонь» и для показателя ∑(П-Л); увеличению G – рост правой асимметрии показателя (П-Л)г. Увеличение индекса Kp сопровождалось ростом левой асимметрии по показателям (П-Л)л и ∑(П-Л); увеличение температуры – ростом левой асимметрии показателя (П-Л)л. Таким образом, существует синергичность динамики показателей ФАМ и природных условий раннего эмбриогенеза, что свидетельствует об адаптивных механизмах взаимосвязи человека со средой обитания. FUNCTIONAL BRAIN ASYMMETRY AND PROPER NAME O.D.Volchek Saint Petersburg Institute of Humanities, Russia, E-mail: volchekod@mail.ru Литература Аршавский И.А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития. – М.: Наука, 1982. – 136 с. 2. Волчек О.Д. Геокосмос и человек. – СПб.: Изд-во РГПУ им.А.И.Герцена, 2006. – 332 с. 3. Москвин В.А. Проблема связи латеральных профилей с индивидуальными различиями человека. Дисс. докт. психол .наук, Уфа, 2002. - 321 с.
1.
262
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ СИМБИОСИСТЕМЫ «МИКОРИЗА-ЛЮЦЕРНА» ПРИ ОБЛУЧЕНИИ СЛАБЫМ ТОРСИОННЫМ ПОЛЕМ Н.И.Воробьев, А.П.Юрков, О.В.Свиридова, В.Н.Пищик1, Толмачев С.Ю.2 ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадемии, РФ, 196608 Санкт-Петербург, Пушкин, ш. Подбельского, Nikolai_Vorobyov@yahoo.com 1 Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии, Санкт-Петербург, РФ 2 ЗАО «ЦКБ ИУС», Москва, РФ В процессе композиции микробно-растительных систем между симбионтами происходит постоянный обмен сигналами физической природы для согласования совместных действий и запуска необходимых внутриклеточных биохимических реакций. Мы предположили, что для обеспечения надежного информационного обмена при становлении симбиоза используются пространственные волны торсионных полей, беспрепятственно проникающих в клеточные структуры. Для проверки этой гипотезы симбионты облучались торсионным полем, имитируя этим информационный сигнал «старта композиционных процессов». Если этот сигнал оказывает необходимое действие, то облученные растения и микроорганизмы должны опережать в развитие необлученные экземпляры микробно-растительных систем. Объектом исследования явилась симбиосистема, образованная дикорастущей люцерной хмелевидной (с. Павловская, Medicago lupulina L., из коллекции Всероссийского института растениеводства) и микоризным грибом (CIAM8 Glomus intraradices Shenck & Smith, из коллекции ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии). В эксперименте использовался генератор торсионного поля, разработанный в ЗАО «ЦКБ ИУС» (патент на изобретение № 2297392). Проросшие семена люцерны и микроорганизмы облучались торсионным полем (магнитная индукция 7±1 мТл) в течение минуты. При этом использовалась составляющая торсионного поля, оказывающая стимулирующее действие на развитие растений и микроорганизмов. Рис. Вид растений люцерны хмелевидной в конце опыта: 1 – растение без микоризации и без облучения торсионным полем; 2 – в начале опыта облучали слабым торсионным полем только проросшие семена растений, микоризация не проводилась; 3 – растение с микоризацией и без облучения торсионным полем; 4 – растение с микоризацией, облучению слабым торсионным полем подвергался только инокулят микоризы в начале опыта.
Таблица. Усредненные параметры микробнорастительного симбиоза в конце опыта Вариант Уровень Надземная Корневая опыта микоризации масса масса растений, % растений, мг растений, мг 1 48 19 2 83 82 30 3 62 131 29 4 94 122 25
Проведенные эксперименты подтвердили информационный характер воздействия торсионного поля на микроорганизмы и растения. В вариантах №2 и №4 симбионты (см. рис. и табл.) заметно опережают симбионты вариантов №1 и №2 соответственно. Соотношения корневой и надземной масс растений демонстрирует сложный характер симбиотических взаимоотношений при композиции симбиоза. Возможно, в качестве промежуточного звена в цепи передачи информационного пускового сигнала принимает участие внешняя и внутри-клеточная водная среда растений и микрооргани-змов, т.к. молекулы воды чувствительны к воздействию магнитных полей.
SPECIFICS OF DEVELOPMENT OF “MYCORRHIZA-MEDICAGO” SYMBIOSYSTEM UNDER THE WEAK TORSION FIELD N.I.Vorobyov, A.P.Yurkov, O.V.Sviridova, V.N.Pishchik1, S.Yu.Tolmachev2 All-Russian Research Institute for Agricultural Microbiology RAAS, RF, 196608 Saint-Petersburg, Pushkin, sh. Podbelsky, 3, Nikolai_Vorobyov@yahoo.com 1 Agrophysical Research Institute RAAS, Saint-Petersburg, RF 2 Closed Corporation “CCB IUS”, Moscow, RF
263
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МОДЕЛЬ СВЯЗИ ЖИВОГО С УПРАВЛЯЮЩЕЙ ЭНЕРГИЕЙ Ермолин И. К. ООО "РИМ", 172008, Торжок, Тверской обл., Россия, E-MAIL: ttiz@mail.ru Предлагаемый подход концептуально разрешает одновременно целый перечень ключевых проблем, не имевших до этого никакого взаимосвязанного объяснения. Одновременность является сильнейшим аргументом в пользу работоспособности подхода, как аргумент научного метода. Иллюзия стремления живой материи к неравновесному состоянию, (т.н. "самоорганизация"), является на самом деле стремлением к обычному (!) равновесному состоянию с окружающей космической энергетикой, с тем лишь пониманием, что её структура непрерывно перестраивается, ускользает, её "заряды" непрерывно меняют своё физическое местоположение. [1]. Нергетическая связь представляет собой цепь взаимодействия, к одному концу которой подключена Земля, к другому – Космос, питающий цепь. Между ними – участок цепи – живые организмы со своим связующим энергетическим полем. Для сохранения этой связи, направленной в соответствии с принципом Ле-Шателье против процесса, пытающегося разорвать цепь (перестроение космических структур), живое автоматически усиливает слабые сигналы, принимая различные варианты сложного строения (аналогия "изомерам"), подстраиваясь и разветвляя способности тонкого "анализа". Сохранение организма (восстановление цепи – рост) идёт в направлении её потенциального разрыва. Поэтому устройство внутренних структур живых организмов отражает устройство и динамику изменения внешних космических структур, формируемую гравитацией. Автоматически обеспечивается сохранение слабых сигналов в различных уровнях памяти для энергетического "согласования" ситуаций, происходящих в различное время, что традиционно разрабатывалось, как "информация". Вот почему является ошибкой, как аргумент отрицания влияния планет, определение силы только механического взаимодействия между живыми организмами и гравитационными массами планет и звёзд, являющейся очень малой. Эта же модель объясняет причину выбора живым только левовращающих оптических изомеров (загадка асимметрии биологических молекул). Без признания того, что живой организм есть элемент в энергетической цепи Земля – Космос, эта задача не имеет решения. Через организмы однонаправленно течёт электрический и "гравитационный" ток. Это весь согласованный обмен веществ (непрерывное обновление организма), управление. Вне организма, где такой ток отсутствует, L- и D-изомеры равноценны по энергии образования [2]. Последовательность и параметры химических реакций, их взаимодействий будут автоматически выстраиваться в таком порядке, чтобы на основании законов сохранения автоматически обеспечить согласование с новым положением космических объектов, индуцирующих сближение, соединение, деление, разъединение и перемещения "в нужных" направлениях различных частей молекулярных конструкций при построении живых организмов (автоорганизация вместо самоорганизации). Идёт конкретное энергетическое перестроение внутренних систем в зависимости от хода и порядка перестроения внешних систем. Эту картину позволяет увидеть и понять только геоцентрическая система [2]. Отсюда же и спиралеобразная конструкция ДНК, РНК, белковых молекул, копирующая траектории управляющей энергии, передающей единый характер физико-геометрического воздействия на все виды живых организмов. Разнообразие и происхождение видов определяются законами химической изомеризации. Это Эта же модель взамен естественного отбора позволяет понять механизм изменчивости, эволюции как процесс вынужденного перестроения живых систем, включая старение и смерть (разрушение уходящих состояний от соответствия с изменяющейся внешней структурой), и рождение новых организмов, обладающих на этот момент наименьшим рассогласованием. Эта же модель объясняет связь формы пятилепестковых растений, расположения аномальных зон на Земле с формой орбиты Венеры в геоцентрической системе [2]. MODEL OF COMMUNICATION OF A LIVE BEING WITH OPERATING ENERGY Ermolin, I.K. "RIM" Ltd., 172008, Torzhok, Tver Region, Russia, E-MAIL: ttiz@mail.ru The offered model of power communication of a live being with external continuously changing structure of space energy allows to solve the main miracles of a living substance: aspiration to non-equilibrium state, the reason of asymmetry of biological molecules, the reason of variability, aging, death, the birth, and other unique properties. Литература 1. Ермолин И.К. Живое стремится к равновесию. Http://ttizm.narod.ru/gizn/geostrem.htm 2. Ермолин И.К. Геоцентризм и живая материя. Http://omdp.narod.ru/gip/geo.htm, -.pdf , http://ttizm.narod.ru/gizn/geo.htm 3 Ермолин И.К. Молекулы – перестроения. http://ttizm.narod.ru/gizn/mol-per.htm http://omdp.narod.ru/gip/mol-per.htm
264
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------МОЛЕКУЛЫ – ПЕРЕСТРОЕНИЯ Ермолин И. К. ООО "РИМ", 172008, Торжок, Тверской обл., Россия, E-mail: ttiz@mail.ru Найдена общая фундаментальная закономерность взаимосвязи "строение молекул – свойства веществ" в многоатомных цепных молекулах на примере изомеров предельных углеводородов, основанная на конкретных физических параметрах, выраженных законом Кулона (через заряды цепеобразующих атомов, или групп атомов, и расстояния между условными центрами этих групп) [1]. Найденная закономерность отражает общую фундаментальную зависимость энергетических свойств веществ от состояния внешних условий. Показано, что силы притяжения и отталкивания отражают два энергетических взаимосвязанных параметра внешних условий, противоположных по направлению действия (температура и давление), при которых вещества существуют, реагируя на изменения этих условий изменением параметров своего строения. Найденная закономерность позволяет отказаться от не имеющих физического смысла топологических индексов (Винера, Рандича, Шульца, показателя полярности и др.) и толковать энергетические свойства веществ (Тнк, ДНисп, Ткр, Ркр) непосредственно из структуры, как результат энергетического взаимодействия между ближними атомам и группами атомов) в цепи с учётом ослабления влияния последующими окружениями атомов, групп атомов. Открытие общей закономерности взаимосвязи между структурой молекул и свойствами веществ позволяет расшифровать термин скрытая теплота парообразования или конденсации, объясняемый ранее лишь изменением внутренней энергии. Это позволило открыть явление при испарении (конденсации) – скачкообразную перегруппировку зарядов с изменением расстояний между атомами [2]. Подобные перегруппировки, известные для многих переходов твёрдого тела из одной модификации в другую, и вновь найденные для переходов с изменением агрегатного состояния (жидкость-пар), теперь справедливы для всех типов переходов, составляющих фазовые превращения первого рода. Найденные закономерности изучались с помощью специальных программ, определяющих по матрице смежности параметры структуры всех изомеров любого гомологического ряда и отыскивающих наиболее высокую корреляцию параметров структуры изомеров с каким-либо свойством. В качестве аппроксимирующей функции использована наиболее простая зависимость Y= kх+b, демонстрирующая, что основная закономерность находится в самом уравнении и теснейшим образом отражает связь между строением молекул и физическими свойствами веществ. Предлагаемое направление позволяет надеяться на создание единого универсального подхода (метода) для расчёта других свойств веществ в зависимости от их строения, основанного на физическом взаимодействии атомов, описываемом законом Кулона. Эти закономерности позволяют выдвинуть гипотезу о том, что подобное перестроение осуществляется не только в рамках имеющейся структуры, а также может осуществляться и в рамках изменения самой структуры – порядка соединения, например, в мобильных генах, чувствительных к ещё более тонким воздействиям, чем температура и давление (структурные перестроения управляющих энергий) [3]. Такой подход позволяет понять, что процессы перестроения в биологии (происхождение видов, изменение как повседневное, так и эволюционное) базируются на тех же физических принципах, на которых перестраиваются химические вещества при изменении внешних условий (плавно и при фазовых переходах). Это может расцениваться, как перенос структурных химических подходов в биологию. MOLECULES-RECONSTRUCTION Ermolin, I.K. "RIM" Ltd., 172008, Torzhok, Tver Region, Russia, E-MAIL: ttiz@mail.ru The general regularity is found in the multinuclear chain molecules, based on the concrete physical parameters expressed by the Coulomb's law [1]. The maintenance of the hidden warmth of steam formation, a regrouping of charges in molecules is deciphered at their evaporation (the phenomenon is open) [2]. Reconstruction processes in biology are based on the same physical laws on which chemicals are reconstructed at change of external conditions. Литература. 1. Ермолин И. К. Общая закономерность взаимодействия атомов в молекулярных цепях. http://ttizm.narod.ru/gizn/ssv-oz.pdf, http://omdp.narod.ru/gip/ssv-oz.pdf 2. Ермолин И. К. Теплота испарения – работа по перегруппировке зарядов. http://ttizm.narod.ru/gizn/ssv-ti.pdf, http://omdp.narod.ru/gip/ssv-ti.pdf 3. Ермолин И. К. Модель связи живого с управляющей энергией. http://ttizm.narod.ru/gizn/modsv.htm , http://omdp.narod.ru/gip/modsv.htm, http://ttizm.narod.ru/gizn/modsv.pdf
265
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ВОДНАЯ СРЕДА С ПОВЫШЕННОЙ БИОАКТИВНОСТЬЮ Комаровских К.Ф. Комаровских К.Ф. ,Санкт-Петербугский государственный горный университет, 199106, Санкт-Петербург, 21 линия,2, Россия, e-mail:kfkom@yandex.ru В 2008 – 2010 гг. нами в лабораторных условиях получена водная среда с повышенной степенью структурирования и, как следствие, – повышенной биоактивностью [1]. Благодаря структурированию на ядерном уровне в результате упорядочения ориентации спинов протонов (взамен межмолекулярного взаимодействия за счёт водородных связей) такая среда сохраняет свои свойства даже при нагревании вплоть до кипения. Высокая биоактивность водной среды достигнута в результате разработки технологии на основе специальных кварцитов в качестве активаторов. Для активации больших объёмов воды достаточно одной капли такой среды С.Бланк в Нью-Йорке методом Кирлиан исследовала влияние на водопроводную воду кристаллов кварцита, с помощью которых мы добились биоактивации. Даже кратковременное пребывание в водопроводной воде такого кристалла (10 – 15 минут) вызывало заметный эффект, зафиксированный на кирлианграммах: рядом с кюветой с водой на фотоснимках появились чёткие световые фигуры (числом до 5), вызванные дополнительными потоками света в биополе воды. Биополе пациентки, принявшей воду, активированную нашей водной среды S7+, мгновенно увеличилось в тысячи раз. Далее вода S7+ исследовалась в Лаборатории воды Института экологии человека и гигиены окружающей среды РАМН (Москва). Метод дифференциальной кондуктометрии, основанный на измерении временнόй диаграммы разности токов от температуры, дал положительные результаты: структурное состояние воды необычное, а вода обладает гармонизирующим и оздоравливающим действием, но главное – это объективизация воздействия (эффект плацебо отсутствует). Известны случаи исцеления людей, принимавших такую воду и даже более ранних модификаций (S2 - S5) от простудно-лёгочных и др. заболеваний. Отмечены значительные изменения свойств природной воды за последние 2 года, отражающие процессы в Космосе: ведь на самом деле изменяются свойства и структура пространства (его матрица), а вода воспринимает и транслирует эти изменения, как и излучения из Космоса. С декабря 2011 г. по февраль2012 г. эти излучения стали дуальными (поля левого и правого вращения), т.е. гармонизирующими состояние воды и потребляющее её всё живое на планете. The water medium with increased bioactivity Komarovskikh K.F. The Saint-Petersburg State Mining University 2, 21 Line, Saint-Peterburg,199106, Russia, The water with increased bioactivity on the nuclear level discovered and researched by the Kirlian and the differential electroconductivity methods. This water has healing properties. Литература 1. Комаровских К.Ф. От прошлого - к будущему. – СПб: ООО «Гамма», 2011, 174 стр.. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ФУТУРУЛОГИЧЕСКОЙ СПОСОБНОСТИ ИНДИВИДОВ HOMO SAPIENS FABER Кутмин А.И., Кутмина М.А. Международный университет Global Scaling, Россия, Томск, E-mail: dinsbo@sibmail.com Для доказательства индивидуальной способности предвидеть, а также принципиальной возможности «информационного путешествия во времени» нами была использована вероятностная модель. Эксперимент заключался в ежедневном угадывании одного номера предстоящего на следующий день розыгрыша гослото (5 из 36). Сравнивались две формы сознания. Сознание с частотой дыхания 0,13 Гц (условное название С13) и сознание с частотой дыхания 0,16 Гц (С16). Место эксперимента город Томск (Россия). Местное время с 22 до 24 часов вечера. Время вхождения в соответствующую форму сознания 6 минут. Испытуемый - Кутмин Алексей Иванович (58 лет). Эксперимент продолжался с 1.12.2011 по 26.03.2012 (111 розыгрышей). Результат: С13 – 8 угадываний, С16 – 33 угадываний (р<<0,01). В настоящее время в литературе обсуждается вопрос о существовании некоего информационного поля Земли и даже Вселенной. В теории Global Scaling (глобальная масштабная инвариантность Вселенной) [2] это понятие имеет специальное название – спектр резонансных частот протона или основной фрактал. Теория позволяет рассчитывать конкретные значения всех основных физических параметров от макро до микро уровней по специальной формуле: «цепная дробь - спектр квинт» (приводится и обсуждается в докладе). Такие расчеты и были положены в основу выбора исследованных в данной работе частот дыхания С13 и С16. Наши экспериментальные данные свидетельствуют о том, что, выбирая частоту и характер дыхания, а также частоту и характер динамический движений, мы выбираем свою судьбу. Этот принцип мы
266
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------положили в основу нашей физкультурной оздоровительной системы ДИНСБО (динамическое инвариантное самосохранение биологической организации). Мы предполагаем, что экспериментально доказанная в данной работе индивидуальная способность человека к предвидению мешала выживанию вида в целом. Поэтому в ходе биологической эволюции homo sapiens эта способность была заблокирована до оптимальных значений. История биологи свидетельствует о том, что то, что полезно виду, не всегда бывает полезно индивиду. Механизм такой блокировки нами показан ранее – «гипотеза динамического геномного родительского импринтинга» (ДИНГРИ) [1]. В результате ДИНГРИ в обществе существуют индивиды, у которых способности оптимальны («оптималы») и индивиды, у которых способности повышены или понижены («экстремалы»). Полностью разблокировать индивидуальные способности (по нашим расчетам десятикратно) можно либо искусственными инструментальными методами (например, олигонуклеотидная технология), либо естественными методами (эзотерические практики, зеркала Козырева, GS-технология ДИНСБО). Таким образом, экспериментально доказана принципиальная возможность «информационного путешествия во времени», а также разработана GS-технология такого путешествия. Получены эмпирические доказательства футурологической способности индивида homo sapiens faber. Обсуждается дальнейшая работа по повышению информативности GS-технологии. EXPERIMENTAL EVIDENCE FUTURULOGICHESKOY ABILITY OF THE INDIVIDUAL HOMO SAPIENS FABER Kutmin A.I., Kutmina M.A. International University of Global Scaling, Russia, Tomsk, E-mail: dinsbo@sibmail.com Литература 1. Кутмин А.И. Геномный импринтинг: случай наследования гематокрита, радиочувтвительности и антиоксидантного статуса человека, а также веса новорожденных млекопитающих // Журнал Общей Биологии, 2006, т. 67, № 4, с. 268-282. 2. Müller Hartmut, Scaling in the statistical distribution of particles in dependence of their masses, II. Soviet Biophysical Congress, Moskow, 1982 // Evolution of matter and the distribution of properties of stable systems, VINITI, Moskow, 1984. ЭМПИРИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ФУТУРУЛОГИЧЕСКОЙ СПОСОБНОСТИ ВИДА HOMO SAPIENS FABER Кутмин А.И., Кутмина М.А. Международный университет Global Scaling, Томск, Россия, E-mail: dinsbo@sibmail.com Есть два типа наследования. Условно назовем их вертикальное и горизонтальное. Пол ребенка наследуется по вертикали. Это менделевское наследование. Наследование по горизонтали – это наследственные изменения активностей генов, происходящие под влиянием окружающей среды на клетки половой ткани родителей [1]. Вертикальное и горизонтальное наследование образуют комплиментарную пару, которая воплощает в генетике основополагающий принцип квантовой физики – принцип неопределенности Гейзенберга. Это придает эволюционную устойчивость виду homo sapiens faber потому, что позволяет вписаться в основной фрактал Вселенной – спектр резонансных частот протона [2]. Каков механизм GS-комплиментарности? Рассмотрим сезонный эпигенетический календарь. По нашим статистически достоверным данным (р=0,01), полученным на тысячной выборке студентов первого курса Томского государственного архитектурно-строительного университета, наибольшая вероятность зачатия мальчиков (54%) – с февраля по апрель и с августа по октябрь. В дни близкие к дням осеннего и весеннего равноденствий. Наибольшая вероятность зачатия девочек (54%) наблюдается с мая по июль и с октября по январь. В дни близкие к дням солнцестояний. Весна и осень - переходные состояния. В эти времена года наблюдаются средние интенсивности внешнесредовых факторов. Летом и зимой, наоборот, экстремальные интенсивности. Тот факт, что преимущественное зачатие девочек происходит в экстремальные дни, а мальчиков в оптимальные, казалось бы, противоречит логике. Для homo sapiens женский пол является основным, а стало быть, оптимальным. Но для выживания вида имеет значение момент рождения, а не зачатия. Потому что именно в момент рождения ребенок напрямую соприкасается с окружающей средой. И тогда, учитывая период вынашивания (280 дней), как раз на момент рождения девочек приходятся оптимальные сезонные периоды (дни осеннего и весеннего равноденствий). Но тогда вид в целом должен обладать предсказательной (футурологической) способностью. Объяснение этой способность возможно только в рамках теории GS, ибо только она дает ясное понимание эволюции по Ламарку, как стремление к прогрессу. Прогресс это процесс достижения состяния резонанса с протоном, как энергетически наиболее выгодного состояния. В этом примере с сезонной вероятностью зачатия пола, события (момент зачатия и благоприятность факторов на момент рождения) отсрочены по времени друг от друга Причина выживания (благоприятность факторов) идет
267
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------позади следствия (зачатие). Поэтому для эволюционной выработки этого механизма, вид должен обладать способностью предвидеть. В теории GS – эта способность трактуется как стоячая волна (туннельный эффект). В результате «пространство» и «время» исчезают, теряют смысл. Таким образом, получены эмпирические доказательства футурологической способности вида homo sapiens faber. Обсуждаются вовлеченность этой способности в процесс эволюции, как альтернатива дарвиновскому понятию «борьба за существование». EMPIRICAL EVIDENCE FUTURULOGICHESKOY ABILITY OF HOMO SAPIENS FABER Kutmin A.I., Kutmina M.A. International University of Global Scaling, Tomsk, Russia, E-mail: e-mail: dinsbo@sibmail.com Литература 1. Кутмин А.И. Геномный импринтинг: случай наследования гематокрита, радиочувтвительности и антиоксидантного статуса человека, а также веса новорожденных млекопитающих // Журнал Общей Биологии, 2006, т. 67, № 4, с. 268-282. 2. Müller Hartmut, Scaling in the statistical distribution of particles in dependence of their masses, II. Soviet Biophysical Congress, Moskow, 1982 // Evolution of matter and the distribution of properties of stable systems, VINITI, Moskow, 1984. КОНЦЕПЦИИ ЦЕЛОСТНОСТИ ЭВОЛЮЦИИ МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА Ю.С. Ларионов, Н.А. Ярославцев1, С.М. Приходько2, Е.В. Екимов3 ОмГАУ, Россия, 644008, Омск, Институтская площадь, 1, e-mail: larionov42@mail.ru 1 Россия, Омск, e-mail: yaroslavcev_na@mail.ru 2 Россия, Жигулёвск, e-mail: avita-x3@mail.ru 3 Россия, Омск, ekimov1971@mail.ru Концепция целостности материального мира. Окружающее материальное пространство организовано по голографическому принципу и представляет собой всеобщую информационную среду, придающую ему целостность. Материя, сама по себе, представляет из себя информацию. Она выражена в виде динамической системной совокупности форм-структур эволюционирующей материи, и представляет собой её неотъемлемый атрибут, определяющий её состояние на любых уровнях организации и иерархии. Носителем информации являются электромагнитные поля и излучения различных характеристик, включая уровни низкой и сверхнизкой интенсивности. Такой носитель можно представить в виде сочетания электрической и магнитной составляющих ЭМИ и ЭМП или электрическим и магнитным диполями. Во взаимодействиях с окружающими электромагнитными системами на различных уровнях организации и иерархии материи электрический диполь выполняет роль воспринимающей системы (рецептора), а магнитный представляет собой систему хранения информации (памяти). Концепция общей информационной эволюции материи. Материя находится в бесконечном эволюционирующем состоянии, в виде различных форм-структур на космофизикохимическом, геохимическом и биохимическом уровнях организации и иерархии материи, связанных и взаимодействующих между собой на электромагнитной (информационной) основе. Эволюционные процессы материальных (информационных) систем реализуются путём изменения уровня информативности. Эти процессы заканчиваются в случае выравнивания информационной составляющей эволюционирующей системы относительно системы, обладающей более высоким или низким уровнем организации и иерархии информационных систем (эволюция или деградация). Концепция формирования информационных структур на различных уровнях организации материи. Эволюция информационных структур реализуется как по вертикали (иерархия), так и по горизонтали (организация), и отражают целостность материального мира на основе прямых и обратных связей. Каждый уровень иерархии и организации материи имеет множество подуровней, связанных с её информационной составляющей. Концепция формирования эволюционных процессов в живой материи. Эволюция живой материи на информационном уровне подчиняется закономерностям, характерным для материи в целом. Элементарной единицей живой материи является клетка. Она представляет собой самостоятельную, сложную систему, где базовой составляющей являются иерархически выстроенные внутриклеточные структуры. Начало эволюции клетки реализуется на информационном уровне, в виде изменения состояния её информационной системы, связанной с внешним воздействием. Информационные изменения реализуются на морфологическом уровне, как этапы эволюции биологических видов, в виде изменения строения живой клетки, с приобретением ею новых эмерджентных свойств. По окончании жизненного цикла клетки (организма), или изменения внешних условий, система возвращается на первоначальный более низкий атрибутивный информационный уровень.
268
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Вершиной эволюции и организации живой материи является сознание и самосознание её сложно организованных форм. Концепция формирования информационных процессов в эволюции клетки. Клетка является самостоятельной сложно организованной информационной системой, базирующейся на генетическом информационном коде. Она существует в виде форм-структур различной иерархии, которые служат биологической основой для формирования более сложных информационных систем различного уровня организации. Клетка организована по принципам самоподобия, фрактальности и матричности. Она является самостоятельной, целостной, элементарной единицей фенотипа живого, хранителем и координатором её генетической (информационной) программы, одновременно являясь элементарной единицей информации соответствующего уровня иерархии. Клетка эволюционировала от уровня самоорганизации, самовоспроизводства до уровня самосознания в более сложно организованных информационных системах (организмах). Она стоит на вершине информационной и биохимической эволюции живой материи. Это проявилось в формировании вербальной формы информации у биологического вида Homo sapiens, которая является составной частью атрибутивной информации материи. EVOLUTION OF THE CONCEPT OF INTEGRITY OF THE MATERIAL WORLD Y.S. Larionov, N.A. Yaroslavtsev, S.M. Prihodko, E.V. Ekimov OmGAU, 644008, Russia, Omsk, Institutskaya area, 1, e-mail: larionov42@mail.ru Omsk, Russia, e-mail: yaroslavcev_na@mail.ru Russia, Zhigulevsk, e-mail: avita-x3@mail.ru Russia, Omsk, ekimov1971@mail.ru Proposed the concept of the evolution of matter as a complete picture of the material world. Statistics - the dynamic, systemic set of form-evolving structures of matter, the attribute determines its state at different levels ofhierarchy and organization. Changes in the form of structures leadsto information changes (author's definition). О ВОЗМОЖНОЙ КВАНТОВОЙ СЦЕПЛЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ В ГРУППЕ СЕМЯН Маслоброд С.Н. Институт генетики и физиологии растений АН Молдовы, МД-2002, Республика Молдова, г. Кишинев, ул. Пэдурий, 20, E-mail: maslobrod37@mail.ru Обнаружен эффект дальней связи (ЭДС) между двумя семенами, возникающий при их контакте зародышами в период набухания в течение 6-24 ч [1]. После разъединения семян одно из семян каждой пары подвергали химическому, температурному или радиационному воздействию. По сравнению с контролем существенно изменялось состояние всех семян опытных пар (энергия прорастания и всхожесть) и выросших из них проростков (биоизомерия и целостность хромосом). Так, при γ-обработке одного из семян каждой пары увеличивалась частота хромосомных нарушений (ЧХН) в клетках первичных корешков проростков, выросших из облученных и необлученных семян опытных пар. Было сделано предположение о наличии некоего адресноцелевого сигнала, идущего от первого семени каждой опытной пары (семени-индуктора) ко второму семени этой пары (семени-приемника). Ниже показано, что ЭДС наблюдается и в группе с большим числом семян (до 100 шт). ЭДС усиливается с ростом: 1) дозы фактора (в парах семян кукурузы в контроле и в варианте семянприемников при подаче на семена-индукторы 100, 200 и 250 Гр ЧХН составила соответственно в % - 2,3 и 2,6; 0,9 и 3,2; 0,5 и 4,6; б) срока набухания семян в группе и числа семян в группе; в) числа семян-индукторов в группе (при γ -обработке 0, 25, 50 и 75% семян пшеницы группы из 100 и более семян ЧХН в варианте семянприемников составила соответственно в % - 1,5±0,34; 1,6±0,62; 2,9±0,63; 4,0±0,42); г) жизнеспособности семян; д) генетической однородности семян (в группе семян кукурузы разного генотипа ЭДС слабый или отсутствует). Эффект зависит также от архитектоники системы с большим числом семян (типа «прямоугольник» и «круг») и от характера ориентации семян в такой системе (при ориентации семян пшеницы зародышевой стороной к центру и от центра системы «круг» в варианте семян-приемников ЧХН составило в % - 3,7±0,47 и 2,4±0,49). Система семян формируется в результате их электромагнитного взаимодействия [2], а ЭДС, повидимому, реализуется не по электромагнитному каналу, так как на эффект не влияет расстояние, на которое удалены семена группы после набухания, и не влияет электромагнитное экранирование семян-приемников. В последнее десятилетие стали интенсивно исследоваться квантовые эффекты в макрообъектах [3-5]. Приобретает всё большую теоретическую и экспериментальную обоснованность точка зрения, что «квантовая механика описывает не только поведение мельчайших частиц; её законы действуют в телах всех размеров: в птицах, растениях и, возможно, даже в человеке»[4, с.14]. В литературе приводятся примеры квантовой сцепленности (перепутанности) процессов в живых объектах организменного уровня [4,5]. Логично предположить, что квантовая сцепленность процессов существует и в системе организмов, в нашем случае, в группе семян. После разделения этих семян между ними может сохраниться нелокальная связь. Теория квантовой информатики предсказывает возможность нетривиального способа передачи квантовой информации, при которой носитель состояния физически не передается, а пересылается лишь некоторая
269
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------классическая информация (так называемая телепортация квантового состояния) [6]. По словам авторитетного в новой области науки исследователя Владко Ведрала, «различие между квантовым и классическим мирами не имеет фундаментального характера; это всего лишь вопрос искусства эксперимента»[4, с.21]. ABOUT POSSIBLE QUANTUM ENTANGLEMENT OF PROCESSES IN A GROUP OF SEEDS Maslobrod S. N. The Institute of Genetics and Plants Physiology of АS of Moldova, MD-2002, Republic of Moldova, Kishinev, Padurii st., 20, E-mail: maslobrod37@mail.ru It was reviled the effect of a remote contact between swelling seeds of a group after their removal from each other at a considerable distance. After a chemical, temperature or radiating influence on a part of seeds of the group there was observed some changing of morphological physiological and genetic characteristics of the sprouts grown from seeds exposed and not exposed to the stress action. The assumption about existence of non-local communication between seeds due to a quantum entanglement of processes at a level of a system of vegetative organisms is put forward. Литература 1. Маслоброд С.Н. Нелокальная связь между компонентами системы растительных объектов //Матер.VIII Межд. Крымской конф. «Космос и биосфера», Судак, Крым, Украина, Киев, 2009, с.154-156. 2. Маслоброд С.Н., Шабала С.Н., Третьяков Н.Н. Эффект зеркальной симметризации ценотической пары проростков и электромагнитное взаимодействие прорастающих семян //Доклады АН России, 2004, Т.334, №3, С.396-398. 3. Vedral V. Decoding Reality: The Universe as Quantum Information- Oxford, 2010. 4. Ведрал В. Жизнь в квантовом мире //В мире науки, 2011, №8, С.14-21. 5. Sarovar M., Ishizaki A., Fleming G.R., Whaley K.B. Quantum entanglement in photosynthetic light harvesting complexes //Nature Physics, 2010, V.6, P. 462-467. 6. Holevo A.S. Quantum informaties //Scientific American, 2008, №7, P.68-75. ДИСТАНТНОЕ ДЕЙСТВИЕ АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ НА ОБЫЧНУЮ ВОДУ (ДЕТЕКЦИЯ ЭФФЕКТА С ПОМОЩЬЮ СЕМЯН) Маслоброд С.Н. Институт генетики и физиологии растений АН Молдовы, МД-2002, Республика Молдова, г. Кишинев, ул. Пэдурий, 20, E-mail: maslobrod37@mail.ru Ранее нами было обнаружено поле воды, функционально действующее на семена через закрытую емкость (чашку Петри из оргстекла), в которой находилась эта вода: у семян повышались энергия прорастания (ЭПС) и всхожесть, а у выросших из них проростков ускорялся рост и увеличивалось число правых проростков (ЧПП), у которых первый лист заворачивается по часовой стрелке [1]. Фактически выявлена некая компонента общего поля воды, которая проходит через экраны (оптический и электрический) [1]. Биостимуляционный эффект этого поля зависел от структурного состояния воды: он был выше в вариантах поля родниковой, талой и дистиллированной воды, а также «активированной» водопроводной воды (АВВ), обработанной миллиметровым излучением (ММИ), по сравнению с вариантами поля обычной водопроводной воды (ОВВ) и кипячённой. Оказалось, что кратковременное действие на семена поля АВВ (в течение 2, 8 и 30 мин) также эффективно, как и его продолжительное действие (в течение 24 ч [1])[2]. Был предложен новый метод предпосевной обработки семян в поле воды, активированной как ММИ, так и другими структурирующими воду факторами. В литературе известна точка зрения [3], которую разделяет автор [4], что основным первичным рецептором ММИ в живом объекте является вода (как внутриклеточная, так и внеклеточная, находящаяся в контакте с объектом). Логично ожидать, что поле АВВ должно влиять и на состояние ОВВ. Был поставлен опыт, в котором на ОВВ дистантно ЧПП из семян, проращиваемых действовала АВВ, обработанная ММИ с параметрами, как в [1,2,4] в АВВ и ОВВ, % длина волны 5,6 мм; плотность мощности 6 мВт/см2; экспозиции 2 Экспозиция АВВ ОВВ мин, 8 мин, 30 мин и 1час (на чашку Петри с АВВ ставилась чашка с ММИ 2 мин 51,5 ± 3,24 45,7 ± 4,36 ОВВ). В качестве детектора состояния АВВ и ОВВ использовали 8 мин 48,8 ± 2,53 44,7 ± 2,05 семена озимой пшеницы ( сорт Н335), которые проращивали в 30 мин 52,9 ± 4,69 47,1 ± 3,61 опытных АВВ и ОВВ в чашках Петри (в чашке 50 семян, в варианте 1 час 51,6 ± 3,03 51,7 ± 4,16 250 семян). По всем вариантам АВВ и по варианту экспозиции 1 ч ОВВ Контроль 35,2 ± 3,17 было получено существенное увеличение ЧПП, по другим вариантам ОВВ наблюдалась тенденция увеличения этого параметра (таблица).
270
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------В другом опыте было показано, что ОВВ, дистантно заряженная талой водопроводной водой (ТВВ) в течение 3 ч, сама уже способна дистантно влиять на замоченные семена пшеницы сорта Думбровянка, т.е. действовать на них своим полем (чашки с семенами-приемниками находились под чашками с ТВВ и активированной ОВВ). При проращивании этих семян повысились ЭПС и ЧПП ( в вариантах «контроль», «замачивание в ТВВ», «поле ТВВ», «поле активированной ОВВ» ЭПС составила, в % соответственно - 16,8; 26,0; 21,3; 21,8; ЧПП – 53,3; 58,1; 61,8; 56,0). Следовательно, АВВ способна дистантно воздействовать на ОВВ, передавая ей свойства стимуляции биологических процессов. Это еще раз подтверждает факт наличия биологически значимого поля воды, вернее, его неэкранируемой компоненты. Методическое следствие проведенных опытов: если специально не изучается взаимодействие растворов и семян, находящихся в разных чашках Петри, нельзя одни чашки ставить на другие, что обычно практикуется при проращивании семян в термостате. DISTANT ACTION OF ACTIVATED WATER ON COMMON WATER (DETECTION OF THE EFFECT BY MEANS OF SEEDS) Maslobrod S. N. The Institute of Genetics and Plants Physiology of АS of Moldova, MD-2002, Republic of Moldova, Kishinev, Padurii st., 20, E-mail: maslobrod37@mail.ru It was shown the ability of the tap water processed by millimetric radiation to remotely transmit its property of strengthening biological activity (stimulating of seeds germination and increasing of the number of right sprouts) to the common tap water. Литература 1. Маслоброд С.Н. Дистантное действие воды на семена вне закрытой ёмкости // Электронная обработка материалов, 2011, №4, С.160-166. 2. Маслоброд С.Н., Сидорова О.М., Маслоброд Е.С. Поле воды – новый фактор стимуляционного действия на семена. //Материалы IX Межд. Крымской конф. «Космос и биосфера», Киев, 2011, С.119-121. 3. Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., Котровская Т.И. Необычные свойства воды в слабых электромагнитных полях //Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2003, №1, 37-41. 4. Маслоброд С.Н., Корлэтяну Л.Б., Ганя А.И., Бурцева С.А. Влияние миллиметрового излучения на жизнеспособность растений //Электронная обработка материалов, 2011, Т.47, №1, С.81-86. О СОЛНЕЧНОМ ВИХРЕВОМ ПОЛЕ И ЭФФЕКТАХ ЕГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С БИОСФЕРОЙ Никольский Г.А.,Пугач А.Ф.1 Физический ф-т Санкт-Петербургского Госуниверситета, gnik777@mail.ru 198904, Россия, Санкт-Петербург, Петродворец, ул. Ульяновская, 1. 1 Главная Астрономическая Обсерватория НАН Украины, pugach@yandex.ru Украина, Киев-0187, ул. Академика Заболотного, 27 Анализ эффектов взаимодействий физических полей с веществом показывает, что в макромире недостаточно двух основных дальнодействующих полей: гравитационного и электромагнитного, чтобы объяснить многочисленные случаи аномальных явлений, возникающих при подобного рода взаимодействиях. Возникло явное ощущение недостатка связующего дальнодействующего силового агента (поля) для установления реалистичных объяснений аномальных эффектов. На основе многолетних инструментальных наблюдений за приходящими к земной поверхности спектральными и интегральными потоками солнечного излучения и реакцией погодно-климатической системы обнаружено присутствие в составе солнечных эмиссий ранее не идентифицированного солнечного спирально вихревого поля (ССВП). Источником жестких квантов этого вихревого поля (спирино), согласно поддерживаемой нами концепции, являются ядра изотопов атомов C и Fe, возбуждаемых на МэВ-ные уровни в ядерном реакторе Солнца. Опираясь на температуру в центре реактора ~ 1,6 ·107К были оценены: частота кванта Fо ~ 1,6·1018 Гц, его начальная энергия Ео~10-8 эрг, масса покоя ~10-29 г, импульс (~10-19 г·см/с) и момент пульса. У спирино спин ±1 и отсутствует заряд. В верхней хромосфере Е ~ 3 · 10-12 эрг, скорость ~ 6 ·108 см/с, импульс ~ 6 ·10-21 г·см·с-1. Скорость эмиссии спирино в ядре Солнца оценена как >1044 квантов/с, и светимость для СВИ ~1032 эрг/с. Кроме того, за последние несколько лет выяснено, что в атмосфере бессистемно присутствует целое семейство разнородных компонентов суммарного микроволнового вихревого поля, первичными источниками которого являются активные образования на Солнце и вторичные трансформационные процессы в Земле, как в резонаторе и концентраторе: a) солнечное вихревое (фоновое), b) солнечное солитонно-вихревое когерентное, c) земное вихревое (солнечное (b), частично рассеянное в геоиде как в резонаторе и, частично сконцентрированное земным ядром), а также … г) солнечные и земные вихревые поля, образованные вращающимися массами этих тел.
271
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Эти составляющие являются силовыми полями, переносящими энергию импульса и момента импульса, то есть передающими угловой момент при взаимодействии с любыми элементами вещества. Притом, чем меньше масса объекта, тем выше эффект взаимодействия. Очевидно, что в ядрах атомов максимальная относительная эффективность передаваемого момента кручения должна реализоваться, в первую очередь через изменение их спинового состояния (например, изменение скорости радиоактивного распада и трансмутация ядер легких элементов с выделением значительной энергии). Одним из примеров проявления таких процессов в биосреде (на макроуровне) являются случаи спонтанного возгорания людей (до шести случаев в год по Москве и до двадцати в мире), когда внутри полностью сохраняющейся одежды от живого человека остается только кучка пепла. Такие явления случаются только после захода Солнца и при появлении активной области на геоэффективной позиции вблизи центра солнечного диска, что свидетельствует об излучении ССВП из области тени большого солнечного пятна и концентрации (с) потока вихревого поля в геоиде. Второй, более массовый и более значимый для биосферы - спикульный источник ССВП, также был идентифицирован нами [1,2]. Поле этого источника обладает хиральностью, параметром, критически важным для становления и развития земной биосферы на протяжении более чем 4,5 млрд. лет. Наблюдения с оригинальным крутильным маятником (с 2009г) свидетельствуют о наличии на Солнце третьего крупномасштабного источника ССВП. Таким образом, полученные результаты раскрывают, по-видимому, все основные пространственновременные и “производственные” черты солнечного микроволнового спирально вихревого поля. Обобщая результаты настоящего исследования, можно утверждать, что образован виртуальный триумвират равноценных дальнодействующих полей: гравитационного, электромагнитного и вихревого, адекватно объясняющий макроявления в геосфере и биосфере, ранее не поддававшиеся физическим трактовкам. ON A SOLAR VORTEX FIELD AND THE EFFECTS OF ITS INTERACTION WITH THE BIOSPHERE G.A.Nikolsky, A.F. Pugach.1 Physics Faculty, St. Petersburg State University, gnik777@mail.ru 1 Main Astronomical Observatory of NASU, pugach@yandex.ru Литература 1. Никольский Г.А. О масштабных взаимодействиях главных физических полей. Сб-к трудов 3-й Междунар. Конференции «ЭКОЛОГИЯ И КОСМОС», 30.05-01.06.2011,СПбГУ, СПб, ВВМ 2011, с.444-458. 2. G.A. Nikolsky. About new mechanism of microwave emission of the Sun. //Доклад на Международной Конференции по физике Солнца «Солнце от спокойного к активному – 2011», М. ФИАН, 29.08.02.09.2011, Сборник тезисов, 2011. ВИДЫ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБНОСТЕЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Панюшин С.К. ООО «Продукты функционального питания» 249040, РФ, Калужская область, г. Обнинск, ул.Университетская, д.10, E-mail: panushin@mail.ru Оценка реальных затрат энергии для обеспечения жизнедеятельности организмов показывает, что только собственно пища, процессы биоокисления и энергетические запасы в виде «макроэргических» химических связей АТФ и т.п. молекул не способны полностью удовлетворить энергетические потребности организмов (ЭПО) как в количественном, так и в качественном отношении. Следует выделить, по крайней мере, несколько источников энергии жизни, которые можно охарактеризовать по ряду критериев: - по виду энергии, по её происхождению и способу использования её организмом. - по качественным характеристикам – по уровню разовой энергетической эмиссии в биореакцию или по энерготипу обслуживаемых биологических процессов. -по количественным характеристикам – по доли вклада в общую систему обеспечения ЭПО. Обобщенные характеристики пищевых и «непищевых» источников энергии жизнедеятельности человека представлены в таблице 1. Виды, источники энергии и способы их Уровень разовой Вклад в общую ЭПО использования энергетической эмиссии человека в биопроцесс (примеры) В сутки Доля, % Калорийные вещества пищи (белки, жиры, Жиры 9 ккал/г Рекомендуемая 15-25 углеводы, спирты, кислоты) Углеводы 7 ккал/г и т.д. суточная Усвоение в верхних отделах пищеварительного Энергия АТФ: потребность тракта. Прямое (первичное) биоокисление . 31,8 кДж /моль 10,5 тыс кДж Запасание и распределение энергии в виде 7,6 Ккал/моль 2,5 тыс ккал «макроэргических» молекул 0,33 эВ/молекула 6,5·1025 эВ
272
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------15-25 Энергия метаболитов Не менее Работа и энергия микробиоценоза Выполнение специфической ферментативной и (летучих жирных кислот) 8,5 тыс кДж синтетической работы, выделение ЭМИ, энергия для работы колоноцитов 2 тыс ккал метаболитов слизистой 5·1025 эВ 20-40 Энергия молекул АФК и 1026-27 эВ Воздух и биологически активные формы газов Активные формы кислорода АФК (10-30% от фотонов потребляемого кислорода) и других газов. Эмиссия и митогенетического межмолекулярный перенос энергии радикалов, излучения от 3,9 до 6,7 ионов, перекисей эВ Вода из напитков, пищи, воздуха Разница потенциалов Суммарная 20-30 Участие в биоокислении, обмене АФК, пограничной и мощность взаимодействие с ЭМИ, разность потенциалов общей непограничной воды напряжения и пограничной (мембранной) воды в клетках 150 мВ 3-5 кВт прокариотов и эукариотов 5-20 для реакции фотосинтеза ЭМИ солнца Электромагнитные излучения - УФВ солнца (энергия фотона 3,9-4,4 эВ) поступают в витамина D3 необходим фотон с энергией 4,16 эВ кожу до 2 тыс - УФА солнца (3,1-3,9 эВ) - Видимый свет (1,5-3,1 эВ) кДж/м2час (средние - ИК (1,5 эВ и меньше) широты) и другие Пища является не единственным, не главным и заменимым источником энергии. Можно выделить следующие источники энергии (дающие прямой или опосредованный вклад в обеспечение ЭПО): калорийные пищевые ингредиенты; симбиотическая микрофлора, в т.ч за счет пребиотических и функциональных пищевых ингредиентов; ЭМИ различных диапазонов (в частности УФ солнечного света); вода; газы (в частности АФК). Различные источники энергии обеспечивают определенные уровни биоэнергетических процессов в зависимости от энергетической потребности одной реакции (разового биологического акта) и, в этом смысле, некоторые из них являются универсальными, а некоторые - специфическими и не всегда взаимозаменяемыми. Например, энергии любой макроэргической молекулы (например, у АТФ 0,33 эВ) не достаточно для осуществления фотосинтетической реакции превращения провитамина D3 в превитамин D3. Для этой реакции требуется фотон с энергией 4,16 эВ. При значениях энергии фотона близких к необходимому, но отличных от него, образуются побочные продукты реакции. Вклад и значение каждого вида энергии для обеспечения жизнедеятельности меняется в зависимости от физиологических особенностей организма, образа жизни, возраста, условий окружающей среды. TYPES OF ENERGY FOR PROVIDING ENERGY NEEDS OF LIFE Panjushin S.K., Russia, Obninsk, e-mail: panushin@mail.ru УЧАСТИЕ СИМБИОТИЧЕСКОЙ МИКРОФЛОРЫ В ОБЕСПЕЧЕНИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА Панюшин С.К. ООО «Продукты функционального питания» 249040, РФ, Калужская область, г. Обнинск, ул. Университетская, д.10, E-mail: panushin@mail.ru Среди основных функций нормальной микрофлоры человека можно выделить несколько взаимосвязанных типов функций - трофические (участие в пищеварении и обмене веществ, обеспечении организма пластическим материалом для роста и жизнедеятельности), регуляторно-защитные (синтез и участие в обмене сигнальных молекул, участие в иммунных процессах и системе защиты от негативных биологических, физико-химических факторов окружающей среды), генетические (участие в хранении и обмене генетической информации), энергетические. Выполняя пищеварительные функции, микрофлора пищеварительного тракта (ПТ) использует в качестве своих пищевых субстратов вещества, которые не усваиваются собственной системой пищеварения человека: - пребиотические вещества – полисахариды с доминирующими бета-гликозидными типами связей между мономерными звеньями. Избирательно стимулируют размножение и функциональную активность нормофлоры. Среднее потребление в суточном рационе составляет 10-70 г. - пища не переваренная в верхних отделах ПТ - избыточная, частично переваренная, трудно утилизируемая, - например, некоторые белки, гликопротеины, мукополисахариды, растительные гликозиды и т.п. Среднее потребление в суточном рационе составляет не менее 100 г. - отмершие клетки и другие продукты жизнедеятельности - эукариотические и микробные клетки, завершившие жизненный цикл (утилизируется микрофлорой не менее 500 г в сутки).
273
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Основными «энергозначимыми» метаболитами нормальной микрофлоры ПТ являются жирные кислоты (лактат, ацетат, пропионат, бутират, сукцинат), спирты, газы (водород, углекислый газ, метан). Например, летучие жирные кислоты являются энергетическими субстратами для эукариотических клеток (колоноцитов слизистой ПТ и т.п.) и других микроорганизмов ПТ. Так бифидобактерии (как типовые бактерии доминирующей микрофлоры ПТ) обладают гетероферментативным молочнокислым типом брожения и образуют 3 моля ацетата и 2 моля лактата (средняя энергетическая ценность органических кислот 3 ккал/г) из 2 молей утилизированного углевода (энергетическая ценность 4 ккал/г). Следовательно, при утилизации 1 г пребиотика и других субстратов микрофлора использует в среднем на собственные нужды около 1 ккал (25%) и выделяет для «общего пользования» в форме метаболитов около 3 ккал энергии. Таким образом, микрофлора ПТ в сутки только за счет этих «неучитываемых» источников создает энергоресурсов порядка 2 тыс ккал. Кроме того, следует добавить, что микрофлора может производить другие виды энергии – дополнительное включение метаболитных газов и воды в цикл обмена активных форм кислорода; энергия разности потенциалов между общей водой и пограничной мембранной водой; излучение тепла (для согревания внутренних органов), митогенетическое излучение и др. Также микроорганизмы нормофлоры человека (ПТ, кожи, слизистых) участвуют в обеспечении различных потребностей макроорганизма – в синтезе, обмене, рециркуляции, утилизации огромного спектра физиологически важных и сигнальных молекул (витаминов, гормонов, аминокислот, стероидов, иммуноглобулинов и др.); работают для инактивации и удаления токсинов; для полноценного пищеварения, для высвобождения и активации растительных БАВ, - т.е. выполняют специфические функции, которые не в состоянии выполнить системы организма человека. Следовательно, эта «незаменимая» работа микрофлоры за счет «неучтенных» источников энергии также должна идти в зачет создания ею энергетического вклада в суммарную энергетику макроорганизма. Однако, данные опосредованные каскадные энергетические функции микробиоценоза сложно оценить количественно. Таким образом, суточный энергетический вклад микрофлоры человека в его общую энергетику составляет не менее 2 тыс. ккал, т.е. сопоставим с уровнем вклада суточного пищевого рациона за счет компонентов пищи, учитываемых в настоящее для расчета калорийности. Виды выполняемых микрофлорой работ и поставляемых видов энергий следует относить как к заменимым, так и к «незаменимым» для жизнедеятельности макроорганизма. Систематическое нарушение адекватного режима и структуры питания, в том числе по содержанию пребиотических веществ, а также дисбактериозы ПТ, вызванные применением антибиотических веществ, могут являться причинами не только соматических, иммунных заболеваний, но и заболеваний обусловленных нарушенным энергообменом и обменом веществ - дефицит жизненных сил; повышенная утомляемость даже при нормальных при физических, эмоциональных и умственных нагрузках; медленное восстановление сил; преждевременное старение и др. Например, возникающая в этом случае потребность организма в компенсации качественно-количественного дефицита энергии ведет к повышению аппетита и служит поводом для избыточного употребления калорийной пищи, что, не решая должным образом сложившуюся проблему, может стать причиной ожирения и других взаимосвязанных патологий. PARTICIPATION OF SYMBIOTIC MICROFLORA IN PROVIDING ENERGY NEEDS OF THE PERSON Panjushin S.K., Russia, Obninsk, e-mail: panushin@mail.ru СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ В ОБЕСПЕЧЕНИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА Панюшин С.К. ООО «Продукты функционального питания» 249040, РФ, Калужская область, г. Обнинск, ул.Университетская, д.10, E-mail: panushin@mail.ru Среднегодовое количество солнечной энергии, достигающей за сутки поверхности Земли, колеблется от 7,2 МДж/м2 - на севере до 21,4 МДж/м2 в пустынях и тропиках. Суммарная энергия всего спектра солнечного излучения у поверхности земли в среднем 1 кВт/м2сек (3600 кДж/м2час) при стандартных условиях: на уровне моря, июнь (северное полушарие), средние широты, полдень, безоблачная погода. В этом случае около 50 % энергии приходится на видимый спектр, 40 % на инфракрасное излучение, около 10 % на ультрафиолет УФА спектра (длина волны от 320-380 нм) и лишь около 0,4 % на УФВ спектр (280-320 нм). Высота Солнца над горизонтом (в зависимости от широты, времени года и времени суток) влияет не только на уровень потока солнечной энергии, но особенно и на соотношение УФА и УФВ спектров ультрафиолетового излучения. Следует учитывать, что не весь свет, падающий на кожу, будет поглощен ею. Так отражение света от кожи составляет для УФ около 10%, для видимого света в среднем 55% (в зависимости от длины волны от 40 до 70 %), для инфракрасного диапазона (ИК) в среднем 40% (от 10 до 50%). Следовательно, количество энергии
274
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------солнца способное проникнуть в кожу при этих условиях составит для видимого спектра около 810 кДж/м2час, для ИК спектра – 864 кДж/м2час и для УФ-спектра – 324 кДж/м2час. Таким образом, через 1 м2 кожи за 1 час в наш организм (летом в ясную погоду) может поступить около 2 тыс кДж энергии. Если мы одеты в традиционную одежду и у нас открыты и доступны солнечным лучам только лицо, шея и руки, то это составляет по площади около 0,2 м2. В этих условиях мы можем получить около 400 кДж энергии солнца за 1 час, что составляет около 3,8 % от рекомендуемой суточной пищевой энергии. Если наше тело будет практически всё предоставлено прямым лучам солнца (когда мы загораем или активно отдыхаем), то энергию солнца эквивалентную суточной пищевой энергии можно получить в течении 5 часов. Это вполне реальная продолжительность пребывания под солнцем с учетом типа кожи и предварительно сформированной пигментации загара. Данные расчеты показывают, что энергия солнечного света вносит существенный вклад в обеспечение энергопотребностей организма человека, проживающего в средних широтах. Необходимо помнить, что энергия пищи - это энергия солнца трансформированная (в ходе каскада фотобиологических и биохимических процессов в растениях, микроорганизмах, животных) в энергию химических связей органических веществ (включая пищевых) и «макроэргических» молекул. Т.е. энергия пищи это производная от энергии солнца. Поступление энергии солнца через кожу является прямым процессом использования высокоэнергетических лучей для обеспечения высокоэнергоемких фотохимических и биохимических реакций. Доля энергии лучей солнечного света в общей структуре обеспечения энергетических потребностей организма ниже энергетического вклада других источников энергии - пищи, воды, микробиоценоза, активных форм кислорода. Особенно это выражено в условиях современного образа жизни человека (ношение одежды, дефицит времени пребывания под открытым солнцем, сменная работа и т.д.) и с учетом проживания в регионах с дефицитом солнечного света (облачность, высокие широты). Однако, пища при этом не сможет в полной мере и во всех аспектах быть равнозначной заменой энергии фотонов света, т.к не может создать необходимый уровень энергии необходимый для осуществления фотохимических, фотосинтетических реакций – например, фотосинтез витамина D3. Энергия пищи может выступать в роли заменителя только такого источника электромагнитного излучения как тепло (ИК), но не может заменить энергии света видимого и УФ диапазона. Это позволяет сделать следующее заявление, что энергия света (УФ и некоторых других естественных ЭМИ) является НЕЗАМЕНИМОЙ (по аналогии как принято выделять некоторые аминокислоты пищевого рациона в разряд незаменимых) для осуществления целого ряда биореакций и биопроцессов жизнедеятельности человеческого организма. SUNLIGHT IN PROVIDING ENERGY NEEDS OF THE HUMAN BODY Panjushin S.K., Russia, Obninsk, e-mail: panushin@mail.ru ВИТАКОСМОЛОГИЯ - ОСНОВА ДЛЯ ПОНИМАНИЯ СЛАБЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ © Петров Н.В. Международный клуб учёных, Санкт-Петербург, 2012г algalnik@yandex.ru Витакосмология - новое междисциплинарное направление в системе естественного знания. Вита – от латинского – ЖИЗНЬ. Витакосмология – стремительно развивающаяся область нового научного направления о живом Космосе, о реальных взаимозависимых физических процессах, происходящих во Вселенной. Это наука о жизни и жизнедеятельности (о поведении) всех небесных тел и систем тел со всеми обитателями на их поверхности. Слово космос в переводе с греческого означает порядок или организованный порядок. Поэтому Витокосмология – это наука о живом организованном пространстве Вселенной с её обитателями на основе энергоинформационного взаимодействия вещества и излучения. В Природе всё имеет смысл и целесообразность, включая биосферу Земли и человека в ней. В природе живых процессов всё подчинено ритму – свето-магнитобиологическому ритму (СВЕТОМБРУ). Закон ритма жизни формулируется так: всякое последующее действие происходит по памяти предыдущих действий, при этом формируется новая структурная форма памяти, куда первая её составляющая входит составной частью и не видоизменяется в ходе эволюции благодаря непрерывному воспроизводству самой себя в точной копии в периодически изменяющемся магнитном поле среды. Один закон и один способ взаимодействия (электромагнитный) определяют всю физику живых процессов во Вселенной. Основным предметом Витакосмологии является изучение сверхслабого энергоинформационного взаимодействия вещества с излучениями. В основе Витакосмологии положен Универсальный принцип ТРОЙСТВЕННОЙ структурной организации Единого целого - Вселенной, повторенный многократно от микромира до объектов макромира: наличие генетического центра – структуры памяти с магнитными свойствами; - наличие пространства, ограниченного магнитными силовыми линиями генетической памяти и заполненного разреженной
275
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------электропроводной плазмой; - наличие электрического поля от разделения электрических зарядов плазмы магнитным полем. Это приводит к созданию вращающихся течений плазмы в виде спиральной траектории вдоль магнитных силовых линий. При этом рост вещества из плазмы происходят под воздействием обобщённой силы (силы Лоренца) в плоскости, которая перпендикулярна и к магнитному и электрическому полям, которые сами перпендикулярны между собой. Итак, структурно каждая форма материи в Космосе имеет: генетический центр памяти; электрический центр создания электрического поля; плазменную чувствительную оболочку и плотное тело, пронизанное магнитными и электрическими силовыми линиями, создающими внутренние потоки плазмы. Термодинамическое равновесие внутренних структур плотной формы вещества обеспечивается энергоинформационным равновесием чувствительных рецепторов двух типов – левыми и правыми. Мир состоит из четырёх хорошо известных элементов: ЗЕМЛЯ – ВОДА – ВОЗДУХ – ОГОНЬ. В современном понимании их можно трактовать как: ТВЁРДОЕ – ЖИДКОЕ - ГАЗООБРАЗНОЕ – ПЛАЗМЕННОЕ. Плазменное состояние (диаграмма направленности вещества) контактирует с ИЗЛУЧЕНИЯМИ, которые имеют два состояния: электрическое и магнитное, которые сами двойственные. Поэтому все виды состояния вещества взаимодействуют с излучениями, и имеют родственное с ними происхождение. Каждое последующее состояние вещества является чувствительным элементом для предыдущего. Так для твёрдого состояния вода является чувствительной оболочкой. Воздух (газообразное состояние) является чувствительной оболочкой для воды (жидкого состояния). Плазма является чувствительным элементом для газообразного состояния. Плазма контактирует с излучениями внешней среды и поддаётся управляющему воздействию магнитных и электрических полей. Поэтому все структурные формы материи подвластны энергоинформационному воздействию внешних полей на всех уровнях иерархии форм материи. Разреженное состояние плазмы служит основой энергоинформационного контакта. В плотном состоянии вещество теряет внешнее управление, и потому ему нужны плазменные рецепторы для познания внешней среды, чтобы жить в гармонии с ней. Поэтому все биологические структуры двойственны по своему строению. VITACOSMOLOGIYA IS FUNDAMENT FOR THE COMPETITION OF THE WEAK INTERACTION IN BIOLOGY AND MEDECAL © Petrov N. V. International club of the scientists. Sanct-Peterburg. 2012. algalnik@yandex.ru Литература 1 Петров Н.В. Живой Космос. СПб.: Медицинская пресса, 2011, 420с 2. Тарасов Б.Г., Петров Н.В. Живой Космос: системный взгляд на живой процесс от микромира до макромира. //Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. РАН, Обз. инф., 2010, вып. 12, с 3-96 3. Петров Н.В. Применение системного подхода к прогнозированию изменения климата Земли. //Проблемы анализа риска. Москва. Т8. №4. 2011г. – с58-69.
МОЛОКО КАК ОБЪЕКТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И.С.Полянская, О.И.Топал, Носкова В.И., Неронова Е.Ю. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина» 160555, с. Молочное, г. Вологда, ул. Шмидта, 2, E-mail academy@molochnoe.ru При производстве творога с применением наложенного внешнего магнитного поля от электромагнитной установки (15 мТл) работающей в режиме мешалки против часовой стрелки (левовращающееся магнитное поле) статистически достоверно быстрее происходит синерезис и отделение сыворотки, увеличивается выход творога при стандартной влажности. Теоретическое обоснование механизма действия магнитного поля на молоко сформулировано нами на основе имеющихся гипотез других исследователей и полученных нами ранее данных по снижению рН, увеличению электропроводности молока при его омагничивании.
Рис. 1. Схема силовых линий в магнитном поле где: В – сила магнитной индукции, F – сила Лоренса, v – направление скорости движения положительных частиц в магнитном поле.
276
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Степень дисперстности казеина при магнитной обработке несколько увеличивается. При левовращающемся магнитном поле механическое перемешивание молока магнитом с индукцией В происходит лево, а движение положительных зарядов по касательной к силовой линии v – в право (рис.1), что создаёт большую степень турбулизации, по сравнению с одинаковым их вращением. К тому же, сила Кориолиса [1] в Северном полушарии закручивает подвижную жидкость против часовой стрелки, что увеличивает микротурнбулизацию. Вода состоит из двух основных форм: орто- и пара-, соотношение которых меняется при магнитной обработке. Полости воды имеют размер 140 пм. Ион водорода (протон) – 24 пм, гидроксид-ион – 142 нм. При магнитной обработке создаются микровихри и гидроксид-ионы вместе с другими, близкими по размеру, вследствие изменения соотношения орто-/пара, ламинарно-турбулентного перемешивания и гироскопического эффекта попадают в меньшие по размеру полости воды. Молоко состоит на 87% из воды. Вода – очень слабый электролит, с константой диссоциации Кд = 2 ·10-16. Значит, из 1 миллиарда молекул диссоциируют примерно 2 молекулы. 100 мл молока содержится около 2,6 ·1024 молекул воды и 3,8 ·1016 диссоциированных молекул (Н+ и/или Н3О+): 2Н2О ↔ Н3О+ + ОН-; Н3О+ ↔ Н+ + ОН-. Буферная емкость свежего нормального молока по кислоте может быть в пределах от 1,7 до 2,6, значит для её преодоления необходимо добавить минимум 1,0 1021, максимум 1,6 1021 атомов водорода Н+, что может быть только при некотором смещении равновесия диссоциации молекул воды вправо. Смещение прототропного равновесия вправо при магнитной обработке, и, соответственно, увеличение числа протонов в молоке может привести к увеличению количества коллоидного кальция - сферических частиц 20-120 нм, обладающих связующим, цементирующим материалом для субмицелл казеина [2], что ведёт к некоторому увеличению размеров мицелл казеина. СаНРО4 (ионизированный кальций) + Н+ ↔ [Са3(РО4)2]n (коллоидный кальций). Сывороточные белки в процессе пастеризации (контроль) и после пастеризации, которой предшествовала магнитная обработка молока (опыт) подвергаются изменениям, которые несколько различаются. По-видимому, после омагничивания молока при его пастеризации, увеличивается количество сывороточных белков, присоединяющихся к казеину за счёт спинового переключения валентных электронов и пространственной переориентации активных групп обоих белков. Обозначились дальнейшие перспективы разработки технологии производства творога с повышенным содержанием сывороточных белков и применением магнитных полей: испытания более длительного (свыше 80 с) электромагнитного воздействия 15 мТл, подбор электромагнитного оборудования с аналогичными характеристиками для обработки молока в промышленных объемах; точная настройка применяемых электромагнитных полей на орбитальные и ядерные спины атомов Са, Мg, Р, Мn, резонансные частоты αлактальбумина, β-лактоглобулина и др. С учетом большой биологической ценности сывороточных белков и невысоких затрат на операцию по электромагнитной обработке молока, исследования по магнитной обработке молока слабыми магнитными полями является экономически и социально эффективными. Немаловажное значение в развитии указанного направления имеет уточнение механизма действия наложенного (комбинированного) магнитного поля на молоко. MILK AS THE OBJEKT OF ELECTRROMAGNETIC FIELDS INFLUENCE Polyanskaya I.S., Topal O. I., Noskova V.I., Neronova E.U. Federal State Budget Educational Institution of Higher Professional Education the Vereschagin State Dairy Farming Academy of Vologda, 160555 Ulitsa Shmidta, Vologda, Molochnoye, E-mail academy@molochnoe.ru Литература 1. Сила_Кориолиса. – Режим доступа: ru.wikipedia.org › wiki/, свободный. 2. Твердохлеб Г.В., Романаускас Р.И. Химия и физика молока и молочных продуктов.- М.: ДеЛи принт. 2006. АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИЙ КОНФИГУРАЦИОННЫЙ ПЕНТАКАНОН Ракчеева Т.А. Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения РАН, 119334, Россия, Москва, Бардина 4, E-mail: rta_ra@list.ru Задачи жизнеобеспечения и созидания эволюционно сформировали образец организации такой сложной системы, как скелетная конструкция фигуры человека. Исследования норм структурной организации фигуры человека известны с давних времен. Кроме модульных, пропорциональных, шкальных канонов, известны примеры описания структурных свойств скелетной фигуры через вписывание ее в окружность, квадрат, что дает отдельные метрические связи для идентификации антропометрических закономерностей, но их число недостаточно для полного описания. Конфигурационные связи, полученные вписыванием в правильные геометрические фигуры, дают описание метрической организации фигуры человека на геометрическом языке, а соответствующие каноны являются конфигурационными. Работа посвящена формированию полного числа независимых конфигурационных связей при вписывании фигуры в пентаграмму. Множество полученных таким методом
277
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------инвариантов составляет конфигурационный антропометрический канон пентаграммы, который назван пентаканоном.
Рис.1. Схема пентаканона Процедура вписывания фигуры с «усредненными» антропометрическими данными в пентаграмму воспроизводит известный оригинальный рисунок Агриппы. Характеристические параметры пентаграммы образуют множество констант, используемое при построении пентаканона. Полное конфигурационное вписывание фигуры человека подразумевает поиск не только дистальных точек, но и точек пентаграммы, совместимых с точками суставов — внутренними точками многосегментной скелетной модели (традиционная схема антропометрических измерений содержит 12 параметров). Из общей схемы конфигурационного канона пентаграммы следует, что суставные элементы руки приходятся на особые точки или линии пентаграммы. На основании таких соответствий сформируются искомые связи пентаграммы и скелетной фигуры человека, которые легко формализуются в линейном виде. Полный вывод связей приведен в работах [1-2]. Выделенные связи в виде системы уравнений образуют полную линейную систему независимых инвариантных уравнений пентаканона, определяющих синергии структурной организации фигуры человека. Вычисленные таким образом параметры скелетной фигуры дают решение обратной задачи в явном виде. Они позволяют по одному параметру — радиусу или росту — рассчитать параметры обобщенной скелетной конструкции человека и размеры отдельных суставных элементов и построить антропометрическую модель. Сравнительный анализ числа инвариантов, обеспечиваемых конфигурационными канонами разных симплексов показал, что пентаканон занимает особое место среди симплексных структур низких порядков [1, 2]. Отметим, что структурную фигуру человека, вписанную в пентаграмму, можно упаковать во внутренний, малый пентагон. Выборочные фазы схемы упаковки методом «складного метра» приведены на рис. 2.
Рис.2. Упаковка скелетной фигуры человека в малый пентагон ANTHROPOMETRICAL CONFIGURATION PENTACANON Rakcheeva T.A. Institute for Machines Science of Russian Academy of Sciences, E-mail: rta_ra@list.ru Литература 1. Ракчеева Т.А. //Фестиваль симметрии, Материалы. Будапешт, 2006, с.113-120. 2. Ракчеева Т.А. //Законодательная и прикладная метрология. 2009, №6(106)/2009, с.54-61. О СВЕРХСЛАБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ И ИНФОРМАЦИОННОМ НАПОЛНЕНИИ УЗОРОВ САКРАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ Стафеева О. В. Московский Союз Художников, Ассоциация Художников Декоративных искусств, Москва, ул. Арбат, Дом 21, E-mail: oliastafeeva@yandex.ru Узор – это старославянское слово, произошедшее от слова узел. В свою очередь узел – это объект, несущий многогранную информацию, древнейший способ фиксирования, хранения и перемещения информации. В древности узлы вырезались на камнях или на глиняных табличках, позже они встречались на веревках, одеждах, поясах, изображались в росписи, вышивке и в резьбе по дереву т.п. Знаковое и образное значение этого символа очень важно. Изучение древнерусских узоров домонгольского периода велось мною с 2002 года. В процессе работы возникла гипотеза, что это не просто украшение, а стилизованный таким образом текст, запись физических и химических процессов, составленная из рун. Руны – одна из древнейших систем
278
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------фиксирования, хранения и передачи мнемонической, научной и энергетической информации, распространенная на территории Евразии как минимум с 10 тысячелетия до н.э. (по результатам исследований) и вплоть до 12 века. В результате проведенных исследований и экспериментов была сформулирована теория, что рунные узоры являются источниками и ретрансляторами сверхслабых воздействий и приписываемый им рунологами «магический» смысл и воздействие имеют строго научные основы, проявляющиеся в изменении физикохимических показателей организма. Были проведены биолокационные обмеры рун, выполненные Доктором физико-математических наук, Академиком РАЕН Комаровских К.Ф. 13.10.11., давшие весьма интересные результаты. Также были проведены эксперименты на наивысших точках Белого моря с использованием диагностического оборудования КСИ-МЕД. В качестве подопытного выступала автор, Стафеева О.В., эксперимент фиксировался руководителем НИИ Сверхслабых взаимодействий Загустиной Н.А. 1. Остров Немецкий кузов, 134 метра над уровнем моря. Замер состояния до проведения эксперимента обнаружил: нарушение кислотно-щелочного баланса организма, функциональные нарушения работы печени, сердечной мышцы, эндокринной системы, обострение функции тонкого кишечника. Адаптационные резервы организма 52%. 2. Остров Русский Кузов, 123 метра над уровнем моря. После наложения на область сердца изображения руны ISA наблюдается усиление тахикардии, тенденция в сторону повышения кислотности организма. Угнетение вегетативной нервной системы, центральной нервной системы, проявление нарушения психофизического состояния, проявление начальных признаков гипоксии; нарушение водно-солевого баланса, работы желудочно-кишечного тракта, печени, толстого кишечника, поджелудочной железы; нарушение терморегуляции организма. Общая тенденция в сторону хронизации этих нарушений. Снижение жизненной энергии, увеличения нестабильности физического и психического состояния. Адаптационные резервы организма резко возросли до 77%, что является фактором, указывающим на активизацию скрытых резервов организма для сохранения жизнеспособности на фоне возникшей рунной «агрессии» вызвавшей обострения физических нарушений. 3. При наложении руны FEHU сохраняется высокий уровень активизации скрытых резервов организма адаптационные резервы организма сохранились на 77%,, при снижении острых проявлений физических нарушений. Эксперименты по воздействию руны ISA на растительный объект, проведенные автором, показали, что активность физических процессов значительно снижается, но происходит более активное развитие корневой системы, в то время, как под воздействием руны FEHU активизируется рост наземной части растения. Что соответствует результатам экспериментов, зафиксированных диагностическим оборудованием. ABOUT SUPERWEAK INFLUENCES AND INFORMATION FILLING OF PATTERNS OF SACRAL APPOINTMENT Stafeeva O. V. Moscow Union of Artists, Association of Artists of Decorative arts, Moscow, Arbat St., House 21, E-mail: oliastafeeva@yandex.ru Литература 1. Староладожский сборник // С - П - Старая Ладога, 2002, выпуск 5 2. Фрейея Асвинн // «Руны и мистерии северных народов». Фаир-пресс, Москва, 2003. Перевод с англ. яз. А. Блейз. 3. Комаровских К.Ф., Комаровских Е.А.// Тонкая структура энергоинформационной характеристики воды. Эниология, вып.4, Одесса, 2006. 4. Комаровских К.Ф. и Н.И. // Доклад на конференции Российского Географического Общества, СПб, 2009. 5. К.Ф. Комаровский, «От прошлого к будущему с верой и надеждой», СПб 2011 6. О.В. Стафеева // Тайны древних узоров, Москва, 2012 ОСОБЕННОСТИ СКОРОСТИ РОСТА ПРОРОСТКОВ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ЭМИ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Н.А. Ярославцев1, Ю.С. Ларионов2, С.М. Приходько3, Е.В. Екимов4 1 - Россия, Омск, e-mail: yaroslavcev_na@mail.ru 2 – ОмГАУ, Россия, 644008, Омск, Институтская площадь, 1, e-mail: larionov42@mail.ru 3 - Россия, Жигулёвск, e-mail: avita-x3@mail.ru, 4 - Россия, Омск, ekimov1971@mail.ru Известно специфическое действие ЭМИ низкой и сверхнизкой интенсивности на растительные тестобъекты, изученное в лабораторных условиях, которое проявляется в виде активации или ингибирования роста и развития растений [1, 2]. Особенности действия ЭМИ на растения в полевых условиях изучены недостаточно. Проведён эксперимент на модельной площадке размером 0,5 х 1,5 м, имеющей неравномерности по электрической составляющей ЭМИ, которая была определена с помощью индикатора геофизических аномалий
279
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------"ИГА-1" (чувствительность 10 … 100 пкВ). Семена пшеницы проращивались в полевых условиях, при естественной освещённости. Они были размещены в рулонах (плёнка ПВХ и фильтровальная бумага) в ёмкостях с водой, которые были распределены на площадке, размеченной маркером на ячейки 10 х 10 см. по 60 штук в каждой ячейке (всего 1500 штук). Полученные данные позволили выявить существенные изменения скорости роста проростков семян, относительно контроля, которая зависит от интенсивности ЭМИ естественного происхождения.
Рис. 1. Изменение средней скорости роста проростков семян пшеницы, пророщенных в течение 7 суток на модельной площадке в полевых условиях, где "К" – средняя скорость роста, "А" – увеличение относительной скорости роста, "Б" – нейтральная реакция, "В" – уменьшение относительной скорости роста Полученные результаты позволяют утверждать, что скорость роста проростков семян пшеницы зависит от интенсивности ЭМИ естественного происхождения. Выявленные локальные участки, с отклонениями скорости роста проростков семян, совпадают с локализацией неоднородностей электромагнитного поля, по его электрической составляющей. CHARACTERISTICS OF THE GROWTH RATE OF WHEATSEEDLINGS SEEDS IN A LOW INTENSITY OF EMR THE ORIGIN OF THE EARTH N.A. Yaroslavtsev, Y.S. Larionov, S.M. Prihodko, E.V. Ekimov Omsk, Russia, e-mail: yaroslavcev_na@mail.ru OmGAU, 644008, Russia, Omsk, Institutskaya area, 1, e-mail: larionov42@mail.ru Russia, Zhigulevsk, e-mail: avita-x3@mail.ru These results suggest that the rate of growth of seedlings of wheat seeds depends on the presence of the electric component of electromagnetic radiation of natural origin of varying intensity. Identified local areas, with deviations of the growth rate of seedlings seeds coincide with the localization of the electromagnetic field inhomogeneities on the electrical component. Литература 1. Белова, Н.А. Влияние крайне слабых переменных магнитных полей на гравитропизм растений/Н.А. Белова, В.В. Леднёв//Биофизика, 2001. Т. 46, №1. С.122 125. 2. Богатина, Н.И. ГТР высших растений в слабых КМП /Н.И. Богатина /Доклады АН Украины., 2002. №4. С. 102106. ЭНЕРГОИНФОРМАЦИОННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КАК ОСНОВА ПОНИМАНИЯ ЦЕЛОСТНОЙ КАРТИНЫ МИРА Н.А. Ярославцев1, Ю.С. Ларионов2, С.М. Приходько3, Е.В. Екимов4 1 - Россия, Омск, e-mail: yaroslavcev_na@mail.ru 2 – ОмГАУ, Россия, 644008, Омск, Институтская площадь, 1, e-mail: larionov42@mail.ru 3 - Россия, Жигулёвск, e-mail: avita-x3@mail.ru, 4 - Россия, Омск, ekimov1971@mail.ru В научных исследованиях существует проблема корректности употребления термина "энергоинформационные взаимодействия" при описании электромагнитных взаимодействий низкой и сверхнизкой интенсивности. Такое положение, на наш взгляд, вызвано представлениями о "несводимости" терминов "энергия" и "информация". Энергия традиционно выступает как атрибут материи в процессах её взаимодействия, а термин "информация" является вербальной категорией, связанной со знанием человека и присутствует только на уровне его самосознания. В первую очередь это связано с весьма неопределённой
280
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------трактовкой термина "информация", которая, согласно [1], имеет более двухсот определений и интерпретируется в философии и естествознании в зависимости от направления и задач исследований. Это ведёт к существенному углублению неопределённости в понимании целостной картины Мира и взаимодействий, протекающих в нём. В философии [2] существуют две противостоящих друг другу концепции термина "информация" – атрибутивная и функциональная. Атрибутивная концепция трактует информацию как свойство всех материальных объектов, т.е. как атрибут материи. Функциональная концепция связывает информацию лишь с функционированием самоорганизующихся систем. Каждая из этих концепций отражает определённый аспект информации, и поэтому их необходимо рассматривать в единстве, при котором атрибутивная концепция делает акцент на независимости информации как атрибута материального объекта от процессов её использования. Функциональная концепция связывает информацию, отражая её вербальную составляющую, определяет информацию через динамику информационных процессов, показывая её полезность для какой либо деятельности человека. Мировоззренческие подходы связаны с пониманием терминов "информация" и "информационные взаимодействия", как атрибутов материи или атрибутов сознания, что определяет направления научных исследований. Вербальная информация присутствует у человека, как у высшей биологической формы организации живой материи, обладающей сознанием и самосознанием, благодаря чему, он может познавать окружающий мир. При этом вербальная информация является составной частью атрибутивной информации. Для устранения неопределённости употребления терминов "вербальная" и "атрибутивная" информация, предлагаем ввести следующее определение термина "информация". Информация – динамическая системная совокупность форм-структур эволюционирующей материи, атрибут, определяющий её состояние и взаимодействие на различных уровнях её организации и иерархии. Преобразование форм-структур различной иерархии и организации приводит к информационным изменениям атрибутивного уровня, и, как следствие этого материальными преобразованиями, сопровождающимися энергетическими изменениями в пространственно-временном континууме. Из этого следует, что, если опираться на указанный термин, в котором информация является атрибутом материи, то корректность термина "энергоинформационные взаимодействия" достаточно определена и непротиворечива. Этот термин пригоден для употребления в вербальном смысле с учётом его атрибутивной сути. ENERGY INFORMATION AS A BASIS FOR THE INTERACTION OF UNDERSTANDING OF THE WORLD SEEING THE BIG PICTURE N.A. Yaroslavtsev, Y.S. Larionov, S.M. Prihodko, E.V. Ekimov Omsk, Russia, e-mail: yaroslavcev_na@mail.ru Statistics - the dynamic system form a set of evolving structures of matter, the attribute determining its condition and the interaction at different levels of organization and hierarchy. The transformation of various forms of structures of hierarchy and organization at a specific rate information leads to changes in the level of attributes, and as a result of material change, accompanied by energychanges in the space-time continuum.
1. 2.
Литература Чернавский Д.С. Синергетика и информация (динамическая теория информации)/ Д.С. Чернавский. – М.: Едиториал УРСС, 2004. с. 12-13. Семенков О.И. / Новейший философский словарь: Мн.: Книжный Дом. 2003. с. 431.
О ВОЗМОЖНОСТИ КОРРЕКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ, ВЛИЯЮЩИХ НА СКОРОСТЬ РОСТА ПРОРОСТКОВ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ Н.А. Ярославцев1, Ю.С. Ларионов2, С.М. Приходько3, Е.В. Екимов4 1 - Россия, Омск, e-mail: yaroslavcev_na@mail.ru 2 – ОмГАУ, Россия, 644008, Омск, Институтская площадь, 1, e-mail: larionov42@mail.ru 3 - Россия, Жигулёвск, e-mail: avita-x3@mail.ru, 4 - Россия, Омск, ekimov1971@mail.ru На предварительных этапах экспериментов нами получены результаты, показывающие зависимость изменения скорости роста проростков семян пшеницы, от уровня неравномерности электромагнитных полей естественного происхождения, определённых по их электрической составляющей (рис. 1, Г). С помощью специальной информационной системы (Ноу-Хау) нами был проведён эксперимент по возможности корректировки ЭМП низкой интенсивности на модельной площадке, с интервалом 45 суток, относительно первого этапа эксперимента, при близких погодных условиях. Полученные данные показаны на рис. 1. Д.
281
Научный форум: «Новые идеи и гипотезы»
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Рис. 1. Изменения средней скорости роста проростков семян пшеницы в условиях: Г) присутствия ЭМП низкой интенсивности естественного происхождения; Д) при корректирующем воздействии, полученным с помощью специальной информационной системы (Ноу-Хау), где "К" – средняя скорость роста, "А" – уменьшение относительной скорости роста, "Б" – нейтральная реакция, "В" – увеличение относительной скорости роста Полученные результаты позволяют предположить, что существует возможность оказывать корректирующее влияние на характер воздействия ЭМП низкой интенсивности естественного происхождения на растительные объекты, что может быть использовано в биологических исследованиях, в с/х производстве, а также в других направлениях. CORRECTION OF THE POSSIBILITY OF ELECTROMAGNETICRADIATION OF LOW INTENSITY OF NATURAL ORIGIN, AFFECTS THE RATE OFSEEDLING GROWTH OF WHEAT SEEDS N.A. Yaroslavtsev, Y.S. Larionov, S.M. Prihodko, E.V. Ekimov Omsk, Russia, e-mail: yaroslavcev_na@mail.ru OmGAU, 644008, Russia, Omsk, Institutskaya area, 1, e-mail: larionov42@mail.ru Russia, Zhigulevsk, e-mail: avita-x3@mail.ru Russia, Omsk, ekimov1971@mail.ru These results suggest that it is possible to provide correction-reducing effect on the character of lowintensity EMF sources, ongrowth-tional objects that can be used in biological research, with a / v production, as well as in other directions.
THE SMART FLUID OR THE NANO-GRAVITATIONAL DETECTOR F. Assande 1, 2, I. Doumbia2, V. S. Kouassi1 1
Institut de Régulation Epigénétique , 2Université de Cocody Scientific correspondence: ncholaboy@ahoo.fr
The emission of coherent light waves in the telomere, led us to study the structuring of a fluid of a new kind in interaction with a field of forces being identified with space. In this study, rare gas bubbles regarded as free material points have constant speeds in size and direction only in one clean system. These bubbles can turn compared to the clean system and it there more linear relation between coordinates and time. We can thus allot this result to the force of Coriolis and the centrifugal force. According to the old design, these forces are apparent forces, and not something of reality physically, they are simply calculated sizes intended to make disappear the variations coming from employment from an unsuitable system. Here, we cannot consider such a frame of reference, at least in the vicinity of the axis of rotation, like any acceptable. We must regard these forces as real, consequences of the field of gravitation produced in this system. That will generate with the critical point of the concentration of the bubbles, a chain of pairs of bubbles in rotation forming of resounding gravitational. The compression and the depression of a rare gas bubble by an incidental gravitational undulation make it possible to generate biophotons of which the wavelengths vary from 200 nm with 800 nm. This principle which makes it possible to detect the variations of accelerations plays a crucial role in the controlled enzymatic reactions.
282
Авторский указатель
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Assande F. Babayan Y.S. Beregova T.V. Butskaya L.V. Butskiy V.V. Chuhrayev N.V. Chuhrayeva О.N. Del Giudice E. Doumbia I. Gorgo D.Yu. Kalantaryan V.P. Khokhlov A.N. Konovalov A.I. Kouassi V. S. Martirosyan R.M. Morré D. James Morré Dorothy M. Nersesyan L.E. Novik O.B. Novikov K.N. Ohanyan V. Osipovych T.V. Ostapchenko L.I. Pachavskiy I.S Ryndina T.S. Smirnov F.A. Sobko V.M. Soghomonyan D. Stepanyan H.M. Torgomyan H. Trchounian A. Tseyslyer Yu.V. Valenzi V. Voeikov V.L. Yablonskaya O.I. Zelezko О.V. Авдеева Л.В. Агеев И.М. Албантова А.А. Александров А.Б. Александров Б.Л. Александрова Э.А. Алексеев А.В. Алексеева О.М. Алехин А.И. Алинкина Е.С. Алифов А.А. Ананьева Н.И. Андреев В.С. Андрияш В.В. Аникина Л.В. Анисимов М.М. Анисимова С.А. Анохина Г.И. Ароев Р.А.
282 159 104 257, 258 257, 258 257, 258 257, 258 9, 38 282 144 159, 192 97 77 282 159 38 38 159 174 97 192 144 104 257 97 174 104 192 159 191, 192 190, 191, 192 104 203 9, 97 97 257 46 2 68 1 1
Арсеньев А.В. Артамонова Е.В. Артюхов В.Г. Асадуллина Н.Р. Асланиди К. Б. Асланян Р.Р. Афанасьева С.В. Афанасьева Т.Н. Афиятуллов Ш.Ш. Ашмаров В.В. Бабаева М.И. Бабусенко Е.С. Багиров Э.М. Байгушикова Г.М. Балошин Ю. А. Баранова М.М. Барышев М.Г. Басов А.А. Баулин С.И. Белая О.Ф. Белковский П.В. Белов В.В. Белова Н.А. Беловолова Л.В. Белокриницкий В.С. Белостоцкая Г.Б. Беспалов В.Г. Бецкий О.В. Бинги В.Н. Бинюков В.И. Бирзуль А.Н. Бирюкова И.П. Богатина Н.И Богданов В.В. Богомолова Е.В. Бойцов А.А. Болдуева С.А. Бондарь Р.В. Бондарь С.С. Бордина Г.Е. Борисова Е.А.
208 69, 71 238 99 61 3 130 241, 242 96 164 4 3 127 198 208 131, 156 8, 34, 73, 132 73 130 86, 228, 259, 260 119 81 45, 61 5 133 66 197 23 59 68, 84 119 133 39, 40 98 41 120 247 8 248 134 204
Бутенин М.А. Быстрова Е.Ю. Вайсман Н.Я. Валитова Ю.Н. Вапняр В.В. Васильев М.М. Васильев Н.С. Васильев О.А. Васильева О.В. Васильева С.В. Ватлицов Д.В. Вербицкий Е.В. Виноградов Е.А. Вихарев Ю.Б. Владимирова Е.С. Владимирский Б.М. Войнов Г.М. Войтенко Е.Ю. Войчук С.И. Волков А.И. Волошина Т.Г. Волчек О.Д. Волченко А.Н. Воробьев Н.И. Воробьёва А.К. Воронин Е.Ф. Вуколов А.В. Габдуллина Е.Ж. Гаврилов Ю.М. Гагина И.А. Галай В.Н. Галай Р.П. Галль Л.Н. Галль Н.Р. Гапеев А. Б. Гевондян В.С. Гевондян Н.М. Германов Е.П. Гетманец О.М. Гливенко А.В. Глушков М.В.
69, 71 52 194 87 99 237 8, 34 209 64 151 138 140 5 78 210 139 158 177 141, 149 168 210 261, 262 208 263 82, 252 201 172 211, 212 41 151 17, 96 17, 96 43, 48, 101, 142 43, 101, 142, 213 143 214 214, 215 25 165 207 5
128 67 68 214, 215, 224 82, 252 129 146 118 138 78 96 115, 116 259 244
Бородин М.К. Ботоева Н.К. Брездынюк А.Д. Брусков В.И. Бубнова М.Д. Будкевич Р.О. Буланова К.Я. Бункин А.Ф. Бункин Н.Ф. Бурлака А.П. Бурлаков А.Б. Бурлакова Е.Б. Бурлакова О.В. Бутавин Н.Ю.
151 135 6 99 2 42 136 29 7 137 110, 111, 112 68, 75, 82, 153, 252 110, 111 70
Голиченков В.А. Голованова Т.А. Головач А.А. Головачева Т.В. Головачева Т.Н. Головина Е.Г. Голощапов А.Н. Голубев А.В. Гомов Е.Е. Гонобоблева Т.Н. Горб Л.Г. Горбунов А. М. Горбунова Н.В. Горго Ю.П.
110, 111 66 158 241 242 184, 185 68, 75 183 45 135 49 210 196 144, 236
283
Авторский указатель
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Гордеев Ю.А. Горелик А.Л. Горовой Ю.М. Горшков Э.С. Грабовская Е.Ю. Григорьев П.Е. Григорьев Ю.Г. Гродзинский Д.М. Громозова Е.Н. Губина Т.И. Губицкая Е.Г. Гудков С.В. Гуляр С.А.
145 146, 235 102 146, 147, 148, 154, 155, 235 216 149, 207 196 46 49, 141, 149 76 198 99 138
Загустина Н.А. Зароченцева И.А. Захаров Г.А. Захаров С.Д. Заячникова Т.В. Зеленая Л.Б. Зенин С.В. Зенченко Т.А. Знобищева А.В. Зубарева Г.М. Иваненко Г.Ф. Иванов А.В. Иванов В.В.
Гурин С.В. Гуров Ю.В. Гусейнова К.Ф. Гуща Н.И. Дадали В.А. Данилов К.Л. Девяткова Н.С. Демихов Ю.Н. Демченков Е.Л. Денисов Ю.Д. Джелдубаева Э.Р. Джимак С.С. Дидковский Н.А. Дикусар В.В. Довгуша В.В. Донецких В.И. Донченко Е.В. Дроздов А.В. Дудин М.Г. Дьяконов Г. И. Дюрягина С.А. Евсикова Н.Ю. Евстюхина Т.А. Егоров А. Ю. Егоров В.В. Екимов Е.В. Елдашев И.С. Ермаков А.М. Ермаков В.Н. Ермолаева А.И. Ермолин И. К. Еровиченков А.А Ефименко Н.В. Жарова Е.Н. Желонкин А.Т. Жив А.Ю. Жигачева И.В. Жижина Г.П. Жирков А. М. Жуков А.А. Забродина З.А. Загускин С.Л.
224, 225 223 186 171 175 19 218, 234 102 42 72 150 73, 132 44, 237 95, 193 103 62 219, 220 10, 11 164 26 205 133 46 235 74, 117 268, 279, 280, 281 66 44, 237 177 25 264, 265 228 249 225 14 136 75 151 222 220 76 13, 223
Иванов В.Е. Иванов С.Д. Иванова Н.Е. Иголкина Ю.В. Игрунова К.Н. Извеков Е.И. Изюмов Ю.Г. Ильина А.П. Ильина Л.В. Ильина М.Н. Ильинская Е. В. Ипполитов И.И. Кабанов М.В. Кабашникова Л.Ф. Кадиров М.К. Казаков А. Г. Казаринов К.Д. Кайдакова Н.Н. Камалова Н.С. Каменева Е. Г. Каншина Н.Н. Капранов Ю.С. Каратаева И.М. Карев В.А. Карева О.В. Карманов М.И. Карп О.Э. Карпенко М. А. Карпов Н.К. Кацалап С.Н. Качур Т.Л. Кашаева О.В. Килесса Г.В. Кипенко А.В Киричук В.Ф. Киркина А.А. Киселев В.К. Киселева Ю.В. Клейнбок И.Я. Кованько Е.Г. Кожемякин А.М. Козлов В.А.
214, 224, 225 41 57 12, 226 150 141 16 152 45 67, 70 153 226 146, 147, 148, 154, 155, 235 99 64 225 156 138 157 33 80 176 233 166 172 172 158 87 120 121, 122 227 133, 160 222 86, 228 112 23 214 214 260 99 222 120 214, 215 149 86, 260 207 197 241, 242 21 161 78, 87, 89 211, 212 64 162 7
Козлов Ю.П. Козлова Л.С. Козьмин А.С. Кокорева Л.Н. Кокряков В.Н. Колаева Н.В. Коломиец З.В. Кольтовер В.К. Комар С.Н. Комарова Е.Ф. Комарова М.И. Комаровских К.Ф. Кондратьев И.Л.
246 195 23 260 65 228 229 46 136 195 243 266 18
Коновалов А.И. Кононова Г.П. Кордюм Е.Л. Коренбаум В.И. Коркош В.С. Королев Ю.Н. Королев В.Г. Королева С.Ю. Коротких Н.И. Коротков К.Г. Костюк А.С. Коцюруба А.В. Кочнев И.Н. Кошелевский В.К. Кравченко А.Н. Красавцев Б.Е. Краснов М.С. Кременцова А.В. Криво Ю.А. Кричков А.Г. Крылов Б.В. Крылов В.В. Крылов В.Н. Кряжев Д.В. Кувичкин В.В. Кудяшева А.Г. Кузьменко Н.В. Кузьмин А.Г. Кузьмина Т.И. Кулеба В.А. Куликова О.Г. Куль А.В. Кумицкий Б.М. Курочкина М.С. Курченко С.Н. Кутлахмедов Ю.А. Кутмин А.И. Кутмина М.А. Куфаль Г.Э. Кущ Л.Л. Кущ Н.Н. Лаврик Н.Л.
78, 87, 88, 89 230 39, 40 17, 96, 255 66 3 46 3 133 206 187 199 18 202 78 1, 128 80, 98 68 231, 232, 233 113 197 33, 47 234 162 54 163 64 205 79 175 80, 98 258 160 58 164 46 266, 267 266, 267 112 165 165 19
284
Авторский указатель
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Ланцев И. А. Ларионов Ю.С. Ларионов Ю.С. Лебедев Ю.А. Леник Е.А. Лехтлаан-Тыниссон Н.П. Лидохова О.В. Лисицын В.И. Лобанок Л.М. Лобкаева Е.П. Лобышев В.И. Ломарев М. П. Лопатина Е.В. Лукичева В.К. Лукьяненко И.В. Лысенко О.Б. Лябах М.А. Лященко А.К. Маевский Е.И. Макай Ш. Маколинец В.И.
168 119 48, 167 238 160 136 183, 218, 234 21 235 197 115, 116 49 102 236 22, 23 44, 237 201 161
Молочкина Е.М. Мороз Ю.И. Морозова Л.А. Мульцина Н.А. Мурзина А. А. Муртазина Л.И. Нагорская Т.П. Нагорский П.М. Назар М.О.А.Р. Назаров А.П. Наквасина М.А. Нарышкин А. Г. Наумов М.М. Немова Е.Ф Неронова Е.Ю. Нерубацкая И.В. Нетылько Г.И. Нечаева И.П. Нижельская А.И. Никитина В.Н. Никитина Е.А.
83 171 30, 181 172 175 78, 88, 89 11 172 216 115 238 235 173 106, 194 276 66 164 86 105 64 58
Максимов А.Л.
168
Николаев А. И.
52
Малахов Ю.И Малашенкова И.К. Малинин В.С. Мальгота А.А. Мальцев Д.И. Мальцева Е.Л. Мамрашев А.А Мараков В.В. Мартынюк В.С. Маслоброд С.Н. Маслов А.Г. Масюкевич С.В. Матвеев Н.Н. Махова Т. А. Машковская Я.Н. Медведева А.А. Мелехова О.П. Мёрзлый А.М. Мехреньгин М. В. Микерин С.М. Миль Е.М. Миронов А.М. Мисяк С.А. Митряева Н.А.
26 44, 237 121, 122 133 98 81 106 123 49, 63, 104, 105 170, 269, 270 234 11 133 175 225 152 114 174 208 260 68 147 137 161
Николаев Н.А. Никольский Г.А. Новиков В.В. Новиков С.Н. Новицкая Г.В. Новицкий Ю.И. Новичкова Д.А. Носкова В.И. Овсянников В.А. Одинцова Г.В. Олейник А.В. Олсуфьева Е.Н. Орешко Л.С. Орлов Д.В. Оспанов А.А. Остапченко Л.И. Ошевенский Л.В. Павлова Р.Н. Паевская О.А. Пак Г.Д. Пальмина Н.П. Панина Л.К. Панюшин С.К. Парилова Е.А.
106 271 53, 54 25 51, 55 55, 56, 60 79 276 239 240 64 88 205 206 251 201 234 148, 175 86, 259, 260 182 81, 84 41, 52 272, 273, 274 138
Митюгова Е.Г. Михайлов В.М. Михэилэ В. В. Мишарина Т.А. Мишин Н.П. Мишина О.А. Мойса С.С. Моложавая О.С. Молоканов Д.Р.
24 50, 164 170 82, 252 216 78, 89 35 171 51, 55
Паршина В.Л. Паршина С.С. Пастухова А.В. Паялина Т.Л. Пеннияйнен В.А. Перевозчиков Н.Ф. Перминов С.В. Першин С.М. Петраш В.В.
146 241, 242 120 57 197 26 112 27, 29 176
166 268, 279, 280
Петров Н.В. Петров О.Ф. Петрова В.Д. Петросян В.И. Петухов С.В. Пищальников Р.Ю. Пищик В.Н. Плащина И.Г. Плешаков И.В. Поволоцкая Н.П. Подольская В.И. Полников И.Г. Полуэктова В.Б. Поляк Э.А. Полянская И.С. Поминова Н.М. Попов И.В. Потаскалова В. С Потекаева С.А. Поясов И.З. Преображенская М.Н. Преображенская Т.Д. Приходько С.М. Пугач А.Ф. Пустовалов К.Н. Пустовалова И.В. Раваева М.Ю. Радионов В.П. Размахнин Е.П. Ракчеева Т.А. Резников К.М. Резникова Т.Н. Рейнгеверц М.Д. Рогачева С.М. Родионова О.М. Ролич В.И. Романов С.П. Романова Н. А. Рохос Э. Рыбаков Ю.Л. Рыбакова Е.Ю. Рыбин Ю.М. Рыбченко А.А. Рыжкина И.С. Рябинин Г.В. Савватеева-Попова Е.В. Савельев С.В. Савинцева А.А Саврасова Н.А. Сазеева Н.Н. Сайкова Л.А. Салихов Н.М. Самойленко Т.В. Санин А.Г. Санина О.В.
275 237 241 248 28 29 263 84 108 249 177 121, 122 260 178, 179 276 72 107 137 228 243 88 201 268, 279, 280, 281 271 172 6 199 161 180 277 6, 204 244 19 4, 130 69, 71 18 245 143 222 246 98 2 168 78, 87, 88, 89, 90 124 57, 58 30, 181 168 160 229 240 182 182 126 126
285
Авторский указатель
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Сарапульцева Е.И. Саримов Р.М. Саунин Е.И. Саушкин В.В. Сафиуллин Р.А. Свиридова О.В. Северова Е.А. Селезнева И.И. Селиверстова Н.А. Селюк М. Н. Семенюк А.Н. Семова Е.В. Сергеев А.А. Сергеева С.Ю. Сердюков Ю.А Сидоренко В.Н. Сидорик Е. П. Симкин В.Б. Синельникова И.А. Скавуляк А.Н. Скибинская А. П. Скульский Н. А. Слесарев В.И. Смирнов А.Н. Смирнов В.А. Смирнов В.Ф. Смирнов С.В. Смирнова А.Н. Смолянская О.А. Соботович Э.В. Соколов Г.В. Соколова А.В. Соколова Ф.М. Соколовский В.В. Сорокин А. А. Сорокина В.С. Спицын А.А. Сребницкая Л.К. Стафеева О. В. Степанчук Е. С. Стефанов В.Е. Стрельникова О.А. Ступишина О.М. Суворов Н.Б. Сулин А.Б. Султанова Г.Г. Сурма С.В. Таликина М.Г. Темурьянц Н.А. Терехов И.В. Тетерин Е.П Тетерин П.Е. Тимошенков С.П. Тирас Х. П. Титов Ю.А.
131, 156 59 151 160 87 263 72 44, 237 244 137 227 250 17 88 60 136 137 1 183, 218, 234 45, 61 222 102 31 32 228 162 172 228 197 102 50 50 225 148, 154 208 148 91 45 278 222 52, 64, 65 241, 242 184, 185 247 176 186 57, 58, 64, 65, 66 33 187 248 115, 116 115, 116 25 61 205
Тихонова С.А. Тишков С. Н. Ткаченко Е.И. Толмачев С.А. Толмачев С.Ю. Томкевич М.С. Топал О.И. Торголов Д.В. Травкина Е.В. Трещенкова Ю.А. Трибрат Н.С. Трофимов А.В. Трофимова Т.Г. Трофимова И.Б. Трубина М.А. Трубицына М.С. Туманянц К.Н. Тупикин В.Д. Туркадзе К.А. Туруспекова С.Т. Тюняев А.А. Тюняев А.А. Уваров В. М. Ульберг З.Р. Умарова М.А. Упадышев М.Т. Ускалова Д.В. Файнштейн Г.С. Фаткуллина Л.Д. Федоров В.И. Федотов В.Д. Фесенко Е.Е. Фокин Г.А. Фофанов Я.А. Франциянц Е.М. Хайтович Н. В. Халяпина Я.М. Хассо Л.А. Хилько Т.Д. Хорсева Н.И. Цатурян А.С. Цейслер Ю.В. Цетлин В.В. Цимбалюк О.В. Цицурин В.И. Цуркан М.В. Цыганков А.И. Чайкина Е.Л. Часовская Т.Е. Чеканов А.В. Чередниченко О.Г. Черников А.В. Черниченко И.И. Чёрный Н.В. Чернышева Т.Н.
241, 242 188 205 92 263 93 276 34 10 83, 94 199 189 6 214 249, 250 238 187 241, 242 86, 260 251 95 193 125 177 253, 254 62 131, 156 36 82, 252 194 234 54 19 108 195 137 134 250 201 152, 152, 207 1 49, 63 35, 36 63 211, 212 197 48, 167 96 84 121 198 99 253, 254 165 17, 96, 255
Черняков Г. Чечулин И.В. Чугунова А.А. Чугунова Н.С. Чуян Е.Н. Шабалина О.Ю. Шабанов Г.А. Шалимов В.В. Шамова О.В. Шарихин В.Ф. Шарков В.Ф. Шаталов В.М. Шашко А.А Швецова О.В. Шейкина Н.В. Шелюк О.В. Шелякин А. М. Шемелева Е. В. Шерман Е.Д. Шибкова Д.З. Шибряева Л.С. Шилина Ю.В. Шилкова Т.В. Шихлярова А.И. Шишкин Г.Г. Шкирин А.В. Шкляров М.И. Шляйфштейн Н.М. Шнайбель О.И. Шрамко Г.А. Шульга А.В. Щёголев Б.Ф. Юдина Ю.В. Юрков А.П. Юхнев В.А. Яблокова Е.В. Яковлева А.С. Яковлева В.С. Якубенко Л.Н. Якубцова И.В. Ямсков И.А. Ямсков И.А. Ямскова В.П. Ямшанов В.А. Яновская Е.Г. Ярмош И.В. Ярославцев Н.А. Яхно В.Г. Яхно Т.А.
256 109 240 195 150, 199 86 168 109 65 26 127 37 164 24 39, 40 63 235 222 78 200 68 171 200 195 2 7 147 127 113 128 258 57, 58, 64, 65, 66 86, 228, 259, 260 263 65 54 222 172 177 201 80, 98 80, 98 64, 202 185 247 268, 279, 280, 281 126 126
286
Оглавление
СИМПОЗИУМ А: «ИССЛЕДОВАНИЯ, ФИЗИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ СЛАБЫХ ФАКТОРОВ НА МОЛЕКУЛЯРНОМ И КЛЕТОЧНОМ УРОВНЕ ОРГАНИЗАЦИИ БИООБЪЕКТОВ. РОЛЬ ВОДЫ В ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЖИВЫХ СИСТЕМ» Роль воды в реакции биосистем на действие физических и химических факторов низкой интенсивности Экспериментальное и теоретическое обоснование воздействия электромагнитного поля на воду Александров Б.Л., Александров А.Б., Красавцев Б.Е., Симкин В.Б., Цатурян А.С.
1
Корреляция солнечной активности и электропроводности воды Агеев И.М., Шишкин Г.Г., Бубнова М.Д., Рыбин Ю.М.
2
Тяжелая вода - фактор воздействия на рост одноклеточных водорослей Р.Р.Асланян, Е.С. Бабусенко, С.Ю. Королева, Ю.Н. Королев.
3
Водная компонента клеток saccharomyces cerevisiae - сенсор электромагнитного излучения низкой интенсивности М.И.Бабаева, С.М. Рогачева
4
Релаксационные колебания характеристик сильно разбавленных водных растворов Беловолова Л.В., Глушков М.В., Виноградов Е.А.
5
Возможность изменения окислительно-восстановительного потенциала жидкостей с исходным различным уровнем ОВП А.Д. Брездынюк, К.М. Резников, И.В.Пустовалова, Т.Г.Трофимова
6
Фазовые переходы в системе нафион-вода Бункин Н.Ф., Козлов В.А., Шкирин А.В.
7
Окислительно-восстановительный потенциал воды при низкочастотном электромагнитном воздействии Бондарь Р.В., Васильев Н.С., Барышев М.Г.
8
On the relationship between exclusion zones and coherence domains in water Voeikov V.L., Del Giudice E.
9
Динамика интегральной интенсивности спектров воды по данным рамановской и ИКспектроскопии Дроздов А.В., Травкина Е.В.
10
Динамика межмолекулярных взаимодействий в воде Дроздов А.В., Масюкевич С.В., Нагорская Т.П.
11
Ядерная спин-изомерия молекул H2O как возможная причина спонтанного разбиения воды на пространственно-временные кластеры Захаров С.Д.
12
Ритмы золь-гель переходов в воде и в клетке Загускин С.Л.
13
Самоорганизация структуры воды Желонкин А.Т.
14
Взаимодействие информационных систем воды и физического пространства Зенин С.В.
16
Признаки упорядоченности в инфракрасных спектрах водных растворов, подвергнутых слабому элетромагнитному воздействию В.И. Коренбаум, Т.Н. Чернышева, А.А. Сергеев, В.Н. Галай, Р.П. Галай
17
287
Оглавление
Динамика жидкости и проблема слабых воздействий Кочнев И.Н., Кондратьев И.Л., Ролич В.И.
18
О возможной «зарядке» льда и воды в процессе замораживание - размораживание Лаврик Н.Л.
19
Изменение кислотно-щелочного равновесия воды при перекристаллизации водных растворов сульфатов металлов Лаврик Н.Л., Данилов К.Л., Рейнгеверц М.Д., Фокин Г.А.
19
Влияние вариаций изотопного состава воды на ее биологическую активность Лобышев В.И., Киркина А.А.
21
Структура воды, миллиметровые волны и биологические эффекты Лященко А.К.
22
Излучение водных растворов электролитов в миллиметровой области спектра Лященко А.К., Каратаева И.М., Козьмин А.С., Бецкий О.В.
23
Исследование изменения физико-химических свойств воды под действием электрофизической обработки Е.Г. Митюгова, О.В. Швецова
24
Изменение надмолекулярной структуры воды при дистанционном воздействии на нее оксидированной поверхности алюминия Новиков С.Н., Ермолаева А.И., Тимошенков С.П., Германов Е.П.
25
Регистрация высокоэнергетического излучения из «омагниченной» воды экспонированной рассеянным солнечным светом Перевозчиков Н.Ф., Дьяконов Г. И., Малахов Ю.И, Шарихин В.Ф.
26
Физическая основа действия слабых полей на биообъекты – квантовые отличия спин-изомеров H2O Першин С.М.
27
Домены, солитоны, спины протонов и биологическая самоорганизация Петухов С.В.
28
Спин-изомеры H2O в реакционном центре фотосинтезирующих пурпурных бактерий Р.Ю.Пищальников, С.М.Першин, А.Ф.Бункин
29
Влияние электромагнитного излучения на живые объекты Савельев С.В., Морозова Л.А.
30
Вода и физические поля Слесарев В.И.
31
Внешние воздействия и структура воды: «эмулоны» Смирнов А.Н.
32
Влияние воды, экспонировавшейся в различных магнитных условиях, на рост ряски малой (lemna minor) М.Г. Таликина, В.В. Крылов, Ю.Г. Изюмов
33
Анализ частотной зависимости вязкости воды, обработанной магнитным полем низких частот Д. В. Торголов, М.Г. Барышев, Н.С. Васильев
34
Эффекты слабых полей и излучений природных факторов окружающего пространства на водную среду Цетлин В.В., Мойса С.С.
35
288
Оглавление
О влиянии космофизических, геофизических и радиационных факторов на электрофизические и биологические свойства воды Цетлин В.В. Файнштейн Г.С.
36
Дегазация как механизм биологического действия слабых электромагнитных полей В.М. Шаталов
37
Emergence of quantum coherence in liquid water and aqueous systems Emilio Del Giudice
38
Biological time keeping results from oscillations in the ratios of ortho to para nuclear spins of the paired hydrogens of water D. James Morré and Dorothy M. Morré
38
Perception of oscillatory magnetic fields by asynchronous water populations resulting in synchrony Dorothy M. Morré and D. James Morré
38 Магнитобиология
Активация воздействия ионов металлов и ионов биологически активных соединений комбинированным магнитнм полем Богатина Н.И, Шейкина Н.В., Кордюм Е.Л.
39
Влияние ориентации корней относительно комбинированного магниного поля на изменение гравитропической реакции корней кресс-салата и кукурузы. Эксперимент и новая гипотеза, механизм адаптации Богатина Н.И, Шейкина Н.В., Кордюм Е.Л.
40
Индукция полярного роста у диморфных дрожжей в условиях сверхслабого магнитного поля Богомолова Е.В., Гаврилов Ю.М., Зароченцева И.А., Панина Л.К.
41
Влияние слабого магнитного поля in vitro на активность Na+,K+-атфазы эритроцитов крыс с различной устойчивостью к стрессу Будкевич Р.О., Демченков Е.Л.
42
Биомагнетизм живой материи и механизм возникновения широких линий в спектрах ЭПР делящихся клеток Л.Н.Галль, Н.Р.Галль
43
Влияние слабых комбинированных магнитных полей на регенеративные процессы Дидковский Н.А., Маевский Е.И. , Ермаков А.М. , Селезнева И.И. , Малашенкова И.К.
44
Влияние комбинированных магнитных полей настроенных на спины ядер атомов на физиологические и биохимические реакции в растениях Знобищева А.В., СребницкаяЛ.К., Гомов Е.Е., Скавуляк А.Н., Белова Н.А.
45
Живые клетки ощущают ядерный спин магнитного изотопа В.К. Кольтовер, Л.В. Авдеева, Д.М. Гродзинский, Т.А. Евстюхина, В.Г. Королев, Ю.А. Кутлахмедов
46
Модель действия геомагнитных бурь на биологические объекты на основе экспериментальных данных В.В. Крылов
47
Реакция биотестов на действие воды, активированной сверхслабым ЭМП с частотой 4 Гц Н.П.Лехтлаан-Тыниссон, А.И.Цыганков, Л.Н.Галль
48
Влияние слабого низкочастотного магнитоного поля на вариабельность оптических свойств метиленового синего в растворах неорганического полифосфата натрия Мартынюк В.С., Громозова Е.Н., Горб Л.Г., Цейслер Ю.В., Лукьяненко И.В.
49
289
Оглавление
Ca2+ специфический магнитный параметрический резонанс усиливает синтез дистрофина у мышей mdx после трансплантации клеток костного мозга Михайлов В.М., Соколова А.В., Соколов Г.В.
50
Влияние слабого постоянного магнитного поля на состав и содержание сахаров в проростках редиса при различных температурах Молоканов Д.Р., Новицкая Г.В.
51
Оценка фунгицидной активности препаратов in vitro в сверхслабых магнитных полях Николаев А. И., Быстрова Е. Ю., Панина Л. К., Стефанов В.Е.
52
Резонансная электропроводность в водном растворе глутаминовой аминокислоты в слабых коллинеарных постоянных и переменных магнитных полях Новиков В.В.
53
Действие слабых постоянных и низкочастотных переменных магнитных полей на активность пероксидазы в водных растворах Новиков В.В., Яблокова Е.В., Кувичкин В.В., Фесенко Е.Е.
54
Действие слабого переменного магнитного поля на онтогенез и морфологические показатели магнитоориентационных типов редиса Новицкая Г.В., МолокановД.Р., Новицкий Ю.И.
55
Магнитное поле как экологический фактор в жизни растений Новицкий Ю.И.
56
Воздействие ослабленного магнитного поля Земли на локомоторную активность личинок дрозофилы Е.В. Савватеева-Попова,, Г.А. Захаров,, Т.Л. Паялина,, С.В.Сурма, Б.Ф.Щеголев
57
Воздействие ослабленного магнитного поля Земли как фактор регуляции полового поведения drosophila melanogaster Савватеева-Попова Е.В., Никитина Е.А., Курочкина М.С., Сурма С.В., Щеголев Б.Ф.
58
Системы экспозиции организма человека в МП Саримов Р.М., Бинги В.Н.
59
Действие слабого постоянного магнитного поля на антиоксидантные ферменты 5-дневных проростков редиса Сердюков Ю.А, Новицкий Ю.И.
60
Временная зависимость действия комбинированных магнитных полей на регенерацию планарий jirardia tigrina Скавуляк А.Н., Тирас Х. П., Асланиди К. Б., Белова Н.А.
61
Магнитно-импульсная обработка при выращивании плодовых и ягодных культур в условиях теплицы М.Т. Упадышев, В.И. Донецких
62
Влияние крайне низкочастотного магнитного поля на функциональные показатели мышечной ткани Цейслер Ю.В., Мартынюк В.С., Цимбалюк О.В., Шелюк О.В.
63
Гематологические и токсикогеномные эффекты воздействия ослабленных геомагнитных полей Щеголев Б.Ф., Сурма С.В., Кузьменко Н.В., Кованько Е.Г., Ямшанов В.А., Никитина В.Н., Васильева О.В., Олейник А.В., Стефанов В.Е., Иванов С.Д.
64
Эффективность антимикробного действия тотального тимусного гистона в условиях ослабления магнитного поля земли Щёголев Б.Ф., Юхнев В.А.,, Сурма С.В., Стефанов В.Е., Шамова О.В. , Кокряков В.Н. 65
290
Оглавление
Эффекты воздействия слабого постоянного магнитного поля на две модели мышечных клеток in vitro Щёголев Б.Ф, Коркош В.С, Белостоцкая Г.Б, Сурма С.В, Елдашев И.С, Голованова Т.А, Нерубацкая И.В.
66
Механизмы воздействия сверхнизких концентраций химических агентов на биосистемы Сравнительный анализ влияния сверхмалых доз пилокарпина и бетаксолола на показатели целостного состояния модельных систем Алексеев А.В., Зубарева Г.М.
67
Взаимодействие некоторых представителей биологически активных веществ в широком интервале концентраций с модельными и природными мембранами Алексеева О.М., Миль Е.М., Бинюков В.И., Шибряева Л.С., Кременцова А.В., Албантова А.А Голощапов А.Н., Бурлакова Е.Б.
68
Влияние малых и сверхмалых доз ряда биологически активных веществ органической природы на интерстициальный гуморальный транспорт в зависимости от степени разведения Артамонова Е.В., Бутенин М.А., Родионова О.М.
69
Изменение водной основы растворов под влиянием малых количеств глицина и аланина Бутавин Н.Ю., Зубарева Г.М.
70
Регулирующие эффекты малых и сверхмалых воздействий на примере atropa belladonna в норме и при гипертермии Бутенин М.А., Артамонова Е.В., Родионова О.М.
71
Влияние диклофенака в разных сверхмалых концентрациях на количественный состав жирных кислот фосфолипидов мембран при экспериментальном миокардите у крыс Денисов Ю.Д.
72
Сравнительный анализ влияния цитокинов и нестероидных противовоспалительных препаратов в сверхмалых дозах на уровень жирных кислот фосфолипидов мембран клеток крыс при экспериментальном миокардите Денисов Ю.Д., Северова Е.А., Поминова Н.М.
72
Влияние сверхнизких концентраций дейтерия на процессы свободнорадикального окисления у лабораторных животных Джимак С.С., Барышев М.Г., Басов А.А.
73
Анимавитология – биология малых доз и слабых воздействий Егоров В.В. 74 Влияние фенозана калия на интенсивность процессов перекисного окисления липидов в мембранах митохондрий печени Жигачева И.В., Бурлакова Е.Б., Голощапов А.Н.
75
Эффект низких доз формальдегида на реакции живых организмов Забродина З.А., Губина Т.И.
76
Effect of ultra-low concentrations and electromagnetic fields A.I. Konovalov
77
Самоорганизация, физико-химические свойства и биологическая активность водных растворов мебикара низких концентраций в естественной и гипогеомагнитной среде Кравченко А.Н., Рыжкина И.С., Киселева Ю.В. , Муртазина Л.И. , Мишина О.А. , Шерман Е.Д., Аникина Л.В., Вихарев Ю.Б., Коновалов А.И.
78
291
Оглавление
Стимулирующий эффект сверхнизких концентраций нитрозометилмочевины на созревание ооцитов коров in vitro Кузьмина Т.И., Новичкова Д.А.
79
Новые адгезивные биорегуляторы, выделенные из ряда лекарственных растений Куликова О.Г., Ильина А.П., Краснов М.С., Ямскова В.П., Ямсков И.А.
80
Полимодальный эффект aльфа-токоферола на структуру липидов клеточных мембран Е.Л. Мальцева, В.В. Белов, Н.П. Пальмина
81
Профилактическое действие малых доз эфирных масел на мышей Т.А. Мишарина, Л.Д. Фаткуллина, А.К. Воробьёва, Е.С. Алинкина. Е.Б. Бурлакова
82
Сравнительное изучение действия «обычной» и сверхмалой доз альфа-токоферола на холинэстеразную активность фракции нервных окончаний головного мозга мышей Молочкина Е.М., Трещенкова Ю. А.
83
Механизм действия синтетического антиоксиданта фенозана калия в сверхнизких концентрациях на поверхностные области липидов плазматических мембран Пальмина Н.П., Часовская Т.Е., Бинюков В.И., Плащина И.Г.
84
Влияние сверхмалых доз иммуномодулирующего препарата (деринат) на миграционную активность лейкоцитов Паевская О.А., Юдина Ю.В., Белая О.Ф., Каншина Н.Н., Туркадзе К.А., Шабалина О.Ю., Нечаева И.П., Кашаева О.В.
86
Самоорганизация, физико-химические свойства и биологическая активность водных растворов амфифильных каликсаренов низких концентраций в гипогеомагнитных условиях Рыжкина И.С., Киселева Ю.В., Сафиуллин Р.А., Кадиров М.К., Валитова Ю.Н., Коновалов А.И.
87
Водные растворы ванкомицина широкой области концентраций: самоорганизация и физикохимические свойства Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Сергеева С.Ю., Олсуфьева Е.Н., Преображенская М.Н., Коновалов А.И.
88
Сравнительное изучение самоорганизации и физико-химических свойств водных растворов антиоксидантов в нормальных и гипогеомагнитных условиях Рыжкина И.С., Киселева Ю.В., Муртазина Л.И., Мишина О.А., Коновалов А.И.
89
Самоорганизация высокоразбавленных водных растворов – ключ к пониманию механизма действия сверхмалых доз биологически активных веществ Рыжкина И.С.
90
Влияние водных растворов салициловой кислоты в малых и сверхмалых концентрациях на прорастание семян, и рост проростков кукурузы (zea mays) Спицын А.А.
91
Гипотеза о механизме влияния сверхмалых доз биологически-активных веществ (БАВ) на биологические системы Толмачев С.А.
92
Гомеопатические лекарства как фактор низкоинтенсивного влияния Томкевич М.С.
93
Влияние альфа-токоферола и малых доз облучения на активность лактатдегидрогеназы клеток мозга мышей Трещенкова Ю.А.
94
К вопросу о структуре механизма воздействия сверхнизких концентраций химических агентов на биосистемы Тюняев А.А., Дикусар В.В.
95
292
Оглавление
Сравнительная оценка стимулирующего воздействия малых доз и электронно-гомеопатических копий бав на модели Т.Н. Чернышева, Е.Л. Чайкина, Ш.Ш. Афиятуллов, М.М. Анисимов. В.Н. Галай, Р.П. Галай, В.И. Коренбаум
96
Effect of ultra-low concentrations of hydrated fullerene c60 on whole human blood and on cultured chinese hamster cells Yablonskaya O.I., Ryndina T.S., Khokhlov A.N., Novikov K.N., Voeikov V.L.
97
К вопросу о механизме биологического действия сверхмалых доз Ямскова В.П., Краснов М.С., Мальцев Д.И. , Куликова О.Г. , Рыбакова Е.Ю., Богданов В.В. , Ямсков И.А.
98
Физико-химические закономерности слабых воздействий на био- и нанобиосистемы Генерация активных форм кислорода белками сыворотки крови под влиянием гипертермии и низкоинтенсивного лазерного облучения Брусков В.И., Гудков С.В., Иванов В.Е., Асадуллина Н.Р., Карп О.Э., Черников А.В.
99
Модель взаимодействия энергии молекул воды, ионов и белка многослойной поляризованной структуры эукариотов Вапняр В.В.
99
Термодинамика молекулярных живых систем Н.Р.Галль, Л.Н.Галль
101
Статистическая термодинамика сложных систем (термодинамика информационного взаимодействия) Горовой Ю.М.
102
Фракционирование изотопов разной четности в биосистемах Демихов Ю.Н., Лысенко О.Б., Скульский Н. А., Соботович Э.В.
102
Физические механизмы билогического действия инертных газов Довгуша В.В.
103
The protective effect of melanin in peroxide-induced damage of thymocytes upon influence of extremely low frequency electromagnetic field Martynyuk V.S., Beregova T.V., Ostapchenko L.I., Sobko V.M., Tseyslyer Yu.V.
104
Возникновение диссипативных структур при воздействии ЭМИ КВЧ на систему «вода – краситель» Мартынюк В.С., Нижельская А.И.
105
Влияние терагерцового излучения на биополимеры: исследование методом спинового зонда Немова Е.Ф, Мамрашев А.А, Николаев Н.А.
106
Принципы физики слабых воздействий на конденсированные среды Попов И.В.
107
Об аналогии между поведением магнитоупорядоченных систем и развитием процессов эволюции Фофанов Я.А., Плешаков И.В.
108
О некоторых факторах, влияющих на активность клеток Шалимов В.В., Чечулин И.В.
109
293
Оглавление
Собственные поля и излучения биосистем Изменение чувствительности овариальных фолликулов у рыб к стероидным гормонам in vitro при дистантных взаимодействиях Бурлаков А.Б., Бурлакова О.В., Голиченков В.А.
110
К механизмам морфогенетических нарушений в развитии, обусловленных сверхслабыми биоизлучениями Бурлаков А.Б., Бурлакова О.В., Голиченков В.А.
111
Макроскопические проявления квантово-механических эффектов в биологических процессах Бурлаков А.Б., Капранов Ю.С., Куфаль Г.Э., Перминов С.В.
112
Кластер фотонных препаратов Кричков А.Г. Шнайбель О.И.
113
О механизмах ответа эмбриональных биотестов на бесконтактные взаимодействия с другими организмами Мелехова О.П.
114
Исследование вклада растения в изменение фонового электромагнитного поля в результате направленного дистанционного воздействия человека Е.П Тетерин, С.А.Анисимова, А.П.Назаров, П.Е.Тетерин, В.К.Лукичева
115
Исследование вклада растения в изменение фонового электромагнитного поля в результате появления диэлектрического тела Е.П Тетерин, С.А.Анисимова, П.Е.Тетерин, В.К.Лукичева
116
Интегральное поле и излучение организма (на примере человека) Егоров В.В.
117 Новые методы и приборы
Возможная роль реструктуризации воды в слабых электрических полях при электроадаптации микроорганизмов к стрессовым воздействиям Андреев В.С.
118
Микрокристаллизация как метод индикации активированных вод Бирзуль А.Н., Белковский П.В., Леник Е.А.
119
Резонансная очистка сточных вод Бойцов А.А., Карпов Н.К., Пастухова А.В., Казаков А. Г.
120
Изучение биологических эффектов электромагнитных полей с помощью хемилюминесцентного метода Казаринов К.Д., Малинин В.С., Чеканов А.В., Полников И.Г.
121
Метод электрострикционной генерации капиллярных волн в изучении поверхностных свойств липидных монослоев Малинин В.С., Полников И.Г. Казаринов К.Д.
122
Получение сверхкритической воды Мараков В.В.
123
Биотест-система для контроля качества питьевых вод по критерию физиологической полноценности Г.В.Рябинин
124
294
Оглавление
Наноструктурированные биологически активные водные растворы основа прорывных технологий в нанобиомедицине Уваров В. М.
125
Метод «высыхающей капли» в оценке влияния физико-химических факторов на жидкие среды Яхно Т.А., Санина О.В., Санин А.Г., Яхно В.Г.
126
«Водные сенсоры» на основе нанотрубной воды для записи слабых информационных сигналов Шарков В.Ф. (GPhD) , Багиров Э.М.(PhD), Шляйфштейн Н.М.
127
СИМПОЗИУМ B: «СЛАБЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМЕННОМ И ПОПУЛЯЦИОННОМ УРОВНЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ ЖИЗНЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В БИОСФЕРЕ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ СЛАБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ» Влияние электрохимически активированной воды на растительные биосистемы Александрова Э.А., Шрамко Г.А., Красавцев Б.Е.
128
О состоянии мозга с позиций единой теории природы Алифов А.А.
129
Изучение эффекта ЭМИ 65 ГГц на проявление анальгетического действия этилового спирта Афанасьева С.В., Баулин С.И., Рогачева С.М.
130
Снижение регенерационной способности планарий под действием низкоинтенсивного радиочастотнго излучения Баранова М.М., Сарапульцева Е.И., Ускалова Д.В.
131
Исследование влияния низкочастотного электромагнитного поля на биологические объекты Барышев М.Г., Джимак С.С.
132
Особенности взаимодействия живых организмов со слабыми электромагнитными излучениями Белокриницкий В.С., Мальгота А.А.
133
Термополяризационные явления в стволах древесных растений и сокодвижение Бирюкова И.П., Евсикова Н.Ю., Камалова Н.С., Матвеев Н.Н., Коротких Н.И.
133
Действие токсических препаратов этанола на показатели коэффициентов пропускания крови в инфракрасной области спектра Бордина Г.Е., Халяпина Я.М.
134
Сезонный анализ изменений нелинейных показателей вариабельности сердечного ритма Ботоева Н.К., Гонобоблева Т.Н.
135
Использование неионизирующих излучений для коррекции нарушений, вызванных ионизирующей радиацией и гестозом Буланова К.Я., Жив А.Ю., Комар С.Н., Лобанок Л.М., Сидоренко В.Н.
136
Уровни окислительного повреждения ДНК у пациентов с артериальной гипертензией, которые длительное время находилась под влиянием сверхвысокочастотного электромагнитного излучения Селюк М. Н., Бурлака А. П., Сидорик Е. П., Хайтович Н. В., Потаскалова В. С, Мисяк С.А.
137
Уровень апоптоза в культуре дрожжей при сочетанном воздействии piler-света и азида натрия Ватлицов Д.В., Игрунова К.Н., Гуляр С.А., Андрияш В.В., Парилова Е.А.
138
Сверхслабые космические воздействия на крутильный маятник, колбу фицроя – нетривиальный годовой эффект Владимирский Б.М.
139
295
Оглавление
Слабые воздействия раскрывают индивидуальность цикла сон-бодрствование млекопитающих Вербицкий Е.В.
140
Роль генов полифосфатаз PPN1 и PPX1 в устойчивости клеток дрожжей к действию стрессовых факторов Войчук С.И., Зеленая Л.Б., Громозова Е.Н.
141
Иерархия живых систем с точки зрения молекулярно-энергетического подхода Н.Р.Галль, Л.Н.Галль
142
Индукция адаптивного ответа низкоинтенсивным электромагнитным излучением крайне высоких частот Гапеев А. Б., Романова Н. А.
143
Low-frequency fluctuations of geomagnetic field and atmospheric pressure on the human activity Gorgo Yu.P., Gorgo D.Yu., Osipovych T.V.
144
Низкотемпературная гелиевая плазма как источник биоактивации семян Гордеев Ю.А.
145
О влиянии различных режимов работы магнитно-резонансного томографа на физиологическое состояние оператора Э.С.Горшков, В.В.Иванов, Н.И.Ананьева, В.Л.Паршина, А.Л.Горелик
146
О влиянии вращающихся масс на функциональное состояние человека Э.С.Горшков, В.В.Иванов, М.И.Шкляров, А.М.Миронов
147
О разнонаправленном влиянии космофизических факторов на динамику унитиолового теста Э.С.Горшков, В.В.Иванов, Р.Н.Павлова, В.В.Соколовский, В.С.Сорокина
148
Биоиндикация факторов космической погоды Громозова Е.Н., Качур Т.Л., Войчук С.И., Григорьев П.Е.
149
Изменение показателей ноцицептивного флексорного рефлекса под влиянием низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокой частоты Джелдубаева Э.Р., Чуян Е.Н., Заячникова Т.В.
150
Действие сверхслабых полей нейтронов на структуру ДНК в растворах пленках и бактериях е.соli Г.П. Жижина, С.В. Васильева, М.К. Бородин, И.А. Гагина, Е.И. Саунин
151
Синхронизация показателей сердечного ритма здоровых людей и вариаций геомагнитного поля в диапазоне частот 0.3-3 МГц Т.А. Зенченко,, А.А. Медведева, Н.И. Хорсева,
152
Ответ системы глутатиона и незаменимых липидных антиоксидантов у ликвидаторов на действие низкоинтенствного облучения Иваненко Г.Ф., Бурлакова Е.Б.
153
О пространственно-временных признаках в динамике биохимических и физиологических показателей В.В.Иванов, Э.С.Горшков, В.В.Соколовский
154
О космофизической обусловленности пассионарных толчков В.В.Иванов, Э.С.Горшков
155
Изучение морфометрии простейших после низкоинтенсивного радиочастотного воздействия Ю.В. Иголкина, М.М. Баранова, Д.В.Ускалова, Е.И. Сарапульцева
156
Слабые электрические поля антропогенного происхождения в водоемах: величина и возможное влияние на рыбное население Извеков Е.И.
157
296
Оглавление
Молекулярно-мембранные механизмы действия низкоинтенсивных микроволновых полей на растительные клетки Л.Ф.Кабашникова, Г.М.Войнов, А.А.Головач
158
Millimeter wave induced suppression of sarcoma growth in mice V.P.Kalantaryan, R.M.Martirosyan, Y.S.Babayan, L.E.Nersesyan, H.M.Stepanyan
159
Возможное влияние слабых флуктуаций температуры на накопление гумуса в почве Камалова Н.С., Кумицкий Б.М., Лисицын В.И., Саврасова Н.А., Саушкин В.В.
160
Исследование влияния низкоинтенсивного терагерцевого лазерного излучения на опухолевые процессы В.К. Киселев,, В.И. Маколинец, Н.А. Митряева, В.П. Радионов
161
О применении низкоинтенсивных излучений (КВЧ) в экобиотехнологии Кряжев Д.В., Кожемякин А.М., Смирнов В.Ф.
162
Ответные реакций организма природных популяций мышевидных грызунов на действие малых доз ионизирующей радиации в среде обитания Кудяшева А.Г.
163
Фотодинамическое воздействие на ростковые зоны Курченко С.Н., Шашко А.А, Дудин М.Г., Михайлов В.М., Нетылько Г.И., Ашмаров В.В.
164
О связи биоритмов роста гусят с гелиогеомагнитными факторами Л.Л.Кущ, Н.Н.Кущ, О.М.Гетманец, Н.В.Чёрный
165
Связь между изменениями состояния здоровья и космической погодой Ланцев И. А., Ильинская Е. В.
166
Об эффектах влияния низкоинтенсивных физических факторов на сложные биологические системы Н.П. Лехтлаан-Тыниссон, А.И.Цыганков
167
О резонансном взаимодействии шумановских биосферных частот и ритмов головного мозга человека Максимов А.Л., Волков А.И., Савинцева А.А, Шабанов Г.А., Лебедев Ю.А., Рыбченко А.А.
168
Как миллиметровое излучение влияет на жизнеспособность пыльцы cuphea lanceolata ait. и cuphea viscosissima jacq. Михэилэ В. В., Маслоброд С.Н.
170
Модификация экспрессии факторов патогенности бактерий pseudomonas aeruginosa под влиянием низкоинтенсивного гамма- и УФ-в облучения Мороз Ю.И., Шилина Ю.В., Гуща Н.И., Моложавая О.С.
171
Факторы изменения электрических свойств приземного слоя атмосферы: мезомасштабные конвективные системы, естественная радиация Нагорский П.М., ВуколовА.В., Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Мульцина Н.А., Пустовалов К.Н., Смирнов С.В., Яковлева В.С.
172
Колебания биологического временного поля в организме растения Наумов М.М.
173
Magnetic storms’ influence on electomagnetic processes of a human brain O.B. Novik, F.A. Smirnov
174
Результаты эксперимента по оценке влияния геофизических факторов на показатели биоэлектрической активности мозга А.М. Мёрзлый
174
297
Оглавление
Вариация характера ответной реакции биологической системы при изменении космофизических факторов Павлова Р.Н., Дадали В.А., Кулеба В.А., Махова Т.А., Мурзина А.А.
175
Биологические эффекты акустической эмиссии «p-n» переходов полупроводниковых структур Петраш В.В., Сулин А.Б., Ильина Л.В.
176
Модуляция поверхностных свойств микроорганизмов импульсным электрическим полем Подольская В.И., Ермаков В.Н., Якубенко Л.Н., Войтенко Е.Ю., Ульберг З.Р.
177
Ориентировочная сравнительная полуколичественная оценка адаптивности живых организмов Э.А. Поляк
178
Примеры адаптационных диаграмм для различных видов интеллектуальной деятельности Э.А. Поляк
179
Длительный контакт проростков пшеницы с живыми листьями пырея увеличивает морозостойкость и приводит к изменению формы колоса Размахнин Е.П.
180
Механизм действия КВЧ-излучения на живые объекты Савельев С.В., Морозова Л.А.
181
Взаимодействие гамма-квантов вторичной космической компоненты с организмом человека Салихов Н.М., Пак Г.Д., Самойленко Т.В.
182
Исследование изменений магнитной активности головного мозга биообъектов, вызванных действием различных факторов И.А. Синельникова, А.В. Голубев, Е.П. Лобкаева
183
Анализ комплекса погодных характеристик при различном дневном количестве внезапных кардиологических смертей людей разного пола и возраста Ступишина О.М., Головина Е.Г.
184
Исследование погодных условий при различных характеристиках вариабельности сердечного ритма человека Ступишина О.М.,Головина Е.Г., Яновская Е.Г.
185
Анализ механизмов биологического действия ультразвука Султанова Г.Г., Гусейнова К.Ф.
186
Изменение ноцицепции моллюсков helix albescens под влиянием слабых электромагнитных факторов Темурьянц Н.А., Костюк А.С., Туманянц К.Н.
187
Влияние электромагнитных волн синей области спектра на психическую стресс-устойчивость у мышей Тишков С. Н.
188
Человек и другие водные системы в ослабленном геомагнитном поле: эволюционнопрогностические и превентивные аспекты проблемы Трофимов А.В.
189
Bactericidal effects of low-intensity extremely high frequency electromagnetic field: overview with phenomenon, cellular mechanisms, targets and applications Trchounian A.
190
The comparative effects of low intensity electromagnetic irradiation of different extremely high frequencies ranges on escherichia coli growh: the role of surrounding liquid medium (water) Trchounian A., Torgomyan H.
191
298
Оглавление
Extremely high frequency electromagnetic irradiation with low-intensity enhances antibiotics antibacterial effects on different bacteria Trchounian A., TorgomyanH. , Ohanyan V. , Soghomonyan D. , Kalantaryan V.
192
Физические аспекты формирования собственных ритмов космическими телами Тюняев А.А., Дикусар В.В.
193
Влияние низкоинтенсивного терагерцового облучения стрессированных самок дрозофил на плодовитость и динамику развития потомства Федоров В.И., Вайсман Н.Я., Немова Е.Ф.
194
Влияние электромагнитных воздействий на острофазные белки крови и рост опухоли легких у крыс Франциянц Е.М., Комарова Е.Ф., Шихлярова А.И., Козлова Л.С., Чугунова Н.С.
195
Оценка воздействия излучения мобильного телефона на слуховую систему детей с помощью параметров простой слухо-моторной реакции Хорсева Н.И., Григорьев Ю.Г., Горбунова Н.В.
196
Отклик клеток на низкоинтенсивное ТГц излучение Цуркан М.В., Пеннияйнен В.А., Кипенко А.В, Лопатина Е.В., О.А.Смолянская, В.Г.Беспалов Б.В.Крылов
197
Изучение структурно-функциональных нарушений в лимфоцитах ликвидаторов ЧАЭС казахстанской популяции Чередниченко О.Г. , Губицкая Е.Г., Байгушикова Г.М.
198
Эндотелий-зависимые реакции микрососудистого русла при действии электромагнитного излучения миллиметрового диапазона Чуян Е.Н., Трибрат Н.С., Раваева М.Ю., Коцюруба А.В.
199
Особенности компенсаторно-приспособительных реакций в организме экспериментальных животных при воздействии электромагнитного поля радиочастотного диапазона Шилкова Т.В., Шибкова Д.З.
200
Влияние бионанокомпозита на слизистую желудка крыс при моделировании язвообразования Якубцова И.В., Хилько Т.Д., Преображенская Т.Д., Остапченко Л.И., Макай Ш., Воронин Е.Ф.
201
Физиологический механизм защиты организма человека от фонового излучения В.А.Ямшанов, В.К.Кошелевский
202
Preliminary data on some development on biophysics and medicine Vincenzo Valenzi
203
Дифференциальная термометрия, как способ оценки действия факторов малой интенсивности Борисова Е.А., Резников К.М.
204
Масс-спектрометрическая аромадиагностика – экспресс-метод контроля физиологического состояния человека Кузьмин А.Г., Ткаченко Е.И., Орешко Л.С., Титов Ю.А., Дюрягина С.А.
205
Система бесконтактной регистрации реакции человека-оператора и группы людей на информационно-психологические воздействия Орлов Д.В., Коротков К.Г.
206
Информационная система мониторинга психофизиологических показателей Хорсева Н.И., Григорьев П.Е., Килесса Г.В., Гливенко А.В.
207
299
Оглавление
СИМПОЗИУМ C: «НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ И ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ МЕДИЦИНЕ» Электродинамическая модель ВЧ-ближнепольного зондирования биообъектов Балошин Ю. А., Сорокин А. А., Мехреньгин М. В., Волченко А.Н., №Арсеньев А.В.
208
Актуальность системного подхода к исследованию дистантных межклеточных взаимодействий Васильев О.А.
209
Механизм воздействия магнитных полей сверхнизкой интенсивности для лечения больных с сепсисом Владимирова Е.С., Волошина Т.Г.., Горбунов А. М.
210
Принципиально новый метод без медикаментозной коррекции функционального состояния организма человека Габдуллина Е.Ж., Цицурин В.И., Клейнбок И.Я.
211
Состояние сомато-висцеральных систем организма человека при адекватном температурном воздействии на чувствительные зоны кожи Габдуллина Е.Ж., Цицурин В.И., Клейнбок И.Я.
212
Молекулярно-биоэнергетическая основа природы и течения психосоматических заболеваний Н.Р.Галль
213
Новый подход в изучении влияния слабых и сверхслабых излучений на состояние адаптивного иммунитета Гевондян Н.М., Алехин А.И., Карев В.А., Карева О.В., Кацалап С.Н., Загустина Н.А., Трофимова И.Б., Гевондян В.С.
214
Изучение влияния внутривенного лазерного облучения крови на функциональную активность IGG при вторичном иммунодефиците Гевондян Н.М., Алехин А.И. , Кацалап С.Н.
215
Изменение основных гемодинамических показателей и электрической активности сердца спортсменов под действием ЭМИ КВЧ Грабовская Е.Ю., Назар М.О.А.Р., Мишин Н.П.
216
О безопасности применения магнитного поля со специально выбранными биотропными параметрами в клинической практике Девяткова Н.С., Лобкаева Е.П., Синельникова И.А.
218
Лечение интоксикационного синдрома по технологии экологической медицины человека Е.В.Донченко
219
Лечение осложнений желчнокаменной болезни методами экологической медицины человека Е.В. Донченко, А.А. Жуков
220
Использование концепции психосоматической гармонизации в оценке слабых воздействия на здорового и больного человека Жирков А. М., Шемелева Е. В., Степанчук Е. С., Яковлева А. С., Рохос Э., Скибинская А. П., Каменева Е. Г. , Карпенко М. А.
222
Хронодиагностика и биоуправляемая хронофизиотерапия в задачах персонализированной профилактической медицины Загускин С.Л., Гуров Ю.В.
223
«КСИ-Мед» - автоматизированная система моделирования и анализа состояния биосистем в масштабе реального времени Загустина Н.А., Гурин С.В., Алехин А.И.
224
300
Оглавление
Возможности управления процессом физической реабилитации больных с неврологическим дефицитом с помощью диагностической экспертной системы «КСИ-Мед» Загустина Н.А., Гурин С.В., Машковская Я.Н., Соколова Ф.М. , Жарова Е.Н. , Иванова Н.Е.
225
Лазерные биомедицинские технологии на основе светокислородного эффекта Иванов А.В., Захаров С.Д.
226
Методические подходы к расчетам предельно допустимых выбросов (уровней) физических воздействий (электромагнитных полей) Кайдакова Н.Н., Семенюк А.Н.
227
Миграционная активность лейкоцитов у больных рожей при стимуляции малыми дозами ронколейкина Каншина Н.Н., Юдина Ю.В., Белая О.Ф., Еровиченков А.А, Потекаева С.А., Колаева Н.В., Смирнов В.А., Смирнова А.Н.
228
Синдром хронической усталости и методы его лечения Коломиец З.В., Сазеева Н.Н.
229
Остеопатия и психология в содружестве со КСИ - потенциалометрией. Комплексный подход Кононова Г.П.
230
Индивидуальное направленное распределение давления на стопу ортезами медицинской системы формтотикс с целью механической и рефлекторной регуляции двигательной системы человека, контролируемой обратной биологической связью в подиатрии, ортопедии, мануальной мышечно-скелетной медицине Криво Ю.А.
231
Механическая и рефлекторная регуляция двигательной системы человека индивидуальным направленным распределением давления на тело с контролем обратной биологической связью в ортопедии, мануальной мышечно-скелетной медицине, подиатрии Криво Ю.А.
232
Исследование асимметрии двигательной системы в ЛОР практике флексионным тестом мануальной мышечно-скелетной медицины по проф. Саморукову А. Е. Криво Ю.А., Ильина М.Н.
233
О преимуществах подбора индивидуальных параметров воздействия низкочастотным магнитным полем при терапии сердечно-сосудистой гипертензии Лобкаева Е.П., Девяткова Н.С., Синельникова И.А., Крылов В.Н. , Ошевенский Л.В. , Федотов В.Д. , Маслов А.Г.
234
Нейрореконструктивные эффекты сверхслабого постоянного тока Ломарев М. П., Горелик А. Л.,, Нарышкин А.Г,, Егоров А.Ю., Горшков Э.С., Иванов В.В., Шелякин А. М.
235
Биологическая обратная связь для оценки эффективности массажа по температуре активных зон кожи Лябах М.А., Горго Ю.П.
236
Влияние низкотемпературной аргоновой плазмы на функциональную активность фагоцитов периферической крови Маевский Е.И., Дидковский Н.А. , Малашенкова И.К. , Ермаков А.М., Селезнева И.И., Петров О.Ф. , Васильев М.М.
237
Механизмы УФ-индуцированного апоптоза лимфоцитов человека М.А. Наквасина, В.Г. Артюхов, М.С. Трубицына, О.В. Лидохова
238
Слабые поля за последние 17 лет сократили почти в два раза число детей в Санкт – Петербурге
301
Оглавление
В.А. Овсянников
239
Новые репродуктивные технологии при женской эпилепсии Одинцова Г.В., Чугунова А.А., Сайкова Л.А.
240
Особенности антиангинального и антигипертензивного эффектов терагерцовой терапии на частотах молекулярного спектра оксида азота у кардиологических больных Паршина С.С., Афанасьева Т.Н., Головачева Т.В., Киричук В.Ф., Тупикин В.Д., Тихонова С.А., Стрельникова О.А., Петрова В.Д.
241
Первый опыт клинического применения терагерцовой терапии на частоте молекулярного спектра кислорода в кардиологии Паршина С.С., Афанасьева Т.Н., Тихонова С.А., Тупикин В.Д., Головачева Т.Н., Киричук В.Ф., Стрельникова О.А.
242
Волновое управление функциями органных сосудов системы кровообращения Поясов И.З., Комарова М.И.
243
Новые возможности немедикаментозного метода формирования и активаций артифициальных стабильных функциональных связей мозга человека в реабилитации больных рассеянным склерозом Резникова Т.Н., Селиверстова Н.А., Ароев Р.А.
244
Циклическая активность как характеристика функциональной организации центральных структур нервной (моторной) системы Романов С.П.
245
Применение слабого низкочастотного вихревого магнитного поля в эндоэкологии Рыбаков Ю.Л., Козлов Ю.П.
246
Психофизиологическая поддержка больных инфарктом миокарда на этапе реабилитации Суворов Н.Б., Ярмош И.В., Болдуева С.А.
247
Электромагнитная регуляция внутриклеточных процессов при внебольничной пневмонии Терехов И.В., Петросян В.И., Бондарь С.С.
248
Инновационные технологии в комплексных исследованиях гелиометепатических реакций у больных метаболическим синдромом Трубина М.А., Ефименко Н.В., Поволоцкая Н.П.
249
Применение методов фрактальной нейродинамики для изучения индивидуальной гелиометеочувствительности организма человека Трубина М.А., Хассо Л.А. Семова Е.В.
250
Терапевтические проблемы посттравматической эпилепсии Туруспекова С.Т., Оспанов А.А.?
251
Противораковое действие малых доз эфирных масел на мышей Л.Д. Фаткуллина, Т.А. Мишарина, А.К. Воробьёва, Е.С. Алинкина. Е.Б. Бурлакова
252
Транскраниальная электростимуляция стволовых структур мозга (ТЭС-терапия) альтернативный метод лечения гинекологической патологии Черниченко И.И., Умарова М.А.
253
Транскраниальная электростимуляция стволовых структур мозга в коррекции проявлений климактерического синдрома Черниченко И.И., Умарова М.А.
254
Использование электронно-гомеопатических копий биологически активных веществ в прикладной кинезиологии
302
Оглавление
Т.Н.Чернышева, В.И. Коренбаум
255
Некоторые принципы применения факторов сверхмалой интенсивности Г.Черняков
256
Automated system with use the external storage medium, are based on poly level of assessment and low intensity physio correction of the functional state of the operators. Chuhrayeva О.N., Butskaya L.V., Chuhrayev N.V., Zelezko О.V.,Pachavskiy I.S, Butskiy V.V.
257
The use of physical factors on the principle of biofeedback in rehabilitation-diagnostic system Butskaya L.V., Chuhrayeva О.N., Chuhrayev N.V., Butskiy V.V.
258
Ноцицепция и метеочувствительность как паталогический синдром в синовиальных сумках коленного сустава Шульга Александр Владимирович, Куль Александр Васильевич
258
Миграционная активность лейкоцитов на низкие дозы полисахарида и поверхностных белков s.pyogenes а группы у больных рожей и угревой сыпью Юдина Ю.В., Паевская О.А., Белая О.Ф., Анохина Г.И.,
259
Сравнительная характеристика миграционной активности лейкоцитов у больных рожей и хронической угревой сыпью на малые дозы стафилококкового энтеротоксина в Юдина Ю.В., Паевская О.А., Белая О.Ф., Полуэктова В.Б., Туркадзе К.А., Кокорева Л.Н., Карманов М.И., Микерин С.М., Кашаева О.В.
260
НАУЧНЫЙ ФОРУМ: «НОВЫЕ ИДЕИ И ГИПОТЕЗЫ» Функциональная асимметрия мозга и имя собственное О.Д.Волчек
261
Функциональная асимметрия мозга и природная среда обитания О.Д.Волчек
262
Особенности развития симбиосистемы «микориза-люцерна» при облучении слабым торсионным полем Н.И.Воробьев, А.П.Юрков, О.В.Свиридова, В.Н.Пищик, Толмачев С.Ю.
263
Модель связи живого с управляющей энергией Ермолин И. К.
264
Молекулы – перестроения Ермолин И. К.
265
Водная среда с повышенной биоактивностью Комаровских К.Ф.
266
Экспериментальные доказательства футурулогической способности индивидов homo sapiens faber Кутмин А.И., Кутмина М.А.
266
Эмпирические доказательства футурулогической способности вида homo sapiens faber Кутмин А.И., Кутмина М.А.
267
Концепции целостности эволюции материального мира Ю.С. Ларионов, Н.А. Ярославцев, С.М. Приходько, Е.В. Екимов
268
О возможной квантовой сцепленности процессов в группе семян
303
Оглавление
Маслоброд С.Н.
269
Дистантное действие активированной воды на обычную воду (детекция эффекта с помощью семян) Маслоброд С.Н.
270
О солнечном вихревом поле и эффектах его взаимодействия с биосферой Никольский Г.А.,Пугач А.Ф.
271
Виды энергии для обеспечения энергопотребностей жизнедеятельности Панюшин С.К.
272
Участие симбиотической микрофлоры в обеспечении энергетических потребностей человека Панюшин С.К.
273
Солнечный свет в обеспечении энергетических потребностей организма человека Панюшин С.К.
274
Витакосмология - основа для понимания слабых взаимодействий в биологии и медицине Петров Н.В.
275
Молоко как объект воздействия электромагнитных полей И.С.Полянская, О.И.Топал, Носкова В.И., Неронова Е.Ю.
276
Антропометрический конфигурационный пентаканон Ракчеева Т.А.
277
О сверхслабых воздействиях и информационном наполнении узоров сакрального назначения Стафеева О. В.
278
Особенности скорости роста проростков семян пшеницы в условиях действия ЭМИ низкой интенсивности естественного происхождения Н.А. Ярославцев, Ю.С. Ларионов, С.М. Приходько, Е.В. Екимов
279
Энергоинформационные взаимодействия как основа понимания целостной картины мира Н.А. Ярославцев, Ю.С. Ларионов, С.М. Приходько, Е.В. Екимов
280
О возможности коррекции электромагнитных полей низкой интенсивности естественного происхождения, влияющих на скорость роста проростков семян пшеницы Н.А. Ярославцев, Ю.С. Ларионов, С.М. Приходько, Е.В. Екимов
281
The smart fluid or the nano-gravitational detector F. Assande, I. Doumbia, V. S. Kouassi
282
304