Некоторые новые представления о причинах формирования стимулирующих эффектов КВЧ-излучения
Попытаемся рассмотреть каждое из высказанных положений с учетом имеющихся данных.
Нами было показано, что стимулирующее действие КВЧ-излучения на фотосинтезирующие организмы снималось при отсутствии кислорода в момент облучения (облучение в атмосфере аргона) по следующим показателям: биомассе, выделению кислорода, количеству хлорофилла, уровню фотодыхания [20]. Результаты опытов с заменой воздуха аргоном свидетельствовали о важной роли кислорода в момент облучения клеток, присутствие которого при КВЧ-облучении ответственно, по нашему мнению, за дальнейшее образование и накопление радикальных и перекисных состояний и развитие автокаталитических реакций типа цепных, идущих в липидной фазе мембран с накоплением конечных продуктов, приводящих к изменениям их функционального состояния, подобно тому, как это было показано значительно раньше при облучении клеток ионизирующей радиацией [21]. Весьма вероятно, что при отсутствии кислорода блокируются конформационные сдвиги в белковой фазе мембран, а также окисление сульфгидрильных и иных групп, что может влиять на изменения проницаемости мембран в присутствии кислорода.
Возможный механизм образования Н2О2 предложен в работе, в которой обнаружено образование наномолярных концентраций перекиси водорода под действием микроволнового поля [22].
На возможное образование перекиси водорода при КВЧ-облучении указывали также следующие факты. Ингибирование скорости размножения культуры Bacterium prodigiosum после ММ облучения коррелировало со снижением активности каталазы, разлагающей перекиси, количество которой в клетках снижалось на 25 - 35 % по сравнению с контролем [23].
Как известно, каталаза - важный внутриклеточный фермент-гемопротеид, который катализирует разложение перекиси водорода в клетках, а также участвует в сопряженных окислительных процессах.
Миллиметровое облучение лиофильно высушенных препаратов каталазы, полученной из эритроцитов лошади, выявило инактивацию этого фермента на всех используемых длинах волн в интервале от 3,0 до 6,7 мм [24].
Каталаза, добавленная к облученному буферу, устраняла ингибирующий эффект облучения СВЧ-полем на активности супероксиддисмутазы (СОД), что указывало на образование перекиси водорода в процессе облучения [22].
Некоторыми исследователями обсуждалась возможная роль кислорода, который на резонансных частотах при КВЧ-облучении, по их мнению, мог передавать водородносвязанным молекулам воды часть поглощенной энергии и запускать цепочки возбуждения, обусловливая общую частотную зависимость биологического эффекта [25].
Другие авторы наблюдали конвективное движение в воде вблизи поверхности, на которую падает ММ излучение, что сопровождалось ускорением поступления в кювету кислорода воздуха, о чем судили по скорости нарастания полярографического тока [26]. Из водного раствора в кювете, расположенной на рупоре, струей аргона вытеснялся воздух, а затем с помощью полярографического электрода регистрировалось обратное поступление О2 в раствор. Оказалось, что КВЧ облучение (длина волны 6,5 мм, мощность 0,5 мВт/см2) ускоряет нарастание концентрации О2 в растворе почти в 2 раза. Как считают авторы, под действием ММ волн ускоряется поступление в водный раствор кислорода воздуха за счет конвективного переноса [27], что может объяснять изменения транспортных свойств мембран.
Ускорение транспорта кислорода и других веществ в тканях и клетках, лимитированного переносом через жидкие среды, может являться, по-видимому, наряду с известными частотно-селективными (резонансными) эффектами одним из механизмов физиологического действия КВЧ-излучения низких интенсивностей [27].
Конвективным перемешиванием суспензии липосом и улучшением снабжения кислородом авторы объясняют помимо ускорения перекисного окисления липидов [27], также и ускорение активного транспорта ионов Na+ через кожу лягушки, изменение проницаемости мембран эритроцитов для ионов K+, увеличение проводимости бислойных липидных мембран.
Конвекция, таким образом, может, по мнению перечисленных авторов, являться первичным механизмом действия ММ волн на процессы жизнедеятельности [28], при этом порог чувствительности биологического объекта к непрерывному ММ излучению низкой интенсивности составляет мощности порядка 1 - 10 мВт/см2. В работе [29] на основании этих взглядов дается гипотетический механизм действия ММ волн слабой интенсивности, основанный на вызывании ими гидродинамической неустойчивости вблизи межфазной поверхности и ускорении диффузных процессов и мембранного транспорта.
Дополнительно
Высокопроизводительная, экономичная и безопасная работа технологических агрегатов металлургической промышленности
Высокопроизводительная,
экономичная и безопасная работа технологических агрегатов металлургической
промышленности требует применения современных методов и средств измерения
величин, характеризующих ход производственного процесса и состояние
оборудования. Автоматический контроль является логически ...
Проектирование технологии ремонта гидроцилиндров с использованием полимерных материалов
Одно
из направлений повышения эффективности производства - его переоснащение
современной техникой, внедрение передовых технологических процессов и
достижений современной науки.
В
лесной промышленности и лесном хозяйстве таким направлением наряду с увеличением
единичной мощности выпускаемой те ...