ВОПРОСЫ МЕХАНИЗМА НЕТЕПЛОВОГО ДЕЙСТВИЯ МИКРОВОЛН

[2-я Всесоюзная конференция по применению радиоэлектроники в биологии и медицине. − НИИТЭИР, 1962, с. 21-23]

Пресман А. С.

Проблема изучения механизма нетеплового действия микроволн (НДМ) включает исследования поглощения энергии микроволн в тканях животного и преобразования ее в другие формы биофизических и физиологических реакций на действие микроволн.

Возможны два основных пути изучения этого механизма:

1. Исходя из теоретических и экспериментальных данных о механизме поглощения микроволн в тканях животных, последовательно выяснять характер вызываемых микроволнами реакций − биофизических и физиологических − отдельных структур и всего организма.

2. Отправляясь от клинических и экспериментальных данных о действии микроволн на организм, системы и органы, пытаться установить характер физиологических и первичных биофизических реакций, лежащих в основе наблюдаемого действия.

По первому пути проводилось изучение теплового действия микроволн. Определялись диэлектрические параметры тканей в микроволновом диапазоне, исследовался характер нагрева тканей и изменения кровотока в облучаемом участке, оценивались реакции органов и систем на тепловой эффект. На этих основах рекомендовались показания к терапевтическому применению микроволн и оценивались их повреждающие интенсивности. Однако такие исследования не только не помогли в выяснении механизма НДМ, а, наоборот, привели многих исследователей к отрицанию принципиальной возможности такого действия.

Изучение нетеплового действия развивалось по второму пути. Оно сначала было обнаружено при клинических обследованиях людей, хронически облучаемых микроволнами, и затем − в экспериментах с животными. Исследованием механизма НДМ физиологи, биофизики и биохимики начали заниматься только в последние годы.

Первые соображения о механизме НДМ были попытками интерпретации наблюдаемых функциональных изменений сердечно-сосудистой и нервной систем, проявляющихся при хроническом облучении людей микроволнами нетепловых интенсивностей. Предполагалось, что эти изменения − результат «функциональной кумуляции» НДМ за счет рефлекторного действия через рефлексогенные зоны или за счет прямого действия на органы.

На основе оценки проникновения микроволн в ткани животных мы полагаем, что прямое воздействие микроволн на внутренние органы можно ожидать только при облучении мелких животных. При облучении крупных животных вероятнее действие на поверхностно расположенные, органы (рецепторы кожи и сосудов) и на кровь при ее прохождении по периферическим сосудам. Волны длинноволновой части микроволнового диапазона, возможно, непосредственно действуют

на поверхностные слои головного и спинного мозга и.на поверхностно расположенные ганглии.

Анализируя экспериментальные данные и проводя соответствующие теоретические рассмотрения, можно предположить следующие первичные реакции, лежащие в основе НДМ:

а) раздражение и изменение возбудимости рецепторов, изменение спонтанной активности рецепторов, изменение состояния клеток головного и спинного мозга;

б) изменение содержания и биологической активности ряда биологически важных веществ  (ферментов, витаминов, гормонов и др.) в жидких средах: крови, лимфе, содержимом хрусталика, цереброспинальной жидкости и т. п.;

в) нарушение динамической упорядоченности и характера движения молекул и частиц в биосредах;

д) при облучении импульсами высокой интенсивности − изменение процессов синаптической передачи, нарушение процесса распространения токов действия.

Вероятны два вида кумуляции этих реакций.
Во-первых, накопление веществ с измененной биологической активностью, постепенное изменение рецепторов, изменения в ядрах клеток за счет прямого действия микроволн.
Во-вторых, рефлекторные изменения в клетках головного и спинного мозга и нервных сплетениях за счет поступления аномального потока импульсов от афферентных рецепторных зон, подвергающихся воздействию микроволн, или за счет поступления крови с изменениями под действием микроволн.

Большинство из рассмотренных реакций не должны критично зависеть от частоты воздействующих полей, что в основном и подтверждается в эксперименте. В основе этих реакций могут быть процессы, связанные с ориентацией молекул и их групп, с изменением динамического постоянства ионных соотношений, и другие подобные изменения.

С другой стороны, имеются экспериментальные и теоретические основания предполагать возможность резонансного поглощения микроволн белковыми молекулами. В качестве возможной причины резонансного поглощения выдвигают непрерывные изменения конфигурации молекул, связанные с перераспределением заряда.                ...

Интересно рассмотреть возможность непосредственного воздействия микроволн на регуляцию биологических процессов в живых организмах. Некоторые недавние сообщения (высокочастотное излучение мышц человека, действие микроволн на слуховой аппарат человека, раздражение инфузорий импульсами микроволн) свидетельствуют о правомочности такого рассмотрения.