Новые методы терапии сахарного диабета 1 типа. Радиогенетика, эпигенетика

Под действием внешних магнитных полей возникают обратимые структурные изменения мембран нервных и мышечных клеток как материальных носителей слабых биотоков деполяризации и реполяризации, являющихся источником биомагнитных полей (пондеромоторный эффект). Это сопровождается изменением мембранной проницаемости, направления и скорости течения многих биохимических реакций, катализируемых ферментами, фиксированными на клеточной мембране.

Происходят отчетливые изменения в деятельности нейронов коры головного мозга и подкорковых ядер (гипоталамус, таламус), ретикулярной формации ствола с формированием преимущественно тормозных реакций, торможением активности нейронов ретикулярной формации, подавлением адренергической активности ЦНС и стимуляцией парасимпатических отделов гипоталамуса.

Периферический отдел нервной системы отвечает на магнитотерапевтическое воздействие повышением порога возбуждения рецепторов покровных тканей различных видов чувствительности, в особенности болевых рецепторов, ускорением проведения импульса по восходящим и нисходящим нервным проводникам.

Для достижения всех компонентов лечебного действия магнитных полей курс магнитотерапии должен быть длительным. Каждая последующая процедура в ходе курса повышает и усиливает достигнутые результаты. Лечебные эффекты, полученные после курса из 8 – 12 процедур, стойкие и длительно сохраняются (до 3 – 6 месяцев).

Магнитотерапия относится к числу наиболее щадящих и легко переносимых методов физического лечения. Не вызывая заметных субъективных ощущений, сдвигов центральной гемодинамики, тепловых эффектов, магнитотерапия может широко применяться у больных пожилого и старческого возраста, детей, при тяжелой сопутствующей соматической патологии. Магнитотерапия натуральна и близка к сути человеческого организма, к той естественной физической среде, в которой организм находится с момента зачатия.

Магнитные поля хорошо сочетаются и комбинируются в лечебном процессе с другими физическими факторами.

Воздействие низкочастотным МП не сопровождается у большинства больных какими-либо ощущениями и другими реакциями, поэтому дозирование воздействия производится путем учета величины индукции в миллитеслах (мТл) и продолжительности процедуры в минутах.

В последние годы отчетливо обозначилась проблема поиска физического механизма биологического действия слабых электромагнитных полей и излучений. Эти факторы внешнего воздействия, слабые в энергетическом смысле, способны иногда оказывать достаточно сильный эффект на состояние или поведение биологического объекта. Такие свойства характерны для информационных воздействий, при которых интенсивность реакции объекта соразмерна не столько энергии фактора, сколько информационной значимости его для объекта и той доли энергии метаболизма, которая вовлекается в формирование его ответной реакции.

Обнаруженная (Трухан Э. М., Козлов О.) биологическая активность векторного потенциала электромагнитного поля расширяет класс биологически активных слабых (в энергетическом смысле) физических факторов.

Многие люди старшего возраста помнят, как перед показом в кинотеатрах основного художественного фильма шел краткий документальный фильм, рассказывавший о передовых достижениях в народном хозяйстве. Однажды вышел фильм под названием «Колдуны ХХ века, или Тайны тибетской медицины», где был показан киносюжет о необычном физическом опыте, который даже получил собственное название: феномен Руденко. Ученые воздействовали на организм человека (его фамилия была Руденко) электромагнитным излучением (резонансная частота – 1 ТГц) на расстоянии и вызывали самопроизвольные сокращения скелетных мышц подопытного. Но процесс полностью блокировался с помощью школьного магнитика, подносимого к телу вдоль траекторий внешних ходов, так называемых китайских классических меридианов цзин-ло.

Этот опыт показал, что даже незначительное влияние электромагнитных полей очень малой мощности серьезно влияет на организм человека. Рассмотрим этот момент упрощенно, так как от этого зависит понимание процессов.

Все пространство вокруг нас пронизано различными физическими полями: гравитационным (поле притяжения земли и других объектов), электромагнитным (взаимодействующим с электрическими зарядами и являющимся совокупностью электрического и магнитного полей) и другими. Человек постоянно находится под воздействием полей, создаваемых землей, солнцем, другими планетами, а также банальными бытовыми приборами и проводами, по которым течет электрический ток (рис. 1).

Рассмотрим простой пример, чтобы понять, что же такое поле. Стрелка компаса смотрит на север, где бы мы ни находились, под воздействием сил магнитного поля земли. Она располагается вдоль линии, соединяющей южный и северный магнитные полюса земли. Эта линия называется в физике силовой линией поля. Вектор, касающийся ее в любой точке, характеризует магнитное поле в этой точке. Так как эти линии пронизывают все окружающее нас пространство, то множеством векторов мы можем охарактеризовать поле и его влияние на помещенный в любое место объект. В случае магнитного поля такой вектор называется вектором магнитной индукции и обозначается B.

Магнитная индукция B определяет, с какой силой магнитное поле действует на движущийся в нем с определенной скоростью заряд. Например, зная значение магнитной индукции поля магнита, можно определить силу, с которой он притягивает или отталкивает провод с током (ток – движение заряженных частиц). Магнитная индукция напрямую связана еще с одной важной характеристикой – векторным потенциалом A (рис. 3).

Первые упоминания о характеристике, соответствующей в современных терминах векторному потенциалу, относятся к середине XIX века. Ею оперировало множество известных ученых (М. Фарадей, В. Вебер, Ф. Нейман, У. Томсон, Г. Кантор, Д. Максвелл). Максвелл рассматривал его как «электротоническую напряженность», характеризующую «количество магнитных силовых линий, проходящих через поверхность». Впоследствии, после появления уравнений Максвелла, векторный потенциал A начали рассматривать как вспомогательную математическую величину, упрощающую теоретические расчеты и помогающую исследовать распределение магнитного поля в пространстве (индукция магнитного поля B = rotA) и не претендующую на самостоятельный физический смысл.

Физический механизм действия векторного потенциала основан на том, что он изменяет фазу волновой функции частиц. Чтобы понять, что это значит, давайте разберемся, во-первых, что такое изменение фазы, а во-вторых, что такое волновая функция.

Для простоты рассмотрим изменение фазы на примере синусоидальных колебаний. Для понимания удобно рассмотреть понятие «разность фаз». Разностью фаз двух одинаковых колебаний можно назвать их сдвиг относительно друг друга, как показано на рисунке.

В случае двух колебаний, изменяя фазу одного из них, мы соответственно увеличиваем или уменьшаем разность фаз между ними. Наглядный пример важности данной характеристики – трагедия на мосту близ города Анжур во Франции в середине ХIХ века: рота солдат шла в ногу (соответственно, разность фаз колебаний, создаваемых силой шага каждого из солдат, была нулевой, фаза одинакова), мост раскачался из-за сложения сил и рухнул, что стало причиной гибели 226 человек. С тех пор солдатам разрешено идти вольным шагом при проходе мостов. В таком случае подобных происшествий не происходит (из-за различия в фазах и, как следствие, уравновешивания сил). Это пример того, насколько эффективным может быть грамотное влияние на фазу какой-либо физической величины.

Теперь давайте разберемся, что такое волновая функция. Это один из ключевых терминов квантовой механики. Говоря простым языком, это характеристика, от которой зависит вероятность того, что рассматриваемая нами частица (например, электрон, являющийся частью атомов, из которых состоит весь окружающий нас мир, и мы в том числе) находится в данной точке. Соответственно, изменяя вероятность, мы, например, можем влиять на положение частицы в пространстве. Все это значит, что с помощью векторного потенциала мы можем, действуя на квантовом уровне на фазу волновой функции, влиять на макросистемы (например, на организм человека, воду и т. д.) с очень высокой эффективностью.

Экспериментально это явление наглядно проявляется в эффекте Ааронова – Бома в виде смещения полос электронной плотности на экране при интерференции электронных волн от двух щелей в вакууме; в периодическом изменении суммарного тока с ростом приложенного A при интерференции параллельных токов через микрополукольца в проводнике при низких температурах; в эффекте Джозефсона при туннелировании электронных пар сквозь тонкий зазор между двумя сверхпроводниками. Эти физические явления обнаружены экспериментально и уже находят практическое применение.

Обнаруженная биологическая активность векторного потенциала удивительно похожа на активность других слабых полей и излучений, найденную во многих лабораториях, в том числе и в нашей. Теоретические соображения о квантово-физическом механизме воздействия векторного потенциала на молекулярные объекты говорят о возможности воздействия его на структуру водной системы в качестве первичной мишени воздействия.

В ряде экспериментов с кровью доноров, имеющих некоторые патологии, было обнаружено, что действие векторного потенциала на кровь in vitro приводит к изменениям, которые можно рассматривать как терапевтические.

Так, скорость оседания эритроцитов после обработки уменьшается, если она была выше нормы, и увеличивается в обратном случае; скорость пролиферации лимфоцитов в крови доноров с пониженным иммунным потенциалом (туберкулезные и онкологические больные) возрастает на десятки процентов. У мышей, подвергнутых получасовой экспозиции векторным потенциалом, на третьи сутки существенно возрастает фагоцитарная активность нейтрофилов.

Изменение свойств водной фазы векторным потенциалом (и другими факторами информационного воздействия) на системном уровне выражается в активации защитных сил организма, в частности репарационных процессов. Это хорошо видно, например, при воздействии на кровь доноров, подвергнутую действию ионизирующей радиации. Так, при гамма-облучении от источника 137Cs крови здоровых доноров в дозе 1 Грей в эксперименте наблюдалось появление хромосомных аберраций в лимфоцитах с частотой, значительно превышающей интактную фоновую величину. Однако выдерживание облученной пробы крови в течение часа в бесполевом векторном потенциале снижало общую частоту проявляемых аберраций на 20%, а аберраций типа колец и дицентриков – в 2 – 2,5 раза. Выявленное снижение частоты сложных аберраций хромосом и аберрантных метафаз может свидетельствовать о репарационном эффекте действия векторного потенциала. Важно отметить, что уровень спонтанных аберраций в крови при воздействии самим векторным потенциалом не повышается.

Испытания источника векторного потенциала на онкологических больных, проведенные в МНИОИ им. П. А. Герцена под руководством д. м. н. Р. К. Кабисова на контингенте 180 больных, показали у 85% пациентов улучшение состояния по части снижения болевого синдрома, уменьшение ранних лучевых повреждений, улучшение трофики пересаженных кожных лоскутов, стимуляцию послеоперационных репаративных процессов. Случаев ухудшения состояния не зарегистрировано.

В статье Имри и Уэбба в журнале Scientific American (апрель 1989) упоминается эффект Ааронова – Бома и подчеркивается важность и перспективность открытия влияния векторного потенциала на фазу волновой функции электрона. Электроны изменяются, таким образом, только по их интерференционным свойствам. Возможность изменения фаз волновых функций электронов посредством поля векторного потенциала в свободном от магнитного поля пространстве открывает возможность обработки субстратов различного вида.

ЛИТЕРАТУРА:

Аносов В. Н., Трухан Э. М. Новый подход к проблеме воздействия слабых магнитных полей на живые объекты. Доклады РАН, 2003, т. 392, №5, рр. 689 – 693.

Трухан Э. М., Аносов В. Н. Векторный потенциал и биологическая активность слабых полей. Физика взаимодействия живых объектов с окружающей средой: Сб. науч. тр. под ред. В. Н. Бинги. М.: МИЛТА, 2004, рр. 71 – 86.

Уиттекер Э. История теории эфира и электричества. М.-Ижевск: Dynamics, 2001, 511 с.

Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория поля. М.: Физматгиз, 1960, 400 с.

Aharonov Y., Bohm D. Significance of electromagnetic potential in quantum theory. Phys. Rev., 1959, v. 115, рр. 485 – 492.

Чирков А. Г., Агеев А. Н. О природе эффекта Ааронова – Бома. ЖТФ, 2001, т. 71, №2, рр. 16 – 21.

Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. М.: Мир, т. 9, 1967, 259 c.

Tonomura A., Osakabe N., Matsuda T., Kawasaki T., Endo J., Yano S., Yamado H. Evidence for Aharonov – Bohm effect with magnetic field completely shielded from electron wave. Phys. Rev. Lett., 1986, v. 56, №8, рр. 792 – 795.

Имри Дж., Уэбб Р. Квантовая интерференция и эффект Ааронова – Бома. В мире науки, 1989, №6, рр. 24 – 31.

Gelinas R. C. Apparatus and method for transfer of information of curl-free magnetic vector potential field. Patent US 4.432.098, 14.02.1984.

Puthoff H. E. Communication method and apparatus with signal comprising scalar and vector potentials without electromagnetic fields. Patent US 5.845.220, December, 01, 1998.

Аносов В. Н., Трухан Э. М. Новые аспекты проблемы биологической активности низкоинтенсивного лазерного излучения. Физика взаимодействия живых объектов с окружающей средой: Сб. науч. тр. под ред. В. Н. Бинги. М.: МИЛТА, 2004, рр. 15 – 42.

Трухан Э. М., Аносов В. Н. Векторный потенциал как канал информационного воздействия на живые объекты. Биофизика, 2007, т. 52, №2, рр. 376 – 381.

Аносов В. Н., Заико В. М., Новоселецкий В. Н., Сускова В. С., Трухан Э. М., Цыпин А. Б. Воздействие векторного потенциала на живые объекты в лабораторных условиях. Медицинская кибернетика в клинической практике: Сб. науч. тр., т. 1. М.: ГВНК им. Н. Н. Бурденко, 2004, рр. 304 – 318.

Трухан Э. М., Аносов В. Н., Новоселецкий В. Н., Абрамов В. Ю. Чувствительность реакции антиген-антитело к вариации векторного потенциала. Открытое образование, 2006, №3, рр. 401 – 402.

Аносов В. Н., Заико В. М., Трухан Э. М., Цыпин А. Б. О воздействии векторного потенциала на биологические свойства воды: Тез. докл. III Съезда биофизиков России. Воронеж, 2004, т. 2, рр. 614.

Аносов В. Н., Егоров Ю. В., Трухан Э. М. Влияние векторного потенциала на индекс двигательной активности инфузорий-спиростом. Физические проблемы экологии (экологическая физика): Тр. IV Всеросс. конф. М.: МГУ, 2004, рр. 195 – 196.

Аносов В. Н., Заико В. М., Сусков И. И., Трухан Э. М., Цыпин А. Б. Радиопротекторное влияние поля векторного потенциала на кровь человека: Тез. докл. III Съезда биофизиков России. Воронеж, 2004, т. 2, рр. 613 – 614.

Айлер А. Химия кремнезема. М.: Мир, 1982, ч. 1, р. 295.

Применение модулированных электромагнитных полей

в медицине и биологии

Свыше ста лет, начиная с работ Пастера, ученые ищут причину феномена зеркальной асимметрии биоорганического мира. Обнаруженные эффекты воздействия на живой организм вращающихся электромагнитных полей поставили перед биофизиками задачу исследования электродинамических свойств биоткани как хиральной среды.

Хиральность (киральность) – отсутствие симметрии относительно правой и левой стороны. Например, если отражение объекта в идеальном плоском зеркале отличается от самого объекта, то объекту присуща хиральность. В 1816 году Огюстен Жан Френель высказал идею о том, что световые волны – поперечные. Френель объяснил и явление поляризации света: в обычном свете колебания происходят хаотично, во всех направлениях, перпендикулярных направлению луча. Но пройдя через некоторые кристаллы, например исландский шпат или турмалин, свет приобретает особые свойства: волны в нем колеблются только в одной плоскости. Образно говоря, луч такого света подобен шерстяной нитке, которую продернули через узкую щель между двумя острыми лезвиями бритвы. Глаз человека лишь в редких случаях и с трудом может отличить обычный свет от поляризованного, однако это легко сделать с помощью простейших оптических приборов – поляриметров.