мая 01 2003

МАГНІТНЕ ПОЛЕ ЯК ФАКТОР ЗБУРЕННЯ ЕКОСИСТЕМИ

Опубликовано в 17:36 в категории Чистота воды и здоровье

МАГНІТНЕ ПОЛЕ ЯК ФАКТОР ЗБУРЕННЯ ЕКОСИСТЕМИ

Б.А.Баран, О.Я.Березюк, В.М. Голонжка

Технологічний університет Поділля, м.Хмельницький

Вода є основною складовою біосфери, яка визначається високою просторовою упорядкованістю та точною часовою координацією фізико-хімічних процесів у клітинах. Існування такого стану зумовлюється безперервним обміном речовин, енергією та інформацією між організмом і навколишнім середовищем, що є однією з характерних і універсальних властивостей живих систем. Одним з каналів обміну речовин у клітинах є водне середовище. Тому існують певні вимоги стосовно чистоти води, яку використовують живі організми, в тому числі і людина. Однак, порушення нормального функціонування живих клітин можуть викликати не лише сторонні домішки у воді, але і енергетичні збурення, зокрема дія магнітного поля. В процесі еволюційного розвитку живі організми певною мірою адаптувалися до природного фону електромагнітних полів. Підвищення сонячної активності на деякий час викликає зростання напруженості геомагнітного поля ("магнітні бурі"), що позначається на життєдіяльності живих організмів. Науково-технічний прогрес не лише збільшив електромагнітний фон Землі, але і вніс якісні зміни. В результаті техногенної діяльності з’явилися електромагнітні випромінювання міліметрового діапазону. Міліметрове випромінювання позаземного

походження інтенсивно поглинається атмосферою Землі, тому живі організми не мають адаптації до цих хвиль.

До основних джерел електромагнітних полів (ЕМП) антропогенного походження відносяться телевізійні і радіолокаційні станції, високовольтн лінії електропередач і т.п.

Процеси взаємодії ЕМП з живою клітиною і живим організмом досить складні і на даний час не достатньо з’ясовані. Живі організми, що складаються з багатьох клітин, які в свою чергу містять велике число молекул та йонів, самі є джерелом електромагнітних коливань в широкому діапазоні частот. Еволюція біооб’єктів проходила під дією зовнішніх (екзогенних) та внутрішніх (ендогенних) ЕМП. Окреме місце займає питання впливу зовнішніх ЕМП на середовище, в якому відбуваються біохімічні процеси, тобто на воду. Коли ЕМП низької інтенсивності не викликають нагрівання тканини, але виявляють інші значні ефекти, говорять про інформаційну або керівну дію ЕМП [1].

Характер реакції організмів на ЕМП залежить не від величини електромагнітної енергії, а від модуляційно-часових параметрів ЕМП, від того, на які власне системи організму відбувалася їх дія при інших однакових умовах. Величина  тієї чи іншої реакції не лише не пропорційна інтенсивності ЕМП, але в ряді випадків зменшується при зростанні інтенсивності [2]. Це було підтверджено результатами робіт [3], в яких досліджувався вплив конфігурації магнітного поля на процес йонного обміну у водному середовищі.

При інформаційній дії ЕМП змінюються характер і швидкість передачі інформації всередині організму, процес формування умовних рефлексів, кількість ключових ферментів енергетичного обміну і т.д. [1]. Зміна фізико-хімічних властивостей води під впливом магнітного поля зумовлює якісну зміну води, як носія інформації.

Одним із шляхів передачі інформації в клітинах є синаптична передача нервових імпульсів. Постсинаптична мембрана містить рецептори для нейромедіаторів. При збудженні нервового закінчення і дії ацетилхоліну на нікотинові рецептори скелетного м’язового волокна активуються канали, проникні для Na+  і K+, що викликає деполяризацію – збуджувальний постсинаптичний потенціал [4]. Існують також окремі місця зв’язування Mg2+, Zn2+ і H+, які пригнічують потік йонів через активований канал. У подіях, що пов’язані з міжклітинною і внутрішньоклітинною сигналізацією, важливу функцію виконують йони кальцію (кальцієвий сигнал)[4]. В роботі [5] було показано, що в залежності від режиму магнітної обробки розчину, рух йонів в мікропорах сорбенту може значним чином як прискорюватися, так і сповільнюватися. Таке явище безперечно відбувається на швидкості передачі нервових імпульсів.

В нашій роботі було досліджено вплив зовнішнього ЕМП на рухливість йонів деяких електролітів у водному середовищі. Магнітна обробка розчинів проводилася за допомогою апарату для магнітотерапії "Алімп". Відповідні розчини розміщували в центрі соленоїда і піддавали дії ЕМП з індукцією 5 мТ при частоті 100 Гц протягом 30 хв (оптимальні умови, підібрані експериментально). Після цього вимірювали еквівалентну електропровідність розчинів ("Измеритель универсальный Е7–11"). Паралельно проводили вимірювання електропровідності контрольних розчинів, які не проходили магнітну обробку. Середньостатистична похибка вимірювання ±0,5 %. В таблиці наведено значення еквівалентних електропровідностей розчинів  деяких електролітів при нескінченному розведені (λ0 – контрольні розчини, λ0m – розчини після магнітної обробки).

Результати      дослідів показали, що за даних умов дії зовнішнього ЕМП на розчини рухливість йонів зростає і залежить від їх природи. Найбільша кореляція цього зростання спостерігається з величиною ΔSII – зміною ентропії при переході від ближньої гідратації йонів до дальньої. Найбільші ефекти виявлено у випадку йонів Cs+ і K+ , для яких гідратація вважається від’ємною.

Таблиця

Вплив магнітного поля на електропровідність розчинів деяких йонів

Йон

ΔSII, Дж·моль-1 · Κ-1

[7]

λ0, См · см2 · моль-1

λ0m, См · см2 · моль-1

λ0m/ λ0, %

Хлориди

Cs+

K+

Na+

-56,3

-40,6

  -0,9

153,1

149,8

126,4

170,1

162,5

134,4

11,1

  8,5

  6,3

Нітрати

Cs+

K+

Na+

Ag+

-40,8

-25,1

 14,6

   8,4

148

145

    121,5

    133,3

170

163

   130,8

   138,4

14,9

12,4

  7,7

  3,8

Результати дослідів показали, що за даних умов дії зовнішнього ЕМП на розчини рухливість йонів зростає і залежить від їх природи. Найбільша кореляція цього зростання спостерігається з величиною ΔSII – зміною ентропії при переході від ближньої гідратації йонів до дальньої. Найбільші ефекти виявлено у випадку йонів Cs+ і K+ , для яких гідратація вважається від’ємною.

Одна з найважливіших і найпоширеніших транспортних систем у клітинах тварин відповідає за перенесення йонів Na+ і К+ через клітинну мембрану. Ця система відома як Na+ - К+ - помпа і здійснює утримання великої концентрації К+  і малої концентрації  Na+ всередині клітини (порівняно з зовнішнім середовищем)[4]. Різна зміна рухливості йонів, а також різна зміна їх швидкості в порах мембран внаслідок дії магнітного поля [5] порушує нормальну роботу клітин. Активний транспорт Na+ і К+ забезпечується енергією розщеплення аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ):

АТФ + Н2О  → АДФ + Ф + Н+

Дія магнітного поля на розчини гальмує процес гідролізу АТФ [7], що в свою чергу сповільнює транспортування відповідних йонів через пори мембрани. 

Крім того, при вимірюванні числа переносу йона Ag+ в системі

Ag | Ag+(0,1н) || Ag+ (0,01н) | Ag

встановлено, що після дії магнітного поля (умови магнітної обробки аналогічні попереднім дослідам) потенціал такої системи зменшується, а число переносу йона Ag+ зростає на 3,5 %. Зміна потенціалу гальванічної системи з переносом йонів означає зміну мембранного потенціалу клітин, що також призводить до погіршення їх функціонування.

Література

1. Куклев Ю.И. Физическая экология. – М.: Высшая школа, 2001. –  С. 137–144.

2. Пресман А.С. Электромагнитные поля и живая природа. – М.: Наука, 1968. – 234с.

3. Баран Б.А., Дроздовський В.Б. // Вісник Технологічного у-ту Поділля. – 1999. -№6. – С.174-177.

4. Костюк П.Г., Зима В.Л., та ін. Біофізика. – К.: Обереги, 2001. – 544с.

5. Баран Б.А. // Вимірювальна та обчисл. техніка в технолог. процесах. – 1997. - №2. – С.50-53.

6. Крестов Г.А. Термодинамика ионных процессов в растворах. – Л.: Химия, 1984. – 272с.

7. Баран Б.А . //Науковий вісник Ужгородського університету.  Серія "Хімія".-1999.-вип.4.-С.154-156.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.