Сайт СФУ
Сибирский форум. Интеллектуальный диалог
сентябрь / 2015

Сильные стороны слабых воздействий

Ежедневно мы пользуемся электрочайником, компьютером, микроволновкой, не задумываясь, что они дают электромагнитное излучение, влияющее на наше здоровье.

По некоторым данным, у работающих за монитором от двух до шести часов в сутки функциональные нарушения центральной нервной системы происходят чаще в среднем в 4,6 раза, болезни сердечно-сосудистой системы в два раза и т.д. Но отказаться от благ цивилизации уже невозможно… Вот где наступает ответственность учёных. Мы-то можем только верить или не верить в существование биополя человека, в то, что вода способна запоминать и хранить информацию, в то, что активность Солнца способна провоцировать социальные катаклизмы…

Жизнь подбрасывает всё новые сюрпризы из серии «очевидное невероятное». Достаточно вспомнить «сонную болезнь» в Казахстане. Зарегистрировано несколько случаев, когда люди чувствовали сильную слабость, а некоторые из них засыпали внезапно на много часов, а иногда и на несколько дней. Почему это происходит?..

В последние десятилетия многое из того, что раньше считалось мистикой, начали серьёзно изучать. Биофизикой слабых воздействий в Красноярске занимается группа учёных КНЦ СО РАН и Сибирского федерального университета. В их числе — кандидат физико-математических наук, и. о. заведующего лабораторией биологического действия низкоинтенсивных факторов НИЧ СФУ Владимир ЗАХВАТАЕВ.

От обвинений — к исследованиям

— Тему в конце XIX — начале XX века подсказала философия, и она оказалась верным путеводителем, — рассказывает Захватаев. — Именно российские учёные, всегда отличавшиеся глубоким философским осмыслением реальности, стали пионерами в исследовании воздействий слабых излучений на живые организмы — сложных и подчас спорных вопросов. Большой вклад в развитие данного научного направления внесли Александр ЧИЖЕВСКИЙ, Александр ГУРВИЧ, Влаиль КАЗНАЧЕЕВ, Николай ДЕВЯТКОВ, Михаил ГОЛАНТ. Отечественной науке всегда было присуще яркое творческое начало, в то время как западные учёные нередко страдают от излишней заботы о своем реноме. Если взять работы Гурвича, открывшего ультрафиолетовые (митогенетические) лучи очень малой интенсивности, генерируемые живой клеткой, то их поначалу не приняли на Западе.

— Но и в России находились противники теории Гурвича, и в своё время он подвергался гонениям как лжеучёный…

— Тем не менее в СССР это направление успешно развивалось, появилась целая научная школа. Сейчас эта тематика продолжает интенсивно исследоваться нашими учёными, опубликовано множество монографий… Заметно активизировались и западные коллеги. Конечно, в данной области науки ещё много спорного и неясного. Взять хотя бы недавние исследования Нобелевского лауреата Люка МОНТАНЬЕ, открывшего в своё время (в числе прочих учёных) вирус иммунодефицита человека. Монтанье изучал вопросы, связанные с очень слабыми водными растворами, по концентрации растворённого вещества почти неотличимыми от воды. Эти растворы обладали парадоксальными физико-химическими свойствами и, что совершенно неожиданно, воздействовали на живые организмы. Монтанье и его коллеги получили, в частности, свидетельства тому, что ДНК и РНК способны испускать слабое низкочастотное электромагнитное излучение. Это излучение способствует образованию в воде молекулярных ансамблей протяженностью от десятков нанометров. Более того, эти молекулярные ансамбли также способны излучать электромагнитные волны, что просто поразительно! Но, к сожалению, последние необычные результаты вызвали необычайно резкую реакцию некоторых учёных.

— Нечто подобное в своё время происходило и при публикации работ Чижевского, Гурвича и Казначеева…

— А сегодня некоторые из этих работ стали классическими. Так или иначе, уже появилось понимание того, что спорные вопросы в этой области требуют дополнительных исследований, а не обвинений. Хорошим примером тому является многолетний труд коллектива под руководством академика РАН Александра КОНОВАЛОВА, в ходе которого ряд гипотез Монтанье был подтверждён и открыты новые чрезвычайно важные явления в области высокоразбавленных растворов биологически активных веществ. Удалось напрямую показать, что в очень слабых растворах действительно могут образовываться молекулярные ансамбли в сотни нанометров, состоящие преимущественно из молекул воды, и именно эти ансамбли определяют необычные физико-химические свойства этих растворов и их действие на живые организмы.

Новые исследования прояснят, в чём правы и в чём, возможно, ошибаются современные учёные. Но уже сейчас так называемые слабые воздействия приносят огромную пользу. Подтверждением тому служит разработка в Советском Союзе в 1970-1980-х годах под руководством академика Девяткова и профессора Голанта медицинских методик, основанных на облучении человека слабым крайне высокочастотным излучением. Так возникло новое направление медицины — КВЧ-терапия, в которой минимизированы побочные эффекты.

Конечно, поводы для критики есть, и это совершенно нормально. Когда мы работаем со слабыми воздействиями, постоянно возникает проблема контроля экспериментальных параметров, влияющих на результат опыта (именно потому, что воздействие слабое). Замечено, например, что реакция животных и человека на такие воздействия после приёма известных всем нам антиоксидантов будет отличаться от случая, когда антиоксиданты не принимались. И всё же, несмотря на все трудности, к исследованиям подключаются всё больше научных коллективов. В частности, в Красноярске давно и плодотворно исследуют влияние действия малых доз ионизирующей радиации на биологические системы красноярские учёные Надежда КУДРЯШЕВА и Татьяна РОЖКО. Подключился к исследованиям профессор Рем ХЛЕБОПРОС и другие.

Обратная сторона Луны

Сегодня достоверно известно, что на живые организмы, в том числе растения, животных и человека, и на отдельные клетки могут оказывать благотворное или негативное влияние некоторые физические и физико-химические факторы, очень слабые по энергии и по интенсивности. Это действие распространяется не только на отдельные существа, но и на популяции. Со времён Чижевского известно, что вариации геомагнитного поля, обусловленные солнечной активностью, могут влиять на здоровье и самочувствие человека, его психологический настрой. Даже природный радиоактивный фон Земли, как утверждают учёные, оказывает существенное влияние на функционирование организмов.

Когда хотят подчеркнуть абсурдность какого-то явления или идеи, употребляют сакраментальную фразу, навеянную известным романом ПЕЛЕВИНА. Мол, что ЭТО, если не «влияние лунного света на загробную жизнь насекомых»? В каждой шутке — только доля шутки. Замечено, что у полицейских, пожарных и врачей «скорой помощи» в определённые дни лунного календаря прибавляется работы. В это время увеличивается число разного рода ЧП. И ещё. Казалось бы, как Луна может повлиять на экологию или экономику? Оказывается, ещё как может!..

— Мы исследуем воздействие на живое различных геофизических факторов, например лунно–солнечного прилива в земной коре, — говорит Захватаев. — При слове «прилив» сразу же возникает ассоциация с красивыми видами морских приливов, но в данном случае речь идёт о «невидимом» приливе в земной тверди, которая тоже колеблется под действием гравитации Луны и Солнца, подобно морю.

Сразу вспоминается и то, что величина прилива соответствует лунным фазам; наибольший прилив бывает на новую или полную Луну. С Луной связано множество поверий и домыслов. Конечно, на них нельзя основываться. Но высокоточные исследования последних лет чётко показывают согласованность ряда биологических процессов и фаз Луны.

Недавно мы предложили возможное объяснение этим результатам. Оно связано с тем, что гравитационный прилив приводит к изменениям концентрации радиоактивного газа радона в разломных зонах земной коры и, следовательно, к изменениям в мощности облучения. Опять «слабые воздействия»! Такая «лунная» модуляция биологических ритмов, в частности циклов размножения, может быть интересным эколого-экономическим фактором.

— Некоторые опытные лесники считают, что качество заготавливаемой древесины зависит от того, в какой фазе была Луна, когда деревья срубили...

— А эмпирическое правило учёных-аграриев вам известно? Подмечено, что вкусовые свойства, сохранность и некоторые другие качества плодов и заготавливаемых продуктов тоже могут зависеть от фазы Луны… Так что не исключено, что в регионах с большим выходом радона из земных недр на поверхность некоторые лесоводческие и агротехнические мероприятия лучше планировать с оглядкой на естественный спутник Земли…

Лучи-невидимки

Вот сижу сейчас за компьютером, а рядом — Wi-Fi роутер. И у соседей есть Wi-Fi, и в организациях, и торговых центрах… А вышки сотовых операторов, телевизионные передатчики? Прибавьте к этому излучение сотовых телефонов, мощность которых во много раз больше чем у Wi-Fi, а мы прикладываем их к голове. Повсюду и постоянно мы подвергаемся электромагнитному облучению!

— Важны не только естественные, но и антропогенные низкоинтенсивные факторы, их баланс, — поясняет Владимир Захватаев. — Человек долгое время жил в природной среде, в которой электромагнитные вариации были сродни, быть может, шелесту листьев и шуму дождя, поддерживая его психическое здоровье. Сейчас картина резко изменилась. Например, уровень низкочастотного электромагнитного шума в крупных городах наподобие Красноярска превышает уровень естественного фона в сотни раз, что аналогично влиянию магнитной бури средней интенсивности.

Несмотря на то что по отдельности факторы низкой интенсивности могут быть абсолютно безвредными, их совместное, синергетическое воздействие может оказаться cущественным. Возьмите «сонную болезнь» в Казахстане в районе бывших урановых разработок. Одна из рабочих гипотез гласит, что её причиной являются как раз слабые и безвредные по отдельности химические и радиационные факторы, которые, действуя совместно, дают негативный эффект. Это пока гипотеза, но есть множество экспериментальных подтверждений такого совместного воздействия.

КОММЕНТАРИЙ

Надежда КУДРЯШЕВА, доктор физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник Института биофизики КНЦ:

— Жизнь на Земле формировалась именно под влиянием низкодозовых эффектов — радиационных, химических, электромагнитных. Мы умеем жить только при естественном радиационном фоне. Именно низкодозовые воздействия заставляют наши организмы постоянно стимулировать свои защитные функции. Проводились эксперименты с мышами, когда их изолировали от естественного радиационного фона и химических примесей. При этом организмы мышей теряли свои защитные способности, слабели, и, в конце концов, популяция вымирала. Важно научиться прогнозировать действие низкодозовых эффектов. При определённых условиях они могут как стимулировать защитные функции организмов, так и приносить непоправимый вред. Как биофизик, я работаю с микроорганизмами – светящимися бактериями. При уменьшении концентрации радиоактивного вещества в пробирке наблюдаются эффекты активации – наши бактерии начинают лучше светиться… Эффекты есть, но пока мы только на пути к пониманию механизмов этих явлений. А они важны как с точки зрения экологии, так и с точки зрения медицины.

Очень важен вопрос о возможных масштабах этих явлений. Российские учёные установили, что низкоинтенсивное микроволновое облучение воды может увеличивать её токсичность, что в современных условиях абсолютно бесконтрольного применения мощных излучателей может повлиять даже на крупные объекты в биосфере. Такие явления необходимо всесторонне исследовать. Встаёт вопрос о создании системы электромагнитного мониторинга в крупных городах. И как раз в контексте синергетического действия потенциально вредных факторов (электромагнитное излучение, химическое загрязнение и малые дозы ионизирующей радиации) нужно проанализировать здоровье населения. В сотрудничестве с КНЦ СО РАН уже разрабатываем соответствующие методики и надеемся осуществить такой мониторинг в Красноярске в ближайшее время.

Возможные вредные побочные эффекты радиологических диагностических исследований — тема, которую мы также изучаем. Не исключено, что при определённых обстоятельствах малые дозы ионизирующей радиации, сравнимые с теми, что используются в диагностических целях, могут оказаться вредными. Например, есть ряд исследований, доказывающих, что терапевтическое облучение в малых дозах в младенческом возрасте может негативно отразиться на когнитивных функциях в период взросления. Проблема заключается в том, что малые дозы радиации действуют не обязательно через нарушения в ДНК — не так, как действуют высокие дозы. А соответствующие риски считаются по классической модели «высоких доз», которая, вообще говоря, здесь не применима. Всё это следовало бы учитывать при необоснованно «активном» применении мощных радиологических диагностических методов наподобие компьютерной томографии.

Новые подходы в медицине

— Факторы низкой интенсивности зачастую являются нейтральными, но при определённых обстоятельствах могут быть как вредными, так и полезными, — продолжает Владимир Захватаев. — Уже давно выявлено, что свет определённых цветов или крайне высокочастотное излучение малой интенсивности, сильно разбавленные растворы ряда биологически активных веществ или малые дозы ионизирующей радиации могут оказывать эффективное лечебное действие. Здесь очень многое определяется параметрами, дозировкой, продолжительностью и частотой воздействий, а также индивидуальными особенностями организма. И что важно, лечебное воздействие достигается с меньшими побочными эффектами, чем при традиционных подходах. Проблема же вредных побочных эффектов является критической для лечения многих заболеваний, например онкологических.

— Некоторые современные лекарственные препараты обладают сильными побочными эффектами, но ведь без них не обойтись…

— Оказывается, в некоторых случаях возможно применение лекарственных веществ в дозах намного меньших, чем традиционные. К примеру, коллективом под руководством профессора Елены БУРЛАКОВОЙ (РАН, Москва) было предложено применение транквилизатора феназепама в очень малых дозах, не вызывающих таких побочных эффектов, как сонливость, но сравнимых по эффективности с обычными дозами. Здесь как раз сработала методика высокоразбавленных растворов лекарственных веществ.

Новые подходы связаны именно с сохранением эффективности традиционных методов и существенным уменьшением побочных эффектов. Но всё же, несмотря на то, что уже получены обнадёживающие клинические результаты, до сих пор нет ясного понимания молекулярных механизмов терапевтического действия факторов низкой интенсивности, и это является основной причиной, тормозящей развитие этой области медицинской науки. Усилия должны быть направлены на решение этих вопросов.

— Заинтересованность в сотрудничестве с вашей лабораторией выразили ряд российских и зарубежных научных организаций, в том числе из Нидерландов, Швейцарии, Израиля, Германии. Какова тематика совместных исследований?

— Например, с коллегами из Института головного мозга, сознания и поведения (Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour) университета Радбода в городе Неймеген (Нидерланды) мы изучаем ряд вопросов, связанных с центральной нервной системой и низкоинтенсивными факторами. Речь идёт, с одной стороны, о лучшем понимании фундаментальных механизмов взаимодействия нейронов и функционирования нейронных сетей, а с другой — о прикладных аспектах. В этом направлении могут быть разработаны новые подходы к лечению некоторых неврологических заболеваний и психических расстройств…

Дело в том, что несколько десятков лет медицинская наука жила надеждами, что лучшее понимание генной природы заболеваний приведёт к решению самых важных проблем в медицине, позволит лечить многие тяжёлые недуги. Однако до сих пор мутации генов, решающим образом определяющие развитие, например шизофрении и ряда других психических расстройств, так и не найдены. Развитие этих заболеваний, по-видимому, в большой мере не зависит от индивидуальной генетической предрасположенности. Сегодня достигнуто понимание того, насколько важны негенетические механизмы влияния факторов окружающей среды в патогенезе некоторых заболеваний, основной причиной которых ранее считали мутации — повреждения ДНК. В этом направлении возможен значительный прогресс в медицине. Исследования механизмов биологического действия низкоинтенсивных факторов как раз позволяют лучше понять сложнейшую сигнальную систему клеточной саморегуляции в её непрерывном контакте с окружением клетки.

Кроме того, необходимо детально объяснить огромное число экспериментальных результатов, лежащих вне сферы применения классических механизмов биохимии.

Эксперты будущего

— Воздействия слабых факторов на живые организмы — это увлекательная область науки, — делится красноярский учёный Владимир Захватаев. — И в естественно-научном плане, и в философском она чрезвычайно богата концепциями, уходя корнями в идеи русского космизма. Эти исследования могут привести не только к уточнению принципов биологической организации, но и к новому осмыслению роли живого вещества в космических масштабах.

В. Казначеев, развивая идеи В. ВЕРНАДСКОГО и других представителей русского космизма, выдвинул концепцию о том, что информационно-энергетические потоки представляют собой одно из основных свойств живого вещества.

Возникает ряд новых интересных вопросов, скажем, в какой мере информационно-энергетические потоки в живом веществе связаны с процессами, протекающими в нём на квантовом уровне. Недавние эксперименты показали, что в некоторых белках и белковых комплексах при физиологических условиях возможны согласованные квантовые процессы переноса энергии, и эти процессы играют биологическую роль!

«Самого главного глазами не увидишь», — говорил Маленький принц своему другу Лису. Герой повести Сент-Экзюпери, конечно же, не имел в виду электромагнитное или другие виды излучений. Но очень уж актуально «незримое влияние» в наши дни, когда количество излучателей растёт в геометрической прогрессии, усиливается радиоактивная нагрузка. По мнению Владимира Захватаева, данное направление в ближайшее десятилетие станет чрезвычайно важным и в прикладном, и в фундаментальном плане. Эта новая область науки ждёт своих исследователей.

Вера КИРИЧЕНКО