Влияние электромагнитного излучения на частотах молекулярных спектров поглощения и излучения атмосферного кислорода и оксида азота на прокариотические клетки (10.05.2011)

Автор: Пронина Елена Александровна

ПРОНИНА Елена Александровна

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

НА ЧАСТОТАХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ

И ИЗЛУЧЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО КИСЛОРОДА И ОКСИДА АЗОТА НА ПРОКАРИОТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ

03.02.03 – микробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

Саратов – 2011

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского Минздравсоцразвития России»

Научный консультант

доктор медицинских наук, профессор

Шуб Геннадий Маркович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

Миронов Андрей Юрьевич;

доктор медицинских наук, профессор

Крамарь Олег Григорьевич;

доктор медицинских наук

Антонов Валерий Алексеевич

Ведущая организация – Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ростовский государственный медицинский университет Росздрава».

Защита состоится «____»_________________ 2011 г. в _________ часов

на заседании диссертационного совета Д 208.008.06 при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Росздрава»

по адресу:

400131, г. Волгоград, площадь Павших Борцов, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России».

Автореферат разослан «_____» ________________ 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат медицинских наук,

доктор социологических наук, доцент М.Д. Ковалева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность проблемы

Важность исследований биологического действия электромагнитного излучения (ЭМИ) в настоящее время не вызывает сомнений у специалистов. С каждым годом растет число научных публикаций, посвященных данной проблеме и появляются все новые и новые идеи использования элекромагнитного излучения в медицинских и биотехнологических целях (Бецкий О.В., 2000; Бецкий О.В., Яременко Ю.Г., 2002; Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., 2005; Ефремов Ю.И., Кревский М.А., 2007; Кряжев Д.В., Смирнов В.Ф., 2009).

Установлено, что ЭМИ способно оказывать воздействие практически на все известные типы клеток. В течение последних лет сформулирован ряд гипотез о возможных механизмах действия ЭМИ на биологические системы (Frohlich H., 1968; Девятков Н.Д. и соавт., 1991; Grundler W. et al., 1992; Ситько С.П., Ефимов А.С., 1993; Бецкий О.В., 2004; Kaiser N., Squires G., Broadhurst T., 1995; Афромеев В.И., Субботина Т.Н., Яшин А.А., 1997, 1998; Гапеев А.Б., Чемерис Н.К., 1999; Гапеев А.Б. и соавт., 2007; Хадарцев А.А., 1999; Бецкий О.В., Девятков Н.Д., Лебедева Н.Н. 2000; Борисенко Г.Г., Полников И.Г., Казаринов К.Д., 2007; Казаринов К.Д., 2008). Однако проблема изучения влияния нетеплового действия ЭМИ крайне высоких частот (КВЧ) на клетки и организм в целом пока остается открытой.

Одним из актуальных направлений современной электромагнитобиологии является исследование физико-химических механизмов действия электромагнитного излучения на биологические системы различного уровня организации. Некоторые ЭМИ хорошо известны и давно используются, например ультравысокочастотное (УВЧ), сверхвысокочастотное (СВЧ), инфракрасное (ИК) и ультрафиолетовое (УФ) излучения. ЭМИ других частотных диапазонов, например КВЧ, исследуются и применяются сравнительно недавно.

Менее всего оказался изучен диапазон частот 1011-1014 Гц (терагерцовый диапазон), иногда его называют «черной дырой». Терагерцовые волны (ТГц-волны) лежат в диапазоне от сотен терагерц (длины волн более 3 мм) до сотен гигагерц (с длинами волн от 3 до 10 мкм), то есть между областью СВЧ-микроволн и инфракрасным диапазоном.

Освоение этой так называемой «терагерцовой щели» в спектре электромагнитных волн привлекает к себе большое внимание исследователей (McLaughlin C.V. et al., 2008; Takazato A., Kamakura M., Matsui T. et al., 2007; Sartorius B. et al., 2008; Carter S.G., Cerne J., Sherwin M.S., 2007; Nagai M., Tanaka K., Ohtake H. et al., 2004; Dexheimer S.L., 2007). Интерес к данному диапазону связан с перспективами широкого применения терагерцового излучения в фундаментальных и прикладных исследованиях.

Терагерцовый диапазон частот интересен прежде всего тем, что именно в нем находятся молекулярные спектры поглощения и излучения (МСПИ) различных клеточных метаболитов (NO, CO, активные формы кислорода и др.) (Башаринов А.Е. и соавт. 1968; Мериакри В.В., 2002; Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин А.В. и соавт., 2003; Rothman L.S., Barbe A., Chris Benner D. et. al., 2003; Betskyi O.V., 2005).

При электромагнитном облучении энергия излучения расходуется на переходы молекул из одного энергетического состояния в другое. Экзогенное воздействие ЭМИ приводит к изменению вращательной составляющей полной энергии молекул (Бецкий О.В., Девятков Н.Д., Кислов В.В., 1998; Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., 2001; Бецкий О.В., Кислов В.В., Лебедева Н.Н., 2004). При совпадении частоты проводимого облучения с частотой вращения полярных молекул возможна перекачка энергии излучения молекуле, сопровождающаяся увеличением вращательной кинетической энергии, что влияет на ее реакционную способность (Бецкий О.В., Девятков Н.Д., Кислов В.В., 1998).

Известно, что вращательные молекулярные спектры резонансного поглощения и излучения молекул важнейших клеточных метаболитов (NO, CO, O2, СО2) находятся именно в ТГЧ-диапазоне (Башаринов А.Е. и соавт., 1968; Креницкий А.П., Майбородин А.В., Бецкий О.В. и соавт. 2003; Киричук В.Ф., Креницкий А.П., Майбородин А.В. и соавт. 2006; Rothman L.S., Barbe A., Chris Benner D. et al, 2003).


загрузка...