
- •РЕФЕРАТ
- •СПИСКИ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ
- •Список используемых обозначений
- •Список используемых сокращений биологических терминов
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Мутации и мутагены
- •Мутация. Классификация мутаций
- •Типы мутагенов
- •Цитогенетические эффекты воздействия физических мутагенов
- •Ионизирующие лучи
- •Ультрафиолетовые лучи
- •Электромагнитное излучение
- •Природа электромагнитного излучения
- •Гамма-лучи
- •Рентгеновские лучи
- •Ультрафиолетовые волны
- •Видимый свет
- •Инфракрасное излучение
- •Микроволновые лучи
- •Радиоволны (исследуемый фактор)
- •Понятие электромагнитного излучения (ЭМИ) и поля (ЭМП)
- •Радиосвязь
- •Радиорелейная связь
- •Спутниковая связь
- •Сотовая связь
- •Мобильный радиотелефон
- •Значимые события из истории мобильной связи
- •Электромагнитное излучение сотовых телефонов как фактор окружающей среды
- •Существуют ли средства защиты от излучения мобильного телефона?
- •Выводы и рекомендации для пользователей мобильной связью
- •Механизмы биологических эффектов УВЧ излучения GSM диапазона
- •Методы исследования
- •Drosophila melanogaster как тест-объект в генетической токсикологии
- •Allium cepa как тест-объект в генетической токсикологии
- •Преимущества растительных тест систем
- •Метод ана-телофазного анализа хромосомных аберраций
- •Микроядерный тест
- •Материалы исследований
- •Методы исследования
- •Статистическая обработка результатов
- •Интегральная оценка мутагенного эффекта
- •Исследование зависимости эффектов от времени экспозиции (серия экспериментов №1)
- •Исследование эффективности экранирования излучения (серия экспериментов №2)
- •Исследование влияния на животный организм (серия экспериментов №3)
- •Серия экспериментов № 1
- •Результаты
- •Выводы
- •Серия экспериментов № 2
- •Результаты
- •Выводы
- •Серия экспериментов № 3
- •Результаты
- •Выводы
- •ВЫВОДЫ
- •СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
- •Приложение 1 Сводные таблицы по индексам
- •Приложение 2 Генетические нарушения
- •Приложение 3 Микроядра

дистанции и снижению эффективности защиты, обеспечиваемой проводными гарнитурами. С другой стороны, появились устройства, которые за счѐт эффектов экранирования и создания направленного излучения, позволяют добиться уменьшения безопасной дистанции6.
1.6.Механизмы биологических эффектов УВЧ излучения GSM диапазона
Влитературе представлен ряд возможных физических механизмов воздействия УВЧ излучения на живые структуры. Согласно классическим представлениям происходит нагревание тканей, что объясняют, например, зарегистрированной в экспериментах экспрессией генов теплового шока (Ruediger H.W., 2009). Тем не менее,
вбольшом числе экспериментов сколько-нибудь значимого нагревания зарегистрировано не было. Поэтому как считают многие исследователи, данный эффект
и другие скорее всего обусловлены |
нетепловым |
действием ЭМИ УВЧ |
|
(Weisbrot D., 2003; |
Diem E., 2005; Vian A., 2006; Dasdag S., 2009; Belyaev I.Y., 2009; |
||
Campisi A., 2010; |
Panagopoulos D.J., 2010). Ряд |
исследований |
были проведены под |
руководством акад. Н.Д. Девяткова и проф. О.В. Бецкого, где, в частности, было показано, что в ряде случаев облучение живого организма миллиметровыми волнами определѐнной частоты может производить заметный терапевтический эффект
(Девятков Н.Д., 1991; Бецкий О.В., 2007).
Физические механизмы этих эффектов интересно рассматривать на основе квантовомеханического подхода, либо с привлечением имеющихся косвенных экспериментальных данных. В настоящее время активно изучается структура квантовых взаимодействий (Gerard ′t Hooft, 2008). Большой вклад в расшифровку квантовой структуры электрослабых взаимодействий внесли Вельтман, т`Хоофт,
Вайнберг, Глэшоу, Салам и многие другие физики. Эти изыскания важны и для биологии, поскольку помогают разобраться в квантовых механизмах взаимодействия между ЭМИ и биомолекулами и объяснить причины эффектов.
Эрвином Шредингером было высказано предположение о том, что происхождение мутаций имеет квантовую природу. Согласно Э. Шредингеру в основе мутаций лежат «квантовые скачки» (Шредингер Э., 2002) – случайные флуктуации колебательной энергии (Matta Cherif F., 2010). Данные события маловероятны в естественных для организма условиях, но усиливаются под влиянием целого ряда факторов, например ЭМИ (Ладик Я., 1975). На основании его идей Уотсон и Крик предположили, что за происхождение точковых (генных) мутаций ответственны
6 Журнал "Самиздат" Эндрю Наганов Миф о безвредности мобильной связи
32
таутомерные сдвиги пар оснований ДНК (Matta Cherif F., 2010). Лѐвдин выдвинул
теорию, согласно которой, таутомерные превращения связаны с одновременным квантовомеханическим туннелированием протонов на водородных связях между парами оснований ДНК (Lowdin Р.О., 1963).
Клетка является многокомпонентной системой, поэтому изменения в ДНК могут возникать посредством воздействия на какой-либо клеточный компонент. То есть,
механизмы влияния УВЧ-излучения на ДНК могут быть как прямыми, так и
косвенными.
Во многих работах отмечается, что причиной повреждающих эффектов
ЭМИ УВЧ может быть индуцированный окислительный стресс (Иголкина Ю.В., 2009;
Dasdag S., 2009; Sharma V.P., 2009; Agarwal A., 2009; Campisi A., 2010). Так, в
экспериментах на клеточных культурах установлено, что УВЧ излучение вызывает повышение активности ферментного комплекса NADPH-оксидазы, который
локализуется на плазматической мембране (Friedman J., 2007). Активация этого
фермента приводит к увеличению продукции реактивных форм кислорода (РФК)
(Agarwal A., 2009). РФК нейтрализуются антиоксидантами, присутствующими в
клетках, как показано в работах (Guney M., 2007; Imge E.B., 2010). Если же образование РФК превышает нейтрализующие возможности антиоксидантной системы, то это ведѐт к окислительному стрессу (Agarwal A., 2009). РФК способны вызывать окислительное повреждение оснований ДНК и приводить к разрыву цепочек (Matta Cherif F., 2010).
Кроме того, РФК может приводить к окислению мембран (Toone W.M., 2001),
повреждению органелл (Sharma V.P., 2009; Matta Cherif F., 2010).
С позиции квантовой механики, можно предположить, что в данном случае происходит избирательное взаимодействие между атомами биомолекулы и квантами электромагнитного излучения с определенными характеристиками волны. Если энергия квантов электромагнитного излучения будет соответствовать энергии изменения квантового состояния атомов биомолекулы, то это может вызвать изменение ее свойств и структуры. Согласно основателю квантовой биохимии Сент-Дъердьи, изменения,
индуцированные в каком-либо месте макромолекулы, способны передаваться в другие
места за счѐт переноса энергии |
делокализованных электронов |
(Ладик Я., 1975). |
Результатом этого может являться, например, активация фермента NADPH- |
||
оксидазы (Friedman J., 2007). |
|
|
Как было установлено в |
исследовании (Trosić I, 2009), |
УВЧ излучение |
сотового телефона повреждает микротрубочки, которые ответственны за образование веретена деления. Это может приводить к возникновению хромосомных аберраций
33
типа отставаний и потерь хромосом (Прохорова И.М., 2005), что обнаружено в работах
(Песня Д.С. и Романовский А.В., 2010; Tkalec M., 2009).
Нетепловое действие может быть специфическим, когда имеет место резонансное взаимодействие на органном уровне, так и неспецифическим, при котором происходит спиновое и электронное возбуждение супрамолекулярных структур в
биологических жидкостях, находящихся в когерентном состоянии.
Интересна теория резонансного взаимодействия ЭМИ с организмами,
развиваемая Девятковым, Бецким и Голантом. В свете этой теории различные изменения в биологических системах связаны с так называемым острорезонасным эффектом. При этом изменение, например, конкретной ферментативной активности после воздействия ЭМИ проявляется лишь в узких полосах воздействующих частот.
Таких полос, чередующихся с полосами, в которых сколько-нибудь существенного изменения не происходит, может быть довольно много. Характер острорезонансного биологического действия зависит от частоты колебаний: одни резонансные частоты
влияют в большей степени на одни биологические процессы, другие – на другие (Девятков Н.Д., 1991; Бецкий О.В., 2007).
Большинство современных сотовых телефонов и другой аппаратуры бытовой связи способны при работе автоматически переключаться между тремя и более частотными режимами, e.g. (900/1800/1900). Поэтому, можно предположить, что при переключении этих режимов ткани и клетки подвергаются облучению на одной или сразу нескольких резонансных для них частотах. Кроме этого, вероятно, имеет значение характер несущей волны: модулированная (разговор по телефону) или не модулированная. Показано, что модулированное излучение сотового телефона индуцирует более высокую степень нарушения репродуктивной функции, чем немодулированное (Panagopoulos D.J., 2004). В другой работе отмечается значительный мутагенный эффект лишь от модулированного излучения (Franzellitti S., 2010).
Значительную часть массы клетки составляет вода. Она может находиться как в свободном, так и в связанном с клеточными компонентами виде, например, с белками и ДНК (Ладик Я., 1975; Matta Cherif F., 2010). При этом вода в условиях естественной среды и в составе биомакромолекул биосистем обладает чувствительностью к ЭМИ в широком диапазоне длин волн. Поэтому вода может быть посредником между ЭМИ УВЧ и конечными эффектами. Эффекты нетеплового действия УВЧ–излучения на воду могут быть связаны с изменением ее электрохимического и структурного состояния. Предложена теория,
согласно которой наведѐнное внешнее излучение конкретной частоты способно вызывать возбуждение собственного излучения воды, что объясняется синхронизацией
34