NMBT Group. Новые медико-биологические технологии.


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИМПУЛЬСНОГО СЛОЖНО МОДУЛИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8

Для понимания механизма реакций функциональных систем живого организма в ответ на действие ЭМП в большой степени подходит определение, в котором поле рассматривается как воздействующий информационный фактор на систему, вызывающий реакции системы, которые приводят к нетривиальному ходу спонтанных процессов (нетривиальный - такой ход, вероятность которого не является максимальной) [9]. Из данного определения вытекает, что для реагирования системы нужна трансляция внешнего сигнала на внутренний стимул системы, а чтобы ход спонтанных процессов был нетривиальным, нужны амплификация и трансформация этого действия, использующие дополнительный источник энергии. Отсюда функциональная система (биологическая структура) отражает взаимодействие информационных сигналов и энергетических воздействий и является результатом ограничений, которые накладывают информационные воздействия на спонтанные термодинамические изменения, т. е. этот процесс можно назвать нетривиальным осуществлением спонтанных реакций, позволяющих выделить систему из окружающей среды и поддержать ее равновесие. В известных работах вполне определенно доказано, что термодинамика и регуляция биологических систем связана информационными процессами [9,13,14].

В процессе эволюции живая природа использовала естественные ЭМП внешней среды как источник информации, обеспечивающий непрерывное приспособление организмов к изменениям различных факторов внешней среды. На основе этого можно объяснить высокую чувствительность организмов к изменениям ЭМП, несущим информационные сигналы. Эффекты суммации таких сигналов в биосистемах осуществляют "настройку" этих систем на восприятие ЭМП с определенными параметрами. Нарушение регуляторных функций в биосистемах появляется при неадекватных интенсивностях воздействующих ЭМП, вносящих электромагнитные помехи, что ставит живой организм в зависимость от изменения параметров внешних ЭМП [1].

Если говорить об информации из внешней среды, то преимущества ЭМП по сравнению с другими носителями информации - звуком, светом, запахом и т. д. очевидны. ЭМП инфранизких и низких частот способны проникать во все среды обитания живых организмов - в глубины морей и океанов, толщу земной коры и, конечно, в живые ткани живых организмов. Информация с помощью ЭМП может передаваться на любые расстояния по планете и при любых метеорологических условиях. Сезонные, месячные, суточные периодические изменения метеорологических факторов согласованы с периодическими изменениями гео- и гелиоэлектромагнитных полей, на что очень четко реагируют живые организмы, соответственно изменяя свою экзо- и эндогенную деятельность [17].

Анализ наиболее существенных научных исследований показал, что теория информации не оказала существенного влияния на биологию и на ее отрасль - медицину. Этому есть реальные причины. Первая причина - исследователи считают, что не оправдались ожидания на математическую тождественность информации и энтропии. Вторая причина - полученный результат по относительной пропускной способности каналов связи, верный с математической точки зрения, оказался неверным на практике, что поколебало доверие к теории информации вообще. Третья причина - исследователи выдвигают главное критическое замечание против использования в экологической физиологии теории информации, заключающееся в том, что она не связана с семантикой, т. е. со смыслом информации по отношению к рассматриваемой среде.

Главными же причинами такого положения дел являются "официальные догмы" в физике, сформированные на протяжении последнего полувека. По канонам этих догм воздействие электромагнитных волн (особенно низкочастотных) на живые организмы рассматриваются как процесс, основанный на принципах движения Бернулли (броуновское) и теории Дебая [16], в то время как реально процесс движения в распределенных системах (к которым относятся живые организмы) проходит по принципу Даламбера - этот принцип вообще не рассматривается в физиологии и медицине именно по вышеназванным причинам.

Использование принципа Даламбера и информационной теории динамических систем позволило произвести расчеты, экспериментально подтвердить их и в дальнейшем доказать наличие фундаментальных свойств живых организмов (или их органов) формировать ответ-сигнал на воздействие низкочастотных модулированных импульсов ЭМП, носящих информационный характер. Следует отметить, что характер ответ сигнала достоверно отражает функциональные и морфологические (анатомические) свойства живого организма в реальном масштабе времени [4]. На практике это означает возможность управления обменными процессами (функционированием органов, целыми организмами) по системам динамической и статической обратной связи с помощью информационных сложно модулированных электромагнитных полей, близких по своим параметрам к естественным полям биосферы [15].

Оценку информационной структуры воздействия инфранизкочастотных и низкочастотных электромагнитных полей на живой организм следует начать с энтропийной характеристики видов этих полей.

Известно положение, согласно которому биологическая система является открытой и неравновесной, поэтому постоянный обмен веществ тесно связан с поступлением энергии из окружающей среды. Термодинамическим условием существования этого обмена является неравновесность системы. Периодический характер электромагнитных процессов биосферы воздействует не только на систему термодинамических сил, поддерживающих существование живых организмов в "неравновесном режиме", но и определяется информационным воздействием. Однако, какой вид, форму должно иметь ЭМП биосферы или подобное ему искусственное ЭМП, чтобы иметь "возможность" воздействовать на живой организм информационными сигналами. Очевидно такие ЭМП должны обладать высокой энтропией.

Если рассматривать живой организм с позиции Шредингера [13] , опираясь на второе начало термодинамики, то нетрудно заметить, что энтропия веществ выделяемых организмом, выше энтропии потребляемых им веществ, т.е. делается заключение о том, что организм "питается отрицательной энтропией". Отток энтропии в окружающую среду приводит к формированию неравновесности открытой системы живого организма. Это означает, что организм и биосфера в целом не изолированные, но открытые системы, обменивающиеся с окружающей средой и веществом, и энергией. Самоорганизация и эволюция открытых биологических систем на всех уровнях, начиная с клетки и кончая биосферой в целом, происходит вследствие оттока энтропии в окружающую среду. Земля получает энергию от Солнца в виде мощного электромагнитного потока, включая инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Согласно обоснованным оценкам [13], поток энергии, достигающий Землю, равен

Такое же количество энергии экспортируется вновь, но при более низкой температуре. Плотность оттока энтропии на один квадратный метр составляет

Эта величина, представляющая верхний предел экспорта энтропии Землей, ответственна за биологическое развитие и эволюцию. Таким образом, само существование биосферы можно рассматривать как стационарный процесс, реализуемый на фоне грандиозного необратимого процесса охлаждения Солнца.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8