В настоящее время основное внимание к электромагнитным полям связано с их воздействием на население. Им приписывается негативное влияние на органы и системы организма , вызывающие как органические, так и психические патологии. Многочисленные данные медицинской статистики и специальных исследований показали, что основную роль играют магнитные взаимодействия, участвующие в регулировании биохимических процессов в организмах.
Слова «электромагнитное поле» в настоящее время у подавляющей части населения заходящего в Интернет , ассоциируются с вредным влиянием на здоровье. Разумеется, все учились как минимум в средней школе и знают о радио, телевидении и прочих умных вещах ,но это привычно и неинтересно никому , кроме специалистов. А чтобы говорить и писать о не очень понятном , но «общеизвестном» губительном действии полей, специалистом быть не нужно. Этот тезис прочно внедрен в общественное сознание. Есть и практические последствия. Если рекомендация обматывать череп алюминиевой фольгой вполне безобидна , то назойливая продажа средств измерения полей это уже покушение на карман, хотя и оправданное получением действующего прибора. Но полным шарлатанством является предложение «средств защиты» в виде неких изделий , реальное действие которых сводится исключительно к «поглощению» существенной суммы.
Есть у данной тематики и экзотический аспект. Он связан с предполагаемым влиянием полей на умственную деятельность. Здесь простор для фантазии не ограничен рамками какого –либо знания. Наиболее известные проявления – легенды о «психотронном» оружии и массовом зомбировании.
Однако следует отметить ,что не очень грамотные идеи о действии электромагнитных полей на организмы плодятся под влиянием вполне серьезных научных источников. Данная тема занимает существенное место в биологии и медицине. При этом важной особенностью является неразрывная связь с физикой. Характер этой связи полезно рассмотреть в историческом плане. Практическое знакомство началось с электрических разрядов. Самые заметные – молнии , но они проходили больше по ведомству различных религий. В реальной природе существовали электрические скаты и им подобные , которые пользовались разрядами для охоты и защиты. При этом, видимо, доставалось и рыбакам. Достойно упоминания , что уже в древности их применяли в медицинских целях для чего- то вроде электромассажа. Когда «добывать» электричество научились искусственно , его биологическое действие сразу стало предметом использования и параллельно изучения. И так хорошо получилось ,что удалось установить закономерности действия электрических токов на определенные области и точки организмов. На их основе развилась фундаментальная теория клеточных потенциалов. Ее суть в том ,что можно предсказать реакцию организма на электрическое воздействие , если определить изменение электрического потенциала клетки. А это уже чисто физическая задача, которая решается на основе знания о физических свойствах материала, из которого состоит организм. Решается также и «обратная» задача. То есть по электрическим параметрам можно следить за состоянием организма или его частей. В результате разработаны различные электростимуляторы , а также методы диагностики – ЭКГ, ЭЭГ и пр.
Однако эта благополучная картина распространяется только на случаи искусственного создания электрических полей в объеме организмов с помощью электродов.
В природе действие электрических полей менее определенно в том смысле, что его трудно контролировать. Как известно электрическое поле сопровождает практически все природные явления в атмосфере. При достижении пробойных величин оно проявляется в виде разрядов. Это уже упомянутые молнии или известные по описаниям морских путешествий «огни Святого Эльма» . В быту с разрядами сталкивается каждый, прикоснувшись в сухую погоду к проводящему предмету. Они же являются причиной чувствительности различных животных к приближающейся грозе. Дело в том, что на кончиках волос , усиков и т.п. в сильном поле возникают микроразряды ,создающие ощутимые механические импульсы. Еще одним следствием может быть образование озона, которое тоже «регистрируется» живыми существами. Такие же механизмы определяют возможное действие внешних электрических полей и на человека. Оно может быть механическим ,тепловым , может быть химическим , но только в очень тонком приповерхностном слое. Глубже поле проникнуть не может из-за сравнительно высокой электропроводности тканей организма.
Действие электрических полей рассмотрено сравнительно подробно , поскольку они играют одну из главных ролей во внутренних взаимодействиях в организмах, что и отражено в теории клеточных потенциалов. Соответственно , внешнее воздействие существенно в той мере, в которой оно способно на внутренние поля повлиять. Для атмосферных электрических полей такая возможность отсутствует. Однако она существует для магнитного переменного поля . Оно свободно проникает в объем любого материала ,где вызывает индукционное электрическое поле и соответствующий вихревой ток. Этот процесс широко применяется в медицинской технике. При этом используется тепловой эффект вихревых токов. Непосредственное действие индукционных полей на клеточный потенциал обычно не наблюдается. Это связано с тем, что чувствительность клеток к действию переменного электрического поля ограничена низкими частотами, при которых получение пороговой напряженности индукционного поля требует нереально большой величины поля магнитного. Из вышесказанного следует чрезвычайно важный вывод , что биологическое действие магнитного поля с клеточным потенциалом не связано и определяется непосредственно магнитным взаимодействием. Поэтому дисциплина, посвященная изучению биологического действия электромагнитных полей , получила наименование магнитобиологии, хотя для высокочастотных полей это не совсем точно. Главной задачей в принципе является выявление механизмов действия полей с заданными параметрами на процессы в организмах. В идеале предполагается предсказуемость результата конкретного воздействия. Однако живой организм как объект изучения практически недоступен для полного контроля или фиксации его свойств . Отсюда максимум ,чего можно добиться , это выявление каких-либо статистических закономерностей. Причем для человека, в отличие от остального мира животных и растений, возможность экспериментального изучения крайне ограничена. Поэтому основной материал для анализа следует из данных медицинской статистики. При этом, естественно, определяется связь действия полей с различными патологиями. Выделяются два направления : патологии, вызванные действием полей и действие полей на развитие патологий. Именно к первому направлению относятся данные об опасности электромагнитных полей, подкрепленные статистикой недомоганий, коррелирующей с наличием источников излучений. Ко второму относятся результаты различных терапевтических методов, использующих электромагнитные воздействия. Независимо от достоверности полученных зависимостей, их характер таков, что механизм взаимодействия поля и организма остается неясным. Для его определения проводились многочисленные эксперименты на «модельных» организмах – от одноклеточных до млекопитающих. Их цель определить общие параметры действующих полей, вызывающих биологический эффект в различных организмах. Результатом должно стать выявление общих для различных организмов микроскопических элементов, выполняющих функцию «первичных мишеней». Необходимым свойством является наличие магнитного или электрического момента. Разработка моделей «первичных мишеней» составляет основную задачу теоретического анализа биологического действия поле с физических позиций. Однако действенность теоретических построений ограничена описанием единичного элемента структуры или акта взаимодействия . Дальнейший путь от первичного эффекта к реакции организма остается предметом более или менее обоснованных предположений. Учитывая практически безграничную сложность любого организма, получение стабильных результатов даже полностью контролируемого воздействия является редким исключением. Нужно сказать, что даже вполне корректные с теоретических позиций модели «первичных мишеней» не могут играть определяющую роль в описании биологических эффектов. Это очевидно из того ,что поля с одинаковыми характеристиками действуют на различные организмы различным образом, при том ,что «первичные мишени» заведомо тождественны. Более того, электромагнитные поля ,о которых идет речь в контексте этой статьи, не способны произвести изменений в материале, из которого состоят организмы. Они действуют на протекающие в них процессы. Причем действие это полностью определяется спецификой конкретного организма. Именно эта специфика вызывает такое явление как избирательная чувствительность к действию полей различной интенсивности. Достаточно хорошо известны медицинские проблемы , связанные с действием «магнитных бурь». Менее известно, что изменение величины геомагнитного поля при этом редко превышает один процент. Одновременно, при использовании МРТ величина поля в тысячи раз больше геомагнитного, что не сказывается на здоровье пациентов. Такая же ситуация в отношении техногенных полей , представляющих основной интерес в плане их действия на человека. Большая часть населения этого действия не испытывает или не замечает. Но также существуют лица, для которых оно является болезненным , с симптомами характерными для аллергии или нервного расстройства. Эти и многие другие примеры показывают, что анализ «первичных мишеней» не является инструментом для понимания биологического действия электромагнитных полей. При этом следует подчеркнуть , что речь идет о нетепловом действии, то есть полях «слабых» и «сверхслабых». Именно это порождает главный вопрос : почему эти поля вообще действуют? Как уже говорилось , какие- либо нарушения структуры не производятся. Речь может идти о влиянии на биохимические реакции на элементарном уровне. Здесь нужно напомнить ,что жизненный процесс это по существу система биохимических реакций. Система крайне сложна и основная часть этой сложности посвящена обеспечению ее устойчивости. Поэтому предположить случайный характер биологической реакции на действие поля невозможно. Связь этой реакции с первичным воздействием определяется конкретным эволюционно выработанным механизмом. Само собой разумеется, что создавался этот механизм с практической целью посредством естественного отбора. Самый известный пример – органы магнитной ориентации у птиц , насекомых и, возможно, кого –то еще.
Системы регулирования с участием электромагнитных полей используются и внутри организмов. Они в большой мере влияют на поддержание оптимального состояния организма в заданных условиях - гомеостаза. В свете этих представлений действие полей представляется вмешательством в процессы «внутреннего управления». Особенностью этого вмешательства является «неспецифичность» результата. Это значит, что характер реакции организма не связан сколько –ни будь закономерно с параметрами действующего поля за исключением, может быть, интенсивности и длительности воздействия и то не всегда. Исключение составляют специально «настроенные» органы чувств в соответствующем диапазоне . Из вышесказанного следует, что внешние поля действуют на систему регулирования как целое и реакция определяется ее конкретным состоянием. Под состоянием следует понимать степень активности механизмов , предотвращающих или компенсирующих нарушение нормальной жизнедеятельности организма - гомеостаза . у людей влиянием на эти механизмы вызвано как терапевтическое действие полей при некоторых патологиях, так и его болезненные проявления. Во втором варианте «чувствительность» к электромагнитным полям является признаком возможного развития патологий