МАГНИТОБИОЛОГИЯ
раздел
биофизики,
изучает
влияние внешних искусственных и естественных магнитных полей на живые системы
(клетка, организм, популяция и т. д.), исследует магнитные поля, генерируемые
живыми структурами (сердце, мозг, нерв и т. п.), и определяет магнитные
свойства веществ биол. происхождения. Сведения о влиянии искусств, магнитных
полей (МП) на организм человека появились в глубокой древности. О лечебных
свойствах магнита упоминали Аристотель (4 в. до н. э.) и Плиний Старший
(1 в. н. э.), нем. врач Парацельс (16 в.) и англ, естествоиспытатель У.
Гильберт (17 в.). В древности часто преувеличивали леч. свойства магнита,
считая, что им можно вылечить любую болезнь и даже вернуть молодость. Европ.
медики 19 в. (среди них франц. невропатолог Ж. М. Шарко и рус. клиницист
С. П. Боткин) указывали на успокаивающее действие МП на нервную
систему. В нач. 20 в. применение МП в физиотерапии было вытеснено более
мощными средствами электротерапии (диатермия, поле УВЧ и т. п.). Интенсивное
развитие М. начинается с 60-х гг. в связи с зарождением космической
биологии. Большинство работ по М. посвящено изучению биол. действия
усиленных (по сравнению с геомагнитным полем) искусств. МП. Напряжённость
этих МП варьировала от долей эрстеда
до 140 000 эрстед, чаще
всего изучали биол. действие МП напряжённостью неск. сот эрстед. Такие
поля вызывают разнообразные эффекты у человека, животных, растений, микроорганизмов,
а также в изолированных тканях, клетках и внутриклеточных органеллах. В
организме млекопитающих на МП реагируют все системы, но наиболее реактивными
являются те, которые выполняют регуляторные функции (нервная, эндокринная
и кровеносная). Особенно чувствительны к МП эмбриональные ткани и наиболее
интенсивно функционирующие органы взрослых животных.
На нервную систему МП оказывает преим.
тормозное действие, угнетая условные и безусловные рефлексы, изменяя электроэнцефалограмму
в сторону преобладания медленных ритмов и уменьшая частоту электрич. разрядов
отдельных нейронов. В клетках нейроглии при этом изменяются биохим.
процессы. Электронномикроскопич. исследования обнаружили нарушения структуры
митохондрий
в
нервных клетках. Из отделов головного мозга наиболее магнитореактивными
оказались гипоталамус и кора больших полушарий. Изолированные структуры
мозга реагировали на МП интенсивнее, чем целостный мозг, что свидетельствует
о непосредственном действии МП на нервную ткань.
Гипофиз в ответ
на магнитное воздействие изменял продукцию отдельных гормонов и прежде
всего гонадотропных. Значит, морфоло-гич. изменения наблюдали в половых
железах (особенно мужских), в надпочечниках и щитовидной железе. Изменения
кровеносной системы выражались в расширении сосудов и кровоизлияниях. В
крови наблюдались увеличение числа лейкоцитов, изменение свойств тромбоцитов
и РОЭ. Реакции экспериментальных животных на МП обычно носили обратимый
характер.
Сильные МП (неск. тыс. эрстед)
вызывали
у растений подавление роста корней, уменьшение интенсивности фотосинтеза,
изменения в окислит, процессах и др. эффекты. Под влиянием МП изменялись
характер и скорость роста микроорганизмов, активность их ферментных систем,
синтез РНК и чувствительность к повышенным темп-рам. Часть перечисленных
эффектов объясняют изменением проницаемости биологических мембран, ориентации
макромолекул и свойств содержащихся в организме водных растворов.
Предполагают, что геомагнитное поле и его
изменения (см. Земной магнетизм) играют важную роль в ориентации
живых организмов в пространстве и во времени. Наряду с др. физич. факторами
оно может оказывать ориентирующее действие не только при дальних миграциях
птиц и рыб, но и при передвижении насекомых, червей, моллюсков и др. животных.
Нек-рые растения ориентируют свою корневую систему относительно магнитного
меридиана (см. Магнитотропизм). Колебания геомагнитного поля, вызванные
изменением солнечной активности, сказываются на мн. процессах в биосфере
и изучаются гелиобиологией. Длительное искусственное ослабление
геомагнитного поля путём экранировки или компенсации оказывало неблагоприятное
влияние на жизнедеятельность животных, растений и микроорганизмов, что
заставляет предполагать экологическую значимость геомагнитного поля.
Данные М. важны для терапевтич. целей и
при гигиенич. оценке МП, используемых на различных произ-вах. Поскольку
МП обладает проникающим действием и влияет прежде всего на регуляторные
системы организма, оно может служить удобным инструментом при управлении
нек-рыми биол. процессами. Для осуществления этой задачи необходимо выяснить
зависимость биол. эффекта от напряжённости, градиента, частоты и направления
МП, а также от локализации и продолжительности воздействия поля. Большой
интерес представляют данные о противоопухолевом, антирадиационном и противотемпературном
защитном действии постоянного МП. Однако отсутствие общепризнанной теории
первичного (физико-химич.) механизма биол. действия МП и разрозненный эмпирич.
характер большинства исследований тормозят развитие М„ Для обсуждения полученных
результатов и координации работ по М. были проведены три симпозиума в Москве
(Биологическое действие магнитных полей и статического электричества, 1963;
Реакция биологических систем на слабые магнитные поля и Подходы к гигиенической
оценке магнитных полей, 1971), конференции в Томске (1964, 1965) и Всесоюзные
совещания по изучению влияния МП на биологические объекты (Москва, 1966,
1969). В Чикаго (США) состоялись Международные симпозиумы по М. (1961,
1963. 1966).
Лит.: Биологическое и лечебное действие
магнитного поля и строго-периодической вибрации, Пермь, 1948; Пресман А.
С., Электромагнитные поля и живая природа, М., 1968; Холодов Ю. А., Магнетизм
в биологии, М., 1970; Влияние магнитных полей на биологические объекты.
Библиографический указатель отечественной и иностранной литературы, М.,
1970; Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли, М., 1971;
Новости медицинского приборостроения, в. 3, М., 1971, с. 63- 92; Влияние
магнитных полей на биологические объекты, М., 1971; Biological effects
of magnetic fields, v. 1-2, N. Y.-L., 1964-69. Ю. А. Холодов.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я