Модель механизма воздействия слабых электромагнитных полей на биологические и физико-химические системы
Диссертация
В диссертации рассматривается биологическое действие полей, мощность которых слишком мала, чтобы вызвать некоторый тепловой эффект. В результате в ряде публикаций выказывается скептическое отношение к возможности влияния изучаемых полей на биологические системы. Этот скепсис в основном связан с «проблемой кТ». Однако при рассмотрении влияния внешнего поля на системы, далекие от термодинамического… Читать ещё >
Содержание
- Актуальность работы
- Цель исследования
- 1. Обзор литературы
- 1. 1. Введение
- 1. 2. Обзор экспериментальных работ
- 1. 3. Обзор теоретических работ
- 1. 4. Выводы из обзора литературы
- 2. Эволюция пары спинов в коллинеарных магнитных полях
- 2. 1. Получение системы дифференциальных уравнений
- 2. 2. Расчёт влияния циркулярно поляризованных поперечных звуковых волн на вероятность рекомбинации радикальной пары
- 3. Влияние слабого магнитного поля на скорость химических реакций
- 3. 1. Введение
- 3. 2. Изменение магнитных свойств среды под действием внешнего магнитного поля
- 3. 3. Влияние магнитных свойств среды на константы скорости химических реакций
Список литературы
- Adair R.K. Constraints on biological effect of weak extremely low frequency electromagnetic fields. //Phys. Rev. A, 1991, V.43, p.1039−1048.
- Adair R.K. Criticism of Lednev’s mechanism for the influence of weak magnetic fields on biological systems. // Bioelectromagnetics, 1992, V.13, p.231−235.
- Adair R.K. Constraints of thermal noise on the effect of weak 60-Hz magnetic fields acting on biological magnetite. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1993, V.91, p.2925−2929.
- Alipov Y.D., and Belyaev I.Y. Difference in frequency spectrum of extremely low frequency effects on the genom’s conformal state of AB1157 and EMG2 E. coli cells. // Bioelectromagnetics, 1996, V.17, p. 384−387.
- Alipov Ye.D., Belyaev I.Y., and Aizenberg O.A. Systemic reaction of Escherichia coli cells to weak electromagnetic fields of extremely low frequency. Bioelectroch. //Bioener., 1994, V.34, p.5−12.
- Barnes F.S. A model for detection of weak ELF electric and magnetic fields. //Bioelectroch. Bioener., 1998, V.47, p.207−212.
- Bawin S.M. and Adey W.R. Sensitivity of calcium binding in cerebral tissue to weak environmental electric fields oscillating at low frequency. // Proc. Natl. Acad. Sci., 1976, V.73, p. 1999−2003.
- Belova N.A., Ermakova O.N., Ermakov A.M., Rojdestvenskaya Z. Ye., Lednev V.V. The bioeffects of extremely weak power-frequency alternating magnetic fields // Environmentalist, 2007, Y. 27, pp. 411−416
- Belyaev I.Ya., Alipov Ye.D., Matronchik A.Yu., and Radko S.P. Cooperativity in E. coli cell response to resonance effect of weak extremely low frequency electromagnetic field. // Bioelectroch. Bioener., 1995, V.37, p.85−90.
- Bezrukov S.M., and Vodyanoy I. Stochastic resonance at the single-cell level //Nature, 1997, V.385, p.319−321.
- Bellossi A., Desplaces A., Morin R., in 8th Annual Meeting of Bioelectromagnetics Society. Frederick, M.D. 1986. — P. 516.
- Binhi V.N., Savin A.Y. Molecular gyroscopes and biological effects of weak extremely low-frequency magnetic fields. // Phys. Rev. E, 2002, V.65 (51 912).
- Blanchard J.P. and Blackman C.F. Clarification and application of an ion parametric resonance model for magnetic field interaction with biological systems. //Bioelectromagnetics, 1994, V.15, p.217−238.
- Blackman C.F., Elder J.A., Weil C.M., Benane S.G., Eichinger D.C., and House D.E. Induction of calcium ion efflux from brain tissue by radio frequency radiation. // Radio. Sci., 1979, V.14, p.93−98.
- Blackman C.F., Benane S.G., Rabinowitz J.R., House D.E., and Joines W.T. A role for the magnetic field in the radiation-induced efflux of calcium ion from brain tissue in vitro. // Bioelectromagnetics, 1985, V.6, p.327−337.
- Blackman C.F., Blanchard J.P., Benane S.G., and House D.E. Empirical test of an ion parametric resonance model for magnetic field interactions with PC-12 cells. Bioelectromagnetics. 1994, V.15, p.239−260.
- Blackman C.F., Blanchard J.P., Benane S.G., and House D.E. The ion parametric resonance model predicts magnetic field parameters that affect nerve cells. FASEB J., 1995, V.9, p.547−551.
- Blackman C.F., Benane S.G., and House D.E. Frequency-dependent interference by magnetic fields of nerve growth factor-induced neurite outgrowth in PC-12 cells. // Bioelectromagnetics. 1995, V.16, p.387−395.
- Blackman C.F., Blanchard J.P., Benane S.G., and House D.E. Effect of AC and DC magnetic field orientation on nerve cells. // Biochem. Bioph. Res. Co., 1996, V.220, p.807−811.
- Blackman C.F., Benane S.G., and House D.E. The influence of 1.2jiT, 60 Hz magnetic field on melatonin- and tamoxifen-induced inhibition of MCF-7 cell growth. //Bioelectromagnetics. 2001, V.22, p. 122−128
- Blank M. and Goodman R. Do electromagnetic field interact directly with DNA? // Bioelectromagnetics, 1997, V. 18, p. 111−115.
- Brocklehurts B. and McLauchlan K.A. Free radical mechanism for the effects of environmental electromagnetic fields on biological system. // Int. J. Radiat. Biol., 1996, V.69, p.3−24.
- Calvanovskis J. and Sandblom J. Periodic forcing of intracellular calcium oscillators. Theoretical studies of the effects of low frequency fields on the magnitude of oscillation. // Bioelectroch. Bioener., 1998, V.46, p. 161−174.
- Comisso N, Del Giudice E, De Ninno A, Fleischmann M, Giuliani L, Mengoli G, Merlo F, Talpo G. Dynamics of the ion cyclotron resonance effect on amino acids adsorbed at the interfaces. Bioelectromagnetics 2006. 27:16−25.
- Cremer-Bartels G., Krause K., Mitoskas G. and Brodersen D. Magnetic field of the Earth as additional zeitgeber for endogenous rhythms. // Naturwissenschaften, 1984, V.71, p.567−574.
- Durney C.H., Rushforth C.K., Anderson A.A. Resonant DC AC magnetic fields: Calculated response. //Bioelectromagnetics. 1988, v.9, p.315−336.
- Fesenko E.E., Geletyuk V.I., Kazachenko V.N., and Chemeris N.K. Preliminary microwave irradiation of water solutions changes their channel-modifying activity. // FEBS Lett., 1995, V.266, p.49−52.
- Harland J.D. and Liburdy R.P. Environmental magnetic fields inhibit the antiproliferative action of tamoxifen and melatonin in human breast cancer cell line. //Bioelectromagnetics. 1997, V.18, p.555−562
- Jenrow K.A., Smith C.H., Liboff A.R. Weak extremely-low-frequency magnetic fields and regeneration in the planarian Dugesia tinigra. // Bioelectromagnetics. 1995, V.16, p.106−112.
- Jenrow K.A., Smith C.H., Liboff A.R. Weak extremely-low-frequency magnetic field-induced regeneration anomalies in the planarian Dugesia tigrina. // Bioelectromagnetics. 1996, V.17, p.467−474.
- Juutilainen J., Laara E., Saali K. Relationship between field strength and abnormal development in chick embryos exposed to 50 Hz magnetic fields // Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med. 1987. Vol. 52, N 5. P. 787 793.
- Kaiser F. External signals and internal oscillation dynamics: biophysical aspects and modeling approaches for interaction of weak electromagnetic fields at the cellular level. // Bioelectroch. Bioener., 1996, V.41, p.3−18.
- Karnaukhov A.V. Dissipative structures in weak magnetic fields. // Bioelectromagnetics, 1994, V.39, p.1059−1064.
- Kobayashi A.K., Kirschvink J.L., and Nesson M.H. Ferromagnetism and EMFs. //Nature, 1995, V.374, p.123.
- Kirschvink J.L., Kobayashi A.K., Kirschvink, Diaz-Ricci J.C., and Kirschvink S J. Magnetite in human tissues: A mechanism for biological effects of weak ELF magnetic fields. // Bioelectromagnetics, 1992, 1(S12), p. S101-S114.
- Lednev V.V. Possible mechanism for the influence of weak magnetic fields on biological systems. //Bioelectromagnetics, 1991, V.12, p.71−75.
- Lednev V.V. Possible mechanism for the effect of weak magnetic fields on biological systems: Correction of the basic expression and its consequences. // In M. Blank, editors, Electricity and Magnetism in Biology and Medicine, 1993.
- Lednev V.V. Comments on «Clarification and application of an ion parametric resonance model for magnetic field interaction with biological systems» by Blanchard and Blackman. // Bioelectromagnetics, 1995, V.16, p.268−269.
- Lednev V.V., Malyshev S.L. Effects of weak combined magnetic fields on actin-activated atpaseactivity of skeletal myosin. Abstract collection Bioelectromagnetics Society Annual Meeting, St Paul, Minnesota, USA. 2001, 3−4.
- Liboff A.R. Geomagnetic cyclotron resonance in living cells. // J. Biol. Phys., 1985, V.13, p.99−102.
- Liboff A.R. Cyclotron resonance in membrane cell. // In A. Chiabrera, C. Nicolini, and H.P. Schwan editors, Interactions between electromagnetic field and cell, p.281−296. Plenum, London, 1985.
- Liboff A. R, Rozek R.J., Sherman M.L., McLeod B.R., Smith S.D. Ca2±45 cyclotron resonance in human lymphocytes. // J. Bioelect. 1987, V.6. p. 13−22.
- Liboff A. R, and Parkinson W.C. Search for ion-cyclotron resonance in Na±transport system. //Bioelectromagnetics. 1991, V.12, p.77−83.
- Liboff A. R, United States Patent N.5,045,050, September 3, 1991
- Liburdy R.P., Sloma T.R., Sokolic R., & Yaswen P. EMF magnetic fields, breast cancer, and melatonin: 60 Hz field block melatonin’s oncostatic action of ER+ breast cancer cell proliferation. // Journal Pineal Research. 1993, V.14, pp.89−97
- Harland J.D., Liburdy R.P. Environmental magnetic fields inhibit the antiproliferation action of tamoxifen and melatonin in a human breast cancer cell line //Bioelectromagnetics. 1997. Vol. 18, N 8. P. 555−562.
- Martin A. H,. Development of chicken embryos following exposure to 60Hz magnetic fields with differing waveforms. // Bioelectromagnetics. 1992, V.13, p.223−230.
- McLeod B.R., Smith S.D. and Liboff A.R. Calcium and potassium cyclotron resonance curves and harmonics in diatoms. // J. Bioelectr., 1987, V.6, p. 153 168.
- McLeod B.R., Liboff A.R., and Smith S.D. Electromagnetic gating in ion channels. //J. Theor. Biol., 1992, v. 158, p. 15−31.
- Pilla A.A., Nasser P.R., and Kaufman J.J. Gap junction impedance, tissue dielectrics and thermal noise limits for electromagnetic field bioeffects. // Bioelectroch. Bioener., 1994, V.35, p.63−69.
- Ponomarev O.A., Kubarev S.I., Kubareva I.S., Susak I.P., Shigaev A.S. The recombination of the geminate radical pairs in parallel combined magnetic field // Chem. Phys. Lett. 2004, V.388, p.231−235.
- Prato F.S., Carson J.J.L., Ossenkopp K.P., and Kavaliers M. Possible mechanism by which extremely low frequency magnetic fields affect opioid function. // FASEB J., 1995, V.9, p.807−814.t
- Rozek R.J., Sherman M.L., Liboff A.R., McLeod B.R., Smith S.D. Nifedipine is an antagonist to cyclotron resonance enhancement of 45 Ca incorporation in human lymphocytes. // Cell Calcium, 1987, V.8, p.413−427.
- Sandweiss J. On the cyclotron resonance model of ion transport. // Bioelectromagnetics. 1990, v. ll, p.203−205.
- Smith S.D., McLeod B.R., Liboff A.R., and Cooksey K. Calcium cyclotron resonance and diatom mobility. // Bioelectromagnetics, 1987, V.8, p.215−227.
- Smith S.D., McLeod B.R., and Liboff A.R. Testing the ion cyclotron resonance theory of electromagnetic field interaction with odd and even harmonic tuning for cations. // Bioelectroch. Bioener., 1995, V.38, p. 161−167.
- Steiner U.E. and Ulrich Т. Magnetic field effects in chemical kinetics and related phenomena. // Chem. Rev., 1989, V.89, p.51−147.
- Бейлин А.Ю.// Башкирский химический журнал. 2001. Т.8. № 3. С.4
- Бинги В.Н., Савин А. В. Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы. // Успехи физических наук, 2003, т.173, с.265−300.
- Бинги В.Н. Механизм магниточувствительного связывания ионов некоторыми белками. // Биофизика, 1997, т.42, с. ЗЗ8−342.
- Брусков В.И., Масалимов Ж. К., Черников A.B. Образование активных форм кислорода в воде под действием тепла. // Доклады академии наук, 2002, т.384, 6, с.821−824
- Burlakova Е.В., Konradov A.A., Maltseva E.L. Superweak effects of chemical compounds and physical factors on biological systems. Biofizika, 2004 v. 49 p 551−564.
- Бучаченко A.JI., Химическая поляризация электронов и ядер М.: Наука 1974. 245с.
- Владимиров Ю.А. Активированная хемилюминесценция и биолюминесценция как инструмент в медико-биологичемких исследованиях. Соросовский образовательный журнал. 2001. Т.7. С 1623.
- Гвичия А.Ш. Морфология поверхности асцитных опухолевых клеток. -Изд-во «Мецниереба», 1983. 118 с.
- Джеффрис Г., Свирлс Б. Методы математической физики, вып.1, Москва, Мир, 1969, том 1, 424 с.
- Жадин М.Н. Действие магнитных полей на движение иона в макромолекуле. Теоретический анализ. // Биофизика, 1996, т.41, с.832−849.
- Жидомиров Г. И., Счастнев П. В. и др., Квантовохимические расчеты магнито-резонансных параметров, Новосибирск. Наука, 1978, 365 с.
- Казаченко В.Н., Дерюгина О. Н., Кочетков К. В., Фесенко Е. Е. Влияние примесей на снижение в воде 02. под действием миллиметрового излучения. // Биофизика, 1999, т.44, вып.5, с.796−805.
- Карнаухов A.B., Новиков В. В. Теоретический подход к анализу кооперативных эффектов движения ионов в растворе под действием слабых магнитных полей. // Биофизика, 1996, т.41, ст.927−929.
- Карнаухов A.B. Диссипативный резонанс и его возможная роль в механизмах воздействия электромагнитного излучения набиологические и физико-химические системы. // Биофизика, 1997, т.42, с.985−992.
- Клосс А.И. Электрон радикальная диссоциация и механизм активации воды. //ДАН СССР, 1988, т. 103, 6, ст. 1403−1407.
- Кубарев С.И., Кубарева И. С., Пономарев O.A., Шапкарин И. П. Влияние спиновых взаимодействий на спиновую динамику геминальных радикальных пар.// ДАН. 2003. Т.388, № 5. с.634−638.
- Леднев В.В. Биоэффекты слабых комбинированных, постоянных и переменных магнитных полей. // Биофизика, 1996, т.41, с.224−232.
- Макеев В.М. Стохастический резонанс и его возможная роль в живой природе. // Биофизика, 1993, т.38, с.194−201.
- Музалевская Н.И., Урицкий В. М. Противоопухолевое действие слабого сверхнизко частотного стохастического магнитного поля со спектром 1/f. // Биофизика.-1997.-Т. 42.-В. 4.-С. 961−970.
- Новиков В.В. Инициирующее действие слабых магнитных полей на образование межмолекулярных связей в водных растворах аминокислот. //Биофизика, 1994, т. 39, с.825−830.
- Новиков В.В., Жадин М. Н. Комбинированное действие слабых постоянного и переменного низкочастотного магнитных полей наионные токи в водных растворах аминокислот. // Биофизика, 1994, т.39, с.45−49.
- Новиков В.В., Лисицын A.C. Синтез олигопептидов из полярных аминокислот в водной среде при комбинированном действии слабых электрических и магнитных полей. //Биофизика, 1997, т.42, с.1003−1007.
- Новиков В.В. Кооперативный эффект резонансного усиления ионного тока в водных растворах аминокислот при действии слабых электромагнитных полей. Подходы к экспериментально-теоретическому анализу. // Биофизика, 1996, т.41, с.973−978.
- Новиков В.В., Лисицын A.C. Конденсация аминокислот в водных растворах при действии слабых электромагнитных полей. // Биофизика.-1996, т.41, с.1163−1167.
- Новиков В.В., Новикова Н. И., Качан А. К. Кооперативные эффекты при действии слабых магнитных полей на опухолевый процесс in vivo. // Биофизика, 1996, т.41, с.934−938.
- Подгородецкий М.И., Хрусталев O.A. О некоторых интерференционных явлениях в квантовых переходах. // Успехи физических наук, 1963, т.81, с.217−247.
- Петик А.В., Кудрявцев С. И., Жуковский П. Г., Надирадзе З. Ю., Шмалько Ю. П. Влияние постоянного магнитного поля на рост и метастазирование карциномы Льюис у мышей. // Экспериментальная онкология. 1990, Т.12. с.73−75.
- Пономарев О.А., Фесенко Е. Е. Свойства жидкой воды в электрических и магнитных полях. //Биофизика. 2000, Т.45, № 3, С.389
- Симонов А.Н., Лившиц В. А., Кузнецов А. Н. Влияние постоянного магнитного поля на формирование бислойных липидных мембран. // Биофизика, 1986, т.31, с.777−780.
- Фесенко Е.Е., Терпугов ЕЛ. О необычных свойствах воды в тонкихслоях. //Биофизика. 1999. Т.44. № 1, С. 5.