Значение слова магнитобиология

раздел биофизики, изучающий влияние внешних магнитных полей на живой организм, механизмы возникновения в нем магнитных полей и электромагнитные взаимодействия между организмами.

раздел биофизики, изучающий влияние внешних магнитных полей на живые организмы, а также магнитные поля, создаваемые в организме (напр., в мозге, нерве и т.д.).

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 биологического происхождения. Сведения о влиянии искусственных магнитных полей (МП) на организм человека появились в глубокой древности. О лечебных свойствах магнита упоминали Аристотель (4 век до н. э.) и Плиний Старший (1 век н. э.), немецкий врач Парацельс (16 век) и английский естествоиспытатель У. Гильберт (17 век). В древности часто преувеличивали лечебные свойства магнита, считая, что им можно вылечить любую болезнь и даже вернуть молодость. Европейские медики 19 века (среди них французский невропатолог Ж. М. Шарко и русский клиницист С. П. Боткин ) указывали на успокаивающее действие МП на нервную систему. В начале 20 века применение МП в физиотерапии было вытеснено более мощными средствами электротерапии (диатермия, поле УВЧ и т.п.). Интенсивное развитие М. начинается с 60-х годов в связи с зарождением космической биологии . Большинство работ по М. посвящено изучению биологического действия усиленных (по сравнению с геомагнитным полем) искусственным МП. Напряжённость этих МП варьировала от долей эрстеда до 140 000 эрстед; чаще всего изучали биологическое действие МП напряжённостью несколько 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 преимущественно тормозное действие, угнетая условные и безусловные рефлексы, изменяя электроэнцефалограмму в сторону преобладания медленных ритмов и уменьшая частоту электрических разрядов отдельных нейронов. В клетках нейроглии при этом изменяются биохимические процессы. Электронномикроскопические 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. Значительные морфологические 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 (несколько тысяч эрстед) вызывали у растений подавление роста корней, уменьшение интенсивности фотосинтеза, изменения в окислительных процессах и другие эффекты. Под влиянием МП изменялись характер и скорость роста микроорганизмов, активность их ферментных систем, синтез РНК и чувствительность к повышенным температурам. 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 другими физическими факторами оно может оказывать ориентирующее действие не только при дальних миграциях птиц и рыб, но и при передвижении насекомых, червей, моллюсков и других животных. Некоторые растения ориентируют свою корневую систему относительно магнитного меридиана (см. Магнитотропизм ). Колебания геомагнитного поля, вызванные изменением солнечной активности, сказываются на многих 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 терапевтических целей и при гигиенической оценке МП, используемых на различных производствах. Поскольку МП обладает проникающим действием и влияет прежде всего на регуляторные системы организма, оно может служить удобным инструментом при управлении некоторыми биологическими процессами. Для осуществления этой задачи необходимо выяснить зависимость биологического 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-химического) механизма биологического действия МП и разрозненный эмпирический 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.

Магнитобиоло́гия — одно из направлений радиобиологии неионизирующих излучений ; раздел биофизики, изучающий биологические эффекты слабых низкочастотных магнитных полей, не вызывающих нагрева тканей. Соответствует несколько более общему англоязычному термину bioelectromagnetics , который не следует путать с термином bioelectromagnetism . Для магнитобиологических эффектов характерны свойства, ярко отличающие их от тепловых эффектов — часто они наблюдаются лишь в некоторых частотных и амплитудных интервалах переменных магнитных полей, зависят от одновременного присутствия постоянного магнитного или электрического поля, от поляризации поля.

В более общем смысле к магнитобиологии относят любые биологические эффекты, вызванные изменением магнитных условий в месте пребывания организма. Однако проблему, главным образом физическую, составляют биологические эффекты действия именно слабых, приблизительно менее 0.1 мТл, низкочастотных, от 100 Гц и менее, магнитных полей. Такие эффекты кажутся парадоксальными: квант энергии переменного электромагнитного поля на много порядков меньше масштаба энергии элементарного акта химической реакции, а интенсивность поля недостаточна для сколько-нибудь существенного нагрева тканей. Ярким магнитобиологическим эффектом квазистатических магнитных полей является магнитная навигация , осуществляемая мигрирующими животными, см., например, Bird migration раздел Orientation and navigation, Magnetite раздел Biological occurrences, Sense раздел Direction, Homing Pigeon раздел Navigation, Natal homing раздел Geomagnetic Imprints. Установлено, что миграция животных к местам сезонных обитаний происходит во многих случаях посредством рецепции небольших вариаций геомагнитного поля порядка десятков нТл.