МЕХАНИЗМЫ ВОСПРИЯТИЯ ОРГАНИЗМОМ НИЗКОИНТЕНСИВНЫХ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Буланова К.Я., Лобанок Л.М.

Учреждение образования «Международный государственный экологический университет имени А.Д. Сахарова», Минск, Беларусь

Белорусский государственный медицинский университет, Минск, Беларусь

e-mail: bulanova_home@tut.by

Особенностью эффектов ионизирующих излучений в малых дозах и низкой интенсивности на организм является их вероятностный, опосредованный характер, нелинейность зависимости эффекта от дозы, модифицирующее влияние физиологического состояния  организма, наличие байстандер и отдаленных эффектов,  адаптивного ответа и др.  Интерпретировать эти данные с позиций поглощенных организмом доз ионизирующих излучений достаточно сложно, поэтому возникает необходимость в использовании других теорий. Живые  организмы являются сложными саморегулирующимися системами, что позволяет применить положения кибернетики для интерпретации процессов, происходящих в них. Из положений кибернетики следует, что саморегуляция инициируется поступлением сигнальной информации в систему. Физиологи пришли к аналогичному выводу [1]. В соответствии со вторым началом термодинамики все закрытые системы стремятся к снижению запасов свободной энергии, к росту энтропии. В открытых, живых системах именно самоуправление позволяет противостоять энтропии. Энтропию можно характеризовать как меру неопределенности состояния системы [2], а в результате получения сведений неопределенность системы может быть уменьшена. Т. е., засчет ввода и накопления информации живая система может обеспечить снижение энтропии, причем, информационные процессы являются в ней первичными, определяющими обмен веществ и энергии.  Являются ли ионизирующие излучения носителями сигнальной            информации для инициации обмена веществ и энергии в организме, имеют ли они негэнтропийную значимость? Во-первых, общеизвестно, что изолирование организмов от радиационного фона замедляет и нарушает обменные процессы, а малые дозы их стимулируют (гормезис). Во-вторых, уже доказано, что «…внешний мир через разнообразные параметры своего воздействия входит в организм в форме тончайших информационных процессов, весьма точно отражающих основные параметры объективного внешнего мира» [1]. В-третьих, электромагнитные излучения могут являться материальными носителями информации именно в тех случаях, когда энергия излучений настолько мала, что не мешает системе воспринимать  кодовую символику явлений, то есть, информационный сигнал [3]. В-четвертых,  при информационном воздействии радиации на организм, когда исключается энергетическое влияние, в организме невозможно образование радикалов, цепных  реакций, приводящих к однозначному эффекту - поражению биологических структур. Постлучевые ответы организма, как указывалось выше, неоднозначны, т.к. являются результатом реализации регуляторных алгоритмов, инициированных соответствующими сигналами [4]. Каким образом ионизирующая радиация, действуя не энергетически, а сигнально, способна вызывать гибель живых организмов? В.И.Вернадский считал, что "жизнь прекращается не с уничтожением какого-нибудь вещества, а с разрушением организации" [5], т. е., межсистемных, информационных связей. Положения теории информации определяют, что основной причиной прекращения межсистемных связей является снижение устойчивости иерархически главного управляющего механизма – ЦНС. На процессы формирования ответа организма на сигнал большое влияние оказывает обработка полученной информации. Ее поступление и накопление позволяет расширить информационное взаимодействие со средой и увеличить негэнтропию системы. Все это указывает на целесообразность накопления организмом собственной информации, т.е., «следов» в ЦНС (по И.П.Павлову). С другой стороны, значительное увеличение информационного потока и чрезмерное накопление информации приводит затем к противоположному эффекту - к дезорганизации системы. Избыток информации не позволяет с достаточной оперативностью решать  информационные задачи, система начинает испытывать состояние напряжения, а затем способна выйти из равновесия, необратимо утратить свою устойчивость. Проведенные электрофизиологические исследования подтвердили эти теоретические предположения, в частности, обнаружено снижение у облученных животных активности высших центров, регулирующих сердечную деятельность. Более того,  экспериментально доказана возможность защиты организма от воздействий низкоинтенсивных излучений и коррекции их эффектов на основе использования вполне определенных свойств сигнальной информации – ее удаления,  изменения условий перекодирования информации с одного носителя на другой, вытеснения негативной сигнальной информации нейтральной или позитивной.

Литература

1.  Судаков К.В //Новости медико-биологических наук. 2005.№1.С.105-110.

2.  Шеннон К. Математическая теория связи. М:ИЛ. 1948. 342 с.

3.  Нефедов Е.И., Субботина Т.И., Яшин А.А. Современная биоинформатика. М:Горячая линия-Телеком, 2005. 272с.

4.  Буланова К.Я., Л.М.Лобанок, Е.Ф.Конопля. Радиация и Чернобыль: кардиомиоциты и регуляция их функции. Минск:Белорусская наука. 2008.279 с.

5.  Вернадский В.И.  Избран. соч., Т.З. М.: Наука, 1970. С. 147.

© Copyright 2008. All rights reserved. Contact to Victor Martynyuk: ubs@science-center.net  tel.: +38 050 6535592