Возможные механизмы воздействия электромагнитного излучения на клеточные структуры

Когда ЭМИ взаимодействует с биологическим объектом, наблюдаются эффекты отражения, поглощения, преломления или рассеивания [257]. Для анализа этих процессов используют следующий принцип: только та часть энергии излучения может вызвать изменения в веществе, которая поглощается этим веществом; отраженная или проходящая энергия не оказывает никакого действия (принцип Гротгуса) [98].

Для того чтобы ЭМИ привело к ионизации, необходимо определенное количество энергии. Минимальная энергия фотона, ионизирующего воду и атомарный углерод, водород, азот и кислород, составляет примерно 10-25 эВ. Поскольку эти атомы представляют собой основные элементы живых организмов, 10 эВ можно рассматривать как нижний предел для ионизации в биологических системах. Микроволновое излучение обладает энергией порядка 10^-5 эВ, таким образом, РЧ ЭМИ миллиметрового диапазона рассматривается как неионизирующее [8] и слишком слабое, чтобы причинить значительный ущерб биологическим молекулам, в особенности ДНК, известной её механизмами репарации.

К общим механизмам взаимодействия ЭМИ на молекулярном и клеточном уровне относятся: поляризация связанных зарядов, ориентация постоянных диполей и перемещение носителей свободного заряда [56, 279]. К примеру, рассеяние энергии может происходить из-за потерь на ориентацию молекулярных диполей (в т.ч. воды) и на индуцированные колебательные и вращательные движения в молекуле [56].

Ниже рассмотрены возможные молекулярные механизмы взаимодействия ЭМП с биологическими объектами.

1.2.1.