Зміст
ВСТУП
1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1.1 ВЗАЄМОДІЯ електромагнітних полів з біологічними СИСТЕМАМИ
1.2 РІЗНІ підходи до пояснення ДІЇ електромагнітних полів
1.3. ДЕЯКІ ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ Сперматозоїд
1.4 МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ НЕКОНТАТНОГО ВПЛИВУ АНТРАЦИТ НА локомоторна активних сперматозоїдів БИКА
1.4.1 Об'єкт ДОСЛІДЖЕННЯ
1.4.2 МАТЕРІАЛ ДОСЛІДЖЕННЯ
1.4.3 МЕТОД ДОСЛІДЖЕННЯ Неконтактні ВПЛИВУ АНТРАЦИТ НА локомоторна активних сперматозоїдів БИКА
ВИСНОВОК
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

Введення
До теперішнього часу в зарубіжній і вітчизняній літературі накопичений значний експериментальний матеріал по впливу слабких електромагнітних випромінювань на біологічні системи різних рівнів організації [4]. З'явилися також факти, що свідчать про неконтактних вплив хімічних речовин на біооб'єктами. Дія хімічних речовин на живі організми відбувається не тільки при безпосередньому контакті молекулярному. Енергоінформаційні властивості хімічних речовин поширюються в просторі подібно хвилям. Частина енергії представлена у вигляді поля і може випромінюватися в простір, передаватися іншим тілам, при цьому змінюючи їх властивості. Таким чином, передбачається, що неконтактні вплив хімічних речовин має електромагнітну природу. Це електромагнітне випромінювання може, ймовірно, виникати в результаті коливання молекул хімічної речовини.
Доказом неконтактних впливу різних речовин на біологічні об'єкти можуть служити наступні факти: бджоли злітаються на мед навіть у тому випадку, коли він герметично закритий у скляній банці, або інший факт - деякі комахи відчувають запах при настільки малій концентрації речовини, що на кожну особину в середньому припадає менше однієї молекули [11].
Представляється цікавим розгляд такої проблеми, як неконтактні вплив сполук бензоідного ряду (зокрема антрацену) на активність сперми бика. Метою даної роботи є встановлення факту неконтактних впливу сполук бензоідного ряду на активність сперми бика.
1. Огляд літератури
1.1 Взаємодія електромагнітних полів з біологічними системами
.
Останнім часом висловлюються різні припущення, і всі вони сходяться в одному: передбачається, що фізичні та фізико-хімічні процеси, пов'язані з випромінюванням і поглинанням квантів електромагнітного поля, можуть бути використані клітинами як засіб інформаційних взаємодій біосистеми [2]. Була висловлена концепція про те, що електромагнітна середу становить необхідне і обов'язкова умова організованості живої речовини в земній біосфері.
Тому адекватне існування живих організмів як сложноорганізованних об'єднань молекул і атомів у світі електромагнітних хвиль визначається оптимальним взаємодією електромагнітних полів організму з деякими компонентами випромінювання електромагнітного спектру, що приходить від Сонця і від Землі [6]. З цього випливає, що в процесі еволюції у живих організмів повинні були сформуватися біологічні системи, які могли б сприймати інформацію із зовнішнього середовища, і це припущення знаходить експериментальні докази і підтвердження [3,6].
Так що функціонує клітина служить джерелом і носієм складного електромагнітного поля, структура якого, що породжується біохімічними процесами, що постійно керує всією метаболічної діяльністю живої клітини. У такому розумінні, з одного боку, клітина - це складний біохімічний комплекс, з іншого - електромагнітне поле [2].
В даний час накопичено достатньо фактів, що свідчать про те, що на основі дистантних міжклітинних взаємодій будується не тільки розвиток багатоклітинного організму, а й життєдіяльність його як цілого. Майже всі регуляторні механізми в багатоклітинного організму функціонують за допомогою взаємодії клітин. Міжклітинний взаємодія на різних етапах індивідуального розвитку багатоклітинного організму виступає як провідний механізм формування клітинних систем, які мають просторово-часової упорядочностью, і є провідним фактором синтезу в клітинних асоціаціях [3].
Електромагнітні процеси відбуваються на всіх рівнях функціонування будь-яких видів - від найпростіших до людини. Встановлено, що максимальною чутливістю володіють цілісні організми, меншою, - ізольовані органи і клітини, і ще меншою-розчини макромолекул [6]. Електромагнітні процеси відіграють істотну роль у регуляції всіх сторін життєдіяльності організму. Особливий інтерес представляють дані і теоретичні міркування, що свідчать про існування дистантних електромагнітної сигналізації між елементами і структурами організму, яка здійснюється за допомогою створення і рецепції електромагнітних полів. Така сигналізація забезпечує, очевидно, узгодження різноманітних коливальних процесів в організмі. А будь-який коливальний процес пов'язаний з електромагнітними коливаннями. Отримані експериментальні дані синхронізації коливань макромолекул і клітин, а також їх взаємодія за допомогою електромагнітних взаємодій у різних частотних діапазонах [5]. Електромагнітні коливання генеруються в усіх живих клітинах, в органі і в цілому організмі.
Таким чином, разом з різноманітними засобами інформаційних взаємодій за допомогою органів чуття у світі тварин еволюційно сформувалися взаємозв'язку за допомогою електромагнітних полів. Така електромагнітна сигналізація є універсальним, найбільш надійним засобом інформаційних зв'язків, що забезпечують координацію і інтеграцію діяльності особин в групах, спільнотах і популяціях [5].
Порівняно недавно розвинулася ідея про те, що електрони і електромагнітні поля, як більш лабільні, ніж молекули, елементи живої матерії, що несуть енергію, набої та інформацію, будучи свого роду пальним для всіх життєвих процесів [7].
До теперішнього часу в зарубіжній і вітчизняній літературі накопичений значний експериментальний матеріал по впливу слабких електромагнітних випромінювань на біологічні системи різних рівнів організації [4]. У живих організмах є системи, особливо чутливі до електромагнітних полів. Виявити, розкрити ці системи, особливо чутливі до електромагнітних полів, можна тільки шляхом біологічних досліджень, враховуючи не тільки фізичні, але й біологічні закономірності взаємодії електромагнітних полів з живими організмами [6]. Саме біологічні дослідження привели до успішного виявлення різних проявів біологічної дії електромагнітних полів. Різноманітні прояви біологічної дії електромагнітних полів відображають наявність у живих організмів специфічних речовин, які сформувалися в процесі еволюційного розвитку. Тільки виходячи з такого припущення, можна пояснити експериментально виявляємо високу чутливість до електромагнітних полів у організмів всієї еволюційної ієрархії, реакції на електромагнітні поля самих різних біологічних структур і систем і, нарешті, чутливість живих істот до змін природних електромагнітних полів у зовнішньому середовищі [6]. Електромагнітні поля можуть впливати двоякого роду: регулювати здатність тварин орієнтуватися в просторі і ритміку біологічних процесів у різних організмів, або порушувати поведінку організмів і процеси їх життєдіяльності. Дія електромагнітних полів на поведінку тварин проявляється в зміні загальної рухової активності, у прагненні тварин піти від області дії, в орієнтаційних реакціях на електромагнітні поля. У більшості випадках під дією електромагнітних полів виникають ті чи інші порушення фізіологічних процесів. Характер цих порушень приводить до висновку, що в основі їх лежить вплив електромагнітних полів на електромагнітні процеси, пов'язані з регуляцією фізіологічних функцій [6].
1.2 Різні підходи до пояснення дії електромагнітних полів
Існують підходи до пояснення механізму дії електромагнітних полів, засновані на розгляді енергетичних взаємодій електромагнітних полів з біологічними структурами - поглинання квантів електромагнітного випромінювання, енергія яких відповідає різниці енергетичних рівнів молекул і молекулярних комплексів. В результаті експериментів припускають, що мультістаціонарние мембранні системи можуть піддаватися регулювання електромагнітним полем малої амплітуди. Існують критичні частоти впливу, на яких відбувається зміна потенційно можливих режимів функціонування системи. Отримані дані свідчать, що зміна іонної сили та рН в прімембранном шарі істотно впливає на метаболічний стан клітини, аж до стимуляції її поділу. Одним з механізмів такого впливу є переходи периферичних білків із зв'язаного на мембранах стану в цитоплазму і назад [4]. Існує багато гіпотез, що стосуються конкретної фізичної, фізико-хімічної та біологічної інтерпретації взаємодії електромагнітного поля з біооб'єктами. Незважаючи на існування різних точок зору, багато дослідників єдині в головному: електромагнітні збурення впливають перш за все на фізико-хімічні процеси, а через них на спрямованість біохімічних реакцій [2].
На думку А.П. Дуброва (1973), біологічні ефекти дії природних електромагнітних полів обумовлені впливом на магнітно-електричні властивості молекул води, що входить до складу клітинних мембран, і самих проникність мембран [2]. Гіпотеза впливу електромагнітних полів через воду важлива тим, що кожній частці розчиненої речовини відповідає конкретна структура гідратної оболонки. Структура води являє собою набір мерехтливих кластерів, і тому диполі води можуть служити «мішенню» для електромагнітних хвиль в клітці. Зміна фізико-хімічних властивостей води, а саме поверхневого натягу, в'язкості, електропровідності, діелектричної проникності, поглинання світла неминуче повинно спричинити за собою зміну єдиної системи води з молекулами білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпідів [2]. Біологічні мембрани виконують основну роль у підтримці функціонування і тонкого регулювання всіх без винятку органів живого організму. Електромагнітні поля через зміну проникності біологічних мембран можуть чинити вплив на весь організм в цілому, викликаючи гаму змін в організмі людини, тварин і рослин [1].
P. Debay (1934) припускає, що електромагнітні поля впливають на нейтральні молекули, які при цьому деформуються. Ці зміни супроводжуються внутрішнім тертям і виділенням тепла [8].
Іонна теорія П.П. Лазарева (1935) пояснює вплив електромагнітних полів на заряджені молекули і полягає в тому, що в клітинах живої тканини, вміщеній у перменное поле, виникають змінні струми. Внаслідок цього, іони здійснюють в клітинах періодичні руху, а їх тертя одне про одного викликає виникнення тепла.
На думку E. Grant та ін (1974) і K. Illinder (1974), основою біологічних ефектів електромагнітного поля НВЧ-діапазону є взаємодія електромагнітного поля і молекулярних компонентів організму [8].
А.С. Пресман (1968) і Ю.А. Холодов (1966) вважають, що основними моментами в механізмі дії електромагнітних полів є: індукування іонних струмів в тканинах, пов'язане з втратами енергії за рахунок провідності; коливання дипольних молекул тканини, пов'язане з діелектричними втратами енергії, резонансне поглинання енергії молекулами тканин. Вони вказують, що електромагнітні поля можуть поляризувати бічні ланцюги білкової молекули, викликаючи розрив водневих зв'язків і змінюючи зону гідратації молекул, а також впливають на орієнтацію макромолекул (РНК і ДНК) і тим самим змінюють біологічні процеси [8].
На думку А.С. Пресмана, під впливом електромагнітних полів відбувається впорядкування гідратної оболонок білкових молекул. Було показано, що сульфідні групи (-SH) під впливом електромагнітних полів змінюються. У результаті таких змін повинні змінюватися конформації ферментів. Крім цього, у клітинах порушується розподіл мікроелементів. Висловлюється також припущення, що через зміни ступеня окислення металу, що входить в активний центр ферменту, під дією електромагнітних полів, змінюється робота ферменту [4].
На думку радянського біофізика С.Е. Шноля, основним механізмом біологічного функціонування молекул є зміна їх конформації. Обертові та інші руху молекул обумовлюють поглинання електромагнітних хвиль, а конформаційні коливання окремих молекул можуть синхронізуватися за допомогою електромагнітного поля. У результаті періодичних змін обсягу макромолекули генеруються акустичні хвилі і низькочастотне електромагнітне поле. Взаємодія макромолекул здійснюється за допомогою цих полів [9]. Таким чином, електромагнітні поля впливають на біохімічні процеси, змінюють ферментативну активність, окислювальні процеси в організмах тварин. Серед можливих шляхів реалізації дії полів на біологічні об'єкти пропонуються ще й такі механізми, як зміна орієнтації великих молекул в сильних полях, гальмівний вплив на ротаційну дифузію великих молекул, зміна кута хімічного зв'язку в молекулі, зміна швидкості протонного тунелювання у водневих зв'язках між нуклеотидами, складовими молекулу ДНК; вплив на пульсуючі біострумів, що може викликати механічні зміщення джерел біопотенціалів [10].
1.3. Деякі особливості будови сперматозоїда
Сперматозоїд - дрібні рухливі гамети самців, утворені гонад самців-семенникамі. Форма сперміїв у різних тварин різна, проте будова їх однотипно. Кожен сперматозоїд можна поділити на п'ять ділянок. В головці сперматозоїда знаходиться ядро містять гаплоїдної число хромосом і прикрите Акросома. Акросома - особлива структура обмежена мембраною - містить гідролітичні ферменти, які сприяють проникненню сперми в ооцит безпосередньо перед заплідненням таким чином функціонально її можна розглядати як збільшену лізосом. У короткій шийці сперми розташована пара центріолей, що лежать під прямим кутом один до одного. Мікротрубочки однією з центріолей подовжуються, утворюючи осьову нитка джгутика, що проходить вздовж всієї решти сперматозоїда. Середня частина розширена за рахунок містяться в ній численних мітохондрій, зібраних в спіраль навколо джгутика. Ці мітохондрії доставляють енергію для скорочувальних механізмів, що забезпечують руху джгутика.
Одного тільки жгутикового руху недостатньо, щоб сперматозоїд міг пройти відстань від піхви до місця, де відбувається запліднення. Головна локомоторна завдання спрямовує полягає в тому, щоб зібратися навколо ооцита і орієнтуватися певним чином, перш ніж проникнути крізь мембрани ооцита [13].
1.4 Метод визначення неконтатного впливу антрацену на локомоторну активність сперматозоїдів бика
1.4.1 Об'єкт дослідження
Як об'єкт дослідження пропонується взяти сперматозоїди бика, як найбільш чутливі до дії різних факторів.
1.4.2 Матеріал дослідження
Для проведення експерименту необхідно взяти речовина бензоідного ряду, а саме антрацит.

 
Антрацен (С14Н10)
Згідно з літературними даними, в одному з кілець виникає кільцевої струм, який може переміщатися з одного кільця в інше. З'являється електромагнітний момент, і теплове коливання молекул хімічних речовин стає як електромагнітне. Таким чином, в результаті кільцевого струму виникає електромагнітне поле, яке впливає на біологічні об'єкти.
1.4.3 Метод дослідження неконтактних впливу антрацену на локомоторну активність сперматозоїдів бика
Для визначення неконтактних впливу можна використовувати наступний метод.
Перед початком досвіду препарат сперма бика, розчиненої у живильному середовищі, необхідно мікроскопіровать при збільшення не менше, ніж у 280 разів. Для цього поміщають препарат на предметне?? текло в отвір фільтрувального паперу, просоченої живильним середовищем. Отвори фільтрувального паперу по діаметру повинно співпадати з полем огляду в мікроскопі. Далі покривним накрити склом і мікроскопіровать. Убедівісь в тому, що сперматозоїди не втратили рухливість, приготувати досвідчений розчин з концентрацією сперматозоїдів 10-30 штук на одну пробу. Таким чином зробити не менше десяти препаратів. Мікроскопіровать приготовлені препарати і підрахувати кількість мертвих сперматозоїдів. Після цього половина приготованих проб кладеться на препарат антрацену, кількістю 30 г герметично запаяні в двошарову поліетиленову ємність. Для контролю другу половину проб помістити на герметично запаяну двошарову поліетиленову ємність, содержащюу 30 г дісцілірованной води. Через певні проміжки часу (5-15 хв.) Всі препарати мікроскопіруются. При цьому підраховується кількість мертвих сперматозоїдів. Мікроскопірованіе проводиться до тих пір, поки в пробах залишаються живі сперматозоїди.
Після цього необхідно побудувати графіки залежності кількості мертвих сперматозоїдів від часу для досвіду та контролю. За графіками знаходиться час відмирання половини сперматозоїдів (? 0,5). Дивись рис.1.
Для оцінки достовірності експериментальних даних необхідно зробити такі розрахунки [14]:
 
%
100
 50
 0
? 0,5 t, хв
рис.1 Графік залежності кількості мертвих сперматозоїдів від часу.
Висновок
Так що сперматозоїди бика мають високу чутливість до різних впливів біохімічних речовин, можна припустити, що Антрацен робить на них неконтактні вплив. Для з'ясування ступеня цього впливу на локомоторну активність сперми бика необхідні подальші експериментальні дослідження, в тому числі засновані на застосуванні методу, розробленого в даному проекті.
Вивчення цієї проблеми представляється в подальшому перспективним, так як вона пов'язана з багатьма аспектами неконтактних впливу хімічних речовин на біологічні об'єкти.
Список літератури:
1. Дубров А.П. Геомагнітне поле і життя. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 176 с.
2. Казначеєв В.П., Михайлова Л.П. Біоінформаційна функція природних електромагнітних полів. - Новосибирск: Наука, 1985. - 180 с.
3. Казначеєв В.П., Михайлова Л.П. Надслабких випромінювання в міжклітинних взаємодіях. - Новосибирск: Наука, 1981. - 205 с.
4. Плюсніна Т.Ю., Різжеченко Г.Ю., Аксьонов С.І., Черняков Г.М. Вплив слабкого електричного впливу на тригерних систему трансмембранного іонного переносу// Біофізика, 1994, Т.39 вип. 2. - Стор.89
5. Пресман А.С. Електромагнітна сигналізація в живій природі. - М.: Радянське радіо, 1974. - 63 с.
6. Пресман А.С. Електромагнітні поля та жива природа. - М.: Наука, 1968. -288 С.
7. Сент-Дьйор А. Біоелектроніка. - М.: Світ, 1971. 79 с.
8. Сердюк А.М. Взаємодія організму з електромагнітними полями як з факторами навколишнього середовища. - Київ: Наукова думка, 1977. - 288 с.
9. Шноль С.Е. Конформаційні коливання макромолекул// Коливальні процеси в біологічних і хімічних системах: Праці Всесоюзного симпозіуму з комб.процессам в біологічних і хімічних системах. - М.: Наука, 1967. - С. 22
10. Вплив магнітних полів на біологічні об'єкти/за редакцією Холодова Ю.А. - М.: Наука, 1971. - 304 с.
11. Григор'єв В.І., Мякишев Г.Я. Сили в природі. - М.: Наука. - 415 с.
12. Симаков Ю.Г. Живі прилади. - М.: Знання, 1986. - 176 с.
13. Грин Н., Стаут У., Тейлор Р. Біологія. У 3-х т. Т.3.: Пер. с анг./Под ред. Сопера Р. - М.: Світ, 1990. - 376 с.
14. Фролов Ю.П. Математичні методи в біології. ЕОМ та програмування. Самара: Изд-во «Самарський університет», 1996. 264 с.