W naszych szerokościach geograficznych i przy zmiennej pogodzie, każdy słoneczny dzień witamy z radością. Wiadomo, że bez Słońca i jego energii nie byłoby życia na Ziemi. Jednak rzadko myślimy o Słońcu jako źródle promieniowania elektromagnetycznego, choć emituje ono światło UV, widzialne i podczerwień jak również fale dłuższe, od 0,1 do 100m (które docierają do nas ze znacznie mniejszym natężeniem). Pola elektromagnetyczne o niskiej częstotliwości pochodzą też np. z jonosfery. Natężenia pól EM na powierzchni Ziemi zmieniają się w rytmie dobowym, z fazą Księżyca czy zachmurzeniem, ale przede wszystkim zależą od aktywności Słońca. Gatunek ludzki powstał w takich polach i żyje z nimi, jest to nasze naturalne środowisko.

Czy jesteśmy wrażliwi na pola EM i jaki jest tego mechanizm? Człowiek reaguje na światło i ciepło. Złożone procesy widzenia umożliwiają nam oglądanie świata w kolorach. Absorpcja energii powoduje odczuwanie ciepła. Maksimum energetyczne widma światła słonecznego jest w zakresie fal widzialnych, w kolorze żółtym. Na plaży nagrzewamy się głównie falami widzialnymi. Co prawda fal podczerwonych jest „więcej” (dużo, dużo szerszy zakres widmowy), ale światło Słońca jest w tych częstotliwościach słabsze. Podczerwień możemy poczuć przy ognisku – to ona jest odpowiedzialna za uczucie żaru bijącego z ognia. Rys. 1 przedstawia wykres z widmem natężenia światła słonecznego na pow. Ziemi. Jednak pól EM o niskich częstotliwościach nie czuć, nie widać, nie rejestrujemy ich swoimi zmysłami.

Warto pamiętać, że kula ziemska jest stałym magnesem o indukcji magnetycznej od 35 do 70 mikro Tesli. Są sugestie, że człowiek wykazuje pewną magnetotaksję, czyli reaguje na kierunek pola magnetycznego Ziemi, ale sądząc z ilości osób, które gubią się w lesie – nie jest to dobrze rozwinięta cecha.

Słabe pola

Jednak przebywając w polach EM o niższych częstotliwościach, czy w stałym polu magnetycznym człowiek nie ma na nie żadnej natychmiastowej fizjologicznej reakcji! Nie wykrywamy obecności pól elektromagnetycznych ale reagujemy na ich zmiany. Na fronty atmosferyczne, lokalne burze czy burze geomagnetyczne reagujemy pogorszeniem nastroju, zakłóceniami snu; w zmianami aktywności hormonów. Częstym objawem są problemy z krążeniem krwi, występuje zwiększona liczba zakrzepów i zawałów serca. Nie jest to tylko powodowane dużymi zmianami ciśnienia atmosferycznego przy przejściu frontu. Niewątpliwie jest to również związane z tym, że właściwości fizyczne wody (przewodnictwo elektryczne, lepkość) zmieniają się pod wpływem pól EM, a organizm człowieka składa się w 80% z wody (płyny ustrojowe to krew, limfa, płyny wewnątrzkomórkowe i śródtkankowe).

Działanie pola elektrycznego i magnetycznego na organizmy żywe było od dawna przedmiotem zainteresowania nauki. Pilne zapotrzebowanie ze strony medycyny pojawiło się kilka lat temu, gdy w diagnostyce klinicznej zaczęto powszechnie stosować tomografię magnetyczno-rezonansową (NMR), która w sposób nieinwazyjny pozwala otrzymać obrazy wnętrza ciała. W trakcie badania pacjent leży w środku dużego magnesu, o polu najczęściej 1.5 –2.0 T (ok. 50 tysięcy razy silniejsze niż pole magnetyczne Ziemi!). Im większe pole magnesu i wyższa częstotliwość tym lepszy jest obraz, więc oczywiste jest pytanie: czy można obrazować ludzi przy silniejszym polu, np. 4T? Jak długo można pacjenta przetrzymywać w polu magnesu aby mu nie zaszkodzić? Tysiące przebadanych pacjentów to najlepszy dowód, że tomografia ta nie jest szkodliwa. Jednak warto wiedzieć, jak wpływa silne stałe pole magnetyczne i dodatkowo zmienne pole o częstotliwości kilkudziesięciu MHz na procesy życiowe człowieka.

Powodem prowadzenia badań jest też powszechna obecność w naszym otoczeniu pól EM o różnej częstotliwości i natężeniu wytwarzanych przez urządzenia telekomunikacyjne czy sprzęt gospodarstwa domowego. Do pól produkowanych przez cywilizację przemysłową natura nas nie przyzwyczaiła, a są one wielokrotnie silniejsze niż naturalne. Ponieważ problem ten narasta – nazywany jest nawet „smogiem elektromagnetycznym”. Oczywiście do wykrywania pól i ich pomiaru mamy odpowiednie przyrządy i metody pomiarowe, zajmuje się tym dozymetria a z wyników pomiarów korzysta medycyna pracy. Problem niekorzystnych czy korzystnych oddziaływań różnych pól na człowieka wymaga zebrania odpowiedniej dokumentacji medycznej. Dopuszczalne dawki pól EM przy pracy z komputerem czy przy rozmowie przez telefon komórkowy muszą być ustalone na odpowiednio niskim poziomie, aby zapewnić bezpieczeństwo użytkownikom. Ich wpływ na organizm jest istotny zwłaszcza przy wielogodzinnej pracy. Ostatnio można odnotować duży postęp: gęsta sieć stacji przesyłowych GSM, odpowiedni kształt anteny telefonu komórkowego, filtry na monitory komputera czy monitory ciekłokrystaliczne to tylko niektóre z korzystnych rozwiązań powodujących zmniejszenie ekspozycji.

Nie jest jasny mechanizm

oddziaływania pól elektromagnetycznych na żywe organizmy. Nie ma prostych zależności typu: „im mniej tym lepiej” lub „im więcej tym gorzej” bo często efekty pól elektromagnetycznych są nieliniowe.

Jak wiadomo, pochłanianie energii powoduje wzrost temperatury a w wyższej temperaturze reakcje chemiczne przebiegają szybciej. Jednak ten mechanizm nie tłumaczy biologicznych efektów słabych pól EM, obliczono bowiem, że absorpcja energii spowodowałaby wzrost temperatury najwyżej rzędu 10-8 °C! Praktycznie więc, dla słabych pól o częstotliwości poniżej 100 MHz efekt termiczny nie jest ważny, gdyż pochłonięta energia jest zbyt mała. Ani energia pojedynczego kwantu ani całość dawki nie jest wystarczająca do rozerwania wiązań chemicznych w cząsteczkach.

Mimo, że w organizmie poddanym działaniu słabego pola EM o niskiej częstotliwości nie ma istotnego wzrostu temperatury, następują takie efekty jak pobudzenie nerwów, mięśni czy zmiany pól i rozkładu ładunków (zjawiska magnetosfeny i elektrosfeny). Następują też zmiany na poziomie komórkowym, np. wypływ jonów z komórek, efekty obserwowane w układzie wydzielniczym, krwionośnym, termoregulacyjnym itp. Dla wybranych częstotliwości i natężeń reakcja jest silna, a dla innych nie ma jej wcale.

Jak to wyjaśnić?

Otóż, obowiązuje zasada rezonansu: z całego widma promieniowana EM istotnie oddziałują na organizmy żywe tylko te wybrane częstotliwości, które są pochłaniane przez atomy, cząsteczki lub struktury komórkowe. Działanie zewnętrznych pól EM jest tym silniejsze im bardziej częstotliwości tych pól są bliskie tzw. częstotliwościom własnym w organizmie. Najciekawsze jest wzajemne oddziaływanie pól własnych i pól zewnętrznych bowiem daje to możliwość wpływania na procesy życiowe.

Nasze własne pole EM

Rzadko patrzymy na człowieka z tej perspektywy ale – trzeba zauważyć, że nasz organizm jest nadajnikiem pól elektromagnetycznych. Silnym generatorem drgań jest serce (w diagnostyce wykorzystujemy przecież EKG). Mózg emituje pola EM w kilku zakresach od 0.5 do 22 Hz: fale alfa, beta, delta. Różne pola są generowane przez poruszanie częściami ciała, np. noga 2-20 Hz, ramiona 15-30 Hz, dłoń 50-150 Hz, kręcenie głową ok. 25 Hz. Przewodzenie sygnałów przez włókna nerwowe powoduje całą kaskadę impulsów EM, również krążenie krwi – generuje różne pola EM w różnych organach. Dość silne pole EM generuje ruch oka.

Zanim stosowanie pól elektromagnetycznych wejdzie do arsenału metod leczniczych należy dobrze poznać mechanizmy ich działania na obiektach modelowych, takich jak komórki i tkanki. Działaniu pól EM o różnej częstotliwości i natężeniu poddawano: komórki i tkanki roślinne, bakterie, drożdże, hodowle różnych komórek ludzkich (komórki nabłonka, czerwone krwinki, limfocyty). Bardzo intensywnie badany jest zwłaszcza wpływ słabych pól o natężeniu rzędu μT- mT i niskich częstotliwości, od kilku Hz do 1000 Hz.

Eksperymenty na organizmach żywych

Wygodnym modelem badawczym są rurki pyłkowe z kwiatów lilii (Lilium longiflorum), są to bowiem długie komórki, osiągają 0.4 – 0.7 mm długości po 2-3 godzinach wzrostu i są przez to łatwe do obserwacji. Poddano je działaniu pól EM o częstotliwości od 1 do 100 Hz. Typowy eksperyment trwał prawie godzinę, pole włączano na 20 minut z 10 minutową przerwą. Stymulację wzrostu obserwowano tylko dla zakresu 1-50 Hz, ale maksymalne przyspieszenie nastąpiło przy 10 Hz. W tych warunkach rurki rosły dwukrotnie szybciej. Wyższe częstotliwości i większe natężenie pola hamowały wzrost. Ciekawe, że 2-3-krotnie przyspieszały swój wzrost komórki rosnące powoli, natomiast najszybciej rosnące nie reagowały wcale. Sugeruje to, że istnieje pewna, maksymalna możliwa do osiągnięcia szybkość wzrostu dla tego typu komórek. Byłaby ona wynikiem równowagi procesów syntezy ścianek komórki, przepływów w cytoplazmie i aktywności systemów transportu jonów.

Uważa się, że przyspieszenie wzrostu komórek następuje poprzez aktywację enzymu, ATPazy w błonie komórkowej (działającego jak „pompa jonowa”). Przyspieszenie transportu jonów H+ wytwarza większy gradient pH i większe napięcie na błonie komórkowej, komórka dysponuje więc większą energią na pobór kationów i innych środków odżywczych, co w rezultacie ułatwia jej wzrost.

Różne komórki „lubią” różne częstotliwości

Liczne badania wykonano na drożdżach, które poddane przez 10 godzin działaniu pola o różnych częstotliwościach wyraźnie „upodobały sobie” dwie z nich. Rozrost większy o ponad 20% następował przy częstotliwości 15 Hz oraz 50 Hz. W drożdżach oznaczano ATP (adenozyno trifosforan, związek świadczący o energetyce komórki), którego zawartość była większa w hodowli rosnącej pod wpływem pola. Podobnie bakteria Corynebacterium glutamicum, wykorzystywana do przemysłowej produkcji kwasu glutaminowego, też przyspieszała rozrost przy 15 i 50 Hz a po 6-8 godzinach ekspozycji stwierdzono wzrost poziomu ATP o 20-30%.

Ważne jest, jak zachowują się w polu EM komórki ludzkie. Czerwone krwinki poddano działaniu pól o częstotliwości od 0.1 Hz do 1.2 MHz w ciągu 30 do 60 sekund. Słabe pola stymulowały wypływ jonów Na+ z wnętrza komórki, największy efekt obserwowano przy częstotliwości 100 Hz.

Równowaga stężeń jonów wewnątrz i zewnątrz komórki jest utrzymywana poprzez dwa mechanizmy: pasywny i aktywny. Pasywny przepływ jonów następuje wskutek gradientu stężenia, natomiast aktywny transport do wnętrza komórki wymaga dostarczenia energii z ATP i następuje z udziałem „pompy jonowej” – enzymu -ATPazy. Działanie pól EM to przede wszystkim efekt przyspieszenia transportu jonów przez kanały transbłonowe. Powstaje pytanie, czy szerzej otwarte kanały nie powodują efektów niekorzystnych, np. łatwiejszej penetracji wirusów. Otóż nie, limfocyty poddano działaniu pola o częstotliwości 50 Hz przez 3 dni w obecności wirusa leukemii, ale nie obserwowano jego penetracji do wnętrza komórek pod wpływem pola.

Pola EM mają więc wpływ na aktywność enzymów decydujących o energetyce komórki, jak pokazano na przykładzie ATPazy. Badano wpływ pól na organizmy zwierząt doświadczalnych, monitorując zmiany aktywności enzymów. Szczury rasy Wistar, przebywały przez 30-35 dni po 4g dziennie w polu o częstotliwości: 36.7, 73.5 i 147 MHz i obserwowano ok. 20% wzrost aktywności ATPazy w mózgu.

Najczęściej potwierdzanym w różnych badaniach działaniem słabych pól EM jest ich wpływ na procesy transportu jonów przez błony komórkowe i związana z tym zmiana aktywności sterujących tymi procesami enzymów. Korzystne efekty, w postaci wzrostu poziomu ATP tworzącego „bank energii” komórki czy przyspieszenie rozrostu komórek, można by wykorzystać w celach terapeutycznych, np. w trakcie gojenia się ran, zrastania kości, regeneracji tkanek. Konieczna jest oczywiście dokładna znajomość parametrów pola EM, które działa stymulująco na dany obiekt. Wydaje się jednak, że trudno będzie zestawić pakiet „korzystnych” częstotliwości dla całego organizmu, skoro poszczególne komórki są tak bardzo selektywne w swoich reakcjach na pola EM.

Propozycje leczenia

Wszystko co istnieje w naturze, istnieje dzięki siłom elektromagnetycznym. Są one też konieczne do prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu. Są także współodpowiedzialne za utrzymanie zdrowia i wyleczenie się z chorób.

Obciążenie ciała ludzkiego w formie pracy mięśni w ciągu ostatnich 100 lat bardzo się zmniejszyło. Ma to negatywny wpływ na pola sił elektromagnetycznych organizmu, które są źródłem życia.

Dr Ulrich Warnke, biofizyk z Uniwersytetu w Saarbrücken mierzył czynnościowe pola elektryczne mięśni i nerwów wytwarzane podczas wykonywania ruchów i na ich podstawie zaproponował serię impulsów, które można zastosować do stymulacji analogicznych procesów w organizmie. Pozwalają one sterować polem magnetycznym, które jest wytwarzane przez cewki w macie lub specjalnej sztabce. Jeśli jakaś osoba znajdzie się w pobliżu cewek to działa na nią powstające pole magnetyczne i indukuje pola sił identyczne z tymi, jakie wytwarzałyby jej mięśnie i nerwy w czasie odpowiedniego ruchu. W ten sposób, wykorzystując naukowe obserwacje, możemy uzyskać efekt leczenia ruchem za pomocą terapii polem magnetycznym! Ma to szczególne znaczenie dla chorych leżących, osłabionych chorobą i niepełnosprawnych.

Mimo, że nie potrafimy dokładnie wyjaśnić mechanizmów działania – skonstruowano już aparaturę wytwarzającą pola EM z aplikatorami działającymi lokalnie, punktowo i również na całe ciało. Propozycje terapii wynikają z doświadczeń zebranych od lekarzy i pacjentów. Pozytywne efekty działania pól raportowano np. w przypadku: dolegliwości reumatycznych, stanów zapalnych po skaleczeniach i zabiegach operacyjnych, gojenia się kości czy chorobach układu krążenia.

Ciekawe, jak pogląd na to czym jest człowiek zmieniał się przez wieki: w XVIII wieku naukowcy widzieli w człowieku maszynę: dźwignie mięśni, z sercem jako pompą tłocząca krew. W XX w widzieliśmy w człowieku fabrykę chemiczną i leczyliśmy podając duże dawki związków chemicznych. Wiek XXI to czas na procesy biofizyczne. Potraktowanie człowieka jako nadajnika i odbiornika pól EM i poznanie mechanizmów oddziaływania będzie umożliwiało podejmowanie prób chorób poprzez wpływ na procesy informacyjne i energetyczne.

Prof. Dr hab. Iwona Wawer

Foto: istock