Многие, вероятно, помнят телевизионный много­серийный фильм «Семнадцать мгновений весны». Од­ним из наиболее напряженных моментов, пожалуй, был эпизод, когда наш разведчик Штирлиц оказался «под колпаком» гестапо. Это выражение, с той поры ставшее довольно распространенным, имеет переносный смысл, означая особо пристальное внимание к объекту. А вот некоторые научные исследования производят под колпаком в буквальном смысле слова.

В 1962 г. Д. Сетт и Ф. Вандерлинг опубликовали сообщение об изучении условий возникновения кави­тации в воде под действием ультразвуковых колебаний. (О явлении кавитации уже упоминалось в разделе 2.3.) В опытах Сетта кавитация в стакане с водой возникала при интенсивности ультразвука 0,97 Вт/см2. Но когда стакан помещали в закрытый со всех сторон сосуд из свинца или парафина, то для возникновения кавитации требовалась большая интенсивность ультразвука — до 1,25 Вт/см2. Стоило убрать такой экран — и кави­тация происходила при прежнем уровне интенсивно­сти (рис. 14).

Экраны из свинца и парафина предотвращают попадание в воду частиц высоких энергий — электро­нов, протонов, нейтронов и т. д., которые образуются при взаимодействии космического излучения с вещест­вом в верхних слоях земной атмосферы. Чтобы экран предотвращал от проникновения магнитных полей, он должен быть сделан из ферромагнитного мате­риала. Такие устройства существуют, они называются гипомагнитными камерами. В гипомагнитной камере (т. е. под железным колпаком) магнитное поле Земли можно ослабить в 10—100 000 раз.

Если геомагнитное поле ослаблено в 10—100 раз, то оно тормозит развитие микроорганизмов (например, кишечной палочки) в первую неделю пребывания в гипомагнитной камере, затем микроорганизмы при­спосабливаются и растут более интенсивно. Если маг­нитное поле ослаблено в 1 000—100 000 раз, то микро­организмы гибнут.

Мелкие животные, помещенные в гипомагнитную камеру, переносят без видимой реакции даже сильно ослабленное магнитное поле. Однако у них изменяется скорость окислительных процессов, изменяются биопо­тенциалы, состав крови. Длительное пребывание жи­вотных в условиях резко пониженной напряженности
магнитного поля сказывается на потомстве: у мышей в четвертом — пятом поколениях заметно снижена дви­гательная активность, на шкурке появляются пропле­шины.

Были проведены опыты и с человеком. У здоровых людей пребывание в течение нескольких суток в гипо­магнитной камере с ослаблением поля в 100 раз не сказывается на самочувствии, но сопровождается нару­шением циркадного (суточного) цикла. Известно, что температура тела человека минимальна в 6—7 часов, а максимальна — в 18—19 часов. Цикл — расстояние между двумя соседними минимумами или максиму­мами — составляет 24 часа. После опытов в гипо­магнитной камере циркадный цикл на несколько дней нарушался, составлял 20—28 часов.

Наиболее заметно влияние низкой напряженности магнитного поля на эмбриональное развитие. Из кури­ных яиц, помещенных в гипомагнитную камеру, вылуп­лялись цыплята, как и в нормальных условиях, на 21—22-й день, но все с парализованными лапами и крыльями.

Эти и другие подобные факты побудили к подроб­ному изучению влияния ослабленного магнитного поля на клеточном и тканевом уровнях. При ослаблении геомагнитного поля в 10 000—100 000 раз клетки гиб­нут в несколько раз чаще, чем в контрольных опытах. При незначительном ослаблении магнитного поля кле­точные культуры, наоборот, растут быстрее. Так, при одновременных в период полярной ночи опытах в Норильске (за Полярным кругом) и в Новосибирске (на той же долготе, но южнее) более интенсивный рост клеточных культур наблюдался в Норильске. Однако, истощив себя, клетки в Норильске гибли раньше (к шестому дню), чем в Новосибирске (к девя­тому дню). В период полярного дня результаты опытов в обоих городах были одинаковыми. Медики, в част­ности автор описанных опытов В. П. Казначеев, де­лают вывод: в условиях уменьшенного магнитного поля организм живет в более напряженном состоя­нии.

Существенные изменения — на клеточном, ткане­вом, организменном уровнях — происходят и при уве­личении магнитного поля, подробнее об этом будет сказано далее. Очевидной причиной подобных явле­ний следует считать изменения свойств воды, входя­щей в состав организмов — животных и растений. Известно, например, что человек на две трети состоит из воды, которая входит в состав мышц, крови, ске­лета. Вода эта находится в связанном состоянии, образуя коллоидные и иные структуры. Вода, входя­щая в состав какой-либо структуры, имеет большую, чем свободная, несвязанная, долю кристаллической фазы, в ней больше полостей, и для движущихся в магнитном поле ионов вероятность попасть в эти полости существенно выше.

Процессы, совершающиеся при действии магнитного поля на биологические объекты, подобны процессам, происходящим при действии поля на водные системы неорганического мира. В разделе 4.1 было показано, что при магнитной обработке суспензий, имеющих ще­лочную или нейтральную реакцию жидкой фазы, про­исходит коагуляция взвешенных частиц вследствие снижения ^-потенциала. То же происходит и при омагничивании крови. Для крови человека рН = 7,8, т. е. кровь — среда слабощелочная. Доказано, что под действием магнитного поля уменьшается ^-потенциал эритроцитов, и быстрее протекает их осаждение (т. е. выше СОЭ, по старой терминологии — РОЭ).

Все показатели жизнедеятельности организма в нормальном состоянии характеризуются вполне опре­деленными значениями, отклонения в ту или иную сторону могут быть губительными. Та же кровь должна иметь неизменную вязкость. Если вязкость станет слишком большой, может возникнуть тромб. Если вязкость чрезмерно уменьшится, станут возможными кровотечения.

Для нормального функционирования биологической системы нужны вполне определенные параметры внеш­ней среды: влажность, температура, барометрическое давление (это известно давно), а также характеристики магнитного поля (это стало ясным недавно). Откло­нения параметров среды, в частности магнитной ин­дукции (или напряженности), от средних значений, к которым в процессе эволюции приспособился дан­ный биологический вид, приводит к нарушению биоло­гических процессов.