Microsoft Word Пособие Дем-Руб 2010. doc

j = j
m e m
+j
d i f f
, 
где 
j
m e m
– ток через мембранные каналы, определяемый только свойствами 
мембраны, а
j
d i f f
– диффузионный ток, определяемый уравнением диффузии: 
j
d i f f
= D (C
i n
– C
o u t
) / h, 
где 
D
– коэффициент диффузии,
h 
– толщина мембраны, 
C
in 
и 
C
out
– концентрации 
вещества соответственно внутри и вне клетки. При достаточно мощном ультразвуке могут 
изменяться, как было сказано выше, свойства мембраны, т.е. величины 
j
mem
и 
D. 
Это, 

---

6
очевидно, приведет к изменению равновесной концентрации вещества внутри клетки. Но 
и менее интенсивный ультразвук может приводить к тому же результату. Это происходит 
по следующей причине: акустическая волна создает микровихри в окружающей клетку 
среде, обеспечивая эффективное перемешивание раствора. Если до воздействия
ультразвукового излучения клетку окружал некоторый примембранный слой, в котором 
из-за диффузии концентрация веществ была ближе к внутриклеточной. Перемешивание 
уничтожает этот слой и выравнивает концентрации веществ во всем растворе, что 
увеличивает 
j
diff
. 
Таким образом, воздействие ультразвука приближает концентрацию 
веществ в цитоплазме, особенно ионов легких металлов, к их концентрации вне клетки. 
Это делает клетку более зависимой от состава внешней среды, а также может нарушить 
внутренние процессы жизнедеятельности [4,5]. 
Нарушение внутреннего состава клетки и, как следствие, процессов ее 
жизнедеятельности, является наиболее глубоким и долгосрочным изменением. 
Последствия такого рода могут оставаться в силе по прошествии нескольких часов, а то и 
дней после окончания воздействия ультразвука. 
Итак, мы рассмотрели возможные последствия действия ультразвука на отдельные 
биологические клетки. По мере убывания интенсивности ультразвука эти последствия 
можно упорядочить таким образом: нарушение целостности клетки – изменение свойств 
мембраны – изменение концентраций веществ в цитоплазме – нарушение 
жизнедеятельности. При наличии более ранних в этом списке симптомов последующие 
тоже, очевидно, присутствуют.
Кратко коснемся основных отличий, проявляющихся при облучении не отдельных 
клеток, а клеточных популяций – тканей и органов. Во-первых, ультразвуковое облучение 
замедляет рост и деление клеток, что затормаживает жизнедеятельность и развитие 
популяции. Во-вторых, негативное влияние ультразвука на отдельные клетки 
компенсируется включением некоторых биологических механизмов «взаимовыручки», 
которые ослабляют его последствия.