Биофизические и биохимические основы магнитотерапии изучены недостаточно. В материале, представленном ниже, приведены обобщающие теории и результаты исследований воздействия магнитных полей на человека.
Рассматриваемый метод воздействия, основанный на учении о магнетизме, связан с именем английского физика М. Фарадея (М. Faraday), который в 1845 г. ввел понятие «магнитное поле». При рассмотрении терапевтических эффектов магнитных полей важны несколько определений:
Магнитное поле — это особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами или телами, обладающими магнитным моментом.
По другому определению, магнитное поле − это силовое поле, действующее на движущиеся (в системе, в которой рассматривается поле) электрические заряды (токи) и на тела, обладающие магнитным моментом.
Магнитный момент — основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Источник магнетизма, согласно классической теории электромагнитных явлений, − электрические макро- и микротоки.
Элементарным источником магнетизма считается замкнутый ток. Магнитным моментом обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. Магнитный момент элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и других), как показала квантовая механика, обусловлен существованием у них собственного механического момента — спина.
На сегодняшний день физиологами не найдено специфических рецепторов, отвечающих за чувствительность к магнитным полям, однако имеющиеся знания в области магнетизма позволяют предположить наличие механизмов, лежащих в основе терапевтического воздействия магнитов.
По мнению В. В.Сердюка (2004), магнитные поля оказывают влияние на макромолекулы (ферменты, нуклеиновые кислоты, протеины и т.д.), индуцируя заряд и изменяя их магнитную восприимчивость. В результате такого воздействия магнитная энергия макромолекул превышает энергию теплового движения, что ведет к ориентационным и концентрационным изменениям биологически активных макромолекул (БАМ). Магнитные поля даже в терапевтических дозах вызывают изменение ориентации БАМ, отражаясь на кинетике биохимических реакций и скорости биофизических процессов (Сердюк В. В. (2004)).
В механизме первичного действия магнитных полей большое значение уделяется ориентационной перестройке жидких кристаллов, составляющих основу клеточной мембраны и многих внутриклеточных элементов. Изменение ориентации и деформация жидкокристаллических структур (мембраны, митохондрии и др.) под влиянием магнитного поля вызывают снижение проницаемости, что отражается на регуляции биохимических процессов и выполнении ими биологических функций.
Воздействие магнитными полями на элементарные токи в атомах и молекулах вне- и внутриклеточной воды приводит к изменениям ее квазикристаллической структуры, что сказывается на свойствах воды: поверхностном напряжении, вязкости, электропроводности, диэлектрической проницаемости и др. − вследствие определенной пространственной ориентации элементарных токов в ее атомах и молекулах.
Одним из важных регуляторных механизмов в живых системах является активность ионов. Она определяется, в первую очередь, их гидратацией и связью с макромолекулами. При воздействии магнитных полей, различающихся по своим магнитным и электрическим свойствам, компоненты системы (ион-вода, белок-ион, белок-ион-вода) совершают колебательные движения, параметры которых могут не совпадать. Следствием этого процесса является освобождение части ионов из связи с макромолекулами и уменьшение их гидратации, а следовательно, и возрастание ионной активности. Увеличение под влиянием магнитного поля ионной активности в тканях является предпосылкой к стимуляции клеточного метаболизма.
При воздействии на сосуды магнитные поля ориентируют не только биологически активные макромолекулы, но и надмолекулярные и клеточные структуры. Ярким примером такой ориентации является выстраивание цепочек эритроцитов под действием магнитных полей. С уменьшением диаметра сосуда отмечается ослабевание магнитодинамического эффекта. Среди макроскопических эффектов магнитных полей упоминается их пондеромоторное (от лат. pondus (род.п. ponderis) − вес, тяжесть, и motor − приводящий в движение; эффект облучаемому объекту, импульс или момент) действие на нервные стволы и мышечные волокна, проявлением чего является изменение их электрофизической активности и функциональных свойств.
Особо следует отметить специфическое действие переменного и импульсного магнитного поля. В нем, кроме диамагнитного и парамагнитного взаимодействия, происходит взаимодействие с переменным электрическим полем, которое возникает при любом изменении магнитного поля. Поскольку в тканях имеются свободные заряды, ионы или электроны, то индуцированное электрическое поле вызовет их движение, то есть электрический ток, который обладает многообразным биологическим действием.
Исходя из вышеперечисленных механизмов действия, можно сказать, что постоянное магнитное поле влияет на ткани организма посредством диа- и парамагнитных эффектов. В реализации действия на живые системы участвуют субмолекулярные, молекулярные и надмолекулярные структуры, что влечет за собой изменения на клеточном, системном и организменном уровнях.
Отношение к магнитотерапии − неоднозначно, однако описанные механизмы действия вполне логичны и могут оказывать реальное воздействие на организм человека, о чем свидетельствуют и клинические исследования. Интересно мнение Л. X. Гаркави и Е. Б. Квакиной относительно воздействия магнитных полей в качестве неспецифического раздражителя (1975).
Как уже отмечалось, на настоящий момент современная физиология и патофизиология не выявила органов-рецепторов к воздействию магнитных полей, однако, исходя из современных представлений о данных науках, можно заключить, что слабые магнитные поля, как минимум, не вредны для организма. Это открывает большие исследовательские возможности в поисках нового применения магнитов в медицинской практике.