авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«Довгуша В.В. ВОДОГАЗОВЫЕ СТРУКТУРЫ В ПРИРОДЕ, БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ Санкт-Петербург 2011 УДК 613.83 В монографии ...»

-- [ Страница 2 ] --

Таблица 2. Физические, химические и биофизические характеристики индифферентных газов, способствующих возникновению наркоза Элемент Аргон Криптон Ксенон Азот N Показатель Атомная масса (вес) 28,0 40,0 83,8 131, Радиус атома, 1,54 1,92 1,97 2, Ван-дер-ваальсов диаметр, нм 0,42 0,38 0,41 0, Энергии ионизации первых пяти 1 14,53 15,76 14,00 12, внешних электронов (эВ) 2 29,59 27,61 24,35 21, 3 47,44 40,70 36,94 32, 4 77,46 59,79 52,54 44, 5 97,82 75,00 64,66 56, Скорость насыщения 1,0 1,04 1,88 3, Коэффициент диффузии в сыворотке 21,7 18,2 12,6 10, Электроотрицательность абсолютная (эВ) 7,3 7,7 6,8 5, Эффективный заряд ядра 3,90 6,75 8,25 8,25 15, Удельная магнитная восприимчивость (м3/кг) -5,410-9 -6,1610-9 -4,3210-9 -4,2010- Средняя поляризуемость (1024 см3) 1,74 1,64 2,49 4, Продолжение таблицы 2. Элемент Аргон Криптон Ксенон Азот N Показатель Основные линии в атомном спектре минималь- 399,5 696,5 587,1 823, (нм) ные (II) средние 657,9 811,5 811,3 881, максималь- 1246,9 965,8 877,7 3507, ные 3 Растворимость см /100 см (Р 101 в воде 0,013 0,026 0,045 0, кПа) в жирах 0,061 0,140 0,43 1, Жироводный коэффициент 5,1 5,3 9,6 20, Коэффициент диффузии (х 10-6 в воде 30,1 25,2 17,5 14, см2/с) оливковое 7,04 5,92 4,10 3, масло в сыворотке 21,7 18,2 19,6 10, крови Скорость насыщения (рассыщения) жировой тка- 1,0 1,04 1,88 3, ни (по отношению к N2) Проникновение в клетку да нет нет нет Сила наркотического действия (относительная) 1 0,43 0,14 0, Окончание таблицы 2. Элемент Аргон Криптон Ксенон Азот N Показатель Относительная масса кластера 1052 1148 1498 Давление при котором наступает наркоз (МПа) 0,7 0,4 0,3 0, Содержание инертного газа в теле Водосо- 0,48 0,96 1,66 2, человека весом 70 кг при дыхании держащих тканях (л) смесью 21% О2 – 79% инертного газа (л) при 0,1 МПа Жировых 5,4 7,48 3,50 13, тканях (л) Содержание инертного газа в теле человека весом 5,88 8,44 5,16 15, 70 кг при наступлении наркоза (л) Все инертные газы диамагнитны. Это значит, это их маг нитная восприимчивость отрицательна;

они оказывают сопро тивление прохождению сквозь них магнитных силовых линий в большей мере, чем пустота. Этот эффект находится в согласии с представлением о замкнутом состоянии электронной оболочки атомов инертных газов. В самом деле, электрон можно рассма тривать как мельчайший магнитик, и поскольку все входящие в состав атома электроны спарены, то результирующий магнитный момент атома равен нулю.

У ксенона диамагнитная восприимчивость в 22 раза боль ше, чем у гелия, так как она пропорциональна числу электронов в атоме и квадратам их расстояний от ядра. Какие бы свойства инертных газов мы ни рассматривали, все они с увеличением порядкового номера элемента – от гелия до радона – меняют ся монотонно, в одном и том же направлении. Причина этого одна: нарастание радиуса атома и увеличение числа электро нов вокруг ядра. С ростом числа слоев электронной оболочки ослабевает связь внешних электронов с ядром;

это усиливает способность молекулы деформироваться. А деформация в свою очередь повышает поляризацию молекулы и способствует об разованию в ней диполя. Таков путь к усилению молекулярной связи и, как увидим ниже, к появлению даже слабой хи мической связи. Деформируемость ксенона в 20 раз превышает деформируемость гелия, и неудивительно, что последний на много труднее растворить, адсорбировать, перевести в жидкое состояние и т.д.

В 1936 г. Н. В. Лазарев пришёл к заключению, что нар котическое действие вещества тем сильнее, чем менее поляр ны его молекулы. Отсюда, в частности, следовал эксперимен тально подтвержденный вывод, что инертные газы – сильные наркотики, действие которых, однако, ослабляется их малой растворимостью. Практически безвреден только гелий, так как он очень мало растворим в лимфе, крови и других жидкостях организма.

Далее было обнаружено соответствие между силой нар котического действия и физико-химическими константами ван дер-ваальса – силами межмолекулярного взаимодействия. Нар котические концентрации различных веществ в объёмном или весовом выражении различаются гораздо значительнее, чем концентрации, выраженные в физико-химических терминах, от ражающих растворимость и степень молекулярного взаимодей ствия этих веществ. Важную роль играет и величина молекулы наркотического вещества, общий эффективный объём молекул, а не их число.

Была найдена чёткая корреляция между парциальным дав лением наркотического вещества, вызывающего наркоз, и парци альным давлением, вызывающим образование водных микрокри сталлов.

Существует ещё одна физическая корреляция, а именно корреляция между величиной физико-химической константы ван-дер-ваальса и степенью наркоза и анестезии. Однако, и здесь существуют отклонения, как, например, заключение, о том, что аргон менее наркотичен, чем азот.

Индифферентные газы имеют различные диффузионные свойства и растворимость в тканях и жидких средах организма (табл. 2.6). Это вызывает неодинаковую степень насыщения ими тканей и жидких сред организма и может привести их к перена сыщению.

Зависимость наркотических свойств инертных газов от их растворимости в жирах представлена в табл. 2.7.

Растворимость инертных газов в большинстве жидкостей увеличивается с ростом молекулярного веса. Эту закономерность можно объяснить следующим образом. У тяжелых инертных газов (аргона, криптона, ксенона) размеры электронной оболочки ядра и число электронов в ней больше, чем у лёгких инертных газов (ге лия и неона). Поэтому под действием электрических сил молекул растворителя электронные оболочки атомов (молекул) тяжелых газов смещаются на большее расстояние. Такие молекулы облада ют сравнительно большим электрическим моментом, в силу чего они лучше «сцепляются» с диполями молекул растворителя.

Таблица 2. Растворимость индифферентных газов в жирах и их относительная наркотическая сила (по Беннету П., 1975) Газы Растворимость в жи- Сила наркотического действия рах при 37 °С (относительная) Не 0,015 4,26 (слабейший наркотик) Ne 0,019 3, H2 0,036 1, N2 0,067 Ar 0,14 0, Kr 0,43 0, Xe 1,7 0,039 (сильнейший наркотик) Растворимость инертных газов в воде уменьшается при до бавлении в неё растворимых веществ, особенно электролитов.

Этот эффект обусловлен тем, что диполи молекул воды стремятся соединиться не столько с индуцированными диполями молекул инертного газа, сколько с ионами солей. Степень «высаливания»

газов из раствора зависит от природы электролита. В любом кон кретном солевом растворе относительное уменьшение раствори мости различных инертных газов обычно одинаково.

Нами отмечено, что чем меньше у газов магнитная воспри имчивость, тем относительная наркотическая активность больше Обратная закономерность отмечается исходя из данных магнитной поляризуемости. Поляризуемость – коэффициент, свя зывающий электрический момент атома (иона, молекулы) с на пряжённостью электрического поля.

Можно отметить ряд физических параметров, способствую щих (участвующих) в биофизических механизмах биологическо го действия водных структур и инертных газов.

Во-первых, в реакциях должен присутствовать переменный компонент электромагнитного поля – частотно-амплитудный диа пазон:

0,01-1,0 мкТл по амплитуде 0,01 – 4,0 Гц по частоте.

2. При 2-х источниках (кластерах, ассоциатах), находящихся на расстоянии друг от друга меньше чем длина волны (5-15 ) испускаемого ими излучения, на мембране нервной клетки обе волны приходят в одинаковых фазах. Их суммарная амплитуда при этом будет в 2, а мощность в 4 раза больше (ФЭС, 1984). Это индуктивный резонанс.

3. Для длины 780 и 800 нм при Е = 2,510-19 Дж эндоэрги ческие процессы в живом организме прекращаются (полное от сутствие биохимических, метаболических реакций).

4. Ar, Kr, Xe не проникают внутрь клетки, N2 – проникает.

5. Увеличивается электрический импеданс мембраны нервных клеток, нарушается и проницаемость даже для О2, глюкозы и др.

6. Кластер инертного газа является диссипативным осцил лятором. Его энергия несколько выше тепловой энергии моле кул Н2О. Излучает низкоинтенсивное (kТ), низкочастотное (0,07-3,7 Гц) нелинейное чётко поляризованное излучение (от сутствует эффект от изомеров). Это квантовый осциллятор, т.к. его уровни в энергетическом спектре расположены на рав ных расстояниях (уровнях). Поэтому излучение происходит на одной частоте, частоте кластера, совпадающей с классической ( – частота, m – масса осциллятора). Молекулы воды в кластере ведут себя как единый нелинейный осциллятор.

7. При длительном воздействии ИК-спектра меняется струк тура мембран.

8. По данным спектрографии известно, что когда группа ОН вступает в водородную связь, её валентная частота уменьшается, а более сильным водородным связям соответствует значительное уменьшение частоты (на 70-100 см-1).

9. Для среды с = 1 (вода) качественное различие между магнитной индукцией В и напряжённостью Н магнитного поля исчезает.

10. Начиная с самых низких частот до области радиочастот величина диэлектрической проницаемости чистой воды не зави сит от частоты.

11. В области низких частот удельная ёмкость с уменьшени ем частоты возрастает.

12. В кластере молекулы воды смещаются в сторону атома инертного газа как более отрицательного элемента. Это смещение приводит к несовпадению центров + и – зарядов, атом поляризу ется, приобретает характер диполя. Кроме момента диполя () на количественную меру поляризуемости влияет эффективный заряд атома инертного газа (у Хе он наибольший).

13. Чем больше атомный вес инертного газа, тем меньше его частотные характеристики. Эквивалентность энергии и мас сы справедлива для любого вида излучения. Это значит, что чем больше основные линии в атомном спектре, чем меньше частота колебаний, тем выраженнее биоэффекты.

14. В кластерах электроотрицательность инертного газа больше, чем электроотрицательность воды. В этом случае моле кулы Н2О имеют положительный эффективный заряд 01, атом инертного газа – соответствующий отрицательный.

Каждая молекула газа индивидуальна по своим частотным ха рактеристикам. Любая молекула имеет свою ЭМ-характеристику, ко торая создаётся всей структурой молекулы, в том числе и простран ственной. Одна и та же частотно-полевая характеристика возможна у различных молекул газа (например, N2O и Хе), различных по струк туре, но скоординированных по частоте структурированной водой биологических жидкостей организма при нормальном давлении.

Нами отмечено, что основные линии в атомном спек тре жизненно важных элементов находятся на уровне длины – 400 ± 37 нм. Основные линии в атомном спектре инертных газов находятся на уровне 800 ± 27 нм как линии нейтральных ато мов. Чем больше длина волны, тем меньше частота (рис. 2.1).

Линии в спектрах испускания или поглощения атома (лю бой квантовой системы) отвечающие определённым излучатель ным квантовым переходам называются спектральными линиями.

Спектральные линии характеризуются узким интервалом частот (длин волн) – шириной спектральной линии. Спектральные ли нии могут дополнительно уширяться вследствие хаотического, теплового движения атомов и молекул (например, доплеровское уширение), Штарка эффекта или любого другого воздействия квантовой системы.

Для идеального обратимого процесса (в данном случае возникновение ксенонового наркоза) необходимо отметить, что взаимодействие происходит в определённой сложности преобра зования длинноволнового ИК-излучения кластера ксенона в сво бодную энергию химических связей рецептора. Для излучений такой длины волны (0,8-2,5 мкм и более) с частотой 1014 Гц, с энергией фотонов 1,6 эВ и меньше преобразование энергии элек Рис. 2.1. Основные линии в атомном спектре инертных газов тромагнитного излучения кластера ксенона в свободную энергию химических связей не может быть разрешено термодинамически.

Этой энергии хватит только на биофизические, конформацион ные процессы, которые и включают механизмы наркоза.

При спектральной плотности поглощённого рецептором нерв ной клетки излучения от кластера инертного газа (наркотического вещества) предельный КПД (коэффициент полезного действия) становится равным нулю (полное отсутствие биохимических ре акций) для длины волны 780-800 нм при Е = 2,48510-19 Дж, а для длины волн в 400 нм при Е = 4,9710-19 Дж.

Молекула представляет собой динамическую систему, со стоящую из атомов, которые соединены в одно целое силами, обу словленными электронным взаимодействием квантового характе ра. Спектры молекул значительно сложнее линейчатых спектров атомов и имеют очень характерный вид.

Колебательные спектры многих гомологических рядов соединений (а также кластеров и ассоциатов) показывают, что в их спектрах присутствуют одни и те же или мало отличающиеся друг от друга частоты.

Спектры криптона и ксенона изобилуют линиями по всему видимому диапазону, особенно в коротковолновой области. Са мые яркие линии криптона расположены между 5870 и 4807,1.

В спектре ксенона наиболее интенсивные линии от 4923,2 до 4500,9 и цвет свечения этого газа – голубой (1 0,1 нм).

Отмечено, что размеры молекул (их масса) влияют на значе ние констант устойчивости растворов – утяжеление (увеличение размеров) молекул приводит к снижению устойчивости, и в част ности к снижению температуры расслоения (Габуда С.П., 1982).

Все фазовые переходы имеют аналогичный механизм в кри тической области, меняются лишь их составляющие.

Инертные газы лишены цвета, запаха и вкуса, т.к. такого рода качества свойственны в основном лишь полярным молекулам.

Самойлов О.Я. (1956) исходя из молекулярно-кинетической теории теплового движения в жидкости разработал положения о положительной и отрицательной гидратации. Он рассматривал гидратацию не как связывание ионами определённого количества молекул воды, а как влияние этих ионов (и др. веществ – авт.) на трансляционное движение ближайших молекул воды и их обмен на другие молекулы. Характер гидратации определяется свойствами иона – его радиусом, зарядом и строением электронной оболочки.

Доказано, что действие малого иона, который вписывается в ажурную структуру молекул воды, и большого, который ей не соответствует, существенно отличаются (Привалов П.Л., 1968;

Крестов Г.А., 1984).

В концентрированных растворах вода частично изменяет свою структуру, приближаясь к структуре кристаллогидратов или чистых электролитов.

Вероятно, при высоком парциальном давлении инертных газов в организме человека (животного) на поверхности любых клеток образуются микрокристаллогидраты-кластеры.

Предполагают, что небольшая неполярная молекула (в т.ч.

инертного газа), внедряясь в существующие пустоты молекул воды не нарушает имеющихся связей, а лишь добавляет к ним энергию своего ван-дер-ваальсового взаимодействия. При этом на 3 единицы повышается координационное число молекул воды не препятствуя образованию всех четырёх возможных Н-связей с соседними молекул воды. Этим обусловлена высокая стабиль ность газовых кластеров.

Низкая растворимость неполярных молекул инертных газов обусловлена тем, что присутствие их приводит к термодинами чески неблагоприятным изменениям структуры воды – её упоря дочиванию. Вода же стремится снизить влияние этих молекул за счёт уменьшения взаимных контактов. Это вытесняющее воздей ствие воды на неполярные группы обычно называют гидрофоб ным взаимодействием и соответствует основным положениям теории Кауцмана (1959).

Большое значение в степени структурирования имеет масса молекулы инертного газа и, соответственно, поверхность сопри косновения инертного газа с водой: чем она больше, тем толще слой стабилизируемой ею воды. Немаловажную роль при этом играет электронное строение атомов инертных газов.

При внедрении неполярных молекул инертных газов в по лости структуры воды происходит стабилизация – усиление взаи модействия между молекулами воды, вызывающее низкочастот ное смещение полосы поглощения воды с участием валентного колебания, которое сопровождается уширением, связанным с ре зонансным взаимодействием молекул воды в кластере.

Повышение концентрации (парциального давления газов) приводит к усилению гидрофобной связи, снижение – наоборот.

Это одна из причин легкого выхода инертного газа из организма при прекращении его подачи во вдыхаемой смеси.

Необходимо особенно подчеркнуть, что разрыв гидрофоб ной связи (выход молекул газа и водных полостей) – процесс эк зотермический, который снижается с понижением температуры.

Разрыв гидрофобной связи сопровождается образованием боль шого количества водородных связей в воде (в остающихся сво бодными ассоциатах).

Физические свойства воды, такие как объём, сжимаемость, теплоёмкость, статистическая диэлектрическая постоянная, коле бательные частоты, скорость самодиффузии заметно зависят от парциального давления инертных газов.

Вода биологических жидкостей участвует в организации пространственной структуры биологических мембран и активно действует на происходящие в них процессы. Изменение гидра тации мембран существенным образом меняет равновесие сил в пределах системы белок – липид – вода и вызывает её глубокую перестройку.

Таким образом, вода является важнейшим регулятором про цессов метаболизма, а не просто средой, в которой протекают биохимические и биофизические реакции, изменение её структу ры имеет всегда самостоятельное значение в патогенезе различ ных обменных процессов.

Многообразие структуры связанной воды подтверждено рентгенодифракционными исследованиями кристаллов льда, кристаллогидратов, клатратных гидратов и полуклатратов, кото рые позволили выяснить не только структурную природу малой плотности льда, но и происхождение способности воды вступать в соединение с огромным множеством веществ, включая инерт ные газы и гидрофобные вещества. В двух последних случаях, как и во льду, молекулы воды образуют трёхмерные каркасы, число различных конструкций которых трудно сосчитать (Габуда С.П., 1982).

Ключевым значением для любых структур с участием Н2О имеют уголковое строение молекулы воды и распределение в ней электрического заряда. Если соединить отрезками ядро атома кислорода в молекуле воды с двумя протонами, то длина этих от резков будет составлять 0,96, а угол между ними равен 104,5°.

Если измерить электрический дипольный момент молекулы, то окажется, что величина его такова, какая должна быть, если бы заряд атома кислорода в молекуле воды равнялся заряду электро на (т.е. 4,810-10 э.с. ед.), а заряды каждого из двух атомов водо рода были в два раза меньше по величине и с противоположным знаком. Распределение ядер и распределение заряда тесто связа но с движением электронов. Электроны в молекуле воды лишь с малой вероятностью выходят за пределы некоторой сферы с центром в атоме кислорода. Радиус этой сферы – а величина его около 1,4 – называется молекулярным радиусом. Две молекулы воды трудно сдвинуть на расстояние, существенно меньшее, чем сумма их радиусов (2,8 ), этому мешают жесткие сферы элек тронных облаков молекул.

Рассмотрение реальных структур гидратов (кластеров) по казывает, что наиболее устойчиво шестизвенное зигзагообразное кольцо, находимое в структуре льдов. Плоские кольца являются привилегией клатратных гидратов, причём во всех известных структурах чаще всего встречаются пятизвенные плоские коль ца из молекул воды (известно не менее 15 структурных типов).

Они, как правило, чередуются во всех структурах клатратных (кластерных) гидратов с шестизвенными кольцами, очень редко с четырёхзначными.

Расшифровка структур газогидратов показала, что сохраняя тот же тип координации и межмолекулярных расстояний, что и во льду, связь из молекул воды в них образует существенно более просторные полости (Габуда С.П., 1982).

Рентгеноструктурный анализ ещё в 40-х годах ХХ века по казал, что гидратные решётки подобно решётке льда образованы из четырежды координированных и связанных между собой водо родными связями молекул воды. Но если кристалл обычного льда имеет гексагональную симметрию, то у гидратов газов решётки имеют кубическую симметрию и являются изотропными.

Характерно, что анизотропные кристаллы льда поворачива ют плоскость поляризации у поляризованного светового луча, а газовый гидрат оставляет луч неизменённым. У водной решётки в газовых гидратах больший, чем у решётки льда, молекулярный объём, и в ней имеются полости с расположенными в них молеку лами газов – гостей.

Оказалось, что все клатратные гидраты, за исключением ги драта брома, имеют одну из двух возможных структур. Тип струк туры определяется размерами гостевых молекул.

Если все 8 полостей в элементарной ячейке структуры І за полнены гостевыми молекулами, например ксенона, то состав кластера должен отвечать формуле 8 Хе 46 Н2О. Такой или близ кий к нему состав (не все полости могут быть заполнены) имеют кластеры газов СН4, N2O и всех инертных. В этом случае ван-дер ваальсов диаметр гостевых молекул не превышает 0,50 нм.

Хе может заполнять и большие, и малые полости (малые го сти N2, O2 и др. не могут конкурировать с ним из-за существенно меньшего ван-дер-ваальсового взаимодействия). Причём, для кла стерообразования инертных газов характерна большая термоди намическая устойчивость фазы соединения включения (инертных газов) по сравнению с механической смесью исходных компонен тов. Приблизительные значения наибольших ван-дер-ваальсовых диаметров некоторых молекул инертных газов – Ar – 0,38;

Kr – 0,41;

N2 – 0,42;

Xe – 0,44;

N2O – 0,50 нм. Количественное определение ван-дер-ваальсового диаметра молекулы (атома) связано с дебройлевской длиной волны её наружного валентного электрона.

Точные расчёты показывают, что газ в клатрате как бы сжат до 8-10 МПа. При таком переходе происходит сильное «упорядочение» системы – на каждую молекулу (атома) прихо дится значительно меньший объём, а именно – свободный объ ём полости (Ступин Д.Ю., 1985). Однако, вероятность такого события ничтожна – сжатие газа никогда не происходит само произвольно, поскольку энтропия системы при этом уменьша ется. Процесс расширения газа сопровождается увеличением его энтропии.

Переход молекул из газовой фазы в ассоциат (кристалл) тре бует энергетических затрат на деформацию решётки, на уменьше ние энтропии, на увеличение энергии гостевых молекул (атомов).

А ведь кластеры образуются довольно легко. Всё дело состоит в энергии взаимодействия гостевых молекул с хозяевами (с моле кулами Н2О). Именно эта вроде бы небольшая энергия (ван-дер ваальсовы и ионные взаимодействия) способна компенсировать все затраты.

Реакция образования кластера инертного газа протекает в два этапа: – перестройка ассоциатной (льдоподобной) в кластер ную;

– внедрения в образованные полости инертного газа.

При этом происходит:

1. Изменение энтальпии при перестройке водного ассоциата в кластер.

2. Изменение энтальпии при внедрении гостевых молекул в полости.

3. При переходе молекул газа из газовой фазы в ассоциат увеличивается энергия гостевых молекул на 3 RT (RT – поправоч ный коэффициент).

4. Энтальпия (не энергия) 1 моля газообразных молекул на RT больше энтальпии их в конденсированном состоянии.

Как известно, мембраны клеток пропускают не все части цы (атомы, молекулы, ионы, катионы). Сквозь цитоплазматиче скую мембрану сравнительно легко проходят молекулы воды (диаметр 2,8 ), кислорода (1,3-2,8 ), глюкозы и другие мел кие молекулы. Проходят ионы натрия, несмотря на то, что они окружены гидратной оболочкой [(Na Н2О)+ 4,7 ]. Практи чески натриевые каналы (диаметр около 5,0 ) недоступны для прохождения ионов калия, хотя диаметр самого иона К+ равен 2,66. В действительности ион калия гидратирован, и следова тельно, для расчёта его эффективных размеров к диаметру иона калия прибавляется диаметр молекулы воды (2,8 ). В итоге комплексный ион [КН2О]+ сквозь натриевый канал (долгоживу щие поры) пройти не может.

Возможно, что водород, гелий, азот и неон способны прони кать внутрь нервной клетки. Аргон, криптон, ксенон имеют почти одинаковые рёбра кластеров воды, а именно, 1200 пм (12 ) и, соответственно, проникнуть внутрь нервной клетки через мем брану не могут. Водные структуры инертных газов представлены в таблице (2.8).

Таблица 2.8 составлена исходя из данных справочника Дж.

Эмсли «Элементы» (1991). Результаты свидетельствуют о том, что полноценные водные структуры образуют Ar, Kr, Хе и N2. Ге лий и неон в биологической жидкости находятся только в газоо бразной фазе.

В наиболее распространенной, так называемой двухструк турной модели жидкой воды предполагается, что жидкая вода является смесью «свободных», таких, как в равновесном с ней паре, молекул воды и остатков ледяной структуры – ассоциатов, построенных из переменного числа молекул Н2О. Это число про бегает значения от нескольких единиц до нескольких десятков.

В воде при данных условиях имеется, во-первых, некоторое рас пределение ассоциатов по размерам, т.е. по числу входящих в них Таблица 2. Водные структуры инертных газов Не Ne Ar Kr Xe Rn N только только (N2)8(Н2О) Клатраты** Ar8(Н2О)46 Kr8(Н2О)46 Хе8(Н2О) газ газ (N2)16(Н2О) Относительная 4,00 28,0 20,18 39,95 83,80 131,29 222, атомная масса Относительная 224,0* атомная масса - - 320,0* 670,4* 1050,32* 448,0* клатрата * Плюс относительная атомная масса 46 молекул воды одного клатрата (плотности) 828.

** Клатраты инертных газов – это не истинные соединения, их атомы встроены в решётки молекул воды.

молекул Н2О, и, во-вторых, равновесие между этими молекулами воды и свободными. Каждый отдельно взятый ассоциат «живет»

не дольше 10-10 с, но концентрация таких кластеров, состоящих из некоторого числа молекул, в среднем сохраняется постоянной:

если распадаются одни, то образуются другие. Так вот, если в по добный ассоциат попадает гидрофобная молекула инертного газа, она перестраивает его в клатратоподобную полость и стабилизи рует её, увеличивая время жизни молекулы Н2О в кластере.

Однако применение этой гипотезы к живым организмам встречает, по крайней мере, одно серьезное затруднение, а имен но: нормальная температура тела человека оказывается слишком высокой, чтобы клатратные гидраты наиболее распространенных анестезирующих агентов могли существовать.

Итак, мы знаем, что решетка в клатратах имеет больший молярный объём, чем устойчивая при обычных условиях -фаза, из которой она образуется. Например, молярные объёмы жидкой воды, льда, клатратного гидрата структуры I и клатратного гидра та структуры II равны соответственно 18,0;

19,6;

22,8 и 23,0 см3.

Очевидно, что образование -решётки из льда энергетически не выгодно: для этого необходимо совершить работу расширения против сил внутреннего сцепления. Из-за большого уменьшения энтропии невыгоден и переход гостевых молекул М из газовой фазы в конденсированную.

В газовой фазе молекулы инертных газов имеют три по ступательные (трансляционные) и три вращательные степени свободы, они называются внешними. Кроме них имеются ещё и внутренние, или колебательные степени свободы (3n-6) (это для многоатомных молекул газа).

Оказывается, что при переходе молекулы М из газа в крис талл из-за слабого взаимодействия её с решёткой практически не изменятся её частоты колебаний и связанная с ними колебательная энергия молекулы. Это означает, что колебательные степени сво боды молекулы М не изменились. Если внутри полости молекула М может свободно вращаться, а это так и есть для малых моле кул (например, СН4, СО, N2, О2), то «вращательная» энергия её останется прежней и равной (3/2) kT. Но уж совершенно точно, что молекула М не сможет свободно двигаться поступательно, а будет стучаться о стенки полости и превратится, как говорят, в трехмерный вибратор – будет совершать трансляционные колеба ния внутри полости. Энергия молекулы, связанная с этим колеба тельным движением, будет равна 3kT (или 3RT на 1 моль газа).

Следовательно, при переходе малых молекул М из газовой фазы в кристалл должно произойти увеличение их энергии от (3/2) RT до 3RT, т. е. на (3/2)RT.

Если молекулы М не смогут свободно вращаться внутри полостей (что и наблюдается для большинства молекул), то они все-таки будут совершать ограниченные повороты около центра масс в произвольных направлениях. Эти повороты снова можно представить в виде суммы трёх крутильных колебаний вокруг трёх взаимно перпендикулярных осей. Каждое такое колебание аналогично крутильному колебанию маятника, при котором он поворачивается вокруг оси, проходящей через его центр масс, то в одну, то в другую сторону на определенный угол. Такие ко лебания молекул называют либрационными и на каждое из них приходится энергия RТ. Происходит, следовательно, увеличение и вращательной энергии гостевых молекул на величину (3/2)RT.

Тогда вся энергия молекул М, связанная с их «внешними» коорди натами, должна увеличиться на 3RT.

В общем, переход молекул из газовой фазы в кристалл требует энергетических затрат. Где же взять такое количество энергии, чтобы перекрыть затраты и на деформацию решетки, и на уменьшение эн тропии, и на увеличение энергии гостевых молекул? Клатраты обра зуются довольно легко и в природных условиях – в газовых скважи нах и газопроводах – с их образованием приходится даже бороться, для чего в скважины закачивают многие тонны метанола, разрушаю щего гидраты или нарушающего условия их образования.

Мы уже говорили, что переход молекул М из газовой фазы в конденсированную невыгоден по энтропии (S0) и для осу ществления таких процессов необходимо произвести работу. Так, при изотермическом сжатии идеального газа, при котором его вну тренняя энергия остается постоянной (для 1 моля газа она равна (3/2)RT), а энтропия уменьшается на величину S=R1n(Vк/Vн), мерой этой работы при очень медленном, или, как говорят, обра тимом, осуществлении процесса является величина ТS. Поэтому истинной энергетической мерой возможности протекания любого химического процесса является не просто его тепловой эффект, а изменение свободной энергии Гиббса:

G = Н – ТS.

Слово «свободная» означает, что эта часть теплового эф фекта реакции может быть, в принципе, полностью превраще на в работу, например электрическую при протекании реакции в гальваническом элементе. Часть же теплового эффекта реакции, равная ТS, теряется на изменение степени порядка в системе и называется «связанной» энергией. Химическая реакция возмож на, если при ее протекании функция G уменьшается, т. е. G 0.

Процесс внедрения в ассоциат любой гостевой молекулы должен быть един и не очень сложный, не требующий больших энергетических затрат. Желательно этими процессами ещё и управлять.

Гостевые молекулы движутся в силовом поле, создавае мом молекулами воды. Учитывая сферическую форму полостей, Ван-дер-Ваальс предположил, что потенциал молекул-хозяев равномерно распределен по сферической поверхности, а взаи модействие гость-хозяин описывается потенциалом 6-12 Леннард Джонса (сокращенно потенциал Л-Д 6-12):

U(r) = 4 [(/r)12 – (/r)6].

В этом уравнении физический смысл параметров и легко понять: – это расстояние, на котором взаимная потенциальная энергия двух молекул равна 0, а – минимальное значение этой энергии. Эти параметры для многих газов и паров летучих жид костей рассчитаны из экспериментально определенной зависимо сти вязкости газа от его давления. Если же, как в нашем примере, взаимодействуют две различные молекулы (молекула Н2О и моле кула М), то и рассчитывают по формулам среднегеометриче ского и среднеарифметического: =.

Посмотрев еще раз на уравнение, мы заметим, что величина U зависит только от r, следовательно, является сферически симметричным потенциалом. В таком случае, если молекула М движется в поле молекул-хозяев со сферически-симметричным потенциалом, вероятность Pr найти её на расстоянии r от центра полости выражается формулой Pr=4 r2exp(-U/kT), а свободный объём для молекулы М определяется интегралом от этой величи ны по геометрическому объему полости Z=4 r2exp(-U/kT)dr.

Следовательно, свободный объем – это не просто геоме трическое понятие. Он рассчитывается с учетом силового поля, в котором движется гостевая молекула М, взаимодействуя с этим нолем. И чем больше поляризуемость молекулы М, а еще лучше, если у неё есть постоянный дипольный момент, тем больше её свободный объем Z в полости. Эти объемы полостей рассчитали американские учёные Дж. Тестер, Р. Бивин и С. Хе рик в 1972 г.

Величина Z определяет прочность удержания молекулы М в полости. Но есть причина ослабляющая связь молекулы М с полостью в решётке воды – её тепловая энергия. Именно тепло та заставляет молекулу М бешено крутиться и метаться во всех направлениях с частотами порядка 1012-1013 Гц. Следовательно, этот размывающий фактор kT должен входить в знаменатель вы ражения для Z. Таким образом, заключительная формула для кон станты Ленгмюра:

Сi = (4/kT) r2exp(-U/kT)dr.

Теперь можно рассчитать её для любого гостя в любой по лости, а также можно рассчитать Р-давление диссоциации газа (Ступин Д.Ю., 1985).

В кластерах ксенона (и других инертных газов) действуют силы, значительно более слабые, чем обычные валентные, по скольку они легко разлагаются. Кластер существует благодаря ионным и ван-дер-ваальсовым связям. Состав кластеров может изменяться при изменении температуры или давления газа.

Принципиальное отличие кластеров (газовых гидратов) от обычных стехиометрических соединений в том, что в любом из этих последних имеет строго определённый состав, в большин стве случаев не изменяющийся в широком интервале температур и давлений, а также определённые температуры плавления и ки пения. У кластеров состав непостоянен и другие характеристики отсутствуют. С точки зрения термодинамики их следует отнести к твёрдым растворам, т.е. фазам переменного состава.

Для биофизики представляет интерес процесс, когда энер гии донора и акцептора невелики и примерно одинаковы. Элек трон при этом способен перейти от донора к акцептору за счёт энергии делокализации (Сент-Дьёрдьи А., 1971). В процессе пе реноса заряда переносится один электрон и только на незанятую орбиталь. В этом случае электронная структура не претерпевает существенной перестройки, хотя такие переходы часто приводят к перегруппировкам.

Для биофизических реакций происходящих в водной среде, только колебательная энергия базисных атомов (Н2О) обеспечи вает преодоление энергетического барьера, т.к. не происходят ни экзо-, ни эндотермические реакции. Тем более что для реагирую щих систем, в которых базисные атомы включают протон или ато мы водорода, переваливать через энергетический барьер вовсе не обязательно. Здесь играют роль квантовые процессы подбарьер ного тунелирования (Бучаченко А.Л., 2007). В этих биофизиче ских реакциях происходит активация без энергетической накачки (достаточно энергии в системе).

В водных ассоциатах почти вся энергия сосредоточена во внутримолекулярных колебаниях и распределена по колебатель ным уровням ассоциата. Запас энергии на колебательных уровнях может быть настолько велик, что возможно её стимулированное излучение (свечение воды). В жидкостях формирование и рас пад водных ассоциатов происходит в окружении соседних ассо циатов и отдельных молекул воды (в решётке водородных и ван дер-ваальсовых связей) и потому поступающая или излучаемая энергия затрагивает всю систему. Внедряясь в пустоты ассоциа тов воды биологических жидкостей ксенон синхронизирует их колебания с длинами волн излучения 800 нм и в зависимости от количества атомов инертного газа в образующихся кластерах (1, или 4) 850 нм;

2,47 мкм;

3,29 мкм, соответственно, вплоть до волны 6,58 мкм (8 атомов Хе в кластере).

Время сохранности колебательной энергии, в принципе, порядка нескольких столкновений (как в газе). В жидкости – ас социативной с водородными и ван-дер-ваальсовыми связями (сеткой) – это время несколько увеличено. В биологической жид кости электронное возбуждение ещё более устойчиво к дезакти вационному влиянию соседей (по тем же, но более выраженным причинам), например, люциферин и моцефераза. В жидкостях вращательная энергия и угловой момент теряются мгновенно – отбираются сеткой связей.

После выведения Хе из ассоциата воды, последний также продолжает воспроизводить диссипативное излучение, но с не сколько более высокими частотами по отношению к кластерам.

В атомных системах большая величина излучённого кванта озна чает более высокую частоту колебаний и наоборот. Частота в постксеноновом ассоциате значительно выше за счёт удаления из его состава атома (-ов) ксенона с относительной атомной массой 131,29 (Довгуша В.В. с соавт., 2007;

2009).

Необходимо различать непосредственные эффекты ксенона (его водных структур – кластеров) и постксеноновые (водных ас социатов).

Непосредственные эффекты ксенона используются при проведении анестезии, наркоза, лечении алкогольной и наркоти ческой зависимости, онкологии и др.

Эффекты последствия ксенона способствуют ускорению ле чения заболеваний (язвы желудка, панкреатитов, гепатитов и т.п.) в 2-2,5 раза, повышению выносливости спортсменов (без допинга).

Оба эффекта используются, например, при геронтологии, снятии хронической усталости и стресса.

Сами по себе ван-дер-ваальсовы силы очень малы, однако энергия связи в кластере может оказаться не столь уж малой (по рядка 5-10 ккал/моль) благодаря тесному соседству включённой молекулы (газа) с молекулами включающего вещества (воды), т.е. ван-дер-ваальсовы силы резко возрастают по мере сближе ния молекул. Однако, в целом – это малостойкие соединения.

Даже малейшее изменение концентрации (прекращении подачи газовой смеси при ксеноновом наркозе) инертного газа в биоло гической жидкости ведёт к быстрому «вымыванию» его из во дных полостей.

Клатраты (кластеры) инертных газов тем устойчивее и лег че образуются, чем выше их молекулярные веса (Никитин Б.А., 1936-1952). Это согласуется с общей закономерностью действия ван-дер-ваальсовых сил.

Молекулу, ассоциат, кластер необходимо рассматривать как поле взаимодействия всех её электронов и ядер, где связи могут быть двух- и многоцентровыми. Электроны в молекулах, класте рах, ассоциатах находятся на энергетических уровнях – много центровых молекулярных орбиталях, охватывающих все атомы структуры. Характер орбиталей определяется движением элек тронов в поле друг друга и ядер всех атомов структуры одновре менно. Здесь всё принадлежит общему делу… 7. Связь физических и биофизических параметров индифферентных газов и воды с состоянием биологиче ских жидкостей Вода играет фундаментальную роль в биоэнергетике ор ганизма, которая не сводится к классическим представлениям (АТФ), а использует свои формы энергии и информации (холод ное горение, биолюминесценция).

Существенная часть воды в организме находится в свя занном состоянии. Связанная вода – это вода с поверхностны ми взаимодействиями, которые значительно отличаются от нам привычных. Структурная организация воды и её характеристики при поверхностном взаимодействии раскрывают её новые воз можности.

Вода сама является важнейшим структурным элементом физической жизни и управляет большинством физиологических процессов в организме. Водно-белково-ионные системы струк турируют воду, а она структурирует их. В жидкостях отсутству ет правильная периодическая структура, что может говорить о существовании в них ближнего порядка и слабого присутствия дальнего (в кристаллах есть и ближний, и дальний). При структу рировании молекул воды ближний порядок становится ещё зна чительнее (например, понижение температуры и др.). При этом больше проявляется и дальнодействие.

Структурные образования воды (кластеры и ассоциаты), сами молекулы воды могут формировать устойчивые структуры, способные воспринимать и длительно хранить информацию. Это подтверждается как образованием (и физиологическим действи ем) ассоциатов воды генерируемым источником, так и возникно вением (биофизическим, а не метаболическим) ксенонового нар коза и постксенонового эффекта ассоциатов воды.

В водных кластерах и ассоциатах за счёт взаимодействия между ковалентными и водородными связями, между атомом кис лорода и атомами водорода (Н-О: Н-), как показывают квантово химические расчёты, может происходить миграция протона (Н+) по эстафетному механизму, приводящая к делокализации протона в пределах кластера, что способствует стабилизации последнего.

Поэтому укрупнение кластеров будет повышать их устойчивость, но не бесконечно, а только до каких-то критических размеров (Антонченко В.Я. с соавт., 1991).

Кластеры и ассоциаты, в зависимости от структуры, мо гут содержать от 50 до 1000 молекул воды. Крупные образова ния при тепловом движении могут распадаться на более мелкие.

Последние, выступая в качестве зародышей, по-видимому, могут самопроизвольно достраиваться в более крупные структуры, вос производя строение материнского ассоциата. Кроме ассоциатов с критическими размерами в системе всегда присутствуют и бо лее мелкие, время жизни которых меньше. И крупные, и мелкие ассоциаты «структурированной» воды постоянно обмениваются молекулами воды с «деструктурированной» водой, за что их на зывают мерцающими кластерами (Волькенштейн М.В., 1981).

Вследствие высокой полярности молекул воды (дипольный момент m=1,82Д) и их чрезвычайной подвижности между различ ными её состояниями, жидкая вода является источником сверх слабого, а иногда – слабого электромагнитного излучения, пере менного по интенсивности, направлению и частоте. В качестве осциллятора этого излучения выступает разнообразное движе ние (вращение, колебание, перемещение) молекулярного диполя воды в случайных ассоциатах и кластерах. Наименее хаотичное электромагнитное излучение создаёт «структурированная» вода, т.е. мерцающие кластеры. В настоящее время это излучение реги стрируется, записывается КВЧ/СВЧ радиоспектроскопией (Сини цын Н.И. с соавт., 1999;

Петросян В.П. с соавт., 2000 и др.).

По-нашему мнению, основными источниками этого излу чения являются мерцающие водные ассоциаты. Характеристики данного излучения зависят, прежде всего, от структуры, размеров и устойчивости ассоциатов посткластерной воды и самое важ ное, от основных лининй атомного спектра кластерообразующих веществ.

Наличие у водных кластеров и ассоциатов переменного элек тромагнитного излучения может в результате индукции способство вать зарождению в окружающей воде зародышей и их развитию в новые водные ассоциаты со структурой, аналогичной источника индукции. По нашему мнению, наличие памяти у воды связано с наличием в ней кластеров и ассоциатов с определённой структу рой и её способностью их воспроизводить. Именно благодаря этим свойствам вода обладает объёмной структурной памятью. Изменяя пространственную структуру, количество молекул воды, плотность и прочность водородных связей, соотношение положительных или отрицательных электрических знаков поверхностного (гранично го) слоя и другие физические характеристики, мерцающие ассоци аты изменяют качество воздействия на биологические структуры.

Именно эти физические характеристики отвечают за способность воды регенерировать как в биологических, так и любых водоё мах (самовосстановление). Отсутствие этой способности ведёт к «мёртвой» воде, гнилой и затхлой. От физических характеристик молекул Н2О зависят и её различные функции и состояния.

В соответствии с гипотезой С.В. Зенина (1992), водная сре да – жидкий кристалл, обладающий определённой иерархической организацией. В основе кристалла – т.н. квант, состоящий из молекул воды. По нашему мнению, квантом нужно называть пер вое изменённое состояние из шести молекул воды (Н2О)6 (первый его несимметричный сдвиг) с нейтрально заряженными (диполь компенсированными) молекулами воды со своей потенциально малой энергией. Этой энергии достаточно, чтобы каждая молеку ла воды осталась со своим дипольным моментом (1,8). Значит в шестиграннике (Н2О)6 должно быть внутри скрыто потенциаль ной энергии как минимум на шесть молекул 11.

Имея такой запас энергии, на первый взгляд, нейтральный шестигранник воды может использовать её при первом же искаже нии симметрии. Именно в этом заключается роль связанной воды вокруг органических молекул. Достаточно одного пространствен ного перемещения атома водорода в составе белковой молекулы, чтобы изменить равновесие водного шестигранника. Вероятно, на этом принципе основана возможность молекул воды влиять на конформационное состояние белковых и других биомолекул.

Этим же можно объяснить и особое поверхностное натяже ние воды. На границе раздела двух сред поверхностно соприка сающиеся шестигранники всегда нарушают свою симметрию и пространственную структуру.

Ассоциат из 57 молекул воды (Н2О)57 – это переходная структура, позволяющая связываться между собой двум и более аналогичных квантов, создавая водные структуры высшего по рядка, состоящих из 912 молекул. В этом плане мы полностью солидарны с С.В. Зениным.

В ассоциатах из 912 молекул воды отсутствует возможность дальнейшего взаимодействия (роста) в связи с отсутствием сво бодных водородных связей. Именно этим объясняются свойства текучести воды, состоящей из этих огромных полимеров.

При температурах ниже +4 °С возникают уже другие взаимо действия, завершающиеся образованием льда. Тоже самое может происходить при воздействии на воду сверхвысоких давлений.

Недавно российские учёные Высоцкий и Корнилова провели расчёт энергетических характеристик, необходимых для перехо да свободных молекул воды из несвязанного состояния в полость клатрата и обратно. С помощью этих расчётов они показали, что структурой воды – количеством свободных молекул воды в по лостях клатратов и вне их – можно управлять с помощью давле ния, температуры, магнитного поля, причём, «заряженная» таким образом вода сохраняет свою структуру в течение длительного времени и может использоваться для медицинских целей как са мостоятельно (вспомним «живую воду» из народных сказок), так и в качестве «упаковки» для молекул лекарственных веществ.

На положение равновесия в водной системе, в т.ч. и в ор ганизме, оказывают влияние многие факторы: температура, дав ление, акустические, электрические и магнитные поля, а также присутствие ионов Н+ и ОН-, возникающих за счёт диссоциации воды и др. В обычных условиях (комфортная температура, атмос ферное давление, отсутствие физических воздействий) одной из энергетически выгодных структур для ассоциатов чистой воды является льдоподобная структура. При воздействии перечислен ных выше факторов (условиях отличающихся от стандартных), как правило, возможно возникновение энергетически выгодных (для воды) ассоциатов с другой структурой. Ассоциаты корре лируют и с иерархической структурой организма. Увеличению структурированной воды в организме способствуют: талая вода, растворение в воде веществ с положительной гидратацией, «кре щенская вода», физические (полевые) воздействия, воздействие критических температуры и давления.

Вода является уникальным растворителем, чему способ ствует проявление протонодонорных и протоноакцепторных свойств, способность проявлять электронодонорные и электро ноакцепторные свойства. При растворении любых веществ не только происходит гидратация образующихся частиц, кластеров, но и изменяется структура самой воды, т.к. смещается её динами ческое равновесие. Процесс растворения газов почти всегда эк зотермический. При этом происходит переход ассоциатов воды в более упорядоченное состояние.

Ассоциат растёт, присоединяя или отдавая отдельные моле кулы воды, извлекая их из биологической жидкости. Рост ассоциа та происходит спокойно на уровне энергий теплового шума по слойно (как кристалл). Скорость возникновения, роста и форма ассоциата зависит от окружения – состава окружающей среды и внешних условий (температуры, давления, состава ЭМП). Послед ние, как правило, влияют на вязкость биологических жидкостей.

Ассоциаты воды обладают свойством полиморфизма. Зарождение ассоциата происходит гомогенно внутри самой метастабильной фазы. Это происходит в том случае, когда выигрыш в энергии от перехода в ассоциативную форму будет больше потери энергии, идущей на образование поверхности раздела. Ассоциаты больше напоминают аморфные тела, где расположение молекул воды бес порядочно, с наличием различных полостей. Физические свой ства ассоциатов одинаковы в различных направлениях, т.е. они изотропны. Ассоциаты неспособны самостоятельно принимать геометрическую форму и поэтому луч света проходит их без из менений (отклонений).

Ассоциаты могут иметь различные плоскости поляризации только если в их полостях будет заключён другой элемент, на пример газ. Ассоциаты на границе раздела фаз могут принимать новые фазовые состояния – так называемые жидкие кристаллы.

Свойства жидкокристаллических ассоциатов не всегда одинако вы и зависят от внутренней и внешней среды (вязкость, темпера тура, давление, ЭМП).

Ассоциаты, состоящие только из молекул воды относятся к термотропным. Ассоциаты, имеющие в себе включения, напри мер, инертного газа, являются кластерами или лиотропными жид кими кристаллами. Структуры лиотропных ассоциатов – класте ров – более разнообразны. Практически все биологические среды организма человека имеют характерную молекулярную упорядо ченную структуру, поскольку представляют собой лиотропные жидкие кристаллы.

Начальной стадией рецепции любого физико-химического фактора являются изменения конформации макромолекул белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов, а также простран ственной ассоциатной структуры воды. При этом энергия внеш него воздействия может быть очень малой, а реакция биологи ческого объекта вполне значимой, т.к. она является результатом функционирования системы усиления сигнала, например, благо даря свойству кооперативности. Биологические эффекты в дан ном случае зависят от сигнала, несущего информацию и вызыва ющего только перераспределение энергии или вещества в самой системе. Природа в процессе эволюции не могла не использовать эндогенные ЭМП для восприятия и передачи информации. Ас социаты воды и биологических жидкостей нужно рассматривать как первичный приёмник воздействия любых физико-химических факторов, особенно слабых и сверхслабых. Ряд авторов (Лобы шев В.И. с соавт., 2000;

Шеин А.А. с соавт., 2005) рассматривают воду как посредник при слабых воздействиях на биологические системы, т.к. она является неравновесной системой, способной к самоорганизации.

Значительная часть (до 30 %) клеточной воды находится на коже – поверхности раздела клетка (вода) – среда. Биологи ческая жидкость при этом более структурирована и многослой на (Pollack, 2001). Любое внешнее воздействие воспринимается кожными водными структурами и распространяет информацию о воздействии от локальных областей на значительные расстояния.

Вода и биологические жидкости являются нелинейными са моорганизующимися системами, которые структурно и по плот ности перестраиваются (изменяют процентное соотношение во дных структур) при действии химических и физических (ЭМИ, звуковые колебания, температура, давление и др.) факторов.

Лиотропные жидкие кристаллы – это структурно упорядо ченные растворы различных биологических молекул, например липидов. Самые незначительные изменения в процессе жизнедея тельности организма в первую очередь проявляются в изменении характера упорядоченности лиотропных жидких кристаллов.

Структурообразующая роль воды в формировании мембран различных клеток давно не вызывает сомнений. Однако основой их функционирования является водно-белково-липидный ком плекс. Структурные переходы в мембране клетки сочетаются со структурными и конформационными перестройками в липидах и белках.

Среди биологических макромолекул выраженной диамаг нитной анизотропией обладают белки и нуклеиновые кислоты благодаря наличию сопряжённой системы -электронов. Характер распределения -электронов по плотности определяет не только диамагнитную восприимчивость, но и (в случае возникновения ассиметрии электронной плотности) парамагнитную восприим чивость*. В свою очередь, от этого зависит структурная органи зация молекулярных ассоциатов, взаимодействие и организация свободных молекул воды, ионов и катионов в окружающих бел ковые молекулы в биосреде (жидкости).

* такой же способностью обладают, вероятно, и инертные газы.

Макромолекулярная система обладает диамагнитной вос приимчивостью, аддитивно суммируемой из соответствующих величин молекул белка, молекул воды (ассоциатов) и ионов. При чём, молекулы белка обладают анизотропией диамагнетизма, за висимой от состояния окружения. Эффект электромагнитного взаимодействия в такой системе зависит только от однонаправ ленных изменений, вызываемых электромагнитной волной (по лем), в каждом звене, на каждом иерархическом уровне.

В случае излучения кластера в одном электронном пере ходе (при росте или разрушении кластера) могут наблюдаться ли нии с различным состоянием поляризации. Степень поляризации испускаемых линий существенно не меняется, т.к. структура кла стера инертного газа относительно постоянная. Во всех случаях (кластеры Xe, Kr, Ar) поляризация почти не изменяется в преде лах длинноволновой полосы излучения.

Передача энергии от кластера к мембране происходит за счёт резонансной миграции при частичном наложении спектров излуче ния и поглощения, т.е. при наличии общих частот в этих процессах.

Локальные (конформационные) перестройки наркотическо го рецептора распространяются на региональную часть мембра ны как кооперативной системы, переводя её в «возбуждённое»

или «заторможеное» состояние.

Молекулы (атомы), их ассоциаты и кластеры с идентичным или комплементарным колебательным ритмом образуют специ фическое энергетическое поле (Шабалин В.Н., Шатохина С.Н., 2001). Это поле создаёт специфические связи между комплимен тарными по частотным колебательным ритмам молекулами (ре цепторами). В условиях равновесия жидкостной системы заряд энергетического поля распределён равномерно по всему её объ ёму. При нарушении равновесия в системе, например, при повы шении парциального давления (концентрации), в энергетическом поле возникают градиенты плотности заряда – кластеры. Обладая большей плотностью заряда, чем молекулы воды и её ассоциаты, кластеры вытесняют их с поверхности мембраны нервной клетки и устанавливают с её поверхностными структурами более проч ные связи, освобождают их от водной оболочки. Плоско поляри зованный кластер ксенона диссипативно излучает свои волны на частоте основных линий атомного спектра ( 800 нм), а жидкий кристалл на мембране нервной клетки воспринимает только это поляризованное излучение. При наличии кластеров различных (2-х) инертных газов они конкурируют между собой за занятие места на мембране в зоне градиентной плоскости заряда или об разуют смешанные кластеры. Преимущество получают кластеры с наибольшей плотностью заряда (или магнитной восприимчиво стью). Поэтому нужно не 100 % насыщение этими двумя газами, а, приблизительно, 145 % на двоих.

Частотная (волновая) синхронизация не только приводит в соответствие длину, частоту, амплитуду колебаний взаимо действующих структур (кластер – мембрана), но и поляризует в одной плоскости излучения (волны).

Если ассоциаты воды обладают свободными ритмически ми колебаниями, то кластер инертного газа уже имеет связанный ритм. В кластере одновременно могут сосуществовать различ ные виды волновых процессов – продольные и поперечные вол ны с различной частотой, амплитудой и вектором. В кластерах инертных газов атом инертного газа является центром симме трии и все нормальные излучения (волны) плоскополяризованы:

атомы в любом нормальном колебании совершают возвратно поступательные движения около своих положений равновесия.

Аналогичная картина характерна и для ассоциатов. Отличие со стоит лишь в степени упорядоченности волновых процессов.

Следует учитывать, что общее энергетическое поле в по лидисперсных системах структурировано. Оно состоит из боль шого числа специфических энергетических полей, формируемых группами растворенных микрочастиц, идентичных по физико химическим параметрам. Эти поля отличаются между собой вол новой специфичностью, которая определяется особенностями ау товолновых характеристик соответствующих микрочастиц.

Гомеостаз есть состояние равновесия между общим энер гетическим полем системы и специфическими энергетическими полями ее составляющих. Системная самоорганизация биожид кости является результатом взаимодействия этих двух видов по лей. То есть зональная самоорганизация биожидкостей и локаль ная организация (кристаллообразование) отражают состояние гомеостаза.

Накопление в общем энергетическом поле аномальных структур (токсинов, продуктов незавершенного метаболизма, ле карственных средств) качественно изменяет энергетику общего поля системы. Это влияет на характер самоорганизации как си стемной (зональной), так и локальной. С другой стороны, струк тура молекул основных составляющих, прочность их вторичных связей (т.е. энергетическая мощность), является определяющим фактором характера системной и локальной самоорганизации (Шабалин В.Н., Шатохина С.Н., 2001).

Атомы инертных газов образуют кластеры, где они поля ризованы положительно. В кластерах инертных газов электроо трицательность инертного газа больше, чем электроотрицатель ность молекул воды и в этих случаях молекулы Н2О будут иметь положительный эффективный заряд 0, но +1, атом инертного газа – соответствующий отрицательный заряд. Наркоз инертны ми газами наступает при почти одинаковой концентрации разных веществ в какой-то биофазе.

При образовании кластера ритмологическая инициатива идёт от нижнего организационного уровня – от атома инертного газа, его относительной атомной массы. В результате формиру ется главный (интегрирующий) ритм надмолекулярной (атомной) структуры, который диктует правила ритмологического поведе ния всем кластерообразующим элементам. Интегрирующий ритм есть фактор, определяющий функцию кластера.

В процессе роста кластера инертного газа слои воды пере мещаются параллельно друг другу. То есть процесс частотной синхронизации имеет чёткий вектор, а конечные (по окружности) атомы Н2О или не вошедшие в состав кластера являются элемен тами, синхронизирующими частотные параметры молекул воды ещё находящиеся вне структуры кластера, но уже ориентирован ных для встраивания в него.

Внешним фактором, побуждающим рост кластера в плазме крови (для N2 внутри клетки) является уменьшение свободных молекул воды и её ассоциатов (т.е. образование перенасыщенного раствора). Кластеры обладают свойством вращения плоскости по ляризации в зависимости от кластерообразующего элемента. Раз личаются лево- и правовращающие кластеры, что соответственно отражается на силе наркотического действия изомеров.

Следовательно, кластер инертного газа характеризуется не только чёткой структурой упорядоченности, но и упорядоченностью частотных колебаний электромагнитных полей составляющих его элементов и своего внутреннего электромагнитного поля в целом.

Частотные взаимоотношения белковых головок на поверх ности мембраны нервной клетки и кластеров инертных газов (наркотических веществ) должны быть комплиментарны.


При уменьшении инградиента концентрации, снижении парциального давления инертных газов во вдыхаемой смеси, про исходит его удаление из организма через дыхательные пути без метаболических преобразований. В течении 2-3 минут, без каких либо последствий человек выходит из состояния наркоза.

Исходя из того, что благородные газы почти химически инертны, ничего не окисляют и не восстанавливают, после их илиминации в сыворотке крови остаются водные ассоциаты их содержавшие. Они отличаются от обычных ассоциатов воды на личием остаточных явлений упорядочения молекул Н2О в своей структуре, которые продолжают оказывать своё физиологическое и биофизическое действие на биологические структуры разных иерархических уровней. Имея более упорядоченную структуру, они физиологически и биологически более активны и имеют ча стоту собственных колебаний, ниже обычных ассоциатов, но го раздо выше кластеров инертных газов.

В связи с отсутствием атома (молекулы), задающего глав ный (интегрирующий) ритм происходит плавное увеличение ча стоты колебаний ассоциата до 600, затем 500, 400 нм (на уровне от 4 Гц до 0,01 Гц) при низкой (природной) интенсивности. В этих условиях посткластерные структуры – ассоциаты, получают возможность при разложении реализовать свою энергию. Дисси пативное излучение ассоциатов воды – излучение возникающее при ослаблении (разрушении) прочных водородных связей в ас социатах воды.

Ведущие ритмы биологического объекта определяют его основную функцию, в то время как более малые частоты опреде ляют специфические (индивидуальные) черты функции его (орга низма, объекта) составляющие.

Память об интегрирующем ритме, но уже на более высоком частотном уровне (400-600 нм), по нашим данным, сохраняется до 72 часов и более. В течении этого срока указанными частотами происходит активация всех функций организма (резервные воз можности, сердечно-сосудистые, иммунные и т.п.). Аналогичные результаты получены нами (Н.П. Лехтлаан) при создании (струк туировании) биологических ассоциатов низкочастотным (4 Гц и ниже) низкоинтенсивным ЭМП.

Молекулам воды, её ассоциатам, кластерам, различным со стояниям биологических жидкостей свойственен свой комплекс ритмов, специфика которых определяет не только волновую ор ганизацию организма в целом, но и её особенности локального взаимодействия. Нами показано, что любое низкочастотное, низ коинтенсивное воздействие (тепловые фотоны, кластеры ксено на, генераторы низкочастотного излучения, музыкотерапия и др.) влечёт за собой изменение в структуросостоянии молекул воды, её ассоциатов, характеристиках различных биологических жид костей.

Таким образом, необходимо различать непосредственные эффекты ксенона (его водных структур – кластеров) и постксено новые (водных ассоциатов).

Пределы выносливости организма определяются характером волновых (частотных) взаимодействий между внутренними струк турами организма и внешними материально-энергетическими потоками (температура, давление, ЭМИ и др.). Поскольку именно вода, её ассоциаты и различные другие структуры обусловлены слабыми частотными колебаниями и связями, они имеют доста точно высокую чувствительность к любым внешним волновым воздействиям. Характер отклика организма зависит как от вида внешнего воздействия (ЭМИ, токсины и др.), так и от состояния организма.

Невероятно высокая чувствительность биологических си стем к слабым и сверхслабым электромагнитным и различным полевым воздействиям говорит о том, что сами живые системы генерируют и взаимодействуют именно такими величинами.

Живая система является постоянным, динамическим элементом существующих полей самой разной природы, возникающих на различных уровнях иерархии и объединяющие биоструктуру как по вертикали, так и по горизонтали с усложнением её в эволюци онном движении. Подобные поля живых структур не просто по левая характеристика состояния, а динамическая иерархическая система, участвующая в генерации общего интерференционного поля. Нарушение системы на любом уровне ведёт к сбою, а то и к гибели биологического объекта.

Нестабильность – это неустойчивость объекта по отноше нию к малым возмущениям. Раньше, в классических подходах, малые возмущения просто не рассматривались. Сегодня оказа лось, что малые возмущения и флуктуация на микроуровне влия ют на макромасштабное поведение объекта. Конечно же такого рода влияния действенны отнюдь не всегда, а лишь в определён ных условиях. Примером таких условий может быть наличие по ложительных обратных связей в системе.

Отдельные молекулы Н2О и её ассоциаты эволюционно реагируют на низкочастотные низкоинтенсивные колебания как внутри организма, так и на внешние воздействия. При обработке генератором с такими характеристиками у ассоциатов воды укре пляются (становятся более прочными) водородные связи между отдельными молекулами Н2О, накапливается энергия ассоциата.

В последствии такой ассоциат в течении 2-3-х дней испускает излучение близкое по характеристикам к природному. При этом происходит генерализованная активация всех клеток организма, особенно подверженных патологии или функциональным изме нениям. Основным моментом при этом является влияние ассоци атов на мембранные поверхности клеток.

Диссипативное излучение ассоциата (кластера) носит моду лирующий характер – интенсивность, амплитуда, частота изменя ются во времени. В ИК спектре возможны и фазовая, и поляриза ционная модуляция.

Естественная модуляция спектра биологических молекул происходит при независимом испускании ассоциатами воды (кластерами) фотонов, а различие по частоте последних при водит к тому, что излучение содержит набор частот и флуктуи рует по амплитуде, т.е. является амплитудно-частотно модули рованным.

Диссипативный резонанс – явление нарастания колебаний под действием внешних периодических сил за счёт образования в системе структуры порядка (Карнаухов А.В., 1997). Это частный случай более общего класса процессов самоорганизации в дис сипативных структурах, отличительной особенностью которого является квазипериодический характер изменения некоторых па раметров системы (не в этом ли загадка воздействия резонансов Шумана?...). Экспериментально обнаружено «стягивание» опре деленных белков к некоторым точкам на поверхности клеточных и ядерных мембран.

Имеется краткий перечень физических и биологических объектов, в которых можно ожидать явление диссипативного ре зонанса: а) одномерные: ДНК, РНК;

белки, белковые микрострук туры (цитоскелет и др.);

б) двумерные: клеточная, ядерная и др.

мембраны;

границы раздела сред (например, воздух – вода);

в) трехмерные: коллоидные растворы;

гидродинамические систе мы. Данный перечень, по-видимому, может быть расширен.

Диссипативный резонанс является принципиально новым классом физических явлений резонансного типа. Одной из его характерных особенностей является отсутствие какой-либо вы деленной резонансной частоты. Система обладает способностью «настраиваться» на произвольную внешнюю частоту. При этом время нарастания колебаний определяется не временем установ ления колебаний, а именно временем настройки системы (вре менем возникновения структуры порядка). При этом возможные частотные свойства системы будут определяться наличием у нее резонансных свойств, не связанных с явлением диссипативного резонанса.

Явление диссипативного резонанса представляет собой лишь один из возможных кооперативных механизмов воздей ствия электромагнитных полей низкой интенсивности на биоло гические и физико-химические системы. При построении в буду щем общей теории необходимо будет привлекать и другие модели кооперативного поведения подобных систем.

Между собой электромагнитные импульсы взаимодейству ют избирательно и эта избирательность строго регламентирована.

Спектры их взаимодействия (поглощения и излучения) отлича ются друг от друга.

Самый элементарный заряд в своей сути индивидуален и от личается от другого направлением вращения, что определяет знак заряда;

скоростью вращения, что равнозначно частоте колебаний;

угловым моментом вращения;

фазой колебаний;

магнитным мо ментом, который косвенно характеризует степень упорядоченно сти внутренних потоков энергии.

Изменение вектора магнитного поля вызывает изменение структуры и энергии электронного облака биомолекул. Отмечена чёткая связь между уровнем геомагнитной активности и частотой.

Продольным электромагнитным волнам в свободном про странстве присущи следующие свойства: высокая проницаемость, отсутствие тепловых шумов в передаваемом сигнале, узкие ча стотные участки резонансного взаимодействия с веществом и т.п.

Реакция излучения низкочастотного, низкоинтенсивного ис точника одной диссипативной системы (структуированная вода) на другую диссипативную систему (биологический объект) ведет себя, в принципе, как механическая система (принцип сжатия или разряжения).

Осциллятором в передаче сигнала на рецепторы, часть мем браны, внутримембранно и внутри нервной клетки является кла стер инертного газа. Осциллятор – это физическая (биофизиче ская – авт.) система совершающая колебания (ФЭС, 1984), если описывающие её величины периодически меняются со временем.

Колебания напряжённостей электромагнитного поля в плоской волне описывается также с помощью понятия «осциллятор».

Любой атом (молекулу) нужно рассматривать как мини мальный резонатор, который способен излучать или поглощать электромагнитные волны. Причём, такая резонансная система, по-видимому, способна «запоминать» имеющуюся в них инфор мацию, которая может фиксироваться как изменение формы элек тронных орбиталей, поскольку форма напрямую зависит от того, как распределены электрические и магнитные поля внутри и во круг атома (молекулы) (Лощилов В.И., 1998).

Колебания кластера инертного газа можно отнести к кван товым осцилляторам. Важной особенностью такого осциллятора является то, что в энергетическом спектре его уровни энергии (n) расположены на равных расстояниях (и уровнях). В связи с тем, что отбора правила разрешают в данном случае переходы только между соседними уровнями, то, хотя квантовый осциллятор име ет набор собственных частот, излучение его происходит на одной частоте, совпадающей с классической: = ( – частота, m – масса осцилятора). В отличие от классического осциллятора наи меньшее возможное значение энергии квантового осциллятора равно не нулю, a ћ/2 (нулевая энергия). Эквивалентность энер гии и массы справедлива для любого вида энергии.

Являясь диссипативным осциллятором, кластер Хе излучает низкоинтенсивное ( kТ) низкочастотное (0,07-3,7 Гц), нелиней ное излучение. Оно чётко поляризованное, что подтверждается отсутствием эффекта от кластеров – изомеров.

Собственное электромагнитное поле воды меньше 10-5 Вт/см и дискретно в широком диапазоне частот (1014 Гц 1,0 Гц) (Слесарев В.И., 2004). Молекулы, создавая кластеры с жизненно важными элементами (также являются диссипативными осцил ляторами), эволюционно закрепили это низкочастотное излуче ние как регулирующее функциональное предназначение любых структур организма (клетки). Кластеры инертных газов наводят диссонанс в этом регулирующем процессе.

Гармоничное соотношение существующих в биосистемах противоположностей, геометрических и полевых состояний, их внутренней гармонизации требует и гармонизации внешнего по отношению к ним воздействия (ЭМИ, токсины и т.п.). Нарушение гармонизации ведёт сначала к напряжению системы, функцио нальным изменениям, хроническим, органическим состояниям и срыву всей системы (смерти). Гармонические состояния живых систем находятся в постоянном неравновесном состоянии, имея относительный уровень стабильности далёкий от неорганическо го равновесия. Неравновесное в неравновесном, диссипативное в диссипативном… Существенно, что зазор между уровнями (3420-3220) см-1 сравним с тепловой энергией kТ, что может обеспечивать без излучательный обмен между ансамблями молекул с сохранени ем полной энергии. Отсюда следует, что физический механизм обнаруженного явления гармонических колебаний гравитаци онного центра ОН полосы обусловлен перестройкой структуры «кристаллических» каркасов гексамерных льдоподобных класте ров меньшей плотности в структуру тетрамерных кластеров воды большей плотности и наоборот (фазовым переходом второго рода с изменением параметра порядка). Колебания центра ОН полосы в переохлажденной воде имеют, по-видимому, такую же природу.

Отсутствие заметного затухания колебаний позволяет рассматри вать это явление как «часы» – физический аналог реакции Белоу сова. Наблюдение резонансных линий орто и пара-изомеров Н2О в воде даёт основание полагать, что эти изомеры могут образовы вать ансамбли молекул (две жидкости), отличающиеся структу рой и силой водородных связей (Першин С.М., 2009).

На этом принципе, вероятно, основано диссипативное из лучение кластеров инертных газов и постксеноновых ассоциа тов воды – происходит перестройка водных структур различной плотности (большей плотности – кластер, к меньшей плотности – ассоциат).

Кластеризированные молекулы (атомы) инертного газа или другого наркотического вещества вступают в пространственные частотно-полевые взаимодействия с рецепторами и с участками наружной клеточной мембраны, внутримембранно и внутрикле точно. При этом происходит несколько характериологических процессов: синхронизация и захват частоты, кооперативное вза имодействие молекул воды и структур, расположенных на мем бране, кодирование и усиление сигнала, резонанс и изменение потенциала мембраны, конформационные изменения ацильных хвостов внутри мембраны, горизонтальное перемещение белко вых головок наружного слоя мембраны, создаются ограниченные однородные участки на поверхности мембраны нервной клетки, происходит расстыковка ацильных хвостов наружной и внутрен ней стороны мембраны, нарушается проницаемость мембраны почти для всех молекул (глюкозы и т.п.), анионов и катионов. Про исходит как бы блокада внутреннего содержимого (состояния) цитоклетки. Изменяются её частотно-полевые характеристики. В атомных системах большая величина излучённого кванта означа ет более высокую частоту колебаний и наоборот.

При слабых сигналах (например, кластера Хе) деполяриза ция мембран достигается не сразу;

импульсы от него возникаю щие на наружной стороне мембраны нервной клетки, отделены друг от друга более продолжительными интервалами, т.е. слабые раздражения возбуждают импульсы низкой частоты, а сильные – импульсы высокой частоты. Импульсы, появляющиеся в нервной клетке, переводят внешние сигналы на язык частотных кодов.

Частота нервных импульсов, их группировка определяются свой ствами раздражителя (вещества, кластера). Биофизический код при наркозе инертными газами минуя химический (метаболиче ский), превращается в частотный. Малейшие колебания электро магнитного поля в водной среде фиксируется нейронами, нерв ными клетками на внешних участках мембраны.

При мембранном потенциале около 50 мВ для генерации распространяющегося спайкового разряда требуется деполяриза ция мембраны по меньшей мере на несколько милливольт. Однако известно, что напряжённость поля сравнимая с полем ЭЭГ, также может влиять на пороги разряда (Эйди У.Р., 1975). Воздействие поля (частота 147 МГц, 1 мВт/см2, модулированный по амплиту де с частотами от 0,5 до 30 Гц) увеличивало частоту возникно вения спонтанных ритмов, но при условии модуляции частота ми, близкими к доминирующей частоте выбранного ритма ЭЭГ.

Спектральный анализ ЭЭГ указывает на концентрацию энергии в области поступающей частоты модуляции.

Эффекты на поверхности мембран клеток вызываются столь низкими электрическими градиентами в ткани, что это может сви детельствовать о значительной роли кооперативных процессов в них. Внутренние электрические градиенты, включая ЭЭГ, могут оказывать существенное влияние на нейрохимические, конфор мационные перестройки на мембранном уровне.

Любое материальное тело (от элементарной частицы до ма кро-) принимает (или отдаёт) энергию для поддержания своего со стояния (колебаний) избирательно – только такую, у которой вектор напряжённости электромагнитного поля совпадает (или близок) с аналогичным направлением вектора самой частицы (молекулы, ассоциата). При этом важно совпадение не только частоты, но и фазы колебаний. Как только вектор Е (электрический) излучаемой волны совпадает по направлению с Е свободного заряда молекулы, то он будет принят внутрь для поддержания или повышения своей внутренней энергии (или не принят в виду самодостаточности).

В случае совпадения частоты и фазы воспринимаемого сигнала, резко возрастает амплитуда этих колебаний, сужается полоса про пускаемых частот, обеспечивая избирательность в направлении принимаемого сигнала. При этом меняется величина собственно го магнитного момента принимающей молекулы.

Энергетические связи всегда носят черты резонанса, когда резко возрастает амплитуда колебаний и сужается спектр поло сы пропускания частот нужной энергии. Энергия резонанса воз растает с увеличением числа резонирующих атомов, молекул или структур силовых полей (кооперативный эффект).

Любой атом, молекула, клетка несут в себе характеристи ку из электрических зарядов, объединённых силовыми линиями электромагнитного поля, которое само есть результат от обобще ния индивидуальных полей этих зарядов соотносительно магнит ному полю Земли.

Специальным генератором ассоциаты воды структурируют ся (настраиваются) на диссипативное излучение с частотой 0, Гц (можно на порядок больше – 3,7 Гц). Это возможно как при внешнем, так и внутреннем структурировании воды. Внутреннее структурирование можно произвести излучением соответствую щего генератора, внутривенным введением структурированного генератором физиологического раствора, а также ассоциатами воды, оставшимися после высвобождения Хе из кластеров. Та кие ассоциаты обладают «памятью» и излучают частоту 0,37 Гц и ниже, в зависимости от изменения прочности водородных связей.

Изменение водородных связей в ассоциате зависит от востребо ванности этого излучения окружающими биоструктурами или са мопроизвольного разрушения. Об этом свидетельствует увеличе ние времени последействия ассоциатов воды после первых пяти дней курсовой терапии ксеноном.

Необходимо отметить ту важную роль, которую играет в био логических процессах не только электронное окружение молекул, но и то, что сопровождает поведение электронов в той или иной ситуации (спин, энергия, частота и т.д.). Именно от этого зависит один из важнейших вопросов биологии – механизм превращения химической энергии в механическую, электрическую и осмотиче скую работу. От этого механизма напрямую зависит клеточная ре гуляция в целом и вообще – сущность жизни. Именно биологиче ские реакции, по всей вероятности, представляют собой реакции электронов и других характеристик их составляющих.

Клетку можно познать изучая либо составляющие её веще ства (элементы), т.е. её структуру, либо протекающие в ней энер гетические (волновые, электрические) процессы. Когда атомы объединяются в молекулу, эта молекула будет чем-то качественно новым образованием (состоянием). Например, два газообразных атома – водород и кислород, превращаются в жидкость, воду.

Квантовая биофизика изучает структуру энергетических уровней биомолекул, их донорно-акцепторные свойства, электрон ные переходы при поглощении энергии (прежде всего, при погло щении квантов света) и пути дезактивации поглощенной энергии, химические превращения возбужденных молекул, квантовомеха нические основы фотобиологических процессов и явлений. Сле довательно, основную часть квантовой биофизики составляют данные о поведении электронов в биологических системах.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.