Реферат на тему:
Можливі механізми дії магнітного поля на воду
Згідно літературних даних [1] вода і розведені водні розчини гліцилтриптофану чутливі до тривалих впливів слабких електромагнітних полів (ЕМП). Поряд з індукованими спстерігалися також спонтанні довгочасові (декілька діб) процеси. Тривалість та складність динаміки перехідних процесів дозволили розглядати воду та водні розчини як нерівноважні системи, здатні до самоорганізації і, як наслідок цього, чутливі до слабких фізичних впливів.
Вода, яка містила йони Ca2+, Na+, K+, iCl-після попередньої обробки слабким комбінованим постійним (42 мкТл) та низькочастотним змінним (0,06мкТл) полем викликала флуорисценцію альбуміну бичачої сиворотки. Величини ефекту залежала від частоти змінного поля і комбінації йонів.
Виявлено значну зміну вмісту вільного кисню у воді та водних розчинах електролітів під дією ЕМП міліметрового діапазону. Зроблено висновок, що первинною мішенню при дії ЕМП на біологічні об’єкти може бути вода.
В роботі [2] показано, що на дорожньо-траспортні пригоди впливає і такий фактор, як зміна інтенсивності геомагнітного поля. Рівень індукції геомагнітного поля змінюється від одиниць до сотень нТл, тобто, ця величина є дуже незначною, порівняно з ефектами, які вона викликає. Все це зумовило велику кількість досліджень та дискусій з приводу можливого механізму дії магітного поля на воду та водні розчини.
Вартий уваги є факт наявності так званих амплітудних і частотних “вікон”: існують такі інтервали частот та амплітуд, при яких ефекти чітко проявляються, в той час як поза цими “вікнами” вони можуть бути відсутні. Частота, як незалежний параметер впливу, може в певному смислі відігравати роль “дози”: при зміні частоти величина ефекту змінюється і може навіть поміняти знак. Все це наводить на думку про резонансний характер дії магнітного поля на воду та водні системи. Можна допустити, що існують квантові метастабільні стани рідкої води, природа яких пов’язана зі спіновим порядком підсистеми протонів. У воді реалізуються умови, які сприяють переходу всього зразку з одного квантового стану в інші.
Вважалося, що оскільки при малих інтенсивностях магнітного або електромагнітного полів кванти їх енергії значно менші від середньої кінетичної енергії молекул (hν << kT), то поглинання ЕМП в живих тканинах (водних системах) може бути пов’язано лише з підсиленням обертання молекул як цілого, тобто, з перетворенням електромагнітної енргії в теплову. Розрахунки показали, що більш-менш відчутних теплових ефектів ЕМП можна очікувати при інтенсивностях ~ 102 В/м для надвисоких частот і до 106 В/м для інфранизьких, тобто, при напруженостях, які на багато порядків перевищують значення напруженостей природних ЕМП біосфери. Однак, саме поняття “kT” походить із статистичної фізики і має смисл лише для рівноважних систем. В нерівноважних системах, до яких належить вода та її розчини, відсутні об’єкти, які могли б бути охарактеризовані енергією kT. В зв’язку з цим була висунута гіпотеза про інформаційно-резонансний, а не енергетичний характер взаємодії ЕМП з водними системами. Вдалося виявити, що вода має скриту глибинну властивість – резонансно-хвильовий стан і що система “водний компонент біооб’єкта – резонансні ЕМП-хвилі” відіграють особливу роль в природі [3]. При дослідженні дії магнітного поля на водні структури було виявлено ефект надслабкої генерації резонансних КВЧ-хвиль водою і біотканинами на частотах біля 25 і 50 ГГц, хоча на цих частотах без магнітного поля немає радіовідгуку при КВЧ - дії [4]. Радіовідгук ДМ-діапазону має властивість післясвітіння, яке зберігається протягом тривалого часу – від хвилин до годин для ММ – і лазерного збудження та протягом місяців при магнітному і електростатичному збудженні. Оскільки післядія полягає в збереженні протягом деякого релаксаційного часу нерівноважного стану просторового і часового порядку в макроструктурі молекулярного осцилятора, то це свідчить про ентропійний фактор збудження і такий ефект назвали СПЕ-ефектом. Факт скачка ентропії в резонансі вказує на те, що перехід в резонансний стан середовища є фазовим переходом другого роду, а сам резонансний стан є новою термодинамічною фазою. Але ця фаза метастабільна і для її підтримки необхідні певні умови, які забезпечують притік негентропії. Такі умови можуть створювати пасивні або активні засоби, наприклад, самосинхронізація середовища в полі резонатора або стабілізація фази зовнішніми синхронізуючими та орієнтуючими полями. Автори роботи [4] вважають, що організуючу дію на водні структури виявляють лише ті ЕМП, які є високоорганізовані та інформаційно структуровані. Подібна думка висловлена в роботі [5]. Відносно сильні магнітні, поля на відміну від слабких рідко викликають помітні біологічні ефекти. Це пов’язано з тим, що великі амплітуди ЕМП призводять до великих частот зсуву фаз, які не співпадають за порядком величини з природними частотами йонів і молекул в геомагнітному полі і тому не зумовлюють нової якості системи.
Виявилося також, що вода має довготривалу орієнтаційно-магнітну память. Дія ЕМП може викликати структуроутворюючий вплив на диелектричноасоційовані рідини, провокувати утворення замкнутих чи звернутих в спіраль ланцюгів молекул. Речовини, що містять ланцюги водневих зв’язків з трьохмірною структурою в рідкому стані, авторами роботи [6] були названі об’ємними в’язаними струтурами. В них відбуваються наступні часові процеси: утворення і розрив водневих зв’язків і зв’язків, що утворюють надмолекулярні структури, деформація зв’язків. Поведінка систем з водневими зв’язками відіграє важливу роль в процесах переносу, виявляє велику кількість чітких нелінійних і квантових ефектів. Миттєві взаємодії країв ланцюга, утвореного впорядкованими сегментами, вважаються набагато слабшими, ніж взаємодії молекул в самому ланцюгу. Якщо система вноситься у зовнішнє ЕМП низької інтенсивності, то в такій системі з’являються додатково усамітнені хвилі – солітони і структури, які “дихають” – бризери, що суттєво впливають на її властивості. Зовнішні впливи змінюють концентрацію солітонів (скруток) і цим самим змінюється структура кластерів. Породження солітонів під дією слабкого ЕМП відбувається шляхом скручування ланцюга. Дефекти, які утворюються при цьому, поглинаються об’ємнішою глобулою. При достатньому їх накопиченні глобула розколюється на дві, зменшуючи розмір кластера.
Зовсім не суперечить законам квантової механіки і гіпотеза про те, що під впливом магнітного поля в молекулах води можуть відбуватися орто- пара- переходи, тобто реверси ядерних спінів протонів. Необхідна для цього енергія є в сотні разів меншою, ніж енергія, необхідна для розриву водневих зв’язків.
Враховуючи те, що вода, як конденсоване середовище є складною просторовою молекулярною конфігурацією, гексагональні фрагменти якої мають елементарні магнітні моменти, ортогональні до їх площин, які взаємно скомпенсовані, можна прийти до висновку, що разом з неорганічними йонами водний матрикс утворює фрактальну структуру, яка здатна до самоорганізації. Вода та ЕМП відіграють роль універсального носія інформації в процесах життєдіяльності.
Література
1. Бурлакова А.А., Конрадов Е.Л., Мальцева Е.Л. Действие сверхмалых доз биологически активных веществ и низкоинтенсивных физических факторов// http://sky.chph.ru/~uld/facts/arts.html
2. Сопільник Л.І. Розподіл електромагнітного поля на автошляхах // Вимірювальна техніка та метрологія. – 2000. - №56. – С. 18 – 23.
3. Гербер Р. Вибрационная медицина. Пер. с англ. – К.: София, 2002. – 590 с.
4. Серов И.Н., Марголин В.И., Жабрев В.А. и др. Резонансные явления в наноразмерных структурах // Инженерная физика. – 2004. - №1. – С.18 – 32.
5. Бинги В.Н., Савин А.В. Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы // Успехи физ. наук. – 2003. – Т.173. - №3. – С. 265 – 300.
6. Сусак И.П., Пономарев О.А., Шигаев А.С. О первичных механизмах воздействия электромагнитных полей на биологические объекты // Биофизика. – 2005. – Т.50. – вып.2. – С.367 – 370.