На эту работу можно ссылаться, ее адрес в интернете: www.biophys.ru/archive/pushino2011/abstr-p23.htm
Нанопузырьки как мишень слабых электромагнитных воздействий на воду и биожидкости
Шаталов В.М.
Донецкий национальный университет, Донецк, Украина
vladishat@gmail.com
Актуальность исследований механизмов неионизирующих, нетепловых воздействий электромагнитных полей (ЭМП) на слабо проводящие немагнитные жидкости, каковыми являются вода и прочие биожидкости, обусловлена возрастающим электромагнитным загрязнением окружающей среды и возможным влиянием ЭМП на здоровье людей. С другой стороны, слабые ЭМП используются в физиотерапии, и механизм их лечебного действия также не всегда понятен. Известные теоретические модели биологического действия слабых ЭМП противоречивы и недостоверны (Бинги В.Н., Савин А.В., 2003). То же самое можно сказать о воздействии слабых ЭМП на воду. Вода, контактирующая с воздухом, является открытой неоднородной системой. Часть растворенного воздуха образует коллоид из нанопузырьков. Пузырьки термодинамически метастабильны вследствие адсорбции ионов на их поверхности. Граница воды и газовой фазы заряжена отрицательно, притягивая диффузное облако противоионов из раствора. Снаружи на пузырек действует давление Лапласа, внешнее давление (звуковое или ЭМП) и атмосферное давление. Изнутри – температура (внутренняя энергия) и кулоновское отталкивание адсорбированных ионов. Оценки радиуса пузырька неоднозначны, как и экспериментальные данные о поверхностном заряде, поскольку состояния метастабильны. Так для случая адсорбции на пузыреке 700 однозарядных ионов (скачок поверхностного потенциала 0.1 V/nm) получаем a~100 nm.
Очевидно, что пузырьки как скачки плотности могут поляризоваться и служить первичной мишенью для ЭМП. Оценки для характерных значений радиуса пузырька a=100nm, напряженности E0=103 V/m и grad(E0)=106 V/m2 дают в воде добавку к давлению ΔP≈10-6Pa (на уровне порога слышимости), выталкивание из поля и сближение пузырьков (с учетом вязкого трения) со скоростями 0.2 и 10 nm в день соответственно. Можно ожидать, что в переменном поле добавка к давлению приведет к росту пузырьков по известному в акустике механизму односторонней диффузии и, как следствие, к росту объема газовой фазы в коллоиде вода плюс воздух. Выталкивание против градиента поля приведет к уменьшению равновесной концентрации коллоида пузырьков в соответствующей области, к образованию и уходу новых пузырьков, а сближение и коалесценция – к их укрупнению и всплытию. В итоге получаем уменьшение количества молекул газа в растворе – дегазацию, что, как известно, меняет физико-химические свойства жидкости. Влияние дегазации можно проследить независимо от воздействия ЭМП. Показано (Зинченко А.А., Шаталов В.М., 2010), что насыщение воздухом или дегазация крови может приводить к искажению результатов анализов и, как следствие, к некачественной диагностике. Возможно, что биологические эффекты воздействия слабых электромагнитных полей in vivo обусловлены сопутствующей дегазацией биожидкостей.
Таким образом, 1) первичной мишенью воздействия ЭМП могут быть нанопузырьки, присутствующие в водных средах; 2) накопление воздействия ЭМП происходит путем дегазации жидкости в результате роста, слияния и выхода пузырьков; 3) биологическое действие ЭМП обусловлено изменениями физико-химических свойств биожидкости после дегазации. Кроме того, дегазация под действием ЭМП, возможно, объясняет ряд необычных результатов. Так, например, выход СО2 приводит к возрастанию pH и изменению ИК спектров в облученной воде, удаление пузырьков и освобождение адсорбированных носителей дает рост электропроводности воды, рост пузырьков под действием ЭМП – изменение прозрачности воды, замедленное всплытие части пузырьков объясняет эффекты последействия ЭМП. Возможно, что реакция людей на погоду связана с влиянием атмосферного давления на величину равновесного радиуса пузырьков в крови.
© Труды научного симпозиума «Молекулярная
структура воды и ее роль в механизмах биоэлектромагнитных
явлений» (5-8 июля
При цитировании или перепечатывании ссылка обязательна.