ДЕГАЗАЦИЯ КАК МЕХАНИЗМ НЕТЕРМАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ВОДУ И БИОЖИДКОСТИ

Шаталов В.М.

Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

e-mail: vladimir.shatalov@gmail.com

Вопрос о том, может ли длительное воздействие слабых электромагнитных полей вызывать реакцию живых организмов и влиять на самочувствие людей, весьма актуален всвязи с возрастающим электромагнитным загрязнением окружающей среды бытовыми и промышленными источниками. С другой стороны, слабые электромагнитные поля используются в медицине, и механизм их лечебного действия не всегда понятен. Поиски обоснованного физического механизма такого воздействия – одна из центральных тем теории слабых воздействий. Отсутствие такого механизма часто ставит под сомнения экспериментальные данные, поскольку опыты над биообъектами не всегда возможны in-vitro и трудно воспроизводимы in-vivo. Известные теоретические модели трудно назвать общепринятыми [1]. Столь же непонятная ситуация складывается с воздействием поля на жидкую воду – имеется ряд аномалий, которые обычно связываются с изменениями структуры воды [2].

Данная работа [3] основывается на новых данных [2, 4] о влиянии ВЧ поля на прозрачность, электропроводность, ИК-спектры и рН воды, о дегазации под действием поля [2, 5], о влиянии дегазации на моющие свойства, электропроводность [2, 6] и поверхностное натяжение воды [7]. Анализ этих результатов свидетельствует о том, что электромагнитное поле может вызывать дегазацию воды без заметного нагрева. Это позволяет нам предложить механизм неионизирующего и нетермального действия электромагнитного поля, согласно которому непосредственным результатом воздействия слабых полей на живые организмы (как и на воду) может быть дегазация биожидкостей.

Растворенные газы всегда присутствуют в воде, частично в виде микро- или нано- пузырьков, стабильность которых обеспечивается адсорбцией ионов. Условие равенства внешнего и внутреннего давлений позволяет оценить размеры и время жизни пузырьков. Электромагнитное поле приводит к синфазной поляризации всех микропузырьков, между ними возникают дальнодействующие силы, а также притяжение к границам в области резкого изменения поля. Решение уравнения движения, в котором эти силы компенсируются силой вязкого трения, дает оценку времени сближения. Скорость сближения не зависит от направления поля и у границы пропорциональна квадрату радиуса пузырька (как и скорость всплытия), а вдали – пятой степени. Как следствие, изменяется равновесное распределение пузырьков по размерам и их концентрация. Пузырьки сближаются и укрупняются до стабильных размеров, в результате чего они успевают всплыть и освободить свой газ на поверхности. Так происходит накопление энергии поля, что выражается в изменении количества свободной воды и увеличении энтропии системы без ее нагрева. Подобные явления в звуковом поле, обусловленные силами Бьеркнеса, давно известны, они также приводят к дегазации жидкости.

Дегазация, в свою очередь, изменяет гидрофобное взаимодействие [6, 7], что влияет на структуру и функции белков. Проведенная оценка времени сближения пузырьков свидетельствует о реальности предложенного механизма. Предлагаемый механизм не ограничен сравнением энергии кванта поля с kT, поскольку поле действует на макро- объекты, а не на отдельные молекулы или молекулярные комплексы, как в других известных теориях [1], действие поля непрерывно и однонаправлено. Таким образом, снимается вопрос о первичной мишени и накоплении энергии при воздействии слабых полей на биосистему и, кроме того, наша модель объясняет ряд явлений, наблюдаемых при действии поля на воду [4, 5]. Увеличение электропроводности воды после облучения связано с дегазацией, рост рН и изменение ИК- спектров – с выходом СО₂, изменение прозрачности объясняется увеличением среднего размера пузырьков, последействие эффектов – замедленным всплытием микропузырьков меньших размеров.

Литература

1.  Assessment of Health Effects from Exposure to Power-Line Frequency Electric and Magnetic Fields / USA, NIH Publ. No. 98-3981, 1998. Available at: http://www.niehs.nih.gov/emfrapid/home.htm.

2.  M. Chaplin, Water structure and science / is available at http://www.lsbu.ac.uk/water

3.  В.М. Шаталов, Дегазация биожидкостей как механизм биологического действия слабых электромагнитных полей // Біофізичний вісник. Вип. 23 (2). 2009.

4.  А.П. Бессонова, И.Е. Стась, Ползуновский вестник, №3, 305 (2008).

5.  Б.Г. Емец, Письма в ЖТФ, 22, вып.8, 22 (1996).

6.  R.M. Pashley et al, J. Phys. Chem. B, 109, 1231 (2005).

7.  Ю.В. Ковеза, И.В. Нога, В.М. Шаталов, Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона: Межвед. сб. научн. работ, Донецк: ДонНУ, №8, 290 (2008).

© Copyright 2008. All rights reserved. Contact to Victor Martynyuk: ubs@science-center.net  tel.: +38 050 6535592