|
Исследование некоторых физических свойств биологических жидкостей в неравновесных состояниях, стимулированных воздействием магнитных полей различной природы Витебская государственная академия ветеринарной медицины Научный руководитель: Соболевский Владимир Иванович, кандидат биологических наук Механизм биологического действия магнитного поля (МП) на живой организм изучен в недостаточной степени. Одна из гипотез, что внутриклеточная вода обладает электрическими свойствами и представляет собой динамический сегнетоэлектрик. Переход внутриклеточной воды в квазикристаллическое состояние при этом рассматривается как упорядочение ионов водорода на водородных связях. При этом процесс переориентации дипольных моментов водородных связей создает магнитное поле внутриклеточной воды. Поэтому в нашей работе была поставлена цель: изучить влияние магнитных полей различной природы: вращающегося (ВМП) и ультравысокочастотного электромагнитного поля (УВЧ ЭМП) на некоторые физические свойства дистиллированной воды и физиологического 0,85% раствора NaCl.Источником ВМП служили два полосовых магнита индукцией 50 мТл, скрепленных в центре под прямым углом и вращающихся с заданной частотой. Источником УВЧ ЭМП служил промышленный аппарат для УВЧ-терапии УВЧ-66, создающий УВЧ ЭМП частотой 40,68 МГц при мощности излучения 20 Вт. Воздействию МП подвергались порции воды или физ. раствора по 20 мл, помещаемые в стеклянную кювету, имеющую форму параллелепипеда, размерами 2,5´ 3,5´ 3,5 см с толщиной стенок 3 мм. Время облучения магнитным полем варьировалась от 1 до 20 минут. При каждом времени опыт повторялся пять раз. После обработки МП проводились измерения: а) коэффициента поверхностного натяжения a по методу отрыва кольца; б) удельной электропроводности g с помощью универсального измерителя Е7-11 с использованием платиновых неполяризующихся электродов. Измерение данных физических параметров производилось сразу после воздействия, через 1 час, через 1 сутки и через 4 суток. После измерений рассчитывалось относительное изменение исследуемых свойств воды и растворов по отношению к контрольным, не подвергавшимся воздействию МП. Отношение параметров опытного к контрольному раствору определялось при одинаковой температуре с точностью до 0,1° , т.о. в приближении данной точности измерения температуры можно говорить об изотермическом режиме измерений. Экспериментальные результаты статистически обрабатывались на ПК с определением коэффициента достоверности методом вариационной статистики Стьюдента-Фишера.На рис. 1 представлены графические результаты относительного изменения a /a к для воды, подвергавшейся воздействию УВЧ ЭМП. Из приведенных данных видна закономерность периодического изменения a в зависимости от времени облучения. Аналогичные зависимости получены для 0,85% р-ра NaCl. Для этих жидкостей также получены аналогичные закономерности для относительного изменения удельной электропроводности при воздействии УВЧ ЭМП и ВМП.Особенностью полученных результатов является то, что через длительные промежутки времени после обработки МП, измененные физические параметры, при неко-
Рис.1 торой экспозиции воздействия МП, не только не релаксировали к значениям характерным для контрольных растворов, но и испытывали тенденцию к сохранению длительное время. При времени 5-7 мин. и 11-15 мин. их изменение нарастало в течение первых суток после воздействия. В течение последующего времени до 4-х суток происходила релаксация параметров к контрольным значениям. Т.к известно, что времена релаксации для жидкости должны составлять ~ 10-12¸ 1 сек, то полученные результаты могут свидетельствовать о существенно неравновесном, динамическом состоянии жидкостей, стимулированным воздействием МП, для которого, возможно, применение понятия "'эффекта памяти измененных физических свойств".По результатам сравнения относительных изменений коэффициента поверхностного натяжения и удельной электропроводности, интерес вызывает тот факт, что при времени экспозиции МП от 1 до 5-7 мин. и от 11-15 до 20 мин. их изменение происходит как бы в "противофазе", но в интервале от 5-7 до 11-15 мин. ход их функциональных зависимостей приобретает "однофазный" характер. Аналогичные закономерности изменения функционального хода экспериментальных зависимостей наблюдаются как при воздействии ВМП так и при воздействии УВЧ ЭМП. Также нами проводятся измерения относительного изменения дипольного момента молекул воды, изменение которого оценивается по относительному изменению диэлектрической проницаемости жидкости на низких частотах (~ 1000 Гц) и абсолютного изменения показателей преломления растворов при помощи интерферометра. Первичные результаты свидетельствуют о значительном изменении (до 1,5 раз) дипольного момента молекул, вносящем вклад в изменение энергии диполь-дипольного взаимодействия водородных связей. Характерные для всех видов изученных МП особенности поведения хода функциональных зависимостей при временах в окрестности 5 и 10 мин, вероятно, могут свидетельствовать о наличии фазового перехода второго рода. Однако, для установления данного факта необходимо изучение "гладкости" экспериментальной зависимости изменения коэффициента поверхностного натяжения, являющегося первой производной свободной энергии, в окрестности особых точек, что возможно при изучении изменения свойств, стимулированных МП, с более мелким шагом экспозиции МП. Таким образом, в нашей работе проведено изучение влияния ВМП и УВЧ ЭМП на изменение свободной энергии поверхности и удельную электропроводность воды и 0,85% р-ра NaCl и показана возможность существования неравновесных, динамических состояний в жидкостях длительные промежутки времени по сравнению с характерными вренами релаксации. |
| (c) АСФ России, 2001 |