CC BY
134
УДК: 532.74 DOI: 10.12737/23871
ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЙ СТРУКТУРЫ ВОДЫ И ВОДНЫХ СИСТЕМ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
Г.Н. СИДОРЕНКО*, Б.И. ЛАПТЕВ*, Н.П. ГОРЛЕНКО**, Ю.С. САРКИСОВ**, Л.В. АНТОШКИН***
*Nove tehnologije d.o.o, Legatova ul. 2, Ljubljana, 1000, Slovenia **Томский государственный архитектурно-строительный университет, пл. Соляная, 2, г. Томск, 634003, Россия *** Институт оптики атмосферы им.В.Е. Зуева СО РАН, площадь Академика Зуева, 1, г. Томск, 634055, Россия
Аннотация. Разработаны измерительные ячейки, а также неразрушающий и воспроизводимый способ оценки структуры воды, водных растворов, животных и растительных объектов, имеющий для этого достаточно высокую разрешающую способность. Способ основан на измерении электрической емкости и добротности колебательного контура при внесении изучаемых объектов между обкладками конденсатора.
Показано, что при изменении температуры, концентрации растворов, их состава, воздействии магнитного поля наблюдаются значительные и разнонаправленные изменения электрической емкости и добротности колебательного контура в изучаемых объектах, а на кривых относительного времени изменения температуры при нагревании и остывании воды обнаружены локальные максимумы и минимумы. Анализ результатов исследований позволяет заключить, что изменения электрофизических и температурных параметров воды и водных систем при различных воздействиях обусловлены изменением соотношения количества «свободных» диполей воды, диполей воды, находящихся в кластерах и в гидратных образованиях ионов. Эти изменения, вероятно, являются одним из механизмов положительного, терапевтического действия активированной воды, а также повышения жизнеспособности (адаптационных возможностей) организмов при различных воздействиях.
Ключевые слова: структура воды, кластеры воды, водосодержащие среды, относительное изменение температуры, электрическая емкость резонанс, организм, адаптация.
EVALUATION OF THE CHANGES OF WATER STRUCTURE AND WATER SYSTEMS UNDER
VARIOUS EFFECTS
G.N. SIDORENKO*, B.I. LAPTEV*, N.P. GORLENKO**, Y.S. SARKISOV**, L.V.ANTOSHKIN***
*Nove tehnologije d.o.o, Legatova ul. 2,1000 Ljubljana, Slovenija, "Tomsk State University of Architecture and Building, Solyanaya Sq., 2, Tomsk, Russia, 634003 ***V.E. Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS (IAO SB RAS), 1, Academician Zuev square, Tomsk 634055, Russia
Abstract. The measuring cells as well as non-destructive and repeatable method of assessing the water structure and solutions, animals and vegetable objects with sufficiently high resolution were developed. The method is based on measuring the electrical capacitance and q-factor resonant circuit during the introduction of the studied objects between the capacitor plates.
It is shown that there are significant and opposite changes capacitance and quality factor of the oscillatory circuit in the studied objects with changes in temperature, concentration of solutions, their composition, exposure to magnetic fields. At the curves of the relative time change of the temperature when heating and cooling water were detected local maxima and minima. The analysis of research results allows to conclude that changes in the electrical and temperature parameters of water and water systems under various influences occur due to the change of the ratio of "free" dipoles water, dipoles of the water which are in clusters and in formations of hydrated ions. These changes are likely to be one of the mechanisms of the positive the-
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 4 - P. 203-212
rapeutic effects of activated water, and sustainability (adaptive capacities) of organisms to different influences.
Key words: the structure of water, water clusters, water systems, the relative change in temperature, the electric capacitance, resonance, organism, adaptation.
Введение. Современный взгляд на структуру воды заключается в том, что в ней существует единая трехмерная сетка, образованная молекулами, соединенными водородными связями. Эта сетка лабильна, структурно и динамически неоднородна. Молекулы воды в ней непрерывно меняют своих соседей, а среднее время жизни водородных связей составляет несколько пикосекунд [16].
Вследствие образования водородных связей происходит самоорганизация молекул воды, приводящая к тому, что и в воде, и в ее растворах образуются и непрерывно разрушаются ассоциаты молекул воды - кластеры. При этом, кластеры «плавают» в несвязанных молекулах воды [4,16,22,23]. При постоянных термодинамических условиях структура воды воспроизводится. Это позволяет при использовании не-разрушающих методов исследования изучать структуру воды и ее растворов.
Так, в 2007 году с помощью сканирующего туннельного микроскопа было установлено, что минимальный по размеру кластер состоит из 6 молекул воды и имеет размер в поперечнике около 1 нм. [24]. Применение метода лазерной интерференции позволило визуализиовать динамику образования и осцилляции крупных кластеров [6,7,22,23]. Обнаружены кластеры с размерами от 10 до 100 мкм, распределенные в жидкой (континуальной) фазе и имеющие время релаксации 1-2 секунды. Размеры кластеров зависят от состава воды и ее растворов, температуры, воздействия магнитного поля и других факторов [1,6,22]. В состав больших кластеров могут входить кластеры малых размеров [7]. Наличие таких больших кластеров не противоречит ранее полученным экспериментальным данным о существовании в воде нанометровых кластеров с временем релаксации 10-11-10-12 секунд [22].
В последние годы на основе новых конструкций емкостных измерительных ячеек с использованием малых реактивных токов разработаны электрофизические методы исследования структуры воды и водных систем (определение при различных воздействиях электрической емкости, резонансных характеристик вод-
ных систем частотах от 0,1 до 3000 кГц) [9]. Известно, что реактивный ток через измерительную ячейку пропорционален количеству диполей воды, которые способны ориентироваться относительно силовых линий электрического поля при заданной частоте. В зависимости от термодинамических условий диполи воды в воде и в водных растворах по-разному распределены между кластерами, гидратными образованиями ионов и пулом слабо связанных между собой диполей и, соответственно, имеют различную подвижность.
Поскольку понятие структуры воды и водных систем в общем случае включает знание закономерностей и принципов взаимодействия их молекул [18], то по изменению реактивного тока через измерительную ячейку при различных воздействиях и на различных частотах можно регистрировать не только изменение подвижности диполей воды, но и оценивать изменения структурной организации жидкостей, животных и растительных объектов [19].
Цель исследования - на основе обобщения полученных ранее экспериментальных результатов оценить изменения структуры воды и водных систем при различных воздействиях с использованием электрофизических методов исследования и термометрии.
Материалы и методы исследования. В опытах была использована дистиллированная вода, а также водные растворы хлоридов натрия, калия, кальция и магния в концентрациях от 10-6 М до 10-1 М.
Изучаемый объект (воду или водную систему) помещают в одну из измерительных ячеек, включающую емкость из диэлектрического материала для исследуемых жидкостей, а также обкладки конденсатора из немагнитного материала без непосредственного контакта с исследуемым объектом (рис. 1).
Особенностью измерительных ячеек является взаимное расположение обкладок конденсатора, позволяющее увеличить динамический диапазон изменения сигнала с измерительных ячеек и, вследствие этого, получить возможность регистрировать малые изменения струк-
10ШМАЬ ОБ ШШ МБЭТСАЬ ТБСНМОШСТББ - 2016 - V. 23, № 4 - Р. 203-212
туры воды и водных систем. Для этого, в зависимости от решаемых задач, обкладки конденсатора измерительной ячейки располагают напротив друг друга на расстоянии 5 см и более (рис. 1А, 1Б) или смещают относительно друг друга в параллельных плоскостях (рис. 1В), либо располагают в одной плоскости, а жидкость в этом случае находится над обкладками конденсатора (рис. 1Г).
ров их предварительно нагревали до 75-80°С, а затем помещали в сосуд емкостью 100 мл или в пробирку диаметром 20 мм м высотой 200 мм (рис. 2А, 2Б).
Рис. 1. Три варианта измерительной ячейки для оценки структуры воды и водных систем. А и Б - исследуемый объект (вода или водная система) находится между обкладками конденсатора; В - обкладки
конденсатора смещены относительно друг друга в параллельных плоскостях; Г - обкладки конденсатора располагают в одной плоскости, а исследуемый объект находится над обкладками конденсатора. 1 -емкость, 2 - исследуемый объект, 3 - обкладки конденсатора, 4 - клеммы для подключения сигнала от генератора синусоидальных колебаний
При измерении электрической емкости дистиллированной воды, водных систем и добротности колебательного контура частота тока, подводимого к пластинам конденсатора изменяется от 0,1 до 3000 кГц, а плотность тока на пластинах конденсатора, размещенных на ячейке, не превышает 100 нА/см2. Величина напряжения генератора, подводимого к измерительной ячейке, при измерении электрической емкости изменяется обратно пропорциональна его частоте. Это позволяет уменьшить зависимость плотности тока через измерительную ячейку от его частоты и снизить напряженность поля в жидкостях пропорционально частоте тока. Детали методики описаны ранее [9].
Напряжение к измерительным ячейкам подавалось от генератора синусоидальных колебаний АТС 2025, сигнал с ячейки усиливался инструментальным усилителем на основе микросхемы ША217 или А08067 и измерялся на осциллографе РПБ5022Б.
Для оценки динамики снижения температуры дистиллированной воды и водных раство-
Рис. 2. Схема измерительной ячейки: 1 - сосуд емкостью 100 мл (А) или пробирка (Б) для исследуемой жидкости, 2 - исследуемая жидкость, 3 - погружной датчик температуры, 4 - цифровой термометр СТН 175/РЬ
Воду в сосуде охлаждали до 29°С путем его погружения в водопроводную воду при температуре (3±1) °С. В пробирке вода и ее растворы охлаждались при комнатной температуре. При этом для уменьшения влияния тепловой конвекции в жидкости на динамику снижения температуры пробирку наклоняли под углом 45 градусов (рис. 2Б).
Для оценки динамики повышения температуры дистиллированной воды сосуд нагревали от комнатой температуры до 46°С путем его погружения в водопроводную воду с температурой (75±2) °С.
Температуру жидкостей измеряли с использованием цифрового термометра СТН 175/РЬ с разрешением 0,1°С. Время изменения температуры на 1°С составляло не менее 40 сек.
Для оценки динамики снижения или повышения температуры рассчитывали относительное время снижения или повышения температуры на 1 градус по следующей формуле: = ^ • 100, где Т - относительное изменение температуры (в %) при I градусе, АЬ -время изменения температуры на 1 градус при температуре и градусов (сек), АЬ-1 - время изменения температуры на 1 градус при температуре (Ьм) градусов (сек).
Результаты и их обсуждение. Известно, что вода и водные системы имеют высокую чувствительность к внешним воздействиям [5,13].
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 4 - P. 203-212
Поэтому для их адекватного изучения необходимы неразрушающие методы исследования. С учетом этого, были оценены возможные изменения, которые вносит методика измерения в структуру воды и водных растворов.
Согласно расчетам, в условиях проводимого эксперимента максимально возможное повышение температуры 100 мл воды (при отсутствии теплоотдачи от измерительной ячейки в окружающее пространство, а также при условии полного перехода электрической энергии в тепловую) в течение 1 мин измерения на частоте 1 кГц составит не более 0,03°С. Реальное же время измерения на одной частоте составляло не более 10 сек. Это позволяет утверждать, что предлагаемый способ оценки структуры воды и водных систем не вызывает существенного изменения их температуры.
В опытах с 10-6М растворами солей оказалось, что реактивный ток через измерительную ячейку в этих сериях опытов достоверно отличался от реактивного тока через измерительную ячейку с дистиллированной водой более, чем на 10% (Р<0,001). При статистической обработке данных одной серии из 8-10 опытов, проведенных в течение часа, оказалось, что ошибка средней арифметической величины реактивного тока через измерительную ячейку составляет 0,22%. При изменении же состава, температуры, воздействии других факторов - величина изменений реактивного тока через измерительную ячейку составляла до 300%, а в режиме резонанса - до 800% от исходных значений. Полученные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемая методика является неразрушающим способом оценки структуры воды и водных растворов, имеет достаточно высокую воспроизводимость и разрешающую способность.
При изучении процессов структурообразо-вания в воде, водных растворах при различных воздействиях особый интерес представляет оценка изменений электрической емкости дистиллированной воды и ее растворов при изменении температуры, поскольку показано, что при нагревании воды и при растворении в ней солей происходит уменьшение концентрации кластеров воды. При этом более выраженно снижается концентрация крупных кластеров [1,6], то есть структурированность воды уменьшается. В проведенном нами ранее исследовании [8] на основании расчетов было показано, что при уменьше-
нии размеров ассоциатов диполей воды от 1.110-6 до 1.310-7 м частоты их собственных колебаний возрастают от 1.0103 до 5.3106 Гц.
Учитывая это, можно предположить, что при нагревании дистиллированной воды и растворении в ней солей происходит уменьшение как размеров кластеров, так и количества молекул воды, находящихся в кластерах воды, и, вследствие этого, увеличивается подвижность диполей воды. В связи с этим, практический и теоретический интерес представляет оценка изменений электрической емкости воды и ее растворов при нагревании и охлаждении жидкостей.
В проведенном ранее иследовании [21] была изучена зависимость электрической емкости дистиллированной воды и 110-4 М раствора хлорида натрия от частоты реактивного тока при снижении их температуры от 70 до 25 °С. На рис. 3 показаны относительные изменения электрической ёмкости жидкостей при их остывании на различных частотах реактивного тока.
Рис. 3. Относительные изменения электрической ёмкости жидкостей при различных частотах реактивного тока. 1 - дистиллированная вода (1) при 70°С по сравнению с 25°С . 2 - 110-4 М раствор хлорида натрия при 70°С по сравнению с 25°С.
Обе кривые имеют по одному локальному максимуму. При этом, кривая относительного изменения электрической ёмкости дистиллированной воды имеет локальный максимум при частоте реактивного тока 1 кГц, а кривая относительного изменения электрической ёмкости 1.10-4 М раствора хлорида натрия имеет выраженный локальный максимум при большей частоте реактивного тока, а именно, при 30 кГц. Это свидетельствуют о том, что и при нагревании дистиллированной воды и при нагревании 110-4 М раствора хлорида натрия под-
вижность диполей воды возрастает, но в опытах с раствором соли подвижность диполей возрастает на более высокой частоте.
Рис. 4. А - зависимость электрической ёмкости дистиллированной воды и водных растворов от частоты реактивного тока: 1 - дистиллированная вода, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 - растворы соли хлорида натрия в концентрациях 110-6 М, 110-5 М, 110-4 М, 110-3 М, 110-2 М и 1,510-1 М соответственно. Б - относительное изменение электрической ёмкости при различных частотах реактивного тока и концентрациях раствора ЫаС1: 1 - 1106 М раствор по сравнению с дистиллированной водой; 2 - 1 10'5М раствор по сравнению с 1106 М раствором; 3 - 110-4 М раствор по сравнению с 1105 М раствором; 4 - 110-3 М раствор по сравнению с 110-4М раствором; 5 - 1102 М раствор по сравнению с 110-3М раствором, 6 - 1,510-1М раствор по сравнению с 1102 М раствором
Следует отметить, что при температуре 20°С с увеличением частоты реактивного тока от 0,1 до 3000 кГц электрическая емкость дистиллированной воды многократно снижается [21] Это, вероятно, обусловлено существованием в воде структурных образований, в которых частоты колебаний диполей воды ниже частот реактивного тока При повышении же концентрации растворов солей происходит последо-
вательное увеличение их емкости (рис. 4) сначала на низких, а затем и на более высоких частотах [19].
Аналогичные результаты были получены в опытах с растворами хлорида натрия [20], в которых частота генератора изменялась от 5 кГц до 100 кГц с шагом всего 5 кГц (рис. 5). В этих опытах при ступенчатом возрастании концентрации растворов от 310-6 до 110-4М максимальное относительное увеличение электрической емкости наблюдалось сначала на частоте 15 кГц, а затем на частотах 25, 40 и 80 кГц соответственно.
Рис. 5. Относительное изменение электрической ёмкости при различных частотах реактивного тока и концентрациях раствора ЫаС1. 1 - 3106 М раствор по сравнению с дистиллированной водой; 2 - 1105 М раствор по сравнению с 3106 М раствором; 3 - 3105 М раствор по сравнению с 110-5 М раствором; 4 - 110-4М раствор по сравнению с 3105 М раствором; 5 - 110'3М раствор по сравнению с 1104 М раствором
Полученные результаты подтверждают сделанное выше предположение о том, что при нагревании дистиллированной воды и растворении в ней солей происходит уменьшение концентрации и размеров кластеров воды, что сопровождается возрастанием частот собственных колебаний более мелких кластеров и увеличением вследствие этого подвижности диполей воды. Смещение же максимума на кривой относительного изменения электрической емкости 1.10-4 М раствора хлорида натрия в область более высокой частоты, наблюдаемое при охлаждении его раствора, а также при возрастании концентрации раствора, по-видимому, также является результатом уменьшения размеров кластеров, что приводит к повышению собственных частот колебаний этих ассоциатов.
10ШМАЬ ОБ ШШ МБЭТСАБ ТБСНМОБОСТББ - 2016 - V. 23, № 4 - Р. 203-212
Следует отметить, что значительные изменения электрических параметров воды и водных растворов наблюдались ранее также при изменении состава растворов, воздействии магнитного поля, материала поверхности в пристеночном слое и других факторов [8-12,19]. Было показано, что оценка динамики электрической емкости и добротности колебательного контура в диапазоне частот от 1 до 3000 кГц позволяет при различных воздействиях оценивать структуру животных и растительных объектов, обусловленную изменением подвижности диполей воды, ориентаци-онной поляризации макромолекул, состоянием биомембран, а также изменением концентрации различных компонентов в этих водосодержащих средах [19]. Так, структурированность таких водо-содержащих сред как яичный желток и яичный белок, по отношению к изотоническому раствору была более выражена. При этом структурированность белка, по сравнению с желтком, была менее выражена. Было также показано, что структурированность растительных объектов после их термической обработки уменьшается.
В проведенном ранее исследовании [19], проводили сравнительную оценку изменения температуры воды при ее нагревании или охлаждении (рис. 6).
Рис. 6. Динамика средних арифметических значений относительных изменений температуры (Т ) дистиллированной воды при охлаждении от 46 до 29°С и нагревании от 29 до 46°С
Оказалось, что на кривой средних арифметических значений относительных изменений температуры дистиллированной воды при охлаждении от 46 до 29°С и нагревании от 29 до 46°С имеются локальные повышения (максимумы) при температуре 32, 39 и 42°С, а также локальные снижения (минимумы) при температурах 40 и 43°С. При этом в диапазоне тем-
ператур от 33 до 38°С значения этой кривой практически не изменялись. Кривая же относительного времени охлаждения 1.510-1 М раствора СаС12 также имела локальные повышения при температуре 39 и 42°С [12].
С учетом того, что при повышении температуры дистиллированной воды и растворов солей до 40°С в них происходит разрушение кластеров с размерами от 2 до 40 мкм с поглощением энергии [6], можно предположить, что локальные максимумы на кривых относительного времени снижения или повышения температуры воды при 32, 39 и 42°С являются следствием изменения скорости процессов охлаждения (или нагревания) воды при этих температурах с дополнительным выделением (или поглощением) энергии, вызванным изменением структуры воды на выше указанных температурных интервалах.
Совокупность полученных выше данных позволяет с новой точки зрения оценить роль структурных изменений в воде и в водных растворах в живых и неживых системах. Так, по мнению ряда авторов, размеры и свойства гигантских гетерофазных кластеров воды (ГГКВ) подобны размерам и свойствам клеток организмов [7]. ГГКВ, как и клетки организмов, имеют «мембрану», трансмембранный потенциал (около 100 мв). При этом, в крупном кластере воды могут находиться более мелкие кластеры воды, подобно тому, как в клетке находятся митохондрии и другие органеллы. Кластеры могут взаимодействовать между собой и образовывать структуры [22], подобно структуре многоклеточных организмов. ГГКВ присутствуют в соке растений [6].
Так как человеческое тело на две трети состоит из воды, то полученные результаты в опытах с водой и водными системами, вероятно, можно экстраполировать и на живой организм. Так, возможно, что при своем образовании, росте и развитии клетки одноклеточных и многоклеточных организмов «используют» уже имеющуюся кластерную, «клеточную» структуру воды как структурную основу. Это предположение частично подтверждается тем, что у теплокровных животных, имеющих более высокую температуру тела, диаметр эритроцитов составляет около 7,5 мкм, что более, чем в 2 раза меньше диаметра эритроцитов холоднокровных животных [15].
1ОШМАЬ ОБ ШШ МБЭТСАЬ ТБСНМОШСТББ - 2016 - V. 23, № 4 - Р. 203-212
Размеры кластеров могут влиять на оздоровительные и лечебные свойства питьевых и минеральных вод [14]. Кроме того, вода с её зависящей от температуры переменной теплоемкостью может быть нелинейным элементом в системе терморегуляции организма, что повышает его жизнеспособность. При этом эффект всех воздействий, приводящих к существенным изменениям энергетических процессов в организме, будет частично ограничен по величине изменений температуры тела ниже 32°С и выше 39°С указанным выше механизмом структурно-энергетических изменений в воде. Другими словами, отмеченные выше процессы изменения скорости теплообмена воды, обусловленные ее структурными изменениями, могут являться одним из механизмов, повышающих жизнеспособность (адаптационные возможности) теплокровных животных при различных изменениях окружающей среды (тепловые воздействия, электромагнитные поля и т.д.).
Структурированность водных систем и, соответственно, стабильность структур организма при температурах (33-38)°С, вероятно, достаточно велика для нормальной жизнедеятельности, но при этом сохраняется такой уровень лабильности процессов, который необходим для развития адаптационных реакций при различных изменениях окружающей и внутренней среды организма. Поскольку вода при температуре 37°С имеет минимальную теплоемкость, то это позволяет теплокровному организму тратить минимальное количество энергии на поддержание гомеостаза [2].
Нельзя также исключить, что кратковременное повышение температуры организма до 39°С, сопровождающееся изменением структурно-энергетического состояния воды и уменьшением размеров ее кластеров, создает в организме условия, повышающие адартацион-ные возможности организма, его резистентность, например, при наличии бактериальных инфекций.
При снижении температуры тела ниже 32°С (при умеренной, тяжелой и глубокой гипотермии) в организме, как известно, нарушается деятельность всех органов и систем [17]. Возможно, что эти нарушения в значительной степени обусловлены существенным изменением структуры воды и водных систем, увеличе-
нием размеров кластеров воды, снижением подвижности диполей воды.
Известны различные способы активации воды, изменяюшие ее реакционную способность и воздействие на организм [13]. Так, показано, что магнитные поля оказывают противовоспалительное, спазмолитическое, обезболивающее, гипотензивное, гипокоагулирующее действие, активно влияют на обмен веществ и процессы репаративной регенерации в организме. Лечебное действие магнитного поля проявляется, вероятно, в результате возникновения в молекулах сильных ориентационных явлений и образования достаточно устойчивых структур [3].
В связи с изложенным выше интересно оценить направленность изменений электрических параметров воды при ее активации различными способами. Показано, что при температуре 20°С активация дистиллированной воды магнитным полем, нагреванием до 60°С с последующим охлаждением до исходной температуры без доступа воздуха приводят к уменьшению на частотах 1-30 кГц ее проводимости, электрической емкости, а также к повышению добротности колебательного контура при резонансных частотах 30, 100 и 300 кГц. С учетом этого, терапевтический, адаптогенный эффект активированной воды и активирующее воздействие на неживые системы, вероятно, обусловлено такими изменениями структуры водных систем (в частности, внутри и вне клеток), при которых облегчается взаимодействие между процессами в резонансном режиме, но сохраняется стабильность структур благодаря ограничению подвижности диполей при воздействии не резонансных частот.
Выводы:
1. Определение электрической емкости воды, водных растворов и добротности колебательного контура в диапазоне частот от 0,1 до 3000 кГц при различных воздействиях является неразрушающим и воспроизводимым способом оценки структуры воды и водных растворов, имеющим для этого достаточно высокую разрешающую способность.
2. Использование электрофизических методов исследования и термометрии позволяет при различных воздействиях оценивать изменения структуры дистиллированной воды, питьевых и минеральных вод, растительных и
животных объектов, связанные с изменением подвижности диполей воды. Изменение же подвижности диполей воды, очевидно, обусловлено изменением размеров кластеров воды, и, соответственно, частоты их собственных колебаний, а также изменением соотношения количества «свободных» диполей воды, диполей воды, находящихся в кластерах воды и в гид-ратных образованиях ионов.
3. Для оценки динамики изменений структурной организации воды и различных водосо-держащих сред резонансный метод, по сравнению с определением электрической емкости, является более чувствительным методом. Величина добротности колебательного контура (при нахождении изучаемых материалов между изолированными обкладками конденсатора) позволяет выявить изменения, которые не регистрируются с использованием электрической емкости.
4. Наличие локальных максимумов на кривых относительного времени снижения температуры при 32, 39 и 42°С отражают зависящие от температуры ступенчатые изменения структурированности воды, водных систем, происходящие при повышении температуры с поглощением энергии, а при снижении температуры - с выделением энергии. Отсутствие же изменений на этих кривых в диапазоне температур от 33 до 38°С свидетельствуют об отсутствии ступенчатых
Литература
изменений структуры воды, водных систем. Эти явления могут являться одним из механизмов, повышающих жизнеспособность (адаптационные возможности) теплокровных животных при различных воздействиях.
5. Активация воды магнитным полем или нагреванием до 60°С с последующим охлаждением до исходной температуры без доступа воздуха приводят к уменьшению на частотах 130 кГц ее электрической емкости и к повышению добротности колебательного контура при резонансных частотах 30, 100 и 300 кГц. Это может являться одним из механизмов положительного, терапевтического действия активированной воды на организм, поскольку облегчается взаимодействие между процессами в резонансном режиме, но увеличивается структурированность воды и, соответственно, повышается стабильность ее структуры благодаря ограничению подвижности диполей воды при воздействии не резонансных частот.
Повышение (снижение) электрической емкости в диапазоне частот от 0,1 до 3000 кГц и добротности колебательного контура в диапазоне частот от 10 до 300 кГц в воде и водосодер-жащих средах при различных воздействиях свидетельствует об уменьшении (увеличении) структурированности воды и этих сред.
References
1. Влияние микропримесей NaCl на динамику класте- Baranov AV, Petrov VI, Fedorov AV, et al. Vliyanie mi-рообразования в жидкой воде: спектроскопия низ- kroprimesey NaCl na dinamiku klasteroobrazovaniya v кочастотного комбинационного рассеяния / Баранов zhidkoy vode: spektroskopiya nizkochastotnogo kombi-А.В., Петров В.И., Федоров А.В. [и др.] // Письма в natsionnogo rasseyaniya [Influence of microcontaminants ЖЭТФ. 1993. T.57, В.6. C. 356-359. NaCl on the dynamics of klasteroobrazovaniya in the liquid water: spectroscopy of low-frequency Raman scattering]. Pis'ma v ZhETF. 1993;57(6):356-9. Russian.
2. Белянин В., Романова Е. Жизнь, молекула воды и Belyanin V, Romanova E. Zhizn', molekula vody i zolo-золотая пропорция // Наука и жизнь. 2003. № 6. taya proportsiya [Life, the molecule of water and the URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/1543/. gold proportion]. Nauka i zhizn'. 2003;6: URL:
http://www.nkj.ru/archive/articles/1543/. Russian.
3. Боголюбов В.М., Скурихина Л.А. Биологическое Bogolyubov VM, Skurikhina LA. Biologicheskoe deyst-действие постоянного и переменного vie postoyannogo i peremennogo nizkochastotnogo низкочастотного магнитного поля // Вопр. курортол. magnitnogo polya [Biological effect of the stationary 1978. № 6. С. 64-69. and variable low-frequency magnetic field]. Vopr.
kurortol. 1978;6:64-9. Russian.
4. Бушуев Ю.Г. Свойства сетки водородных связей во- Bushuev YuG. Svoystva setki vodorodnykh svyazey ды // Известия АН. Сер. химич. 1997. № 5. C. 928-931. vody [Properties of the grid of the hydrogenous bonds
of the water]. Izvestiya AN. Ser. khimich. 1997;5:928-31. Russian.
5. Герасимов И.Г., Лаптев Б.И., Левицкий Е.Ф., Gerasimov IG, Laptev BI, Levitskiy EF, Novikov AS, Новиков А.С., Субботина Т.И., Хадарцев А.А., Subbotina TI, Khadartsev AA, Yashin AA, Yashin MA. Яшин А.А., Яшин М.А. Электромагнитобиология и Elektromagnitobiologiya i klinicheskiy eksperiment v
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 4 - P. 203-212
клинический эксперимент в физиотерапии: Монография / Под ред. А.А. Хадарцева и А.А. Яшина. Москва - Тверь - Тула: ООО «Изд-во «Триада», 2008. 184 с.
6. Гончарук В.В., Орехова Е.А., Маляренко В.В. Влияние температуры на кластеры воды // Химия и технология воды. 2008. Т. 30, № 2. С. 150-158.
7. Кластеры и гигантские гетерофазные кластеры воды / Гончарук В.В., Смирнов В.Н., Сыроешкин А.В. [и др.] //Химия и технология воды. 2007. Т. 29, № 1. С. 3-17.
8. Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Горленко Н.П., Сарки-сов Ю.С., Антошкин Л.В. Процессы структуроооб-разования в воде и водных растворах // Вода и экология. Проблемы и решения. 2012. № 2/3. С. 26-33.
Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Горленко Н.П., Сарки-сов Ю.С., Антошкин Л.В., Кульченко А.К. Современные электрофизические методы исследований структуры воды и водных растворов // Вода и экология. Проблемы и решения. 2014. № 3. С. 21-32.
10. Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., Антошкин Л.В., Кульченко А.К. Электрические свойства воды при внешних воздействиях // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. 2014. №9. С. 20-27.
11. Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Горленко Н.П., Сарки-сов Ю.С., Антошкин Л.В. Оценка изменений структуры водных растворов в пристеночных слоях с использованием диэлектрометрии и резонансного методов // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2015. №2. Публикация 2-9. URL: http://www.medtsu.tula.ru/ VNMT/Bulletin/E2015-2/5151.pdf (дата обращения: 12.05.2015). DOI: 10.12737/ 11249
12. Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Антошкин Л.В. Оценка структуры воды с использованием термометрии и электрофизических методов исследования // Вестник новых медицинских технологий. 2016. №1. С. 151-157. БО!: 10.12737/18501
13. Левицкий Е.Ф., Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н. Электромагнитные поля в курортологии и физиотерапии. Томск, 2000. 127 с.
14. Левицкий Е.Ф., Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., Антошкин Л.В. Использование метода диэлектрометрии для оценки структуры питьевых и минеральных вод // Физиотерапевт. 2013. № 3. С. 3-8.
15. Липунова Е.А., Скоркина М.Ю. Физиология крови // Монографическое исследование. Белгород, 2007. 326 с.
16. Маленков Г.Г. Структура и динамика жидкой воды
fizioterapii: Monografiya / Pod red. A.A. Khadartseva i A.A. Yashina. Moscow - Tver' - Tula: OOO «Izd-vo «Triada»; 2008. Russian.
Goncharuk VV, Orekhova EA, Malyarenko VV. Vliyanie temperatury na klastery vody [Temperature effect on the clusters of the water]. Khimiya i tekhnologiya vody. 2008;30(2):150-8. Russian. Goncharuk VV, Smirnov VN, Syroeshkin AV, et al. Klastery i gigantskie geterofaznye klastery vody [Clusters and the gigantic heterophasic clusters of the water]. Khimiya i tekhnologiya vody. 2007;29(1):3-17. Russian. Laptev BI, Sidorenko GN, Gorlenko NP, Sarkisov YuS, Antoshkin LV. Protsessy strukturooobrazovaniya v vode i vodnykh rastvorakh [Processes of strukturooo-brazovaniya in the water and the aqueous solutions]. Voda i ekologiya. Problemy i resheniya. 2012;2/3:26-33. Russian.
Laptev BI, Sidorenko GN, Gorlenko NP, Sarkisov YuS, Antoshkin LV, Kul'chenko AK. Sovremen-nye elektro-fizicheskie metody issledovaniy struktury vody i vod-nykh rastvorov [Contemporary electrophysical methods of studies of the structure of water and aqueous solutions]. Voda i ekologiya. Problemy i resheniya. 2014;3:21-32. Russian.
Laptev BI, Sidorenko GN, Gorlenko NP, Sarkisov YuS, Antoshkin LV, Kul'chenko AK. Elektricheskie svoystva vody pri vneshnikh vozdeystviyakh [The electrical properties of water under the external influences]. Vodoochistka, vodopodgotovka, vodosnabzhenie. 2014;9:20-7. Russian.
Laptev BI, Sidorenko GN, Gorlenko NP, Sarkisov YuS, Antoshkin LV. Otsenka izmeneniy struktury vodnykh rastvorov v pristenochnykh sloyakh s ispol'zovaniem dielektrometrii i rezonansnogo metodov [Evaluation of changing the structure of aqueous solutions in the near-wall layers with using dielectrometry and resonance method]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. Elektronnoe izdanie [internet]. 2015 [cited 2015 May 12];2[about 4 p.]. Russian. Available from: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2015-2/5151.pdf. DOI: 10.12737/ 11249
Laptev BI, Sidorenko GN, Antoshkin LV. Otsenka struktury vody s ispol'zovaniem termometrii i elektro-fizicheskikh metodov issledovaniya [evaluation of water structure with the use of the thermometry and elec-trophysical methods of research]. Vestnik novykh me-ditsinskikh tekhnologiy. 2016;1:151-7. DOI: 10.12737/18501. Russian.
Levitskiy EF, Laptev BI, Sidorenko GN. Elektro-magnitnye polya v kurortologii i fizioterapii [Electromagnetic fields in the health resort science and the physiotherapy]. Tomsk; 2000. Russian. Levitskiy EF, Laptev BI, Sidorenko GN, Gorlenko NP, Sarkisov YuS, Antoshkin LV. Ispol'zovanie metoda dielektrometrii dlya otsenki struktury pit'evykh i min-eral'nykh vod [Use of a method of dielektrometrii for evaluating the structure of the drinkable and mineral waters]. Fizioterapevt. 2013;3:3-8. Russian. Lipunova EA, Skorkina MYu. Fiziologiya krovi [Physiology of the blood]. Monograficheskoe issledovanie. Belgorod; 2007. Russian.
Malenkov GG. Struktura i dinamika zhidkoy vody
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 4 - P. 203-212
// Журнал структурной химии. 2006. Т.47, Приложение. С. 5-35.
17. Мищук Н.Е. Холодовая болезнь (гипотермия) // Медицина неотложных состояний. 2006. № 4 (5). С. 4247.
18. Наберухин Ю.И. Структурные модели жидкостей. Новосибирск.: Изд-во Новосибирск. гос. ун-та, 1981. 84 с.
19. Сидоренко Г.Н., Лаптев Б.И., Горленко Н.П., Сарки-сов Ю.С., Антошкин Л.В. Возможности электрофизических методов исследования и термометрии для оценки структуры водосодержащих сред (растворов, растительных и животных объектов) // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2016. №2. Публикация 7-3. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2016-2/7-3.pdf (дата обращения: 12.05.2016). DOI: 10.12737/20078.
20. Сидоренко Г.Н., Лаптев Б.И., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., Антошкин Л.В. Особенности структурной организации воды и водных растворов при различных воздействиях // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. 2016. № 8. С. 14-20.
21. Сидоренко Г.Н., Лаптев Б.И., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., Антошкин Л.В. Динамика структурной организации воды и водных растворов в диапазоне частот от 100 гц до 3 мгц // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. 2016. № 9. С. 38-43.
22. Смирнов А.Н., Сыроешкин А.В. Супранадмолеку-лярные комплексы воды // Рос. хим. ж. 2004. № 2. С. 125-135.
23. Успенская Е.В. Изучение структуры воды на супра-молекулярном уровне для разработки новых методов стандартизации и контроля качества минеральных вод и жидких лекарственных форм: Автореф. дис. канд. хим. наук. М., 2007. 27 с.
24. Michaelides A., Morgenstern K. Ice nanoclusters at hydrophobic metal surfaces // Nature Materials. 2007. V.6. P. 597-601.
[Structure and the dynamics of the liquid water]. Zhurnal strukturnoy khimii. 2006;47(Prilozhenie):5-35. Russian.
Mishchuk NE. Kholodovaya bolezn' (gipotermiya) [Cold disease (hypothermia)]. Meditsina neotlozhnykh sostoyaniy. 2006;4(5):42-7. Russian. Naberukhin YuI. Strukturnye modeli zhidkostey [Structural models of the liquids]. Novosibirsk.: Izd-vo Novosibirsk. gos. un-ta; 1981. Russian. Sidorenko GN, Laptev BI, Gorlenko NP, Sarkisov YuS, Antoshkin LV. Vozmozhnosti elektrofizicheskikh metodov issledovaniya i termometrii dlya otsenki struktury vodosoderzhashchikh sred (rastvorov, rastitel'nykh i zhivotnykh ob"ektov) [Possibilities of the electrophysical methods of study and thermometry for evaluating the structure of the water-containing media (solutions, plant and animal objects)]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. Elektronnoe izdanie [internet]. 2016[cited 2016 May 12];2[about 4 p.]. Russian. Available from:
http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2016-2/7-3.pdf. DOI: 10.12737/20078.
Sidorenko GN, Laptev BI, Gorlenko NP, Sarkisov YuS, Antoshkin LV. Osobennosti strukturnoy organizatsii vody i vodnykh rastvorov pri razlichnykh vozdeystviyakh [Special features of the structural organization of water and aqueous solutions under different influences]. Vodoochistka, vodopodgotovka, vodosnabzhenie. 2016;8:14-20. Russian. Sidorenko GN, Laptev BI, Gorlenko NP, Sarkisov YuS, Antoshkin LV. Dinamika strukturnoy organizatsii vody i vodnykh rastvorov v diapazone chastot ot 100 gts do 3 mgts [Dynamics of the structural organization of water and aqueous solutions in the range of frequencies from 100 Hz to 3 MHz]. Vodoochistka, vodopodgotovka, vodosnabzhenie. 2016;9:38-43. Russian. Smirnov AN, Syroeshkin AV. Supranadmolekulyarnye kompleksy vody [Supranadmolekulyarnye complexes of the water]. Ros. khim. zh. 2004;2:125-35. Russian. Uspenskaya EV. Izuchenie struktury vody na supramo-lekulyarnom urovne dlya razrabotki novykh metodov standartizatsii i kontrolya kachestva mineral'nykh vod i zhidkikh lekarstvennykh form [Study of the structure of water at the supramolekulyarnom level for developing the new methods of standardization and quality control of mineral waters and liquid medicinal forms]. Moscow; 2007. Russian.
Michaelides A, Morgenstern K. Ice nanoclusters at hy-drophobic metal surfaces. Nature Materials. 2007;6:597-601.
