Биофизические механизмы физиологического, биологического действия ксенона (инертных газов) (стр. 3 )

недоступны для прохождения ионов калия, хотя диаметр самого иона К+ равен 2,66 Å. В

действительности ион калия гидратирован, и следовательно, для расчёта его эффективных размеров к диаметру иона калия прибавляется диаметр молекулы воды (2,8 Å). В итоге комплексный ион [К ⋅ Н2О]+ сквозь натриевый канал (долгоживущие поры) пройти не может.

Возможно, что водород, гелий, азот и неон способны проникать внутрь нервной клетки. Аргон, криптон, ксенон имеют почти одинаковые рёбра кластеров воды, а именно, 1200 пм (12 Å) и, соответственно, проникнуть внутрь нервной клетки через мембрану не могут.

Кластер Хе или любого инертного газа является диссипативным осциллятором. Его энергия несколько выше тепловой энергии движения молекул воды и поэтому молекулы воды могут замещаться в углублениях мембраны нервной клетки подобными кластерами, которые удерживаются дольше, чем отдельные молекулы Н2О или её ассоциаты.

Основной частотно-амплитудный диапазон возможных биотропных параметров взаимодействия сосредоточен в пределах 0,01-1,0 мкТл по амплитуде и от ≈0,01 до нескольких десятков герц по частоте.

Являясь диссипативным осциллятором, кластер ксенона излучает низкоинтенсивное (<kT), низкочастотное (0,07-3,7 Гц), нелинейное поляризованное излучение. По нашим данным излучение происходит на уровне действия сверхслабого (< 5⋅10-6 Тл) низкочастотного (< 0,1 Гц) и присутствующего магнитного поля Земли (<

5⋅10-5 Тл). Переходы между различными колебательными модами интерпретируются как

образование и распад (ослабление) водородных связей в кластере (Довгуша В.В. с соавт.,

2007).

Для среды с µ = 1 (вода) качественное различие между магнитной индукцией В и напряжённостью Н магнитного поля исчезает.

При внедрении инертного газа в пустоты ассоциата воды, связывающие пары молекул воды смещаются в сторону атома инертного газа как более отрицательного элемента. Это смещение приводит к несовпадению центров положительных и отрицательных зарядов, кластер поляризуется, приобретает характер диполя. Полярность кластера оценивается величиной момента диполя µ, представляющего собой произведение расстояния между центрами зарядов (длины диполя) τ на величину электрического заряда ε. Количественной мерой поляризуемости кластера наряду с моментом диполя является также эффективный заряд атома инертного газа (у Хе он наибольший по сравнению с другими инертными газами).

В кластерах инертных газов электроотрицательность инертного газа больше, чем электроотрицательность Н2О. В этом случае молекулы воды будут иметь положительный эффективный заряд >0, но <+1, атом инертного газа – соответствующий отрицательный заряд.

Чем больше значение эффективного заряда атома приближается к целому числу (1, 2, 3 и т.д.), тем больше подтверждается, что связи в кластере носят чисто ионный характер. Ковалентный характер носят только связи самих молекул Н2О.

Между встроенным в ассоциат неполярным атомом инертного газа и полярными молекулами Н2О возникает индукционное (деформационное) взаимодействие. При этом электрическое поле полярных молекул воды ассоциата вызывают смещения центра тяжести зарядов инертного газа и образовывают диполь, ориентированный своим положительным полюсом к отрицательным полюсам молекул воды. Электрические поля соответственно ориентированных молекул Н2О могут вызывать дополнительное смещение центров тяжести зарядов и тем самым усиливать дипольное взаимодействие (внутрикластерное ориентационное взаимодействие).

Образовавшийся кластер инертного газа со своим дипольным моментом обусловливает притяжение соседних аналогичных кластеров, которое проявляется тем больше, чем больше дипольный момент атомов инертного газа µ. Чем больше размер атома инертного газа или чем больше их встраивается в пустоты ассоциата, тем больше дипольный момент кластера им образованного, тем сильнее взаимодействие между собой и дипольными молекулами мембраны нервной клетки.

Для биофизических реакций происходящих в водной среде, только колебательная энергия базисных атомов (Н2О) обеспечивает преодоление энергетического барьера, т. к. не происходят ни экзо-, ни эндотермические реакции. Тем более, что для реагирующих систем, в которых базисные атомы включают протон или атомы водорода, переваливать через энергетический барьер вовсе не обязательно. Здесь играют роль квантовые процессы подбарьерного тунелирования (Бучаченко А.Л., 2007). В этих биофизических реакциях происходит активация без энергетической накачки (достаточно энергии в системе).

В водных ассоциатах почти вся энергия сосредоточена во внутримолекулярных колебаниях и распределена по колебательным уровням ассоциата. Запас энергии на колебательных уровнях может быть настолько велик, что возможно её стимулированное излучение (свечение воды). В жидкостях формирование и распад водных ассоциатов происходит в окружении соседних ассоциатов и отдельных молекул воды (в решётке

водородных и вандерваальсовых связей) и потому поступающая или излучаемая энергия затрагивает всю систему. Внедряясь в пустоты ассоциатов воды биологических жидкостей ксенон синхронизирует их колебания с длинами волн излучения > 800 нм и в зависимости от количества атомов инертного газа в образующихся кластерах (1,3 или 4)

> 850 нм; > 2,47 мкм; > 3,29 мкм, соответственно, вплоть до волны > 6,58 мкм (8 атомов

Хе в кластере).

Время сохранности колебательной энергии, в принципе, порядка нескольких столкновений (как в газе). В жидкости – ассоциативной с водородными и вандерваальсовыми связями (сеткой) – это время несколько увеличено. В биологической жидкости электронное возбуждение ещё более устойчиво к дезактивационному влиянию соседей (по тем же, но более выраженным причинам), например, люциферин и моцефераза. В жидкостях вращательная энергия и угловой момент теряются мгновенно

– отбираются сеткой связей.

После выведения Хе из ассоциата воды, последний также продолжает воспроизводить диссипативное излучение, но с несколько более высокими частотами по отношению к кластерам. В атомных системах большая величина излучённого кванта означает более высокую частоту колебаний и наоборот. Частота в постксеноновом ассоциате значительно выше за счёт удаления из его состава атома (-ов) ксенона с относительной атомной массой 131,29 (Довгуша В. В. с соавт., 2007).

Необходимо различать непосредственные эффекты ксенона (его водных структур

– кластеров) и постксеноновые (водных ассоциатов).

Непосредственные эффекты ксенона используются при проведении анестезии,

наркоза, лечении алкогольной и наркотической зависимости, онкологии и др.

Эффекты последствия ксенона способствуют ускорению лечения заболеваний (язвы желудка, панкреатитов, гепатитов и т.п.) в 2-2,5 раза, повышению выносливости спортсменов (без допинга).

Оба эффекта используются, например, при геронтологии, снятии хронической усталости и стресса.

Результаты применения восстановительной терапии у группы пациентов с синдромом хронической усталости и различной сопутствующей соматической патологией приведены в таблице 3, в которой показана динамика (+ положительная) жизненно важных функций и реабилитационных показателей соматической патологии в течение курса постксенонотерапии (патент № 000 от 01.01.2001).

Таблица 3

Динамика жизненно важных функций и реабилитационных показателей общесоматической патологии после дыхания кислородной смесью

Показатели	Сутки лечения										Примечание
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Стабилизация показателей гемодинамики (всесистемная стабилизация)					+	+	+	+	+	+
Газообмен						+	+	+	+	+
ЭКГ					+	+	+	+	+	+
Биохимия крови					+	+	+	+	+	+
Артериальное давление	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Увеличение объёма кратко-временной памяти			+	+	+	+	+	+	+	+	На 30-40 % от фона
Снижает эффективные дозы (суммарные) психофарм-препаратов			+	+	+	+	+	+	+	+	С 3-го дня умень- шение дозы в 2 раза. С 5-го дня возможен отказ от фармпре- паратов.

Повышение эффективности принимаемых медикаментов			+	+	+	+	+	+	+	+
Восстановление нарушений сна											Отчётливый 50 % эффект
Коррекция астено-вегетативных расстройств						+	+	+	+	+
Нормализация и синхронизация ритма ЭЭГ					+	+	+	+	+	+	До 80 % по сравнению с фоном
Нормализация церебральной гемодинамики		+	+	+	+	+	+	+	+	+	Снижение тонуса сосудов в 80 %, повышение амплитуды РЭГ
Стабилизирует скорость метаболических процессов			+	+	+	+	+	+	+	+
Уменьшает токсикоз от приёма химиопрепаратов и сокращает их дозу			+	+	+	+	+	+	+	+
Активация клеток, центров биоритмов головного мозга			+	+	+	+	+	+	+	+
Маркеры активности токсичности гепатита					+	+	+	+	+	+	В контрольной группе – 10-15 сутки лечения
Положительная динамика АСТ			+	+	+	+	+	+	+	+	Снижение на 4-й день в 4 раза (по срав-нению с исходными)
Положительная динамика АЛТ			+	+	+	+	+	+	+	+	Снижение на 4-й день в 2,5 раза
Динамика биллирубина			+	+	+	+	+	+	+	+	Снижение на 3-й день в 2 раза, на 5-й в четыре раза

Клинические результаты показали, что после первых сеансов ксенонотерапии (как правило, - 3 дня) может отмечаться хаотическое изменение разных количественных и качественных показателей состояния организма, особенно биохимических показателей крови. С третьих суток отмечаются дезинтоксикационные проявления организма; изменяется состав желчи, мочи, на коже возможны высыпания, вплоть до гнойничковых, свидетельствующих о выводе из организма токсических веществ.

Область применения (цели):

- профилактика заболеваний (повышение резистентности);

- сокращение (в 1,5-2,0 раза) сроков лечения общесоматических болезней;

- реабилитация (ускоренный вывод) из состояния стресса, при авариях, боевой травме;

- при подготовке к плановым оперативным вмешательствам;

- в машинах скорой помощи (снятие болевого стресса);

- снятие хронического утомления, боевого стресса;

- возможен (не исследовано) хороший эффект при онкозаболеваниях и СПИДе;

- имеются первые данные об эффективности при лечении гепатита С, без применения фармакологических средств;

- возможность лечения резистентных к общепринятой терапии заболеваний.

Перспективные направления (эффекты): может использоваться во всех учреждениях здравоохранения на доклиническом и стационарном этапах; в спортивной медицине (отсутствует антидопинговый эффект); космической медицине, на подводных

лодках и глубоководных аппаратах по освоению шельфа (нефтегазодобывающая отрасль).

Литература

1. Аббулкеримов продольных волн. –М.: Изд-во МГУ леса. -

2002. – 196 с.

2. Бучаченко изотопия в химии и биологии. –М.: -2007, Наука. –

190 с.

3. Довгуша В. В., , Зарицкая Г.А. Возможный молекулярный механизм наркотического действия инертных газов // Биофизика, 2005, Т.50, вып. 5. С. 903-908.

4. Довгуша В.В., Ю. Индифферентные газы, рецепция и наркоз. -

СПб.: 20с.

5. Довгуша В.В., Лехтлаан-, Довгуша – привычная и парадоксальная. –СПб.: -2007. – 242 с.

6. В., , В.

Авторегуляция неспецифической проницаемости мембраны эритроцита. –

М.: Наука, 19с.