Усяго гэтага аказалася дастатковым для пільнай увагі да даследаванняў структуры вады, тым больш, што ў арганізме чалавека воднае асяроддзе складае 70-80%. 4. ПРАБЛЕМА СТРУКТУРЫ ВАДЫ. Перш за ўсё, неабходна патлумачыць, чаму раптам паняцце «структура вады» апынулася праблемай і навошта наогул трэба закранаць гэта складанае і няёмкае паняцце. Справа ў тым, што незвычайныя ўласцівасці вады трэба было неяк тлумачыць, а акрамя ўнутраных пераўтварэнняў малекул вады, напэўна, проста не было чаго прыдумаць у якасці прычыны праявы гэтых уласцівасцяў. Насцярожанасць акадэмічных навуковых колаў да слова «структура» ў адносінах да вады тлумачылася дваяк. Па-першае, адзіны фактар для ўнутранага пераўтварэння малекул вады - вадародная сувязь мае надзвычай малы час жыцця: каля дзесяці ў мінус дванаццатай ці чатырнаццатай секунды. Якая ўжо тут структура! Не паспеўшы ўзнікнуць, ужо павінна распасціся. Па-другое, ад наяўнасці структуры вады да "славутай" "памяці вады" адзін крок. А з гэтым паняццем звязана цэлая эпапея не вельмі навуковых поглядаў. Да такой высновы прыйшлі многія прыхільнікі кансерватыўных навуковых колаў. Справа ў тым, што яшчэ ў 1988 годзе француз Жак Бенвеніста абвясціў з'яву памяці вады на аснове аналізу сваіх гомеапатычных даследаванняў [6], натуральна, нічога не згадваючы пра нейкія малекулярныя ўяўленні аб структуры вады. Гэта выклікала буру пратэсту супраць прыпісвання звычайнаму рэчыву ўласцівасці высокаарганізаваных жывёл. Яму нават двойчы спрабавалі за такую «недарэчную» прапанову як бы «прысвоіць» блазнерскую Нобелеўскую прэмію. Калі ў яго прыезд у Расію, за два гады да смерці, пасля яго выступу ў Федэральным цэнтры Міністэрства аховы здароўя аўтару гэтых радкоў удалося падрабязна распытаць яго меркаванне наконт расшыфроўкі механізму памяці вады, ён пераканана адказаў, што гэтым павінны займацца фізіка-хімікі і біяфізікі. Ведаючы кірунак нашых фізіка-хімічных даследаванняў па вадзе, Ж. Бенвеніста тут жа дадаў: "Вось Вы і павінны дайсці да тлумачэння механізму памяці вады". Тым самым, з аднаго боку, ён паказаў, што аб памяці вады варта казаць на значна больш тонкім узроўні, чым біямакрамалекулы, а, з другога боку, ён таксама пацвердзіў сваю пазіцыю ў гэтым пытанні – на ўзроўні яго даследаванняў стваралася дакладнае перакананне ў наяўнасці з'явы «памяці вады». Атрымаць жа поўнае пацверджанне і расшыфроўку механізму памяці вады, па ім меркаванню, можна было толькі на малекулярным узроўні. Нігілістычнае стаўленне навуковых колаў да вывучэння ўнутрымалекулярных узаемадзеянняў у вадзе, праўда, варта тлумачыць не толькі малым часам жыцця вадароднай сувязі, але і няўяўнай іх разнастайнасцю. Уявіце сабе, якую колькасць камбінацый такіх сувязей можна атрымаць, калі нават адна малекула вады мае чатыры цэнтры ўтварэння вадародных сувязей. У дымера іх апынецца шэсць, у трымера ўжо восем, а наступныя малекулы могуць падлучацца да любога з гэтых цэнтраў адукацыі вадародных сувязяў. Таму выбар шляху асацыяцыі малекул вады з'яўляўся заўсёды сур'ёзнай перашкодай у даследаваннях яе структурнага стану. Узаемасувязь структуры і памяці вады адразу пракладвае масток ад малекулярных уяўленняў да неабходных для навуковага абгрунтавання біяэнергатэрапіі высноў, аднак, шлях гэты апынуўся працяглым і карпатлівым, што ў прынцыпе характэрна для любога сур'ёзнага навуковага даследавання. 5. РАСШЫФРОЎКА СТРУКТУРНАГА СТАНУ ВАДЫ. 5-1. Фарміраванне стабільных асацыятаў. Для атрымання першаснай карціны структурнага стану вады ў апошняе стагоддзе выдаткавана нямала высілкаў шматлікіх навукоўцаў. Але здавальняючай карціны пры стварэнні структурных мадэляў вады, па прызнанні большасці спецыялістаў, да апошняга часу атрымаць не ўдалося. Дадзенае акалічнасць некалькі праяснілася пры выяўленні прычыны гэтак няўдалых спроб у даследаванні вады. Калі раней пры звычайным тэрмадынамічным падыходзе ваду варта было разглядаць як статыстычную сістэму хаатычна якія ўзаемадзейнічаюць малекул, то апошнія даследаванні паказалі магчымасць якасна іншага падыходу, які ўлічвае зыходныя структурныя асаблівасці малекулы вады і накіраваны характар працэсу адукацыі вадародных сувязяў (мал.1), г.зн. нейкі парадак у паслядоўнасці ўзаемадзеяння цэнтраў адукацыі вадародных сувязяў у вадзе. Вынікі дэталёвага вывучэння паслядоўнасці элементарных актаў у вадзе аказаліся ашаламляльнымі. Вада паўстала перад даследнікамі ў выглядзе строга спарадкаванай цалкам дэтэрмінаванай сістэмы. З аднаго боку, гэта супярэчыла разгляду з пазіцыі статыстычнай тэрмадынамікі, з іншага боку, гэта прыцягвала з прычыны поўнага ўліку хімічных працэсаў комплексаўтварэння ў водным асяроддзі, без якога выкарыстанне законаў статыстыкі ў хаосе якія ўзаемадзейнічаюць малекул уяўляецца некарэктным. Што ж з'явілася эўрыстычным рашэннем у гэтай, здавалася б, такой складанай, заблытанай і цяжка развязальнай нават у прынцыпе задачы? Падобна, што толькі адна акалічнасць, без уліку якой выйсці на стройны парадак пабудовы асацыятаў малекул вады фактычна немагчымае веданне элементарных асноў хімічнай кінетыкі. Калі ў геаметрыі пабудовы асацыятаў з'яўляюцца структуры з ляжалымі ў адной плоскасці цэнтрамі адукацыі вадародных сувязяў, то канстанты міжмалекулярнага ўзаемадзеяння паміж імі не складаюцца з асобных канстант раўнавагі па кожнай з вадародных сувязяў, а з'яўляюцца іх творам. Паколькі гэтая фраза гучыць крыху больш навукова, чым належыць для навукова-папулярнага выкладу, паспрабуем спрасціць разуменне сэнсу сказанага. Калі дзве малекулы ўтвараюць асацыят, то адносіны канцэнтрацыі асацыята да твора канцэнтрацый зыходных малекул называюцца канстантай раўнавагі. Для малекул вады пры пакаёвай тэмпературы такая канстанта мае значэнне каля 10 л/моль. Калі ўявіць сабе два больш складаныя асацыяты, якія маюць, напрыклад, па шэсць цэнтраў адукацыі вадародных сувязяў у адной плоскасці, якія могуць узаемадзейнічаць з аналагічнай камплементарнай шасцёркай толькі ўсё адразу, то адпаведная канстанта раўнавагі паміж імі апынецца роўнай мільёну. Чаму гэта важна ведаць? Справа ў тым, што ўстойлівасць наватворы і, адпаведна, яго час жыцця ў гэтым выпадку павялічыцца прыкладна на шэсць парадкаў. Такое магутнае павелічэнне часу жыцця азначае наяўнасць прынцыпова магчымага спосабу рэзкай стабілізацыі якія ўзнікаюць у вадзе асацыятаў, што якасна змяняе пазіцыю непрымання становішча аб прынцыповай магчымасці доўгачасовага існавання набору малекул вады, злучаных вадароднымі сувязямі. Такую пазіцыю ў гэтым выпадку, напэўна, ужо трэба называць проста непісьменнай. Давайце паспрабуем улічыць вышэй названыя развагі пры пабудове структурных утварэнняў з малекул вады. А яшчэ лепш, калі пры выбары мадэляў вядомыя хіміка-кінетычныя ўяўленні будуць увесь час прысутнічаць для ўзгаднення і карэкцыі меркаванага і сапраўднага, паколькі іх улік абавязкова павінен наблізіць меркаваныя адукацыі да рэальна існых. Пачнём з самага пачатку, г.зн. з адной малекулы вады (мал.1). Два атамы вадароду і два непадзеленыя электроны кіслароду з'яўляюцца чатырма цэнтрамі ўтварэння вадародных сувязей. Паколькі няма ніякіх чыннікаў вылучаць якую-небудзь адну з іх, то ў гэтым выпадку варта меркаваць роўнаверагодную адукацыю вадароднай сувязі па любым з чатырох блізкіх да тэтраэдрычнага кірункаў. Праўда, неабходна адразу звярнуць увагу на адну простую, але вельмі важную акалічнасць. Атам вадароду разглядаемай малекулы вады будзе ўзаемадзейнічаць з непадзеленым электронам атама кіслароду адной з малекул вады, якая надышла, а непадзелены электрон разглядаемай малекулы вады будзе, адпаведна, узаемадзейнічаць з атамам вадароду яшчэ адной з малекул вады, якая надышла. Такія ўзаемадзеянні трэба называць камплементарнымі. "Квант" апраўдвае сваю назву тым, што з яго ўзнікненнем працэс "схлопвання" з мільённай канстантай становіцца адзіным і асноўным працэсам далейшай асацыяцыі. Справа ў тым, што чатыры плоскасці тэтраэдра (мал.5) зноў утрымоўваюць па шэсць цэнтраў адукацыі вадароднай сувязі ў кожнай і «перацяканне» асацыятаў становіцца вялікім «раўчуком», мелым два кірункі (мал.6 і мал.7). Утвараюцца пяці і шасціквантавыя ўтварэнні: супертэтраэдр у выглядзе чатырохканцовай «зоркі» (мал.6) і свайго роду шасціпрамянёвая «сняжынка» (мал.7). Навукова гэтыя адукацыі правільней называць фракцыямі, паколькі пасля яны былі зафіксаваныя метадам высокаэфектыўнай вадкаснай храматаграфіі менавіта ў выглядзе фракцый. «Ручай» адукацыі і «перацяканні» асацыятаў на гэтым не спыняецца, а, наадварот, рэзка ўзмацняецца за кошт нечаканага фармавання трыма плоскасцямі ўзаемадзейнічаюць «квантаў» адзінай плоскасці і з'яўленні ў гэтай плоскасці ў кожнай з фракцый ужо васемнаццаці цэнтраў адукацыі вадароднай сувязі (мал.6 і 10). васямнаццатай ступені. З'яўляецца доўгажывучая "рака" асацыятаў з часам жыцця на васемнаццаць парадкаў вышэй чым час жыцця папярэдніх адукацый. Такія асацыяты маглі разліцца ў цэлае "мора", а вада ў гэтым выпадку павінна была ператварыцца ў гель. На шчасце, гэтага не здарылася, паколькі сярод доўгажывучых асацыятаў пры ўзаемадзеянні дзвюх пятиквантовых фракцый і адной шестиквантовой фракцыі ўтворыцца геаметрычная фігура (мал.8), якую можна прадставіць у выглядзе рамбічнага куба з рабром 2.9 нм і з вострым кутом у гражу кожнай цвёрдай вады на кожную ваду цэнтр, ужо здавалася, што вада, што здавалася, што вада, што здавалася, што на кожную частку вады (гл. мал.4) прычынілася канчатковай стабілізацыі такога віду а Сацыятаў [10]. Гэта пацвярджаецца аналізам агульнай схемы асацыяцыі па вадародных сувязях, з якога выцякае простая формула [8] абмежаванні колькасці звёнаў у асацыяце, атрыманым па нейкім тыпе адукацыі вадародных сувязяў - па адной, па шасці, па васямнаццаць і, нарэшце, па дваццаць чатыры: Кр - канстанта раўнавагі па дадзеным тыпе адукацыі вадародных сувязяў, Мо - канцэнтрацыя асацыятаў дадзенага тыпу, m - колькасць звёнаў гэтага тыпу адукацыі вадародных сувязяў. Значэнне m пры дакладным разліку становіцца цалкам вызначаным пры кожным тыпе асацыяцыі, адпаведна, для першага 57, для другога або 5 або 6, для трэцяга камбінаванага 3 і для чацвёртага значна менш адзінкі, г.зн. паказвае немагчымасць далейшага комплексаўтварэння па вадародных сувязях. Такім чынам, рамбічны куб з 16-ці квантаў або з 912-ці малекул вады аказваецца стабільным структурным элементам воднага асяроддзя, што ўдалося пацвердзіць метадамі пратоннага магнітнага рэзанансу [7,8], высокаэфектыўнай вадкаснай храматаграфіі [9], метадамі аптычнай спектраскапіі [10] і дапаможным аналізам. Разгледзім, што азначае палажэнне аб тым, усё воднае асяроддзе складаецца са структурных элементаў. 5-2. Структурны элемент замест малекулы вады Такі загаловак можа зрынуць у шок любога фізіка- хіміка. Паквапіцца на "святая-святых", г.зн. на аснову існавання самай распаўсюджанай і жыццёва неабходнай вадкасці з малекул вады, - ці гэта не блюзнерства? Безумоўна, блюзнерства і прытым у цяперашні час самае неабходнае для разумення хімічнай, біялагічнай і фізіялагічнай ролі вады. Для хіміі такое сцвярджэнне аб замене малекулярнай асновы вады на структурны элемент, які па малекулярнай вазе амаль на тры парадку больш малекулы вады, тут жа ратуе ад супярэчнасці паміж тым, што па хімічных уласцівасцях малекулы вады яна павінна была існаваць пры пакаёвых тэмпературах і пры істотна ніжэйшых тэмпературах у выглядзе газу, і тым, што вада апынулася ў выглядзе гэтак неабходна. Істотнае пацяжэнне малекулярнай асновы ці, правільней сказаць, элементарнай асновы выдатна дазваляе паказанае супярэчнасць. Для біялогіі ўпершыню з'яўляецца суразмернасць макрамалекул і водных структур, што спрыяе разгляду актыўнай ролі воднага асяроддзя ва ўнутрыклеткавых працэсах, адсоўваючы ранейшыя ўяўленні пра яе як аб пасіўным растваральніку. Для фізіялогіі ўзнікае прынцыповая магчымасць тлумачэння розных субстратных і палявых уздзеянняў на біяхімічны склад крыві праз змену структурнага стану воднай складніку. Структурны элемент валодае побач вылучна важных уласцівасцяў, якія дазваляюць растлумачыць добра вядомыя, але дагэтуль невытлумачальныя з'явы. Першым чынам, гаворка ідзе аб магнітнай апрацоўцы вады, якая дазваляе ўжо параўнальна даўно пазбаўляцца ад шумавіння ў катлах, прадухіляючы іх выбухі пры адукацыі ў тоўстым пласце шумавіння любой «дзіркі» з прычыны, напрыклад, адпаду нават невялікага кавалка гэтага пласта. У вадзе нічога магнітнага акрамя магнітнага моманту пратона няма. Спробы растлумачыць уплыў магнітнага поля праз уздзеянне на нейкую кааперацыю спіной пратонаў нічога не далі з прычыны статыстычнага характару кірункаў спіной у розных малекулах вады. Стабільны структурны элемент мае на сваіх гранях часткова зараджаныя атамы кіслароду і вадароду, і пры ім кручэнні вакол цэнтра цяжару адмоўна зараджаныя кісл. ароды знаходзяцца на 1,09 ангстрэма бліжэй да цэнтра, чым дадатна зараджаныя вадароды (мал.10). Але гэта азначае, што плошча круга, акрэсленага рухам дадатных зарадаў, меншая за плошчу круга, акрэсленага рухам адмоўных зарадаў. Іх рознасць вызначае некампенсаваны магнітны момант элемента, што адразу ж здымае праблему неразумення ўздзеяння на ваду магнітнага поля. Амаль поўная адсутнасць вадародных сувязяў паміж структурнымі элементамі дазваляе іх разглядаць як бы падвешанымі ў кулонаўскім полі, што забяспечвае іх надзвычайную лабільнасць і, адпаведна, высокую адчувальнасць да дзеяння вонкавага магнітнага поля. Узаемнае падладжванне элементаў у сваім размяшчэнні пад змененую пад дзеяннем магнітнага поля арыентацыю асобных структурных элементаў з максімальнымі значэннямі магнітных момантаў прыводзіць да агульнай змены структурнага стану вады. Адпаведна дзеянне электрычнага поля зводзіцца не толькі да непасрэднага ўплыву на дыполі малекул вады, што, хутчэй за ўсё, не зменіць структурнага стану вады з прычыны статыстычнага характару размеркавання напрамку дыполяў у розных малекулах, але і да больш істотнага ўзаемадзеяння з макродиполями структурных элементаў. Таксама як і ў выпадку магнітнага поля ўзаемнае падладжванне элементаў у сваім размяшчэнні пад змененую пад дзеяннем электрычнага поля арыентацыю макродиполей асобных структурных элементаў з максімальнымі значэннямі іх дыпольных момантаў прыводзіць да агульнай змены структурнага стану вады. Паказаныя механізмы дзеяння электрычных і магнітных палёў дазваляюць прынцыпова растлумачыць эфект уздзеяння на ваду любых электрамагнітных ваганняў. Паколькі размеркаванне зарадаў на кожнай грані складае даволі вялікая разнастайнасць - два ў дваццаць чацвёртай ступені, то заўсёды знойдзецца пры трапленні ў ваду малекул любога рэчыва з пэўным размеркаваннем зарадаў на паверхні такая грань структурнага элемента, на якой будзе адпаведнае камплементарнае размеркаванне зарадаў, што прывядзе да растваральнасці. Гэта тлумачыць практычна ўніверсальную растваральнасць у вадзе шматлікіх рэчываў. Такім чынам, выяўленне стабільнага структурнага элемента не толькі не супярэчыць праяве фізічных уласцівасцяў вады, а, наадварот, нават дапамагае зразумець прычыну ўплыву на стан вады розных фактараў. Узровень стабільных структурных элементаў са строга спарадкаванай тэтраэдрычнай канфігурацыяй цэнтраў адукацыі вадародных сувязяў складнікаў малекул вады ўяўляе сабой аснову для наступнага разгляду макроструктуры воднага асяроддзя. 5-3. Ад структурнага элемента да ячэйкі вады. Працяг варта.... Пры выкарыстанні матэрыялаў гіперспасылка на абавязковая. Дзіўная пастаноўка пытання пра, здавалася б, самае звычайнае і найбольш распаўсюджанае рэчыва ў свеце, тым не менш, перакочвае з адной кнігі па вадзе да іншай з нязменнай мэтай - заінтрыгаваць чытача. Вось вам здаецца, што вы нешта ведаеце пра ваду, а насамрэч ёсць у ёй нешта таямнічае і непазнавальнае, пра што вы нават і не здагадваецеся... нязменнай мэтай - заінтрыгаваць чытача. Вось вам здаецца, што вы нешта ведаеце пра ваду, а насамрэч ёсць у ёй нешта таямнічае і непазнавальнае, пра што вы нават і не здагадваецеся..."> < Зварот да спісу