УДК 539.16.07:612.087.1+340.624.411

 

Физика/4. Применение физических методов в медицине

 

К.мед.н. Шаплавський М.В.1, Гуцул О.В.1,

к. фіз.-мат.н. Слободян В.З.2, Буждиган В.В.1

1Буковинський державний медичний університет, Україна

2Чернівецький національний університет ім. Ю.Федьковича, Україна

Взаємозв’язок параметрів електромагнетизму крові

 

         Взаємозв’язок параметрів електромагнетизму в контексті теорії біоінертизації в теоретичному та експериментальному аспектах свідчить про те, що механізми електромагнетизму в мікроциркуляції здійснюються в умовах дисипативної структури, тобто, без енерговитрат. Так функціонує механізм газообміну в контакті еритроцит - капіляр - міжклітинні комунікації, що є багатовекторною системою електричного та магнітного полів, схожих за принципом функціонування розподілу діа- і парамагнетиків, зокрема, газообміну з роботою транзистора, де базою виступає електричний потік цугів Na HCO3  [1].

         Розглядаючи механізм участі в кровообігу наріжного реологічного фактора – в’язкості ми виявили, що цей параметр (η) є регульованим за рахунок зміни поверхневого заряду еритроцитів (Z). З його зростанням в’язкість падає :

 ~ .

         За фізичним змістом емпіричний термін - в’язкість є проявом сил дії градієнта потенціалу (), що створюється електричними полями від’ємно заряджених білків крові та еритроцитів. За збільшення заряду еритроцитів, що контролюється гормонами [2], швидкість мікроциркуляції зростає і, відповідно, за рахунок зростання сил взаємного відштовхування, зменшується внутрішня в’язкість. При цьому за фізіологічних флуктуацій кровообігу і стану крові зміни в’язкості її рідкокристалічної  системи очевидно не впливають на кровообіг у зв’язку з відсутністю ньютонівського тертя. Іншими словами, в’язкість не регулює кровообігу.

         Виявлені нами раніше відмінності параметрів в’язкості плазми в генетично детермінованих групах нативної крові та її плазми [3] вказують на складність взаємодії градієнтів потенціалу плазми крові та еритроцитів (максимальна в’язкість плазми спостерігалась у крові, де наявність еритроцитів зумовила мінімальні показники цього параметру – група В(III)). Продовження дослідження таких наслідків електромагнетизму має за мету розкрити біофізичний механізм формування в’язкості генетичного змісту, в якому, напевно, задіяні не лише заряд еритроцитів, а й пара- та діамагнетичні їх властивості. Той факт, що серце до капілярів втрачає майже всю механічну енергію, наштовхує на думку, що вона трансформується в механічний – коливальний та обертовий (квантовані) види руху молекулярних компартментів крові [3, 4]. Такі процеси неминуче викли-кають градації в’язкості, зміни, функціональне значення яких ще потребує подальшого розшифрування.

         Не можна, також, нехтувати виявленим нами фактом паралельних змін показників системи згортання крові та в’язкості, що виявлені нами раніше. Із зменшенням в’язкості спостерігалося подовження часу імпульсу тромбоутворення (Δτ) [5].                  

         Що стосується генерування магнітної індукції (Ф) та магнітного потоку еритроцитів, то вони зумовлені обертовим рухом еритроцитів, що несуть морфологічно фіксований від’ємний заряд (|e|Zep ). Тобто:

.

         В одній із останніх робіт ми достатньо висвітлили біологічний зміст електромагнетизму еритроцитів [6]. У свою чергу заряд еритроцитів знаходиться у тісному функціональному зв’язку із зарядом рухливих катіонів, що задіяні у його формуванні:

    |e|Zep = - [skp – (1 - k)sпл] /nер m+,                      

де |e|Zep – абсолютний заряд еритроцита в Кулонах; skp – електропровід-ність крові за добротністю; sпл  – електропровідність плазми за добротністю;  k – показник гематокриту;  nер  – вміст еритроцитів; m+ – рухливість катіонів плазми [7]. Це свідчить про те, що захворювання, здатні викликати патологічні зміни водносольового обміну, неминуче втручаються у здійснення, як мінімум, мікроциркуляторних функцій еритроцитів.

Зрештою слід зауважити, що зовнішнє до крові змінне магнітне поле має діяти на кровообіг, оскільки сам розрахунок магнітного потоку еритроцитів (Фрез) здійснений за умов резонансу первинного соленоїду вимірювального комплексу з капілярним соленоїдом [6], де L – індуктивність першого соленоїда, а Iрез – струм за умов резонансу капілярного соленоїда:

 

Фрез = L· Iрез .

    Тобто, магнітне поле еритроцитів виступає сенсором зовнішніх змінних магнітних полів, при цьому вирішальним фактором адаптивного змісту, що може протистояти негативній дії останніх є активність K+, Na+ АТФ-ази, що регулює мембранний потенціал еритроцитів, а з ним і їх заряд  за умов фізіологічних флуктуацій еритроцитарного ресурсу АТФ та водносольового обміну.

Висновок

Зважаючи на те, що механізми фізіологічного та патологічного змісту, які здатні до змін мікроциркуляції, здійснюються зрештою лише на рівні вищезазначених взаємозв’язків можна зробити висновок, що параметри електромагнетизму є ефективним засобом діагностики і прогнозування  перебігу захворювань.

 

Література:

1. Шаплавський М.В. Генерація гідрат-аніонів НСО3-  як базовий фізико-хімічний процес дисипа­тив­ної структури контакту ери­т­роцит – капіляр / М.В.Шаплавський, І.К.Владковський, В.П.Пішак, О.Ю.Микитюк  // Бук. мед. вiсник. – 2004. – Т.8, N3.- С. 181 – 185. 

2. Бойчук Т.М. Вимірювання добротності в біометрії крові/ Т.М. Бойчук, М.В. Шаплавський, В.М. Коновчук та ін. // Бук. мед. вісник. – 2011. – Т 15, № 4 (60). – С. 129 – 132.

3. Буждиган В.В. Апробація безелектродного аналізу в’язкості крові / В.В. Буждиган, О.В. Слободян, М.В. Шаплавський  // Бук. мед. вісник. -  2009. – Т 3, N3. - C. 140 - 142.

4. Шаплавський М.В. Парадокси гемодинаміки у світлі теорії біоінертизації / М.В. Шаплавський, В.П. Пішак, М.Ю. Коломоєць та ін.// Бук. мед. вісник. -  2007. – Т 11, N1. - C. 148 - 150.

5. Шаплавський М.В. Оптичний аналіз тромбоутворення в контексті адаптивних реакцій мікроциркуляції крові / М.В. Шаплавський, В.П. Пішак, В.В. Буждиган, О.В. Слободян // Бук. мед. вісник. – 2008. – Т. 12, № 1. – С. 170 – 172.

6. Бойчук Т.М. Біофізична природа магнітного поля еритроцитів / Т.М. Бойчук, М.В. Шаплавський, В.З.Слободян, В.В.Буждиган, О.В.Гуцул // Бук. мед. вісник. – 2012. – Т. 16, №3 (63), ч.1. – С. 16 – 20.

7. O.Gutsul О.V. A charge of the erythrocyte test by automated method / O.V.Gutsul, M.V.Shaplavs’kyi, V.V.Buzhdygan, V.Z.Slobodian // J.Biomedical Science and  Engineering. -  2012. – N5. – P. 190 – 193.