Колебательные реакции

[Марга]

попалась на глаза статья по колебательным реакциям, которая не похжа на все остальные по этой теме...

Кому интересно, наслаждайтесь Там еще картинки прикольные...

Человеческий ритмоводитель

http://www.real-audio.ru/content/articles/...hp?article=5453

Всем разумным, думающим людям давно ясно, что возможности традиционной медицины полностью исчерпаны. Иными словами, то, на что направлены усилия тех, кто все еще пытается лечить людей проходимыми в медучреждениях организованными способами, ведет не просто в никуда, и даже не в тупик, а прямиком на Голгофу.

Легко показать, что непонимание материалов по механизмам возникновения и терапии так называемых «неизлечимых» заболеваний, предоставляемых мной на этом ресурсе, однозначно обусловлено чрезвычайно узкой специализацией учОных.

Представим себе квалифицированного врача или биолога (других априори не рассматриваем), пытающегося понять новую науку. Во-первых, он должен быть физиком и химиком (в обычном понимании и в понимании физической химии). Во-вторых, он должен быть хорошо знаком с такими дисциплинами, как эмбриология и биология развития в целом. Но достаточно ли этого для понимания того, как устроен человек?

Конечно, нет. Чтобы принять мысль о существовании в организме человека структурных химических волн, обуславливающих колебательное протекание всех происходящих в организме процессов, он должен, кроме того, знать теорию нелинейных колебаний, знать о химических колебательных процессах, т.е. о волнах Белоусова-Жаботинского.

Он должен также неплохо усвоить физическую химию в целом, чтобы его не удивляли такие необычные черты структурных волн, как сверхзвуковая скорость распространения. Кстати сказать, это происходит из-за продвижения волны не за счет диффузии активных молекул, а за счет квантов ультрафиолета, или, по А.Г. Гурвичу — митогенетического излучения. Более того, такие волны способны и к отражению, и интерференции (из-за участия в реакции крупных молекул с низким стерическим фактором).

Чтобы воспринять мысль о преобразовании химических волн (при пересечении ядерной оболочки) в акустические, наш учОный-врач должен знать физику диэлектриков, отличать электрострикционный эффект от обратного сегнетоэлектрического, и ясно представлять себе решающее влияние этих отличий на эффективность процесса.

Далее, учОный-врач должен хорошо знать оптику. Настолько хорошо, чтобы его не поставил в тупик совершенно новый для науки, никогда ранее не описывавшийся тип оптических систем, в которых преломление волнового поля происходит не в связи с изменением оптической плотности среды, а в связи с изменением природы самого волнового поля в момент пересечения клеточной мембраны молекулярной толщины.

Есть такие люди в здравоохранении? Ответ дайте сами...

Остановимся более подробно на реакции Белоусова-Жаботинского, ибо это именно та реакция, которая лежит в основе функционирования каждого человека. А.М. Жаботинским и А.Н. Заикиным было открыто, что химические колебательные реакции способны распространяться в виде волн. Поэтому и возникло понятие «волны Белоусова-Жаботинского». Эти волны проявили именно то противоречивое сочетание качеств, которое способно объяснить работу волновой системы управления человеком.

Во-первых, они, как лесной пожар, распространяются на любые расстояния, не теряя интенсивности (не затухая), так как черпают энергию из среды распространения, отчего, даже при очень серьёзных потерях энергии, способны распространяться на неограниченно большие расстояния. Во-вторых, имея форму уединённых волн, солитонов (а не привычных всем синусоид), волны химических реакций обладают на несколько порядков более коротким передним фронтом, чем расстояние между фронтами. При длине волны порядка единиц или десятков миллиметров, такие волны могут иметь передний фронт, сопоставимый по протяжённости с размерами гена, т.е. фронт, способный взаимодействовать с геном.

С лёгкой руки Ильи Романовича Пригожина — президента Бельгийской Королевской академии наук — открытие Б.П. Белоусова было названо самым выдающимся экспериментом ХХ века. На рисунке запечатлён один из моментов распространения волн химических реакций в тонком слое жидкости, налитой на дно плоского сосуда.

Открытие колебательных реакций, как часто бывает, стало результатом удачного стечения обстоятельств. Если бы период изменения цвета в пробирке измерялся сотыми долями секунды или, наоборот, многими часами и днями, то явление осталось бы незамеченным. Между тем, подобные реакции с сильно отличающимися временными характеристиками реально существуют и достаточно распространены. В этом смысле привлекает внимание причудливый узор разрезанного агата. Похоже, что он изображает застывшие волны, связанные с химическими процессами, но протекавшие во много раз медленнее, чем в случае волн Белоусова-Жаботинского...

Среди многообразия химических реакций есть и такие, что распространяются с очень высокими скоростями, например, взрывы, детонация в двигателях и др. Для скорости продвижения химических волн важен механизм их распространения. Если в его основе лежит диффузия молекул, то скорость волны будет зависеть от размера молекул, температуры и вязкости среды. Однако агентами, инициирующими реакцию в соседних зонах, могут быть также электроны, протоны, кванты излучения, рождающиеся в ходе реакции, и они определят другие, гораздо более высокие скорости её распространения.

Это даёт основания предполагать, что среди большого числа реакций, протекающих в протоплазме клеток, существуют и такие, что распространяются в виде волн, хотя они, из-за временных характеристик или по другим причинам, пока напрямую не обнаружены. Не случайно Б.П. Белоусов открыл колебательные реакции, пытаясь моделировать едва ли не самую распространённую в живой природе цепочку биохимических процессов — цикл Кребса.

Один из исследователей (Pohl) в 1983 году на основании двух независимых экспериментальных методик выяснил, что волны химических реакций возникают в протоплазме каждой нормальной эукариотической клетки. Тем самым, подкрепилось предположение, что волны, переносящие информацию при формировании многоклеточного организма, являются волнами химических реакций.

Волны Белоусова-Жаботинского распространяются в растворе благодаря диффузии молекул, что определяет невысокие скорости продвижения волны порядка миллиметров в секунду. Но диффузия активных молекул — не единственный фактор, способный инициировать реакцию в растворе. Хотя химизм структурных волн пока не открыт (вспомним, что от открытия Г. Менделем генов до выяснения их химической природы прошло около 90 лет!), есть веские основания предполагать, что продвижение фронта структурной волны обеспечивают не диффундирующие молекулы, а более быстрые частицы, обладающие, к тому же, очень коротким пробегом.

Это опять заставляет вспомнить об открытом А.Г. Гурвичем слабом ультрафиолетовом излучении живых клеток, которое он назвал митогенетическим. Название отразило подмеченную учёным связь интенсивности излучения с делением клеток (с митозами), т.е. с процессами развития. Излучение универсально по отношению к живым клеткам разных типов, оно усиливается при стрессовом состоянии клетки и постепенно затухает после её гибели.

Обладая скоростью света, УФ-кванты должны намного быстрее (чем диффундирующие атомы, молекулы или радикалы) проходить расстояние между последовательно вступающими в реакцию молекулами. Если химическая реакция, генерирующая митогенетическое излучение, проходит по раствору в виде волны, то от такой волны нужно ожидать гораздо более высокой скорости распространения по сравнению со знакомыми волнами Белоусова-Жаботинского. Вероятно, основные потери времени приходятся не на перемещение УФ-квантов в пространстве, а на их реакцию с субстратом, т.е. на паузу между поглощением молекулой кванта и генерированием новой порции квантов.

--------------------------------------------------------------------------------

Информация для тех, кто хочет узнать о реакции Белоусова-Жаботинского немного больше.

Реакция Белоусова-Жаботинского — класс химических реакций, протекающих в автоколебательном режиме, при котором некоторые параметры реакции (цвет, концентрация компонентов, температура и др.) изменяются периодически, образуя сложную пространственно-временную структуру реакционной среды. Эта реакция демонстрирует большое число различных колебательных режимов, которые зависят от температуры, кислотности и концентрации исходных реагентов. Период колебаний может изменяться от десятых долей секунды до десятков минут. Наблюдаются простые периодические колебания различной формы, сложные колебания с несколькими максимумами в одном периоде, многочастотные и стохастические колебания.

На рисунке приведены различные типы колебаний концентрации Се4+ в реакторе идеального перемешивания: а-в — пилообразные колебания с различным соотношением длительности переднего и заднего фронта; г — синусоидальные колебания; д — хаотические колебания; е — нестационарные сложно-периодические колебания.

При проведении реакции Белоусова-Жаботинского в закрытой системе можно наблюдать до нескольких тысяч циклов, а в проточном реакторе колебания поддерживаются сколь угодно долго. В неперемешиваемом растворе, где исключена конвекция, наблюдаются бегущие концентрационные волны, образующие самоподдерживающиеся динамические структуры.

В настоящее время под названием «реакция Белоусова-Жаботинского» объединяется целый класс родственных химических систем, близких по механизму, но различающихся используемыми катализаторами (Ce3+, Mn2+ и комплексы Fe2+, Ru2+), органическими восстановителями (малоновая кислота, броммалоновая кислота, лимонная кислота, яблочная кислота) и окислителями (броматы, иодаты и др.). При определенных условиях эти системы могут демонстрировать очень сложные формы поведения от регулярных периодических до хаотических колебаний и являются важным объектом исследования универсальных закономерностей нелинейных систем.

Борис Павлович Белоусов проводил исследования цикла Кребса, пытаясь найти его неорганический аналог. В результате одного из экспериментов в 1951 году, а именно окисления лимонной кислоты броматом калия в кислотной среде в присутствии катализатора — ионов церия Ce+3, он обнаружил автоколебания. Течение реакции менялось со временем, что проявлялось периодическим изменением цвета раствора от бесцветного (Ce+3) к жёлтому (Ce+4) и обратно. Эффект ещё более заметен в присутствии индикатора pH, ферроина. Сообщение Белоусова об открытии было встречено в отечественных научных кругах скептически, поскольку считалось, что автоколебания в химических системах невозможны. Статью Белоусова дважды отклоняли в редакциях отечественных журналов, поэтому опубликовать результаты исследований колебательной реакции он смог только в сокращенном виде спустя 8 лет в ведомственном сборнике, выходившем небольшим тиражом. Впоследствии эта статья стала одной из самых цитируемых в данной области.

Дальнейшее развитие исследований этой реакции произошло, когда профессор Симон Эльевич Шноль предложил молодому учёному Анатолию Жаботинскому исследовать механизм реакции. От приглашения проводить совместные исследования Белоусов отказался, хотя выражал удовлетворение тем, что его работа продолжена. Группа Жаботинского провела подробные исследования реакции, включая её различные варианты, а также составила первую математическую модель. Основные результаты были изложены в книге Жаботинского «Концентрационные колебания».

В 1969 году Жаботинский с коллегами обнаружили, что если реагирующую смесь разместить тонким плоским слоем, в нём возникают волны изменения концентрации, которые видны невооружённым глазом в присутствии индикаторов.

Сейчас известно довольно много реакций типа Белоусова — Жаботинского, например, реакция Бриггса-Раушера.

Жаботинский предложил первый механизм реакции и простую математическую модель, которая была способна демонстрировать колебательное поведение. В дальнейшем механизм был расширен и уточнён, экспериментально наблюдаемые динамические режимы, включая хаотические, были теоретически рассчитаны и показано их соответствие эксперименту. Полный список элементарных стадий реакции очень сложен и составляет почти сотню реакций с десятками веществ и интермедиатов. Но подробности механизма до сих пор неизвестны, особенно константы скоростей реакций.

[groul]

Всем разумным, думающим людям давно ясно, что возможности традиционной медицины полностью исчерпаны.

[Xenobarbital]

Пардон за резкость, но дас ист идиотизм.

[Марга]

не поняла...

А что именно идиотизм? Про медицину?

По сути автор прав, я на его стороне, по форме резко.

Приведу пример.

Сейчас для лечения некоторых онкозаболеваний применяют различные ингибиторы, т.е. вещества, с заданными функциональными группами, которые блокируют некоторые функциональные группы ответственные за развитие болезни.

Т.е. человек болеет, например, миелоидным лейкозом, у него постояннно образуются вот такие вот активные радикалы, которые нужно постоянно нейтрализовывать из вне лекарствами, что бы болезнь не развивалась. Больные пьют лекарства и живут, бросают - в течении 3-5 лет умирают. Стоимость такого лекарства 100 тыс. руб на 1 месяц. В России оно бесплатно дается таким больным.

Теперь по сути... нафига нейтрализовывать то, что уже образовалось, если нужно искать причину образования? В этом направлении данный подход в создании лекарственного средства хоть и дает результаты, но не оптимальный. Поэтому стоит разрабатывать те направления, которые будут оптимально отражать реакции в биологических системах, т.е. множество происходящих одновременно реакций, а не 2-3 как в приведенном выше примере. Колебательные реаакции хороший тому пример... при небольшом количесстве компонентов промежуточных продуктов реакции может быть более сотни.

Об этом автор статьи говорит, как мне кажется...

[Xenobarbital]

Автоколебательные процессы изучаются достаточно давно. Например сердцебиение - типичный автоколебательный процесс. Реакция Белоусова-Жаботинского была открыта при попытке смоделировать цикл Кребса и хоть является нетривиальной (и даже до конца не изученной), однако выводы автора просто офигительны. Автор не в курсе, что биохимия, фармхимия и физколхимия входит в стандартную программу обучения. Ему это не важно. Что-то где-то вычитал про автоволны, прикрутил их к биофотонам Гурвича (как - понять невозможно) и стал ковыряться в носу философствовать на болезную головушку. По ссылке, гласящей "ритмоводитель организма" видим демонстрацию той же реакции Белоусова-Жаботинского. Какой она организм водит и за какую часть тела - тоже неясно.

Это уже модно стало - слышал звон, да всё равно полезу со своим аффтаритетным мнением как Д'артаньян на белом носороге.

[Марга]

кстати, вот и книга интересная о взаимосвязях всего живого и неживого

Фритьоф Капра

ПАУТИНА

жизни

Новое научное понимание живых систем

Капра Фритьоф

Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем

Пер. с англ. под ред. В. Г. Трилиса. — К.: «София»; М.: ИД «София», 2003. — 336 с.

Это третья научно-популярная книга известного ученого-физика, посвященная самым фундаментальным вопросам науки — причинам и законам бытия живой и неживой материи.

Стремясь к научному разрешению загадки жизни, автор предпринимает попытку синтеза новейших достижений и открытий в физике, математике, биологии и социологии. Проблемы самоорганизации сложных систем, расшифровки генетического кода, передачи и использования биологической информации и другие волнующие задачи физики живого рассматриваются с единой методологической позиции, не исключающей внимательного отношения к научной, философской и мистической мысли различных эпох и цивилизаций.

Книга адресована широкому кругу серьезных читателей, в том числе старшим школьникам, студентам и преподавателям.

ISBN 5-9550-0044-5

http://www.jan5.ru/book/capra/capra.htm

[Марга]

Автоколебательные процессы изучаются достаточно давно. Например сердцебиение - типичный автоколебательный процесс.

[Xenobarbital]

Не могу с уверенностью сказать, но по-моему, не само сердцебиение, а его ритмы.

нет слов, одни эмоции

я прекрасно знаю стандартную программу, которую проходят в мед. институте. Автор говорит об отсутствии связки между физикой, химией и биологией. Т.е. медикам преподается каждый предмет в отдельности, но нет общей связки.

Или есть?

Прекрасно эту самую программу вы будете знать, когда изучите её непосредственно. Если студент медик вышел из ВУЗ-а с обрывочными знаниями, то это проблема его самого (или уровня преподавания в оном ВУЗ-е), а не медицины в целом.

[Марга]

GreenCross... не хочу с вами спорить, простите великодушно

Просто сама пишу такие программы и знаю содержание курсов.

Получается разговор ни о чем... я вам про другой подход к созданию лекарственных средств, вы мне про недоученных студентов и великую медицину...

Ок, ладно, я спать

Изменено 22 августа 2009 пользователем Марга (история изменений)

[Xenobarbital]

GreenCross... не хочу с вами спорить, простите великодушно

Просто сама пишу такие программы и знаю содержание курсов.

Получается разговор ни о чем

Ок.