Электрическая составляющая кровообращения
М.
Е. БочаровБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Бочаров
М.
Е. Электрическая составляющая кровообращения // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2015. – Т. 13. – С.
2511–2515. – URL:
http://e-koncept.ru/2015/85503.htm.
Аннотация. Статья в популярной форме представляет гипотезу механизма кровообращения, в котором основной энергетической составляющей являются силы взаимодействия электрических зарядов. На основе личных исследований автора и анализа известных фактов рассмотрены «электрические» принципы кровообращения и пограничные состояния, такие как повреждение стенки сосуда или образование тромба. В статье затронуты вопросы взаимодействия электрических зарядов внутри других органов и тканей организма. Работа будет интересна широкому кругу специалистов, интересующихся биологией и медициной.
Текст статьи
Бочаров Михаил Евгеньевич,Кандидат технических наук, заведующийкафедрой «Электроснабжение сельского хозяйства и теоретических основ электротехники», ФГБОУ ВПО "Волгоградский государственный аграрный университет", г. Волгоградmihail_bocharov@rambler.ru
Электрическая составляющая кровообращения
Аннотация.Статья в популярной форме представляет гипотезу механизма кровообращения, в котором основной энергетической составляющей являются силы взаимодействия электрических зарядов. На основе личных исследований автора и анализа известных фактов рассмотрены «электрические» принципы кровообращения и пограничные состояния, такие как, повреждение стенки сосуда или образование тромба. В статье затронуты вопросы взаимодействия электрических зарядов внутри других органов и тканей организма. Работа будет интересна широкому кругу специалистов интересующихся биологией и медициной.Ключевые слова:электростатический коллоид, электропульсация, электрогенез, электрозаряд эритроцита.
Окружающая живой организм природа (земля и воздух) имеет исторически сложившийся отрицательный электрический заряд. В силу эволюционного развития «…все жидкие среды организма (протоплазма клеток, межклеточная жидкость, лимфа и кровь) являются электростатическими коллоидами, т.к. их частицы имеют отрицательный заряд. Такой же заряд имеют плазма и все форменные элементы крови (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты), что создает электрораспор (электроотталкивание изза одноименности зарядов) между ними и препятствует их сталкиванию друг с другом и агрегации (слипаемости), а это создает оптимальные условия для циркуляции крови» [1]. Аналогичный механизм электроотталкивания частиц крови рассмотрен и в работе А.А.Микулина [2].Гипотеза «Электрические процессы внутри организма» [3] основана на предположении, что взаимным отталкиванием электрическая составляющая процесса кровообращения не заканчивается, при этомсуществующая гидродинамическая модель не в полной мере объясняет механизм кровообращения. Прототипом гипотезы послужили исследования авторапо изучению прохождения ионизированного потока воздуха по воздуховодам. Металлическая поверхность воздуховода поглощает ионы и полностью деионизирует воздушный потокуже через несколько метров. Подавая на металлическую и даже заземленную поверхность воздуховода дополнительный одноименный потенциал был получен эффект сохранения уровня ионизированности воздушного потока [4].Получаемый эффект объясняется тем, что придание внутренней поверхности воздуховода одноименного с ионным потоком потенциала обеспечивает отталкивание имеющих электрический заряд частиц потока от стенок воздуховода, в соответствии с законом Кулона. Между внутренней поверхностью воздуховода и ионами потока создается деионизированный слой газа, благодаря которому ионный поток электрически изолируется от воздуховода и стабилизируется вдоль оси. Проведем аналогию с системой кровоснабжения.Предположим, что в качестве воздуховодов мы имеем сосуды, по которым циркулирует кровь, состоящая на 92% из воды и содержащая различные элементы, а сами стенки сосудов и элементы крови [1] (преимущественно) имеют отрицательный электрический заряд. Это позволяет элементам крови отталкиваться не только друг от друга, но и от отрицательно заряженной стенки сосуда, создавая деионизированный слой. Этот слой не содержит отрицательно заряженных частиц и обеспечивает электрораспор, тонус сосудов и «смазку», которая позволяет снижать трение и улучшать кровоток. Медицине известны факторы, обеспечивающие движение крови по сосудам. Но, все они вызывают большое сомнение вих энергетических возможностях для обеспечения процесса кровообращения (преодоление трения) и обеспечения капиллярного кровотока (в особенности в мозге). Попробуем добавить недостающее звено, а именно принцип электродинамического продвижения крови за счетклеточной энергии сосудов и электростатическую «смазку», уменьшающую трение частиц крови о стенки сосуда за счет упомянутого принципа действия деионизированного слоя.Рассмотрев единичный сосуд, можно легко представить работу мышц сосуда по проталкиванию крови или картину соотношения давлений, обеспечивающих движение жидкости в капиллярах, межклеточном пространстве и лимфатических сосудах. Принцип единичного сосуда, как правило, переноситься на любой орган, который в своем объеме имеет множество разнонаправленных капилляров, и кровь по которым проходит в разных направлениях. Даже не смотря на слаженную работу сфинктеров предкапиллярных артериол, в такой капиллярной сети присутствуют все виды капиллярного кровотока: от равномернобыстрого до обратного тока. А это, согласно законам гидродинамики, хаос, и неминуемо должно привести к остановке всякого кровотока. Но, ведь на практике этого не происходит. Так широко используемая закономерность про количество протекающей по сосудам крови и скорости её движения в зависимости от разности давления в начале и конце сосуда конечно верна, но только если представить, что сосуд водопроводная труба с жесткими и неподвижными стенками, а разница давлений достаточно высока. В действительности, разница давлений в отдельно взятом сосуде невелика и, кроме того, эластичность стенок или работа мышц полностью нивелируют эту разницу даже в артериях, не говоря уже о капиллярах. Кроме того, факт именно сгибания или даже скручивания, а не «сминания», эритроцитов (7,58,3 мкм) в трубочкупри прохождении по узким капиллярам (47 мкм) с точки зрения гидродинамики вообще необъясним. Скорее можно предположить, что избыточное давление утрамбует эритроциты на сужении сосуда и совсем перекроет кровоток. А теперь давайте представим, что по сосудудвижется кровь, отдельные частички, которой имеют определенный электрический заряд, а сам сосуд окружен поверхностью (базальная мембрана, один из слоев сосуда или окружающие сосуд ткани) имеющей аналогичный по знаку заряд. Этим обеспечивается электрораспор, а заряженные частички крови концентрируются вдоль оси сосуда, чем снижается трение о внутреннюю поверхность сосуда. Кроме того, наличие электрических зарядов у частичек крови предотвращает их слипание и трение между собой и сосудом и соответственно образование тромбов. При этом просвет сосуда, а особенно капилляра, поддерживается в максимально открытом состоянии за счет электрораспора, без дополнительного мышечного напряжения, например, в капиллярах, не имеющих мышц, а также в капиллярах снабжающих стенки средних и крупных артерий и вен кровью. Это особенно важно для сосудосодержащих тканей подверженных механическим воздействиям. Например, при внешних (тесная одежда или различные сдавливания) или внутренних(работа скелетных мышц) давлениях на сосуды, согласно только «гидравлической» теории неминуемо приведет к прекращению или значительному снижению кровотока, чего на самом деле не наблюдается (кроме усилий равных кровоостанавливающемужгуту). Давайте, сравним две силы давления, которые оказывают на руку кровоостанавливающий жгут и манжета устройства по методу измерения кровяного давления основанного на акустической регистрации звуковКороткова. В первом случае кровоснабжение ниже жгута отсутствует полностью, а в случае с манжетой тонометра (сфигмоманометра) кровоснабжение отсутствует в полной мере только в крупных венах и артериях. Соответственно и усилия, оказываемые на руку жгутом и манжетой тонометра различно. Так почему же чтобы остановить капиллярное кровообращение, всетаки необходима сила жгута? Ответ возможно прост. Силы электростатического распора действуют на малых расстояниях и более заметны в сосудах малого сечения в капиллярах. Силе сжатия манжеты тонометра сопротивляется в основном, только гидравлическое давление кровии в основном в крупных сосудах. Это давление меньше чем электрораспор. Для преодоления электрораспора, свойственного больше капиллярам, требуется усилие кровоостанавливающего жгута. Вернемся к факту скручивания эритроцитов при прохождении по капиллярам, и опишем механизм «скручивания» исходя из сил взаимодействия электрических зарядов. Предположим, что при снижении диаметра капилляра до размеров эритроцита каждая из точек поверхности эритроцита будет отталкиваться от внутренних одноименно заряженных стенок. Появятся силы направленные на изгибание приводящие к скручиванию.Причем двояковогнутая форма имеющего электрический заряд эритроцита как нельзя лучше подходит для его электростатического скручивания. Вполне вероятно, что поверхностный электрический заряд эритроцита при этом перераспределяется. Утолщенный край при скручивании располагается ближе к центральной впадине, а обратная зеркальность поверхностей краев и центральной части обеспечивает равноудаленность, что означает равное по силе взаимоотталкивание скрученной поверхности эритроцита. Электростатическое влияние на движение крови увеличивается с уменьшением диаметра сосуда. Электродинамическое продвижение крови по сосудам, основано на изменении величины электрического заряда вдоль сосуда в соответствии с пульсовой волной, что является аналогом мышечного вазомоторного воздействия или потенциала действия связанного с активацией и инактивацией ионных мембранных каналов. Кроме того, наверняка часть проблем электродинамического движения крови в мышечных тканях «возложено» на явление пъезоэффекта, а такжена соматическую нервную систему, с использованием касательных синапсов, организующих в сосудах «волну» потенциала действия, по типу возбуждения распространяемого по нервному волокну или согласно теории «местных токов». Каки электростатика, электродинамическое воздействие оказывает более заметное влияние на периферическую систему кровоснабжения. Действие электрического поля на частички крови, имеющие электрический заряд, аналогично работе устройства под названием линейный электродвигатель, где движение электромагнитного поля по линейному статору перемещает вдоль его корпуса ротор. Причем «бегущее» вдоль сосуда кольцевое электрическое поле оказывает механическое действие не только на электрически заряженные, но и на нейтральные частицы, поляризуя их и вовлекая в движение. Для капиллярного продвижения крови по сосудам может играть роль наклона в разные стороны (по направлению кровотока и против него) расположенных в мембранах клеток стенки капилляра натриевых и калиевых ионных каналов. Но, если принципы электродинамики потенциала в клетках (электрогенез) уже достаточно хорошо изучены, то механизм образования «бегущего» вдоль сосуда электрического поля более сложен и не однозначен. Иногда его нарушения диагностируются как «дефицит пульса». Наряду с известными способами электрическую «бегущую» пульсовую волну сосуда может организовывать и механический градиент потенциала пульсирующей крови, воздействуя непосредственно на потенциалочувствительные ионные каналы стенок. Аналогичные процессы известны на примерах механочувствительных ионных каналов волосковых клеток слухового аппарата и ионных теорий возбуждения (воснове которых лежит предположение отом, чтопричиной возникновения возбуждения является изменение концентрации ионоввнутри ивнеклетки). Процесс организации кровотока в этом случае будет следующим механическийимпульс крови (из более крупного сосуда) запускает механизм, который провоцирует изменение мембранного потенциала (за счет внутренней энергии клетки), а последовательная электропульсация мембран клеток вдоль капилляра обеспечивает и усиливает кровоток по капилляру. Так механическое давление пульсации поступающей крови провоцирует ответную реакцию эндотелиальных клеток по электропульсированию потенциала своей мембраны, обращенной внутрь сосуда. И именно участие внутриклеточной энергии объясняет незначительные энергетические затраты на организацию кровотока на уровне капиллярного кровообращения, в особенности для капилляров безмышечного типа. Получается, что основные энергозатраты на организацию кровотока перекладываются на внутриклеточную энергетику, а не наразницу давлений в конце и начале сосуда или другие факторы известные, как факторы обеспечивающие движение крови. Этот способ дополняет механизмы электроосмоса, электрогенезаи внешнего «бегущего» электрического потенциала, организованного сердцем и нервной системой, для сосудов, не имеющих мускульных слоев и лишенных непосредственного контакта с сосудосуживающими и сосудорасширяющими нервами, и может быть определен как электротаксис крови.Не исключена возможность и обратной связи, а именно спровоцированная пульсацией крови электропульсация клеток сосуда преодолевая потенциальный порог своих внешних (от потока крови) мембран, провоцирует последовательные дополнительные (кроме непосредственного воздействия через сосудорегулирующие нервы) сокращения мышц капилляра (микровибрацию, аналог вибрационная гипотеза Аринчина [5]). Мышечное сокращение происходит естественно с небольшим временным отставанием от электропульсации, что служит дополнительным продавливающим (скорее додавливающим) фактором движения крови.
По всей видимости, именно этот процесс заметен на добавочной дикротической волне сфигмограммы периферического пульса. Тогда становится ясен процесс взаиморегуляции. Чем сильнее первичный механический импульс с более крупной артерии (например, при резком увеличении нагрузки), чем сильнее вторичный потенциал электропульсации и последующего за ним мышечного сокращения. Здесь необходимо еще раз вернуться к факту сгибания или сворачивания эритроцита при прохождении в тонком капилляре. Тогда можно предположить,что механическое давление края эритроцита при касании стенок вызывает дополнительный ответный отталкивающий электрический импульс внутренней поверхности сосуда(пьезоэффект), направленный на «электростатическое» сгибание или скручивание, а величина этого ответного импульса будет зависеть от силы механического давления эритроцита. Более сложные процессы, с точки зрения взаимодействия электрических зарядов, происходят в поврежденном сосуде при гемостазе с последующим заживлением и регенерацией тканей. Повреждение стенки, а тем более полный разрыв сосуда приводит к нарушению эквипотенциальной поверхности внутренней поверхности его стенок, что естественно резко снижает электрораспор просвета сосуда и приводит к электростатическому притяжению поврежденных его краев. Так как для организации нормального кровообращения созданный отрицательный заряд стенок сосуда (внутренних мембран эндотельных клеток) за счет поляризации обеспечивает нейтральный или даже положительный заряд на внешней стороне клеток эндотелия или базальной мембраны. Разрыв или повреждение сосуда приводит к появлению кулоновских сил взаимодействия между отрицательно заряженными частицами крови (в том числе и тромбоцитами), краем разрыва в эндотелии или положительно заряженными окружающими тканями (т.к. положительный заряд имеют внешние слои кровеносного сосуда). Т.е. возможно,что электрические притяжение тканей имеющих различный электрический заряд «стягивает» края разорванного сосуда. Вероятно, это проявление электротаксиса крови провоцирует спазм сосуда (ангиоспазм).Несмотря на выше приведенные утверждения об общей электроотрицательности крови, фактом остается то, что в крови, а также в отдельных органах, есть и в большом количестве положительные ионы. Но согласно тому, же закону Кулона, единичный положительный ион, находясь внутри отрицательно заряженной окружности (возьмемсрез сосуда малой толщины) будет испытывать притяжение к каждой точке на его внутренней поверхности, что уравновесит силы притяжения от каждой точки окружности. При наличии внутри уже сосуда сконцентрированного вдоль оси отрицательного потока ионов, положительные ионы будут располагаться как внутри потока между отрицательными ионами, так и внутри деионизированного (от отрицательных ионов) слоя плазмы. Ионами в данном случае, также являются все частицы, имеющие определенный электрический заряд (за счет присоединенного или отнятого электрона) или поверхностный электрический заряд нейтральной частицы (за счет объемного перераспределения электрических зарядов). Конечно же, при столкновениях происходит рекомбинация зарядов путем передачи электрона. Кроме того, положительные ионы могут сохранять свой заряд, находясь внутри различных объемно поляризованных молекул, например, того же гемоглобина. Приведенные механизмы достаточно условны, но, тем не менее, благодаря ним положительные ионы сосуществуют и играют свою роль в кровотоке наряду с отрицательными ионами. Это позволяет объяснить общую отрицательность организма и одновременность сосуществования в нем отрицательных и положительно электрически заряженных частиц, что и является принципом электробаланса организма. Так внутри некоторых органов в силу выполняемых ими функций, электроотрицательность может быть ослаблена или полностью отсутствовать, а сам орган или его часть может иметь даже положительный заряд. По всей видимости, это сердце, легкие, потовые и сальные железы, почки, мочевой пузырь и ЖКТ, а также венозная система, в которой описываемые выше механизм кровообращения может на отдельных этапах происходить с обратной полярностью.
Условия принятия или отдачи электрона для ионов Na+, K+, Ca2+ и Mg2+ известны, а вот их направление и интенсивность в организме и его органах могут регулироваться с помощью различных механизмов, в том числе и вегетативной нервной системой. Процесс отдачи электрона (ионизация) может происходить внутри органа, которому необходимы определенные положительные ионы. Например, для деятельности сердца необходимы ионы калия и магния. Вполне вероятно, что атомарный (или в виде доступного для ионизации соединения) калий и магний, попадая внутрь сердца (имеющего положительный электрический заряд)ионизируется, отдавая электрон. Чем больше положительный заряд сердца, тем больше ионов калия и магния может «выделиться» из проходящей через него крови. А что такое увеличение положительного заряда в сердце? Это по какойто причине «попытка» создания «электрического тромба». Т.е. сердечной мышце для преодоления нагрузки необходимы больше K+ и Mg2+ и концентрация этих ионов тут же увеличивается пропорционально увеличению положительного электрического заряда сердца. Таким образом, локальное изменение напряженности электрического поля в органе или в сосуде позволяет «выделять» путем ионизации из крови необходимое количество нужных органу ионов. Особенностью работы сердца является замкнутый электрический принцип работы организованный локализованными электрическими импульсами. Поэтому особенно важно внешне влияние посторонних (для сердца) электрических полей и зарядов. Так действие дефибриллятора основано на деполяризации мембран мышечных клеток (сарколеммы) обеспечивающих при последующих поляризациях их синхронную работу. Иными словами дефибриллятор устраняет «электрический тромб» (локализированное увеличение положительного электрического заряда в области грудном отделе нарушающее установившийся электрообмен между сердцем и легкими, вплоть до остановки сердца) вразличных степенях его проявления, от нарушения ритма, до остановки сердца. Сосуды организма и кровь в большинстве случаев электроотрицательней остальных тканей организма. Но есть и исключения, например, органы выделения, в которых кровь и сосуды могут быть нейтральны или иметь положительный заряд особенно там, где организм сбрасывает положительное «электричество». Такой «сброс» происходит с помощью придания положительного заряда выделяемым из организма веществам. Например, выдыхается положительно заряженный углекислый газ, почки удаляют не только продукты метаболизма и лишнюю воду, но и выделяют положительное «электричество» удаляя Н+ понижая рН. Подтверждением нейтрального или даже положительного электрического заряда почек, может служить применяемый почками способ прокачки крови по капиллярам нефрона, а именно использование своеобразного «ресивера» в виде боуменовой капсулы с различными диаметрами приносящей и выносящей клубочковых артериол. В этом случае почкой может, и не применятся (в виду ее отсутствии) электродинамическая (любого знака) поддержка кровотока, так необходимая для необходимого продвижения крови используется дополнительная гидравлическая поддержка. Такая поддержка обеспечивает локальное повышение давления крови и тем самым обеспечивает кровоток.
Приведенный механизм электростатического и электродинамического действия электрических зарядов на сердечнососудистую систему позволяет по иному представить некоторые известные процессы в кровообращении.
Ссылки на источники1. Скипетров, В.П. Лечение аэроионами кислорода / В.П.Скипетров, Н.Н.Беспалов, А.В.Зорькина. Саранск: «СВМО», 2001. 70 с. 2. Микулин, А.А. Активное долголетие / А.А.Микулин. М.: «Физкультура и спорт», 1977. 112 с.3. Бочаров,М.Е. Электрические процессы внутри организма: Практическая гипотеза/ М.Е.Бочаров.Saarbrucken, Deutschland: LAPLAMBERT, 2015. 102 с.4. Бочаров, М.Е. Повышение эффективности аэроионизации птичников с клеточным содержанием: дис. канд. техн. наук: 05.20.02. / Бочаров Михаил Евгеньевич. Москва, 2008. 236 с.5. Аринчин, Н.И. Микронасосная деятельность скелетных мышц при их растяжении / Н.И.Аринчин, Г.Ф.Борисевич. Минск: «Наука и техника», 1986. 111 с.
Электрическая составляющая кровообращения
Аннотация.Статья в популярной форме представляет гипотезу механизма кровообращения, в котором основной энергетической составляющей являются силы взаимодействия электрических зарядов. На основе личных исследований автора и анализа известных фактов рассмотрены «электрические» принципы кровообращения и пограничные состояния, такие как, повреждение стенки сосуда или образование тромба. В статье затронуты вопросы взаимодействия электрических зарядов внутри других органов и тканей организма. Работа будет интересна широкому кругу специалистов интересующихся биологией и медициной.Ключевые слова:электростатический коллоид, электропульсация, электрогенез, электрозаряд эритроцита.
Окружающая живой организм природа (земля и воздух) имеет исторически сложившийся отрицательный электрический заряд. В силу эволюционного развития «…все жидкие среды организма (протоплазма клеток, межклеточная жидкость, лимфа и кровь) являются электростатическими коллоидами, т.к. их частицы имеют отрицательный заряд. Такой же заряд имеют плазма и все форменные элементы крови (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты), что создает электрораспор (электроотталкивание изза одноименности зарядов) между ними и препятствует их сталкиванию друг с другом и агрегации (слипаемости), а это создает оптимальные условия для циркуляции крови» [1]. Аналогичный механизм электроотталкивания частиц крови рассмотрен и в работе А.А.Микулина [2].Гипотеза «Электрические процессы внутри организма» [3] основана на предположении, что взаимным отталкиванием электрическая составляющая процесса кровообращения не заканчивается, при этомсуществующая гидродинамическая модель не в полной мере объясняет механизм кровообращения. Прототипом гипотезы послужили исследования авторапо изучению прохождения ионизированного потока воздуха по воздуховодам. Металлическая поверхность воздуховода поглощает ионы и полностью деионизирует воздушный потокуже через несколько метров. Подавая на металлическую и даже заземленную поверхность воздуховода дополнительный одноименный потенциал был получен эффект сохранения уровня ионизированности воздушного потока [4].Получаемый эффект объясняется тем, что придание внутренней поверхности воздуховода одноименного с ионным потоком потенциала обеспечивает отталкивание имеющих электрический заряд частиц потока от стенок воздуховода, в соответствии с законом Кулона. Между внутренней поверхностью воздуховода и ионами потока создается деионизированный слой газа, благодаря которому ионный поток электрически изолируется от воздуховода и стабилизируется вдоль оси. Проведем аналогию с системой кровоснабжения.Предположим, что в качестве воздуховодов мы имеем сосуды, по которым циркулирует кровь, состоящая на 92% из воды и содержащая различные элементы, а сами стенки сосудов и элементы крови [1] (преимущественно) имеют отрицательный электрический заряд. Это позволяет элементам крови отталкиваться не только друг от друга, но и от отрицательно заряженной стенки сосуда, создавая деионизированный слой. Этот слой не содержит отрицательно заряженных частиц и обеспечивает электрораспор, тонус сосудов и «смазку», которая позволяет снижать трение и улучшать кровоток. Медицине известны факторы, обеспечивающие движение крови по сосудам. Но, все они вызывают большое сомнение вих энергетических возможностях для обеспечения процесса кровообращения (преодоление трения) и обеспечения капиллярного кровотока (в особенности в мозге). Попробуем добавить недостающее звено, а именно принцип электродинамического продвижения крови за счетклеточной энергии сосудов и электростатическую «смазку», уменьшающую трение частиц крови о стенки сосуда за счет упомянутого принципа действия деионизированного слоя.Рассмотрев единичный сосуд, можно легко представить работу мышц сосуда по проталкиванию крови или картину соотношения давлений, обеспечивающих движение жидкости в капиллярах, межклеточном пространстве и лимфатических сосудах. Принцип единичного сосуда, как правило, переноситься на любой орган, который в своем объеме имеет множество разнонаправленных капилляров, и кровь по которым проходит в разных направлениях. Даже не смотря на слаженную работу сфинктеров предкапиллярных артериол, в такой капиллярной сети присутствуют все виды капиллярного кровотока: от равномернобыстрого до обратного тока. А это, согласно законам гидродинамики, хаос, и неминуемо должно привести к остановке всякого кровотока. Но, ведь на практике этого не происходит. Так широко используемая закономерность про количество протекающей по сосудам крови и скорости её движения в зависимости от разности давления в начале и конце сосуда конечно верна, но только если представить, что сосуд водопроводная труба с жесткими и неподвижными стенками, а разница давлений достаточно высока. В действительности, разница давлений в отдельно взятом сосуде невелика и, кроме того, эластичность стенок или работа мышц полностью нивелируют эту разницу даже в артериях, не говоря уже о капиллярах. Кроме того, факт именно сгибания или даже скручивания, а не «сминания», эритроцитов (7,58,3 мкм) в трубочкупри прохождении по узким капиллярам (47 мкм) с точки зрения гидродинамики вообще необъясним. Скорее можно предположить, что избыточное давление утрамбует эритроциты на сужении сосуда и совсем перекроет кровоток. А теперь давайте представим, что по сосудудвижется кровь, отдельные частички, которой имеют определенный электрический заряд, а сам сосуд окружен поверхностью (базальная мембрана, один из слоев сосуда или окружающие сосуд ткани) имеющей аналогичный по знаку заряд. Этим обеспечивается электрораспор, а заряженные частички крови концентрируются вдоль оси сосуда, чем снижается трение о внутреннюю поверхность сосуда. Кроме того, наличие электрических зарядов у частичек крови предотвращает их слипание и трение между собой и сосудом и соответственно образование тромбов. При этом просвет сосуда, а особенно капилляра, поддерживается в максимально открытом состоянии за счет электрораспора, без дополнительного мышечного напряжения, например, в капиллярах, не имеющих мышц, а также в капиллярах снабжающих стенки средних и крупных артерий и вен кровью. Это особенно важно для сосудосодержащих тканей подверженных механическим воздействиям. Например, при внешних (тесная одежда или различные сдавливания) или внутренних(работа скелетных мышц) давлениях на сосуды, согласно только «гидравлической» теории неминуемо приведет к прекращению или значительному снижению кровотока, чего на самом деле не наблюдается (кроме усилий равных кровоостанавливающемужгуту). Давайте, сравним две силы давления, которые оказывают на руку кровоостанавливающий жгут и манжета устройства по методу измерения кровяного давления основанного на акустической регистрации звуковКороткова. В первом случае кровоснабжение ниже жгута отсутствует полностью, а в случае с манжетой тонометра (сфигмоманометра) кровоснабжение отсутствует в полной мере только в крупных венах и артериях. Соответственно и усилия, оказываемые на руку жгутом и манжетой тонометра различно. Так почему же чтобы остановить капиллярное кровообращение, всетаки необходима сила жгута? Ответ возможно прост. Силы электростатического распора действуют на малых расстояниях и более заметны в сосудах малого сечения в капиллярах. Силе сжатия манжеты тонометра сопротивляется в основном, только гидравлическое давление кровии в основном в крупных сосудах. Это давление меньше чем электрораспор. Для преодоления электрораспора, свойственного больше капиллярам, требуется усилие кровоостанавливающего жгута. Вернемся к факту скручивания эритроцитов при прохождении по капиллярам, и опишем механизм «скручивания» исходя из сил взаимодействия электрических зарядов. Предположим, что при снижении диаметра капилляра до размеров эритроцита каждая из точек поверхности эритроцита будет отталкиваться от внутренних одноименно заряженных стенок. Появятся силы направленные на изгибание приводящие к скручиванию.Причем двояковогнутая форма имеющего электрический заряд эритроцита как нельзя лучше подходит для его электростатического скручивания. Вполне вероятно, что поверхностный электрический заряд эритроцита при этом перераспределяется. Утолщенный край при скручивании располагается ближе к центральной впадине, а обратная зеркальность поверхностей краев и центральной части обеспечивает равноудаленность, что означает равное по силе взаимоотталкивание скрученной поверхности эритроцита. Электростатическое влияние на движение крови увеличивается с уменьшением диаметра сосуда. Электродинамическое продвижение крови по сосудам, основано на изменении величины электрического заряда вдоль сосуда в соответствии с пульсовой волной, что является аналогом мышечного вазомоторного воздействия или потенциала действия связанного с активацией и инактивацией ионных мембранных каналов. Кроме того, наверняка часть проблем электродинамического движения крови в мышечных тканях «возложено» на явление пъезоэффекта, а такжена соматическую нервную систему, с использованием касательных синапсов, организующих в сосудах «волну» потенциала действия, по типу возбуждения распространяемого по нервному волокну или согласно теории «местных токов». Каки электростатика, электродинамическое воздействие оказывает более заметное влияние на периферическую систему кровоснабжения. Действие электрического поля на частички крови, имеющие электрический заряд, аналогично работе устройства под названием линейный электродвигатель, где движение электромагнитного поля по линейному статору перемещает вдоль его корпуса ротор. Причем «бегущее» вдоль сосуда кольцевое электрическое поле оказывает механическое действие не только на электрически заряженные, но и на нейтральные частицы, поляризуя их и вовлекая в движение. Для капиллярного продвижения крови по сосудам может играть роль наклона в разные стороны (по направлению кровотока и против него) расположенных в мембранах клеток стенки капилляра натриевых и калиевых ионных каналов. Но, если принципы электродинамики потенциала в клетках (электрогенез) уже достаточно хорошо изучены, то механизм образования «бегущего» вдоль сосуда электрического поля более сложен и не однозначен. Иногда его нарушения диагностируются как «дефицит пульса». Наряду с известными способами электрическую «бегущую» пульсовую волну сосуда может организовывать и механический градиент потенциала пульсирующей крови, воздействуя непосредственно на потенциалочувствительные ионные каналы стенок. Аналогичные процессы известны на примерах механочувствительных ионных каналов волосковых клеток слухового аппарата и ионных теорий возбуждения (воснове которых лежит предположение отом, чтопричиной возникновения возбуждения является изменение концентрации ионоввнутри ивнеклетки). Процесс организации кровотока в этом случае будет следующим механическийимпульс крови (из более крупного сосуда) запускает механизм, который провоцирует изменение мембранного потенциала (за счет внутренней энергии клетки), а последовательная электропульсация мембран клеток вдоль капилляра обеспечивает и усиливает кровоток по капилляру. Так механическое давление пульсации поступающей крови провоцирует ответную реакцию эндотелиальных клеток по электропульсированию потенциала своей мембраны, обращенной внутрь сосуда. И именно участие внутриклеточной энергии объясняет незначительные энергетические затраты на организацию кровотока на уровне капиллярного кровообращения, в особенности для капилляров безмышечного типа. Получается, что основные энергозатраты на организацию кровотока перекладываются на внутриклеточную энергетику, а не наразницу давлений в конце и начале сосуда или другие факторы известные, как факторы обеспечивающие движение крови. Этот способ дополняет механизмы электроосмоса, электрогенезаи внешнего «бегущего» электрического потенциала, организованного сердцем и нервной системой, для сосудов, не имеющих мускульных слоев и лишенных непосредственного контакта с сосудосуживающими и сосудорасширяющими нервами, и может быть определен как электротаксис крови.Не исключена возможность и обратной связи, а именно спровоцированная пульсацией крови электропульсация клеток сосуда преодолевая потенциальный порог своих внешних (от потока крови) мембран, провоцирует последовательные дополнительные (кроме непосредственного воздействия через сосудорегулирующие нервы) сокращения мышц капилляра (микровибрацию, аналог вибрационная гипотеза Аринчина [5]). Мышечное сокращение происходит естественно с небольшим временным отставанием от электропульсации, что служит дополнительным продавливающим (скорее додавливающим) фактором движения крови.
По всей видимости, именно этот процесс заметен на добавочной дикротической волне сфигмограммы периферического пульса. Тогда становится ясен процесс взаиморегуляции. Чем сильнее первичный механический импульс с более крупной артерии (например, при резком увеличении нагрузки), чем сильнее вторичный потенциал электропульсации и последующего за ним мышечного сокращения. Здесь необходимо еще раз вернуться к факту сгибания или сворачивания эритроцита при прохождении в тонком капилляре. Тогда можно предположить,что механическое давление края эритроцита при касании стенок вызывает дополнительный ответный отталкивающий электрический импульс внутренней поверхности сосуда(пьезоэффект), направленный на «электростатическое» сгибание или скручивание, а величина этого ответного импульса будет зависеть от силы механического давления эритроцита. Более сложные процессы, с точки зрения взаимодействия электрических зарядов, происходят в поврежденном сосуде при гемостазе с последующим заживлением и регенерацией тканей. Повреждение стенки, а тем более полный разрыв сосуда приводит к нарушению эквипотенциальной поверхности внутренней поверхности его стенок, что естественно резко снижает электрораспор просвета сосуда и приводит к электростатическому притяжению поврежденных его краев. Так как для организации нормального кровообращения созданный отрицательный заряд стенок сосуда (внутренних мембран эндотельных клеток) за счет поляризации обеспечивает нейтральный или даже положительный заряд на внешней стороне клеток эндотелия или базальной мембраны. Разрыв или повреждение сосуда приводит к появлению кулоновских сил взаимодействия между отрицательно заряженными частицами крови (в том числе и тромбоцитами), краем разрыва в эндотелии или положительно заряженными окружающими тканями (т.к. положительный заряд имеют внешние слои кровеносного сосуда). Т.е. возможно,что электрические притяжение тканей имеющих различный электрический заряд «стягивает» края разорванного сосуда. Вероятно, это проявление электротаксиса крови провоцирует спазм сосуда (ангиоспазм).Несмотря на выше приведенные утверждения об общей электроотрицательности крови, фактом остается то, что в крови, а также в отдельных органах, есть и в большом количестве положительные ионы. Но согласно тому, же закону Кулона, единичный положительный ион, находясь внутри отрицательно заряженной окружности (возьмемсрез сосуда малой толщины) будет испытывать притяжение к каждой точке на его внутренней поверхности, что уравновесит силы притяжения от каждой точки окружности. При наличии внутри уже сосуда сконцентрированного вдоль оси отрицательного потока ионов, положительные ионы будут располагаться как внутри потока между отрицательными ионами, так и внутри деионизированного (от отрицательных ионов) слоя плазмы. Ионами в данном случае, также являются все частицы, имеющие определенный электрический заряд (за счет присоединенного или отнятого электрона) или поверхностный электрический заряд нейтральной частицы (за счет объемного перераспределения электрических зарядов). Конечно же, при столкновениях происходит рекомбинация зарядов путем передачи электрона. Кроме того, положительные ионы могут сохранять свой заряд, находясь внутри различных объемно поляризованных молекул, например, того же гемоглобина. Приведенные механизмы достаточно условны, но, тем не менее, благодаря ним положительные ионы сосуществуют и играют свою роль в кровотоке наряду с отрицательными ионами. Это позволяет объяснить общую отрицательность организма и одновременность сосуществования в нем отрицательных и положительно электрически заряженных частиц, что и является принципом электробаланса организма. Так внутри некоторых органов в силу выполняемых ими функций, электроотрицательность может быть ослаблена или полностью отсутствовать, а сам орган или его часть может иметь даже положительный заряд. По всей видимости, это сердце, легкие, потовые и сальные железы, почки, мочевой пузырь и ЖКТ, а также венозная система, в которой описываемые выше механизм кровообращения может на отдельных этапах происходить с обратной полярностью.
Условия принятия или отдачи электрона для ионов Na+, K+, Ca2+ и Mg2+ известны, а вот их направление и интенсивность в организме и его органах могут регулироваться с помощью различных механизмов, в том числе и вегетативной нервной системой. Процесс отдачи электрона (ионизация) может происходить внутри органа, которому необходимы определенные положительные ионы. Например, для деятельности сердца необходимы ионы калия и магния. Вполне вероятно, что атомарный (или в виде доступного для ионизации соединения) калий и магний, попадая внутрь сердца (имеющего положительный электрический заряд)ионизируется, отдавая электрон. Чем больше положительный заряд сердца, тем больше ионов калия и магния может «выделиться» из проходящей через него крови. А что такое увеличение положительного заряда в сердце? Это по какойто причине «попытка» создания «электрического тромба». Т.е. сердечной мышце для преодоления нагрузки необходимы больше K+ и Mg2+ и концентрация этих ионов тут же увеличивается пропорционально увеличению положительного электрического заряда сердца. Таким образом, локальное изменение напряженности электрического поля в органе или в сосуде позволяет «выделять» путем ионизации из крови необходимое количество нужных органу ионов. Особенностью работы сердца является замкнутый электрический принцип работы организованный локализованными электрическими импульсами. Поэтому особенно важно внешне влияние посторонних (для сердца) электрических полей и зарядов. Так действие дефибриллятора основано на деполяризации мембран мышечных клеток (сарколеммы) обеспечивающих при последующих поляризациях их синхронную работу. Иными словами дефибриллятор устраняет «электрический тромб» (локализированное увеличение положительного электрического заряда в области грудном отделе нарушающее установившийся электрообмен между сердцем и легкими, вплоть до остановки сердца) вразличных степенях его проявления, от нарушения ритма, до остановки сердца. Сосуды организма и кровь в большинстве случаев электроотрицательней остальных тканей организма. Но есть и исключения, например, органы выделения, в которых кровь и сосуды могут быть нейтральны или иметь положительный заряд особенно там, где организм сбрасывает положительное «электричество». Такой «сброс» происходит с помощью придания положительного заряда выделяемым из организма веществам. Например, выдыхается положительно заряженный углекислый газ, почки удаляют не только продукты метаболизма и лишнюю воду, но и выделяют положительное «электричество» удаляя Н+ понижая рН. Подтверждением нейтрального или даже положительного электрического заряда почек, может служить применяемый почками способ прокачки крови по капиллярам нефрона, а именно использование своеобразного «ресивера» в виде боуменовой капсулы с различными диаметрами приносящей и выносящей клубочковых артериол. В этом случае почкой может, и не применятся (в виду ее отсутствии) электродинамическая (любого знака) поддержка кровотока, так необходимая для необходимого продвижения крови используется дополнительная гидравлическая поддержка. Такая поддержка обеспечивает локальное повышение давления крови и тем самым обеспечивает кровоток.
Приведенный механизм электростатического и электродинамического действия электрических зарядов на сердечнососудистую систему позволяет по иному представить некоторые известные процессы в кровообращении.
Ссылки на источники1. Скипетров, В.П. Лечение аэроионами кислорода / В.П.Скипетров, Н.Н.Беспалов, А.В.Зорькина. Саранск: «СВМО», 2001. 70 с. 2. Микулин, А.А. Активное долголетие / А.А.Микулин. М.: «Физкультура и спорт», 1977. 112 с.3. Бочаров,М.Е. Электрические процессы внутри организма: Практическая гипотеза/ М.Е.Бочаров.Saarbrucken, Deutschland: LAPLAMBERT, 2015. 102 с.4. Бочаров, М.Е. Повышение эффективности аэроионизации птичников с клеточным содержанием: дис. канд. техн. наук: 05.20.02. / Бочаров Михаил Евгеньевич. Москва, 2008. 236 с.5. Аринчин, Н.И. Микронасосная деятельность скелетных мышц при их растяжении / Н.И.Аринчин, Г.Ф.Борисевич. Минск: «Наука и техника», 1986. 111 с.
