МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА МНОГОКРАТНОГО РАЗВЕДЕНИЯ БИОАКТИВНЫХ СУБСТАНЦИЙ

АННОТАЦИЯ

Рассмотрена возможность моделирования процесса гомеопатических разведений лекарственных средств с использованием математического аппарата феноменологической термодинамики. Разработанный вариант концептуальной модели процесса объясняет феномен увеличения терапевтического эффекта препарата по мере уменьшения в нём количества биоактивного вещества его способностью при внесении в раствор однозначным образом модифицировать весь ансамбль значений энергетических показателей системы. При этом многократная гомогенизация раствора последовательно увеличивает его потенциальную энергию, в той её части которая определяет терапевтический эффект препарата. Чтобы существенно увеличить значения подводимой к системе энергии, и как следствие, терапевтический эффект биоактивного препарата, необходимо использовать современные средства гомогенизации. С учётом особой роли волновых процессов следует использовать волновые методы и средства гомогенизации гетерогенных систем, которые показали свою высокую эффективность при приготовлении фармацевтических препаратов.

АBSTRACT

The possibility of modeling the process of homeopathic dilutions of medicines using the mathematical apparatus of phenomenological thermodynamics is considered. The developed version of the conceptual model of the process explains the phenomenon of increasing the therapeutic effect of the drug as the amount of bioactive substance decreases in it, its ability uniquely modify the entire ensemble of energy values of the system when introduced into the solution. At the same time, repeated homogenization of the solution consistently increases its potential energy in that part of it that determines the therapeutic effect of t e drug. In order significantly increase the values of energy supplied to the system, and as a result, the therapeutic effect of a bioactive drug, it is necessary to use modern means of homogenization. Taking into account the special role of wave processes, wave methods and means of homogenization of heterogeneous systems should be used, which have shown their high efficiency in the preparation of pharmaceuticals.

Ключевые слова: гомеопатия, процесс, теория, модель, лечебный эффект.

Keywords: homeopathy, process, theory, model, therapeutic effect.

Введение. В более ранней статье [1] о моделировании процесса гомеопатических разведений лекарственных средств автором была рассмотрена возможность построения модели на основе обобщённой клеточной модели Винера-Розенблюта, как автоколебательного процесса, активированного нелинейными фрактальными волнами. Результатом этих построений, в конечном счёте, должна стать возможность с использованием искусственного интеллекта оптимизировать технологии выбора и многократных разведений биоактивных субстанций для создания новых высокоэффективных фармацевтических препаратов. Однако, для решения этой многоплановой задачи, в первую очередь, необходимо разработать концептуальную модель процесса.

Предложенная модель должна дать ответы на три главные вопроса теоретической гомеопатии:

 - какой фактор и механизм способствует в процессе производства обретению гомеопатическими лекарствами терапевтических свойств? 

- каков механизм реализации лечебного действия гомеопатических препаратов? 

- почему с повышением числа разведений спектр действия гомеопатического препарата становится шире и эффективнее?

Технологии гомеопатических разведений. Рассмотрим основные методы, приготовления гомеопатических препаратов, которые включают следующие обязательные приёмы: многократное последовательное разведение активного компонента, интенсивная гомогенизация препарата после каждого разведения, использование для разведения чистой холодной воды, использование для разведения стеклянной посуды [2].

В гомеопатии используют два метода разведения активного вещества: метод Самюэля Ганемана (1755-1843) и метод Семёна Николаевича Корсакова (1787-1853), различие которых иллюстрирует рис.1. По Ганеману каждое разведение препарата готовится в новом чистом флаконе. На рисунке 1 препараты показаны точками, а флаконы обозначены в виде пробирок №1, №2 и №3. Препарат А разводят водой до одного и того же объёма и интенсивно взбалтывают, как показано стрелками. При этом нужно подготовить столько чистых флаконов, сколько разведений нужно сделать.

Рисунок 1. Методы разведения активного вещества в гомеопатии

По Корсакову препарат готовят в одном стеклянном флаконе (пробирка №1). Считается, что на стенках флакона после его опорожнения всегда остается капля равная 1/100 от объёма раствора, поэтому для разведения вещества в 100 раз нужно вылить исходный раствор из сосуда, вновь наполнять его нейтральным растворителем и многократно повторять эту процедуру, сопровождая её взбалтыванием раствора.

В гомеопатии применяются «десятичные» (1:10) и «сотенные» (1:100) разведения, обозначаемые латинскими буквами D - для десятичных и C - для сотенных разведений. Есть и более множественные ступени разведения.

Парадокс гомеопатии – это способность увеличения терапевтического эффекта лекарств по мере уменьшения количества активного компонента в растворе. Этот феномен продолжает иметь место даже тогда, когда после разведений, превышающих число Авагадро: N_А=6,022х10²³ моль^-1, в растворе не может оставаться даже одной молекулы активного вещества [3], Крупные гомеопатические фирмы могут позволить себе изготовление высокоэффективных лекарственных препаратов по технологиям, в которых активное вещество разводится в десятки тысяч раз. Например, «Оциллококцинум», французской фирмы «Буарон», получают путём 200 сотовых разведения активного вещества, а «Эргоферон» российского холдинга «Материа Медика» - путём более 10000 десятикратных разведения биоактивной субстанции. Этот парадокс был и остается вызовом рациональной фармакотерапии, в которой эффект, как правило, пропорционален дозе лекарства.

У воды есть много странных свойств, которые ученые пока объяснить не могут. Это даёт повод для различного рода метафизических толкований природы гомеопатических препаратов. Некоторые гомеопаты, доказывая эффективность своих лекарств, ссылаются на фундаментальные положения квантовой физики, другие – на то, что в таких разведениях материя переходит в энергию. Гипотезы на эту тему основаны на проведении вульгарных аналогий между нашим макромиром и микромиром квантовой физики. Но на каком бы макро- или микроуровне этот вопрос не рассматривался, в конечном счёте, как показано в обзоре [4], он обычно сводится к предполагаемой способности воды сохранять память о веществах ранее в ней растворенных. Однако, мнение о том, что вода может иметь упорядоченную структуру, благодаря способности образовывать различные надмолекулярные кластеры, было опровергнуто ещё в начале 80-х годов, как теоретически, так и экспериментально, измерением времени жизни межмолекулярных водородных связей, которое оказалось порядка 10⁻¹² секунды [5].

Теоретические основы феноменологического моделирования. Наука, несмотря на её мощь, ещё не создала приборной базы для изучения процессов, связанных с частицами в водных растворах, концентрация которых стремится к нулю. При этом не следует забывать, что конечную целью таких исследований является не объяснение парадоксов молекулярных механизмов, а более практическая задача - создание основ разработки новых лекарств. В основу предлагаемого решения этой задачи положена идея, впервые выдвинутая Олегом Ильичом Эпштейном - членом-корреспондентом РАН и основателем фармацевтической научно-производственной компании «Материа Медика Холдинг». Согласно концепции Эпштейна [6], при многократных разведениях потенциально биоактивного вещества в сотни раз до тех пор, когда в растворе не остаётся ни одной его молекулы, от вещества отделяется нечто материальное, что способно проявлять фармакологическую активность.

Утверждение Эпштейна, на первый взгляд, кажется метафизическим. Это действительно так, однако только в рамках попыток исследователей объяснить парадокс гомеопатических разведений на уровне молекулярных механизмов, при том, что на этом уровне, в наше время, многие свойства самого изученного на Земле вещества –воды до сих пор не нашли объяснения. Однако, в тех случаях, когда микроскопические методы физических исследований недоступны используют макроскопические (феноменологические) методы, дающие теоретическую базу для физического моделирования различного рода процессов. В частности, такой метод исследования используется в термодинамике, когда не вводится никаких предположений о природе изучаемых тел, что даёт возможность установить некоторые общие соотношения между параметрами, характеризующими рассматриваемое явление в целом. Ниже приведём пример, доказывающий наличие физического смысла в утверждении О.И. Эпштейна.

Воспользуемся соотношениями и терминологией из учебника А.А Гухмана [7], который считается признанным лидером в области термодинамики. С позиций этой науки мерой движения материи является энергия. В природе существуют различные формы движения материи: механическая, тепловая, химическая, электрическая, магнитная, информационная и др. Любая термодинамическая система обладает запасом (потенциалом) полной энергии W, которая состоит из внутренней энергии U и энергии внешнего воздействия Wout.

W=U+Wоut.                                          (1)

Для наглядности выстраиваемой модели на первом этапе, рассмотрим систему, в которой полная энергия будет представлять собой только внутреннюю энергию. Внутренняя энергия состоит из кинетической энергии поступательного, вращательного и колебательного движения молекул, энергии внутриатомных и внутриядерных движений частиц, из которых состоят атомы, то есть зависит от состояния в некоторой ограниченной области, являющейся предметом исследования и может изменяться при изменении параметров этой системы:

U= F (Е₁; Е₂; ... Еn)                                             ₍₁₎

dU = Р₁dЕ₁+ Р₂dЕ₂+ ... + РndЕn = ∑ РdЕ                       ₍₂₎

В формуле (2) в качестве первого сомножителя выступает величина Р, называемая потенциалом соответствующей формы движения материи, которая выполняет роль движущего фактора процесса. В качестве второго сомножителя - изменение величины Е, называемой координатой состояния, которая означает наличие того или иного процесса, происходящего в данной термодинамической системе. Например, если на содержимое системы, с координатой состояния выраженной в виде её объёма Е воздействует некий движущий фактор механического процесса (потенциал) – давление Р, то элементарная работа по изменению объёма этой системы dQ=РdE (дж). Если рассматривается термический процесс, то в качестве потенциала выступает температура, а координатой состояния системы будет энтропия, значение которой соответствует уровню хаотического распределения молекул вещества, содержащегося в системе, которое меняется при изменении температуры.

Ограничимся рассмотрением системы с двумя формами движения: n=2

U= Р₁dЕ₁+ Р₂dЕ_{2                                     (3)}

где:

Р₁= (ΔU/ΔЕ₁)_E2;  Р₂= (ΔU/ΔЕ₂)_{E1                             (4)}

Из выражения (4) видно, что приращение внутренней энергии равно сумме значений потенциалов, пропорциональных приращению соответствующей координаты состояния. Значения Р выражают производные свойства системы первого порядка, каждая из которых есть однозначная функция всех координат состояния:

                                             (5)

Или в дифференциальной форме:

                                    (6)

где:

                           (7)

Из выражений (5-7) видно, что коэффициенты С₁₁ и С₂₂, в данном случае, характеризуют влияние одной формы движения на сопряжённые ей свойства (влияние Е₁ на Р₁ и Е₂ на Р₂), а перекрёстные коэффициенты между собой равны, т.е. С₁₂ = С₂₂. Эти рассуждения с использованием производных следующих порядков можно продолжить до бесконечности. Таким образом, одна форма движения материи влияет на любую другую в количественном отношении точно так же, как эта другая влияет на данную. Это равенство справедливо не только для систем при принятом выше значении числа форм движения материи n=2, но и для систем с любым числом форм движения, то есть служит доказательством того, что все происходящие в рассматриваемой системе физические процессы связаны между собой. Любое воздействие на термодинамическую систему, каким бы числом параметров она не описывалась, влияет на все её макро- и микропараметры.

Теперь вернёмся к принятом в гомеопатии положении о том, что биоактивное вещество несёт и транслирует о себе информацию, генерирующую терапевтический эффект. По принципу наблюдаемости все элементарные формы движения можно условно разделить на наблюдаемые и ненаблюдаемые: к наблюдаемым относится перемещение тел в пространстве, течение жидкости, фильтрация, и т.д., к ненаблюдаемым – термическая, электрическая, магнитная и т.д., и информационная, в том числе. В контексте данной статьи, информация - это набор транслируемых в систему характеристик биоактивного вещества, несущих терапевтический эффект [8]. С точки зрения феноменологической термодинамики поскольку информация может передаваться, храниться и перерабатываться, то как элементарная форма движения, она никак не отличается от других форм движения материи. Мера информационной энергии определяется информационной координатой состояния Еi (дж/бит), а в качестве потенциала служит количество информации, которое в среднем приходится на одно событие – функция Шеннона Рi .

Таким образом, приведённые раннее соотношения (1) можно записать:

U= F (Е₁; Е₂; ... Еi)                                         ₍₈₎

При этом взаимное влияние между информационным и другими явлениями может быть описано уравнениями (5-7). Отсюда следует, что информация, вид которой определяется численными значениями её потенциала и координаты состояния, при внесении в термодинамическую систему влияет в количественном отношении на потенциалы и координаты состояния любой другой формы движения материи в этой системе, то есть изменяет численные значения всех макро- и микропараметров этой системы.

Какие формы движения материи в выражении (8), кроме информационной, имеют место в рассматриваемой термодинамической системе пока неизвестно. Можно предполагать, что там имеют место макро- и микропроцессы, в том числе: химические, термические, электромагнитные и так далее. Число и виды форм движения материи без микроскопических исследований, могут быть только предполагаемыми. Однако, исходя из того, что информация о биоактивном веществе при внесении в систему транслируется всем её материальным компонентам, пусть пока мы и не знаем каким, следует, что в этой системе имеется нечто материальное (а не память воды), что способно нести и передавать информацию об этом биоактивном веществе, иными словами проявлять фармакологическую активность, как и предполагает Эпштейн.

Опираясь на упомянутые выше математические соотношения и выводы, перейдём к моделированию главного парадокса гомеопатии: увеличение терапевтического эффекта гомеопатических препаратов по мере уменьшения количества активного компонента в растворе, даже после разведения его в «неисчислимое» число раз.

Моделирование процесса. На рис. 2 модель представлена в виде процесса, состоящего из трёх стадий последовательного разведения и гомогенизации активного вещества в одинаковых пробирках. Следует отметить, что термодинамической системой является не группа пробирок №№1, 2, 3…, и т.д., а каждая пробирка в отдельности. При разведении по Ганеману роль термодинамической системы будет выполнять среда, ограниченная стенками каждой из пробирок. А при разведении по Корсакову – среда в одной и той же пробирке после каждого её наполнения и опорожнения.

Рисунок 2. Модель процесса многоступенчатого разведения активного вещества

Стадия I. Ввод информации. Информация о биоактивном веществе вносится в систему. До того момента, пока на композицию не действуют внешняя сила, её потенциальная энергия, в соответствии с формулой (1), равна внутренней энергии W=U. Принудительная гомогенизация смеси (движение по стрелкам) означает внешнее воздействие на систему, то есть к ней подводится энергия. Если за координату состояния внешней энергии перемещения принять количество движения: Е=mv, а за потенциал скорость v, то: dUout=vdЕ. Интегрирование этого выражения при постоянной m даёт известную из школьной физики формулу для кинетической энергии: W_k = mv²/2, которая расходуется на гомогенизацию смеси, деградацию межмолекулярных связей, а самое главное, в рамках рассматриваемой темы, на повышение её потенциальной энергии: W₁ = U+W_k

Стадия II. Кодирование информации. Из пробирки №1, после гомогенизации смеси, берут её долю, и переносят в следующую по счёту пробирку №2. Как известно, при дроблении системы информация не дробится вместе с ней, а сохраняет постоянное значение у всех частей раздробленной системы. То есть, в каждой капле раствора, переносимой из одной пробирке в другую, содержится та же информация об активном веществе, что и во всём объёме каждой из этих пробирок. Это очевидно. Когда берут пипеткой каплю лекарства из флакона, никто не задумывается откуда брать: из середины, или со дна. При разбавлении раствора влияние лечебных свойств активного вещества постепенно обнуляется. Это тоже не требует доказательства. Однако, в то же время, при введении в систему пусть даже малейшей доли активного вещества меняются её энергетические показатели, в соответствии с соотношениями (8). Значения энергетических показателей обновлённой системы являются, так сказать, тем самым кодом, который сформирован конкретным активным веществом, и который может нести тот или иной терапевтический эффект. При этом под влиянием фактора внешнего воздействия – гомогенизации раствора, его потенциальная энергия увеличивается:

(W₁ = U₁+W_k) < (W₂ = U₂+2W_k) < ……< (Wn = Un +nW_k)      

Как ранее было показано автором [9], при использовании в качестве активного вещества высокомолекулярного соединения, число разведений n, при котором в растворе остаётся хоть какая-либо малая частица исходного биоактивного вещества, весьма ограничено. Автором была разработана [10] и запатентована [11] технология определения этого числа путём масс-спектрального анализа органических соединений и продуктов их деструкции в ряде проб препарата, взятых после каждого разведения.

Стадия III. Наращивание потенциала информации. Здесь, как и раньше берут 1/10 приготовленного раствора, не содержащего даже доли активного вещества, но с модифицированными энергетическими показателями, переносят в следующую по счёту пробирку, гомогенизируют раствор, и так, далее многократно, до конечных разведений больше 24D, то есть превышающих число Авагадро. Поскольку потенциал имеет способность суммироваться при изменении координат состояния, входящих в термодинамическую систему элементарных форм движения [12], то при внешнем воздействии, когда к системе подводится кинетическая энергия, её потенциал изменяется на величину dР`. Следующий, независимый от первого, подвод кинетической энергии изменяет потенциал системы на величину dР``. Сумма потенциалов системы будет Р=ΔР`+ ΔР``. Таким образом, за счёт подвода кинетической энергии при гомогенизации раствора, его потенциальная энергия продолжает увеличиваться на каждой ступени разведения, до финального числа f разведений, которое и указывается на этикетке препарата:

(Wn = Un +nW_k) < (W_N = Un +24W_k) < ……< (W_f = Un +fW_k)

Анализ модели. Разработанный вариант концептуальной модели процесса, объясняет феномен увеличения терапевтического эффекта биоактивного препарата по мере уменьшения его количества в растворе, даже после множественных разведений, когда в нём не остаётся ни одной молекулы исходного вещества следующим образом: роль биоактивного вещества в приготовлении препаратов высоких разведений не в его наличии в составе препарата, а в способности при внесении в раствор однозначным образом модифицировать весь ансамбль его энергетических показателей. При этом многократная гомогенизация раствора последовательно увеличивает его потенциальную энергию, в том числе в той части, назовём её витальной энергией, которая определяет терапевтический эффект. Предложенная концепция позволяет объяснить роль численного значения подводимой к системе кинетической энергии, которое пропорционально числу разведений, как основного фактора наращивания потенциала биоактивного препарата.

В принципе возможно, что в качестве витальной энергии препарата выступает, входящая в ансамбль его энергетических показателей, работа электромагнитного излучения, обусловленная перемещением молекул и атомов в растворе. Эта работа по существу является результатом волновых процессов, характеризуемых частотой, зависимой от природы активного вещества, и амплитудой, зависимой от достигнутой в результате подвода внешних сил. При этом можно принять во внимание, что в общей частотной электрической активности головного мозга человека, есть выделяемые ритмы, а многим частям тела здорового человека свойственны конкретные значения собственных частот колебаний [13]. Суперпозиция волновых процессов, генерируемых конкретными лекарственными препаратами высоких разведений, с искажёнными биоритмами больного человека, приводит к конструктивной или деструктивной интерференции волн, которая является сигналом к системам организма, регулирующим соответствующие оздоровительные процессы.

Заключение. Исходя из анализа модели процесса и факторов, определяющих роль и значение каждой операции, важнейший этап технологии - гомогенизация раствора. Однако, гомогенизация путём встряхивания раствора является приёмом примитивным и соответствует уровню времён Ганемана. Чтобы существенно увеличить значения подводимой к системе кинетической энергии, и как следствие, терапевтический эффект биоактивного препарата, необходимо использовать современные средства гомогенизации. С учётом особой роли волновых процессов следует использовать волновые методы и средства гомогенизации гетерогенных систем, разработанные под руководством академика Ривнера Фазыловича Ганиева [14], которые показали свою высокую эффективность при приготовлении фармацевтических препаратов. Помимо повышения терапевтического эффекта от применения этих методов следует ожидать сокращение времени производства и увеличение рентабельности процесса приготовления фармацевтической продукции.

Предложенная концепция позволяет не только дать ответы на главные вопросы теоретической гомеопатии, но и с учётом модели взаимодействия витальной энергии с биологическим объектом, позволяет говорить о возникновении и возможности развития нового вида энергетически активированных препаратов. К нему могут быть причислены лекарства, такие как упомянутый выше «Оциллококцинум» и препараты производства «Материа Медика Холдинг».  Последние, в знак отличия от гомеопатических, уже получили название релиз-активные препараты. Сюда могут быть отнесены и активированные фитопрепараты, получаемые из растительного сырья: трав, растений и их экстрактов, а также биологически активные добавки, включая микронутриенты: витамины и минеральные вещества, используемые для обогащения пищевых продуктов.

Список литературы:

1. Клейман А.М. К вопросу моделирования свойств лекарственных препаратов высоких разведений, как результата автоколебательных процессов в дисперсных системах//Актуальные вопросы совершенствования научной деятельности: теоретический и практический аспект. Сборник статей по итогам Международной научно–практической конференции (Казань, 30 октября 2023),-Стерлитамик: АМИ, 2023. –С. 79-87
2. Основы гомеопатической фармации: Учебник для студентов фармацевти­ческих специальностей вузов / А. И. Тихонов, С. А. Тихонова, Т. Г. Ярных, В. А. Соболева и др.; Под ред. А. И. Тихонова. - Х.: Издательство НФАУ; Золотые страницы, 2002. - 574 с.
3. Авогадро закон // Физический энциклопедический словарь. / Гл. ред. А.М. Прохоров Ред. кол. Д. М. Алексеев, А.М. Бонч-Бруевич, и др. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — С. 8. — 928 с. 
4. Космодемьянский Л.В., Платонова М.В., Селькова В.Ю., Мищенко В.В. Сверхмалые концентрации в гомеопатии и структура воды: обзор научных публикаций // Проблема сверхмалых концентраций в гомеопатии и структура воды: Материалы научного семинара 9 апреля 2002 года / Отв. ред. Л.В. Космодемьянский. - М: Индрикс, 2002. - С. 88-93.       
5. F.N. Keutsch and R.J. Saykally, Water clusters: Untangling the mysteries of the liquid, one molecule at a time, (Кластеры воды: раскрываем тайны жидкости, поочерёдно по одной молекуле) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (2001) 10533-10540. 
6. Эпштейн О.И. Возможные механизмы действия потенцированных лекарственных средств и некоторые вопросы функционирования биосистем // Бюллетень СО РАМН. — 1999. — № 1 (91). — С. 132—149.
7. Гухман А.А. Об основаниях термодинамики. - М.: Энергоатомиздат, 1986. — 384 с.
8. Гошин Е.В. Теория информации и кодирования: учеб. пособие. – Самара: Изд-во Самарского университета, 2018. – 124 с.
9. Клейман А.М. О недостижимости высоких индексов разведения органических гомеопатических препаратов методом Корсакова// Медицина и фармацевтика: научный журнал. №2(3) - Новосибирск: СибАК, 2019. С. 9-12
10. Клейман А.М. К вопросу о приготовлении гомеопатических препаратов// Естественные науки и медицина: теория и практика: сб. ст. по матер. VII-VIII междунар. науч.-практ. конф. № 2-3(5).  Новосибирск: СибАК, 2019. С. 42-49.
11. Клейман А.М. Способ приготовления гомеопатических препаратов на основе органических соединений/ Пат. РФ 2679885, опубл. 14.02.19, Бюл. №5.
12. Гухман А.А., Зайцев А.А. Обобщённый анализ.  – М.: Факториал, 1998. - 303 с. : ил.
13. Доскин В. А., Лаврентьева Н. А. Биологические ритмы // Краткая Медицинская Энциклопедия / Гл. ред. Б.В. Петровский. - 2-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1989. — Т. 1 - С. 164-166. - 624 с.
14. Ганиев Р.Ф. «Волновые машины и технологии (Введение в волновую технологию)» М,: Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика» 2008 – 192 с.