Embedded Files
FIZICA MODERNA §1 ACUPUNCTURA - Note de curs
Autor: loan Mamulas
I. Fizica si stiintele viului
Albert Einstein, intr-o scrisoare din anii 1930 catre fizicianul ungur Leo Szilard,
afirrna ca: "Prin studiul fiintelor vii se poate aprecia eel mai bine cat de primitivd este
incd fizica" (citat dupa [1], p. 170). La acea vreme, marele savant vroia, in felul acesta, sa
sublinieze faptul ca fenomenologia intrinseca lumii vii este de o asemenea complexitate
si diversitate incat fizica nu era inca pregatita sa ofere suficiente concepte si directii
explicative pentru intelegerea bios-uhxi. De atunci au trecut multe decenii si, desi
afirmatia lui Einstein contine inca o mare doza de adevar, trebuie recunoscut ca fizica a
contribuit in mod semnificativ la dezvoltarea cunoasterii multora din mecanismele care
stau la baza proceselor vitale. Considerata de multe ori ca "stiinta exemplara" (model
pentru alte stiinte), fizica - pe masura propriilor progrese - a furnizat si furnizeaza
concepte, instrumente si modele explicative pentru stiintele viului (desigur, alaturi de alte
discipline stiintifice precum biochimia, biologia moleculara, biocibernetica s. a., cu care
face un permenent si fructuos "comert de idei"). Asa stau (sau ar trebui sa stea) lucrurile
si in domeniul acupuncturii.
Pentru medicina, sa-i spunem, carteziana (occidentala, alopata) - ce se preocupa
cu precadere, daca nu chiar in exclusivitate - de corpul fizic, felul in care niste ace infipte
prin tegument, in diferite zone anatomice, poate avea efecte terapeutice este de neinteles.
Acupunctura provine dintr-o alta viziune asupra lumii, cea extrem orientala, care pune
accent pe aspectele „energetice", subtile, impalpabile, din alcatuirile fiintelor vii, in speta
cea a omului. In medicina traditionala chineza (MTC), impregnate de filozofia daoista,
conceptia fundamentals de la care se porneste este ca in Univers exista o "energie"
fundamentals, bipolara (cu aspectele complementare Yin si Yang), care imbraca diferite
forme specifice, inclusiv in structurile vii. Semnificatia acestei "energii" fundamentale -
denumita Qi - este mai cuprinzatoare decat intelesul uzual pe care stiinta occidentala il da
notiunii de energie, deoarece in conceptul de Qi se regasesc imbinate atat caracterul
energetic ("masura" a miscarii), cat si eel informational ("masura" a ordinii/organizarii).
La nivelul organismului uman, Qi-ul - sub diversele sale forme: ancestral, de
nutritie, de aparare etc. - este eel care asigura vitalitatea si integrarea in mediul ambiant,
conectarea omului cu macrocosmosul si microcosmosul. Qi-ul are o circulatie ritmica pe
niste trasee corporale speciale (meridianele de acupunctura), de-a lungul carora se gasesc
puncte specifice (puncte de acupunctura) prin care se poate actiona in scopuri terapeutice.
Interventiile terapeutice acupuncturale au in vedere restabilirea circulatiei normale a Qi-
ului si a echilibrului Yin - Yang perturbate de boala.
Punctele de acupunctura, distribuite de-a lungul meridianelor, nu sunt situate pe
organele si/sau sistemele pe care le pot influenta si nici nu dispun de legaturi directe (in
sens anatomic) cu acestea. De altfel, invetigatiile cu instrumente de microscopie au
demonstrat ca la nivelul punctelor si meridianelor de acupunctura nu exista structuri
intracelulare, celulare, tisulare sau supratisulare cu un specific aparte, care sa defineasca
din punct de vedere anatomo-morfologic respectivele puncte si meridiane. De aceea,
pentru medicina alopata sunt greu de conceput modalitatile prin care se produc efectele
terapeutice (dovedite la nivel empiric) ale acupuncturii.
Punctele si meridianele de acupunctura nu au o specificitate anatomica
(morfologica), ci una functional! Ceea ce le deosebeste de tesuturile „indiferente" nu
este „materialul" din care sunt alcatuite, ci modul in care „lucreaza", functioneaza.
Metodele moderne de investigare furnizate de fizica au demonstrat ca punctele si
meridianele de acupunctura au caracteristici specifice [2, 3, 4, 5, 6, 7] din punct de vedere
bioelectric, biotermic, bio-optic, biomagnetic, acustic, al comportamentului
bioelectro luminescent, al conductiei trasorilor radioactivi etc. Analiza adecvata a datelor
furnizate de diferitele metode de investigare biofizica s-au dovedit utile in orientarea
diagnostica acupuncturala.
Pornind de la aceste investigatii obiective, se pot concepe ipoteze si scheme
explicative stiintifice, bazate pe concepte din fizica, privind eel putin unele din
mecanismele acupuncturale. De pilda, C. Dumitru-Dulcan [8] considera ca sistemul
meridianelor si punctelor de acupunctura reprezinta proiectia biocampului (conceptul de
camp este unul din conceptele fundamentale introduse in stiinta de fizica) la suprafata
tegumentului, punctele de acupunctura fiind, in fapt, locurile in care liniile de forta ale
biocampului se intersecteaza. Prin actiuni adecvate si specifice asupra acestor punctele se
influenteaza biocampul perturbat de boala al organismului, obtinandu-se astfel efecte
terapeutice. Un alt exemplu, din multele care mai pot fi date, este ipoteza enuntata de
prof. Changlin Zhang (de la Universitatea din Hangzhou, China). El considera [9] ca
emisiile electromagnetic e ale structurilor interne interfereaza unele cu altele in cavitatea
rezonanta, deosebit de complexa, reprezentata de corpul "dens" uman. Ele formeaza un
pattern de unde electromagnetice stationare, denumit de prof. Zhang "corp
electromagnetic", in ale carui "noduri" se afla "centrii bioenergetici" (punctele de
acupunctura) descrisi in medicinile traditionale extrem orientale. Localizarea "nodurilor",
a franjelor si a altor detalii dintr-un pattern de interferenta depinde de forma si structura
cavitatii rezonante in care se produce suprapunerea undelor. De aceea, localizarea
acupunctelor si meridianelor de acupunctura depinde de forma si structura anatomica a
corpului uman. Din aceasta perspective, se poate intelege mai usor ciudata (in aparenta)
distributie a punctelor si meridianelor de acupunctura. Astfel, structura membrelor
inferioare si superioare este relativ simpla, determinand o distributie a meridianelor in
mare masura paralela; in schimb, structura capului este relativ mai complicata si, ca
urmare, configuratia meridianelor de aici este mai complexa. Datorita stabilitatii
structurale a corpului fizic, distributia "centrilor bioenergetici" este, de asemenea, relativ
stabila. Totusi, undele stationare care alcatuiesc "corpul electromagnetic" nu sunt chiar
asa de stabile precum le-ar indica denumirea. Intr-un sistem deschis, ca organismul uman,
campul intern are, in fapt, o structura dinamica si disipativa; ea ramane relativ stabila (cu
mici fluctuatii) in conditii normale, dar devine foarte sensibila la orice alterare a acestora,
iar "corpul electromagnetic" sufera modificari. Deoarece locurile cele mai potrivite
pentru a influenta un pattern de interferenta sunt "nodurile", tratamentul acupunctural se
bazeaza pe actiuni asupra centrelor acupunctice.
Un aspect deosebit al "corpului electromagnetic" este, arata prof. Zhang, eel
holografic: fiecare unda electromagnetic a emisa de structurile interne traverseaza
cavitatea rezonanta a corpului fizic cu viteza atat de mare si de atat de multe ori incat,
practic, viziteaza aproape instantaneu fiecare punct din corp. In felul acesta se
colectioneaza informatii din toate zonele corpului, iar fiecare punct din cavitatea
rezonanta contine informatii despre fiecare unda.
O constatare experimentala remarcabila, evidentiata de prof. Zhang, este aceea ca,
in cazul subiectilor umani sanatosi, valorile de conductibilitate electrica cutanata
(expresii ale pattern-whxi de interferenta electromagnetics din organism) au o distributie
normal-logaritmica, si nu una gaussiana. In general, sunt posibile trei tipuri de distributii
matematice ale valorilor masurate pentru o marime fizica data: gaussiana (sau normala),
normal-logaritmica si distributia delta. Prima dintre ele descrie o stare dezordonata, in
care elementele sistemului nu conlucreaza intre ele, iar ultima este specifica pentru
sistemele perfect ordonate, cum sunt cristalele. Distributia de tip normal-logaritmica se
plaseaza intre cea gaussiana si cea de tip delta, caracterizand o stare coerenta, de
remarcabila cooperare intre elementele sistemului. Daca valorile de conductibilitate
electrica cutanata se aseaza dupa o distributie normal-logaritmica, aceasta insemna ca
toate elementele din corp sunt in stare buna de cooperare, iar corpul este sanatos.
Structurile interne ale unui organism biologic functioneaza in moduri specifice,
emitand unde electromagnetice de frecvente diferite. Totusi, trebuie sa existe o anume
cooperare, coordonare si comunicare intre ele. Un sistem viu nu este nici intr-o stare
perfect haotica, nici intr-una perfect ordonat ci intr-o stare coerenta. O contribute
esentiala la mentinerea acestei stari este asigurata de "corpul electromagnetic", a carui
componenta este, eel putin in parte, sistemul acupunctural.
II. Fizica clasica
Fizica clasica isi are originea in secolul al XVII-lea in operele lui G. Galilei, R.
Descartes, J. Kepler si, mai ales, I. Newton, apoi s-a dezvoltat prin contributia multor
oameni de stiinta in secolele urmatoare, culminand cu teoria relativitatii a lui Einstein,
ultimul mare fizician clasic. Fizica clasica se fundamenteaza pe cinci principii referitoare
la natura realitatii, avand subinteles postulatul ca descrierile matematice ale proceselor
fizice corespund comportamentului real al evenimentelor din univers. Aceste principii
sunt:
1 . principiul realitatii, care exprima ideea ca lumea fizica e in mod obiectiv reala,
adica ea exista independent (intr-un sens absolut) de observarea sa de catre cineva; de
acest principiu este strans legat principiul logic (transpus la nivel ontologic) al non-
contradictiei: nu putem sustine concomitent doua lucruri care se exclud reciproc.
2. principiul localizarii (sau al separabilitatii), ce stipuleaza ca obiectele/sistemele
fizice aflate la distanta nu pot avea o influenta directa unele asupra altora; un
obiect/sistem nu poate fi influentat decat de mediul din imediata vecinatate, iar
interactiunile (care nu pot fi decat locale) se transmit/propaga din aproape in aproape
numai cu viteza finita;
3. principiul cauzalitatii afirma ca „sageata" timpului este orientata intr-o singura
directie si, ca urmare, secventele cauza-efect sunt absolut fixe;
4. principiul continuitatii presupune ca nu exista neregularitati in natura („natura
nu face salturi");
5. Principiul determinismului sustine ca lucrurile evolueaza in mod ordonat si
previzibil („Dumnezeu nu joaca universul la zaruri", se exprima la un moment dat
Einstein), iar fenomenele caracterizate ca fund probabilistice nu sunt intrinseci realitatii,
ci ele ne par asa pentru ca nu avem suficiente cunostinte pentru a anticipa totul; conform
determinismului clasic, am putem prezice, in principiu, viitorul complet al unui
obiect/sistem dacS am cunoaste toate conditiile initiate si toate legSturile cauzale.
III. Fizica cuanticS
Descoperirea faptului cS la nivel microfizic (atomic, subatomic) energia se
modifies nu continuu, ci discontinuu, prin cuante de energie (adicS natura poate face
salturi) a condus, in prima jumState a secolului XX, la crearea mecanicii cuantice, care a
schimbat fundamental viziunea asupra lumii fizice. Fiecare din principiile fizicii clasice
enuntate mai sus au fost rSsturnate, lumea microfizica deosebindu-se in mod radical de
lumea macroscopica.
1. Mecanica cuantica (care este fizica modernS) ne invatS ca exists eel putin un
nivel - eel cuantic - al realitStii in care aceasta se manifests in functie de observator. SS
ne referim, de exemplu, la lumina. Intr-un anumit aranjament experimental, ea se
comports ca undS, intr-altul ca particulS, niciodatS simultan si undS si particulS. Si atunci
ce este lumina? Se afirma ca lumina este o dualitate undS-corpuscul, din care se
obiectiveazS un aspect sau celalalt, dupS tipul de proces in care este implicatS. In unele
fenomene, cum ar fi interferenta sau difractia, lumina se manifests ondulatoriu; in altele,
ca efectul fotoelectric ori imprSstierea Compton, ea apare ca un flux de corpusculi.
Dualitatea reprezintS o caracteristicS generals a lumii cuantice, lume complet diferitS de
viziunea clasicS asupra existentei.
De fapt, ambele aspecte (eel corpuscular si eel ondulatoriu) coexists, insS in
raporturi speciale: in timp ce unul este actual (manifest), celalalt se aflS in stare latentS
(potentials, virtualS) si invers. Actualizarea sau virtualizarea unui aspect ori a altuia se
produce in realizarea concretS a unui proces cuantic. Configuratia fenomenologicS este
cea care actualizeazS sau, dimpotrivS, virtualizeazS comportamentul de unda sau
corpuscul.
Realitatea insSsi este aparent contradictorie. Ea este totodata continua si
discontinua, finita si infinita, individualizanta si globalizanta, concreta si virtuala,
materials si imaterialS, corporals si necorporalS, physis §i psyche, yin siyang etc.. In ce
priveste fiinta umanS, ne permitem sS afirmSm cS dualitatea fundamentals a existentei
sale, respectiv dualitatea trup(corp)-suflet( spirit), nu ar mai trebui conceputS cartezian, ca
o dihotomie ontologicS corespunzand unor tSramuri existentiale {res extensa si res
intensa) intre care se aflS un abis insondabil, ci ca o dualitate de proprietati ale unei
aceleiasi „substante" (esente) reflectate intr-un mod specific - inclusiv la nivel cuantic, si
care il diferentiazS pe om de alte entitSti. DificultStile in a intelege si accepta dualitatea
existentei provin din faptul cS omul, ca fiintS biologicS dotatS cu psihic, este nevoit sS
trSiascS in concretul imediat, sS supravietuiascS intr-o lume materials „normalS", in care
se actualizeazS predominant aspectul corporal. Dar complexitatea umanS nu se reduce la
dimensiunile sale biologice si obisnuit-psihologice. Ca orice element existential, omul
reprezintS si el un ansamblu de dualitSti angrenate permanent in „jocul"
actualizSrii/potentalizSrii. Ca si realitatea, esenta omului ar trebui abordatS nu prin prisma
logicii de genul „tertului exclus" ci a celei a „tertului inclus", asa cum ne indeamnS
gandirea filozoficS a lui Stephane Lupasco.
2. Intr-o scrisoare din 1947 cStre Max Born (initiatorul interpretSrii probabilistice
intrinseci a mecanicii cuantice), Albert Einstein isi mSrturisea marea sa nemultumire -
desi contribuise el insusi la introducerea in fizicS a conceptului de cuantS de energie -
fata de teoria cuantica: "Nu pot sa cred la modul serios in ea pentru cd teoria nu poatefi
reconciliatd cu ideea cdfizica ar trebui sd descrie o realitate in spatiu si timp, libera de
actiuni fantomatice la distantd". Cu mai bine de doua sute de ani inainte, obiectii
similare fusesera ridicate contra teoriei gravitatiei propusa de Isaac Newton, teorie ce
parea unora ca invoca misterioase actiuni la distanta. De pilda, pentru ca gravitatia, in
teoria lui Newton, nu opera prin actiuni mecanice directe, Leibniz eticheta aceasta
"putere" de atractie "fie ca miraculoasd, fie ca fdrd sens si ratiune" sau ca o
"nerezonabila calitate ocultd".
Dar fizica moderna a acceptat, in cele din urma, existenta a ceea ce Einstein
denumea, in sens peiorativ, "actiuni fantomatice la distanta" (spooky actions at a
distance, in limba engleza). Opozitia fata de teoria newtoniana a gravitatiei s-a topit in
fata unitatii sale teoretice si matematice, a succeselor ei predictive si experimentale. In
mod similar, mecanica cuantica pare a fi castigat in pofida "carcotelilor" lui Einstein,
devenind in prezent eel mai puternic demers teoretic al fizicii, in care corelatiile
nemediate (adica "fantomatice", cum le cataloga creatorul teoriei relativitatii) la distanta
sunt acceptate prin notiuni precum cea de non-localitate ori de intricare cuantica.
Intr-o lucrare publicata in 1935, Erwin Schrodinger demonstra ca, in conformitate
cu principiile mecanicii cuantice, daca un sistem de particule subatomice este despartit
spatial in doua parti, cele doua jumatati vor ramane "inextricabil corelate" - sau, cu un alt
termen, "entanglate" (autohtonizare romaneasca dupa englezescul entangled = foarte
incurcat, amestecat, intricat, devalmasit) -, indiferent de cat de departe sunt separate in
spatiu. La vremea respectiva, nu existau dovezi empirice pentru acest fenomen, desemnat
in literatura anglo-saxona prin sintagma Quantum Entanglement (prescurtat QE)\ Tot
atunci, Einstein, impreuna cu Boris Podolsky si Nathan Rosen, au imaginat un
experiment mental (cunoscut ulterior ca experimental EPR, paradoxul EPR sau efectul
EPR) din care deduceau ca este fara sens sa se presupuna ca obiectele/sistemele se pot
influenta reciproc la distanta fara transmitere de semnal. Intrucat teoria cuantica arata ca,
eel putin la nivel microfizic, lucrurile se pot conecta intre ele fara transmisii de semnale
(contrar cauzalitatii clasice), Einstein - adeptul a ceea ce Amit Goswami numeste
"realism materialist' '[10, p. 129] - considera respectiva teorie ca ridicand dubii foarte
serioase.
Un experiment de tip EPR arata, de fapt, cum "functioneaza" QE. Sa presupunem
ca avem, initial, un sistem format din doua particule a si P caracterizate printr-o marime
observabila O (de exemplul spinul in cazul electronilor, sau starea de polarizare pentru
fotoni) ce poate avea valorile opuse notate formal cu A si B. La un moment dat,
despartim particulele si le trimitem la distanta una fata de cealalta, in directii opuse, catre
doi detectori ai lui O: particula a catre detectorul 1, iar particula [3 spre detectorul 2, fara
ca intre cei doi detectori sa existe vreo legatura. Aplicand consecvent prevederile si
formalismul matematic al teoriei cuantice rezulta urmatoarea situatie, care-1 contraria pe
Einstein: daca un observator plasat la detectorul 1 "vede" pentru particula a valoarea A,
atunci, cu necesitate (necesitate cuantica, de precizat inca o data), detectorul 2 va indica
Se folosesc diferite echivalente in limba romana pentru Quantum Entanglement, cum ar fi:
"inseparabilitate cuantica" (eel mai des), "incurcatura cuantica", "intricare cuantica",
"intrepatundere cuantica", "legare", "cuplare" s. a. Dar acesti termeni nu redau intotdeauna exact
sensul a ceea ce este QE; de aceea este de preferat termenul de "entanglare cuantica", desi pare un
barbarism.
pentru particula [3 valoarea B; invers, daca detectorul 1 arata B, atunci detectorul 2 va
indica A.
Pana ca valorea lui O sa fie determinate de detectori, cele doua particule se afla in
ceea ce se numeste "stare de superpozitie cuantica", reprezentata de aceeasi functie de
unda, fara a se putea preciza valoarea lui O pentru vreuna din ele. Atunci cand
observatorul de la detectorul 1 "vede" A, sistemul nu se mai afla in superpozitie si functia
de unda "colapseaza" in starea {aA; [3B}. Si aceasta pentru ca cele doua particule au
facut parte initial din acelasi sistem (interactiunile dintre ele erau locale) si raman
"entanglate cuantic", si dupa ce au fost despartite la distante oricat de mari (corelatiile
dintre ele avand acum un caracter non-local). Einstein era convins ca, intr-un experiment
real, indicatiile celor doi detectori ar fi independente intre ele, ceea ce ar dovedi
incompletitudinea mecanicii cuantice, daca nu chiar absurditatea ei.
In termeni de specialitate, concluziile analizei cuantice a situatiilor dintr-un
experiment de tip EPR s-ar putea formula asa: ori de cate ori observabilele tinand de
elementele locale ale sistemului sunt complementare cu observabilele ce descriu sistemul
ca intreg, aceste elemente locale sunt entanglate unele cu altele. Aceasta inseamna ca
elementele/particulele/sistemele entanglate cuantic se comporta intr-un mod coordonat si
corelat, fara a schimba energie sau semnale intre ele. (Vorbind metaforic, este ca si cum
aceste elemente ar "cunoaste intuitiv" cum sa se comporte unele fata de celelalte.)
Predictiile mecanicii cuantice in acest sens - rafinate prin contributiile matematice ale lui
J. S. Bell - au fost confirmate experimental incepand cu anul 1981, odata cu lucrarile
colectivului condus de A. Aspect. Experimentul mental propus de Einstein si mai tinerii
lui colaboratori pentru a combate mecanica cuantica se dovedea, pana la urma, a fi
catalizatorul descoperirii realitatii corelatiilor non-locale, negata cu obstinatie de eel mai
celebru savant al secolului XX.
Pe de alta parte, este necesar sa se precizeze ca, in conformitate cu teoria cuantica
standard si cu premizele teoriei relativitatii restranse, este imposibila transmiterea de
informatie prin QE (asa-numita teorema a lui Eberhard). Corelatiile de intricare ar putea
fi folosite pentru transmiterea de semnal numai daca, pe un canal diferit si pentru fiecare
act de masurare, observatorul de la cealalta extremitate era informat despre ce
observabila a fost masurata si care dintre valorile ei masurate pot fi pastrate sau rejectate.
Rezultatul privind distributiile valorilor masurate este independent de separarea spatiala
sau temporala a evenimentelor ce constituie fiecare masuratoare. Dar daca separarea
oricaror perechi de masuratori din cele parti ale sistemului compus este de gen spatiu, si
daca teoria relativitatii restranse este valabila, atunci corelatiile de intricare (adica QE) nu
pot fi rezultatul vreunei interactiuni fizice.
Se poate insa face observatia ca, in definitiv, chestiunea esentiala consta in felul
in care intelegem "informatia". S-au propus zeci de definiri ale acestui concept, fara a
exista o acceptiune unanima. Este foarte posibil ca stiinta sa nu fi ajuns inca la o
devoalare exhaustiva a manifestarilor de tip informational, a esentei informatiei si nici a
tuturor formelor prin care informatia poate fi "impartasita" (nu neaparat transmisa prin
semnale fizice) intre diferitele entitati de la nivelurile micro-, mezo- si macro-fizic.
Nu este exclus ca fenomene de tip QE sa fie implicate in procesele acupunctural,
dat fiind faptul ca in doctrina acupunctural;! conceptul de integralitate a organismului ca
si eel de interconectivitate sunt esentiale pentru diagnoza si teapeutica.
3. In Anexa este dat un exemplu concret referitor la modul in care conceptele
fizicii moderne pot ajuta la intelegerea unor mecanisme acupuncturale
4. Unele din cele mai interesante proprietati descrise de fizica cuantica pot fi
explicate in termenii comportamentului colectiv (cooperativ) al atomilor si moleculelor,
asociat de obicei cu un anume tip de ordine la distanta, ce apare eel mai frecvent intr-un
pattern spatial delink. Un tip de ordine la distanta este eel intalnit in superfluiditate si in
supraconductibilitate, si este strans legat de conceptul de coerenta: corelatia de faza la
distanta. Superfluidele si supraconductorii sufera, la temperaturi foarte joase, tranzitii de
faza care le confera, respectiv, vascozitate zero si conductibilitate electrica zero. Cel mai
simpul model care sa descrie acest tip de tranzitie este asa-numita "condensare Bose-
Einstein" a unui gaz cuantic de bosoni (particule cu spin intreg), in care - pe masura
scaderii temperaturii - din ce in ce mai multe particule tree ("condenseaza") intr-o
aceeasi stare cuantica.
La prima vedere, s-ar parea ca tipul acesta de ordine, care apare la temperaturi
foarte scazute, nu este relevant pentru biologie. Totusi, fizicianul britanic Herbert
Frohlich a reusit sa arate ca, in conditii adecvate, care se intalnesc in structurile vii, un
fenomen similar condensarii Bose-Einstein se poate produce in substante ce poseda
moduri longitudinale de vibratii electrice [11]. Daca se furnizeaza energie acestor moduri
vibratorii, se atinge o stare stationara in care continutul energetic al modurilor de vibratie
electrica este mai mare decat la echilibrul termic. Acest exces energetic este "canalizat"
intr-un singur mod de vibratie - ca in condensarea Bose-Einstein - cu conditia ca
furnizarea de energie sa depaseasca o valoare critica. In aceste circumstante, o furnizare
randomizata de energie cu o anumita rata nu mai este complet termalizata, ci este utilizata
partial pentru mentinerea in sistem a unor unde electromagnetic e coerente, prin corelatii
de faza la distanta.
In teoria sa, Frohlich porneste de la constatarile privind proprietatile dielectrice
deosebite ale unor componenti structurali importanti din sistemele vii. Astfel, membrana
celulara este un strat puternic polarizat (de un camp electric foarte intens de ordinul a 10 5
V/m), a carui vibratie genereaza oscilatii electrice cu frecvente de 10 11 - 10 12 Hz. De
asemenea, macromoleculele biologice au proprietati intens dipolare (in special din cauza
legaturilor de hidrogen), conformatiile de tip alfa-helix prezentand oscilatii dipolare
colective in acelasi domeniu de frecvente. Alte surse de oscilatii dipolare din gama
respectiva de frecvente pot fi constituite de electronii nelocalizati din unele regiuni ale
celulei vii.
Pentru astfel de structuri, Frohlich demonstreaza ca, daca anumite conditii sunt
satisfacute, furnizarea de energie (metabolica sau de alt gen) la o rata P conduce la
excitarea coerenta a unui singur mod de vibratie, in cazul in care P depaseste o valoare de
prag Po. Aceasta excitatie poate avea consecinte biologice notabile. Daca, in particular,
efectul biologic consta dintr-un numar de evenimente inlantuite, dintre care numai
unufparticular este stimulat de excitarea coerenta, in vreme ce celelalte sunt
independente de excitare, atunci rata R a efectului depinde de P dupa relatia (dinl8]):
R=[a(P-P ) n ]/[l+b(P-Po) n ]
unde a, b si n > 1 sunt constante pozitive. Daca P M este contributia metabolica la P, iar P m
este o contributie suplimentara externa sau interna (deci P = P M + Pm), si presupunem ca
sistemul biologic este pregatit pentru evenimentul particular prin furnizarea de energie la
o rata P m = Po - p (doar cu putin sub valoarea critica Po), atunci o rata mica P m > p va
declansa evenimentul. Trebuie subliniat in acest context ca energia necesara pentru
raspunsul biologic la un impact extern mic (de exemplu, introducerea unui ac intr-un
punct de acupunctura, sau iradierea acestuia cu o raza laser de mica putere) este
intotdeauna disponibila pentru sistemul biologic; impactul extern nu face decat sa
declanseze evenimentul. Argumente in favoarea teoriei lui Frohlich au fost aduse in
principal de unele rezultate experimentale referitoare la efectele netermice ale
microundelor asupra organismelor biologice.
Bibliografie
1. P. Buckley, F. D. Peat, eds. - „Glimpsing Reality. Ideas in Physics and the Link to
Biology", University of Toronto Press, Toronto, 1997.
2. I. F. Dumitrescu, D. Constantin - „Acupunctura stiintifica moderna", Junimea, Iasi,
1977.
3. I. F. Dumitrescu - „Electronografia. Metode electrografice in biologie si medicina",
Editura Stiintifica, Bucuresti, 1979.
4. C. Ionescu-Targoviste - „Electroacupunctura", Bucuresti, 1984.
5. S. Y. Lo - „The Biophysics Basis for Acupuncture and Health", Dragon Eye Press,
Pasadena, California, 2004.
6. A. C. Ahn - „Electrical properties of acupuncture points and meridians",
BIOELECTROMAGNETICS, vol. 29, 245-56, 2008.
7. Ding-Zhong et. al. - „Wave character and quantum character of acupuncture systems",
INTERNATIONAL JOURNAL OF MEDELLING, IDENTIFICATION AND CONTROL,
vol. 5, no. 3, 2008.
8. D. Constantin- Dulcan - „Inteligenta materiei", Teora, Bucuresti, 1992.
9. C. Zhang, F.-A. Popp, M. Bischof (eds.) - "Current Development in Biophysics",
Hangzou University Press, 1996.
10. A. Goswami - „Universul constient de sine", Orfeu 2000, Bucuresti, 2008.
ll.H. Frohlich (ed.) - "Biological Coherence to External Stimuli", Springer Verlag,
Berlin, Heidelberg, 1988.
Anexa - Undele solitare in fenomenul de propagare a senzatiei pe meridian
Existenta Qi-ului care circula prin meridianele de acupunctura este dovedita, printre
altele, de asa-numitul fenomen de propagare a senzatiei pe meridian (prescurtat FPSM).
Intens studiat in ultimile decenii de cercetatorii chinezi, FPSM consta in aparitia,
consecutiva introducerii acului intr-un punct de acupunctura, a unei senzatii particulare
parestezice si uneori hiperestezice ce se ditribuie pe directia unui meridian sau a mai
multor meridiane ori de-a lungul unor ramuri colaterale viscerale. Mai frecvent constatat
la subiectii bolnavi, FPSM este interpretat ca un semn de reusita diagnostic^ si
terapeutica. Investigatiile extinse pe loturi mari de subiecti au aratat ca viteza FPSM se
inscrie intr-o gama de valori foarte scazute comparativ cu vitezele altor semnale
biologice. Intr-un articol evaluator consacrat FPSM se constata ca "viteza de deplasare a
senzatiei de-a lungul meridianului variazd dupd diversi autori intre 3,3 si 20 cm/s, cu o
medie de 7,521 cm/s" [1].
Daca FPSM este considerat ca o consecinta directa a circulatiei gz-ului, atunci
viteza de propagare a senzatiei de meridian apare ca fund tocmai viteza de deplasare a
Qi-uhxi de-a lungul meridianelor de acupunctura [2]. Prin urmare, in orice model biofizic
care incearca sa expliciteze natura gz'-ului (fie si numai partial), trebuie sa se regaseasca
ordinul de marime al acestei viteze de propagare. In continuare, este prezentata schita
unui asemenea model [3] bazat pe ipoteza undelor solitare (solitonf) generate metabolic
in protofilamentele microtubulillor ce formeaza citoscheletul.
In sens strict matematic, solitonii sunt solutii analitice ale unor ecuatii diferentiale
neliniare speciale. Aceste solutii sunt de tip unda solitara, cu profil localizat si permanent,
care nu se disperseaza si nivi nu se deformeaza prin ciocnire. In sens fizic, solitonul
reprezinta un "pachet" de energie localizat, mobil si auto-suficient din punct de vedere
dinamic intr-un mediu neliniar.
Din cauza dispersiei, o unda obisnuita tinde sa se aplatizeze si sa se imprastie pe
maura ce se deplaseaza. Dimpotriva, un soliton este o unda care nu se imprastie deoarece
efectele de dispersie sunt anulate de alte trasaturi ale miscarii undei. Intr-o unda
obisnuita, diferitele frecvente "calatoresc" indeoendent unele de altele, lipsite de o unitate
organica, fenomenul global fund suma lor. La unda solitara, toate componentele
interationeaza, conferind acestui pachet de unde o unitate organica ce transforma "valul"
intr-un veritabil "obiect". Prin neliniaritate, efectele dispersive se compenseaza,
anulandu-se, iar unda se propaga exact in starea in care s-a generat prin eliberare de
energie. "Obiectul" soliton are in acelasi timp proprietati corpusculare si ondulatorii care
conserva local o concentrare de energie; la nivel microfizic, el este un obiect clasic cu
interpretare cuantica [4].
Microtubulii sunt considerati a fi printre principalii organizatori ai interiorului
celulei vii, asa cum este reflectat de faptul ca celulele raspund la diferitii stimuli prin
reglarea distributiei spatiale a microtubulilor. Asamblati din molecule tubulinice,
microtubulii se gasesc in toate celulele eucariote, participand la diviziunea celulara,
miscarea celulara si mentinerea formei celulare [5]. De regula, microtubulii sunt alcatuiti
din 13 protofilamente cvasiaxiale, iar fiecare proto filament este format din molecule de
tubulina aranjate intr-o asociere de tip head-to-tail. Tubulina este un dimer legat
necovalent, format din doua lanturi de 50 kD partial analoage, dar nu identice: alfa si
beta. Forma geometrica a unui microtubul seamana cu un clindru gol, cu diametral
exterior de cca. 30 nm. Lungimile microtubulilor variaza de la 2 la 100 micrometri, iar
distanta dintre centrii a doua molecule de tubulina de-a lungul unui proto filament este a
= 8 nm.
Presupunand ca sunt n molecule tubulinice (fiecare avand masa m) intr-un
protofilament si notand cu x; pozitia la un moment dat a moleculei de tubulina i iar cu x i0
pozitia de echilibru a aceleiasi molecule (i = l,2,...n), atunci deplasarea yi moleculei fata
de pozitia de echilibru este:
yi = Xi - x i0 (1)
In [6] se arata ca energia de interactiune U dintre doua molecule vecine de tubulina
este data de:
U = 0,5[k(y i -y, 1 )] (2)
unde k este constanta fortei de interactiune. De asemenea, o molecula de tubulina este
supusa interactiunilor cu restul moleculelor de tubulina din microtubul. In acord cu
abordarile din fizica starii solide, aceasta interactiune suplimentara poate fi bine
aproximata (dupa [6]) printr-un potential periodic de forma:
' U'=Uo[l-cos(27iyi/ao)] (3)
in care Uo este semiinaltimea barierei de potential.
O molecula de tubulina legata intr-un protofilament este constransa sa oscileze de-a
lungul axei protofilamentului, astfel incat se poate trata fiecare protofilament ca un sistem
independent, celelalte 12 proto filamente constituind parte a mediului sau inconjurator.
Utilizand relatiile (2) si (3) si formalismul hamiltonian din mecanica teoretica, se deduce
ca ecuatia de miscare pentru molecula i de tubulina dintr-un protofilament este de forma:
myi = k(y i+ i - 2y, +y i+ i) - (2Uo/a )sin(27iyi/a ) (4)
Solutia acestei ecuatii - tinand seama de (1) si fara a mai nota indicii - este:
y = (2a /7i)tan 1 {exp[±(g/L)x - vt] } (5)
unde parametrii g si L sunt dati de relatiile: L 2 = k(a ) 4 /47i 2 Uo, respectiv g 2 = 1/(1 -v 2 /c 2 ),
cu:
c 2 = k(a ) 2 /m (6)
Formula (5) reprezinta expresia matematica a unei unde solitare (sau soliton) a carei
viteza de deplasare este v. In mecanica neliniara, solutia (5) este denumita soliton sau
antisoliton, dupa cum se ia in formula semnul minus, respectiv plus.
Deplasarea y din relatia (5) poate fi considerata ca o functie continua de coordonata
x. In aceste conditii se deduce ca energia E a solitonului este:
E = (4g/7i)[k(a ) 2 Uo] 1/2 (7)
iar largimea w a undei solitare este:
w = (a /27i)[k(a ) 2 /Uo] 1/2 (8)
Pentru calcule numerice sunt necesare valorile lui k si Uo. In [6] se arata ca pentru k
se poate lua valoarea:
k = 45,2-10" 3 N/m (9)
Estimarile pentru Uo sunt mai putin precise; in orice caz, se arata in [6], Uo este cuprins
intre valorile:
Uoi = 100 cal/mol (10)
Uoi = 150 cal/mol (11)
Daca in relatia (7) punem g = 1 (adica v = 0), rezulta energia Eo de formare a
solitonului:
Eo = (4/7i)[k(a ) 2 Uo] 1/2 (12)
10
Introducand in (7) si (8) valoarea lui a si valorile din (9), (10) si (11), se obtin
limitele intre care se incadreaza E si w: Eoi = 0,36 eV, E02 = 0,44 eV, wi = 0,816 nm, W2
= 0,576 nm. In cele ce urmeaza, vom considera valorile medii corespunzatoare, adica:
E = 0,4eV (13)
w = 0,696 nm (14)
Valorile pentru Eo sunt compatibile, desi ceva mai mici, cu cea a energiei eliberate
prin hidroliza GTP, care este de 0,49 eV. Prin urmare, formarea solitonilor in
protofilamente este perfect asigurata metabolic, constatare ce poate fi corelata cu
continua circulatie a Qi-ului in organism in conditii normale.
Relatia (6) exprima de fapt viteza acustica c in protofilament; c este limita
superioara pentru viteza v a solitonului. Prin introducerea valorilor corespunzatoare in
(6), se obtine:
c = 132m/s (15)
Pentru evaluarea vitezei solitonilor in protofilemente, necesara comparatiei cu
viteza gi-ului prin meridiane, sa consideram ca solitonul, imediat dupa formare, capata in
intervalul de timp t (foarte mic) un surplus de energie E', care se adauga lui E , astfel ca:
E' = E - E . Folosind relatia de tip Heisenberg: t-E' = h/2n (unde h este este constanta lui
Planck, egala cu 6,6 10" 34 Js), precum si formulele pentru g, E si E se deduc algebric
relatiile:
E'=E (g-l) (16)
g=l+h/27iE t (17)
v = (c/g)(g 2 -l) 1/2 (18)
Luand viteza solitonului ca: v = w/t, este de observat ca ea trebuie sa fie mai mica
decat viteza acustica data de:
C = W/t a (19)
unde t a este timpul necesar undei acustice pentru a parcurge distanta egala cu w. In mod
evident, t > t a . Introducand in (19) valorile din (14) si (15), se obtine: t a = 5,27-10" 10 s.
Aceasta valoare, impreuna cu (13), (17) si (18), permite estimari ale vitezei v a solitonilor
la diferite valori ale lui t. Cateva dintre ele sunt prezentate in tabelul 2.
Tabelul 2 - Estimari teoretice ale vitezei de propagare a Qi-uui
t,s 8-10" 10
lO" 8
lO" 7
v, cm/s 26,7 7,5 2,36
Dupa cum se poate observa, aceste estimari sunt in buna concordanta cu viteza de
deplasare a Qi-uhxi, asa cum reiese ea din studierea fenomenului de propagare a senzatiei
de-a lungul meridianelor de acupunctura.
Bibliografie
1. P. Barbulescu - "Senzatia de acupunctura (S. A.) §i propagarea senzatiei pe
meridian (P. S. M.) ", REVISTA ROMANA DE ACUPUNCTURA, anul I, nr. 2, 1991.
2. C. L. Zhang - "Electromagnetic Standing Waves as Background of Acupuncture
System ", in: C. L. Zhang, F. A. Popp, M. Bischof (eds.) - "Current Development of
Biophysics", Hangzhou University Press, 1996.
3. I. Mamulas - "Ipoteza solitonilor in acupunctura" , in: T. Caba, T. Caba (eds.) -
"Diagnostic, tratament si puncte noi in acupunctura", Edit. Anandakali, Sibiu, 2000.
11
4. C. Rebbi - "Solitons ", SCIENTIFIC AMERICAN, vol. 240, no., 2, 1979.
5. P. Dustin - "Microtubules", Springer Verlag, Berlin, 1978.
6. K. C. Chou, C. T. Zhang, G. M. Maggiora - "Solitary Wave Dynamics as a
Mechanism for Explaining the Internal Motion During Microtubule Growth",
BIOPOLYMERS, vol. 34, 143-153, 1994.
12
Page updated
Google Sites
Report abuse