Тяжёлая вода (оксид дейтерия) - имеет ту же химическую формулу, что и обычная вода, но вместо атомов водорода содержит два тяжёлых изотопа водорода - атомы дейтерия. Формула тяжёловодородной воды обычно записывается как: D2O или 2H2O. Внешне тяжёлая вода выглядит как обычная - бесцветная жидкость без вкуса и запаха, а вот по своим физико-химическим свойствам и негативному воздействию на организм тяжёлая вода сильно отличается от лёгкой воды.

Лёгкая вода - это вода, очищенная от тяжёлой воды. Изотоп водорода, дейтерий, отличающийся наличием в ядре «лишнего» нейтрона, может образовывать с кислородом молекулу воды. Такая вода, в молекуле которой атом водорода замещён атомом дейтерия, называется тяжёлой. Содержание дейтерия в различных природных водах очень неравномерно. Оно может меняться от 0,03 % (относительно общего количества атомов водорода) - это вода из Антарктического льда, - самая лёгкая природная вода - в ней дейтерия в 1,5 раза меньше, чем в морской воде. Талая снеговая и ледниковая воды в горах и некоторых других регионах Земли также содержат меньше тяжелой воды, чем та, которую мы обычно пьем.

В тонне речной воды содержится 15 г тяжелой воды из расчёта 0,015%. За 70 лет потребления 3 л питьевой воды в день через организм человека пройдет около 80 тонн воды, содержащей 10-12 кг дейтерия и значительное количество коррелирующих с ним изотопов водорода - трития 3Н и кислорода 18О.

Тритий - бета-радиоактивный элемент с периодом полураспада 12,26 лет. Он образуется под действием жёсткого радио- и нейтронного излучения в реакторах. В земных условиях тритий зарождается в высоких слоях атмосферы, где идут природные ядерные реакции. Он является одним из продуктов бомбардировки атомов азота нейтронами космического излучения. Ежеминутно на каждый квадратный сантиметр земной поверхности падают 8-9 атомов трития.

В небольших количествах сверхтяжелая (тритиевая) вода попадает на Землю в составе осадков. Во всей гидросфере одновременно насчитывается лишь около 20 кг Т20.

Тритиевая вода распределена неравномерно: в материковых водоемах ее больше, чем в океанах; в полярных океанских водах ее больше, чем в экваториальных. По своим свойствам сверхтяжелая вода еще заметнее отличается от обычной: кипит при 104°С, замерзает при 4...9°С, имеет плотность 1,33 г/см3.

Тяжёлокислородная вода 1Н218О содержится в обычной питьевой воде в гораздо большей концентрации, чем тяжёлая вода - примерно 0,1%. Хотя по своим физическим свойствам тяжелокислородная вода меньше отличается от обычной, чем тяжеловодородная. Получают ее в основном перегонкой природной воды и используют для изотопных исследований обмена веществ.

 Такое значительное количество тяжелых и радиоактивных изотопов водорода и кислорода в составе воды, являющейся матрицей жизни, уже к наступлению половой зрелости человека повреждает его гены, вызывает различные болезни, рак, инициирует старение организма.

Массивное повреждение генофонда радиоактивными и тяжелыми изотопами водорода и кислорода воды может вызвать вымирание видов растений, животных и человека. По мнению многих учёных, человеку даже грозит вымирание, если он не перейдет на употребление лёгкой воды, обедненной радиоактивными и тяжелыми изотопами 18О и 2Н. Именно поэтому в начале XXI-го века среди учёных раздались голоса о полном исключении тяжёлых изотопов дейтерия 2Н и кислорода 18О из потребляемой питьевой воды.

Удаление тяжёлых изотопов дейтерия и кислорода из обычной питьевой воды - задача непростая. Она достигается различными физико-химическими методами - изотопным обменом, электролизом, вакуумной заморозкой с последующим оттаиванием, ректификацией, центрифугированием. Об этих методах неоднократно говорилось на нашем сайте. Теперь поговорим о лёгкой воде.

Лёгкая вода является побочным продуктом производства тяжёлой воды, используемой в атомной промышленности в качестве замедлителя нейтронов. В последние годы в связи с исследованиями, доказывающими чрезвычайную полезность лёгкой воды (см., например, www.langvey.ru) для организма человека, особенно для профилактики и лечения онкологических заболеваний, на отечественном рынке появилась лёгкая вода, предназначенная для питья. Содержание в ней дейтерия, определяющее её качество и стоимость, изменяется от 25 ppm (миллионные доли) ступенями по 20-30 ppm. В связи с высокой трудоёмкостью производства, литр лёгкой воды на рынке стоит от нескольких десятков долларов США и выше.

Чем же так вреден дейтерий и почему его необходимо извлекать из воды? Дело в том, что среди всех стабильных изотопов изотопные эффекты дейтерия на живые организмы самые высокие. А любая природная вода и напитки на ее основе, как известно, содержат до 300 мг/л тяжелой воды, которая по своим биологическим свойствам значительно отличается от обычной воды.

По химическим свойствам дейтерий идентичен атому водорода и при попадании в организм способен замещать его во всех жизненно важных соединениях, в том числе цепочках РНК и ДНК. Это может привести к сбоям в работе различных систем организма, поскольку биологически такая замена является далеко не равноценной.  

Тяжелая вода заметно отличается от обычной воды по своим свойствам. Реакции с тяжелой водой протекают медленнее, чем с обычной, константы диссоциации молекулы тяжёлой воды меньше таковых для обычной воды. Молекулы тяжёловодородной воды были впервые обнаружены в природной воде Гарольдом Юри в 1932 году году. А уже в 1933 году Гильберт Льюис получил чистую тяжёловодородную воду путём электролиза обычной воды.

В природных водах соотношение между тяжёлой и обычной водой составляет 1:5500 (в предположении, что весь дейтерий находится в виде тяжёлой воды D2O, хотя на самом деле он частично находится в составе полутяжёлой воды HDO).

Тяжёлая вода токсична в больших концентрациях, химические реакции в её среде проходят несколько медленнее, по сравнению с обычной водой, водородные связи с участием дейтерия несколько сильнее обычных. Эксперименты над млекопитающими показали, что замещение 25% водорода в тканях дейтерием приводит к стерильности, более высокие концентрации приводят к быстрой гибели животного. Однако некоторые микроорганизмы способны жить в 70%-ной тяжёлой воде) (простейшие) и даже в чистой тяжёлой воде (бактерии).

С первых экспериментов американца Креспи и Даболла в 1940-х годах прошлого века, вплоть до конца 90-х годов установилось устойчивое представление, что тяжёлая вода несовместима с жизнью и что высокие концентрации тяжёлой воды могут приводить к ингибированию многих жизненно-важных мутаций, включая блокировку митоза в стадии профазы, и даже в некоторых случаях вызывать спонтанные мутации.

Клетки животных способны выдерживать до 25-30% тяжёлой воды в среде, растений (50%), а клетки простейших микроорганизмов способны жить на 80% тяжелой воде. Однако, потом было доказано, что многие организмы могут быть адаптированы к росту на тяжёлой воде.

Тяжёлая вода высокой концентрации токсична для организма; химические реакции в её среде проходят медленнее, по сравнению с обычной водой, водородные связи с участием дейтерия несколько сильнее обычных.

Тем не менее тяжелая вода играет значительную роль в различных биологических процессах. Систематическое изучение ее воздействия на животных и растения начато сравнительно недавно. Различные исследователи независимо друг от друга установили, что тяжелая вода действует отрицательно на жизненные функции организмов; это происходит даже при использовании обычной природной воды с повышенным содержанием тяжелой воды.

Влияние концентрации дейтерия на рост высших растений

 

Рис. Выживаемость различных организмов в воде с различными концентрациями дейтерия

Подопытных животных поили водой, 1/3 часть которой была заменена водой состава HDO. Через недолгое время начиналось расстройство обмена веществ животных, разрушались почки. При увеличении доли тяжелой воды животные погибали.

На развитие высших растений тяжелая вода также действует угнетающе; если их поливать водой, на половину состоящей из тяжелой воды, рост прекращается.

Рис. Поливка помидорной рассады 30, 50 и 60%-ной тяжёлой водой ингибирует рост растения (по данным Креспи и Катца, 1972).

Как было показано нами, способность к адаптации в высоких концентрациях тяжёлой воды связана с эволюционным уровнем организации, т. е. чем ниже уровень развития живого, тем выше способность к адаптации (О.В. Мосин, Д.А. Складнев, В.И. Швец, 1996).

Давно замечено, что адаптация к тяжёлой воде проходит легче при постепенном увеличении содержания дейтерия в среде (Денько Е.И, 1970), так как чувствительность к тяжёлой воде разных ключевых систем различна. Практически даже высокодейтерированные среды содержат протоны от 0,2-10%. Возможно, что остаточные протоны в момент адаптации к тяжёлой воде облегчают перестройку к изменившимся условиям, встраиваясь именно в те участки, которые наиболее чувствительны к замене. Таким образом, клетка использует любую возможность ассимиляции лёгких протонов из среды.

Эти данные свидетельствуют о том, что организм, потребляя тяжёлую воду, реализует лабильные адаптивные механизмы, которые способствуют функциональной реорганизации работы жизненно-важных систем в тяжёлой воде. Это продемонстрировали наши исследования (О.В. Мосин, Д.А. Складнев, В.И. Швец, 2001). Так, например, нормальному биосинтезу и функционированию в тяжёлой воде таких биологически активных соединений, как нуклеиновые кислоты и белки способствует поддержание их структуры посредством формирования водородных (дейтериевых) связей в молекулах. Связи, сформированные атомами дейтерия различаются по прочности и энергии от аналогичных водородных связей. Различия в нуклеарной массе атома водорода и дейтерия косвенно могут служить причиной различий в синтезах нуклеиновых кислот, которые могут приводить в свою очередь к структурным различиям и, следовательно, к функциональным изменениям в клетке.

Ферментативные функции и структура синтезируемых белков также изменяются при росте клеток на тяжёлой воде, что может отразиться на процессах метаболизма и деления клетки.

Как было показано нашими исследованиями, причинами гибели клеток на тяжёлой воде могут быть изменения соотношения основных метаболитов в процессе адаптации. Клетки высших организмов погибают при содержании тяжёлой воды в составе тела свыше 30%, но микроорганизмы, легко приспосабливающиеся к резким изменениям среды обитания, способны жить и размножаться даже в 98%-ной тяжёлой воды (Мосин О.В, 1996).

Производство тяжёлой воды очень энергоёмко, поэтому её стоимость довольно высока (ориентировочно 250-300 долларов за литр). Тяжёлая вода накапливается в остатке электролита при многократном электролизе воды. На открытом воздухе тяжёлая вода быстро поглощает пары обычной воды, поэтому можно сказать, что она гигроскопична.

Физические свойства обычной и тяжёлой воды

Важнейшим свойством тяжёлой воды является то, что она практически не поглощает нейтроны, поэтому используется в ядерных реакторах для торможения нейтронов и в качестве теплоносителя. Она используется также в качестве изотопного индикатора в химии и биологии. В физике элементарных частиц тяжёлая вода используется для детектирования нейтрино; так, крупнейший детектор солнечных нейтрино в Канаде содержит 1 килотонну тяжёлой воды.

Говоря об изотопных разновидносях воды необходимо подчеркнуть, что существует также и полутяжёлая (или дейтериевая) вода, у которой только один атом водорода замещен дейтерием. Формулу такой воды записывают так: DHO.

Термин тяжёлая вода применяют также по отношению к воде, у которой любой из атомов заменен тяжёлым изотопом:

- к тяжёлокислородной воде (в ней лёгкий изотоп кислорода 16O замещен тяжёлыми изотопами 17O или 18O),

- к тритиевой и сверхтяжёлой воде (содержащей вместо атомов 1H его радиоактивный изотоп тритий 3H).

Сверхтяжелую воду применяют в термоядерных реакциях. Она удобнее дейтериевой, так как чувствительнее в определении.

Перечень изотопов водорода не кончается тритием. Искусственно получены и более тяжелые изотопы 4H и 5H,тоже радиоактивные.

Если подсчитать все возможные различные соединения с общей формулой Н2О, то общее количество возможных «тяжёлых вод» достигнет 48. Из них 39 вариантов - радиоактивные, а стабильных вариантов всего девять:

Н2 6O, Н217O, Н218O, HD16O, HD17O, HD18O, D216O, D217O, D218O.

Таким образом, возможно существование молекул воды, в которых содержатся любые из пяти водородных изотопов в любом сочетании.

Этим не исчерпывается сложность изотопного состава воды. Существуют также изотопы кислорода. В периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева значится всем известный кислород 16O. Существуют еще два природных изотопа кислорода - 17O и 18O. В природных водах в среднем на каждые 10 тысяч атомов изотопа 16O приходится 4 атома изотопа 17O и 20 атомов изотопа 18O.

По физическим свойствам тяжелокислородная вода меньше отличается от обычной, чем тяжеловодородная. Получают ее в основном перегонкой природной воды и используют как источник препаратов с меченым кислородом.

Помимо природных, существуют и шесть искусственно созданных изотопов кислорода. Как и искусственные изотопы водорода, они недолговечны и радиоактивны. Из них: 13O, 14O и 15O - легкие, 19O и 20O - тяжелые, а сверхтяжелый изотоп - 24O получен в 1970 году.

Существование пяти водородных и девяти кислородных изотопов говорит о том, что изотопных разновидностей воды может быть 135.

Наиболее распространены в природе 9 устойчивых разновидностей воды.

Основную массу природной воды - свыше 99% - составляет протиевая вода - 1H216O. Тяжелокислородных вод намного меньше: 1H218O - десятые доли процента.

1H217O - сотые доли от общего количества природных вод. Только миллионные доли процента составляет тяжелая вода D2O, зато в форме 1HDO тяжелой воды в природных водах содержится уже заметное количество.

Еще реже, чем D2O, встречаются и девять радиоактивных естественных видов воды, содержащих тритий.

Классической водой следует считать протиевую воду 1H216O в чистом виде, то есть без малейших примесей остальных 134 изотопных разновидностей. И хотя содержание протиевой воды в природе значительно превосходит содержание всех остальных вместе взятых видов, чистой 1H216O в естественных условиях не существует. Во всем мире такую воду можно отыскать лишь в немногих специальных лабораториях. Ее получают очень сложным путем и хранят с величайшими предосторожностями. Для получения чистой 1H216O ведут очень тонкую, многостадийную очистку природных вод или синтезируют воду из исходных элементов 1H2 и 16O, которые предварительно тщательно очищают от изотопных примесей. Такую воду применяют в экспериментах и процессах, требующих исключительной чистоты химических реактивов.

Теперь поговорим о протии и лёгкой воде. Учёные считают, что гравитационное поле Земли - недостаточно сильно для удержания 1Н, и наша планета постепенно теряет протий в результате его диссоциации в межпланетное пространство. Протий улетучивается быстрее тяжелого дейтерия. По мнению некоторых исследований, в течение геологического времени должно происходить накопление дейтерия в атмосфере и в поверхностных водах.

На нашей планете осуществляется гигантский испарительно-конденсационный процесс получения протиевой воды и обогащения его туч и облаков. В горах из них на одних склонах проливается преимущественно дейтерированая вода, на других - вода, обогащенная протием. В организме животных изотопный состав воды близок к составу дождевых вод в местах обитания. Для человека существенные коррективы в эту зависимость вносят овощи и фрукты, выращенные в других климато-географических условиях. Так, тропические фрукты, выращенные близко к экватору, имеют более низкие величины 2Н и 18О. Весь дейтерий в обычной воде находится в форме НDО, а не D2О. Этиловый спирт также хороший накопитель дейтерия.

Теперь понятно, почему так важно очищать воду от тяжёлых изотопов и, в первую очередь от дейтерия, трития и 18О. Однако, эффективной очистки отработанной тяжёлой воды, загрязнённой тритием и другими тяжёлыми изотопами до последнего времени не существовало. Поэтому утилизация отработанной тяжёлой воды в атомной промышленности представляла серьёзную экологическую проблему, сдерживающую внедрение новых более эффективных типов ядерных реакторов.

Раннее на нашем сайте уже сообщалось о методах промышленного получения воды со сниженным содержанием дейтерия методам вакуумного замораживания-испарения и электролиза.....

Промышленная технология глубокой очистки воды от дейтерия и трития методом колоночной ректификации была разработана в 2004 году Виктором Ивановичем Петриком.

Ректификация воды - сложный массообменный процесс, который осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами - насадками или тарелками. В процессе ректификации воды происходит непрерывный обмен между движущимся относительно друг друга молекул жидкой и паровой фазы. При этом жидкая фаза обогащается более высококипящим компонентом, а паровая фаза - более низкокипящим - тяжёлой водой и другими тяжёлыми изотопами трития 3Н и кислорода 18О. В большинстве случаев ректификацию осуществляют в противоточных колонных аппаратах с различными контактными элементами  - насадками или тарелками. Процесс массообмена происходит по всей высоте колонны между стекающей вниз флегмой и поднимающимся вверх паром. Что интенсифицировать процесс массообмена применяют контактные элементы - насадки и тарелки, что позволяет увеличить поверхность массообмена. В случае применения насадки жидкость стекает тонкой пленкой по ее поверхности, в случае применения тарелок пар проходит через слой жидкости на поверхности тарелок.

Рис. Схема ректификационной колонны

Рис. Диаграмма кипения воды.

I - лед. II - вода. III - водяной пар.

Расчет ректификационной колонны производится по диаграмме кипения воды для заданных параметров ректификации - состава исходной воды, кубового остатка, дистиллята, производительности и рабочем давлении в колонне. Затем подбирается тип тарелок, определяется скорость пара, диаметр колонны, коэффициенты массопередачи, высота колонны, гидравлическое сопротивление тарелок. После этого проводится расчет эксплуатационных свойств, а также экономические показатели использования ректификационной колонны. На практике для более глубокой очистки воды от изотопов используется не одна ректификационная колонная, а целая серия - батарея колонн из 20 отдельных колонн.

Лёгкая питьевая вода «Лангвей» производится с различным остаточным содержанием дейтерия (от 125 до 50 ppm). Она фасуется в бутылки ПЭТ емкостью 0,55 л и 1,5 л) и предназначена для питья и приготовления пищи. На основании клинических испытаний, проведенных в Российском Научном Центре восстановительной медицины и урортологии и в Институте красоты, легкая питьевая вода «Лангвей» рекомендована в качестве ежедневного напитка для нормализации углеводного и липидного обмена, артериального давления, коррекции веса, улучшения работы желудочно-кишечного тракта, увеличения скорости водообмена и выведения шлаков и токсинов из организма.

Таблица. Сравнительная характеристика легкой питьевой воды "Лангвей" и минеральных вод известных марок

Подобная технология позволяет произвести очистку природной воды от дейтерия до рекордных величин порядка 1-2 ppm. Это по-настоящему химически чистая лёгкая вода заданного изотопного состава. Кроме того, производительность очистки воды этим методом на порядок величин выше любого другого способа, что, соответственно, снижает ее стоимость. При широкомасштабном производстве лёгкой воды, в будущем она станет доступной любому человеку.  

В настоящее время компания по производству лёгкой воды Лангвэй - это динамично развивающаяся на российском рынке компания, которая использует современные научные разработки наших и зарубежных учёных.  

Сейчас работы по улучшению качества воды ведутся во всех странах мира. Однако существующие очистительные сооружения и технологии водоподготовки не справляются со своими задачами. Поэтому и возникли различные способы и устройства для изотопной очистки питьевой воды от дейтерия. В общих чертах все эти устройства, какой бы совершенной ни была очистка, ничего не могут поделать с генетической памятью воды, проявляющемся в способности воды сохранять след действия на ее молекулярную структуру всех примесных соединений, в том числе изотопов.

Это не простая задача. Тем не менее многолетний труд, огромное количество экспериментов и технологических построений привели учёных к цели: получению лёгкой воды кристальной чистоты с глубокой очисткой от дейтерия, оптимальным минеральным составом и природной структурой, полученной в результате глубокой ректификации.

В будущих экспериментах планируется, что космонавты в межпланетных полетах будут пить в Космосе "легкую воду" - воду, из которой удалены тяжелые изотопы водорода и кислорода и обладающую положительным биологическим эффектами, в частности, защищающие организм от радиации.

Как сообщил на конференции в Москве, посвященной разработке систем жизнеобеспечения для космических полетов, профессор Института медико-биологических проблем Юрий Синяк, исследования показали, что "легкая вода", где дейтерий и тяжелый кислород отсутствуют или их содержание значительно снижено, напротив, обладают целым рядом полезных биологических свойств.

В экспериментах в институте медико-биологических проблем было показано, что легкая вода защищает от радиации: мыши, получившие значительную дозу облучения, имели больший срок жизни, если они пили легкую воду.

Кроме того, было обнаружено противоопухолевые свойства легкой воды - эксперименты показали, что она замедляет рост некоторых типов опухолей.

В опытах на японских перепелах птицы, получавшие лёгкую воду, имели больший вес.

Профессор Синяк пояснил, что для космических полетов особенно важны противорадиационные свойства легкой воды. "Если мы летим на Марс, там же нет защитных магнитных поясов (Земля защищена от космических лучей своим магнитным полем), поэтому там будет опасность намного выше для космонавтов, нужно искать методы и химические, и механические, методы снижения радиационных воздействий", - сказал профессор. Также он подчеркнул, что "все, что в космосе достигнуто, применимо и на Земле". Вместе с тем он отметил, что бездейтериевая вода - все же не лекарство. "Оно не является каким-то кардинальным средством, но помогает организму бороться", - пояснил он.

Лёгкая вода - это сложный по своей структуре и составу продукт, оказывающий полифизиологическое действие на организм человека. В этой связи важно оценить, какое влияние на организм окажет очистка питьевой воды от тяжелых молекул при сохранении всех других компонентов воды на регламентируемых гигиеническими нормативами уровнях. Учитывая роль воды в организме и известные изотопные эффекты тяжелой воды, и результаты, полученные по легкой воде, можно ожидать, что наибольший эффект такая очистка может оказать на свойства биологических мембран, регуляторные системы и энергетический аппарат живой клетки. Хорошо известно, например, что под влиянием тяжелой воды ингибируется инициируемый глюкозой выход инсулина из ткани поджелудочной железы и островков Лангерганса, уменьшается скорость поглощения кислорода митохондриями клеток.

Легкая вода - это природная вода, частично или полностью очищенная от тяжелой воды и благодаря такой очистке, приобретающая уникальные свойства.

Основное действие, оказываемое легкой питьевой водой на человеческий организм - постепенное снижение содержания дейтерия в жидкостях тела за счёт реакций изотопного обмена. Анализ полученных результатов позволяет говорить о том, что очистка воды организма от тяжелой воды с помощью легкой питьевой воды позволяет улучшить работу важнейших систем организма.

Ежедневное употребление легкой питьевой воды позволяет естественным образом снизить содержание тяжелой воды в организме человека за счёт реакций изотопного обмена. Такая уникальная очистка нормализует работу клеточных мембран, улучшает общее самочувствие, повышает работоспособность, увеличивает энергетические ресурсы организма, способствует быстрому восстановлению организма после больших физических нагрузок.

Уникальные свойства легкой питьевой воды подтверждены исследованиями и клиническими испытаниями.

Легкая питьевая вода:

- нормализует обмен веществ и артериальное давление;

- снижает содержание сахара в крови у больных сахарным диабетом II типа;

- эффективно очищает организм от токсинов и шлаков;

- способствует быстрому заживлению и восстановлению костных и мышечных тканей после травм;

- обладает противовоспалительным действием;

- усиливает действие лекарственных препаратов;

- способствует коррекции веса;

-защищает клетки от радиации;

- быстро устраняет признаки посталкогольной абстиненции;

По результатам клинических испытаний рекомендуемый минимальный курс приема воды - 1 месяц (по результатам клинических испытаний).

Пониженное содержание дейтерия в воде стимулирует жизненные процессы. Такие данные впервые получили Бердышев Г.Д., Варнавский И.Н. Они долгое время наблюдали за растениями и животными, потреблявшими воду, в которой содержалось дейтерия на 25% ниже нормы. Оказалось, что, потребляя такую воду, свиньи, крысы и мыши дали потомство, гораздо многочисленнее и крупнее обычного, яйценоскость кур поднялась вдвое, пшеница созрела раньше и дала более высокий урожай.

Первые результаты изучения тяжелой воды показывают, сколько необычных свойств таит такое обыкновенное вещество, как вода.

Российские исследователи давно обнаружили, что тяжелая вода тормозит рост бактерий, водорослей, грибов, высших растений и культуры тканей животных. А вот вода со сниженной до 30% концентрацией дейтерия (так называемая "облегчённая вода" вода) способствует увеличению биомассы и количества семян, ускоряет развитие половых органов и стимулирует сперматогенез у птиц.

За рубежом пробовали поить тяжелой водой мышей со злокачественными опухолями. Но та вода оказалась по настоящему мертвой: и опухоли губила, и мышей. Различные исследователи установили, что тяжелая вода действует отрицательно на растительные и живые организмы. Подопытных собак, крыс и мышей поили водой, треть которой была заменена тяжелой водой. Через некоторое время начиналось расстройство обмена веществ животных, разрушались почки. При увеличении доли тяжелой воды животные погибали. И наоборот, снижение содержания дейтерия на 25% ниже нормы в воде, которую давали животным, благотворно сказалось на их развитии: свиньи, крысы и мыши дали потомство, во много раз многочисленнее и крупнее обычного, а яйценосность кур поднялась вдвое.

Тогда учёные во главе с профессором Г.Д. Бердышевым взялись за свободную от дейтерия лёгкую воду. Эксперименты проводили на 3 моделях перевиваемых опухолей: карцинома легких Льюис, быстро растущая саркома матки и рак шейки матки, который развивается медленно. Лёгкую бездейтериевую воду исследователи получали по специальной технологии электролизом дистиллированной воды. В опытных группах животные с перевитыми опухолями получали воду с пониженным содержанием дейтерия, в контрольных группах - обычную. Животные начали пить лёгкую и контрольную обычную воду в день перевивки опухоли и получали ее до последнего дня жизни.

Лёгкая вода с пониженным содержанием дейтерия задерживала появление первых узелков на месте перевивки рака шейки матки. Однако, на время возникновения узелков других типов опухоли облегченная вода не действовала. Но во всех опытных группах с тяжёлой водой, начиная с первого дня измерений и практически до завершения эксперимента, объем опухолей был меньше, чем в контрольной группе.

К сожалению, хотя тяжёлая вода и тормозит развитие всех исследованных опухолей, жизнь экспериментальным мышам она не продлевает. Попадая в организм, тяжелая вода может стать причиной нарушений обмена веществ, работы почек, гормональной регуляции и снижения иммунитета. При этом при попадании клеток в дейтерированную тяжёловодородную среду из них не только исчезает протонированная вода за счет реакции обмена Н2О-D2О, но и происходит быстрый H±D обмен в гидроксильных, сульфгидрильных и аминогруппах всех органических соединений, включая белки, нуклеиновые кислоты, липиды, сахара. Только С-Н-связь не подвергается обмену и соединения типа С-D синтезируются «de поvo».

Интересно, что после обмена H±D ферменты не прекращают своей функции (Themson et al., 1966; Денько, 1974), но изменения в результате изотопного замещения за счет первичного и вторичного изотопных эффектов (Thomson, 1963; Halevy, 1963), а также действие тяжёлой воды как растворителя (большая структурированность и вязкость по сравнению с обычной водой) приводят к изменению скоростей (замедлению) и специфичности ферментативных реакций в тяжёлой воде.

При больших концентрациях тяжелой воды (дейтерия) в организме подавляются углеводный обмен и синтез нуклеиновых кислот.

Присутствие дейтерия в биологических системах приводит к изменениям структуры и свойствам жизненно-важных макромолекул таких как дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и белки. При этом различают первичные и вторичные изотопные эффекты дейтерия в зависимости от того, какое положение занимает атом дейтерия в молекуле. Наиболее важными для структуры макромолекулы связи являются динамические короткоживущие водородные (дейтериевые) связи. Они формируются между соседними атомами дейтерия (водорода) и гетероатомами кислорода, углерода, азота, серы и т.д. и играют главную роль в поддержании пространственной структуры макромолекулярных цепей и как эти структуры взаимодействуют с другими соседними макромолекулярными структурами, а также с тяжелой водной окружающей среды.

Структурно-динамические свойства клеточной мембраны, которые в большинстве зависят от качественного и количественного состава липидов, также могут изменяться в присутствии тяжёлой воды. Полученный результат объясняется тем, что клеточная мембрана является одной из первых органелл клетки, которая испытывает воздействие тяжёлой воды, и тем самым компенсирует реалогические параметры мембраны (вязкость, текучесть, структурированность) изменением количественного и качественного состава липидов.

Эффекты, наблюдаемые при адаптации к тяжёлой воде связаны с образованием в тяжёлой воде конформаций молекул с иными структурно-динамическими свойствами, чем конформаций, образованных с участием водорода, и поэтому имеющих другую активность и биологические свойства. Так, по теории абсолютных скоростей разрыв СH-связей может происходить быстрее, чем СD-связей, подвижность иона D+ меньше, чем подвижность Н+, константа ионизации тяжёлой воды меньше константы ионизации обычной воды. Всё это отражается на кинетике химической связи и скорости химических реакций в тяжёлой воде.

Количество дейтерия в природной воде сопоставимо с содержанием таких важных микроэлементов, как натрий и калий, и намного превышает допустимый уровень загрязнения воды железом, алюминием, хромом и медью вместе взятыми. Хорошо известно, что даже незначительные колебания содержания микроэлементов в воде, могут серьезно повлиять на здоровье человека. Дейтерий в этом смысле не оказался исключением. По данным профессора Г.Д. Бердышева, даже неглубокая (на 5 - 10%) очистка воды от дейтерия (тяжелой воды) способна значительно улучшить ее, придавая воде иммуностимулирующие и омолаживающие свойства, не говоря уже о глубокой очитке воды.

В ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем» РАН был проведен уникальный 240-суточный эксперимент по изучению изменений изотопного состава биогенных химических элементов в организме человека. Оказалось, что в условиях сильного стресса и вредных внешних воздействий наш организм, в первую очередь, «избавляется» от тяжелых изотопов, в том числе дейтерия и кислорода-18. Это означает, что для повышения жизненных сил и мобилизации их на борьбу с неблагоприятными вешними воздействиями, нам необходимо очищать организм от тяжелых изотопов так же, как мы очищаем его от шлаков. Очевидно, что именно с такой очисткой связано и положительное влияние легкой воды на человека.

В Японии, США и некоторых других странах легкую воду используют для профилактики опухолевых заболеваний. При этом снижение риска заболеваний раком при регулярном употреблении легкой воды напрямую связывают с очисткой организма от дейтерия.

Основные свойства легкой воды:

 Легкая вода обладает меньшей вязкостью, чем природная вода. Это позволяет ей легче проникать через клеточные мембраны и повысить скорость водообмена в организме

 Растворимость веществ в легкой воде выше, чем в природной, что дает ей возможность более полно и быстро выводить продукты метаболизма из организма, очищая его при этом от солей тяжелых металлов, токсинов и других вредных веществ

 Скорость ферментативных (каталитических) реакций в легкой воде выше, чем в   обычной   воде. Это позволяет интенсифицировать обменные процессы и помогает организму быстрее восстанавливаться после больших нагрузок

 Легкая вода позволяет естественным образом, без применения каких-либо фармацевтических средств, существенно повысить энергетические ресурсы организма. Как показали исследования лаборатории мембранологии Научного центра здоровья детей РАМН, в легкой воде значительно (на 30%) вырастает уровень АТФ в клетках. При этом клетки более активно сопротивляются воздействию на них различных ядов. Так, при действии на клетку химических веществ, подавляющих дыхание клеток, выживаемость клеток в легкой воде через час оказывается в 2 раза выше, чем в бидистилляте.

 При действии на животных у-облучения в дозе LD50, было обнаружено, что выживаемость животных, употреблявших в течение 15 дней перед облучением легкую воду, в 2,5 раза выше, чем в контрольной группе, что указывает на сильные радиопротекторные свойства легкой воды. Это означает, что употребление «легкой» воды для жителей больших городов, в условиях повышенного фона радиации, является безусловно полезным.

Таким образом, спектр действия легкой воды очень широк. Дело в том, что при регулярном потреблении легкой воды происходит постепенная очистка всего организма от тяжелой воды. Это сопровождается увеличением функциональной активности клеток, органов и различных систем организма. Происходит нормализация обменных процессов, увеличиваются защитные силы и устойчивость организма к повреждающим воздействиям. Скорость очистки организма от тяжелой воды зависит от массы тела человека и количества потребляемой легкой воды.

На примере человека весом 75 кг показано, как изменяется содержание тяжелой воды в организме при начальном стандартном уровне 145 относительных единиц.

Известно, что больше всего долгожителей в нашей стране живет в Дагестане и Якутии - 353 и 324 человека на миллион жителей, в то время как в среднем по России - только 8 человек. Отметим, что более легкая питьевая вода в этих регионах естественным образом уменьшает содержание тяжелой воды в организме до 130 единиц.

Радиопротекторные свойства легкой воды впервые обнаружены Варнавским И.Н. в экспериментах на Drosophila melanogaster. Потом радиопротекторное действие легкой воды было зарегистрировано при облучении мышей с использованием кобальтовой пушки. Выживаемость животных опытной группы, принимавших легкую воду (30ррm) в течение 15 дней перед облучением, оказалась в 2,5 раза выше, чем в контрольной группе (доза облучения 850 R). При этом было обнаружено, что у выживших мышей опытной группы количество лейкоцитов и эритроцитов осталось в пределах нормы, в то время как в контрольной группе оно значительно сократилось. Использование легкой воды больными раком во время или после сеансов лучевой терапии позволяет улучшить состав крови, остановить выпадение волос и снять приступы тошноты после сеансов.

Иммуномодулирующие свойства легкой воды обнаружены в экспериментах с искусственно вызванными воспалениями и экспериментальными инфекциями у лабораторных животных с ослабленным иммунитетом и в экспериментах на Drosophila melanogaster.

Противоопухолевые свойства легкой воды впервые были обнаружены в 1993 году венгерским микробиологом Г. Шомлаи. В ходе дальнейших экспериментов было установлено, что:

1) в среде с более низким, чем природное, содержанием дейтерия деление опухолевых клеток MCF-7 (аденокарцинома молочных желез) начинается с задержкой на 5-10 часов; 2) почти у 60% мышей с подавленным иммунитетом и пересаженными грудными человеческими опухолями MDA и MCF-7 прием легкой воды (30 ppm) вызвал полную регрессию опухолей;

3) у мышей с пересаженными опухолями РС-3 (человеческая опухоль простаты) прием легкой воды (90 ppm) позволил увеличить уровень выживаемости на 40%, при этом соотношение числа делящихся клеток к погибшим в опухолях животных опытной группы составляло 1,5:3, а контрольной группе - 3,6:1.

Исследования легкой воды в Московском научно-исследовательском онкологическом институте им. Герцена П.А. (in vitro) и НИИ Канцерогенеза Российского Онкологического Научного центра им. Н.Н. Блохина РАМН (in vivo) (совместно с Государственным научным центром РФ «Институт медико-биологических проблем») подтвердили тормозящие эффекты легкой воды на процессы размножения опухолевых клеток и рост опухолей.

Лёгкая вода - это сложный по своей структуре и составу лёгкий изотопный продукт, оказывающий полифизиологическое действие на организм человека. В этой связи важно было оценить, какое влияние на организм окажет очистка питьевой воды от тяжелых молекул при сохранении всех других компонентов воды на регламентируемых гигиеническими нормативами уровнях. Учитывая роль воды в организме и известные изотопные эффекты тяжелой воды, и результаты, полученные по легкой воде, можно было ожидать, что наибольший эффект такая очистка может оказать на свойства биологических мембран, регуляторные системы и энергетический аппарат живой клетки. Хорошо известно, например, что под влиянием тяжелой воды ингибируется инициируемый глюкозой выход инсулина из ткани поджелудочной железы и островков Лангерганса, уменьшается скорость поглощения кислорода митохондриями клеток.

Для изучения влияния легкой питьевой воды на организм человека в отделе эндокринологии РНЦ восстановительной медицины и курортологии МЗ РФ были проведены клинические испытания легкой питьевой воды «Лангвей-100». В испытаниях участвовали 50 пациентов, больных сахарным диабетом (СД) I и II типа, и 40 пациентов с различными проявлениями метаболического синдрома.

Клинические испытания проводились в рамках простого слепого исследования, где в качестве плацебо использовалась питьевая вода «Софринская», близкая по солевому и микроэлементному составу к испытываемой воде. Вся вода давалась больным в одинаковой упаковке без этикеток. В опытных группах пациенты получали базовую терапию и легкую воду «Лангвей-100» (1 литр в сутки), в контрольных - базовую терапию и воду плацебо.

В ходе испытаний воды на больных с различными проявлениями метаболического синдрома было обнаружено, что исследуемая вода оказывает достоверное гипогликемическое, гиполипидимическое и гипотензивное действие на организм обследованных больных. Это означает, что вода с пониженным, по отношению к природному уровню, содержанием дейтерия и кислорода-18 оказывает воздействие, в первую очередь, на обменные процессы.

У 34 (85%) больных было выявлено повышение концентрации конечного продукта перекисного окисления липидов - малонового диальдегида. В среднем эта величина составляла 7,8 мкмоль, что больше нормы более, чем на 47%. После курса приема легкой воды концентрация малонового диальдегида снизилась в среднем на 18%, причем у 40% больных опытной группы содержание малонового диальдегида уменьшилось до верхней границы нормальных значений. Полученные результаты могут свидетельствовать об антиоксидантном действии легкой воды.

Основное действие, оказываемое легкой питьевой водой на человеческий организм, - постепенное снижение содержания дейтерия в жидкостях тела. Анализ полученных результатов позволяет говорить о том, что очистка воды организма от тяжелой воды с помощью легкой питьевой воды позволяет улучшить работу важнейших систем организма.

Как быстро происходит очистка организма с помощью легкой воды? Это зависит от массы тела и, соответственно, количества воды в организме, количества ежедневно выпиваемой легкой воды и степени ее очистки от дейтерия. Ниже в таблице приведены результаты наших расчетов изменения содержания дейтерия в организме при регулярном потреблении легкой воды с различным остаточным содержанием дейтерия.

Таблица 1

Изменение содержание дейтерия в организме со временем при регулярном потреблении легкой воды

Расчет проведен, исходя из следующих данных:

 суточное потребление легкой воды - 1 или 1,5 литра;

 суточный водообмен (постоянный) - 2,5 литра;

 содержание дейтерия в организме соответствует его содержанию в природной воде ~ 150 ppm;

 объем воды в организме - 45 литров (масса тела ~ 75 кг).

Обнаруженные в последние годы свойства легкой воды позволяют обоснованно говорить о хороших перспективах использования легкой воды в медицине и пищевой промышленности.

Лёгкая вода «Лангвей» рекомендуется для быстрой и глубокой очистки организма, что необходимо при нарушениях обменных процессов, перед операцией и в послеоперационный период, а также при лечении опухолевых заболеваний.

У человека повышается физическая активность, появляется дополнительная энергия, отступают болезни, замедляется процесс старения.

Легкая вода «Лангвей» незаменима при:

 повышенном артериальном давлении;

 сахарном диабете;

 избыточной массе тела.

Для достижения хорошего очищающего и оздоравливающего эффекта воду необходимо пить курсом не менее 3-4-х месяцев.

Клинические испытания легкой воды «Лангвей» с остаточным содержанием дейтерия 60-100 ррм, проведенные РНЦ восстановительной медицины и курортологии МЗ РФ, показали, что она может быть рекомендована как вспомогательное средство в комплексном лечении больных метаболическим синдромом (артериальная гипертония, ожирение, нарушение углеводного обмена, дислипидемия) и сахарным диабетом.

Кроме того, было обнаружено, что легкая вода улучшает качество жизни при почечно-каменной болезни и различных нарушениях в работе желудочно-кишечного тракта (колиты и гастриты).

По данным профессора Г.Д. Бердышева, много лет успешно использующего легкую воду в своей практике, даже небольшая (на 10-15%) очистка природной воды от тяжелой способна превратить её в биологический стимулятор.

Многочисленные эксперименты по оценке биологической активности легкой воды показали, что она, действительно, является более благоприятной средой для жизни, чем обычная вода.

За рубежом легкая питьевая вода применяется в качестве ежедневного профилактического противоракового средства. В США легкая вода стала питьевой водой многих голливудских звезд, а в Японии объем ее потребления удваивается каждый год.