4.5.1.2. Межмолекулярное поглощение
При малых концентрациях макромолекул в растворе часто, хотя и не всегда, зависимость поглощения от концентрации на начальном участке оказывается линейной, т. е. удельное поглощение имеет
постоянное значение. Именно на этом участке основную роль играют рассмотренные выше механизмы внутримолекулярного поглощения. При достаточно высоких концентрациях в растворе удельное поглощение возрастает с ростом концентрации макромолекул. Как считают, это явление обусловлено усилением влияния некоторого, пока еще не изученного, механизма взаимодействия между самими макромолекулами. Высказывалось предположение, что при уровнях концентрации, соответствующих концентрации молекул в интактных биологических тканях, основной вклад в поглощение звука тканями вносят механизмы межмолекулярного поглощения (solute - solute interactions).
Имеются и другие факты, свидетельствующие в поддержку идеи о том, что взаимодействия между макромолекулами играют важную роль. Кремкау и Карстенсен [119, 120] собрали все соответствующие данные, полученные к тому времени, причем некоторые из них касались обработки растворов макромолекул специальными химическими препаратами, усиливающими молекулярные взаимодействия. Один из классов таких препаратов образуют гистологически фиксирующие вещества, которые способствуют образованию сшивок между соседними белковыми молекулами. Обработка такими веществами приводит к повышению жесткости и сохранности биологических тканей. Влияние фиксирования в формалине на акустические характеристики неповрежденных тканей, о котором шла речь в разд. 4.4.2.5, можно теперь рассматривать как эффект, подтверждающий в определенной мере предположения Кремкау и Карстенсена. Оказалось, что усиление связей между белковыми молекулами приводит к увеличению поглощения, но по неясным причинам оно вызывает также уменьшение скорости звука. В этом плане представляет интерес скелетная мышца, поскольку сокращение мышечных волокон связано с ростом коэффициента затухания [22, 80] и при некоторых обстоятельствах с небольшим уменьшением скорости звука (см. разд. 5.3.1). Хотя конкретный действующий механизм этих явлений не установлен, по-видимому, можно провести аналогии между образованием актинмиозиновых поперечных мостиков при мышечном сокращении и действием полимеризующих фиксирующих препаратов [7].
Как всегда, существуют данные, нарушающие ясность картины и запутывающие ситуацию. Можно отметить, например, что денатурация и дегидратация белков биологических тканей под влиянием
этилового спирта [13], нагрева или изменения pH [131, 177] приводят к повышению затухания и поглощения звука.
