Экспериментальное обоснование и производственная проверка оптимальных уровней аэроионизации.
1. Основные пути и механизмы действия аэроионов на организм.
Исследования электрических компонентов внешней среды, в частности ионизация воздуха, имеют большое значение в плане оценки биологического влияния этих факторов, выявления их роли в эволюционном развитии животного мира, а также анализа механизмов действия с целью объяснения тех изменений в организме, которые могут наблюдаться в разнообразных помещениях с резким нарушением количественной и качественной характеристики электрических факторов.
Гигиенические и клинико-физиологические исследования, проведенные в производственных помещениях со сниженным уровнем аэроионизации, показали наличие выраженных изменений функционального состояния жизненно важных систем организма человека. В связи с этим возникла необходимость нормализация нарушенной микро экологии, то есть компенсация аэроионной недостаточности. Физиолого-гигиеническое обоснование оптимальных уровней аэроионизации можно было проводить только при условии знания основных путей и механизмов действия аэроионов.
По вопросу биологического действия аэроионов существует две гипотезы.
Согласно первой гипотезе, выдвинутой Л.Л.Васильевым в 1934 году, физиологическое действие аэроионов объясняется наличием электрогуморального обмена, состоящего из двух фаз - фазы легочного и фазы тканевого электрообмена. Предполагалось, что аэроионы приносятся воздушным потоком в легкие и через мембраны проникают в кровь. Вдыхание отрицательных аэроионов, по мнению автора, способствует повышению естественного заряда коллоидных и клеточных элементов крови и, следовательно, стимулированию всех реакций в организме. Действие положительных аэроионов, напротив, способствует понижению заряда коллоидных и клеточных элементов крови и, таким образом, оказывает угнетающее влияние на все функции организма.
Вторая гипотеза, предложенная Е.М. Чернявским, в 1959 году, предполагает, что в процессе ионизации изменяется состояние основных газов воздушной среды (О2, N2, СО2), которые в дальнейшем, обладая иными физико-химическими свойствами, через легкие воздействуют на организм.
Высказанные положения о наличии электрогуморального обмена почти для всех исследователей являлись единственной теоретической предпосылкой для изучения действия ионизированного воздуха на организм животного и человека. При этом, основное внимание было уделено исследованию влияния только отрицательных ионов. Однако Л.Л.Васильев, как основоположник теоретических представлений физиологического действия аэроионов подчеркивал, что созданная им теория электрогуморального обмена для объяснения действия на организм ионизированного воздуха не является окончательной и требует своего дополнения, совершенствования, а может быть, и изменения. Действительно, в дальнейшем, по мере накопления новых материалов, становилось все более очевидным, что очень многие факты не укладываются в рамки предложенной гипотезы. Продолжая исследования начатые Л.Л.Васильевым, по выяснению механизмов действия ионизированного воздуха, мы основывались на том методологическом принципе, что ионизированный воздух, то есть постоянное наличие в открытой атмосфере положительных и отрицательных аэроионов, является экологической средой для организма и поэтому требуется изучение влияния на организм биполярной аэроионизации.
2. Изменение электрического состояния ионизированного воздуха в процессе его прохождения по дыхательным путям.
Ионизированный воздух поступает в организм по дыхательным путям. Поэтому, прежде всего, возникает вопрос изменяется ли во время вдоха его количественная и качественная характеристика. В острых опытах на животных, с различным диаметром и длиной трахеи, при действии на них ионизированного воздуха различной концентрации и полярности мы определяли количественные и качественные показатели аэроионов вдыхаемого воздуха по ходу дыхательных путей.
Исследования проводились на 16 кроликах, 12 кошках, 4 собаках, 6 петухах. У кроликов и кошек под уретановым наркозом, а у собак под морфий - уретановымнаркозом производилась трахеотомия. Трахеотомические трубки вставляли в различные отделы трахеи, в зависимости от характера опыта.
Источником аэроионизации служил альфа - лучевой ионизатор, генерирующий отрицательные аэроионы n- в количестве 8,5 х 105 ионов/см3 воздуха и положительные аэроионы n+ в количестве 8,5 х 105 ионов/см3 воздуха.
Определение количества ионов и их подвижностипо ходу дыхательных путей производилось счетчиком аэроионов.
Вариант А: трахеотомическую трубку вставляли в трахею и в область 7-го шейного позвонка (у основания глотки) и соединяли ее со счетчиком ионов. Таким образом, вдыхаемый ионизированный воздух, проходя через носоглоточную область, поступал только в счетчик ионов.
Вариант Б: ионизированный воздух во время вдоха проходил в область носоглотки и начальный отдел трахеи и через трубку, вставленную в трахею на уровне 2-го и 4-го грудных позвонков, поступал в счетчик ионов.
Вариант В: счетчик ионов соединялся с трахеотомической трубкой, расположенной на расстоянии 4-6 см от начала трахеи: таким образом, в счетчик засасывался воздух, прошедший через носоглотку и нижний отдел трахеи.
Вариант Г: ионизированный воздух проходил через носоглотку и всю трахею, затем поступал в счетчик.
В варианте А ионизированный воздух с преобладанием в его составе отрицательных или положительных аэроионов, а также равное количество n+, n-, Ку=1,0 (биполярная ионизация), пройдя через носоглотку, полностью лишался этих ионов. Счетчик аэроионов обнаруживал только незначительное количество тяжелых ионов. В процессе дальнейшего движения по трахее этого воздушного потока происходило постепенное уменьшение количества тяжелых ионов.
С молекулярно-кинетической точки зренияионизированный воздух можно рассматривать как смесь нейтрального газа и отрицательных и положительных ионов. Молекулы и ионы этого газа постоянно находятся в беспорядочном движении. В том случае, когда нарушается равновесная концентрация ионов в отдельных участках рассматриваемого объема, они, как и всякий газ, будут стремиться равномерно распределиться по всему объему, и их тепловое движение принимает характер диффузного движения. Диффузия происходит в сторону убывающей концентрации. В рассматриваемых опытах во время вдоха ионизированный воздух (легкие и тяжелые ионы), соприкасаясь с поверхностью дыхательных путей, особенно начальной ее частью-носоглоткой, отдает им свою энергию. Вследствие этого процесса в пограничном слое все время соблюдается уменьшение концентрации ионов.
Отметим еще одну очень важную особенность, характерную для ионов - их подвижность. Подвижность ионов зависит от температуры, влажности и давления воздушной среды, причем основным фактором является влажность. В процессе прохождения ионизированного воздуха по дыхательной трубке происходит его увлажнение. Одновременно с этим наблюдается и изменение подвижности ионов, то есть образуются тяжелые ионы (N+ N-), которые по законам электростатического взаимодействия со слизистой оболочкой верхних дыхательных путей в местах, где ламинарный воздушный поток переходит в турбулентный, также оседают на поверхности слизистой оболочки. Итак, отрицательные и положительные легкие ионы в процессе вдоха полностью остаются в начальной части дыхательного тракта - в носовой полости. Это вполне объяснимо, так как полость представляет собой своеобразную анатомическую конструкцию, имеющую особые раковины и щели очень малых сечений, что увеличивает ее общую поверхность относительно массы проходящего воздуха.
Электроаэросистема, распределяясь по сложным извилистым носовым ходам, очень тесно соприкасается со слизистой оболочкой, обладающей высокой электропроводимостью. Кроме того, воздух в носовой полости совершает не ламинарное, а турбулентное движение. Эти турбулентные потоки, благодаря центробежной силе, способствуют контакту аэроионов со стенкой носоглотки, а следовательно, ускорению их оседания на слизистой оболочке.
Таким образом, в результате молекулярно-кинетических и электростатических процессов, наблюдаемых в воздушной струе с соответствующим количеством легких положительных и отрицательных аэроионов в период прохождения ее по дыхательной трубке, происходит оседание аэроионов обоих знаков на слизистой оболочке верхних дыхательных путей.
НПФ "Янтарь" (www.ionization.ru)
Полное или частичное цитирование данной статьи запрещено