Результаты биологических экспериментов.

 

Влияние аэроионов на бактерии и клетки.

Тот факт, что биологическое действие атмосферных ионов не зависит от функционирования кровеносно-сосудистой и нервной систем, был подтвержден не только экспериментами с трахеей Кругером и Смитом, но, кроме того, и результатами, полученными от исследований влияния искусственно созданных ионов на бактериальныеи клеточные культуры.

Ворден, изучая культуры чистых клеток, нашел статистически достоверными отличия в скорости размножения таких культур. Воспроизведение клеток ускорялось под действием отрицательной ионизации и замедлялось при положительной ионизации.

Кругер и его сотрудники исследовали влияние ионов, созданных тритиевыми или полониевыми источниками, на суспензии стафилококков в капельках дистиллированной воды размерами от 10-3 до 10-1 см3. Время экспозиции составляло 4-6 часов. Эти авторы нашли "увеличение скорости отмирания, которое обусловлено прямым действием положительных или отрицательных ионовна клетки. Например, в контролируемом эксперименте число живых бактерий в капле 5x10-2 см3 уменьшилось от 108 до 106 за 4 часа. При положительной ионизации число живых бактерий уменьшилось от 108 до 104 за 4 часа при отрицательной ионизации от 108 до 104 за 2 часа. Влияние ионов воздуха увеличивалось, когда капельки взбалтывались для того, чтобы облегчить контакт бактерий с ионами воздуха.

Кроме того, как результат распространяющегося мельчайшего электростатического ветра, вызванного ионами, существует увеличенное испарение капель. Подобные эксперименты были выполнены Фуерстом и Волом, которые использовали споры Neurosporacrassa в качестве контрольных объектов и полониевый генератор ионов, который создавал концентрации ионов порядка 105 ионов/см3. Было найдено, что споры разрушались более быстро, когда время подвержения действиюположительных или отрицательных ионов воздуха составляло несколько часов. Прат и Бернард сообщали о работе с Renicilliumnotatum и показали эффекты ингибирования на их рост.

 

Влияние аэроионов на рост растений.

Влияние "атмосферного электричества" на растения исследовалось с 1748 года многими авторами. В этом году аббат Нолет сообщал об экспериментах, в которых он "электризовал" растения, поместив их под заряженные электроды. Он наблюдал ускорение прорастания и роста. Грандиеу (1879) наблюдал, что растения, которые не подвергались влиянию атмосферного электричества, так как были помещены в проволочный сеточный заземленный ящик, показали уменьшение веса на 30-50 % по сравнению с контрольными растениями. Наблюдалось специфическое содержание сахара и крахмала. Лемстрем (1902) подвергал растения действию ионов воздуха, располагая их под проволокой, снабженной остриями и подключенной к источнику высокого напряжения (1 метр над уровнем земли, ток ионов 10-11:.10-12 А/см2), и он нашел увеличение в весе и длине больше чем на 45% (например, морковь, горох, капуста). Хестерман (1910) ионизировал растения расположением медных проволок, подключенных к источнику высокого напряжения на высоте 2,5 метра. Он наблюдал увеличение в весе вплоть до 25%. Генриси (1919) нашел, что усвояемость растений, содержащихся в ионизированной атмосфере, была ускорена.

Тот факт, что рост растений ускорялся в атмосфере с искусственно увеличенной концентрацией положительных и отрицательных малых ионов недавно подтвердился Круегером и его сотрудниками. Они нашли, что семена овса реагировали на положительные, а также отрицательные ионы (концентрация около 104 ионов /см3) увеличением на 60% общей длины и увеличением свежего и сухого веса на 25:73%. Химический анализ надземных частей растений обнаружил увеличение содержание протеина, азота и сахара. В случае ячменя имело еще большее увеличение (приблизительно на 100%) в общем удлинении; увеличение в свежем весе не было большим, но существовало заметноеувеличение(вплоть до 660%) в сухом весе, еоторе сопровождалось соответствующим увеличением содержанием протеина азота и сахара.

Результаты экспериментов с семенами растений также сообщались Ворден. Он нашел, что прорастание зеленых бобов и зеленого горошка "становилось" более ранним при увеличении уровня ионов любой полярности. Конечное процентное отношение проросших семян было более низким при отрицательной ионизации по сравнению с контрольной группой; прорастание в положительно ионизированной группе и контрольной было одинаковым. По мере роста сеянцев контрольные и положительно ионизированные растения продолжали свой рост, в то время как растения, подвергавшиеся отрицательной ионизации, в большинстве чахли и погибали.

 

Влияние аэроионов организмы.

За последние десятилетия было выполнено большое число экспериментов, касающихся биоклиматического действия атмосферных ионов, которые описаны приблизительно в 300 публикациях.

К наиболее ранним работам относятся работы Тчиявски, который изучал влияние ионов на разнообразные функции тела, как, например, выносливость, сексуальную активность, двигательную активность, рост животных, производительность животных,(яйценосность, молочность и т.п.), силу животных, слюноотделение, наличие бацилл в слюне, вес людей, заряд кровеносных клеток, частоту пульса, давление крови, частоту дыхания, нервную систему, эндокринные железы, метаболизм, безболезненность и заживляемость ран. Тчиявски выполнил большинство своих экспериментов с высокопотенциальным коронарным генератором ионов, нашел много биологических эффектов, обусловленным действием атмосферных ионов, и отметил, что эти эффекты обратимы, если искусственная ионизация продолжается в течение длительных периодов времени. Он сделал вывод, что атмосферные ионы необходимы для поддержания жизненно важных процессов у животных. Однако его эксперименты являются объектом для критики.

Едстрем, который использовал ионный генератор Дезауэра, нашел, что что во время ионизации усиливается основной метаболизм, давление крови и температура кожи,мускульная хронаксия и уменьшается давление СО2 в альвиоле. Отрицательные ионы вызывают эффекты, противоположные описанным. Однако большинство из этих эффектов коррелированы со специальной структурой "больших" ионов воздуха, создаваемых ионным генератором Дезауэра, влияние которых еще не известно. Едстрем отметил, что все эффекты имели временный характер, обычно продолжавшийся не дольше, чем время, в течение которого субъект активно вдыхал искусственно создаваемые ионы. Это также было найдено многими другими авторами.

В соответствии с Окода положительные ионы вызывают увеличение содержание протеина в крови, уровня сахара в крови и уменьшение скорости осаждения красных кровяных клеток и секреции желудочного сока. Мияезаби нашел, что положительные ионы уменьшают содержание щелочи сыворотки крови и увеличивают число белых и красных кровяных клеток, уровень сахара в крови, частоту пульса и давление крови.

Кроме того, влияние атмосферных ионов наблюдались Биза и Вайдманом, которые исследовали критическую частоту "мерцания" Ворденом, Хеловеем, Найэлзеном и Харпером, а также Рамфлетом и Векслером, каждый из которых исследовал адреналиновые железы, и Соколовым, который изучал влияние ионов на рост злокачественных тел.

На основании многочисленных исследований биоклиматического действия атмосферных ионов можно сделать выводы, что ионы действительно имеют измеряемое влияние на биологические системы. Было найдено, что изменения, вызываемые ионами, в основном соответствуют 5-10%, а в некоторых случаях 50% и более. Обнаружено, что большинство изменений, вызванных ионами, продолжается только во время подвержения действию ионов.

 

Терапевтическое действие атмосферных ионов.

Вскоре после того, как были открыты малые ионы и были исследованы их разнообразные биоклиматические действия, в медицину была введена терапия ионами воздуха.

Уже в 1748 году Холетизучал влияние ионов, созданных разрядом высокого напряжения, на больных субъектов. Через сто пятьдесят лет Ачкинас и Каспари сообщили, что в некоторых областях, где была распространена горная болезнь, концентрация положительных атмосферных ионов была обычно высокой. Кзермак приписывал некоторые из эффектов Фехна увеличению концентрации атмосферных ионов с коэффициентом от четырех до десяти, при чем увеличение было большим для положительных атмосферных ионов. Он отмечал, что в дни когда люди чувствительные к погоде, чувствуют себя особенно плохо, отношение концентрации положительных атмосферных ионов к отрицательным было высоким.

В 1910 году Стефенс пришел к заключению, что некоторые ревматические и нервные расстройства усиливались при соответствующемуменьшении концентрации отрицательных атмосферных ионов. Он установил, что "ионная терапия", в которой используются искусственно созданные отрицательные ионы воздуха, нейтрализует влияние низкой природной концентрации этих ионов. Большое число экспериментов, направленных на использование атмосферных ионов в качестве терапевтических агентов, было выполнено Дезауэром и его сотрудниками. Эти авторы нашли, что влияние искусственно созданных ионов на больных людей значительнее, чем на здоровых, что позднее было подтверждено многочисленными авторами. Субъектам с высоким давлением крови, например, было свойственно большее уменьшение давления при воздействии на них ионизированным воздухом, чем у субъектов с нормальным давлением крови.

Во многих случаях, ионы вызвали облегчение на протяжении сравнительно длительного периода (иногда навсегда). В противоположность результатам биологических экспериментов. Это было свойственно субъектам, страдающим астмой, гипертонией, ревматическими болезнями и различными климатическими нарушениями.

Однако эти результаты не могут быть сопоставлены с опубликованными результатами других авторов, так как Дезауер использовал такой источник ионов, в котором напыление из окиси магния заряжалось платиновой проволокой, нагретой до температуры 1200С, то есть, который является генератором больших ионов. При вдыхании этих ионов в течение, приблизительно, получаса субъекты также вдыхали около 0,4 миллиграмма окиси магния и платины. Маловероятно, что наблюдаемые эффекты были обусловлены фармакологическим действием этих веществ. Терапевтическое действие искусственно созданных ионов воздуха, очевидно, можно классифицировать по их действию на болезни на три группы.

 

1. Заболевания респираторного тракта (астма, сенная лихорадка, стоматиты).

Эти эксперименты были выполнены Счорером. Отрицательные ионы в основном имеют благотворное влияние, в то время как положительные ионы не имеют никакого влияния.

Например, Корнблюер нашел, что тридцать четыре из пятидесяти четырех пациентов, страдавших сенной лихорадкой или астмой, получали временное облегчение при повышении концентрации отрицательных ионов воздуха по сравнению с обычным атмосферным уровнем 200-600ионов/см3 до приблизительно 1200 - 2600 ионов/см3. При таких условиях только один из пятнадцати проверяемых пациентов получал облегчение. При воздействии положительными атмосферными ионами (концентрация 2000 - 6500 ионов/см3) двадцать три из тридцати двух пациентов не чувствовали изменения состояния, один чувствовал улучшение, а для восьми пациентов становились заметными более тяжелые симптомы. Время воздействия изменялось от10 до 50 минут.

Малышева-Крачавич занимались тридцатью пациентами, которые страдали от повторяющихся молочных стоматитов, обрабатывая их ионами воздуха в течение 20-25 дней. Во время 15-минутных сеансов пациенты подвергались воздействию высоких концентраций малых ионов воздуха (около 106 ионов/см3). Для четырех пациентов наблюдалось отсутствие рецидивов в течение больше чем полутора лет, у пятнадцати пациентов рецидивы происходили значительно реже, а у пяти пациентов рецидивы появлялись через относительно короткие периоды. У шести субъектов рецидивы повторялись с той же частотой, что и раньше.

 

2. Гипертония.

Дезауэр, Едстрем, Вильгельми и Саенхолз сообщали о заметном снижении давления крови, если пациенты, страдающие гипертонией, подвергались воздействию положительных или отрицательных ионов (Дезауэр) или только отрицательных ионов (Едстрем, Вильгельми, Сайенхолз).

В соответствии с Едстремом, у 75% пациентов, страдающих гипертонией, давление крови уменьшалось во время отрицательной ионизации.

Вильгельми нашел снижение давления крови на 15-45мм рт. ст. (около 5-20%) у двадцати девяти (то есть 50%) пациентов с ненормально высоким давлением крови, если воздух был отрицательно ионизирован. Среди четырнадцати гипертонических субъектов с нефритами у шести происходило уменьшение давления крови на 15-40%.

Сайенхолз наблюдал снижение давления крови со 160 до 130 (19%), с 235 до 203 (14%) и от 210 до 180 (14%), у трех гипертонических пациентов после того, как они подверглись воздействию ионизации в течение четырнадцати минут. При тех же экспериментальных условиях три здоровых субъекта показали снижение давления крови на 5-10 мм рт. ст.

 

3. Обработка ожогов и долгих открытых ран.

Чижевский, Передельский и Вордан уже сообщали об использовании искусственно созданных ионов воздуха для лечения ран животных.

Недавно исследования влияния ионов на тридцать два обожженных пациента были выполнены Давидом и др. Ожоги подвергались воздействию воздуха, ионизированного коронарными генераторами. В этих исследования использовались только отрицательные ионы воздуха. Большинство пациентов ежедневно подвергались обработке в течение 20 минут, некоторая же часть пациентов подвергалась обработке дважды в день в течение того же периода времени. Авторы сообщили, что у основного большинства пациентов наблюдалось более быстрое высыхание обожженных и изъязвленных областей и уменьшение выделений. Больше того, период оздоровления несколько укорачивался.

При распространении такой обработки на приблизительно восемьдесят пациентов некоторые авторы нашли "заметное седативное и болеутоляющее действие отрицательно ионизированного воздуха на большое число пациентов".

Также сообщалось, что искусственная ионизация воздуха с успехом используется в послеоперационных случаях. В соответствии с Малышевой-Крачевич, Минкхом, они наблюдали двадцать пациентов со слабо заживающими послеоперационными ранами, которые обрабатывались ежедневно по 15 минут в течение 10 дней отрицательными ионами воздуха. У всех пациентов эти ионы значительно ускоряли процесс заживления независимо от того, обрабатывались ли раны непосредственно или вдыхались ионы пациентом.      

Суммируя результаты, описанные в этом разделе, они приходили к выводу, что терапевтическое использование искусственно, созданных малых ионов воздуха станет полезным в медицине тогда, когда биологическое действие ионизации воздуха на человека, животных и растения будет исследовано в большем масштабе с учетом концентрации воздуха и полярности ионов, а также периодов экспозиции.

 

1.9. Оксидантная безопасность воздушной среды в термокамере объёмом 50 м³ при работе фотокаталитических систем.

 

Продолжительное присутствие людей в герметичном помещении всегда сопряжено с необходимостью поддерживать надлежащее состояние внутриобъёмного воздуха. Для создания благоприятных гигиенических условий применяется большое количество устройств российского и иностранного производства, работа которых основана на применение различных технологий. Часто сама воздухоочистительная аппаратура представляет опасность для здоровья людей т.к. она может являться источником избыточного количества оксидантов, возникающих при её работе. Были проведены технические испытания трёх фотокаталитических воздухоочистительных систем Fresch Air, Air Comfort, Daikin в термокамере объемом 50 м³. Испытания проводились согласно приложенной схеме эксперимента.

При работе ионизатора воздуха Air Comfort в течение 48 часов в камере объемом 50 м наблюдались следующие концентрации оксидантов:

- NО₂ концетрация составляла от 10 до 16 мкг/м, что не превышает ПДК:

- О₃ концентрация составляла от 1 до 4 мкг/м, что не превышает ПДК:

- NH₃ концентрация составляла от 33 до 35 мкг/м, что не превышает ПДК.

Все показатели находятся в пределах установленных нормативов. В прошедших ранее испытаниях этой фотокаталитической системы в термокамере объёмом 12 м³ так же не наблюдалось превышения ПДК по оксидантам. Полученный уровень безопасности достигается путём использования УФ ламп с фотофильтром, отсевающим излучение, приводящее к образованию О₃ и NО₂.

При работе ионизатора воздуха Fresch Air в течение 48 часов в камере объемом 50 м наблюдались следующие концентрации оксидантов:

- NО₂ концетрация составляла от 7 до 15 мкг/м³, что не превышает ПДК:

- О₃ концентрация составляла от 2 до 4 мкг/м³, что не превышает ПДК:

- NH₃ концентрация составляла от 33 до 36 мкг/м³, что не превышает ПДК.

Исходя из полученных данных, применение данной аппаратуры можно считать безопасным для гермообъекта объёмом 50 м³ и более.

При работе ионизатора воздуха Daikin в течение 48 часов в камере объемом 50 м³ наблюдались следующие концентрации оксидантов:

- NО₂ концетрация составляла от 12 до 16 мкг/м, что не превышает ПДК.

- О₃ концентрация составляла от 2 до 64 мкг/м, что превышает ПДК.

- NH₃ концентрация составляла от 34 до 36 мкг/м что не превышает ПДК.

После 20 часов работы концентрация 03 временно превысила ПДК. Таким образом беспрерывное применение этой фотокаталитической системы в термокамере объёмом 50 м³ в присутствии людей не должно быть продолжительнее 19 часов. Возможно длительное применение данной аппаратуры в термокамере большего объёма.

 

1.10. Аэроионная обстановка в термокамере объемом 50 м³ до и вовремя работы фотокаталитических систем.

 

Аэроионная составляющая является важной и необходимой частью гигиенического комфорта, что особенно важно в условиях замкнутого обитаемого герметичного помещения. При концентрациях аэроионов, находящихся за пределами гигиенической нормы, наблюдается ощущение «спёртости» воздуха, могут возникать нарушения дыхания, другие гипоксические явления, даже в условиях благоприятного уровня содержания кислорода в газовоздушной смеси. Нередки головные боли, подавленное настроение, вплоть до апатии, или, наоборот, повышенное возбуждение, приводящее к быстрой утомляемости, агрессивности.

В исследуемой термокамере объёмом 50 м³ были получены фоновые показатели аэроионной составляющей. Концентрация лёгких положительных ионов находилась в пределах 400-700 ионов/см³. Концентрация лёгких отрицательных ионов составила 0-300 ионов/см³. Среднее значение безразмерного коэффициента униполярности составило 1,3. Эти показатели и их совокупность находятся за пределами установленных гигиенических требований к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений. Поэтому проживание и длительная работа в термокамере возможна лишь при создании благоприятных условий.

При работе фотокаталитических систем было замечено изменение аэроионной составляющей, кроме того некоторые исследуемые режимы созданы специально для облагораживания воздуха ионизацией.

При работе фотокаталитической системы Air Comfort наблюдалось некоторое увеличение концентрации отрицательных ионов до 500, однако коэффициент униполярности оставался за пределами гигиенических нормативов 1,4. Лишь через 7,5 часов коэффициент униполярности достиг благоприятного значения 0,73.

При работе фотокаталитической системы Daikin в режиме отрицательной ионизации наблюдалось значительное преобладание отрицательных ионов, что свидетельствует об эффективной работе этой части системы. Концентрация положительных ионов колебалась в пределах 1800 - 2000 ионов/см³. Отрицательных: 3250 - 14400 ионов/см³. Диапазон изменения коэффициента униполярности 0,18 - 0.44. При данных значениях концентраций аэроионов можно рекомендовать эту систему для герметичных замкнутых обитаемых помещений даже в условиях продолжительной работы и проживания большого количества людей.

При работе фотокаталитической системы Fresch Air концентрации положительных и отрицательных ионов, а также коэффициент униполярности находился в пределах гигиенических нормативов и составили соответственно 1000 ионов/см³, 5000 ионов/см³, К = 0,5. При данных значениях концентраций аэроионов можно рекомендовать систему Fresch Air для герметичных замкнутых обитаемых помещений в условиях длительной работы и проживания людей. [1]

 

 

Список используемой литературы:

Анисимов Б.В., Исследование биоэффектов комплекса аэроионы - оксиданты в условиях пилотируемого космического полёта за пределами магнитосферы Земли, - Биоэкология, Здравоохранение, Безопасность космических полётов, 2004

2. Васильев Л. Л. Теория и практика лечения ионизированным воздухом. 1953