Ионизация воздуха.

Не менее существенным фактором в климатологии и особенно в процессе использования лучистой энергии для организма человека (при проведении уроков лечебной физкультуры на открытых площадках) также является ионизация воздуха, которая оказывает различное влияние на жизнедеятельность наших тканей и на происходящие в них биологические процессы.

В 1902 г. Каспари, а в 1903 г. А. Соколов, первыми развили теорию действия ионизированного воздуха на человеческий организм. По нашим современным представлениям проводимость атмосферы обусловлена электричеством, материальными носителями электричества — ионами.

Источниками ионизации атмосферного воздуха служат излучения радиоактивных веществ. Радиоэлементы вообще широко распространены в природе. Поверхностные слои почти всех горных пород земной коры содержат в небольших количествах радиоэлементы, вполне доступные измерению соответствующими приборами.

Следовательно поверхность всякой почвы способна ионизировать воздух своими излучениями. То же самое относится к газообразным продуктам их распада: эманации радия и других элементов, являющихся источником ионизации воздуха вблизи земной поверхности.

Помимо излучений радиоактивных веществ в атмосфере существует еще излучение, вызывающее ионизацию, — это так называемые космические лучи, или проникающая радиация. Излучение космических лучей обладает большой проникающей способностью, значительно большей, чем у лучей радиоактивных.

Если ионизация атмосферы космическими лучами над сушей близ поверхности почвы незначительна в сравнении с излучениями радиоэлементов, то над морем, особенно в более высоких слоях атмосферы, ионизация воздуха совершается, повидимому, главным образом космическими излучениями.

Мы указали на два основных источника ионизации воздуха, но кроме них существуют еще и другие ионизаторы воздуха, действие которых распространяется на нижние слои атмосферы и значительно слабее излучений радиоэлементов и космических лучей. К таким ионизаторам относятся солнечные лучи (главным образом ультрафиолетовая энергия), процессы горения, электризация при трении пылинок, снежинок, дыма и т. п., увлекаемых сильным ветром, а также электризация водяных капель при разбрызгивании воды, способствующей электрическому состоянию воздуха близ фонтанов, водопадов, в облаках и пр. С высотой ионизация быстро возрастает. Почвенный воздух, воздух пещер, подвалов, колодцев сильнее ионизирован, чем воздух свободной атмосферы.

Нейтральные молекулы воздуха, частички пыли, капельки воды и т. д. ионизируясь, заряжаются отрицательным и положительным электричеством. Последнее обстоятельство является причиной большой подвижности ионов в электрическом поле, что является характерным их свойством.

В свободной атмосфере число ионов не постоянно. В среднем в 1 кубическом сантиметре воздуха содержится 750 положительных и 630 отрицательных. Скорость их движения в электрическом поле также различна. По степени подвижности ионы делят на две отличные друг от друга группы: ионы обыкновенные (или быстрые), перемещающиеся со скоростью около 1,5 см в секунду в поле с напряжением 1 вольт на 1 см, ионы медленные (тяжелые ионы Ланжевена), перемещающиеся со скоростью в 1—2 тысячи раз медленнее. Проводимость воздуха зависит от числа ионов и их подвижности. Чем выше, тем растет сильнее проводимость, и на высоте 9000 метров она в 25—30 раз больше, чем у земной поверхности. Этот процесс совершается не только за счет увеличения числа ионов в воздухе, но и за счет увеличения их подвижности.

Перемещение ионов происходит в следующем порядке: положительные ионы движутся из атмосферы к земной поверхности, а отрицательные производят свое перемещение в обратном порядке; в результате этого в электрическом поле земли происходит постоянное перемещение ионов. Суточный и годовой ход числа ионов колеблется и соответствует ходу проводимости, причем все факторы, уменьшающие проводимость, уменьшают и число ионов. Оседая на частицах пыли, тумана, дыма и т. п., легкоподвижные ионы переходят в медленные и ускользают от измерения. В воздухе городов преобладают медленные ионы, число которых достигает десятков и даже иногда сотен тысяч в 1 кубическом сантиметре; вдали от городов число медленных ионов незначительно, а в местах с чистым воздухом приближается к нулю. Измерение ионизации воздуха производят при помощи аппарата Эберта, снабженного электрометром Вульфа. Степень ионизации воздуха обусловливается количеством положительных и отрицательных ионов, заключающихся в момент измерения в 1 кубическом сантиметре.

В чем сущность биологического влияния ионизированного воздуха на человеческий организм? По словам и описанию проф. А. Соколова, выдвинутая им теория заключается в следующем. Благодаря непрерывной бомбардировке нашего тела со стороны ионов, притягиваемых из атмосферы, в человеческом организме возникают электрические токи.

Согласно существующим изысканиям в нормальных условиях, т. е. при ясной погоде, вблизи поверхности земли всегда наблюдается преобладание положительных ионов над отрицательными. Так как человеческое тело имеет от земли отрицательный заряд, то электрические токи в нем имеют и определенное направление, а именно сверху вниз, наподобие того, как если бы человеческое тело покрыли металлической сеткой, соединенной с положительным полюсом электрической батареи, у которой отрицательный полюс отвели к земле.

Возникающие таким путем токи чрезвычайно слабы, но так как они действуют на нас непрерывно в течение всей нашей жизни, вполне возможно, что они способны оказывать на человеческий организм более или менее заметное влияние. Поэтому для человека не безразлично — живет ли он в атмосфере, богатой или бедной ионами, а также преобладают ли в ней положительные или отрицательные ионы. К тому же следует принять во внимание, что действие ионов проявляется на организме не только непосредственно через кожу, но и путем вдыхания ионизированного воздуха легкими. И действительно, если принять во внимание, что поверхность легочных альвеол почти в сто раз превосходит поверхность человеческого тела, то, естественно, количество ионов, приходящих в соприкосновение с кровью, чрезвычайно велико.

Не приходится также забывать, что тяжелых ионов гораздо больше чем ионов, легких. Тяжелые ионы не оказывают на тело никакого действия через кожу, потому что обладают большой массой; они остаются в воздухе неподвижными под действием слабых сил притяжения со стороны нашего тела. Совершенно обратное действие возникает при дыхательном акте. Тогда медленные ионы также легко попадают в легкие, как и легко подвижные ионы. Соприкасаясь с кровью, тяжелые ионы производят здесь такие же изменения, какие производятся подвижными ионами.

Тяжелые ионы легко диффундируют через пористые перегородки поэтому они могут проникать из альвеол прямо в кровь через тонкие пленки, которыми они выстланы. Все эти соображения позволяют предполагать, что действие ионов на биологические процессы в живом организме должны совершаться главным образом через дыхательный акт.

Проф. А. Соколов считает, что приведенные им утверждения справедливы в том случае, когда человек находится в закрытом помещении. На открытом воздухе, при ветре различной силы, вплоть до слабого, различие между легкими и тяжелыми ионами сглаживается, потому что и те и другие в одинаковой мере приносятся ветром на поверхность нашего тела, которую и бомбардируют своими зарядами. Чем больше скорость ветра тем действие ионов через кожу будет сильнее. При скорости ветра, равной 1—2 метра в секунду, действие их через кожу сравнивается с действием через легкие.

Физиологическое действие ионов сводится к возбуждению жизнедеятельности организма, его нервной системы, возможно, к глубоким изменениям в составе крови, в деятельности сердечно-сосудистой системы.

Заключая свои мысли о проникновении ионов в человеческий организм, проф. А. Соколов пишет, что ионизация воздуха зависит от весьма многих условий: от времени года и дня, от различных метеорологических и геологических условий, от рельефа и высоты местности над уровнем моря и пр. Летом ионизация сильнее, чем зимой, и особенно она сильна в ясную, теплую и сухую погоду. При тумане и дожде ионизация спускается до весьма незначительных размеров и служит показателем чистоты атмосферы. В горных странах существуют особенно большие размеры ионизации атмосферы; то же самое наблюдается и в полярных странах. Так как ионизация воздуха не только оказывает возбуждающее действие на жизненные процессы в нашем организме, но также и бактерицидное по отношению к микробам, попадающим в нашу кровь, то становится понятным, отчего климат горных и полярных стран наиболее благотворно действует на здоровье человека.

Благотворное действие ионизированного воздуха в горных местах простирается только до определенной высоты. С большей высотой ионизация возрастает и скоро достигает таких степеней, которые уже оказывают на нашу нервную систему раздражающее и утомляющее действие.

Влияние чрезмерной ионизации особенно заметно сказывается на жителях равнин, попадающих в горные страны. Первое время у них ощущается жизнерадостное и бодрое настроение: появляется хороший сон, аппетит, настроение; при подъеме выше все перечисленные явления исчезают и наступают, благодаря возрастающей ионизации атмосферы, нервное раздражение, бессонница, повышенная усталость.

Когда ионизация воздуха принимает большие размеры, мы становимся свидетелями отравления ионами в виде горной болезни со всей ее симптоматологией. Одновременно (по А. Соколову) горная болезнь чаще наблюдается в тех местах, где существует застой воздуха, т. е. в ущельях, горных проходах, потому что в таких местах больше скопления радиевой эманации, выдыхаемой горными породами.

Вопрос о целебном действии высокогорного климата, рассматривавшийся раньше с точки зрения благотворного влияния солнечной радиации, насыщенной ультрафиолетовыми, лучами, начинает вызывать сомнение. Роллье, Пертес, Бернгард, Лакер и др. приходят к заключению, что те результаты, которые достигнуты ими в лечении многих болезней, не могут быть объяснимы действием только одного солнечного света.

Вышеуказанными авторами приводятся такие факты, когда больной, лишенный прямых солнечных лучей на горных высотах, испытывал благотворное влияние на свою болезнь, оставаясь в проветриваемой комнате. В скверную погоду, при отсутствии по нескольку дней солнца, состав крови и самочувствие больных продолжали улучшаться. Все это и заставило перечисленных авторитетов придти к выводу, что в климате горных стран, помимо солнечной радиации, существует еще какой-то неизвестный фактор, оказывающий на больных сильное целебное действие. Такой фактор (по утверждению А. Соколова) и есть ионизация горного воздуха. Всего вышеизложенного достаточно, чтобы признать все значение солнечных и солнечно-воздушных ванн в условиях достаточной ионизации атмосферного воздуха, когда мы принимаем на себя даже при слабом ветре громадное количество ионов.

Работами А. Соколова установлена усиленная ионизация атмосферы, угнетающе действующая на организм человека при норд-остах в Анапе. К сожалению мы не имеем аналогичных работ в отношении других наших курортов, с преобладанием местных ветров, резко изменяющих реакцию при приеме солнечных ванн или при назначении уроков лечебной физкультуры (например в восточном Крыму).

Большое значение приобретает учет степени ионизации атмосферного воздуха при тренировке наших спортсменов на возвышенностях Кавказа, при горных восхождениях на высочайшие вершины нашего Союза, при назначении соревнований в различные периоды дня, месяца, при наличии всевозможных метеорологических колебаний.

В настоящее время имеется уже достаточно работ разных авторов: Фаркаса, Граблея, Стеффенса, Фалькенгейзера и др., которые приходят к заключению, что ионизация и радиоактивность воздуха являются главнейшими факторами, обусловливающими влияние погоды на наше тело. 


Из книги Проф. И.М. Саркизова-Серазини,
"Научные основы закаливания",
Гос. изд-во "Физкультура и спорт", Москва, 1938 г. 




Полезная информация - Гидроионизация | 

Онлайн переводчик сайта

 

Купить


 

Мы в социальных сетях: