Oras, kuriuo kvėpuojame ir prie kurio esame įpratę Žemėje, susideda iš maždaug tokios sudėties dujų mišinio: 78 procentai azoto, 20 procentų deguonies, 1 procentas argono ir nedidelis kiekis kitų dujų.

Žinome, kad šiame mišinyje deguonis yra svarbiausias ir būtiniausias komponentas gyvybei palaikyti. Kvėpuodamas žmogus suvartoja deguonį ir iškvepia medžiagų apykaitos proceso metu organizme susidarantį anglies dvideginį. Tai reiškia, kad supančio oro sudėtis keičiasi su kiekvienu įkvėpimu ir iškvėpimu.

Atviroje vietoje oras greitai atnaujinamas, o jo sudėtis išlieka normali. Kitokia situacija yra uždaroje erdvėje, pavyzdžiui, erdvėlaivio salone.

Jei astronautai neturėtų tinkamos oro gaivinimo įrangos, jie per kelias valandas mirtų nuo deguonies bado, kai deguonies trūkumas sukelia įvairias ligas ir net mirtį, jei salono ore lieka tik 7 procentai deguonies. Antrasis kenksmingas veiksnys – anglies dvideginio perteklius – taip pat sukelia didelių komplikacijų.

Iš to išplaukia, kad erdvėlaivio salone oras turi būti nuolat gaivinamas. Bet kaip? Tai yra pagrindinė problema.

Lengviausias būdas būtų turėti cilindrus, pavyzdžiui, nardytojams, tačiau tokiu atveju į laivą tektų pakrauti daug didelių gabaritų ir sunkių cilindrų.

Trumpiems orbitiniams skrydžiams ar net keliaujant į Mėnulį tai, žinoma, įmanoma, tačiau visiškai nepriimtina ilgalaikiams skrydžiams į kosmosą.

Atloštam ir nedirbančiam sunkaus fizinio darbo žmogui per parą reikia apie 1 kilogramą deguonies. Taigi, planuojant kelionę į Marsą, viešnagę šioje planetoje ir grįžimą į Žemę, vienam kosmoso keliautojui tektų parūpinti apie 550 kilogramų deguonies.

Tačiau deguonies tiekimas dar ne viskas, ko reikia, kad sugertume jame susikaupusį anglies dioksidą iš salono atmosferos. Jei oras nebus išvalytas, padidės anglies dvideginio kiekis, kuris sutrikdys astronautų organizmo gyvybines funkcijas, o esant 20–30 procentų koncentracijai gali sukelti jų mirtį.

Siekiant išvengti žalingo anglies dvideginio poveikio, salone dažniausiai dedamas kalio dioksidas, kuris puikiai sugeria anglies dvideginį ir yra patogus naudoti. Tačiau šis metodas nėra be trūkumų. Faktas yra tas, kad kalio dioksidas labai greitai prisotinamas, todėl vienam asmeniui per dieną reikia tiekti apie 1,5 kilogramo šios medžiagos. Tai reiškia, kad dviem keliautojams, vykstantiems į Marsą, prireiktų apie 1650 kilogramų kalio dioksido. Susumavus šį kiekį su kvėpavimui reikalingu deguonies tiekimu, gauname 2,8 tonos svorį, o tai visiškai nepriimtina erdvėlaiviui, kuriame svarbus kiekvienas svorio gramas.

Sunkumai, su kuriais susiduriama cheminiu būdu absorbuojant anglies dioksidą, verčia mus ieškoti kitų šios problemos sprendimų.

Yra žinoma, kad augalai savo gyvenimo procese puikiai sugeria anglies dioksidą ir išskiria deguonį. Atrodo paprasta: tereikia į laivo saloną pasiimti reikiamą skaičių gyvų augalų. Tačiau sąlygos kabinoje yra tokios, kad šią problemą išspręsti nėra taip paprasta.

Norint aprūpinti vieną kosmonautą reikiamu kiekiu kvėpuojamo oro, reikia kabinoje pastatyti visą 100 m2 lauką su 10 cm dirvožemio sluoksniu, kas, žinoma, praktiškai nepriimtina. Didžiulių vilčių patenkinamam problemos sprendimui teikia eksperimentai, atlikti su dumbliais.

Paaiškėjo, kad viena iš Chlorella šeimos dumblių rūšių gali būti puiki priemonė gaivinti orą erdvėlaivių kabinose ir tuo pačiu gali pasitarnauti kaip šaltinis aprūpinti astronautus šviežiomis daržovėmis ir mityba, apie kurią rašome išsamiau žemiau.

Chlorella šeimos vienaląsčiai dumbliai, tinkamai prižiūrimi, auga taip greitai, kad jų masė padidėja 5, 7 ir net 10 kartų per dieną. Mažo 65 litrų talpos akvariumo su vandeniu ir dumbliais visiškai pakanka, kad vienas žmogus būtų aprūpintas oru ir maistu daugeliui dienų.

Chlorella jau keletą metų buvo plačiai tiriama daugelyje šalių. Vienoje iš laboratorijų chlorelė išlaikė pirmąjį testą, tiekiant orą dviem pelėms, kurios buvo laikomos hermetiškai uždarytoje patalpoje 17 dienų.

Kitoje laboratorijoje amerikiečių mokslininkas atliko eksperimentą su chlorela sąlygomis, panašiomis į kosmines keliones. Jis užsidarė hermetiškoje kabinoje, kurioje buvo įrengtas indas su vandeniu ir dumbliais, ir išbuvo ten 26 valandas, vartodamas tik dumblių išskiriamą deguonį kvėpavimui. Po eksperimento mokslininkas sakė, kad „oras nuolat buvo gaivus ir maloniai kvepėjo šlapiu šienu“.

Dumbliai paprastai yra labai nereiklūs. Norint gyventi, jiems reikia tik vandens, šviesos, anglies dioksido ir nedidelio kiekio tam tikrų cheminių medžiagų. Tačiau be privalumų, dumbliai turi ir trūkumų. Jas auginti labai sunku, reikia kruopščios priežiūros – labai gležnos ir jautrios visokiems išoriniams poveikiams, jautrios virusinėms ir bakterinėms ligoms, lengvai žūva. Todėl sunku tikėtis, kad dumbliai taps vieninteliu oro tiekimo šaltiniu erdvėlaivio gyventojams.

Tačiau mokslininkų sėkmė auginant dumblius suteikia vilčių, kad daugelį šių trūkumų galima įveikti. Jau buvo galima išauginti tokias dumblių veisles, kurios yra atsparios atšiaurioms skrydžio į kosmosą sąlygoms, greičiau dauginasi, aprūpina daugiau deguonies ir sugeria daugiau anglies dvideginio.

Vandens garus pašalinti iš erdvėlaivio kabinos gana lengva. Žinome, kad per drėgnas oras apsunkina žmogaus kvėpavimą, mažina jo ištvermę aukštos temperatūros, mažina darbingumą, sukelia organizmo veiklos sutrikimus.

Norint išvalyti erdvės orą nuo vandens garų, pakanka jį praleisti per specialų filtrą, kuriame yra silicio dioksido. Kai filtras visiškai prisotintas vandens, jį galima pakeisti nauju, o seną įkišti į aparatą, kad būtų pašalintas susikaupęs vanduo. Tokie filtrai gali būti naudojami pakartotinai.

Oro valymas nuo anglies dioksido ir vandens garų – dar ne viskas. Erdvėlaivio salone gali būti ir kitų dujų, kurios, nors ir mažos, gali apsunkinti įgulos buvimą joje, sukelti nepatogumų ir net ligų. Kalbame apie elektroninės įrangos eksploatacijos metu išsiskiriantį ozoną, iš tepalinių alyvų išsiskiriančias kvapiąsias medžiagas, hidraulinius tinklus užpildančius skysčius, elektros izoliaciją, gumos gaminius, maistą, cheminius junginius, žmonių garus ir kt.

Norint pašalinti šiuos teršalus arba, kaip jie vadinami, kenksmingas medžiagas, reikia papildomų filtravimo įrenginių, dėl kurių laive atsiranda papildoma sugeriančių medžiagų apkrova.

Žmogus prisitaikė prie normalus slėgis, kuris yra apie 1 atmosferą, bet gali gyventi esant žemesniam slėgiui, jei yra tam pasiruošęs.

Spaudimo astronautui klausimas yra nepaprastai svarbus. Jis turi sukurti tam tikrą slėgį salone ir apsaugoti jį nuo staigaus kritimo, kai salone slėgis sumažėja, kad būtų užtikrinta galimybė išeiti į erdvės tuštumą ir likti planetos, kurioje nėra atmosferos, paviršiuje.

Galite užduoti sau klausimą, kokį slėgį patogiausia palaikyti erdvėlaivio salone? Atsakymas į šį klausimą nėra toks lengvas, kaip atrodo. Dėl daugelio priežasčių slėgis Žemėje yra nepageidaujamas erdvėlaivyje. Specialistai mano, kad slėgis gali būti gerokai mažesnis, o tai atneš nemažą naudą, būtent: astronautams bus lengviau kvėpuoti, sumažės kabinos slėgio mažinimo rizika, padidės erdvėlaivio svorio taupymas.

Kodėl bus lengviau kvėpuoti?

Paprastai Žemėje žmogus kvėpuoja įvairių dujų, daugiausia azoto, mišiniu su nedideliu (palyginti) deguonies kiekiu. Nors azotas kvėpavimui nereikalingas, organizmas vis tiek yra pripratęs prie jo buvimo ir blogai reaguoja į jo nebuvimą mišinyje.

Jei žmogų patalpinsite į slėgio kamerą, pripildytą gryno deguonies, jam bus sunku kvėpuoti, o po kurio laiko atsiras reikšmingų gyvybinių funkcijų sutrikimo ir net apsinuodijimo požymių. Tačiau paaiškėjo, kad mažėjant slėgiui žmogaus organizmas toleruoja didelį deguonies kiekį, o esant 0,2 atmosferos slėgiui, kamera gali būti užpildyta grynu deguonimi, nepažeidžiant jos gyventojo. Todėl, jei erdvėlaivio salone būtų galima naudoti gryną deguonį įgulai kvėpuoti, būtų galima naudoti supaprastintą kvėpavimo įrangą, pašalinti balasto perteklių azoto pavidalu, padidinti skrydžio saugumo laipsnį ir gauti daug kiti techniniai privalumai.

Mokslininkai pradėjo eksperimentus su žmonėmis, siekdami išsiaiškinti, kaip kvėpavimas grynu deguonimi sumažintu slėgiu paveiks organizmą.

Eksperimentai buvo atlikti su reaktyviniais pilotais, grupėse po du. Jie buvo patalpinti į slėgio kamerą, iš kurios buvo išpumpuojamas oras, sukuriant vakuumą. Visą tą laiką žmonės kvėpavo per deguonies kaukes.

Po kelių valandų ir net dienų trukusių eksperimentų paaiškėjo, kad žmogaus organizmas apskritai patenkinamai toleruoja „pakilimą“ slėgio kameroje.

Slėgio kameroje žmonės buvo 17 dienų, kai slėgis buvo maždaug 1/5 normalaus, tai yra slėgis, kuris vyrauja maždaug 11 kilometrų aukštyje. Visi pilotai, kuriems buvo atlikti eksperimentai (po 8 dviejose grupėse), nepaisant labai neįprastų sąlygų, eksperimentą išgyveno iki galo, o kruopščiai pilotų kūnus apžiūrėję gydytojai nepalankių nukrypimų nuo normos nenustatė. Vis dėlto buvo nemalonių pojūčių. Beveik visi pilotai, kuriems buvo atliktas eksperimentas, kentėjo nuo apsinuodijimui deguonimi būdingų sutrikimų, jautė krūtinės, ausų, dantų ir raumenų skausmą. Jie jautė nuovargį, pykinimą ir regos sutrikimus. Tačiau visi šie simptomai visiškai išnyko per 7-10 dienų išėjus iš slėgio kameros.

Kokias išvadas iš to galima padaryti? Per trumpą kelionę į kosmosą, pavyzdžiui, į Mėnulį ir atgal, erdvėlaivio įgula gali saugiai būti tokiomis sąlygomis žemas spaudimas ir kvėpuoti grynu deguonimi. Jei įgulos nariai bus specialiai apmokyti, jie galės išvengti nemalonių pasekmių būnant skrydžio į kosmosą sąlygomis. Slėgio sumažinimas erdvėlaivio kabinoje duos didelės techninės naudos, nes sumažės plieninių laivo sienelių storis ir taip gerokai sumažės jo svoris. Tačiau mums atrodo, kad reikėtų ieškoti kito sprendimo. Ilgas buvimas erdvėlaivio salone be komplikacijų, susijusių su slėgio mažinimu ir deguonies tiekimu, sukelia daug sunkumų Žmogaus kūnas ir vargu ar verta juos apsunkinti.

Būsimieji kosmonautai turi sudaryti visas sąlygas normaliam, ilgam buvimui erdvėlaivio salone, o tai leistų lengviau išlaikyti aukščiausiu lygiu psichinę ir fizinę sveikatą. Slėgio problema erdvėlaivio kabinoje turėtų būti išspręsta atsižvelgiant į maksimalaus komforto astronautams sukūrimą.

Tuo tarpu, atsižvelgiant į kelionės į Mėnulį trumpumą, dizainerių ir fiziologų pastangomis siekiama sukurti pažangiausią skafandrą, kuris apsaugotų astronautus nuo visų žmonėms priešiškų veiksnių. kosmosas.

Ar vartojote tabletes nuo radiacijos? – paklausė profesorius Jancaras, atsigręžęs į aštuoniolikmetį sūnų Zbignevą. – Jau praėjome vidinę spinduliuotės juostą, ir praėjome gana saugiai, o po kelių minučių įžengsime į išorinę juostą. Ten mūsų laukia didžiulis pavojus.

Taip, tėti! Išgėriau visas tabletes tiksliai taip, kaip nurodyta tris kartus per dieną: iš pradžių rožines, paskui baltas ir galiausiai oranžines. Manau, kad jau esu puikiai apsaugotas. Taip, jūs pažadėjote man išsamiai papasakoti apie kosminės spinduliuotės pavojų. Ar turite šiek tiek laiko?

gerai. Palaukite, kol perduosiu laikrodį bendražygiui, tada ramiai pasikalbėsime.

Antrajam kosmonautui užėmus kėdę prie valdymo pulto, šalia sūnaus atsisėdęs profesorius Yancharas nusiėmė akinius ir trumpam pailsėjęs pradėjo savo istoriją.

Tikiu, kad prieš skrydį studijavote reikalingos medžiagos, esančiame mūsų bibliotekoje, todėl iš karto pereisiu prie problemos esmės. Žinome, kad kosminė spinduliuotė užlieja mūsų planetą nuolatine srove. Srautai, upės, tiksliau, ištisi kosminių spindulių vandenynai veržiasi link Žemės iš Saulės ir kitų mūsų Galaktikos žvaigždžių. Mes nuolat esame atakuojami iš kosmoso. Nors tai vadiname bombardavimo spinduliuote, ji žymiai skiriasi nuo šviesos. Kosminiai spinduliai – tai fantastišku greičiu besiveržiantis dalelių srautas, dešimt tūkstančių kartų didesnis už mūsų tarpplanetinio erdvėlaivio greitį. Šios dalelės yra ne kas kita, kaip lengviausių dujų – vandenilio ir helio – atominiai branduoliai (ar jų dalys). Būtent iš jų susidaro didžioji srauto dalis, tai yra, 85–90 procentų; likusieji yra sunkesnių elementų atominiai branduoliai.

Kokie yra šių dalelių dydžiai?

Jei pradėčiau pateikti skaičius, kokias milijardines ar trilijonąsias mikrono dalis, tai jūsų vaizduotei nieko neduotų. Pasistengsiu aiškiau parodyti kosminių dalelių dydžius. Įsivaizduokime, kad kosminės spinduliuotės dalelė išaugo iki smėlio grūdelio dydžio. Taigi, jei viskas žemėje būtų padidinta ta pačia proporcija, tikras smėlio grūdas padidėtų iki dydžio gaublys. Greitis, kuriuo kosminės spinduliuotės dalelės veržiasi per erdvę, suteikia joms kolosalios energijos; norint tai įsivaizduoti, vėl reikia pereiti prie palyginimo. Mokslininkai kuria milžiniškus greitintuvus, kuriuose dalelės pagreitinamos iki labai didelio greičio. Dubnoje netoli Maskvos jau keletą metų veikia didžiulis greitintuvas, tiekiantis 10 milijardų elektronvoltų energiją; antrasis greitintuvas – Šveicarijoje – duoda 29 mlrd., trečiasis – Brukhavene (JAV) – 23 mlrd. Be to, Amerikoje kuriamas dar galingesnis akceleratorius.

Tačiau Žemėje esami ir net artimiausiu metu planuojami statyti greitintuvai negali prilygti natūralaus kosminio greitintuvo galiai. Gamtoje kosminės dalelės turi kelis šimtus milijonų kartų didesnę energiją. Gal kelias dešimtis milijardų galima padauginti iš kelių šimtų milijonų? Ne? Aš taip ir maniau. Galime tikėtis, kad ateityje ši milžiniška energija bus sutramdyta, o tai greičiausiai suteiks mums tokios galios šaltinį, kuris viršys fantastiškiausias žmonijos viltis, susijusias su termobranduolinės reakcijos įvaldymu.

Atsiprašau, tėti, bet vėl buvai perkeltas į ateitį.

Taip, atsiprašau, aš visada domėjausi ateitimi. Grįžkime prie mūsų temos. Faktas yra tas, kad kosminė spinduliuotė yra labai rimta problema kosmoso kelionės. Kosminė spinduliuotė savo prigimtimi labai artima radioaktyviajai spinduliuotei, kuri, kaip žinia, labai pavojinga žmogaus organizmui. Per stipri spinduliuotės dozė žmogui sukelia sunkią spindulinę ligą, kuri dažnai baigiasi mirtimi.

Sakėte, kad kosminiai spinduliai nuolat bombarduoja Žemę, bet žmonija egzistuoja.

Tai kitas reikalas. Aš jums sakiau, kad Žemę nuolat užlieja kosminių spindulių srautas. Laimei, Žemė yra apgaubta patikimu apsauginiu skydu – 100 kilometrų storio atmosferos sluoksniu ir, be to, magnetiniu skydu. Iš kosmoso link Žemės besiveržiančios dalelės savo prigimtimi anaiptol nėra identiškos. Kai kurie iš jų – pavadinkime juos „lėtais“ – dar būdami labai dideliu atstumu nuo Žemės, nukrypsta nuo savo skrydžio trajektorijos ir patenka į vadinamuosius Žemės magnetinio lauko spąstus. Kitos pakankamai didelės energijos dalelės prasiskverbia į atmosferą, kur susiduria su deguonies, azoto ir kitų dujų atomais, paversdamos jas jonais. Tuo pačiu metu šios dalelės praranda dalį savo energijos ir išsisklaido atmosferoje. Taip pat yra dalelių, turinčių tikrai kolosalią energiją, kurių greitis artimas šviesos greičiui – šios neužsibūna, nekeičia savo trajektorijos, net jei pakeliui sulaužys atomus. Tokiu atveju atomai sprogsta, jų dalelės su milžiniška energija išsisklaido į visas puses, atsitrenkia į kaimyninius atomus ir sukelia naujus, nors ir ne tokius galingus, sprogimus. Tai vadinama kaskadiniu procesu. Šio proceso metu susidarę atomų fragmentai antrinės kosminės spinduliuotės pavidalu patenka į Žemę. Labai tikėtina, kad ramiai vaikščiodami Žemėje visiškai nejaučiate, kad jūsų kūną kas sekundę persmelkia tūkstančiai šių kosminių dalelių. Per daugelį milijonų metų, tai yra nuo tada, kai Žemėje atsirado gyvybė, augalai, gyvūnai ir žmonės prisitaikė prie šio nuolatinio, nematomo kosminio lietaus ir ištveria jį nepadarydami žalos. Tai yra Žemėje. Kitose planetose, kur nėra apsauginio atmosferos skydo arba jei yra, tai labai retai, žmogus bus veikiamas pavojingomis radiacijos dozėmis. Galbūt norėtumėte ką nors sužinoti apie Van Allen diržus? Kaip žinote, Žemę supa magnetinis laukas, susidedantis iš dviejų sluoksnių, turinčių būdingą obuolio formą, tai yra su įdubimu poliuose. Juostų storis didžiausias virš Žemės pusiaujo jis palaipsniui mažėja ir tampa ploniausias virš ašigalių. Pakeliui į Žemę kosminiai spinduliai turi praeiti per magnetinį lauką, kuris veikia kaip spąstai, nes sulaiko daleles ir jas sulaiko. Šios dalelės pradeda ilgą kelionę magnetinio lauko sluoksnių viduje, judėdamos iš vieno Žemės poliaus į kitą; tik nedidelė spinduliuotės dalis prasiskverbia pro pirmąjį diržą, bet tuoj pat patenka į kitą spąstus – antrąjį diržą. Šios magnetinės zonos, sulaikančios kosminius spindulius, vadinamos Van Alleno diržais, pavadintomis amerikiečių mokslininko, atradusio jas naudodamas radiozondus ir sukūrusio jų žemėlapį, vardu.

Iš to išplaukia, kad orbitiniai skrydžiai aplink Žemę kelia didelį pavojų. Bet, kiek pamenu, sovietų kosmonautai, kurie kelias dienas skraidė, nė kiek nenukentėjo, o prietaisai pažymėjo tik minimalias radiacijos dozes.

Matyt, nelabai atidžiai perskaitėte žinutes. Iš tiesų, astronautų spinduliuotės dozė pasirodė nedidelė. Po jų nusileidimo valdymo prietaisai, vadinamieji dozimetrai, rodė tokias mažas radiacijos dozes, kad negalėjo turėti jokio pastebimo poveikio organizmui. Taigi, pavyzdžiui, sovietų kosmonautas Popovičius, išbuvęs kosmose 71 valandą, gavo tik 50 milijardų radiacijos dozę, o Nikolajevas, būdamas orbitoje 94 valandas, gavo 65 milijardus. Tačiau reikia atsiminti, kad Popovičius ir Nikolajevas, kaip ir visi kiti kosmonautai, skrido mažame aukštyje, maždaug 150–330 kilometrų virš Žemės, tai yra, ten, kur kosminiai spinduliai yra labai silpni. Van Alleno juostos prasideda 700 kilometrų aukštyje. Tai reiškia, kad astronautai skrido saugioje zonoje. Kur yra didžiausias kosminių spindulių intensyvumas? Jau sakiau, kad pavojinga zona prasideda maždaug 700 kilometrų aukštyje ir tęsiasi labai toli. Pirmoji juosta, sustorėjusi netoli žemės pusiaujo, maždaug 3200 kilometrų aukštyje, pasižymi didžiausiu spinduliavimo intensyvumu. Kiek didesnis, intensyvumas mažėja, o tada, pereinant į antrą Van Alleno diržą, vėl didėja. Didžiausias kosminės spinduliuotės intensyvumas čia buvo pastebėtas maždaug 20 000 kilometrų aukštyje virš Žemės rutulio pusiaujo. Dabar grįžkime prie mūsų skrydžio. Pirmąją zoną jau praėjome, ir kaip tik tada paklausiau jūsų apie antiradiacines tabletes. Antrasis diržas yra daug pavojingesnis nei pirmasis, ir mes vis tiek turime jį pereiti. Kai Saulėje atsiranda trikdžių ir atsiranda iškilimų, astronautai gali būti tikri, kad netrukus atsidurs upelyje arba, kaip kartais vadinama, sustiprintos spinduliuotės lietuje, turinčiame nepaprastą prasiskverbimo galią. Kosminių skrydžių eros pradžioje žmonės ilgas laikas negalėjo išspręsti apsaugos nuo tokios stiprios spinduliuotės problemos.

Kaip ši problema buvo išspręsta?

Iš pradžių buvo bandoma naudoti specialius korpusus, pagamintus iš kieto plieno su kitų metalų priemaiša. Erdvėlaiviai buvo sukonstruoti iš dviejų plieninių korpusų su izoliaciniu tam tikrų cheminių medžiagų sluoksniu; Astronautai buvo papildomai apsaugoti plieniniais skydais, sumontuotais aplink sėdynes. Tačiau šie metodai pasirodė netobuli. Šarvų plokštės buvo per sunkios ir menkai apsaugojo nuo stipraus radiacijos srauto, ypač atsiradus Saulės iškilimams. Didelės energijos dalelės lengvai prasiskverbė į plienines plokštes ir atsitrenkė į astronauto kūną, sukeldamos antrinę spinduliuotę iš visų metalinių dalių laivo kabinoje, įskaitant skydus. Todėl teko ieškoti kitų apsaugos būdų. Norėdami rasti vaistų nuo žalingas poveikis kosminės spinduliuotės, darbo ėmėsi tūkstančiai chemikų ir biochemikų.

Papasakokite apie tai daugiau.

Pirmiausia pažvelkime į radiacijos poveikį. Biologijoje naudojamas radiacijos vienetas yra "rad", kuris reiškia 100 ergų spinduliuotės intensyvumą 1 grame žmogaus kūno audinio. Pagal pramonės standartus, dirbant su rentgeno aparatais ar įvairių radioaktyvių medžiagų izotopais, žmogui nekenksminga spinduliuotė yra iki 25 rad.

Švitinimo dozės padidinimas iki 100 radų sukelia daugybę skausmingų reiškinių žmogui – pykinimą, galvos skausmą ir vėmimą; apšvitinus 800 radų, pažeidžiamos kraujo ląstelės, sutrinka skrandžio veikla ir nugaros smegenys; Apšvitinus apie 1000–1200 radų, žmogus miršta. Remiantis šiuolaikiniais duomenimis, 1/25 000 mirtinos dozės paros spinduliuotė yra saugi žmonėms, net jei jie ilgą laiką lieka radiacijos zonoje. Tiesa, net ir tokia minimali dozė pažeidžia kai kurias organizmo ląsteles, tačiau apsauginės jėgos lengvai su jomis susidoroja, o pažeistos ląstelės pakeičiamos naujomis. Tačiau reikia atsiminti, kad šis klausimas dar nėra pakankamai ištirtas, o mokslininkų nuomonės šioje srityje skiriasi. Nustatyta, kad atskirų žmonių prisitaikymas prie radiacijos skiriasi. 1000 radų dozė, kuri vienam astronautui gali būti mirtina, tik sukels ligą kitam. Be to, pati spinduliuotė turi skirtingą poveikį organizmui. Daug kas priklauso nuo to, iš kokių dalelių – alfa, beta ar gama – susideda kosminiai spinduliai, ar tai neutronų ar protonų srautas. Kai kurie iš šių palyginti nekenksmingų spindulių vadinami „minkštaisiais“, kiti – „kietais“.

Kaip tokios mažos dalelės veikia organizmą?

Sunku tai išsamiai paaiškinti. Tačiau pakanka pasakyti, kad jonų spinduliuotė veda į cheminiai pokyčiai gyvosios medžiagos dalelėse, tai yra baltymų, nukleorūgščių ir angliavandenių junginių molekulėse. Jau seniai žinome, kad jei organizmo ląstelės jaučia deguonies trūkumą, tai kosminė spinduliuotė jas pažeidžia mažiau. Kai ląstelėse yra daug deguonies, radiacijos pasekmės gali būti pavojingos. Vieno eksperimento metu žiurkė, kvėpuodama liesu mišiniu (tik 5 proc. deguonies vietoj 21 proc. normaliame ore), gavo 800 radų spinduliuotės dozę. Žiurkė gyveno 30 dienų, o kitos žiurkės, gavusios tokią pačią dozę, bet kvėpavusios normaliu oru, iškart mirė. Taip pat žinoma, kad yra cheminių junginių, kurie mažina deguonies kiekį organizmo audiniuose. Iš čia, atrodytų, galima padaryti paprastą išvadą: reikia rasti vaistą, kuris sumažintų deguonies kiekį organizme ir padidintų atsparumą spinduliuotei. Tačiau tai padaryti pasirodė ne taip paprasta, kaip atrodo. Juk deguonis būtinas organizmo gyvybei, o bet koks organizmo aprūpinimo deguonimi sumažėjimas sukelia labai sunkios pasekmės. Mokslininkai išbandė per 1800 cheminių junginių, iš kurių atrinko keletą tinkamų. Tai cianidas, serotoninas, pirogalonas, triptaminas, cisteinas ir kiti, kurių pavadinimai yra labai sunkiai įsimenami. Tačiau ilgą laiką nebuvo įmanoma išspręsti šono problemos žalingas poveikisšių vaistų ant kūno. Eksperimentai su gyvūnais ir žmonėmis parodė, kad šios medžiagos puikiai veikia prieš radiaciją, tačiau jos pačios turėjo nepageidaujamą poveikį. žalingas poveikis. Ir tik visai neseniai pavyko sukurti sudėtingą cheminį junginį, kuris pasirodė esąs nekenksmingas ir puikiai veikė prieš didelę radiacijos dozę. Tai buvo tabletės, pagamintos iš minėto junginio, kurias išgėrėte šiandien ir likus kelioms dienoms iki mūsų kelionės pradžios. Šio gaminio dėka esame puikiai apsaugoti nuo žalingo kosminių spindulių poveikio.

Taip pat turiu pridurti, kad ieškodami veiksmingos priemonės nuo radiacijos, mokslininkai atsitiktinai atrado puikią priemonę nuo vėžio.

Skaitytojas, matyt, jau spėjo, kad tėvo ir sūnaus pokalbį erdvėlaivyje sugalvojo autorius. Faktas yra tas, kad autorius norėjo aiškiai parodyti kosminės spinduliuotės pavojų ir galimybę atremti jos pasekmes naudojant chemines apsaugos priemones, kurių paieška vykdoma visame pasaulyje. Jau buvo išbandyta daugiau nei 2000 skirtingų cheminių junginių, o rezultatai teikia vilčių. Tačiau iki šiol nepavyko rasti saugių ir veiksmingų tablečių nuo radiacijos; Vaistas nuo žmonijos rykštės – vėžio – dar nerastas.

Apsauga nuo kosminės spinduliuotės tapo pagrindinė problema astronautika, kosmobiologija ir kosmomedicina. Jau dabar turime rūpintis erdvėlaivių įgulų apsauga nuo kosminės spinduliuotės poveikio. Ir artimiausiu metu, reikia manyti, kosminės spinduliuotės pavojus skrendant į gilųjį kosmosą bus didesnis nei dabar. Pavojingiausiomis turėtų būti laikomos saulės iškilimai – labai intensyvios radiacijos šaltinis, toks galingas, kad kosmose gali laisvai prasiskverbti pro erdvėlaivio sienas ir smogti laive esantiems astronautams.

Gali būti, kad erdvėje yra užfiksuotų kosminių dalelių zonos arba debesys magnetiniai laukai. Galima bijoti, kad tokie debesys, esantys toli nuo Žemės, bus pavojingesni nei Van Alleno juostos.

Gali būti, kad tokie diržai juosia ne tik Žemę. Tikrai žinome, kad jų nėra aplink Mėnulį, tačiau, kaip ir kitose planetose, nepasitikime, kad aplink jas nėra pavojingų juostų.

Sunku net tikėtis, kad bus rasta medžiaga, galinti apsaugoti astronautus nuo žalingų kosminių spindulių, prasiskverbiančių į laivą ar skafandrą. Matyt, realiau įsigyti vaistų, galinčių užkirsti kelią radiacijos poveikiui, juolab, kad astronautai ne visada bus laivo salone. Juk ilgo skrydžio į kosmosą metu visada gali prireikti išeiti į lauką atlikti laivo remonto kosmosas. Esant galingai radiacijai, astronautui iškiltų didelis pavojus.

Panašu, kad taip bus ir Mėnulio paviršiuje, kur nėra atmosferos ir magnetinių diržų. Kosminiai spinduliai lengvai pasiekia Mėnulį, nes čia nesusiduria su jokiais trukdžiais. Tačiau sunku įsivaizduoti, kad po „nusileidimo į Mėnulį“ astronautai aplink Mėnulį judės gremėzdiškais šarvuočiais. Jiems taip pat teks atlikti daugybę sudėtingų operacijų ir darbų, kuriems reikalinga tam tikra judėjimo laisvė.

Visa žmonių apsaugos nuo kosminės spinduliuotės problema reikalauja daug daugiau tyrėjų pastangų, reikalauja atskleisti daugybę paslapčių ir išspręsti pagrindines problemas. Žinome, kad žmonija yra ant kelionės į Mėnulį slenksčio ir kad tokią kelionę galima atlikti naudojant dabartinį technologijų lygį. Tačiau biologinės problemos dar labai toli iki patenkinamai išspręstos.

Astronominiai tyrimai parodė, kad Saulės aktyvumas kinta periodiškai, o kaitos ciklas yra maždaug 11,2 metų. Paprastai padidėjusio saulės aktyvumo simptomas yra dėmių atsiradimas ant saulės disko. Šios dėmės buvo stebimos šimtus metų, tačiau tik neseniai buvo atrasti kai kurie su jomis susiję modeliai.

Jei atsižvelgsime į artimiausią praeitį, didžiausias saulės aktyvumas buvo pastebėtas 1958 m., kai Saulėje buvo užfiksuota 250 saulės dėmių. Po labai audringo laikotarpio saulės dėmės pradėjo palaipsniui nykti, o minimalus jų skaičius buvo pastebėtas 1964 m. birželio mėn.

Vis dar nežinoma, ar Saulės iškilimų atsiradimas yra susijęs su saulės dėmių atsiradimu. Mokslininkų nuomonės šiuo klausimu skiriasi. Tačiau žinoma, kad ne visos iškilios vietos yra vienodai pavojingos kelionėms į kosmosą. 1955–1959 metais Saulėje buvo pastebėta apie 30 didelių išsiveržimų, iš kurių tik 6 buvo astronautikai pavojingos radiacijos šaltiniai. Likę 24, nors jie ir buvo kosminių dalelių (daugiausia protonų) srautų atsiradimo priežastis, tačiau net ir esant dabartiniam apsaugos priemonių lygiui, jų pavojus buvo palyginti mažas.

Po padidėjusio Saulės aktyvumo laikotarpio prasideda santykinės ramybės laikotarpis. Tikslus šių laikotarpių tyrimas astronautikai labai svarbus, nes leidžia nustatyti tokius skrydžio laikotarpius, kurie garantuotų maksimalų jų saugumą. Kai buvo rašoma ši knyga (1964–1965), buvome „tyliosios saulės“ laikotarpiu. Mokslininkai intensyviai dirbo tyrinėdami Saulės aktyvumą, kad vėliau gautus duomenis būtų galima panaudoti skrydžiams į kosmosą. Atliekant tokį tyrimą, didelę reikšmę turi tarptautinis bendradarbiavimas – juk užduočių apimtis viršija bet kurios šalies galimybes. Laimei, bendradarbiavimas vystosi sėkmingai. Tarptautiniais geofizikos metais atliktų tyrimų pavyzdžiu, kai kelių dešimčių šalių mokslininkai vienu metu ir kartu tyrinėjo gyvybės reiškinius mūsų planetoje, dabar daugelis mokslininkų bendradarbiauja vykdant tyrimus pagal programą „Tylios saulės metai“. .

Šios studijos vyksta gerai. Sovietų specialistai iš Krymo observatorijos nustatė, kad Saulės iškilimų atsiradimą lydi būdingas saulės dėmių pasikeitimas. Paaiškėjo, kad, remiantis šių pokyčių tyrimu, galima iš anksto labai tiksliai numatyti radioaktyvius „orus“ erdvėje, o tai leidžia sąmoningai pasirinkti erdvėlaivio paleidimo laiką.

Tikėtina, kad artimiausiu metu bus galima organizuoti Tarptautinį kosminės spinduliuotės biurą (modeliuotą pagal dabartines meteorologijos stotis), nuo kurio prognozių priklausys erdvėlaivio starto data.

Pastabos:

Kol ši knyga buvo išleista rusų kalba, SSRS pradėjo veikti greitintuvas, tiekiantis 70 milijardų elektronvoltų energiją.

Šiuos diržus vienu metu atrado sovietų mokslininkas Vernovas, todėl teisingiau juos vadinti Van Alpen-Vernov diržais. Naujausiais duomenimis, tokių diržų yra ne du, o trys.

Kai vietoj oro žmogus kvėpuoja grynu deguonimi, pagrindinė alveolių erdvės dalis, anksčiau užimta azoto, užpildyta deguonimi. Tokiu atveju alveolinis PO2 9144 m aukštyje pilotui pasiektų pakankamai aukštas lygis, lygus 139 mm Hg. Art., vietoj 18 mm Hg. Art. kai kvėpuoja oru.

Raudona kreivė paveiksle parodo hemoglobino prisotinimas deguonimi arterinis kraujas kvėpuojant grynu deguonimi skirtinguose aukščiuose. Atkreipkite dėmesį, kad prisotinimas išlieka didesnis nei 90 %, kai kylama į maždaug 11 887 m aukštį, o po to greitai krenta ir pasiekia apie 50 % maždaug 14 326 m aukštyje.

Palyginus dvi kreives arterinio kraujo prisotinimas deguonimi Paveikslas aiškiai parodo, kad kvėpuodamas grynu deguonimi beslėgiame orlaivyje pilotas gali pakilti žymiai aukščiau nei kvėpuodamas oru. Pavyzdžiui, kvėpuojant deguonimi arterinio kraujo prisotinimas deguonimi 14326 m aukštyje yra maždaug 50%, o tai prilygsta arterinio kraujo prisotinimui deguonimi 7010 m aukštyje kvėpuojant oru.

Yra žinoma, kad be žmonių aklimatizacijos Sąmonė dažniausiai išlieka tol, kol arterijų prisotinimas deguonimi sumažėja iki 50%. Todėl, jei pilotas kvėpuoja oru, jo trumpalaikio buvimo nehermetiniame orlaivyje didžiausias aukštis yra 7010 m, o jei kvėpuoja grynu deguonimi – maksimalus aukštis – 14326 m, su sąlyga, kad deguonies tiekimo įranga veikia nepriekaištingai.

Ūminės hipoksijos apraiškos

Neaklimatizuotam žmogui kvėpuojant oru, kai kurie pagrindiniai ūminės hipoksijos požymiai (mieguistumas, protinis ir raumenų nuovargis, kartais galvos skausmas, pykinimas ir euforija) pradeda pasireikšti maždaug 3657,6 m Šie simptomai pereina į raumenų trūkčiojimo stadiją ir traukuliai aukštyje, viršijančiame 5486,4 m, o galiausiai, pakilus aukščiau 7010,4 m, neaklimatizuotą žmogų ištinka koma, o netrukus įvyksta mirtis.

Vienas is labiausiai reikšmingas hipoksijos poveikis yra protinės veiklos sumažėjimas, dėl kurio pablogėja atmintis ir gebėjimas kritiškai vertinti situacijas, atsiranda sunkumų atliekant tikslius judesius. Pavyzdžiui, jei pilotas be aklimatizacijos yra 4500 m aukštyje 1 valandą, jo protinė veikla paprastai sumažėja maždaug 50% normalių verčių, o po 18 valandų tokiame aukštyje šis skaičius sumažėja iki maždaug 20% ​​normalių verčių. .

Asmuo, esantis dideliame aukštyje ištisas dienas, savaites ar metus, vis labiau prisitaiko prie žemo PO2 ir jo neigiamas poveikis organizmui mažėja. Tai leidžia žmogui atlikti sunkesnį darbą nepatiriant hipoksijos simptomų arba pakilti dar aukščiau.

Pagrindinės prisitaikymo prie hipoksijos priemonės yra: (1) reikšmingas plaučių ventiliacijos padidėjimas; (2) raudonųjų kraujo kūnelių skaičiaus padidėjimas; (3) plaučių difuzijos pajėgumo didinimas; (4) padidėjusi periferinių audinių vaskuliarizacija; (5) padidėjęs gebėjimas audinių ląstelės naudoti deguonį nepaisant mažo PO2.

Padidėjusi plaučių ventiliacija- arterijų chemoreceptorių vaidmuo. Tiesioginis sumažinto PO2 poveikis stimuliuoja arterijų chemoreceptorius, o tai padidina alveolių ventiliaciją iki maždaug 1,65 karto. Tokiu atveju kompensacija aukštyje įvyksta per kelias sekundes, o tai leidžia žmogui pakilti keliais šimtais metrų aukščiau, nei būtų įmanoma nepadidinus ventiliacijos.

IN toliau jei asmuo kelias dienas išlieka labai dideliame aukštyje, chemoreceptoriai dar labiau padidina ventiliaciją (maždaug 5 kartus viršija normalias vertes).

Staigus ventiliacijos padidėjimas kildamas į didelį aukštį išplauna nemažą kiekį anglies dvideginio, sumažindamas Pco2 ir padidindamas kūno skysčių pH. Šie pokyčiai slopina smegenų kamieno kvėpavimo centrą ir taip neutralizuoja kvėpavimo stimuliavimą dėl sumažėjusio PO2 poveikio miego arterijų ir aortos kūnų periferiniams chemoreceptoriams.

Tačiau per kitas 2–5 dienas tai yra slopinimas išnyksta, leidžianti kvėpavimo centrui visa jėga reaguoti į hipoksinį periferinių chemoreceptorių stimuliavimą, o ventiliacija padidėja maždaug 5 kartus.

Manoma, kad stabdymo silpnėjimo priežastis yra bikarbonato jonų koncentracijos sumažėjimas smegenų skystyje ir smegenų audinyje. Tai savo ruožtu sumažina chemiškai jautrius kvėpavimo centro neuronus supančio skysčio pH, todėl padidėja jo aktyvumas, skatinamas kvėpavimas.

Svarbus laipsniško mažinimo mechanizmas bikarbonato koncentracija yra inkstų kompensacija kvėpavimo takų alkalozė. Inkstai reaguoja į Pco2 sumažėjimą mažindami vandenilio jonų sekreciją ir padidindami bikarbonatų išsiskyrimą. Ši respiracinės alkalozės metabolinė kompensacija palaipsniui mažina bikarbonatų koncentraciją plazmoje ir smegenų skystyje, sugrąžina pH į normalų ir iš dalies sumažina mažos vandenilio jonų koncentracijos slopinamąjį poveikį kvėpavimui.

Taigi po inkstų kompensavimo įgyvendinimas alkalozė, kvėpavimo centras tampa daug jautresnis su hipoksija susijusiam periferinių chemoreceptorių dirginimui.

Žmonijos istorija siekia daugiau nei du tūkstančius metų. Tačiau Žemės, vietos, kurioje gyvena žmonės, istorija prasidėjo daug anksčiau, maždaug prieš 4 mlrd. Būtent tada planetoje atsirado gyvybė. Iš pradžių Žemėje gyveno tik augalai, bet vėliau pradėjo atsirasti bestuburių ir stuburinių gyvūnų. Maždaug prieš 65 milijonus metų išsivystė daug žinduolių, o kai kurie į beždžiones panašūs gyvūnai sugebėjo vaikščioti vertikaliai. Iš šių gyvūnų vėliau išsivystė žmogus. Žmonės ir gyvūnai turi vieną bendrą bruožą – jie negali gyventi be atmosferos.

Atmosfera susideda iš deguonies ir anglies dioksido. Deguonis yra bespalvės ir beskonės dujos. Tai yra daugelio dalis organinės medžiagos ir yra daugelyje ląstelių. Kvėpuodamas žmogus gauna deguonies iš oro, jo patenka į plaučius. Plaučiuose kraujas pasiima deguonį, o žmogus iškvepia anglies dioksidą. Atrodytų, kad deguonies yra visur, ir jis negali nieko blogo padaryti žmogui. Bet tai netiesa. Jūs negalite kvėpuoti oro, kuriame yra deguonies be priemaišų.

Kodėl negalite įkvėpti gryno deguonies?

• Į šį klausimą padeda atsakyti mokslininkai. Grynas deguonis be priemaišų, net esant normaliam slėgiui, pažeidžia audinius ir neleidžia pasišalinti anglies dvideginiui. Maksimalus laikas, per kurį galite kvėpuoti grynu deguonimi, yra 10–15 minučių. Jei tai užtruks ilgiau, galite apsinuodyti. Pirma, deguonis apsvaigina žmogų, tada jis netenka sąmonės ir prasideda traukuliai. Jei žmogus nėra išgelbėtas, mirtis yra įmanoma.
• Į apsinuodijimo deguonimi pavojų atsižvelgiama, pavyzdžiui, gaminant deguonies pagalves ir kitus panašius prietaisus. Kiekvienos deguonies pagalvėlės viduje yra dujų mišinys, kuriame yra deguonies gryna forma tik apie 70 proc. Likę 30% yra kitų medžiagų mišinys.
• Galite išvengti apsinuodijimo grynu deguonimi, jei Atmosferos slėgis yra labai toli nuo normos ir yra labai žemas. Tačiau tai atsitinka labai retai, todėl svarbu būti labai atsargiems. Kasyklose ir povandeniniuose laivuose dirbantiems žmonėms kyla apsinuodijimo deguonimi pavojus. Todėl labai svarbu žinoti, kaip suteikti pirmąją pagalbą apsinuodijus deguonimi. Pavyzdžiui, povandeniniai laivai turi sumažinti nusileidimo gylį, sustoti ir leisti aukai kvėpuoti dujų mišiniu. Apskritai labai svarbu kontroliuoti nusileidimo gylį.

Neįtikėtini faktai

Šiandien kalbėsime apie situacijas, kada gerai žinomas deguonis yra naudingas, kada pavojingas ir ar tikros situacijos, kai jo nepakanka.

Taigi, mes kalbame apie labiausiai paplitusius mitus apie deguonį.

Mitai apie deguonį

1. Kvėpuodami gauname pakankamai deguonies

Šio elemento trūkumas turi rimtą poveikį visų sistemų ir organų veiklai. Nukenčia imuninė, kvėpavimo, centrinė nervų ir širdies bei kraujagyslių sistemos.

Atminkite, kad tai, kad kvėpuojate normaliai, dar nereiškia, kad jūsų kūnas gauna reikiamą deguonies kiekį. Deguonies trūkumą gali sukelti keli veiksniai.

- rūkymas

Rūkančiojo smegenys gauna daug mažiau deguonies, palyginti su nerūkančiojo smegenimis. Be to, kai žmogus nusprendžia mesti rūkyti, jo smegenys gauna dar mažiau deguonies, nes per pirmąsias 12 valandų be cigarečių jo medžiagų apykaita sulėtėja 17 procentų.

- bloga ekologija

Degant kurui susidaro anglies monoksidas, kuris provokuoja organizmo apsinuodijimą. Jis liečiasi su hemoglobinu, dėl to mūsų organizmas patiria deguonies badą, atsiranda apsinuodijimo simptomai: galvos svaigimas, pykinimas, galvos skausmai, silpnumas.

- uždegiminiai procesai

Dėl uždegiminiai procesai organizme, gali trūkti deguonies audiniuose. Pavyzdžiui, tai gali atsirasti, kai išsivysto tam tikros infekcinės ligos ir tam tikros vėžio rūšys.

Deguonies poveikis

2. Jums gali būti naudinga bet kokia deguonies dozė.

Kvėpuojame atmosferos oru, kuriame deguonies yra tik 20,9 proc. Likę komponentai yra: azotas – 78 proc., argonas – 1 proc. ir anglies dioksidas – 0,03 proc.

Deguonies trūkumas gali sukelti sveikatos problemų, tačiau per didelis deguonies kiekis taip pat kelia tam tikrą pavojų. Pavyzdžiui, jei pelės pusvalandį įkvepia gryno 100 procentų deguonies, joms pažeidžiama smegenų sistema ir atsiranda koordinacijos problemų.

Kai deguonis suvartojamas per greitai ir neribotais kiekiais didelėmis dozėmis, susidaro laisvieji radikalai, kurie savo ruožtu labai pažeidžia ir net naikina ląsteles visame kūne.

Šiek tiek padidintas suvartojamo deguonies kiekis yra netgi naudingas. Taigi, jei kasdien 10-20 minučių įkvepiate oro, kuriame yra 30 procentų deguonies, medžiagų apykaitos procesas normalizuojasi, sumažėja gliukozės kiekis kraujyje, netenkama perteklinio svorio.

Deguonis dažnai vartojamas deguonies kokteilio pavidalu, kuris yra oro ir deguonies mišinys, panašus į putas. Tokiuose kokteiliuose deguonies koncentracija siekia 90 procentų, tačiau šiuo atveju tai nėra pavojinga, nes toks deguonis į organizmą patenka ne per plaučius, o į kraują patenka per skrandį ir žarnyną.

Deguonies kokteiliai greitai suteikia sotumo jausmą, o tai savo ruožtu slopina apetitą ir padeda atsikratyti papildomų kilogramų. Be kita ko, deguonies kokteiliai pagreitina medžiagų apykaitos procesus limfocituose – už imunitetą atsakingose ​​kraujo ląstelėse.

Dėl to ląstelių energetinės stotys (mitochondrijos) tankėja, o tai pagreitina medžiagų apykaitą, o vėliau gerina imunitetą.

Deguonies svarba

3. Bet koks deguonies kokteilis yra geriausias vaistas

Deguonies kokteilis – gana dažnas receptas sanatorijose imuninei sistemai palaikyti, o gimdymo namuose – placentos nepakankamumui kompensuoti.

Tačiau, nepaisant visko, putojantis deguonies ir oro mišinys niekur neregistruotas kaip vaistinis mišinys, todėl tokie kokteiliai nesunkiai parduodami fitneso kavinėse ir įprastuose prekybos centruose.

4. Deguonies kokteilio negalima paruošti namuose.

Deguonies kokteilį galima pasigaminti ir namuose, naudojant nedidelius koncentratorius. Toks prietaisas per minutę gali pagaminti apie penkis litrus oro ir deguonies mišinio, jam nereikia priežiūros, jis užima labai mažai vietos.

Pavyzdžiui, yra koncentratorių, kurie gamina vieną litrą mišinio per ciklą, jie yra mažesni už įprastą skrudintuvą ir lengvai telpa bet kurioje virtuvėje.

Kalbant apie triukšmo lygį, jis panašus į įprastą pokalbį, tačiau oro ir deguonies mišinys tokiuose nešiojamuose koncentratoriuose nėra blogesnis nei profesionaliuose įrenginiuose - tas pats 90 procentų deguonies.

Buitinė technika nėra išranki priežiūrai, ją lengviau prižiūrėti nei kavos virimo aparatą: vandenį drėkintuve reikia keisti po kiekvieno įrenginio veikimo, o naują filtrą įsigyti kartą per pusmetį;

Mišinį deguonies kokteiliui ruošti galima įsigyti jau paruošto. Jie turi skirtingus skonius ir būtini naudingų papildų. Viską paruošti labai paprasta: tereikia sulčių pagrindą, vaisių gėrimo pagrindą arba paprastą vandenį supilti į specialų indą, supilti mišinį ir indą prijungti prie koncentratoriaus.

Deguonis žmogaus gyvenime

5. Alergija deguoniui yra dažna.

Alergija gali pasirodyti ne pačiam deguoniui, o sudedamosioms deguonies kokteilio sudedamosioms dalims, pavyzdžiui, želatinai, saldymedžio ekstraktui ar kiaušinio baltymui, kurie pridedami, kad susidarytų putos.

Pastaruoju metu po šalį pasklido žinia: valstybinė korporacija „Rusnano“ į inovatyvių gaminių gamybą investuoja 710 mln. vaistai nuo su amžiumi susijusių ligų. Mes kalbame apie vadinamuosius „Skulachev jonus“ - esminį šalies mokslininkų vystymąsi. Tai padės susidoroti su ląstelių senėjimu, kurį sukelia deguonis.

"Kaip tai? – nustebsite. „Neįmanoma gyventi be deguonies, o jūs teigiate, kad tai pagreitina senėjimą! Tiesą sakant, čia nėra jokio prieštaravimo. Senėjimo variklis yra reaktyviosios deguonies rūšys, kurios jau susiformavo mūsų ląstelėse.

Energijos šaltinis

Nedaug žmonių žino, kad grynas deguonis yra pavojingas. Medicinoje jis vartojamas mažomis dozėmis, tačiau ilgai kvėpuojant galima apsinuodyti. Pavyzdžiui, laboratorinės pelės ir žiurkėnai jame gyvena vos kelias dienas. Ore, kuriuo kvėpuojame, yra šiek tiek daugiau nei 20% deguonies.

Kodėl tiek daug gyvų būtybių, įskaitant žmones, reikia nedidelio šių pavojingų dujų kiekių? Faktas yra tas, kad O2 yra galingas oksidatorius, beveik jokia medžiaga negali jam atsispirti. Ir mums visiems reikia energijos gyventi. Taigi, mes (kaip ir visi gyvūnai, grybai ir net dauguma bakterijų) galime jį gauti oksiduodami tam tikrus maistinių medžiagų. Žodžiu, degina juos kaip malkas židinyje.

Šis procesas vyksta kiekvienoje mūsų kūno ląstelėje, kur yra tam skirtos specialios „energijos stotys“ – mitochondrijos. Čia galiausiai baigiasi viskas, ką valgome (žinoma, suvirškinama ir suskaidoma iki paprasčiausių molekulių). Ir būtent mitochondrijų viduje deguonis atlieka vienintelį dalyką, kurį gali padaryti – oksiduojasi.

Šis energijos gavimo būdas (jis vadinamas aerobiniu) yra labai naudingas. Pavyzdžiui, kai kurios gyvos būtybės gali gauti energijos be oksidacijos deguonimi. Tik šių dujų dėka ta pati molekulė pagamina kelis kartus daugiau energijos nei be jų!

Paslėptas laimikis

Iš 140 litrų deguonies, kurį įkvepiame iš oro per dieną, beveik visas jis sunaudojamas energijai gauti. Beveik – bet ne visi. Maždaug 1% išleidžiama... nuodų gamybai. Faktas yra tas, kad naudingos deguonies veiklos metu taip pat susidaro pavojingos medžiagos, vadinamosios „reaktyviosios deguonies rūšys“. Tai laisvieji radikalai ir vandenilio peroksidas.

Kodėl gamta net nusprendė gaminti šiuos nuodus? Prieš kurį laiką mokslininkai rado tam paaiškinimą. Laisvieji radikalai ir vandenilio peroksidas, pasitelkiant specialų fermentinį baltymą, susidaro išoriniame ląstelių paviršiuje, jų pagalba mūsų organizmas naikina į kraują patekusias bakterijas. Labai pagrįsta, atsižvelgiant į tai, kad hidroksido radikalas konkuruoja su balikliu savo toksiškumu.

Tačiau ne visi nuodai patenka už ląstelių ribų. Jis taip pat susidaro tose pačiose „energijos stotyse“, mitochondrijose. Jie taip pat turi savo DNR, kurią pažeidžia reaktyviosios deguonies rūšys. Tada viskas aišku: sutrinka energetinių augalų darbas, pažeidžiama DNR, prasideda senėjimas...

Netikėta pusiausvyra

Laimei, gamta pasirūpino reaktyviųjų deguonies rūšių neutralizavimu. Per milijardus deguonies turtingo gyvenimo metų mūsų ląstelės paprastai išmoko kontroliuoti O2. Pirma, jo neturėtų būti per daug ar per mažai – abu jie provokuoja nuodų susidarymą. Todėl mitochondrijos gali „išstumti“ deguonies perteklių, taip pat „kvėpuoti“, kad nesudarytų tų pačių laisvųjų radikalų. Be to, mūsų kūno arsenale yra medžiagų, kurios gerai kovoja su laisvaisiais radikalais. Pavyzdžiui, antioksidaciniai fermentai, paverčiantys juos nekenksmingesniu vandenilio peroksidu ir tiesiog deguonimi. Kiti fermentai iš karto paima vandenilio peroksidą, paversdami jį vandeniu.

Visa ši daugiapakopė apsauga veikia gerai, tačiau laikui bėgant ji pradeda sugesti. Iš pradžių mokslininkai manė, kad fermentai, apsaugantys nuo reaktyviųjų deguonies rūšių, bėgant metams silpnėja. Paaiškėjo, ne, jie vis dar energingi ir aktyvūs, tačiau pagal fizikos dėsnius kai kurie laisvieji radikalai vis tiek apeina daugiapakopę apsaugą ir pradeda naikinti DNR.

Ar įmanoma palaikyti natūralią apsaugą nuo toksinių radikalų? Taip tu gali. Juk kuo ilgiau tam tikri gyvūnai gyvena vidutiniškai, tuo geresnė jų apsauga. Kuo intensyvesnė tam tikros rūšies medžiagų apykaita, tuo jos atstovai efektyviau susidoroja su laisvaisiais radikalais. Atitinkamai, pirmasis būdas padėti sau iš vidaus yra aktyvus gyvenimo būdas, neleidžiant su amžiumi sulėtėti medžiagų apykaitai.

Mes mokome jaunimą

Yra keletas kitų aplinkybių, kurios padeda mūsų ląstelėms susidoroti su toksiškais deguonies dariniais. Pavyzdžiui, kelionė į kalnus (1500 m ir virš jūros lygio). Kuo aukščiau, tuo mažiau deguonies ore, o lygumos gyventojai, patekę į kalnus, pradeda dažniau kvėpuoti, jiems sunku judėti – organizmas bando kompensuoti deguonies trūkumą. . Po dviejų savaičių gyvenimo kalnuose mūsų organizmas pradeda prisitaikyti. Padidėja hemoglobino (kraujo baltymo, pernešančio deguonį iš plaučių į visus audinius) lygis, ląstelės išmoksta ekonomiškiau naudoti O2. Galbūt, anot mokslininkų, tai viena iš priežasčių, kodėl tarp Himalajų, Pamyro, Tibeto ir Kaukazo aukštaičių yra daug šimtamečių. Ir net jei į kalnus atostogaujate tik kartą per metus, gausite tokias pačias išmokas, net jei tik mėnesiui.

Taigi, galite išmokti įkvėpti daug deguonies arba, atvirkščiai, mažai, yra masė kvėpavimo technikos abiem kryptimis. Tačiau iš esmės organizmas vis tiek išlaikys į ląstelę patenkančio deguonies kiekį tam tikrame vidutiniame lygyje, kuris yra optimalus sau ir jo apkrovai. Ir tas pats 1% atiteks nuodų gamybai.

Todėl mokslininkai mano, kad veiksmingiau bus ateiti iš kitos pusės. Palikite O2 kiekį ramybėje ir sustiprinkite ląstelių apsaugą nuo aktyvių jo formų. Mums reikia antioksidantų ir tokių, kurie galėtų prasiskverbti į mitochondrijas ir neutralizuoti ten esančius nuodus. Būtent tai Rusnano nori gaminti. Galbūt po kelerių metų tokius antioksidantus bus galima vartoti kaip dabartinius vitaminus A, E ir C.

Jauninantys lašai

Šiuolaikinių antioksidantų sąrašas jau seniai neapsiriboja išvardintais vitaminais A, E ir C. Tarp naujausių atradimų yra SkQ antioksidantų jonai, kuriuos sukūrė mokslininkų grupė, vadovaujama tikrojo Mokslų akademijos nario, Akademijos garbės prezidento. Rusijos biochemikų ir molekulinių biologų draugija, Fizinės ir cheminės biologijos instituto direktorius. A. N. Belozersky Maskvos valstybinis universitetas, SSRS valstybinės premijos laureatas, Maskvos valstybinio universiteto Bioinžinerijos ir bioinformatikos fakulteto įkūrėjas ir dekanas Vladimiras Skulačiovas.

XX amžiaus aštuntajame dešimtmetyje jis puikiai įrodė teoriją, kad mitochondrijos yra ląstelių „elektrinės“. Tam buvo išrastos teigiamai įkrautos dalelės („Skulachev jonai“), kurios gali prasiskverbti į mitochondrijas. Dabar akademikas Skulačevas ir jo mokiniai prie šių jonų „prijungė“ antioksidacinę medžiagą, galinčią „susitvarkyti“ su toksiškais deguonies junginiais.

Pirmajame etape tai bus ne „anti-senėjimo tabletės“, o vaistai, skirti gydyti specifines ligas. Pirmas eilėje akių lašai gydyti kai kurias su amžiumi susijusias regėjimo problemas. Tokie vaistai jau davė absoliučiai fantastiškus rezultatus bandant su gyvūnais. Priklausomai nuo rūšies, nauji antioksidantai gali sumažinti ankstyvą mirtingumą, padidinti vidutinė trukmė gyvenimas ir maksimalaus amžiaus pratęsimas yra viliojanti perspektyva!