يعود تاريخ البشرية إلى أكثر من ألفي عام. لكن تاريخ الأرض، المكان الذي يعيش فيه الناس، بدأ قبل ذلك بكثير، منذ حوالي 4 مليارات سنة. عندها ظهرت الحياة على هذا الكوكب. في البداية، عاشت النباتات فقط على الأرض، ولكن بعد ذلك بدأت الحيوانات اللافقارية والفقاريات في الظهور. منذ حوالي 65 مليون سنة، تطورت العديد من الثدييات، واكتسبت بعض الحيوانات الشبيهة بالقردة القدرة على المشي منتصبة. ومن هذه الحيوانات تطور الإنسان فيما بعد. هناك شيء واحد مشترك بين البشر والحيوانات، وهو أنهم لا يستطيعون العيش بدون غلاف جوي.

يتكون الغلاف الجوي من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. الأكسجين هو غاز عديم اللون ولا طعم له. وهو جزء من العديد من المواد العضوية ويوجد في العديد من الخلايا. أثناء التنفس، يتلقى الشخص الأكسجين من الهواء، ويدخل الرئتين. في الرئتين، يمتص الدم الأكسجين، ويزفر الشخص ثاني أكسيد الكربون. يبدو أن الأكسجين موجود في كل مكان، ولا يمكن أن يفعل أي شيء سيء لشخص ما. ولكن هذا ليس صحيحا. لا يمكنك أن تتنفس الهواء الذي يحتوي على الأكسجين دون شوائب.

لماذا لا تستطيع أن تتنفس الأكسجين النقي؟

• يساعد العلماء في الإجابة على هذا السؤال. الأكسجين النقي الخالي من الشوائب، حتى عند الضغط الطبيعي، يدمر الأنسجة ولا يسمح لثاني أكسيد الكربون بالهروب. الحد الأقصى للوقت الذي يمكنك فيه استنشاق الأكسجين النقي هو 10-15 دقيقة. إذا استغرق الأمر وقتًا أطول، فقد تصاب بالتسمم. في البداية، يُسمم الأكسجين الشخص، ثم يفقد وعيه ويبدأ في الإصابة بالتشنجات. إذا لم يكن من الممكن إنقاذ الشخص، فهذا ممكن موت.
• ويؤخذ في الاعتبار خطر التسمم بالأكسجين، على سبيل المثال، في إنتاج وسائد الأكسجين وغيرها من الأجهزة المماثلة. يوجد داخل كل وسادة أكسجين خليط من الغازات، حيث يوجد حوالي 70% فقط من الأكسجين في صورته النقية. أما الـ 30% المتبقية فهي عبارة عن خليط من مواد أخرى.
• قد لا يسبب الأكسجين النقي التسمم إذا كان الضغط الجوي بعيدًا جدًا عن المعدل الطبيعي ومنخفضًا جدًا. لكن هذا يحدث نادرًا جدًا، لذا من المهم توخي الحذر الشديد. يوجد خطر التسمم بالأكسجين بين الأشخاص العاملين في المناجم والغواصات. لذلك، من المهم جدًا معرفة كيفية تقديم الإسعافات الأولية في حالة التسمم بالأكسجين. على سبيل المثال، يحتاج الغواصون إلى تقليل عمق نزولهم، والتوقف، والسماح للضحية بتنفس خليط الغاز. من المهم جدًا بشكل عام التحكم في عمق الهبوط.

محتويات المقال: classList.toggle()">toggle

التسمم بالأكسجين هو عبارة عن مجموعة من الأعراض المرضية التي تتطور بعد استنشاق الغازات أو الأبخرة التي تحتوي على نسبة عالية من المواد غير المعدنية النشطة كيميائيًا، خاصة في شكل مركبات. كيف تؤثر المادة على الجسم؟ ما مدى خطورة التسمم بالأكسجين؟ ما هي المساعدة التي يمكن تقديمها للضحية؟ سوف تقرأ عن هذا وأكثر من ذلك بكثير في مقالتنا.

في أي الحالات يكون التسمم بالأكسجين ممكنا؟

تعد سمية الأكسجين شكلاً نادرًا من أشكال التسمم لا يمكن الحصول عليه في البيئة البشرية الطبيعية. وبسبب هذه الخاصية، يتجاهل الكثيرون الخطر المحتمل لهذا الحدث ويأخذونه على محمل الجد. الظروف المحتملة التي يمكن أن تؤدي إلى تسمم الأكسجين:

• انتهاك قواعد العمل مع مخاليط الغاز ومعدات الإنتاج؛
• عطل في الأجهزة التي تزود المادة للجهاز التنفسي للإنسان ضغط دم مرتفع- على سبيل المثال، أقنعة الأكسجين في المستشفيات أو طياري الطائرات؛
• عدم الامتثال للتوصيات المتعلقة بتدابير تخفيف الضغط اللازمة للغواصين والغواصين بعد العمل على أعماق كبيرة؛
• إجراءات العلاج بالأكسجين المتكررة والمطولة.

كما يتبين من القائمة الموضحة أعلاه، فإن مثل هذه الظروف عادة ما تكون غير نموذجية وواسعة الانتشار، علاوة على ذلك، فهي مرتبطة بحالة الطوارئ - تعطل المعدات، وغالبًا ما يكون ذلك مصحوبًا بعدم الامتثال لقواعد السلامة الأساسية. يجب أن يكون مفهوما أن الأكسجين في شكله النقي سام للإنسان.

لماذا لا تستطيع أن تتنفس الأكسجين النقي؟

الأكسجين هو عنصر رئيسي في الغلاف الجوي تستخدمه جميع الكائنات الهوائية الحية تقريبًا. وينبغي أن يكون مفهوما أن الهواء لا يحتوي على مادة نقية، بل يحتوي على عدد من المركبات.

في الطب، يستخدم الأكسجين لتحسين عمليات التمثيل الغذائي في الجهاز الهضمي، وتطبيع عمل نظام القلب والأوعية الدموية، وتطهير وإزالة الروائح الكريهة من الكتل الهوائية، وعلاج القرحة الغذائية، والغرغرينا، وتوفير التهوية الرئوية، ودراسة سرعة تدفق الدم، وما إلى ذلك.

الأساس الفسيولوجي لنقل المادة إلى الجسم هو اختراقها من خلال الأغشية الرئوية السنخية أثناء الاستنشاق والارتباط الموازي بكريات الدم الحمراء، وهي الهيموجلوبين في خلايا الدم الحمراء. هذا الأخير يسلم الأكسجين إلى الأنسجة الناعمه، يتم استعادتها وإضافة ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهياكل، والذي يزفره الشخص لاحقًا.

تعتمد الكثافة الكيميائية لتشبع الأكسجين في الدم في المقام الأول على تركيز الغاز، ولكن على ضغطه - كلما زاد ارتفاعه، زادت كمية المادة التي تدخل البلازما، وبعد ذلك ستنتقل إلى الأنسجة الرخوة.

تشبع الجسم بالأكسجين له خصائصه الخاصة مجال طبي- فرط التأكسج.

مع تكوين فرط التأكسج في الحالات الشديدة، يمكن أن تتشكل اضطرابات متعددة في عمل الجهاز العصبي المركزي وأعضاء الجهاز التنفسي والدورة الدموية. ليس فقط الأكسجين النقي، ولكن أيضًا أشكاله التفاعلية الفردية يمكن أن تسبب ضررًا محتملاًفي شكل مشتقات سامة، على سبيل المثال، بيروكسيد الهيدروجين، الأوزون، جذري الهيدروكسيل، الأكسجين القميص - في هذه الحالة، ستكون هناك حاجة إلى جرعات أصغر بعشرات المرات لتكوين التسمم.

أعراض تسمم الأكسجين

أعراض التسمم بالأكسجين ليست محددة وتعتمد بشكل كبير على الخصائص الفردية لجسم الإنسان. علاوة على ذلك، في كثير من الأحيان يتم الخلط بين علم الأمراض والحالات الحادة الأخرى المصحوبة بمظاهر مشابهة لفرط الأكسجة.

المشاكل النموذجية ذات الإجراء السريع أو الفوري (تظهر على الفور):

• دوخة؛
• التنفس البطيء
• انخفاض معدل ضربات القلب وانقباض التلاميذ والأوعية الدموية.

هذا
صحيح
يعرف!

إن الفائض المرضي للأكسجين في الجسم يخلق الظروف المسبقة للنقص الحاد في الهيموجلوبين، لأن المادة التي تخترق مجرى الدم عبر الرئتين ترتبط به بشكل فعال.

مشاكل الفترة المتوسطة النموذجية (من 10-15 دقيقة إلى نصف ساعة):

• صداع شديد ومتزايد.
• استفراغ و غثيان؛
• احمرار سريع في الوجه والأطراف والجلد في الجسم.
• خدر جزئي أو كامل في كتائب أصابع اليدين والقدمين، وارتعاش شفاه عضلات الوجه.
• إضعاف ردود الفعل الشمية واللمسية.
• مشاكل خطيرة في التنفس.
• القلق والتهيج والعدوانية والذعر. في كثير من الأحيان - ذهول وخمول.
• الإغماء والتشنجات والنوبات.

الإسعافات الأولية للضحية

إذا لم يتم تقديم المساعدة للضحية لفترة طويلة، يمكن أن تحدث الوفاة بسرعة كبيرة. إذا كنت تشك في فرط التأكسج، يجب عليك استدعاء سيارة إسعاف على الفور. أية آليات فعالة إسعافات أوليةغير موجود في هذه الحالة. قد تشمل الإجراءات المحتملة ما يلي:

• توقف فورًا عن ملامسة الأكسجين عالي التركيز وانتقل إلى الهواء العادي. إذا توفرت المعدات اللازمة، يُسمح للشخص باستنشاق خليط منزوع الأكسجين؛
• إعادة الضحية إلى رشده بأي وسيلة ممكنة؛

• في حالة وجود تشنجات ونوبات ومظاهر عصبية، مراقبة حالة الشخص وتقليل مخاطر تلف أجزاء من جسم الضحية (الحماية من التلف، ولكن لا تقم بتأمين الجسم بأحزمة أو أدوات أخرى)؛
• التنفس الاصطناعي و التدليك غير المباشرالقلب في غياب هاتين العلامتين الحيويتين الأساسيتين.

علاج المرضى الداخليين للمرضى الذين يعانون من فرط التأكسج هو أعراض. يتم استخدام دعم الأجهزة (التهوية، شفط الرغوة من الرئتين، وما إلى ذلك)، و العلاج المحافظ(من الكلوربرومازين لتخفيف النوبات إلى مدرات البول).

عواقب على الجسم

ولفرط التأكسج أخطر العواقب على جسم الإنسان، ويعتمد ذلك على تركيز الأكسجين، والضغط الذي يدخل به الجسم، بالإضافة إلى عوامل أخرى.

المشاكل المحتملة بسبب جرعة زائدة من الأكسجين:

• من الجهاز القصبي الرئوي: وذمة رئوية مع تطور الالتهابات البكتيرية الثانوية, نزيف في الجهاز القصبي الرئوي, انخماص, خلل وظيفي الحبل الشوكي;
• من جانب الجهاز العصبي المركزي. استمرار ضعف السمع والبصر، ونوبات الصرع المتشنجة، وأمراض الدماغ والحبل الشوكي.
• من نظام القلب والأوعية الدموية: تباطؤ حاد في النبض مع انخفاض موازي في ضغط الدم، ونزيف في الجلد والأعضاء الداخلية المختلفة، وتطور النوبات القلبية والسكتات الدماغية، والسكتة القلبية الكاملة.

إذا حدث فرط التشبع بتركيز عالٍ من الأكسجين عند ضغط أعلى من 5 بار لعدة دقائق على الأقل، فإن الشخص يفقد وعيه على الفور تقريبًا، ويتطور فرط التأكسج الشديد بسرعة، ويحدث الموت.

يتكون الهواء الذي نتنفسه والذي اعتدنا عليه على الأرض من خليط من الغازات ذات التركيبة التالية تقريبًا: 78 بالمائة نيتروجين، 20 بالمائة أكسجين، 1 بالمائة أرجون وكميات صغيرة من الغازات الأخرى.

ونحن نعلم أن الأكسجين في هذا الخليط هو العنصر الأكثر أهمية وضرورية للحفاظ على الحياة. عند التنفس، يستهلك الشخص الأكسجين ويزفر ثاني أكسيد الكربون الذي يتم إنتاجه في الجسم أثناء عملية التمثيل الغذائي. وهذا يعني أن تركيبة الهواء المحيط تتغير مع كل شهيق وزفير.

على مكان مفتوحيتم تجديد الهواء بسرعة ويظل تكوينه طبيعيا. ويختلف الوضع في الفضاء المغلق، على سبيل المثال في مقصورة سفينة الفضاء.

إذا لم يكن لدى رواد الفضاء معدات كافية لتجديد الهواء، فسوف يموتون في غضون ساعات قليلة من جوع الأكسجين، حيث يسبب نقص الأكسجين أمراضًا مختلفة وحتى الموت إذا بقي 7 بالمائة فقط من الأكسجين في هواء المقصورة. العامل الضار الثاني - ثاني أكسيد الكربون الزائد - يؤدي أيضًا إلى مضاعفات كبيرة.

ويترتب على ذلك أن الهواء الموجود في مقصورة المركبة الفضائية يجب أن يتم تحديثه باستمرار. ولكن كيف؟ هذه هي المشكلة الرئيسية.

أسهل طريقة هي أن يكون لديك أسطوانات، مثل الغواصين، ولكن في هذه الحالة يجب أن يتم تحميل السفينة بعدد كبير من الأسطوانات الضخمة والثقيلة.

بالنسبة للرحلات المدارية القصيرة، أو حتى عند السفر إلى القمر، فهذا ممكن بالطبع، لكنه غير مقبول تمامًا بالنسبة للرحلات الفضائية طويلة المدى.

بالنسبة لشخص في وضعية الاستلقاء ولا يقوم بعمل بدني شاق، يلزم حوالي 1 كيلوجرام من الأكسجين يوميًا. وبالتالي، عند التخطيط لرحلة إلى المريخ، والبقاء على هذا الكوكب والعودة إلى الأرض، سيكون من الضروري توفير الأمتعة بمبلغ حوالي 550 كيلوغراما من الأكسجين لكل مسافر في الفضاء.

ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون)

لكن إمداد الأكسجين ليس كل شيء، علينا أن نفكر في المادة الضرورية لامتصاص ثاني أكسيد الكربون الذي يتراكم فيه من جو المقصورة. وإذا لم يتم تنقية الهواء، فإن كمية ثاني أكسيد الكربون ستزداد، مما سيعطل الوظائف الحيوية لجسم رواد الفضاء، وعند تركيز 20-30 بالمائة يمكن أن يتسبب في وفاتهم.

لمنع الآثار الضارة لثاني أكسيد الكربون، غالبا ما يتم وضع ثاني أكسيد البوتاسيوم في المقصورة، والذي يمتص ثاني أكسيد الكربون تماما وهو مناسب للاستخدام. لكن هذه الطريقة لا تخلو من عيوبها. والحقيقة هي أن ثاني أكسيد البوتاسيوم يصبح مشبعًا بسرعة كبيرة، لذا يلزم توفير هذه المادة بحوالي 1.5 كيلوغرام يوميًا للشخص الواحد. وهذا يعني أن مسافرين اثنين متجهين إلى المريخ سيحتاجان إلى إمدادات تبلغ حوالي 1650 كيلوجرامًا من ثاني أكسيد البوتاسيوم. وبجمع هذه الكمية مع الأكسجين اللازم للتنفس، نحصل على وزن قدره 2.8 طن، وهو أمر غير مقبول على الإطلاق بالنسبة لمركبة فضائية يكون فيها كل جرام من الوزن مهمًا.

إن الصعوبات التي نواجهها في الامتصاص الكيميائي لثاني أكسيد الكربون تجبرنا على البحث عن حلول أخرى لهذه المشكلة.

الأعشاب البحرية

من المعروف أن النباتات تمتص ثاني أكسيد الكربون تمامًا وتطلق الأكسجين أثناء حياتها. يبدو الأمر بسيطًا: فقط اصطحب معك العدد المطلوب من النباتات الحية إلى مقصورة السفينة. ومع ذلك، فإن الظروف في قمرة القيادة تجعل من الصعب حل هذه المشكلة.

لتزويد رائد فضاء واحد بالكمية المطلوبة من الهواء القابل للتنفس، من الضروري وضع حقل كامل بمساحة 100 متر مربع في المقصورة بطبقة تربة تبلغ 10 سم، وهو أمر غير مقبول عمليًا. يتم إعطاء آمال كبيرة لحل مرض للمشكلة من خلال التجارب التي أجريت على الطحالب.

اتضح أن أحد أنواع الطحالب من عائلة الكلوريلا يمكن أن يكون وسيلة ممتازة لتجديد الهواء في كبائن المركبات الفضائية وفي نفس الوقت يمكن أن يكون بمثابة مصدر لتزويد رواد الفضاء بالخضروات الطازجة والتغذية، وهو ما نكتب عنه في مزيد من التفاصيل أدناه.

تنمو الطحالب أحادية الخلية من عائلة الكلوريلا بسرعة كبيرة إذا تم توفيرها للرعاية المناسبة بحيث تزيد كتلتها بمقدار 5 و 7 وحتى 10 مرات يوميًا. حوض السمك الصغير الذي يحتوي على الماء والطحالب بسعة 65 لترًا يكفي لتزويد شخص واحد بالهواء والغذاء لعدة أيام.

خضعت الكلوريلا لاختبارات واسعة النطاق في العديد من البلدان لعدة سنوات. في أحد المختبرات، اجتازت الكلوريلا الاختبار الأول، حيث قامت بتزويد فأرين بالهواء تم الاحتفاظ بهما في غرفة مغلقة بإحكام لمدة 17 يومًا.

وفي مختبر آخر أجرى عالم أمريكي تجربة على الكلوريلا في ظروف مشابهة لظروف السفر إلى الفضاء. لقد حبس نفسه في مقصورة محكمة الإغلاق، حيث تم تركيب وعاء به ماء وطحالب، وبقي هناك لمدة 26 ساعة، مستهلكًا حصريًا الأكسجين الذي تطلقه الطحالب للتنفس. وبعد التجربة، قال العالم إن "الهواء كان منعشًا دائمًا ورائحة التبن الرطب لطيفة".

الطحالب بشكل عام متساهلة للغاية. للعيش، يحتاجون فقط إلى الماء والضوء وثاني أكسيد الكربون وكميات صغيرة من بعض العناصر المواد الكيميائية. ولكن إلى جانب المزايا، للطحالب أيضًا عيوب. من الصعب جدًا زراعتها وتحتاج إلى رعاية دقيقة - فهي حساسة للغاية وحساسة لجميع التأثيرات الخارجية، وعرضة للأمراض الفيروسية والبكتيرية، وتموت بسهولة. لذلك، من الصعب أن نأمل أن تصبح الطحالب المصدر الوحيد لإمدادات الهواء لسكان سفينة الفضاء.

لكن النجاحات التي حققها العلماء في زراعة الطحالب تعطي الأمل في إمكانية التغلب على العديد من هذه العيوب. لقد أصبح من الممكن بالفعل زراعة أنواع من الطحالب التي تقاوم الظروف القاسية لرحلات الفضاء، وتتكاثر بشكل أسرع، وتوفر المزيد من الأكسجين وتمتص المزيد من ثاني أكسيد الكربون.

بخار الماء

تعد إزالة بخار الماء من مقصورة المركبة الفضائية أمرًا سهلاً نسبيًا. نحن نعلم أن الهواء الرطب جدًا يجعل من الصعب على الإنسان أن يتنفس ويقلل من قدرته على التحمل درجة حرارة عالية، يقلل القدرة على العمل، ويؤدي إلى اضطرابات في أداء الجسم.

لتنظيف هواء المقصورة الفضائية من بخار الماء، يكفي تمريره عبر مرشح خاص يحتوي على ثاني أكسيد السيليكون. عندما يتشبع الفلتر تمامًا بالماء، يمكن استبداله بمرشح جديد، ويمكن إدخال المرشح القديم في الجهاز لإزالة المياه المتراكمة. يمكن استخدام هذه المرشحات بشكل متكرر.

يجب أن يكون الهواء نظيفًا

تنقية الهواء من ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء ليس كل شيء. قد تكون هناك غازات أخرى في مقصورة المركبة الفضائية، والتي، على الرغم من صغر حجمها، يمكن أن تجعل من الصعب على الطاقم البقاء فيها، مما يؤدي إلى الإزعاج وحتى المرض. نحن نتحدث عن الأوزون المنبعث أثناء تشغيل المعدات الإلكترونية، والمواد ذات الرائحة المتسربة من زيوت التشحيم، والسوائل التي تملأ الشبكات الهيدروليكية، والعزل الكهربائي، والمنتجات المطاطية، والمواد الغذائية، والمركبات الكيميائية، والأبخرة البشرية، وما إلى ذلك.

للتخلص من هذه الملوثات أو كما يطلق عليها المواد الضارة، هناك حاجة إلى تركيبات تصفية إضافية، مما يؤدي إلى تحميل إضافي للمواد الممتصة على السفينة.

كيف تعيش في الفراغ؟

لقد تكيف الإنسان مع الضغط الطبيعي وهو حوالي 1 جو، لكنه يستطيع أن يعيش عند ضغط أقل بشرط أن يكون مستعداً لذلك.

تعتبر مسألة الضغط على رائد الفضاء ذات أهمية قصوى. ويحتاج إلى خلق ضغط معين في المقصورة وحمايتها من الهبوط الحاد عند انخفاض ضغط المقصورة، لضمان إمكانية الخروج إلى فراغ الفضاء والبقاء على سطح كوكب خال من الغلاف الجوي.

يمكنك أن تسأل نفسك السؤال، ما هو الضغط الأكثر ملاءمة للحفاظ عليه في مقصورة المركبة الفضائية؟ الإجابة على هذا السؤال ليست سهلة كما يبدو. لأسباب عديدة، يكون ضغط الأرض غير مرغوب فيه على متن المركبة الفضائية. يعتقد الخبراء أن الضغط يمكن أن يكون أقل بكثير، مما سيجلب فوائد كبيرة، وهي: سيكون من الأسهل على رواد الفضاء التنفس، وسيتم تقليل خطر انخفاض الضغط في المقصورة، وسيزداد التوفير في وزن المركبة الفضائية.

لماذا سيكون التنفس أسهل؟

عادة، على الأرض، يتنفس الشخص خليطا من الغازات المختلفة، وخاصة النيتروجين مع كمية صغيرة (نسبيا) من الأكسجين. على الرغم من عدم حاجة النيتروجين للتنفس، إلا أن الجسم لا يزال معتادًا على وجوده ويتفاعل بشكل سيئ مع غيابه في الخليط.

إذا وضعت شخصا في غرفة ضغط مملوءة بالأكسجين النقي، فسيكون من الصعب عليه التنفس، وبعد مرور بعض الوقت ستظهر عليه علامات ضعف كبير في الوظائف الحيوية وحتى التسمم. ولكن اتضح أنه مع انخفاض الضغط، يتحمل جسم الإنسان وجود كمية كبيرة من الأكسجين، وعند ضغط 0.2 ضغط جوي، يمكن ملء الغرفة بالأكسجين النقي دون أي ضرر لشاغلها. لذلك، إذا كان من الممكن استخدام الأكسجين النقي في مقصورة المركبة الفضائية ليتنفس الطاقم، فسيكون من الممكن استخدام معدات التنفس المبسطة، والتخلص من الصابورة الزائدة على شكل نيتروجين، وزيادة درجة سلامة الطيران والحصول على العديد من فوائد تقنية أخرى.

بدأ العلماء تجارب مع الناس لمعرفة كيف يؤثر تنفس الأكسجين النقي عند ضغط منخفض على الجسم.

تم إجراء التجارب على طيارين نفاثين، في مجموعات مكونة من شخصين. تم وضعهم في غرفة الضغط التي تم ضخ الهواء منها، مما أدى إلى خلق فراغ. طوال هذا الوقت كان الناس يتنفسون من خلال أقنعة الأكسجين.

وبعد سلسلة من التجارب استمرت عدة ساعات وحتى أيام، تبين أن جسم الإنسان بشكل عام يتحمل بشكل مرضي "الارتفاع" في غرفة الضغط.

كان الناس في غرفة الضغط لمدة 17 يومًا عند ضغط يبلغ حوالي 1/5 من المعدل الطبيعي، أي عند ضغط سائد على ارتفاع حوالي 11 كيلومترًا. جميع الطيارين الذين خضعوا للتجارب (عددهم 8 في مجموعتين)، على الرغم من الظروف غير العادية للغاية، نجوا من التجربة حتى النهاية، ولم يجد الأطباء الذين فحصوا أجساد الطيارين بعناية أي انحرافات غير مواتية عن القاعدة. لا يزال بدون عدم ارتياحلم ينجح الأمر. عانى جميع الطيارين الذين خضعوا للتجربة تقريبًا من اضطرابات تشبه التسمم بالأكسجين، حيث شعروا بألم في الصدر والأذنين والأسنان والعضلات. شعروا بالتعب والغثيان، و التصورات البصرية. ومع ذلك، اختفت جميع هذه الأعراض تمامًا خلال 7-10 أيام بعد مغادرة غرفة الضغط.

ما هي الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها من هذا؟ خلال رحلة فضائية قصيرة، على سبيل المثال إلى القمر والعودة، يمكن لطاقم المركبة الفضائية أن يكون في ظروف آمنة ضغط منخفضوتنفس الأكسجين النقي. إذا مر أفراد الطاقم تدريب خاص، فسيكونون قادرين على تجنب العواقب غير السارة لوجودهم في ظروف الطيران في الفضاء. ومن شأن تقليل الضغط في مقصورة المركبة الفضائية أن يوفر فوائد تقنية كبيرة، حيث أنه سيقلل من سمك الجدران الفولاذية للسفينة وبالتالي يقلل وزنها بشكل كبير. ولكن يبدو لنا أن علينا أن نبحث عن حل آخر. إن الإقامة الطويلة في مقصورة المركبة الفضائية، حتى بدون المضاعفات المرتبطة بتقليل الضغط وإمدادات الأكسجين، تخلق العديد من الصعوبات لجسم الإنسان ولا تستحق تفاقمها.

يحتاج رواد الفضاء في المستقبل إلى تهيئة جميع الظروف لإقامة طبيعية طويلة في مقصورة المركبة الفضائية، مما يسهل الحفاظ على الصحة العقلية والنفسية. الصحة الجسديةفي الحقيقة مستوى عال. يجب حل مشكلة الضغط داخل مقصورة المركبة الفضائية مع الأخذ بعين الاعتبار توفير أقصى قدر من الراحة لرواد الفضاء.

وفي هذه الأثناء، ونظرًا لقصر مدة الرحلة إلى القمر، تهدف جهود المصممين وعلماء وظائف الأعضاء إلى إنشاء بدلة فضائية أكثر تقدمًا لحماية رواد الفضاء من جميع العوامل المعادية للإنسان التي يواجهها في الفضاء الخارجي.

في ظل الألعاب النارية المستمرة

هل تناولت حبوبًا مضادة للإشعاع؟ - سأل البروفيسور جانزار متوجهاً إلى ابنه زبيغنيو البالغ من العمر ثمانية عشر عاماً. - لقد تجاوزنا بالفعل الحزام الداخلي للإشعاع، وقد مررنا بأمان تام، وفي غضون دقائق قليلة سندخل الحزام الخارجي. هناك خطر كبير ينتظرنا هناك.

نعم يا أبي! كنت أتناول جميع الحبوب تمامًا كما هو موصوف لي ثلاث مرات في اليوم: أولًا الأقراص الوردية، ثم البيضاء، وأخيراً البرتقالية. أعتقد أنني محمي تمامًا بالفعل. نعم، لقد وعدتني بإخباري بالتفصيل عن مخاطر الإشعاع الكوني. هل لديك البعض من الوقت؟

بخير. انتظر حتى أسلم الساعة لرفيق، ثم سنتحدث بهدوء.

بعد أن جلس رائد الفضاء الثاني على كرسي لوحة التحكم، خلع البروفيسور يانشار، الذي جلس بجوار ابنه، نظارته، وبعد فترة راحة قصيرة، بدأ قصته.

أعتقد أنك درست قبل الرحلة المواد الضرورية، الموجود في مكتبتنا، لذلك سأصل على الفور إلى جوهر المشكلة. نحن نعلم أن الإشعاع الكوني يغمر كوكبنا بتيار مستمر. تندفع الجداول والأنهار أو بالأحرى محيطات كاملة من الأشعة الكونية نحو الأرض من الشمس والنجوم الأخرى في مجرتنا. نحن نتعرض باستمرار للهجوم من الفضاء. وعلى الرغم من أننا نسمي هذا الإشعاع القصف، إلا أنه يختلف بشكل كبير عن الضوء. الأشعة الكونية عبارة عن تيار من الجسيمات المندفعة بسرعات مذهلة، أكبر بعشرة آلاف مرة من سرعة مركبتنا الفضائية بين الكواكب. هذه الجسيمات ليست أكثر من النوى الذرية(أو أجزاء منها) من أخف الغازات الهيدروجين والهيليوم. ومنهم يتكون الجزء الأكبر من التدفق، أي 85-90 في المائة؛ أما الباقي فهو النوى الذرية لعناصر أثقل.

ما هي أحجام هذه الجزيئات؟

إذا بدأت بإعطاء أرقام، بعض أجزاء من المليار أو تريليون من الميكرون، فلن يمنح ذلك أي شيء لمخيلتك. سأحاول إظهار أحجام الجزيئات الكونية بشكل أكثر وضوحا. لنتخيل أن جسيمًا من الإشعاع الكوني قد زاد حجمه إلى حجم حبة الرمل. لذلك، إذا زاد كل شيء على وجه الأرض بنفس النسبة، فإن حبة الرمل الحقيقية ستزداد إلى حجم الكرة الأرضية. إن السرعة التي تندفع بها جزيئات الإشعاع الكوني عبر الفضاء تمنحها طاقة هائلة؛ لتخيل ذلك، فمن الضروري أن ننتقل مرة أخرى إلى المقارنة. يقوم العلماء ببناء مسرعات عملاقة يتم فيها تسريع الجسيمات إلى سرعات عالية جدًا. منذ عدة سنوات، يعمل مسرع ضخم في دوبنا بالقرب من موسكو، مما يوفر طاقة تبلغ 10 مليارات إلكترون فولت؛ المسرع الثاني - في سويسرا - يعطي 29 مليار دولار، والثالث - في بروكهافن (الولايات المتحدة الأمريكية) - 23 مليار دولار. بالإضافة إلى ذلك، يتم تصميم مسرع أكثر قوة في أمريكا.

ومع ذلك، فإن المسرعات الموجودة على الأرض وحتى تلك المخطط بناؤها في المستقبل القريب لا يمكن مقارنتها بقوة المسرع الفضائي الطبيعي. في الطبيعة، تمتلك الجسيمات الكونية طاقة أكبر بمئات الملايين من المرات. ربما يمكنك مضاعفة عدة عشرات من المليارات في عدة مئات من الملايين؟ لا؟ كنت أعتقد ذلك. يمكننا أن نأمل أن يتم ترويض هذه الطاقة الهائلة في المستقبل، والتي ستمنحنا، في جميع الاحتمالات، مصدرًا لهذه القوة التي ستتجاوز أروع آمال البشرية المرتبطة بإتقان التفاعل النووي الحراري.

أنا آسف يا أبي، لكن تم نقلك إلى المستقبل مرة أخرى.

نعم، أنا آسف، من فضلك، لقد كنت دائمًا مهتمًا بالمستقبل. دعنا نعود إلى موضوعنا. والحقيقة هي أن الإشعاع الكوني يمثل مشكلة خطيرة للغاية في السفر إلى الفضاء. الإشعاع الكوني بطبيعته قريب جدًا من الإشعاع الإشعاعي، وهو كما هو معروف خطير جدًا على جسم الإنسان. تسبب جرعة قوية جدًا من الإشعاع مرضًا إشعاعيًا خطيرًا لدى الشخص، والذي غالبًا ما يؤدي إلى الوفاة.

لقد قلت أن الأشعة الكونية تقصف الأرض باستمرار، لكن الإنسانية موجودة.

هذه مسألة أخرى. لقد أخبرتك أن الأرض تغمرها باستمرار تيارات من الأشعة الكونية. ولحسن الحظ، فإن الأرض مغلفة بدرع واقي موثوق به على شكل طبقة من الغلاف الجوي يبلغ سمكها 100 كيلومتر، بالإضافة إلى درع مغناطيسي أيضًا. الجسيمات المندفعة نحو الأرض من الفضاء الخارجي ليست متطابقة بأي حال من الأحوال في طبيعتها. البعض منهم - دعنا نسميهم "بطيئين" - بينما لا يزالون على مسافة كبيرة جدًا من الأرض، ينحرفون عن مسار رحلتهم ويسقطون في ما يسمى بفخ المجال المغناطيسي للأرض. وتخترق جزيئات أخرى ذات طاقة عالية بما فيه الكفاية الغلاف الجوي، حيث تصطدم بذرات الأكسجين والنيتروجين والغازات الأخرى، وتحولها إلى أيونات. وفي الوقت نفسه، تفقد هذه الجسيمات بعضًا من طاقتها وتتبدد في الغلاف الجوي. هناك أيضًا جسيمات لها طاقة هائلة حقًا، وسرعتها قريبة من سرعة الضوء - وهي لا تبقى ولا تغير مسارها حتى لو كسرت الذرات على طول الطريق. وفي هذه الحالة تنفجر الذرات، وتنتشر جزيئاتها في كل الاتجاهات بطاقة هائلة، وتضرب الذرات المجاورة وتسبب انفجارات جديدة، وإن لم تكن قوية. وهذا ما يسمى عملية متتالية. وتسقط شظايا الذرات الناتجة عن هذه العملية إلى الأرض على شكل إشعاع كوني ثانوي. في جميع الاحتمالات، أثناء المشي الهادئ على الأرض، لا تشعر على الإطلاق أن جسمك يتخلل الآلاف من هذه الجزيئات الكونية في كل ثانية. وعلى مدى عدة ملايين من السنين، أي منذ بداية الحياة على الأرض، تكيفت النباتات والحيوانات والبشر مع هذا المطر الكوني المستمر غير المرئي، وتحملته دون أي ضرر على نفسها. هذا على الأرض. على الكواكب الأخرى، حيث لا يوجد درع واقي للغلاف الجوي، أو إذا كان هناك درع نادر للغاية، فسيتعرض الشخص لجرعات خطيرة من الإشعاع. ربما ترغب في معرفة شيء ما عن أحزمة فان ألين؟ كما تعلمون فإن الأرض محاطة بمجال مغناطيسي يتكون من طبقتين لهما شكل تفاحة مميز، أي مع انخفاض عند القطبين. تكون سماكة الأحزمة أكبر ما يمكن فوق خط استواء الأرض، وتتناقص تدريجياً وتصبح أقل سمكاً فوق القطبين. في الطريق إلى الأرض، يجب أن تمر الأشعة الكونية عبر المجال المغناطيسي، الذي يعمل كمصيدة لأنه يحبس الجسيمات ويحبسها. تبدأ هذه الجسيمات رحلة طويلة داخل طبقات المجال المغناطيسي، حيث تنتقل من أحد قطبي الأرض إلى القطب الآخر؛ فقط جزء صغير من الإشعاع يخترق الحزام الأول، لكنه يقع على الفور في فخ آخر - الحزام الثاني. تسمى هذه المناطق المغناطيسية التي تحبس الأشعة الكونية بأحزمة فان ألين، نسبة إلى العالم الأمريكي الذي اكتشفها باستخدام المسبار الراديوي وطور خريطته.

ويترتب على ذلك أن الرحلات المداريةحول الأرض محفوفة بخطر كبير. ولكن، بقدر ما أتذكر، فإن رواد الفضاء السوفييت، الذين كانوا في الرحلة لعدة أيام، لم يتضرروا على الإطلاق، ولم تلاحظ الأدوات سوى الحد الأدنى من جرعات الإشعاع.

من الواضح أنك لم تقرأ الرسائل بعناية شديدة. في الواقع، تبين أن الجرعة الإشعاعية لرواد الفضاء كانت صغيرة. بعد هبوطهم، أظهرت أجهزة التحكم، التي تسمى مقاييس الجرعات، جرعات إشعاعية منخفضة بحيث لا يمكن أن يكون لها أي تأثير ملحوظ على الجسم. لذلك، على سبيل المثال، تلقى رائد الفضاء السوفيتي بوبوفيتش، الذي كان في الفضاء الخارجي لمدة 71 ساعة، جرعة إشعاعية قدرها 50 مليار فقط، ونيكولاييف، أثناء وجوده في المدار لمدة 94 ساعة، تلقى 65 مليارًا. ولكن يجب أن نتذكر أن بوبوفيتش ونيكولاييف، مثل جميع رواد الفضاء الآخرين، طاروا على ارتفاعات منخفضة، حوالي 150-330 كيلومترًا فوق الأرض، أي حيث تكون الأشعة الكونية ضعيفة جدًا. تبدأ أحزمة فان ألين على ارتفاع 700 كيلومتر. وهذا يعني أن رواد الفضاء طاروا في منطقة آمنة. أين توجد أكبر شدة للأشعة الكونية؟ لقد قلت بالفعل أن منطقة الخطر تبدأ على ارتفاع حوالي 700 كيلومتر وتمتد إلى مسافة بعيدة جدًا. الحزام الأول، الكثيف بالقرب من خط استواء الأرض، على ارتفاع حوالي 3200 كيلومتر، يتمتع بأعلى كثافة إشعاعية. أعلى قليلاً، تنخفض الشدة، ثم تنتقل إلى حزام فان ألين الثاني، وتزداد مرة أخرى. وقد لوحظت هنا أعلى كثافة للإشعاع الكوني على ارتفاع حوالي 20 ألف كيلومتر فوق خط استواء الكرة الأرضية. الآن دعونا نعود إلى رحلتنا. لقد تجاوزنا المنطقة الأولى بالفعل، وعندها سألتك عن الأقراص المضادة للإشعاع. الحزام الثاني أخطر بكثير من الأول، ولا يزال يتعين علينا المرور عبره. عندما تحدث اضطرابات في الشمس وتظهر بروزات، يمكن لرواد الفضاء التأكد من أنهم سيجدون أنفسهم قريبًا في تيار، أو كما يطلق عليه أحيانًا وابل من الإشعاع المتضخم بقوة اختراق غير عادية. في بداية عصر الرحلات الفضائية، الناس منذ وقت طويللا يمكن حل مشكلة الحماية من مثل هذا الإشعاع القوي.

كيف تم حل هذه المشكلة؟

في البداية، حاولوا استخدام قذائف خاصة مصنوعة من الفولاذ الصلب مع خليط من المعادن الأخرى. تم بناء سفن الفضاء من قذيفتين فولاذيتين مع طبقة عازلة من مواد كيميائية معينة؛ بالإضافة إلى ذلك، تمت حماية رواد الفضاء بدروع فولاذية مثبتة حول المقاعد. لكن تبين أن هذه الأساليب غير كاملة. كانت الصفائح المدرعة ثقيلة جدًا ولم توفر سوى القليل من الحماية من التدفق القوي للإشعاع، خاصة أثناء ظهور الشواظ الشمسي. اخترقت الجزيئات عالية الطاقة الألواح الفولاذية بسهولة واصطدمت بجسم رائد الفضاء، مما تسبب في إشعاع ثانوي من جميع الأجزاء المعدنية في مقصورة السفينة، بما في ذلك الدروع. ولذلك كان علينا أن نبحث عن طرق أخرى للحماية. للعثور على أدوية ضد الآثار الضارة للإشعاع الكوني، تولى آلاف الكيميائيين وعلماء الكيمياء الحيوية العمل.

أخبرنا المزيد عن هذا.

دعونا نلقي نظرة أولاً على تأثيرات الإشعاع. في علم الأحياء، وحدة الإشعاع المستخدمة هي "الراد"، والتي تشير إلى شدة إشعاع تبلغ 100 إرج لكل 1 جرام من الأنسجة في جسم الإنسان. وفقًا لمعايير الصناعة عند العمل مع أجهزة الأشعة السينية أو نظائر أجهزة الراديو المختلفة المواد الفعالةالإشعاع غير الضار للإنسان يقع في نطاق يصل إلى 25 راد.

تؤدي زيادة الجرعة الإشعاعية إلى 100 راد إلى حدوث عدد من الظواهر المؤلمة لدى البشر - الغثيان، صداعوالقيء. تشعيع 800 راد يسبب تلف خلايا الدم، ويعطل عمل المعدة والحبل الشوكي. يموت الشخص عند تعرضه للإشعاع بحوالي 1000-1200 راد. ووفقا للبيانات الحديثة، فإن الإشعاع اليومي بمقدار 1/25000 من الجرعة المميتة آمن للبشر، حتى لو ظلوا في منطقة الإشعاع لفترة طويلة. صحيح، حتى هذه الجرعة الدنيا تؤدي إلى تلف بعض خلايا الجسم، لكن قوى الحماية تتعامل معها بسهولة، ويتم استبدال الخلايا التالفة بخلايا جديدة. ومع ذلك، يجب أن نتذكر أن هذه القضية لم تتم دراستها بشكل كافٍ بعد، وتختلف آراء العلماء في هذا المجال. لقد ثبت أن قدرة الأفراد على التكيف مع الإشعاع تختلف. إن جرعة مقدارها 1000 راد، والتي قد تكون قاتلة لرائد فضاء واحد، لن تسبب إلا المرض لرائد فضاء آخر. وبالإضافة إلى ذلك، فإن للإشعاع نفسه تأثيرات مختلفة على الجسم. يعتمد الكثير على الجسيمات التي تتكون منها الأشعة الكونية - ألفا أو بيتا أو جاما، سواء كانت عبارة عن تيار من النيوترونات أو البروتونات. بعض هذه الأشعة، وهي غير ضارة نسبيًا، تسمى "ناعمة"، والبعض الآخر تسمى "صلبة".

كيف تؤثر هذه الجزيئات الصغيرة على الجسم؟

من الصعب شرح هذا بالتفصيل. ولكن يكفي أن نقول إن الإشعاع الأيوني يؤدي إلى تغيرات كيميائية في جزيئات المادة الحية، أي في جزيئات البروتين والأحماض النووية ومركبات الكربوهيدرات. لقد عرفنا منذ زمن طويل أنه إذا شعرت خلايا الجسم بنقص الأكسجين، فإن الإشعاع الكوني يلحق الضرر بها بدرجة أقل. عندما يكون هناك وفرة من الأكسجين في الخلايا، يمكن أن تكون عواقب الإشعاع خطيرة. خلال إحدى التجارب، تلقى فأر جرعة إشعاعية تبلغ 800 راد بينما كان يتنفس خليطًا خاليًا من الدهون (5 بالمائة فقط من الأكسجين بدلاً من 21 بالمائة في الهواء العادي). عاش الفأر لمدة 30 يومًا، بينما ماتت الفئران الأخرى التي تلقت نفس الجرعة ولكنها تنفست الهواء الطبيعي على الفور. ومن المعروف أيضًا أن هناك مركبات كيميائية تعمل على تقليل نسبة الأكسجين في أنسجة الجسم. من هنا يبدو أنه من الممكن استخلاص نتيجة بسيطة: من الضروري إيجاد دواء يقلل من كمية الأكسجين في الجسم ويزيد من مقاومته للإشعاع. ولكن تبين أن القيام بذلك ليس سهلاً كما يبدو. بعد كل شيء، الأكسجين ضروري لعمل الجسم، وأي انخفاض في إمدادات الجسم من الأكسجين يؤدي إلى عواقب وخيمة للغاية. اختبر العلماء أكثر من 1800 مركب كيميائي، واختاروا منها عددًا قليلًا مناسبًا. وتشمل هذه السيانيد والسيروتونين والبيروجالون والتريبتامين والسيستين وغيرها بأسماء يصعب تذكرها. لكن لفترة طويلةولم يكن من الممكن حل مشكلة الآثار الجانبية الضارة لهذه الأدوية على الجسم. وأظهرت التجارب على الحيوانات والبشر أن هذه العوامل لها تأثير ممتاز ضد الإشعاع، ولكن لها تأثير غير مرغوب فيه. تأثيرات مؤذية. وفي الآونة الأخيرة فقط أصبح من الممكن إنشاء مركب كيميائي معقد تبين أنه غير ضار ويعمل بشكل ممتاز ضد جرعة كبيرة من الإشعاع. إنها الأقراص المصنوعة على أساس المركب المذكور والتي تناولتها اليوم وقبل عدة أيام من بدء رحلتنا. بفضل هذا المنتج، نحن محميون تمامًا من التأثيرات الضارة للأشعة الكونية.

وأود أن أضيف ذلك أيضا أثناء البحث وسيلة فعالةضد الإشعاع، اكتشف العلماء بالصدفة علاجًا ممتازًا ضد السرطان.

* * *

يبدو أن القارئ قد خمن بالفعل أن المحادثة بين الأب والابن على متن سفينة الفضاء اخترعت من قبل المؤلف. والحقيقة أن المؤلف أراد أن يوضح بوضوح خطر الإشعاع الكوني وإمكانية مواجهة عواقبه بمساعدة وسائل الحماية الكيميائية التي يجري البحث عنها في جميع أنحاء العالم. وقد تم بالفعل اختبار أكثر من 2000 مركب كيميائي مختلف، وكانت النتائج مشجعة. ولكن حتى الآن لم يكن من الممكن العثور على حبوب مضادة للإشعاع آمنة وفعالة؛ لم يتم العثور بعد على علاج لآفة البشرية - السرطان.

الأشعة الكونية في الفضاء العميق

أصبحت الحماية من الإشعاع الكوني هي المشكلة الرئيسية لرواد الفضاء وعلم الأحياء الكوني والطب الكوني. علينا بالفعل أن نهتم بحماية أطقم المركبات الفضائية من تأثيرات الإشعاع الكوني. وفي المستقبل القريب، يجب أن نفترض أن خطر الإشعاع الكوني أثناء الرحلات الجوية إلى الفضاء السحيق سيكون أكبر مما هو عليه الآن. يجب اعتبار الأخطر من ذلك البروز الشمسي - فهو مصدر إشعاع شديد للغاية وقوي جدًا لدرجة أنه في الفضاء يمكنه اختراق جدران سفينة الفضاء بحرية وضرب رواد الفضاء الموجودين على متنها.

من الممكن أن توجد في الفضاء مناطق أو سحب من الجزيئات الكونية التي تم التقاطها بواسطة المجالات المغناطيسية. قد يخشى المرء أن تكون مثل هذه السحب البعيدة عن الأرض أكثر خطورة من أحزمة فان ألين.

من الممكن أن هذه الأحزمة لا تحيط بالأرض فقط. نحن نعلم علم اليقين أنها ليست حول القمر، أما بالنسبة للكواكب الأخرى فلا ثقة لدينا في عدم وجود أحزمة خطيرة حولها.

ومن الصعب حتى أن نأمل في العثور على مادة يمكنها حماية رواد الفضاء من الأشعة الكونية الضارة التي تخترق السفينة أو البدلة الفضائية. ويبدو أن الأمر الأكثر واقعية هو الحصول على الأدوية التي يمكن أن تمنع آثار الإشعاع، خاصة وأن رواد الفضاء لن يتواجدوا دائمًا في مقصورة السفينة. بعد كل شيء، أثناء الرحلات الفضائية الطويلة، قد تكون هناك دائمًا حاجة للذهاب إلى الخارج لإصلاح السفينة في الفضاء الخارجي. وفي وجود إشعاع قوي، سيكون رائد الفضاء في خطر كبير.

ويبدو أن الأمور ستظل كما هي على سطح القمر، حيث لا يوجد غلاف جوي ولا أحزمة مغناطيسية. تصل الأشعة الكونية إلى القمر بسهولة، حيث لا تواجه أي تداخل هنا. لكن من الصعب أن نتخيل أنه بعد "الهبوط على سطح القمر"، سيتحرك رواد الفضاء حول القمر في مركبات مدرعة خرقاء. وسيتعين عليهم أيضًا أداء العديد من العمليات والوظائف المعقدة التي تتطلب قدرًا معينًا من حرية الحركة.

إن مشكلة حماية الإنسان من الإشعاع الكوني برمتها تتطلب جهدًا أكبر بكثير من جانب الباحثين، وتتطلب الكشف عن العديد من الأسرار، وحل المشكلات الكبرى. نحن نعلم أن البشرية على وشك السفر إلى القمر، وأن مثل هذه الرحلة يمكن إنجازها بالمستوى الحالي من التكنولوجيا. لكن المشاكل البيولوجية لا تزال بعيدة كل البعد عن الحل المرضي.

البروز الشمسي

أثبتت الدراسات الفلكية أن نشاط الشمس يتغير بشكل دوري، وأن دورة التغير تبلغ حوالي 11.2 سنة. كقاعدة عامة، من أعراض زيادة النشاط الشمسي ظهور بقع على القرص الشمسي. تمت ملاحظة هذه البقع منذ مئات السنين، ولكن فقط في مؤخراتم الكشف عن بعض الأنماط المرتبطة بهم.

إذا نظرنا إلى الماضي القريب، فقد لوحظ أقصى نشاط شمسي في عام 1958، عندما تم تسجيل 250 بقعة شمسية على الشمس. وبعد فترة مضطربة للغاية، بدأت البقع الشمسية تختفي تدريجياً، ولوحظ الحد الأدنى لعددها في يونيو 1964.

ولا يزال من غير المعروف ما إذا كان ظهور البروز على الشمس مرتبطًا بظهور البقع الشمسية. العلماء لديهم آراء مختلفة حول هذه المسألة. ومع ذلك، فمن المعروف أنه ليست كل الشواظات تشكل نفس القدر من الخطورة بالنسبة للسفر إلى الفضاء. خلال الفترة 1955-1959، لوحظ حوالي 30 انفجارًا كبيرًا في الشمس، منها 6 فقط كانت مصادر إشعاع خطرة على رواد الفضاء. أما الـ 24 المتبقية، على الرغم من أنها كانت سببًا في ظهور تيارات من الجسيمات الكونية (البروتونات بشكل أساسي)، ولكن حتى مع المستوى الحالي لمعدات الحماية، إلا أن خطرها كان صغيرًا نسبيًا.

وبعد فترة من النشاط المتزايد على الشمس، تبدأ فترة من الهدوء النسبي. تعد الدراسة الدقيقة لهذه الفترات مهمة جدًا لرواد الفضاء، لأنها تتيح لهم تحديد فترات طيران تضمن أقصى قدر من الأمان لهم. عندما كتب هذا الكتاب (1964-1965)، كنا في فترة "الشمس الهادئة". وعمل العلماء بشكل مكثف على دراسة النشاط الشمسي حتى يمكن استخدام البيانات التي تم الحصول عليها لاحقًا في الرحلات الفضائية. في مسألة مثل هذه الدراسة قيمة عظيمةيكتسب التعاون الدولي - فحجم المهام يتجاوز قدرات أي دولة بمفردها. ولحسن الحظ، فإن التعاون يتطور بنجاح. على غرار البحث الذي تم إجراؤه خلال السنة الجيوفيزيائية الدولية، عندما استكشف علماء من عدة عشرات من البلدان، في وقت واحد وبشكل مشترك، ظواهر الحياة على كوكبنا، يتعاون العديد من العلماء الآن في البحث في إطار برنامج "عام الشمس الهادئة" .

هذه الدراسات تسير بشكل جيد. أثبت المتخصصون السوفييت من مرصد القرم أن ظهور الشروق الشمسي يصاحبه تغيير مميزالبقع الشمسية. وتبين أنه بناءً على دراسة هذه التغيرات، من الممكن التنبؤ مسبقًا، وبدرجة عالية من الدقة، بـ”الطقس” الإشعاعي في الفضاء، مما يجعل من الممكن الاختيار الواعي لوقت إطلاق المركبة الفضائية.

من المحتمل أنه سيكون من الممكن في المستقبل القريب تنظيم المكتب الدولي للإشعاع الفضائي (على غرار محطات الأرصاد الجوية الحالية)، والذي سيعتمد تاريخ إطلاق المركبة الفضائية على تنبؤاته.

ملحوظات:

بحلول الوقت الذي نُشر فيه هذا الكتاب باللغة الروسية، كان المسرع قد بدأ العمل في الاتحاد السوفييتي، مما يوفر طاقة تبلغ 70 مليار إلكترون فولت.

تم اكتشاف هذه الأحزمة في وقت واحد من قبل العالم السوفيتي فيرنوف، لذلك من الأصح أن نطلق عليها أحزمة فان ألبن-فيرنوف. وفقا لأحدث المعلومات، لا يوجد اثنان، بل ثلاثة من هذه الأحزمة.

الأكسجين مادة أساسية للحفاظ على حياة جميع الكائنات الحية. يتم استخدام المخاليط التي تحتوي على نسبة عالية من الأكسجين من قبل رواد الفضاء والغواصين والطيارين. في كثير من الأحيان، لإنقاذ حياة الشخص، يتم إعطاء استنشاق إضافي للأكسجين النقي. لكن يجب أن يعلم الجميع أن نقص الأكسجين مضر بحياة الإنسان، كما أن جرعاته الزائدة ضارة أيضًا، أي أنه من الممكن أن يحدث تسمم بالأكسجين.

الأكسجين ضروري للحفاظ على الحياة

الأكسجين الزائد يسبب فرط التأكسج. يمكن أن يثير مجموعة كاملة من ردود الفعل المختلفة للجسم، والتي يمكن أن تكون مرضية. عادة، يحدث هذا المرض عند انتهاك قواعد استخدام مخاليط التنفس. يمكن أن تكون هذه غرفة ضغط أو أجهزة للتنفس التجديدي. عادة، عند دخول جرعة زائدة من الأكسجين إلى الجسم، يحدث تسمم الأكسجين. ويتم التعبير عنها من خلال الأعراض التالية:

• تسمع أصواتا في الأذنين.
• دائِخ؛
• الوعي مرتبك.

تحدث هذه الحالة في معظم سكان المناطق الحضرية عند الخروج إلى الطبيعة، في كثير من الأحيان في الغابة الصنوبرية، حيث يكون الهواء أنظف ومشبع بالأكسجين. أيضًا عند الرياضيين الذين يضطرون إلى استنشاق الهواء وزفيره بشكل مكثف.

أعراض فرط التأكسج

أعراض فرط التأكسج: طنين الأذن، والدوخة، والارتباك

وباستنشاق كمية قصيرة من الأكسجين المشبع، يحاول الجسم تعويض فائضه عن طريق إبطاء التنفس، وتقليل معدل ضربات القلب، وتضييق الأوعية الدموية. ولكن إذا واصلت استنشاق الأكسجين الزائد، تبدأ العمليات المرضية المرتبطة بنقل الغازات في الدم في التطور. يتم التعبير عن هذه العملية المرضية من خلال الأعراض التالية:

• يشعر الإنسان بألم في الرأس؛
• يصبح الوجه أحمر.
• يحدث ضيق في التنفس.
• قد تحدث تشنجات.
• الضحية تفقد وعيها.

يتم تدمير أغشية الخلايا. إذا تم توفير الأكسجين بشكل طبيعي، فإن الأكسدة الكاملة تحدث، وإذا كان هناك فائض، فإن المنتجات الأيضية التي لا تدخل في التفاعل تبقى، أي الجذور الحرة التي تضر الجسم.

التسمم بالأكسجين، أعراضه

التسمم بالأكسجين ممكن بين عشاق الغوص والغواصين

في حالة التسمم بالأكسجين، يعاني الشخص من نفس الأعراض كما هو الحال مع التسممات الأخرى. وتبدأ بالظهور خلال فترة زمنية قصيرة، والمؤشر الأكثر لفتًا للانتباه هو:

• تقلص العضلات اللاإرادي.
• ارتعاش الشفاه
• خدر أصابع اليدين والقدمين.
• حدوث الغثيان والقيء.
• عدم وضوح الرؤية.

وهي اضطرابات في نشاط الجهاز العصبي: القلق، والإثارة، وكذلك الضوضاء العالية في الأذنين. لا يستطيع الشخص التحرك بسبب ضعف التنسيق.

أشكال فرط التأكسج

هناك ثلاثة أشكال للتسمم بالأكسجين ومسار المرض. يتم تحديدها من خلال الأعراض السائدة. إذا تأثر الجهاز التنفسي والرئتين، يتم تحديد الشكل الرئوي. يتهيج الغشاء المخاطي ويحدث السعال وحرقان خلف القص. ومع استمرارك في استنشاق الأكسجين المفرط، تتفاقم حالة الشخص.

أخطر أشكال فرط التأكسج هو الأوعية الدموية

قد يحدث نزيف في الأعضاء الداخلية. إذا تم القضاء على أسباب هذه العمليات المرضية، تتحسن حالة الضحية خلال ساعتين، ويعود الجسم إلى طبيعته خلال يومين. إذا سيطر ضعف السمع، فإن الرؤية تتدهور، وتبدأ العضلات في الارتعاش، فهذا شكل آخر - وهو فرط التأكسج المتشنج. يمكن أن يحدث أثناء الغوص تحت الماء.

من مضاعفات هذا النموذج حدوث نوبات متشنجة، فهي تذكرنا إلى حد ما بنوبات الصرع. يحدث هذا الشكل عادة عند استنشاق الأكسجين النقي أو المخاليط، مع ضغط مطبق قدره 2 بار. وتكمن خطورة هذا الشكل في أن الضحية قد تغرق. بمجرد القضاء على إمدادات الأكسجين الزائدة، سوف ينام الشخص لعدة ساعات، وبعد ذلك لن تكون هناك عواقب أخرى.

الشكل الأكثر تهديدًا للحياة هو فرط التأكسج الوعائي. يحدث التسمم بالأكسجين عند ضغوط تزيد عن 3 بار. الأعراض تؤدي إلى انخفاض ضغط الدم وبدء نزيف الأعضاء الداخلية. القلب قد يتوقف حتى. إذا كان الضغط الجزئي هو 5 بار، فإنه سيؤدي إلى حقيقة أن فرط التأكسج سيبدأ في التطور بسرعة، وسوف يفقد الشخص وعيه ويموت. في بعض الأحيان، عند الغوص تحت الماء، يلاحظ خليط من شكلين: رئوي ومتشنج.

إسعافات أولية

لا تغوص دون تحضير

في أغلب الأحيان، يحدث فرط التأكسج عند عشاق الغوص والغواصين. عادة، ليس كل الناس على استعداد لاستنشاق مخاليط مع الأكسجين، ولهذا السبب يحدث فرط التأكسج. تشمل أنواع أعمال الإسعافات الأولية ما يلي:

• من الضروري إلغاء الغوص ورفع الضحية إلى نقطة التوقف؛
• يعيده إلى رشده ويعيد تنفسه.
• تزويد الهواء بمحتوى صغير من الأكسجين.
• أثناء التشنجات تأكد من أن الضحية لا يضرب نفسه.

عادة يحتاج المريض إلى الاستلقاء في السرير لمدة 24 ساعة، ويفضل أن يكون ذلك في غرفة مظلمة قليلاً مع فتح النافذة.

طرق استعادة الصحة

بمجرد تحديد نوع فرط التأكسج وأعراضه، سيتم وصف العلاج المناسب. إذا لوحظت أعراض الشكل الرئوي، فإن العلاج سيكون على النحو التالي: يجب تطبيق عاصبة على الأطراف. ويتم إجراء عملية شفط الرغوة الناتجة من الرئتين. توصف مدرات البول. حاول منع تطور الحماض.

بالنسبة للشكل المتشنج، يتكون العلاج من تخفيف النوبات. للقيام بذلك، يتم إعطاء أمينازين وديفينهيدرامين عن طريق الوريد. إذا كانت هناك أعراض الاضطرابات في عمل نظام القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي، فإن العلاج يهدف إلى تطبيعها. لمنع تطور الالتهاب الرئوي، توصف المضادات الحيوية.

تدابير الوقاية

من المهم الحفاظ على العمق المطلوب عند الغوص

لتجنب فرط التأكسج، من الضروري اتباع التدابير الوقائية. يجب استخدام مخاليط الأكسجين وأجهزة التنفس بحذر شديد. ل اجراءات وقائيةيمكن أن يعزى:

• الحفاظ على العمق المطلوب عند الغوص؛
• البقاء تحت الماء للوقت المحدد؛
• استخدم فقط تلك المخاليط التي تتوافق مع علامات الضغط والعمق؛
• تتبع الوقت في غرفة تخفيف الضغط؛
• التحقق من صلاحية الأجهزة للغمر في الماء.

يمكن أن يشكل الأكسجين الزائد خطراً على الصحة، ويعمل كالسم، ويمكن أن تحدث عمليات مرضية مختلفة. عادة ينبغي أن تحتوي على حوالي 21٪. عند استنشاق الأكسجين النقي أو المخاليط التي تحتوي عليه قد يحدث مرض - فرط التأكسج أو التسمم بالأكسجين. ويحدث بشكل رئيسي عند الأشخاص الذين يحتاجون إلى إمدادات إضافية من الأكسجين.

الأعراض الرئيسية هي: تقلصات العضلات اللاإرادية، والدوخة، والغثيان، والقيء، وعدم وضوح الرؤية في كثير من الأحيان، وتشنجات الأطراف، وصعوبة في التنفس. إذا شعر الغواص بأعراض المرض، فيجب عليه التوقف فوراً عن الغوص والعودة إلى غرفة تخفيف الضغط لاستعادة تنفسه. يجب عليه دائمًا الاهتمام بصحته وحياته أولاً.

ولكن إذا قمت بإزالة إمدادات الأكسجين المشبع، فإن كل شيء يعود إلى طبيعته خلال فترة زمنية قصيرة. في حالة حدوث حالات شديدة، تكون المساعدة الطبية مطلوبة في بعض الأحيان.

في أجسامنا، الأكسجين مسؤول عن عملية إنتاج الطاقة. في خلايانا، تحدث الأوكسجين فقط بفضل الأكسجين - تحويل العناصر الغذائية (الدهون والدهون) إلى طاقة الخلية. عندما ينخفض ​​الضغط الجزئي (المحتوى) للأكسجين في المستوى المستنشق، ينخفض ​​مستواه في الدم - ينخفض ​​نشاط الجسم على المستوى الخلوي. ومن المعروف أن الدماغ يستهلك أكثر من 20% من الأكسجين. يساهم نقص الأكسجين، وبالتالي، عندما تنخفض مستويات الأكسجين، تتأثر الصحة والأداء والنشاط العام والمناعة.
من المهم أيضًا معرفة أن الأكسجين هو الذي يمكنه إزالة السموم من الجسم.
يرجى ملاحظة أنه في جميع الأفلام الأجنبية، في حالة وقوع حادث أو وجود شخص في حالة خطيرة، يقوم أطباء الطوارئ أولاً بوضع جهاز الأكسجين للضحية من أجل زيادة مقاومة الجسم وزيادة فرص بقائه على قيد الحياة.
إن التأثيرات العلاجية للأكسجين معروفة وتستخدم في الطب منذ نهاية القرن الثامن عشر. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، بدأ الاستخدام النشط للأكسجين للأغراض الوقائية في الستينيات من القرن الماضي.

نقص الأكسجة أو مجاعة الأكسجين - محتوى مخفضالأكسجين في الجسم أو الأعضاء والأنسجة الفردية. يحدث نقص الأكسجة عندما يكون هناك نقص في الأكسجين في الهواء المستنشق وفي الدم، عندما تنتهك العمليات الكيميائية الحيوية لتنفس الأنسجة. بسبب نقص الأكسجة، تحدث تغييرات لا رجعة فيها في الأعضاء الحيوية. الأكثر حساسية لنقص الأكسجين هي الجهاز العصبي المركزي وعضلة القلب وأنسجة الكلى والكبد.
مظاهر نقص الأكسجة هي فشل الجهاز التنفسي، وضيق في التنفس. خلل في الأعضاء والأنظمة.

في بعض الأحيان يمكنك سماع أن "الأكسجين عامل مؤكسد يسرع شيخوخة الجسم".
وهنا، من الفرضية الصحيحة، يتم استخلاص النتيجة الخاطئة. نعم الأكسجين عامل مؤكسد. بفضله فقط العناصر الغذائيةتتم معالجة الطعام إلى طاقة في الجسم.
يرتبط الخوف من الأكسجين بخاصيتين استثنائيتين له: الجذور الحرة والتسمم بسبب الضغط الزائد.

1. ما هي الجذور الحرة؟
بعض العدد الهائل من تفاعلات الأكسدة (المنتجة للطاقة) والاختزالية التي تحدث باستمرار في الجسم لا تكتمل حتى النهاية، ومن ثم تتشكل المواد بجزيئات غير مستقرة لها إلكترونات غير متزاوجة في المستويات الإلكترونية الخارجية، تسمى "الجذور الحرة" . يحاولون انتزاع الإلكترون المفقود من أي جزيء آخر. وهذا الجزيء، الذي يتحول إلى جذر حر، يسرق إلكترونًا من الجزيء التالي، وهكذا..
لماذا هذا ضروري؟ تعتبر كمية معينة من الجذور الحرة، أو المواد المؤكسدة، أمرًا حيويًا للجسم. بادئ ذي بدء، للقتال الكائنات الحية الدقيقة الضارة. يستخدم الجهاز المناعي الجذور الحرة كـ "مقذوفات" ضد "الغزاة". عادة، في جسم الإنسان، 5% من المواد التي تتشكل أثناء التفاعلات الكيميائية تصبح جذور حرة.
يسمي العلماء الأسباب الرئيسية لخلل في التوازن الكيميائي الحيوي الطبيعي وزيادة عدد الجذور الحرة ضغط عاطفيوالنشاط البدني الشديد والإصابات والإرهاق بسبب تلوث الهواء واستهلاك الأطعمة المعلبة والمعالجة بشكل غير صحيح من الناحية التكنولوجية والخضروات والفواكه المزروعة بمساعدة مبيدات الأعشاب والمبيدات الحشرية والتعرض للأشعة فوق البنفسجية والإشعاع.

وبالتالي، فإن الشيخوخة هي عملية بيولوجية لإبطاء انقسام الخلايا، والجذور الحرة المرتبطة خطأً بالشيخوخة هي طبيعية و ضروري للجسمترتبط آليات الدفاع وآثارها الضارة بتعطيل العمليات الطبيعية في الجسم بسبب العوامل البيئية السلبية والإجهاد.

2. “من السهل أن تتسمم بالأكسجين”
في الواقع، الأكسجين الزائد أمر خطير. يؤدي الأكسجين الزائد إلى زيادة كمية الهيموجلوبين المؤكسد في الدم وانخفاض كمية الهيموجلوبين المخفضة. وبما أن الهيموجلوبين المنخفض هو الذي يزيل ثاني أكسيد الكربون، فإن الاحتفاظ به في الأنسجة يؤدي إلى فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم - التسمم بثاني أكسيد الكربون.
مع وجود فائض من الأكسجين، يزداد عدد مستقلبات الجذور الحرة، وهي نفس "الجذور الحرة" الرهيبة النشطة للغاية، والتي تعمل كعوامل مؤكسدة يمكن أن تلحق الضرر بأغشية الخلايا البيولوجية.

رهيب، أليس كذلك؟ أريد على الفور أن أتوقف عن التنفس. لحسن الحظ، لكي تصاب بالتسمم بالأكسجين، تحتاج إلى زيادة ضغط الأكسجين، كما هو الحال في غرفة الضغط (أثناء العلاج بالأكسجين) أو عند الغوص بمخاليط التنفس الخاصة. في الحياة العادية، لا تحدث مثل هذه المواقف.

3. “يوجد القليل من الأكسجين في الجبال، ولكن هناك الكثير من المعمرين! أولئك. الأكسجين ضار".
في الواقع، في الاتحاد السوفياتي المناطق الجبليةتم تسجيل عدد من المعمرين في منطقة القوقاز وما وراء القوقاز. إذا نظرت إلى قائمة المعمرين المتحققين (أي المؤكدين) في العالم طوال تاريخه، فلن تكون الصورة واضحة للغاية: أقدم المعمرين المسجلين في فرنسا والولايات المتحدة واليابان لم يعيشوا في الجبال..

في اليابان، حيث أكثر امرأة كبيرة بالسنعلى كوكب ميساو أوكاوا، الذي يبلغ عمره بالفعل أكثر من 116 عامًا، توجد أيضًا "جزيرة المعمرين" أوكيناوا. متوسط ​​مدةالحياة هنا للرجال 88 سنة، للنساء - 92؛ وهذا أعلى من بقية اليابان بـ 10-15 سنة. جمعت الجزيرة بيانات عن أكثر من سبعمائة من المعمرين المحليين الذين تزيد أعمارهم عن مائة عام. يقولون: "على عكس سكان المرتفعات القوقازية، والهونزاكوت في شمال باكستان والشعوب الأخرى التي تتباهى بطول عمرها، تم توثيق جميع الولادات في أوكيناوا منذ عام 1879 في سجل الأسرة الياباني - كوسيكي". يعتقد سكان أوكيناوا أنفسهم أن سر طول عمرهم يعتمد على أربع ركائز: النظام الغذائي، ونمط الحياة النشط، والاكتفاء الذاتي، والروحانية. لا يتناول السكان المحليون وجبة دسمة أبدًا، ملتزمين بمبدأ "هاري هاتشي بو" - تناول ثمانية أعشار كاملة. يتكون هذا "الثمانية أعشار" من لحم الخنزير والأعشاب البحرية والتوفو والخضروات والدايكون والخيار المر المحلي. أقدم سكان أوكيناوا لا يجلسون خاملين: فهم يعملون بنشاط في الأرض، كما أن استجمامهم نشط أيضًا: الأهم من ذلك كله أنهم يحبون لعب مجموعة متنوعة محلية من الكروكيه.: تسمى أوكيناوا بالجزيرة الأكثر سعادة - ليس هناك اندفاع وتوتر نموذجي من جزر اليابان الكبرى. يلتزم السكان المحليون بفلسفة يومارو - "الجهد المشترك الطيب والودي".
ومن المثير للاهتمام أنه بمجرد انتقال سكان أوكيناوا إلى أجزاء أخرى من البلاد، لم تعد هناك أكباد طويلة بين هؤلاء الأشخاص. وهكذا وجد العلماء الذين يدرسون هذه الظاهرة أن العامل الوراثي لا يلعب دورا في طول عمر سكان الجزر. . ونحن، من جانبنا، نعتبر أنه من المهم للغاية أن تقع جزر أوكيناوا في منطقة تهب عليها الرياح في المحيط، ويتم تسجيل مستوى الأكسجين في هذه المناطق على أنه الأعلى - 21.9 - 22٪ أكسجين.

لذلك، فإن مهمة نظام OxyHaus لا تتمثل في زيادة مستوى الأكسجين في الغرفة بقدر ما تتمثل في استعادة توازنها الطبيعي.
في أنسجة الجسم المشبعة بمستوى طبيعي من الأكسجين، تتسارع عملية التمثيل الغذائي، و"ينشط" الجسم، وتزداد مقاومته للعوامل السلبية، وتزداد قدرته على التحمل وكفاءة أعضائه وأجهزته.

تستخدم مكثفات الأكسجين Atmung تقنية PSA (امتصاص الضغط المتأرجح) التي طورتها وكالة ناسا. تتم تنقية الهواء الخارجي من خلال نظام التصفية، وبعد ذلك يقوم الجهاز بإطلاق الأكسجين باستخدام منخل جزيئي مصنوع من معدن الزيوليت البركاني. يتم توفير الأكسجين النقي بنسبة 100٪ تقريبًا بتدفق تحت ضغط يتراوح من 5 إلى 10 لترات في الدقيقة. هذا الضغط كافٍ لتوفير مستوى طبيعي من الأكسجين في غرفة تصل مساحتها إلى 30 مترًا.

"لكن في الشارع هواء ملوثوالأكسجين يحمل معه جميع المواد."
ولهذا السبب تحتوي أنظمة OxyHaus على نظام تنقية الهواء الوارد ثلاثي المراحل. ويدخل الهواء المنقى بالفعل إلى المنخل الجزيئي للزيوليت، حيث يتم فصل الأكسجين الجوي.

"ما هي مخاطر استخدام نظام OxyHaus؟ ففي نهاية المطاف، الأكسجين مادة متفجرة.
المكثف آمن للاستخدام. هناك خطر الانفجار في أسطوانات الأكسجين الصناعية لأن الأكسجين الموجود فيها أقل من اللازم ضغط مرتفع. مركزات الأكسجين Atmung التي يعتمد عليها النظام لا تحتوي على مواد قابلة للاشتعال، فهي تستخدم تقنية PSA (امتصاص تأرجح الضغط) التي طورتها وكالة ناسا، وهي آمنة وسهلة التشغيل.

"لماذا أحتاج إلى نظامك؟ يمكنني تقليل مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغرفة عن طريق فتح النافذة وتهويتها."
في الواقع، التهوية المنتظمة للغاية عادة جيدةونوصي به أيضًا لتقليل مستويات ثاني أكسيد الكربون. ومع ذلك، لا يمكن أن يسمى الهواء الحضري طازجا حقا - باستثناء مستوى أعلى مواد مؤذية‎تقل مستويات الأكسجين. يبلغ محتوى الأكسجين في الغابة حوالي 22٪ وفي هواء المدينة - 20.5 - 20.8٪. وهذا الاختلاف الذي يبدو غير مهم له تأثير كبير على جسم الإنسان.
"حاولت أن أتنفس الأكسجين ولم أشعر بأي شيء."
لا ينبغي مقارنة تأثيرات الأكسجين مع تأثيرات مشروبات الطاقة. إن التأثيرات الإيجابية للأكسجين لها تأثير تراكمي، لذلك يجب تجديد توازن الأكسجين في الجسم بانتظام. نوصي بتشغيل نظام OxyHaus ليلاً ولمدة 3-4 ساعات يوميًا أثناء النشاط البدني أو الفكري. ليس من الضروري استخدام النظام 24 ساعة في اليوم.

"ما الفرق بين أجهزة تنقية الهواء؟"
يؤدي جهاز تنقية الهواء وظيفة تقليل كمية الغبار فقط، ولكنه لا يحل مشكلة موازنة مستوى الأكسجين في حالة الاختناق.
"ما هو تركيز الأكسجين الأكثر ملائمة في الغرفة؟"
محتوى الأكسجين الأكثر ملاءمة قريب من نفس الموجود في الغابة أو على شاطئ البحر: 22٪. حتى لو كان مستوى الأكسجين لديك أعلى بقليل من 21% بسبب التهوية الطبيعية، فهذا جو مناسب.

"هل من الممكن أن تسمم نفسك بالأكسجين؟"

يحدث التسمم بالأكسجين، فرط التأكسج، نتيجة استنشاق مخاليط الغاز المحتوية على الأكسجين (الهواء، النيتروكس) عند ضغط مرتفع. يمكن أن يحدث التسمم بالأكسجين عند استخدام أجهزة الأكسجين، وأجهزة التجديد، وعند استخدام مخاليط الغاز الاصطناعي للتنفس، وأثناء إعادة ضغط الأكسجين، وأيضًا بسبب زيادة الأكسجين الجرعات العلاجيةفي عملية العلاج بالأكسجين. مع التسمم بالأكسجين، تتطور الاختلالات في الجهاز العصبي المركزي والجهاز التنفسي والدورة الدموية.

التصفح حتى الحديث أفلام أجنبيةنرى مرارًا وتكرارًا صورة لعمل أطباء الطوارئ والمسعفين: يضعون طوق الفرصة على المريض والخطوة التالية هي إعطائه الأكسجين للتنفس. لقد اختفت هذه الصورة منذ فترة طويلة.

يتضمن البروتوكول الحديث لتوفير الرعاية للمرضى الذين يعانون من اضطرابات الجهاز التنفسي العلاج بالأكسجين فقط عندما ينخفض ​​التشبع بشكل كبير. أقل من 92%. ويتم تنفيذها فقط بالقدر اللازم للحفاظ على التشبع بنسبة 92٪.

لماذا؟

تم تصميم جسمنا بحيث يحتاج إلى الأكسجين ليقوم بوظائفه، ولكن في عام 1955 تم اكتشاف ذلك...

وقد لوحظت التغيرات التي تحدث في أنسجة الرئة عند تعرضها لتركيزات مختلفة من الأكسجين سواء في الجسم الحي أو في المختبر. أصبحت العلامات الأولى للتغيرات في بنية الخلايا السنخية ملحوظة بعد 3-6 ساعات من استنشاق تركيزات عالية من الأكسجين. ومع استمرار التعرض للأكسجين، يتفاقم تلف الرئة وتموت الحيوانات بسبب الاختناق (P. Grodnot, J. Chôme, 1955).

يتجلى التأثير السام للأكسجين في المقام الأول في أعضاء الجهاز التنفسي (M.A. Pogodin, A.E. Ovchinnikov, 1992; G.L. Morgulis et al., 1992; M.Iwata, K.Takagi, T.Satake, 1986; O. Matsurbara, T. Takemura) ، 1986؛ L. Nici، R. Dowin، 1991؛ Z. Viguang، 1992؛ K. L. Weir، P. W Johnston، 1992؛ A. Rubini، 1993).

يمكن أن يؤدي استخدام تركيزات عالية من الأكسجين أيضًا إلى تحفيز عدد من الآليات المرضية. أولا، هو تشكيل الجذور الحرة العدوانية وتفعيل عملية بيروكسيد الدهون، مصحوبة بتدمير الطبقة الدهنية من جدران الخلايا. هذه العملية خطيرة بشكل خاص في الحويصلات الهوائية، لأنها تتعرض لأعلى تركيزات الأكسجين. مع التعرض لفترات طويلة، يمكن أن يسبب الأكسجين بنسبة 100٪ تلفًا في الرئة مثل متلازمة الضائقة التنفسية الحادة. ومن الممكن أن تكون آلية بيروكسيد الدهون متورطة في تلف الأعضاء الأخرى، مثل الدماغ.

ماذا يحدث عندما نبدأ باستنشاق الأكسجين للإنسان؟

يزداد تركيز الأكسجين أثناء الاستنشاق، ونتيجة لذلك، يبدأ الأكسجين في التأثير أولاً على الغشاء المخاطي للقصبة الهوائية والشعب الهوائية، مما يقلل من إنتاج المخاط، ويجففه أيضًا. الترطيب هنا يعمل بشكل قليل وليس حسب الرغبة، لأن الأكسجين الذي يمر عبر الماء يحول جزء منه إلى بيروكسيد الهيدروجين. ليس هناك الكثير منه، لكنه يكفي للتأثير على الغشاء المخاطي للقصبة الهوائية والشعب الهوائية. ونتيجة لهذا التعرض، ينخفض ​​إنتاج المخاط وتبدأ الشجرة الرغامية القصبية في الجفاف. بعد ذلك، يدخل الأكسجين إلى الحويصلات الهوائية، حيث يؤثر بشكل مباشر على المادة الخافضة للتوتر السطحي الموجودة على سطحها.

يبدأ التحلل التأكسدي للفاعل بالسطح. يشكل الفاعل بالسطح توترًا سطحيًا معينًا داخل الحويصلات الهوائية، مما يسمح له بالحفاظ على شكله وعدم الانهيار. إذا كان هناك القليل من الفاعل بالسطح، وعند استنشاق الأكسجين، يصبح معدل تحلله أعلى بكثير من معدل إنتاجه بواسطة الظهارة السنخية، تفقد الحويصلات شكلها وتنهار. ونتيجة لذلك، فإن زيادة تركيز مستويات الأكسجين أثناء الشهيق يؤدي إلى فشل الجهاز التنفسي. تجدر الإشارة إلى أن هذه العملية ليست سريعة، وهناك حالات يمكن أن ينقذ فيها استنشاق الأكسجين حياة المريض، ولكن فقط لفترة قصيرة إلى حد ما. من المؤكد أن استنشاق الأكسجين على المدى الطويل، حتى وإن لم يكن عاليًا جدًا، يؤدي إلى انقباض جزئي للرئتين ويزيد بشكل كبير من تفاقم عمليات إفراز البلغم.

وبالتالي، نتيجة لاستنشاق الأكسجين، يمكنك الحصول على التأثير المعاكس تماما - تدهور حالة المريض.

ماذا تفعل في هذه الحالة؟

الجواب يكمن على السطح - لتطبيع تبادل الغازات في الرئتين ليس عن طريق تغيير تركيز الأكسجين، ولكن عن طريق تطبيع المعلمات

تنفس. أولئك. نحن بحاجة إلى إجبار الحويصلات الهوائية والشعب الهوائية على العمل بحيث يكون 21٪ من الأكسجين الموجود في الهواء المحيط كافياً لكي يعمل الجسم بشكل طبيعي. تساعد التهوية غير الغازية في ذلك. ومع ذلك، يجب على المرء أن يأخذ في الاعتبار دائمًا أن اختيار معلمات التهوية أثناء نقص الأكسجة هي عملية كثيفة العمالة إلى حد ما. بالإضافة إلى أحجام المد والجزر، وتكرار التنفس، ومعدل التغير في الضغط أثناء الشهيق والزفير، علينا أن نعمل مع العديد من العوامل الأخرى - الضغط الشرياني، ضغط الشريان الرئوي، مؤشر مقاومة الأوعية الدموية الرئوية والجهازية. في كثير من الأحيان عليك أن تستخدم علاج بالعقاقيرلأن الرئتين ليستا فقط عضوًا لتبادل الغازات، ولكنها أيضًا نوع من المرشح الذي يحدد سرعة تدفق الدم في كل من الرئتين دائرة كبيرةالدورة الدموية ربما لا يستحق وصف العملية نفسها والآليات المرضية المرتبطة بها هنا، لأنها ستستغرق أكثر من مائة صفحة، وربما يكون من الأفضل وصف ما يحصل عليه المريض نتيجة لذلك.

كقاعدة عامة، نتيجة لاستنشاق الأكسجين لفترات طويلة، فإن الشخص حرفيا "يلتصق" بمكثف الأكسجين. لقد وصفنا السبب أعلاه. ولكن ما هو أسوأ من ذلك هو أنه أثناء العلاج باستخدام جهاز استنشاق الأكسجين، لكي يشعر المريض براحة أكبر أو أقل، يلزم تركيزات أعلى وأعلى من الأكسجين. علاوة على ذلك، فإن الحاجة إلى زيادة إمدادات الأكسجين تتزايد باستمرار. هناك شعور بأن الإنسان لم يعد يستطيع العيش بدون الأكسجين. كل هذا يؤدي إلى فقدان الإنسان فرصة خدمة نفسه.

ماذا يحدث عندما نبدأ باستبدال مُكثّف الأكسجين بالتهوية غير الجراحية؟ الوضع يتغير بشكل كبير. بعد كل شيء، هناك حاجة إلى تهوية غير جراحية فقط في بعض الأحيان - بحد أقصى 5-7 مرات في اليوم، وكقاعدة عامة، يحصل المرضى على 2-3 جلسات مدة كل منها 20-40 دقيقة. وهذا يؤدي إلى إعادة تأهيل المرضى اجتماعيًا بشكل ملحوظ. التسامح ل النشاط البدني. ضيق في التنفس يختفي. يمكن لأي شخص أن يعتني بنفسه ويعيش دون أن يكون مقيدًا بجهاز ما. والأهم من ذلك أننا لا نحرق المادة الخافضة للتوتر السطحي أو نجفف الغشاء المخاطي.

يميل الشخص إلى المرض. وكقاعدة عامة، فإن أمراض الجهاز التنفسي هي التي تسبب تدهورا حادا في حالة المرضى. إذا حدث ذلك، فيجب زيادة عدد جلسات التهوية غير الجراحية خلال اليوم. يحدد المرضى أنفسهم، وأحيانًا أفضل من الطبيب، متى يحتاجون إلى التنفس على الجهاز مرة أخرى.

يعلم الجميع منذ الطفولة أن الإنسان لا يستطيع العيش بدون الأكسجين. يتنفسه الناس، فهو يشارك في الكثير العمليات الأيضية‎يغذي الأعضاء والأنسجة مواد مفيدة. لذلك، تم استخدام العلاج بالأكسجين منذ فترة طويلة في الكثيرين اجراءات طبيةفبفضله يمكنك تشبع الجسم أو الخلايا بالعناصر المهمة، وكذلك تحسين صحتك.

نقص الأكسجين في الجسم

يتنفس الإنسان الأكسجين. لكن أولئك الذين يعيشون في المدن الكبيرة ذات الصناعة المتقدمة يعانون من نقصها. ويرجع ذلك إلى حقيقة وجود ملوثات ضارة في الهواء في المدن الكبرى. العناصر الكيميائية. ولكي يكون جسم الإنسان سليماً ويقوم بوظائفه على أكمل وجه، فهو يحتاج إلى الأكسجين النقي الذي يجب أن تبلغ نسبته في الهواء ما يقارب 21%. لكن دراسات مختلفةوأظهرت أنه في المدينة هو 12٪ فقط. كما ترون، يحصل سكان المدن الكبرى على عنصر حيوي أقل مرتين من المعتاد.

أعراض نقص الأكسجين

• زيادة في معدل التنفس،
• زيادة في معدل ضربات القلب ،
• صداع،
• تتباطأ وظيفة الأعضاء،
• ضعف التركيز،
• رد الفعل يتباطأ
• الخمول,
• النعاس،
• يتطور الحماض
• جلد مزرق ،
• تغيير شكل الأظافر.

عواقب نقص الأكسجين

ونتيجة لذلك فإن نقص الأكسجين في الجسم يؤثر سلباً على عمل القلب والكبد والدماغ وغيرها. الشيخوخة المبكرةوظهور أمراض القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي.

لذلك يوصى بتغيير مكان إقامتك، أو الانتقال إلى منطقة أكثر صداقة للبيئة في المدينة، أو الأفضل من ذلك، الانتقال خارج المدينة، بالقرب من الطبيعة. إذا لم تكن هذه الفرصة متوقعة في المستقبل القريب، فحاول الخروج إلى الحدائق أو المربعات في كثير من الأحيان.

وبما أن سكان المدن الكبيرة يمكن أن يصابوا "باقة" كاملة من الأمراض بسبب نقص هذا العنصر، فإننا نقترح عليك التعرف على طرق العلاج بالأكسجين.

طرق العلاج بالأكسجين

استنشاق الأكسجين

يوصف للمرضى الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي (التهاب الشعب الهوائية والالتهاب الرئوي والوذمة الرئوية والسل والربو)، وأمراض القلب، والتسمم، وخلل في الكبد والكلى، والصدمة.

يمكن أيضًا إجراء العلاج بالأكسجين كإجراء وقائي لسكان المدن الكبيرة. بعد الإجراء مظهريتحسن الإنسان ويتحسن مزاجه ورفاهيته العامة وتظهر الطاقة والقوة للعمل والإبداع.

استنشاق الأكسجين

إجراء استنشاق الأكسجين في المنزل

لاستنشاق الأكسجين، تحتاج إلى أنبوب أو قناع يتدفق من خلاله خليط التنفس. من الأفضل إجراء العملية عبر الأنف باستخدام قسطرة خاصة. وتتراوح نسبة الأكسجين في مخاليط التنفس من 30% إلى 95%. مدة الاستنشاق تعتمد على حالة الجسم، عادة 10-20 دقيقة. غالبا ما يتم اللجوء إلى هذا الإجراء في فترة ما بعد الجراحة.

يمكن لأي شخص شراء المعدات اللازمة للعلاج بالأكسجين من الصيدليات وإجراء الاستنشاق بنفسه. يبلغ ارتفاع خراطيش الأكسجين المتوفرة للبيع عادة حوالي 30 سم وتحتوي على غاز الأكسجين والنيتروجين بداخلها. تحتوي الأسطوانة على بخاخة لاستنشاق الغاز عن طريق الأنف أو الفم. وبطبيعة الحال، فإن الاسطوانة لا تدوم إلى الأبد، كقاعدة عامة، تستمر لمدة 3-5 أيام. يجدر استخدامه 2-3 مرات يوميًا.

الأكسجين مفيد جدًا للإنسان، لكن الجرعة الزائدة يمكن أن تكون ضارة. لذلك، عند تنفيذ إجراءات مستقلة، كن حذرا ولا تبالغي. افعل كل شيء وفقًا للتعليمات. إذا كان لديك بعد العلاج بالأكسجين الأعراض التالية- سعال جاف، تشنجات، حرقان خلف عظمة القص - يجب استشارة الطبيب فوراً. ولمنع حدوث ذلك، استخدم مقياس التأكسج النبضي للمساعدة في مراقبة مستوى الأكسجين في الدم.

العلاج بالضغط

ويعني هذا الإجراء التعرض لزيادة أو ضغط دم منخفضعلى جسم الإنسان. كقاعدة عامة، يلجأون إلى زيادة الضغط، والذي يتم إنشاؤه في غرف الضغط مقاسات مختلفةمع مختلف أهداف طبية. هناك كبيرة، وهي مصممة للعمليات والولادة.

نظرا لحقيقة أن الأنسجة والأعضاء مشبعة بالأكسجين، يتم تقليل التورم والالتهابات، وتسريع تجديد الخلايا وتجديد شبابها.

الاستخدام الفعال للأكسجين تحت الضغط العالي في أمراض المعدة والقلب والغدد الصماء والجهاز العصبي، في ظل وجود مشاكل في أمراض النساء، وما إلى ذلك.

العلاج بالضغط

الميزوثيرابي بالأكسجين

يستخدم في التجميل لإدخال المواد الفعالة إلى الطبقات العميقة من الجلد مما يعمل على إثرائه. يعمل هذا العلاج بالأكسجين على تحسين حالة الجلد وتجديد شبابه والقضاء على السيلوليت أيضًا. في الوقت الحالي، يعد الميزوثيرابي بالأكسجين خدمة شائعة في صالونات التجميل.

الميزوثيرابي بالأكسجين

حمامات الأكسجين

إنها مفيدة جدًا. يُسكب الماء في الحمام، ويجب أن تكون درجة حرارته حوالي 35 درجة مئوية. وهو مشبع بالأكسجين النشط الذي يوفره تأثير علاجيعلى الجسم.

بعد أخذ حمامات الأكسجين، يبدأ الشخص في الشعور بالتحسن، ويختفي الأرق والصداع النصفي، ويعود ضغط الدم إلى طبيعته، ويتحسن التمثيل الغذائي. يحدث هذا التأثير بسبب تغلغل الأكسجين في الطبقات العميقة من الجلد وتحفيز المستقبلات العصبية. يتم تقديم هذه الخدمات عادة في صالونات السبا أو المصحات.

كوكتيلات الأكسجين

أنها تحظى بشعبية كبيرة الآن. كوكتيلات الأكسجين ليست صحية فحسب، بل هي أيضًا لذيذة جدًا.

ما هم؟ الأساس الذي يعطي اللون والطعم هو الشراب والعصير والفيتامينات والأعشاب، بالإضافة إلى أن هذه المشروبات مليئة بالرغوة وفقاعات تحتوي على 95٪ أكسجين طبي. يجب أن يشرب كوكتيل الأكسجين الأشخاص الذين يعانون من أمراض الجهاز الهضمي، والذين يعانون من مشاكل الجهاز العصبي. يعمل هذا المشروب الطبي أيضًا على تطبيع ضغط الدم والتمثيل الغذائي ويخفف التعب ويزيل الصداع النصفي ويزيل السوائل الزائدة من الجسم. إذا تناولت كوكتيلات الأكسجين يومياً، فإن جهاز المناعة لدى الشخص يقوى ويرتفع أداؤه.

يمكنك شرائها في العديد من المصحات أو نوادي اللياقة البدنية. يمكنك أيضًا تحضير كوكتيلات الأكسجين بنفسك، ولهذا تحتاج إلى شراء جهاز خاص من الصيدلية. استخدم الخضار الطازجة أو عصائر الفاكهة أو الخلطات العشبية كقاعدة.

كوكتيلات الأكسجين

طبيعة

ربما تكون الطبيعة هي الأكثر طبيعية و طريقة لطيفة. حاول الخروج إلى الطبيعة والمتنزهات قدر الإمكان. تنفس الهواء النظيف الغني بالأكسجين.

الأكسجين هو عنصر مهملصحة الإنسان. اخرج إلى الغابات والبحر كثيرًا - أشبع جسمك بمواد مفيدة وقوي مناعتك.

إذا وجدت خطأ، فيرجى تحديد جزء من النص والضغط على Ctrl+Enter.

في الفصل علوم طبيعيةعلى السؤال إذا كان الأكسجين عامل مؤكسد قوي فلماذا ينصح بالتنفس بشكل أعمق؟ هل الأكسجين ضار للإنسان؟ قدمها المؤلف يوتيم بيرجيأفضل إجابة هي بسبب عمل الأكسجين، يتقدم الإنسان في العمر، لكنه لا يستطيع العيش بدونه

2 إجابات

مرحبًا! فيما يلي مجموعة مختارة من المواضيع التي تحتوي على إجابات لسؤالك: إذا كان الأكسجين عامل مؤكسد قوي، فلماذا ينصح بالتنفس بشكل أعمق؟ هل الأكسجين ضار للإنسان؟

الإجابة من ديمتري بوريسوف
ضارة، لا تتنفس!

الإجابة من كول.كورتز
ضار
لا يمكنك استنشاق الأكسجين النقي لفترة طويلة
الأطباء يعرفون

الإجابة من انطون فلاديميروفيتش
لا هذا ليس صحيحا. بالطبع، إذا كنت تقصد الأوزون، فهذا فقط لبضع دقائق، ولن يكون مفيدًا تمامًا. والأكسجين... والأكسجين، معذرة، مفيد فقط. لكن الجسم مهيأ لامتصاص الأكسجين النقي، بل خليط الأكسجين، أي الهواء. لذلك، لا ينبغي أيضًا إساءة استخدام الأكسجين النقي دون داعٍ.

الإجابة من ديمتري نيزييف
العيش بشكل عام ضار. حتى أنهم يموتون من هذا.

الإجابة من الرضاعة الطبيعية في مرحلة الطفولة
الأكسجين النقي بالنسبة للإنسان (ولمعظم الكائنات الحية) هو سم، واستنشاقه لفترة طويلة يسبب الموت. كان سبب الانقراض العالمي الأول على وجه التحديد هو التسمم الهائل بالأكسجين. شاهد كارثة الأكسجين. لكنهم ينصحون بالتنفس بشكل أعمق ليس مع الأكسجين، ولكن مع الهواء الذي يكون فيه الأكسجين بتركيز آمن وفقط عندما ينخفض ​​تركيز الأكسجين في الدم بسبب الإغماء (أو حالة مؤلمة أخرى). في بعض الأحيان في هذه الحالة، يسمحون لك بتنفس الأكسجين النقي، ولكن ليس لفترة طويلة.

الإجابة من ZHolty الحزبية
وينصح بالتنفس بشكل أعمق عند استنشاق الهواء
الغلاف الجوي، فهو يحتوي على 16% أكسجين، وهذا غالباً ما يكون كافياً للقيام به
فرط تهوية الرئتين، وتشبع الدم بسرعة وبشكل طبيعي
من المفيد أن نتنفس الأكسجين، الأكسجين النقي، لفترة من الوقت، ولكن... إنه أمر خطير. مربحة لأن واحدة
يستمر التنفس لمدة دقيقة... إنه أمر خطير - الجميع يتسارع
التفاعلات الأيضية في الجسم بشكل ملحوظ (في الواقع تتسارع
شيخوخة الجسم) وإذا فجأة "تقبلت الشرارة" أثناء الاستنشاق، فسوف تحترق
الرئتين من الداخل! في العمل قمت بخدعة... استنشقت الأكسجين من
أسطوانة... اقتربت من المدخن، وأخذت منه سيجارة مشتعلة، وأدخلتها فيه
الفم ونفخ فيه... - اشتعلت السيجارة بلهب ساطع.
وهو في شكله النقي عامل مؤكسد رهيب، وبالتالي فهو سم. الأوزون أخطر بعدة مرات من الأكسجين، في شكله النقي (نادراً ما يوجد، إلا بجوار قوس كهربائي، أثناء اللحام)، رائحته نفاذة، يحرق الغشاء المخاطي للأنف والعينين... استنشاق طويل يؤدي إلى تحويل نسبة الكولسترول في الدم إلى شكل INSOLUTE، أي أن هناك خطر الإصابة بنوبة قلبية من لا شيء! أقول هذا لأنني جربته بنفسي كعامل لحام ألومنيوم.

الإجابة من يوستام اسكندروف
يعمل النيتروجين على تهدئته.

الإجابة من إيمان سيرجيفيتش
بالمناسبة، يتم استخدام الأكسجين في الجسم على وجه التحديد للأكسدة. فماذا الآن؟ كما سبق أن قلت، لا تتنفس، وبعد دقائق قليلة ستتوقف عمليات الأكسدة...

الإجابة من ولد في الاتحاد السوفياتي
ليس الأكسجين هو المضر، ولكن تركيزه...