Механизмы физиологического действия аэроионов кислорода

Обнаружив противоположное действие на организм отрицательных и положительных АИ, А. Л. Чижевский провел многочисленные исследования по расшифровке механизмов благотворного влияния АИ кислорода.

Поддерживая мнение П. Бертолона (1780), он считал, что существуют два пути влияния АИ - через кожу и легкие.

Поток АИ, бомбардируя кожу, повышает ее газообмен и активирует ее рецепторы Однако на долю кожи человека приходится менее 1% газообмена, поэтому поступление АИ таким путем крайне мало. В то же время АИ влияют на рецепторы кожного покрова: изменяют тактильную и болевую чувствительность, диаметр капилляров, а также усиливают рост волос. Последнее воздействие мы наблюдали при аэроионотерапии людей с начинающимся выпадением волос и недавним облысением. Наряду с этим в нашей лаборатории аэроионотерапии мы получили неплохой эффект при лечении некоторых кожных заболеваний (экземы, юношеских угрей, псориаза) Действие АИ кислорода на кожу А. Л. Чижевский назвал внешним электрообменом.

Однако главным путем влияния АИ кислорода А. Л. Чижевский считал легкие, где осуществляется внутренний электрообмен между электрической системой воздуха и электростатической системой организма.

Поверхность альвеол легких у взрослого человека составляет около 100 м², что в 50 раз превышает площадь тела. По этой громадной территории течет кровь, отделенная от альвеолярного воздуха всего двумя слоями клеток - клеток кровеносных капилляров и клеток стенок альвеол. Диаметр капилляров легких так мал, что позволяет эритроцитам проходить только поодиночке, заставляя их соприкасаться со стенками этих сосудов. Это облегчает газообмен и даёт возможность эффективнее использовать поверхность красных кровяных телец.

По мнению А. Л. Чижевского, АИ кислорода поступают в кровь путём диффузии. Он считает, что система «воздух-кровь» является самой ответственной за жизнь системой общения организма с окружающей воздушной средой, определяющей организменный электрообмен.

Все жидкие среды организма (протоплазма клеток, межклеточная жидкость, лимфа и кровь) являются электростатическими коллоидами, т. к. их частицы имеют отрицательный заряд. Такой же заряд имеют плазма и все форменные элементы крови (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты), что создает электрораспор (электроотталкивание из-за одноименности зарядов) между ними и препятствует их сталкиванию друг с другом и агрегации (слипаемости), а это создает оптимальные условия для циркуляции крови.

Поступление в кровоток отрицательных АИ увеличивает отри­цательные заряды элементов крови и стенок сосудов, что увеличивает электрораспор между ними. Кровь, обогащенная АИ кислорода, омывает все клетки организма, увеличивает их отрицательный заряд (величину мембранного потенциала), поддерживает золеобразное состояние их цитоплазмы и оптимальный уровень обмена веществ. Отрицательные АИ обеспечивают стабильное состояние клеток и предотвращают их электроразрядку, а, следовательно, коагуляцию протоплазмы с переходом из золя в гель.

Положительные АИ действуют противоположно: уменьшают отрицательный заряд форменных элементов крови, белков плазмы и мембран всех клеток организма, что снижает устойчивость электростатических систем, меняет их коллоидное состояние в сторону геля и нарушает обмен веществ в организме.

По нашему мнению, клетки животных и человека можно сравнить с электрическими аккумуляторами, которые постепенно разряжаются и требуют систематической подзарядки. Такую подзарядку они получают за счет электронов, приносимых АИ кислорода, т. е. за счет дыхания. Однако если воздух «мертв» и содержит мало отрицательных АИ, то электрический заряд клеток падает, что нарушает их метаболизм и является причиной разных заболеваний. Мы согласны с мнением А. Л. Чижевского (1930), что любая болезнь начинается с потери электрического заряда заболевшим органом.

Еще в довоенное время А. Л. Чижевский и его последователи обнаружили, что АИ кислорода благотворно влияют на состояние нервной системы: создают бодрый психологический статус, уменьшают утомляемость, увеличивают работоспособность, сокращают время отдыха. Аэроионизация помещений может стать одним из методов повышения производительности труда. Отрицательные АИ оказывают снотворное и десенсибилизирующее действие, повышают выносливость к недостатку кислорода, устойчивость к инфекционным заболеваниям.

Воздух с избытком АИ кислорода стабилизирует артериальное давление (снижает его при гипертонии и повышает при гипотонии), оптимизирует внешнее дыхание за счет его углубления и урежения, повышает аппетит и улучшает пищеварение. АИ кислорода влияют на физико-химические свойства крови: на количество ее форменных элементов, на скорость оседания эритроцитов (СОЭ), концентрацию сахара и холестерина, на электростатическое состояние.

Подобная универсальность влияния АИ кислорода объясняется тем, что они действуют на основные физико-химические процессы и электрообмен, а это оптимизирует гомеостаз (постоянство внутренней среды организма).

Каков же механизм благотворного влияния отрицательных АИ кислорода на биологические процессы? По предположению А. Л. Чижевского такое влияние связано с тем, что они действуют как биокатализаторы, нормализующие и стимулирующие обмен веществ в организме. АИ кислорода, будучи донаторами (носителями) электронов, ускоряют биохимические реакции. Присутствие даже ничтожного количества катализаторов стимулирует обменные процессы. Однако эта трактовка биохимизма действия АИ является пока только предположением. Точные биохимические и биофизические механизмы влияния АИ кислорода требуют дальнейших исследований.

При всей широте исследований механизма действия АИ на различные функции организма А. Л. Чижевский оставил в стороне такую важную систему организма, как система свертывания крови (система гемокоагуляции или гемостаза), знания о которой в 1920-1940 годы были весьма ограниченными. Между тем жидкое состояние циркулирующей крови и целостность кровеносного русла являются необходимыми условиями жизни. Назначение системы гемокоагуляции сводится к поддержанию жидкого состояния циркулирующей крови и к быстрой остановке кровотечения из поврежденных сосудов путем образования в них тромбов (пробок).

Знание механизмов свертывания крови необходимо для понимания причин сердечно-сосудистых катастроф. В настоящее время более 50 % людей умирает от тромбозов сосудов жизненно важных органов (инфаркт миокарда, тромбозы сосудов головного мозга и других органов).

Заболевания сердечно-сосудистой системы (ССС) - атеросклероз, ишемическая болезнь сердца (ИБС), гипертоническая болезнь, поражения сосудов головного мозга и других органов - стали самой серьезной угрозой здоровью и жизни человека во второй половине ХХ-го века. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), на их долю в настоящее время приходится более половины причин смертности. Болезни ССС справедливо называют «эпидемией XX века» или «болезнями цивилизации». Ведущее место заболеваний ССС среди причин летальности сделало их проблемой № 1 современной медицины.

В послевоенные годы смертность от болезней ССС увеличилась по сравнению с довоенным уровнем в 5,3 раз. В нашей стране данными заболеваниями страдает более 25 % взрослого населения (Е. И. Чазов, 1995). В последние десятилетия произошло заметное «омоложение» этой патологии. В частности, смертность мужчин до 40 лет от инфаркта миокарда возросла более чем на 60 %, а до 30 лет - на 15 %. Столь же стремительно учащается и «омолаживается» летальность от тромбозов сосудов головного мозга. В Японии инсульт - причина смерти каждого третьего жителя старше 55 лет.

Бурный рост сердечно-сосудистых катастроф произошел на протяжении жизни 1-2 поколений (во второй половине ХХ-го века), т. е. он связан не с генетическими, а с социальными и экологическими причинами. Этот рост определяется изменением условий жизни - урбанизацией, ухудшением экологии воздуха и воды, изменением характера питания, психологическими и другими стрессорными воздействиями. Одной из причин может быть резкое уменьшение мышечных нагрузок, величина которых в настоящее время составляет всего 1 % энергетических затрат против 96 % в допромышленную эпоху, а это ведет к детренированности всех функциональных систем организма (Г. И. Косицкий, 1987). По нашему мнению, немалую роль в этом играет систематический дефицит АИ кислорода в городах и во всех обитаемых помещениях.

Среди причин сердечно-сосудистых катастроф существенное значение имеют нарушения свертывания крови. Все заболевания ССС, как правило, сопровождаются ускорением свертывания крови и атеросклеротическими изменениями стенок сосудов.

Атеросклероз - это отложение в стенках сосудов липидов (холестерина), что проявляется образованием на внутренней стенке сосудов атеросклеротических бляшек и изъявлений. Атеросклеротические изменения обычно охватывают не один, а множество артериальных сосудов Главной опасностью для жизни человека является не сам атеросклероз, который часто протекает со слабой клинической симптоматикой, а наслаивающийся на него тромбоз артерий, приводящий к нарушению кровоснабжения жизненно важных органов и часто заканчивающийся смертью. Связь между атеросклерозом и тромбозом привела к созданию новой концепции в медицине - рождению представления об атеротромбозе, которое было сформулировано в 1998 году на Международной конференции терапевтов в США. Эта проблема является одной из самых важных проблем современности, ибо определяет здоровье людей и продолжительность их жизни.

Долгое время считалось, что атеросклероз у людей начинает развиваться после 50 лет. Однако он тоже «помолодел». Отложение холестерина начинается в детском возрасте. Вначале этот процесс может быть обратимым, а затем становится необратимым. Вскрытие 300 трупов солдат-американцев, погибших в Корее в 1952 году, показало, что у 75 % из них был выраженный атеросклероз сосудов сердца с сужением их просвета на 25-50 %. Средний возраст солдат был 22 года, и их считали здоровыми.

В нашей стране уже в возрасте от 20 до 24 лет ишемической болезнью сердца заболевают 8 человек на каждые 100 000 населения. Смертность от ИБС в возрасте от 35 лет и старше в России является самой высокой в мире. В США ИБС страдает более 50 млн. человек, и она является главной причиной смерти мужчин и женщин в возрасте после 35 лет. При остром нарушении кровоснабжения сердца (при инфаркте миокарда) до 60 % больных погибают в течение часа от начала заболевания.

Видимо, к развитию атеросклероза применим афоризм Козьмы Пруткова: «Первый шаг человека - первый шаг к смерти».

В нашей лаборатории мы решили выяснить, как влияют на свертывание крови отрицательные АИ кислорода.

В первой серии экспериментов, в которой кровь доноров подвергалась аэроионизации, было выявлено, что избыток АИ кислорода существенно замедляет свертывание крови и увеличивает ее фибринолитическую активность (фибринолиз - защитный механизм системы гемокоагуляции, который растворяет образующиеся или образовавшиеся тромбы, что предупреждает закупорку сосудов или восстанавливает их просвет в случае тромбирования).

Во второй серии наблюдений эксперементаторы изучили влияние отрицательных АИ на свертывание крови у доноров-добровольцев. Эти люди в течение часа находились в комнате под люстрой Чижевского. Забор крови из вены проводили до и после пребывания под ионизатором воздуха. Данные наблюдения показали, что дыхание воздухом с избытком АИ кислорода замедляет свертывание крови более чем на 20 % и усиливает фибринолиз на 40 %

Полученные факты говорят о том, что АИ кислорода обладают выраженным противотромботическим действием, а это определяет необходимость использования аэроионизаторов для предупреждения и лечения сердечно-сосудистых катастроф. Будучи донаторами (носителями) электронов, АИ кислорода оказывают такое же противосвертывающее действие, как и гепарин (препарат, необходимый для лечения инфарктов миокарда и других сердечно-сосудистых катастроф), поэтому их использование при таких заболеваниях более чем оправдано.

Все функциональные системы организма обладают заметными резервами, которые мобилизуются при повышенных требованиях, в частности при физических нагрузках. Эти резервы выявляются с помощью функциональных проб. Таким путем установлено, что сердце способно увеличить выброс крови в 5-8 раз, а вентиляция легких возрасти в 15-20 раз. Если минутный объем дыхания у человека в покое равен 6-8 л, то при физических нагрузках эта величина достигает 100-120 л. Сведений о резервах системы гемостаза и ее защитного фибринолитического механизма не было, ибо отсутствовал надежный метод их оценки.

В 1991 году разработан такой способ, на который получен патент России. С помощью данного метода бало обследовано около 600 студентов и доноров станции переливания крови в возрасте 20—40 лет. Повышенные требования к системе гемостаза., создаваемые местной кислородной недостаточностью (гипоксией), вызывали стимуляцию фибринолиза в среднем всего лишь на 50 %. Однако у 25 % обследованных людей стимуляция фибринолиза была еще меньше либо даже происходило его угнетение. Данные факты указывают на то, что уже в молодом возрасте резервы реагирования фибринолитического механизма на возможные тромботические нарушения явно недостаточны или ничтожны. Отсюда понятно, почему более половины людей умирает от сердечно-сосудистых катастроф Это позволяет считать, что система фибринолиза у людей является весьма ненадежной, более того –аварийной.

Проведение этой функциональной пробы у людей, находившихся в воздухе с избытком АИ кислорода, обнаруживало увеличение стимуляции фибринолиза в 2 раза Данный факт является еще одним аргументом необходимости использования электроэффлювиальных ионизаторов воздуха для профилактики и лечения тромботических явлений.

Неожиданные результаты получились при исследовании влияния АИ кислорода на кроликов, находившихся в условиях гиподинамии (пониженной двигательной активности) За последние 100 лет величина физических усилий человека сократилась с 96 до 1 % Между тем снижение мышечных нагрузок пагубно влияет на все системы человека и является одним из факторов риска раннего развития атеросклероза Увеличение мышечных нагрузок во внерабочее время заметно улучшает здоровье Об этом, в частности, говорит существенное уменьшение смертности от сердечно-сосудистых катас"щроф в период «взрыва» физической активности в США и других странах (начиная с 1970 г)

Отрицательное воздействие гиподинамии на организм проявляется развитием атеросклероза, ИБС и застойной пневмонии, что служило причиной смерти около 50 % подопытных кроликов В патогенезе осложнений длительной иммобилизации (гиподинамии) важная роль принадлежит свертыванию крови, которое при таком содержании животных резко ускоряется.

В экспериментах содержание кроликов в воздухе с избытком отрицательных АИ кислорода сохранило жизнь всем животным. Это было связано отчасти с тем, что у кроликов наблюдалось не ускорение, а замедление свертывания крови При регистрации электрокардиограммы у них в отличие от контрольной группы не было выявлено никаких нарушений кровоснабжения сердца. На вскрытии забитых животных не были обнаружены никакие атеросклеротические изменения сосудов. Данные факты говорят о том, что АИ кислорода обладают не только противотромботическим, но и противоатеросклеротическим действием.

Эти факты получены в экспериментах на животных Однако можно думать о том, что АИ кислорода аналогично влияют и на человека, а это делает аэроионизаторы воздуха в наших квартирах и на производстве незаменимым способом борьбы с такой грозной патологией, как атеросклеротическое поражение сосудов Предупреждение или замедление развития атеросклероза позволит резко уменьшить число сердечно­сосудистых катастроф По словам Клода Бернара, «возраст человека - это возраст его сосудов», поэтому замедление и уменьшение развития в них склеротических изменений способно продлить жизнь.

Аэроионы и старение организма. Еще в 1918-1924 годах в своих первых экспериментах А. Л. Чижевский подметил, что систематическое дыхание воздухом с избытком отрицательных АИ кислорода замедляет старение подопытных крыс и продляют их жизнь на 42 %. В 1934 году его ученик А. Л. Войнар подтвердил этот факт и обнаружил новые аргументы, говорящие о возможности с помощью АИ кислорода замедлять старение Он доказал, что в ходе жизни гидрофильность коллоидов организма уменьшается. Если у эмбриона человека мозг содержит 92 % воды, то у 60-летних людей -только 80 %. Данное явление А. Л. Чижевский объяснил уменьшением «сродства» тканей к воде в результате снижения их электрического заряда.

Уменьшение способности тканей удерживать воду по мере старения организма хорошо всем известно по снижению эластичности кожи, уменьшению ее толщины и появлению морщин, с которыми стараются бороться различными способами.

По мнению А. Л. Чижевского, одной из причин возрастных изменений является уменьшение электрического заряда клеток организма, что он подтвердил в эксперименте и в клинике. Он построил график падения электрического потенциала клеток человека: оказалось, что падение его до уровня, несовместимого с продолжением жизни, занимает 180 лет! Таков срок жизни, отпущенный человеку природой1 Кстати, к такому же сроку жизни человека пришел академик А. А. Богомолец (1940), исходя из других физиологических соображений.

Каким же образом можно замедлить электроразрядку коллоидов организма, а тем самым его старение? А Л Чижевский считает, что это можно достигнуть путем постоянного поступления в организм оптимального количества отрицательных АИ В 1934 году он выдвинул электрохимическую теорию омоложения и замедления старения, которая и в наше время представляется весьма привлекательной. В этой теории ставится вопрос не о лечении старости, а о продлении молодости и замедлении старения путем электрохимического воздействия на коллоиды организма с целью замедления их электрической разрядки. По мнению А. Л Чижевского, это эффективно достигается дыханием воздухом с оптимальным количеством АИ кислорода, которые дают нужную электрическую «подпитку»

Сейчас убедительно доказано, что при старении происходит постепенная разрядка электростатических систем организма (уменьшение величины мембранного потенциала клеток), неуклонное снижение ионизации протоплазмы, в результате чего частицы биоколлоидов протоплазмы укрупняются, падает их способность удерживать воду, наступает их уплотнение, что нарушает обмен веществ и электрообмен. А Л Чижевский убедительно доказал, что отрицательные АИ продляют жизнь, а полностью дезионизированный воздух вызывает заболевания и гибель животных. По нашему мнению, улучшение дыхательной среды в жилых и рабочих помещениях путем обогащения воздуха АИ кислорода может существенно повысить работоспособность, уменьшить утомляемость, улучшить здоровье и подарить человеку несколько дополнительных лет активной жизни По словам А. Л. Чижевского, АИ кислорода и правильное дыхание - основа здоровья и важнейший фактор продления жизни.

Увеличение продолжительности жизни под влиянием АИ кислорода отчасти может объясняться обнаруженным нами противотромботическим и противоатеросклеротическим действием отрицательных АИ. Эти влияния предотвращают тромботические осложнения (инфаркты миокарда и инсульты), замедляют развитие атеросклероза и улучшают кровоснабжение вследствие улучшения текучести крови (реологии) из-за роста электрораспора между форменными элементами крови, что связано с увеличением их отрицательного заряда.

В последнее время старение пытаются объяснить с позиций теории свободных радикалов, избыток которых повреждает макромолекулы клеток (ДНК, белки) и клеточные мембраны, усиливает перекисное окисление липидов. Их действие сдерживается группой ферментов-антиоксидантов.

В нашей лаборатории установлено, что АИ кислорода заметно уменьшают содержание в крови свободных радикалов и существенно повышает ее антиоксидантную активность. Такое влияние отрицательных АИ тоже может быть одной из причин замедления старения. Это, в частности, подтверждается тем, что противоокислительные средства (витамины Е и С и др.) увеличивают продолжительность жизни животных. Можно думать, что они действуют аналогично на человека.

Механизм продления жизни под влиянием АИ кислорода можно отчасти объяснить фактами, полученными в последние годы. Профессор Калифорнийского университета М. Роуз обнаружил наличие гена-регенератора, который обновляет клетки. С возрастом активность данного гена ослабевает, что и ведет к старению. Поддержание высокой активности гена-регенератора позволяет поддерживать постоянное омоложение организма вследствие восстановления поврежденных клеток. М. Роуз полагает, что уже в ближайшие годы будет синтезировано средство, активирующее этот ген, что удлинит жизнь человека и избавит его от многих болезней, связанных с ослаблением работы разных органов. Не исключено, что продление жизни отрицательными АИ связано с тем, что они повышают активность гена-регенератора.

Аэроионы и онкология. Одной из ведущих причин смертности являются злокачественные новообразования. Еще в 1931 г. французский ученый Ф. Влес обнаружил, что нахождение животных в воздухе с избытком АИ кислорода более чем в 10 раз уменьшает развитие у них спонтанного рака. Помещение мышей, заболевших раком, в комнаты с высокой концентрацией отрицательных АИ привело к исчезновению у них опухолей.

В 1951 году американские ученые Г. Соколов, В. Эдди, Г. Стрельцов обнаружили, что АИ кислорода задерживают рост пересаженных раковых опухолей у животных.

В центре аэроионотерапии лечилось несколько женщин с мастопатией (доброкачественными опухолями молочных желез). После 10-20 сеансов опухоли заметно уменьшались в размерах либо совсем исчезали. Однако эти наблюдения немногочисленны и требуют продолжения.

А. Л. Чижевский считает, что развитие опухолевых образований может быть обусловлено систематическим аэроионным голоданием, которое постоянно испытывают люди. Это нарушает электрообмен, снижает электрический потенциал клеток и вызывает преждевременное старение, на фоне которого и развиваются злокачественные образования. Можно думать, что аэроионизация жилых и рабочих помещений сможет существенно снизить частоту онкологических заболеваний.

Аэроионы и очистка воздуха от пыли и микробов. Еще в 1934 г. А. Л. Чижевский и В. И. Кимряков показали, что отрицательные АИ осаждают пыль и микробы, взвешенные в воздухе. АИ кислорода заряжают или перезаряжают пылинки и микроорганизмы и приводят к быстрому оседанию их на пол (80 %), потолок и стены (остальные 20 %). При большой концентрации АИ (более 100 тысяч в 1 см3 воздуха) может быть достигнута почти полная очистка воздуха от взвешенных частиц. Запыленность потолков является единственным бытовым неудобством применения аэроионизаторов. Однако это наблюдается в тех случаях, когда ионизаторы воздуха укреплены на потолке. Люстры индивидуального пользования, внешне напоминающие настольные электролампы, будучи установлены рядом с кроватью в спальне, таких неудобств не доставляют. Но запыленность потолков и стен - ничто по сравнению с освобожденным от пыли и аэроионизированным воздухом, которым дышат обитатели таких помещений.

А. Л. Чижевский провел многочисленные эксперименты по влиянию АИ кислорода на микрофлору. При включении мощной люстры, создающей в воздухе 100 000-1 000 000 ионов/см3, в течение нескольких минут наблюдалась почти абсолютная очистка воздуха от бактерий (такие опыты проведены с культурами кишечной палочки, стафилококка, брюшнотифозной палочки и холерного вибриона). Воздействие АИ кислорода на перечисленные культуры микробов тормозило их рост на питательных средах на 50-80 %. Подобное влияние АИ кислорода на микрофлору может быть использовано для предупреждения аэрогенных (воздушно-капельных) и прочих инфекционных заболеваний.

Очистка воздуха от пыли необходима на многих производствах, в частности при изготовлении высокочувствительных электронных ламп, вакуумных приборов, полупроводниковых материалов, искусственного волокна и т. п. Требуемая для этих целей сверхвысокая чистота воздуха может быть достигнута только с помощью аэроионизации.