Г.З. Файнбург
Воздух является важнейшим элементом, составляющим среду обитания человека, ибо непосредственно и непрерывно окружает человеческий организм, постоянно и на протяжении всей своей жизни необходим для нормального функционирования организма человека, сама жизнь которого невозможна без процессов дыхания.
Воздух настолько привычен и незаметен для нас, что только с дымами и выбросами промышленных предприятий, загазованностью автомагистралей, пылью и смогами индустриальных поселений мы начали ощущать степень нашей зависимости от качества воздушной среды и все большую потребность в чистом и вкусном воздухе первозданной природы для здоровой жизни.
Сегодня огромное количество работ посвящено выяснению того, какое загрязнение воздуха, что и почему является причиной тех или иных все шире распространяющихся экозависимых заболеваний.
Вместе с тем не меньшую, если не большую, актуальность представляет понимание того, каково состояние воздуха, как и почему препятствует возникновению и развитию тех или иных заболеваний, что является необходимым, а, зачастую, и достаточным условием здоровья. Именно этому вопросу мы и посвятили настоящую работу.
Чистый природный воздух состоит на 99,96 % из азота (75,65 %), кислорода (20,29 %), паров воды (3,12 %) и аргона (0,9 %), а остальные газы могут рассматриваться как примеси. Как это ни парадоксально, но именно эти ничтожные количества примесных газов (суммарно 0,04-0,05 %) определяют качество воздуха, которым мы дышим, и тем самым состояние нашего здоровья.
Кроме того, воздух несет в себе мельчайшие жидкие и твердые частицы - атмосферный аэрозоль. Он содержится даже в чистейшем воздухе Антарктиды. В зависимости от местности содержание различных химических элементов в аэрозоле меняется, а потому различают морской и континентальный аэрозоли.
Гигроскопичность частиц морского аэрозоля (преимущественно хлоридов натрия, калия, магния) делает их центрами конденсации водяных паров, что определяет большинство других атмосферных процессов.
Исследованиями последних десятилетий установлено, что в атмосфере содержатся кластеры - объединения нескольких (до сотни) атомов (молекул), физические и химические свойства которых существенно отличны от свойств аэрозольных частичек какого-либо вещества.
Важнейшими характеристиками кластеров являются их масса и электрическая заряженность. На практике мы наблюдаем кластеры в виде легких положительных или отрицательных аэроионов, значение которых для живых существ было установлено ещё в начале XX века великим Чижевским.
Таким образом, природный воздух представляет собой сложную систему различных газов и паров, твердых и жидких частичек – аэрозолей (пыль, дым, туман, вирусы, бактерии, споры, пыльца) и кластеров.
Сложность состава воздуха предопределяет еще более сложные, разнообразные и непрерывно происходящие в воздухе в условиях гравитационного и электромагнитного полей Земли под воздействием солнечного излучения, космических лучей, природной радиации и фотосинтеза процессы нагревания, охлаждения, испарения, сублимации, конденсации, агрегации, седиментации, ионизации и химические реакции.
Суммарная динамика этих процессов определяет результирующее состояние и качество воздушной среды.
Из-за постоянного динамического взаимодействия между атмосферой и земной поверхностью (литосферой), гидросферой, биосферой и т.д., природный состав воздуха непостоянен во времени и в пространстве.
В процессе эволюции человеческий организм приспособился к атмосферным условиям на земной поверхности от морского побережья до горных вершин, хотя различие воздуха этих местностей он отчетливо ощущает. Важные различия воздуха разных местностей закрепляются в лексике: морской воздух (воздух с моря), горный, лесной, степной, болотный воздух.
Человек в процессе своей жизнедеятельности нарушает природное равновесие, а потому антропогенное воздействие на атмосферу всегда связано с ее загрязнением. Среди разнообразия этих воздействий особо выделяется техногенное воздействие производственной деятельности (включая транспортную) на воздух в целом и на воздух так называемых рабочих зон. Первым занимаются экологи, вторым - гигиенисты.
Помимо этого, отгораживаясь от превратностей внешнего мира стенами своих жилищ, человек нарушает естественные механизмы самообновления воздуха, невольно создает особую воздушную среду, далеко не всегда благоприятную для его организма, а ведь в ней мы проводим до 95% времени (особенно дети и старики). В научном английском языке она получила свое название - indoor air - воздух замкнутых помещений.
Человек давно уже понял различие воздуха внутри помещений и вне его и закрепил это понимание в термине «свежий воздух», который требуется нам для поддержания нормальных условий в наших жилищах.
Заметим, что сегодня свежий воздух необязательно чист, как это было во времена наших предков, и через открытую форточку к нам в комнату все чаще поступает сильно загрязненный воздух (особенно рядом с автомагистралями).
Наиболее чувствительно к малейшему загрязнению электрическое состояние атмосферы, например, содержание легких аэроионов и их спектр по подвижности. Такая чувствительность вызвана тем, что содержание легких, аэроионов определенной подвижности определяется динамическим равновесием процессов их генерации и уничтожения.
Появление примеси нарушает это равновесие и меняет результирующую картину. Например, субмикронный аэрозоль существенно уменьшает содержание легких отрицательных аэроионов, ибо они осаждаются на нем. Поэтому в задымленной комнате, в частности, при курении легкие аэроионы не обнаруживаются.
Наименее чувствительно к загрязнению (наиболее устойчиво) - содержание кислорода. Оно существенно изменяется только в замкнутых помещениях и/или при значительном газовыделении других газов и/или при интенсивном поглощении кислорода, например, при пожаре.
Заметим, что существенно обескислороженный воздух, образующийся в подземных горных выработках, получил у горняков свое специальное название – мертвый воздух.
Неблагоприятное воздействие загрязненной воздушной среды на человеческий организм имеет широкий спектр: от мгновенной смерти в результате удушья (острого отравления) до почти незаметного недомогания.
Кроме непосредственного действия загрязненность воздуха оказывает и косвенное действие через повышение чувствительности организма к природным (пыльца, запахи) или квазиприродным веществам.
Защищаясь от неблагоприятного воздействия загрязненности воздуха, мы пытаемся уменьшить количество и интенсивность источников загрязнения, использовать средства индивидуальной защиты, очистки воздуха, а также поселиться подальше от источников загрязнения – промышленных и агропромышленных комплексов, городов и связывающих их магистралей.
Благоприятное воздействие чистого свежего природного воздуха известно давно. Помещенный в условия морского побережья, гор или лесной местности человек дышит и набирается здоровья. Конечно, кроме воздуха на него действуют и другие положительно влияющие факторы: психоэмоциональные (перемена обстановки, близость природы и т.п.), климатические (например, солнце) и физиологические (например, купание в море).
В большинстве случаев эти факторы, действуя положительно, усиливают действие основного лечебного фактора - природного воздуха. На этом основана почти вся классическая климатотерапия. Заметим, что никто не пытался лечить людей болотным воздухом, помещать их очень высоко в горы или под полог душного тропического леса.
Поиск различных целебно действующих факторов привел человека в пещеры. Воздух подземных естественных полостей и искусственно пройденных горных выработок оказался пригодным для лечения астмы, хронических бронхитов и поллинозов, а метод лечения под землей получил название спелеотерапии.
Но, и в данном случае, не каждая пещера подходила для лечения и не для каждого заболевания.
Известно, что попытка лечить туберкулез в знаменитой Мамонтовой пещере (США, Кентукки) окончилась неудачно. Накоплен большой опыт успешного лечения детей в карстовых пещерах Венгрии, Чехии, Словакии, соляных шахтах Велички (Польша), Прайда (Румыния), Солотвино (Украина), Чон-Туза (Киргизия) и Дуз-Дага (Азербайджан).
Использование лечебных природных факторов обеспечивает «мягкость» и «естественность» воздействия на защитные механизмы организма при достаточно высокой эффективности, относительной массовости и экономичности, хорошо для профилактики заболеваний и реабилитации здоровья (вне острой фазы), однако в рамках господствующей медикаментозной терапии является пока лишь дополнительным средством лечения.
Методы климатотерапии хороши своей естественностью, но не всегда и не для всех применимы - смена климатических и временных поясов требует адаптации, а кроме того и значительных материальных затрат на транспорт и проживание.
Но если человек не может поехать в места с лечебным климатом, то можно климат «привезти» к человеку в виде так называемой климатической камеры - специального помещения, в котором воспроизводятся определенные факторы лечебной воздушной среды. Достоинство камеры в том, что, во-первых, ее можно построить в любом месте, а, во-вторых, можно выбирать и контролировать факторы лечебной среды.
Известно, что чистый природный воздух содержит большое количество легких отрицательных аэроионов, что является мощным лечебным фактором. Использование воздуха с высокой концентрацией искусственно генерируемых аэроионов стало основой аэроионотерапии.
Невольное влияние медикаментозной терапии, устойчивого в науке мнения «больше доза - больше эффект» и практической (а сегодня и коммерческой) необходимости «разумного» времени отпуска процедуры привели к тому, что больные дышат воздухом с концентрациями аэроионов, в тысячи раз превышающими природный уровень.