Влияние гипомагнитных условий на ВЭМПЧ

Напряженность и полиэлементная разность потенциалов тела

Напряженность ВЭМПЧ, измеренная с помощью СИ по вертикальной оси тела человека, имеет различные абсолютные значения модулей Н, что подтверждает существование ЗЭМП.

В процессе исследований у 100 человек проводились измерения напряженности на расстоянии 5-10 см от тела, выявлено что градиент ВЭМПЧ имеет значения в пределах 100-1000 В/м. Например у предплечий составляла 21-486 В/м. У людей после остановки кровообращения напряженность поля снижалась до 10-20 В/м.

Разность потенциалов относительно Земли находилась в пределах > 30-820мВ. На поверхности сухой кожи, после удаления статического заряда, она была на складках 1,3 - на гладкой поверхности 30,0 В. [Kulin 41 ].

В протоках тканевой жидкости - А(Р)СШ), электрическое напряжение при заземлении тела человека близко к нулю (потенциал Земли). Эта жидкость экранирует поля нижележащих тканей. Поэтому преимущественно поле базальных клеток и, возможно, поля прилегающих к ним сверху клеток следующего слоя эпидермиса достигают поверхности кожи и создают на ней напряжения 1,3-30,0 В. [ Kulin 41] Исходя из этих величин, согласно уравнению расчета напряженности электрического поля можно определить напряженность (ЭМПОС) в границах эпидермиса. Диэлектрическая проницаемость тела приравнивается к диэлектрической проницаемости воздуха и принимается равной единице. При средней толщине эпидермиса (0,1 мм) и максимальной величине напряжения (30,0 В) напряженность поля в нем достигает 300000 В/м.

Электрическое поле такой напряженности достаточно для влияния на биологические процессы в клетках и тканях, включая синтез белков и нуклеиновых кислот, что собственно говоря и происходит. Это поле взаимодействует с ионным полем полиэлектролита, создает градиент внутреннего поля (ВЭМПЧ) в 105В/см. [Kulin 41 ] Оно детерминирует в кооперативных эффектах от мембранных эволюций клеточного сообщества т. к. все электрохимические процессы обеспечения жизнедеятельности организма происходят под управлением КМКДЦ (эпифиз) в ареале ВЭМПЧ. [43]. Остается малоизученной проблема, связанная с влиянием гипомагнитных условий на организм человека, особенно в условиях невесомости.

Есть экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что пониженные величины магнитного поля отрицательно действуют на организм высших живых существ. Поэтому в условиях космических полетов, когда человек находится в невесомости необходимо разработать устройства для создания постоянного искусственного магнитного поля по напряженности и индукции, сравнимые с земным МП. Про данный феномен науке известно очень мало [43].

Невесомостью называется состояние, при котором действующие на тело гравитационные силы не вызывают взаимных давленый его частей друг на друга.

Действие гравитационного поля любого тела подчиняется закону Всемирного тяготения, но нигде не становится равным нулю. Состояние же невесомости наступает при условиях, когда действие гравитации не компенсируется силой, называемой в классической физике «реакцией опоры» [43].

Состояние невесомости на МКС возникает не из-за «отсутствия гравитации», а за счёт движения по круговой орбите с первой космической скоростью. Со скоростью 7,9 км/с космонавты постоянно «падают вперед». На высоте нахождения станции в 350 км. от Земли ускорение свободного падения g=8,8 м/с2, что только на 10% меньше, чем на Земле. [44].

При длительном пребывании человека в состоянии невесомости:

• нарушается функция сохранения формы и положения те- ла;(перестают работать рецепторы висцеральной системы*) - устраняется роль внутрисосудистого гидростатического давления в распределении крови и других биологических жидкостей (лимфа, тканевая жидкость*);(блокируется сердечный синусный центр из-за рециркуляции и снижения(а возможно и отключения) силовых и сбоев сигнальных импульсов в цепи КСШ оперативного тока в схеме КЖКДП(Коммуникационный Желудочный Контрольно-Диспетчерский Пункт) - ЖФУК (Желудочный Функциональный Управляющий Комплекс) - регулирующий электролитический силовой конденса- тор(сердце) - КМКДЦ.

В цепы НСШ -нарушение режима электрохимических синап- сов(снижение амплитуды овершутов, падение скорости и активности клеточных зарядов и вообще нарушения работы всего клеточного механизма.

• нарушается механизм определения положения тела в пространстве в связи с невозможностью ориентации на гравитационную вертикаль;

В цепи ОСШ - Снижаются параметры АЗЭМП. Явно выраженных причин пока не установлено. Предположительно, одним из элементов механизма левитации является соотношение силы Лоренца от объемного заряда и силы тяжести, когда Fjt > > g наблюдаются проявления свободного полета в невесомости..

В цепи Л(Р)СШ снижается роль ВЭМПЧ в тепловой конвекции теплообмена организма со средой обитания из-за изменения схем и распределения биотоков.

В процессе дальнейшего пребывания в невесомости возникают (как приспособительная реакция) следующие нарушения механизмов регуляции физиологических функций [44].

  • • возрастает диурез (мочеотделение), т. е. уменьшается объем циркулирующей плазмы крови (рефлекс Генри-Гауэра), при этом смягчаются неприятные ощущения прилива крови к голове;
  • • в ответ на сгущение крови уменьшается масса ее форменных элементов и количество гемоглобина, что весьма нежелательно и вызывает ряд новых нарушений физиологически значимых функ- ций;(костный мозг, печень и клеток);
  • • уменьшение усилий для поддержания позы тела приводит к явлениям гиподинамии, выражающимся деструктивными процессами в костях и мышцах, изменением обменных процессов, дисбалансу сердечнососудистой системы.

Последнее нарушение является причиной астенизации организма. По-прежнему серьезной проблемой остается изучение процесса реадаптации организма после возвращении экипажа на Землю [44].

Пока не обнаружено повреждающего влияния длительной невесомости на элементарные внутриклеточные процессы, в том числе на процессы водно-солевого обмена, передачи наследственной информации при размножении организмов. Однако, это совсем не значит, что их нет. Ученым не удалось их выявить. Зафиксированы только следствия нарушения клеточных процессов в виде структурных и функциональных перестройках в эндокринных железах, лимфоидных органах и опорно-двигательном аппарате. Над этим необходимо работать и прежде всего, изучать взаимодействие биполярных структур ВЭМПЧ и ЭМПОС и поиск условий создания для них « земного режима». Это вполне реальная рабочая программа, которая должна быть создана и реализована для: а), обеспечения безопасного длительного пребывания человека на внеземной станции; б), получения неопровержимых объективных данных внедрения БТС вместо человека, или ограничения его производственных функций. То есть, сделать из него наземного наблюдателя-контролера и основного функционера в нештатных ситуациях.

В этих целях при подготовке космических полетов необходимо проводить эксперименты, используя доступные средства создания различных способов имитации и моделирования невесомости в условиях микро гравитации.

Ученые продолжают упорно искать внутренние резервы организма человека для преодоления функциональных расстройств. Для изучения тонких физиологических механизмов на клеточном и субклеточном уровнях потребуется создание новых информативных методов космической биологии, инженерной мысли и практической медицины. Однако, этот путь не может быть рассчитан на близкую перспективу, т. к. требует огромных затрат времени, материальных и финансовых ресурсов без гарантий получения положительного результата. Для ликвидации выявленных и, до времени неизвестных нам функциональных нарушений, необходимо создавать условия на рабочих местах космонавтов, чтобы адаптационные перестройки не зашкаливали за допустимые пределы. Или искать пути избавления мсследователей от невесомости путем создания на корабле искусственной силы тяжести. Физический смысл невесомости состоит в том, что действующие на тело гравитационные силы не вызывают взаимных давлений его частей друг на друга. Исследователю необходимо уяснить, откуда взялась классическая формула [45].:

Сумма всех сил (F), действующих на материальную точку на Земле определяется по формуле:

где: т - масса материальной точки; Rj- радиус Земли; г о - расстояние материальной точки от центра Земли; со0 - угловая скорость вращения Земли;

V - скорость движения материальной точки относительно земной поверхности; Ф - географическая широта.

В этом уравнении первые два слагаемых определяют гравитационные (со знаком «+«) и центробежные (со знаком «-«) ускорения. Третье слагаемое определяет ускорение Кориолиса, появляющееся при движении точки относительно вращающейся Земли.

При естественных скоростях движения человека ускорением Кориолиса можно пренебречь и принять, что r0 = R, тогда:

Отсюда следует, что на полюсах Земли (Ф = 90°) на экваторе (Ф = 0°)

Такая же картина наблюдается и вне Земли во вращающейся орбитальной системе координат.

В этом случае:

Vkp = 1500 км/час - круговая скорость вращения Земли. [45].

Определим Vkp на орбите. Для этого воспользуемся схемой Рис. 15. Материальная точкам находится на орбите, удаленной от центра Земли на расстояние г, и движется с круговой скоростью Vkp. Подставляя это выражение для Vkp в уравнение() для F, получим F = 0, т. е. на орбите материальная точка не подвергается действию никаких сил и находится в состоянии невесомости. Таким образом, невесомость проявляется, как свойство сложного движения материальной точки (тела) в поле центральных сил, подчиняющееся законам Кеплера, при этом силы, вызываемые движением тела (например, корабля с выключенными двигателями), уравновешивают гравитационные силы. Круговая скорость тела на орбите (Vkp) соответствует первой космической скорости, равной 7,9 км/сек. [45].

Это скорость движения объемного заряда человека в геомагнитном поле Земли на высоте орбиты полета космического аппарата (КА). Автор предлагает следующий алгоритм действий. Измеряя Н геомагнитного поля (ГМП) за бортом(а она сложена суммой ГМП на высоте орбиты и модулей магнитного пересоединения на границах ВЭМПЧ и этих полей, мы вычислим биологический индекс БИН. В сравнении с с земными показателями выявляем его дефицит. Далее надо определить: «Какая физическая магнитная или электромеханическая система нужна для увеличения градиента ВЭМПЧ по созданию динамического равновесия с внешним ГМП, чтобы компенсировать издержки для выравнивания параметров до уровня земных условий.

Определение скорости вращения на орбите

Рис. 15. Определение скорости вращения на орбите

где: g- ускорение силы тяжести на высоте орбиты; г - расстояние от орбиты до центра Земли.

Из всего сказанного и не сказанного о невесомости можно сделать вывод о том, что нужны веские доказательства невозможности длительного пребывания человека в Космосе и обосновать целесообразность его замены на БТС. По информации генконструктора по пилотируемым полетам «Роскосмоса» в 2021 г. вместо пилота - человека на космическом корабле « Федерация» аппаратом будет управлять первый пилот - робот Fedor.

Исследования и эксперименты с космонавтами на этом не остановятся и будут продолжаться. В частности по измерению ВЭМПЧ на разных скоростях передвижения человека (при ходьбе, в беге, на центрифуге, в сверхзвуковых летательных аппаратах, космическом корабле) с использованием системы с магнитометров «Кальмар»в совокупности с системами телеметрии.. Сравнительный анализ данных покажет картину поведения объемного заряда тела от этого фактора. После чего определяться с выбором направления дальнейших поисков решения проблемы. В случае проведения серии экспериментов и получения их результатов, можно снять целый сонм проблем и открыть реальный доступ к космическим исследованиям в самом широком диапазоне без участия человека. Основная зона и наиболее прагматичная для человека - зона изучения околоземного пространства. Представьте еще раз уже реальную картину, когда оператор БТС сидит себе в офисе и параллельно с компьютером, следит (контролирует) выполнение роботом заданной программы полета. Его вмешательство в нее вообще не исключается, т. к. он может увидеть то, что не заметила БТС, КП и просить управляющий Центр принимать решения по ситуации. Всем вместе и каждому в отдельности надо думать о перспективах развития науки о Человеке.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >