Аэроионное голодание в дезионизированном воздухе и аэроионификация

Экспериментальные доказательства поглощения ватным фильтром естественных и искусственных аэроионов открыли возможность автору приступить к изучению действия дезионизированного воздуха на организм животных. Опыты были организованы в лаборатории кафедры общей и экспериментальной гигиены (зав. кафедрой В.К. Ва рищев) 3-го Московского государственного медицинского института. Были осуществлены две серии опытов. В первой серии подопытными животными были белые мыши и белые крысы.

Чтобы исключить возможность проникания через ватный фильтр присущей воздуху радиоактивной эманации (радона), воздух пропу скался через две склянки с вазелиновым маслом, поглощающим эманацию, затем через специальный угольный поглотитель и указанный выше слой ваты. После указанного фильтрования воздух попадал в колпак с животными. Впоследствии было установлено отсутствие необходимости в масляном и угольном поглотителях и они были изъяты.

Стеклянный колпак имел объем 17 л. Воздух втягивался под колпак воздушно-водяным насосом лабораторного типа, действовавшим от водопровода. Для измерения объема воздуха, пропускаемого через колпак с животными, служила трубка Вентури. Входной конец этой трубки присоединялся к концу стеклянной трубки, выводящей воздух из колпака с животными, другой — к воздушно-водяному насосу. Позже трубка Вентури была заменена газовыми часами. В течение всех опытов-первой серии имел место в среднем 30-кратный обмен воздуха в сутки, или 0,35 л/мин.

Дно стеклянной трубки, в которой помещался ватный фильтр, было снабжено стеклянным ситом, предохраняющим воздух от загрязнений волокнами ваты. Герметизация колпака достигалась тем, что хорошо просмоленные пазы деревянной подставки, куда входил нижний край колпака, тщательно заливались парафином. В подставку был

вмонтирован водяной манометр. Подача животным воды для питья совершалась при помощи II образной трубки, одна сторона которой заканчивалась под колпаком воронкой на уровне головы животного, а другая — через прочные каучуковые муфты, вмонтированные в дно и залитые парафином, была выведена наружу. Как только животные выпивали из воронки воду, ее уровень в наружной части трубки понижался, следуя закону сообщающихся сосудов, и она доливалась во внешнюю часть трубки. Это устрой ство позволило давать животным по мере надобности чистую воду, не нарушая герметичности прибора. Сухой корм (черствый белый хлеб, пшено, овес) был всегда под колпаком в достаточном количестве.

Эта серия опытов над 18 белыми мышами и белыми крысами дала следующие результаты: 14 животных пали во время опыта, а 3 — вскоре после поднятия колпака (одна крыса через 2 дня, а две другие — через 3—6 ч). Причина смерти одного из 14 погибших под колпаком животных не вполне ясна, так как при вскрытии была обнаружена травма головы. Одна крыса, переболев в течение трех недель, осталась жива.

Наблюдения показали, что уже к 8—10-му дню опыта у животных заметно начинают сказываться недомогание и вялость. Они слабеют, неохотно передвигаются по камере, безразлично относятся к пище и воде. Внешний вид животных меняется: шерсть из гладкой и лоснящейся становится шероховатой и взъерошенной, местами проглядывает розовая кожа, глаза тускнеют. В последние дни жизни животные, в большинстве случаев обессиленные, лежат с закрытыми глазами и не реагируют на раздражители (стук по колпаку, направленный луч света). Максимальный срок жизни животных в профильтрованном воздухе в данной серии опытов был равен 24 дням.

Некоторые опыты (пятый и шестой) приходилось прерывать вследствие того, что из трех животных, бывших под колпаком одновременно, одно или два животных пали. Но, как показали наблюдения, извлеченные из-под колпака живые животные почти всегда были обречены на гибель. Картина гибели животных, вынутых из-под колпака после 13—18 дней опыта, примерно одинакова. Животные после поднятия колпака впадают в судорожное состояние, затем ложатся на бок и в таком состоянии погибают. Заметно некоторое уменьшение массы животных. Результаты первой серии опытов представлены в табл. 47.

Для второй серии опытов были сконструированы пять установок с таким расчетом, чтобы к ним могли быть присоединены в третьей серии опытов электростатический или радиевый генераторы аэроионов.

Объем колпака каждой установки составил 19 л. Нижние края стеклянного колпака входили в пазы деревянной подставки и пазы заливались натуральным воском, что, с одной стороны, обеспечивало полную герметизацию прибора, а с другой — натуральный воск не давал каких-либо побочных примесей в воздухе.

Рис. 66. Герметические установки для исследования влияния на животных дезионн-зированного воздуха в лаборатории кафедры общей экспериментальной гигиены 3-го Московского медицинского института (стрелками показаны направления движения

воздуха) -

а — для мышей и крыс; б — для кроликов и морских свинок; / — стеклянные трубки с фильтрами из ваты, присоединенные к трубкам 23 — деревянная провощенная подставка с пазами 4% залитыми натуральным воском; 5 — стеклянный колпак; 6 — мешочки с кормом, опускаемые вниз по мере необходимости; 7 — стеклянная подставка, на которой помещаются животные; 8 — 11-образные стеклянные трубки для подачи пить-евой воды; 9 — сосуды с раствором борной кислоты (мочеприемники); 10 — стеклянные трубки, выводящие воздух и соединенные через газовые часы 11 с отсасывающими насосами; 12 — трубка, ведущая к отсасывающему насосу; 13 — водяной манометр (ионизатор присоединяется к трубкам 1 и 2); 14 — деревянная (частая) решетка, на которой размещаются животные; 15 — деревянный ящик со стеклянными стенками, привинченный к провощенной подставке (швы и пазы залиты воском, наружные части заделаны менделеевской замазкой)

Подставки были сделаны из сухого провощенного со всех сторон дерева, колпаки — из стекла (без посторонних примесей). При таких условиях обеспечивалось отсутствие аэроионов в воздухе под колпаками. Корм закладывался животным на все время опыта. В последних опытах мешочки с кормами подвешивались на шелковых нитках у самого верха колпака. Эти нитки пропускались через У-образную трубку с подсолнечным маслом. Корм опускался животным по мере надобности

Установка, позволяющая осуществить опыты с профильтрованным воздухом, была безукоризненна в отношении герметичности (рис. 66, а).

Четвертая и пятая установки, предназначенные для опытов с морскими свинками и кроликами, несколько отличались от указанных трех. Это были два больших ящика объемом 485 л каждый, сделанные из сухого дерева, со вставленным с четырех сторон и сверху двойным рядом стекол (рис. 66,6). Деревянные части ящика были между собой плотно скреплены, стекла пригнаны также с возможной тщательностью, а затем все швы и пазы прочно заливались с обеих сторон натуральным воском. После посадки животных и закладки достаточного для опыта количества кормов ящики привинчивались ко дну и все пазы заливались воском. Герметичность больших камер проверялась водяным манометром. Способ подачи питьевой воды был тот же, что и в описанных выше установках. Моча собиралась в мочеприемнике с концентрированной борной кислотой. Количество пропущенного через большие установки воздуха отмечалось газовыми часами. В стеклянных камерах имел место в среднем 50-кратный обмен воздуха в сутки, в больших камерах — 20-кратный, или соответственно 0,66 и 6,83 л/мин.

Вопрос об аэродинамических явлениях в стеклянных камерах с животными при пропускании воздуха был рассмотрен специально. Распределение потока воздуха, входящего в колпак из подводящей стеклянной трубки, было изучено с помощью паров аммиака (по формуле НО + N113 — N11401). Все условия, принятые при опытах (скорость пропускания воздуха и др.), соблюдались полностью. Данные наблюдения позволили точно выяснить динамическую картину распределения потоков под колпаком. Струя белого дыма, поступающая из входной трубки, направляется вверх, касается стеклянного колпака, частично расползается по поверхности стекла, частично падает вниз несколькими потоками, на долю секунды задерживается у стеклянной подставки, где помещаются животные, затем проходит через многочисленные отверстия в стеклянной подставке, собирается внизу и попадает в высасывающую трубку. Наблюдения установили, что о каких-либо концентрациях углекислоты в зоне жизни подопытных животных и тем более об образовании постоянной "подушки" из углекислоты у этой подставки не может быть и речи. Эти же опыты наглядно показали, что распределение аэродинамических потоков в нижней части колпака таково, что животные не подвергаются влиянию аммиачных испарений из мочеприемника, находящегося в самом низу. Скорость прохождения воздуха через колпак оказалась достаточной, чтобы тотчас уносить с собой все примеси в воздухе, образующиеся в зоне жизни животных.

Пищевой рацион состоял для мышей и крыс — овес 350 г, белый хлеб с отрубями 350 г и вода по потребности, в дальнейшем сухой рацион также по потребности; для морских свинок и кроликов — сено 2,5 кг, овес 800 г, свекла 8 кг, морковь 8 кг и вода по потребности.

Во второй серии под опытом было 46 животных (белые мыши, крысы, морские свинки и кролики), 35 животных были подвергнуты воздействию профильтрованного воздуха (табл. 48) и 11 контрольных животных (табл. 49) помещались в такие же установки, но вата в трубке отсутствовала.

Животные во втором и девятом опытах остались живы по причинам, указанным в таб 48. Все остальные животные, дышавшие профильтрованным воздухом, пали. Из них 4 животных в третьем, четвертом и пятом опытах пали от случайных причин, так как одновременно с ними пали и контрольные (холод в лаборатории вследствие порчи отопительных труб, остановка подачи воздуха). Одна морская свинка погибла в специальном опыте (28-м) с асфикцией. От влияния профильтрованного воздуха пало 29 животных.

Из 11 контрольных животных, помещавшихся под колпаком в совершенно аналогичных с опытными условиях, но дышавших непрофильтрованным воздухом, три пали

от случайных причин и одно вынуто из-под колпака вследствие закрытия лаборатории на лето; остальные семь животных остались живы. (см. табл. 49).

Таким образом, исключая случайные причины смерти, все 29 подопытных животных от воздействия профильтрованного воздуха пали, все семь контрольных животных остались живы

Во время опытов измерялось количество углекислоты, вышедшей из опытных и контрольных колпаков. У опытных это количество составляет 0,25, у контрольных — 0,21 %, т е. это ни в коем случае не могло явиться причиной заболевания или смерти животных, ибо, как известно, вредное действие этого газа начинается с концентрацией, в десятки раз больших, чем те, которые были обнаружены в наших опытах. Это подтверждается опытом 28 с морской свинкой (см. табл. 48), помещенной в полностью герметизированную камеру (без доступа воздуха) и погибшей только на пятые сутки.

Наблюдения за подопытными и контрольными животными (морскими свинками) позволили отметить интересные явления в поедании кормов, в поведении и во внешнем виде животных.

Из этих наблюдений, подтвержденных еще несколько раз, можно сделать следующий вывод. Обмен веществ у подопытных и контрольных животных не одинаков, в результате чего потребность организма в тех или иных кормах различна. В то время как животные, живущие в дезионизированном воздухе, поедают свеклу, овес и сено, контрольные обнаруживают разительную противоположность: оставляя свеклу и сено, а также и большую половину овса почти нетронутыми, они предпочитают главным образом морковь. Одновременно обнаруживается и тот факт, что опытные животные страдают жестокой диарреей, в результате чего подстилка в клетках становится мокрой.

Вторая серия наблюдений за поведением мышей, крыс и морских свинок, подвергнутых воздействию профильтрованного воздуха, в основном подтвердила первую серию наблюдений. В большинстве случаев через неделю подопытные животные начинают мало-помалу слабеть, недомогать, затем резко меняют внешний вид и поведение. Во время этих опытов было неоднократно замечено, что крысы, находясь в состоянии глубокого упадка сил, становятся на задние лапки, а передние упирают в стеклянную трубку, подающую воздух в колпак, и усиленно нюхают ее, подолгу поводя носом. Утомившись, они опускаются на лапки, но через некоторое время повторяют те же движения по направлению к текущему из трубки воздуху. Эта серия опытов также показала, что если приподнять колпак после нескольких дней опыта, то у животных могут наблюдаться судороги. Дальнейшие наблюдения обнаружили, что если ежедневно с первых же дней опыта поднимать колпак хотя бы на 1 ч, то смерть животных значительно отсрочивается. Этим можно объяснить несколько затянувшихся опытов, в которых поднимался колпак из-за смерти одного из животных.

Павшие животные немедленно вскрывались, органы их помещались в формалин и в тот же день исследовались. Вскрытие животных, павших от действия профильтрованного воздуха, во всех случаях давало одну и ту же паталогоанатомическую картину:

резкое малокровие, иногда расширение легких, сморщивание и гиперемию селезенки, увеличение печени, гипертрофию почек и т.д. Приведем несколько примеров гистологического изучения срезов органов животных, павших в профильтрованном воздухе

Опыт 10 ставился на морской свинке, которая погибла в профильтрованном воздухе

Легкие* Стенки .альвеол истончены, местами ателектичны В межальвеолярных пространствах скопление кровяных элементов с преобладанием лейкоцитов. В отдельных местах скопление нитей фибрина. Сосуды не изменены.

Сердце. Особых изменений нет. Очаговые скопления форменных элементов.

Селезенка В трабекулах соединительно-тканные разрастания. В отдельных местах скопления бурого пигмента. Обильное скопление форменных элементов с преобладанием неизмененных эритроцитов (рис. 67, слева).

Лечены Межтрабекулярные пространства равномерно увеличены. Обширные скопления форменных элементов. В поле зрения преобладают неизмененные эритроциты. В нескольких местах имеются пустые вакуоли, указывающие на жировую дистрофию паренхимы (см. рис. 67, справа).

Почки. Канальцы неравномерно увеличены. Зернистое перерождение. Массовое очаговое скопление форменных элементов. Сосуды не изменены.

Надпочечники. Корковый слой увеличен. Скопление форменных элементов в отдельных очагах. Преобладают неизмененные эритроциты.

Заключение. Общее кровенаполнение органов. Жировая дистрофия печени. Зернистое перерождение почек. Изменение коркового слоя надпочечников. Бурый пигмент в селезенке.

Опыт 13 осуществлялся на мыши, которая погибла в профильтрованном воздухе.

Легкие. Отдельные альвеолы несколько сдавлены. Явление резкого кровенаполнения. Среди паренхимы рассеяны очень мелкие клеточные скопления и небольшие фокусы пневмонии (катарального характера; рис. 68, слева).

Сердце. Поперечная исчерченность мышечных волокон сглажена. Местами явления мелкозернистого распада.

Печены Резкое кровенаполнение сосудов, множественные очаги некрозов и переплетающиеся розовые нити. По периферии множественный ядерный распад (фиброзный склероз).

Почки. Имеются растянутые сосуды, наполненные эритроцитами. Клубочки и капилляры в них растянуты. Эпителий извитых канальцев в стадии набухания, многие клетки подверглись зернистому распаду, которым наполнены просветы канальцев (см. рис. 68, справа).

Селезенка. Хорошо развитая лимфоидная ткань, в некоторых местах с центром размножения. В растянутых синусах эритроциты, клетки эпителия и мегакариоциты Гиперплазия ретикулоэндотелия

Заключение. Во всех органах резкое кровенаполнение. Явления миодегенера-ции сердца. Некротические явления в печени. Зернистое перерождение почек. Пневмоническая реакция в легких. Реактивно-воспалительные изменения в селезенке.

Опыт 16 ставился на мыши, которая погибала в профильтрованном воздухе.

Легкие* Увеличены и малокровны.

Сердце. Отдельные места с явлениями мелкозернистого распада, стушеванность рисунка поперечной исчерченности в мышцах, явления обильного кровенаполнения.

Пенены Резкое кровенаполнение, некротические участки и явления ядерного распада.

Селезенка Лимфоидная ткань хорошо развита с центрами размножения. Синусоиды растянуты, имеются эритроциты, энд телиальны  клетки и мегакариоциты. Рети кулоэндотелий гиперплазирован

Почки. Много растянутых сосудов и клубочков. Эпителий изменен.

Опыт 17 осуществлялся на мыши, которая погибла в профильтрованном воздухе.

Легкие. Эпителий сохранен. Отмечаются явления кровенаполнения.

Сердце. В межмышечных пространствах разрастание синцития. Поперечная ис черченность не ясна. Обильное кровенаполнение.

Пенены Сосуды растянуты. Бесструктурные очаги некроза в отдельных участках паренхимы без резкой границы. Явление полнокровия.

Селезенка Синусы растянуты, с центрами размножения. Очагов некроза не отмечается. Между трабекулами элементы кровенаполнения.

Почки. Явления ядерного распада и кровенаполнения.

Опыт 18 ставился на мыши, которая погибла в профильтрованном воздухе. Легкие. Эпителий сохранен, альвеолы свободны. Сосуды растянуты, переполнены эритроцитами.

Сердце. Поперечная исчерченность мышечных волокон стерта Кровенаполнение сосудов

Селезенка Лимфоидная ткань хорошо выражена, синусы растянуты, имеются фолликулы с хорошо выраженным центром размножения. В синусах небольшое число эритроцитов. С краю под капсулой небольшой некротический очаг (рис. 69, слева).

Печены Центральные вены растянуты и наполнены эритроцитами. Крупные сосуды также содержат много эритроцитов. По всей паренхиме разбросаны различной величины, неправильно округлой формы очаги, в центре своем представляющие большей частью безъядерную массу, по периферии которой имеется ядерный распад. Эти очаги непосредственно переходят в здоровую паренхиму (см. рис. 69, справа).

Почки. Сосуды растянуты и наполнены эритроцитами. Клубочки так же растянуты, как и капилляры в них. Эпителий извитых канальцев в состоянии набухания с разорванными краями.

Заключение. Во всех органах большое кровенаполнение. Явления некроза в селезенке и печени. Миодегенерация сердца.

Опыт 19 осуществлялся на мыши, которая погибла в профильтрованном воздухе.

Легкие. Альвеолы несколько растянуты и свободны. В отдельных местах лимфоид ные скопления.

Сердце. Явления кровенаполнения и измененные отдельные мышечные волокна.

Печены Отдельные очажки с явлениями ядерного распада. Сосуды растянуты и наполнены эритроцитами. Общее паренхиматозное кровенаполнение.

Селезенка Явление кровенаполнения. Лимфоидная ткань хорошо развита с ясно выраженными центрами размножения. Местами гиперплазия.

Почки. В клетках эпителия извитых канальцев явление зернистого распада. Явление общего кровенаполнения.

Заключение. Обращает внимание явление кровенаполнения всех органов. Некротические изменения в мышцах сердца и паренхиматозные изменения в печени, ядерный распад эпителия извитых канальцев в почках.

О чем говорят эти явления? Гистологические исследования обнаруживают во всех жизненно важных органах животных резкие патологические изменения. В сердце наблюдается стушеванностъ рисунка поперечной исчерченности мышц, явление обильного кровенаполнения, в легких отмечено истончение стенок альвеол, в межальвеолярных пространствах — скопление кровяных элементов, с преобладанием лейкоцитов, частичное скопление нитей фибрина. В печени отмечаются очаги некроза, явления ядерного распада, резкое кровенаполнение паренхимы. В почках — неравномерное увеличение канальцев, зернистое перерождение, массовое скопление форменных элементов. В селезенке — соединительно-тканные разрастания в трабекулах, местами — скопление бурого пигмента и морфологических элементов крови. В надпочечниках констатируют ся изменения коркового слоя.

Следовательно, дезионизированный воздух вызывает жировую дистрофию печени, зернистое перерождение почек, скопление бурого пигмента в селезенке, миодегенерацию сердца, гипертрофию и анемию легких и сосудистые аномалии. Эти анатомические и гистологические изменения ряда органов и тканей могут быть в известной мере сравнимы с теми анатомическими и гистологическими изменениями, которые имеют место при гипоксии: при асфикции, сердечной декомпенсации, распространенном туберкулезе легких, хронической эмфиземе, острых инфекциях и т.д. В условиях острого или хронического кислородного голодания развивается цианоз, застой, отеки, сердечная декомпенсация. Наблюдается полнокровие во внутренних органах и рассеянные кровоизлияния, отмечено наличие в лимфе эритроцитов. Одновременно с расстройствами кровообращения появляются свежие кровоизлияния, которые располагаются по ходу мелких сосудов в мозгу и мозговых оболочках, в миокарде, легких, надпочечниках. В центральной нервной системе эритроциты иногда заполняют расширенные периваскулярные пространства и инфильтруют окружающую ткань.

Сравнивая результаты, полученные в опытах И.И. Кияницына и автора, можно заметить, что сроки жизни животных в профильтрованном воздухе неодинаковы. Так, максимальный срок жизни крыс в опытах И.И. Кияницына был равен 4,5 дня, максимальный срок жизни морских свинок — 7 дней. Наши исследования этих сроков не подтвердили. Срок жизни белых мышей и крыс в профильтрованном воздухе увеличился. Вторая серия опытов показала сроки жизни животных приблизительно того же порядка. В нескольких случаях эти сроки оказались еще более значительными. Как объяснить это расхождение в сроках жизни животных в профильтрованном воздухе? По-видимому, имеются факторы, способствующие болезнетворному действию профильтрованного воздуха и еще более усиливающие это действие, и факторы, противодействующие ему, т.е. увеличивающие срок жизни животного в профильтрованном воздухе.

Во время исследований было 3 раза отмечено, что сроки жизни подопытных животных, помещенных в одной камере, отличаются от сроков жизни подопытных животных, находившихся в другой камере. Эти опыты проводились в двух комнатах лаборатории, причем в одной комнате стояла высоковольтная трансформаторно-кенотронная установка, при работе который в воздухе вследствие коронирования некоторых частей электрической аппаратуры появлялся озон. Количество озона превосходило в 2—3 раза обычное содержание его в атмосфере, Озон проникает через ватный фильтр, а следовательно, может влиять как сильный окислитель. Если мы предположим, что животные в профильтрованном воздухе погибают от падения окислительных процессов, то можно допустить, что озон мог в некоторой мере компенсировать отсутствие аэроионов и таким образом несколько продлить срок животных. Это продление, правда, было весьма кратковременным и ограничивалось всего лишь несколькими днями. Животные так же болели и так же погибали в данной установке с профильтрованным воздухом, как и в установке, находящейся в одной из соседних комнат, где содержание озона было обычным (следы или равнялось нулю).

С другой стороны, могут быть факторы, усугуляющие патогенное действие профильтрованного воздуха. Одним из таких факторов является состояние здоровья подопытных животных. У И.И. Кияницына животные получали стерилизованную пищу и воду, пища подвергалась длительному (до 24 ч) воздействию горячего водяного пара, вода — кипячению. Стерилизованная указанным образом пища была лишена части витаминов, и, следовательно, животные вскоре после начала опыта заболевали авитаминозом или полиавитаминозом. При наличии авитаминозной диеты животные помещались на несколько Дней под колпак, куда подавался по трубкам непрофильтрованный комнатный воздух. Это были контрольные дни. Затем во входную трубку вкладывалась вата и начинался опыт. За несколько контрольных дней крысы, морские свинки и кролики, получавшие лишенный некоторых витаминов корм, заболевали и быстро погибали в совершенно лишенном аэроионов воздухе. Такой подготовкой, вызывавшей болезненное состояние организма животных вследствие получения предварительно авитаминозной диеты, только и может быть объяснена столь скорая гибель их в профильтрованном воздухе. Как известно, некоторые авитаминозы развиваются чрезвычайно быстро (в течение 5—10 дней).

В наших опытах животные получали нормальную пищу и свежую воду, организм их имел возможность более долгий срок сопротивляться болезнетворному действию дезионизированного воздуха.

Настоящее высказывание подтверждено серией опытов, проведенных в ЦНИЛИ по изучению действия полученных искусственным путем аэроионов на авитаминозы. Эти исследования достаточно убедительно доказывают, что животные, подвергнутые систематическому воздействию аэроионов отрицательной полярности, лучше справляются с авитаминозами, чем контрольные,

Опыты А.А. Передельского и К Д Самойлова (1934) с полиавитаминозными голубями показали, что отрицательные аэроионы несколько увеличивают продолжительность жизни голубей с искусственно вызванным полиавитаминозом. Опыты К.Н. Кржишковского и Н.Г. Беленького (1934) обнаружили задерживающее действие трицательных аэроионов на развитие авитаминоза В. Спустя 3 года эти работы получили полное подтверждение в исследованиях японского ученого Т. Сайто (1937). Автор уже вторично в ЦНИЛИ в 1933 г. пришел к заключению, что весьма эффективным методом лечения рахита является применение аэроионов отрицательной полярности. Эти опыты получили подтверждение в исследованиях другого японского ученого У. Мо-рийя (1937), который наблюдал замедляющее действие отрицательных аэроионов на развитие рахита. Он показал, что действие аэроионов отрицательной полярности основывается не на способности их активировать эрстерин в организме, а на заметном уменьшении потребности организма в витамине О, т.е. что при достаточном числе в окружающем воздухе отрицательных аэроионов количество поступающего в организм витамина О может быть сведено к предельному минимуму, не вызвав явлений рахита. И, наоборот, отсутствие достаточного количества аэроионов отрицательной полярности во вдыхаемом воздухе способствует быстрому развитию и тяжелому течению данного

авитаминоза. Интересно отметить, что корма, активированные потоком аэроионов отрицательной полярности, также способствуют излечению рахита птиц (АЛ. Чижевский, 1919; В.А. Кимряков, 1933, 1938). Осталось невыясненным, происходит ли под влиянием этой бомбардировки изменение в строении вещества в смысле изомеризации и передвижки непредельной связи в органических соединениях определенного строения. В результате тщательных опытов Р. Мугикура (Япония, 1933) доказал, что аэроионы отрицательной полярности задерживают возникновение цинги, а в случае заболевания ею ускоряют выздоровление.

До открытия витаминов была полная уверенность в том, что нам известны все составные элементы питания — белки, жиры, углеводы и соли. Открытие витаминов разрушило эту уверенность. Казавшиеся незыблемыми факты подлежали коренному пересмотру. Очень малые дозы витаминов "самым поразительным образом доминируют над всей картиной обмена** (Функ). Отсутствие их в пище приводит организм к заболеванию и, наконец, к гибели. Как уже было сказано, авитаминозный или гипоави амин ныи рационы вызывают анатомические аномалии и жестокие разрушения в жизненно важных органах во все периоды жизни организма.

Описаны случаи, когда недостаточность витаминов в рационе беременных самок приводила к удивительным уродствам потомства. Зильва, Гольдинг, Дреммонд и Ковард показали, что свиньи, выкормленные на А-авитаминозной диете, приносят поросят, у которых некоторые члены полностью отсутствуют. Холе обнаружил у поросят, родившихся от самки, бывшей во время беременности на А авитаминозном рационе, отсутствие глаз и другие анатомические уродства. Конверз и Мейгс наблюдали врожденную слепоту у потомства коров, которые питались А авитаминозным сеном.

Литература, имеющаяся по этому вопросу, исключительно богата данными о деструктивном действии авитаминозной и гипо-авитаминозной диеты на различные ткани и органы животных и человека. Установлено, что первые признаки авитаминоза дают о себе знать уже через несколько дней после отсутствия данного витамина в пище. С полной ясностью это явление сказывается на физической выносливости при недостаточном содержании тиамина в диете в течение 7—10 дней (Джонсон с сотрудниками). Экспериментально установлено, что лишение организма некоторых витаминов немедленно отражается на силе мышечного сокращения. В то же время имеются указания, что избыток тиамина не повышает работоспособности сверх обычного уровня (Кнуцук и Молитар). Для достижения максимальных потенциальных возможностей развития организма далеко не безразлично, какой из двух уровней снабжения витаминами — оптимальный или минимальный — имеет место в жизненном цикле особи (Б.А. Кудряшев).

Нужно сказать, что между действием на организм витаминов и отрицательных аэроионов можно усмотреть некоторую аналогию. Подобно тому, как организм при полноценном высококалорийном питании белками, жирами, углеводами и солями обречен на тяжелое заболевание и гибель, если рацион лишен необходимого комплекса витаминов, так и организм, получающий для вдыхания самый чистый атмосферный воздух, обречен на тяжелые заболевания, если в этом воздухе полностью отсутствуют хотя бы малые концентрации аэроионов. И если организм на частично авитаминозной диете может существовать месяцы, постепенно увядая, то полностью дезионизированный воздух приводит его к заболеванию и гибели в более короткий срок.

Не является ли ионизированный кислород тем естественным обязательным фактором, сохраняющим жизнь, систематический недостаток которого ведет к серьезным заболеваниям, а полное отсутствие приводит организм в большинстве случаев к гибели? Мы не можем здесь останавливаться на дальнейшем развитии этих идей, но нам кажется, что сказанного достаточно, чтобы понять, какую огромную роль в жизнедеятельности человека играет нормальный аэроионный режим жилых и вообще обитаемых помещений.

Естественно, что не только авитаминозы могут сокращать жизнь животных в дезионизированном воздухе, но и другие заболевания также должны привести животных к быстрому летальному концу, если животные находятся в воздухе с недостатком и тем более с полным отсутствием аэроионов.

Описанные выше опыты дали неоспоримые доказательства разрушающего действия профильтрованного воздуха на жизненно важные органы животных. Было также установлено, что при фильтровании воздуха через слой ваты определенной толщины происходит полная потеря всех аэроионов, присущая внешнему атмосферному воздуху. Невольно укрепилась мысль о том, что отсутствие аэроионов в профильтрованном воздухе вызывает те многочисленные деструктивные явления в организме, которые в ограниченное время приводят животных к заболеванию или к гибели. Вероятность такого предположения необходимо было проверить экспериментально. Для этого надлежало поставить такие опыты, в которых профильтрованный и, следовательно, дезионизированный воздух вновь после фильтрации искусственно насыщался бы отрицательными аэроионами и направлялся под стеклянный колпак, в зону жизни животных.

С целью выполнения этого плана автор пользовался теми же камерами, ибо к ним легко присоединялась аппаратура, возбуждающая униполярную ионизацию воздуха. Для получения отрицательных аэроионов служили электроэффлювиальный и радиевый аэроионогенераторы.

В начале этой серии опытов работала электростатическая машина Вимшерста малого размера с постоянными полюсами, которые проверялись электрохимическим методом. Размер искры между полюсами достигал 5 см. Вскоре эта машина была заменена трансформатором, дающим напряжение до 45 кВ и силу тока до 0,1 мА.

Трансформатор имел кенотронный выпрямитель. Как от электростатической машины, так и от трансформаторно-кенотронной установки получали электрический ток высокого напряжения. Ток отрицательной полярности по проводу направлялся к клемме, впаянной в выпуклую стеклянную трубку и соединенной с небольшой, но густой металлической кистью. Ионизация воздуха наступала благодаря электрическому эфф-лювию с тонких острий кисти Трубка с аэроионизатором одним концом герметически присоединялась к трубке с ватным фильтром, другим концом — герметически к стеклянной трубке, подводящей воздух к колпаку с животными (рис. 70, а). Изменяя напря жение в первичной обмотке трансформатора, можно было регулировать концентрацию аэроионов. Положительный полюс трансформатора заземлялся.

Радиевый аэроионизатор (рис. 70, б) представлял собой модификацию прибора А.Б. Вериго и В.А. Подерни. В качестве радиоактивного вещества применялись сернокислая соль бария и радия Ва304 + Ка304 и стандартная окись урана ШОв Диск с радиоактивным веществом помещался в выпуклую стеклянную трубку. Электрическое поле с определенным градиентом потенциала помогало получать аэроионы с достаточно высоким коэффициентом униполярности

Общий вид установки представлен на рис. 71. Так как генераторы возбуждали большое число аэроионов, то между ними и колпаком с животными была в ряде опытов применена еще одна маленькая стеклянная трубочка, в которую вкладывались кусочки марли. Число аэроионов регулировалось плотностью упаковки марли. При ее плотной упаковке число аэроионов в зоне жизни животных становилось меньше.

В то время как радиевый генератор аэроионов можно было эксплуатировать без перерыва неопределенно долгое время, генератор электростатический, обслуживающий другую установку, включали в действие периодически по несколько раз в день. В самом начале исследований его включали даже в ночное время, для чего устанавливали дежурство студентов. Вскоре ночные сеансы были отменены, ибо выяснилось, что для поддержания жизни животных нет необходимости столь часто возбуждать аэроионизацию. Нескольких получасовых сеансов в течение дня было достаточно, чтобы животные не обнаруживали каких-либо заметных отклонений от нормы за все время опыта.

Измерения числа аэроионов, полученных от электростатического и радиевого генератора, производились аспирационным счетчиком аэроионов Эберта и иногда с помощью метода "приемного диска". Цилиндрический конденсатор аспирационн го счет

чика вставлялся в прорез нижней доски (подставки) и входил в колпак, достигая уровня местонахождения животных. Установка была полностью герметизирована воском, и воздух через установку и счетчик пропускался с помощью вытяжного насоса. При других измерениях цилиндрический конденсатор счетчика подводился к трубке, выводящей воздух из колпака, и все измерения производились именно в этом месте установки. Данные измерения помогли выяснить вопрос о потерях числа аэроионов при движении воздуха вдоль подводящей стеклянной трубки. Было установлено, что большая часть аэроионов проникает в зону нахождения животных. Измерение числа аэроионов в самом

колпаке, в присутствии животных, производилось с помощью зонда, впаянного в колпак и соединенного с катодно-усилительной схемой. Данный метод не давал надежных результатов, подобно и другому испытанному тогда способу — плоскому конденсатору, помещенному под колпаком с животными и соединенному по определенной схеме с экранированным электрометром. Число отрицательных аэроионов в изложенных ниже опытах варьировало в пределах от 5*10   до 72*10   в 1 см .

Особое внимание было обращено на присутствие в зоне нахождения опытных животных эманации радия. Как известно, эманации радиоактивных веществ являются инертными газами, изотопами, высшими гомологами ксенона в семействе благородных газов. Они вступают в химические соединения, их молекулы одноатомны и их атомное порядковое число равно 86. Выделяемые радиоактивными веществами почвы в атмосферу эманации не отличаются достаточной продолжительность жизни, кроме радона,

который диффундирует в атмосферу, где его присутствие обнаруживается даже на большом расстоянии от поверхности земли. Средняя продолжительность его существования равна 5,525 дня. Среднее количество оадона в атмосферном воздухе у поверхности земди равно приблизительно 10" Си/см , что соответствует двум атомам радона в 1 см воздуха. Эманации радиоактивных веществ свободно проходят через ватные фильтры, что следует из опытов по изучению их распада в приборе с ватным фильтром для освобождения струи воздуха от пылевых частиц (М. Кюри).

В свое время был изучен вопрос о том, являются ли эманации радиоактивных веществ, в частности радон, в нормальных условиях электрически заряженными. Оказалось, что поперечное электрическое поле не влияет на диффузию радона в узкой трубке, а поэтому исследователи пришли к выводу, что радон электрически нейтрален. Но альфа-излучение радона является ионизатором воздуха. Пробег альфа-лучей радона в воздухе при нормальных условиях равен 4,12 см. Другого излучения радон не имеет. Последовательные превращения активного осадка радона обладают также весьма краткой продолжительностью жизни, и некоторые из них (кроме радия Д) испускают бета- и гамма-лучи. Ионизирующее действие бета-излучения равно приблизительно 1 % альфа-излучения. Расчеты показывают, что как сам радон, так и его производные в условиях наших опытов не могут обеспечить той степени аэроионизации, которую можно считать биологически или физиологически активной. Так как протягивание воздуха через камеру с животными происходит с достаточной скоростью, то накопление осадка радона на стенках камеры должно быть крайне невелико и, во всяком случае, не так велико, чтобы возбудить ощутимую аэроионизацию внутри камеры.

Измерения, произведенные нами с помощью аспирационных счетчиков аэроионов, в опытных камерах с профильтрованным через вату воздухом ни разу не обнаруживали заметного разряжающего электрометр эффекта независимо от объема пропущенного через камеру воздуха. Достаточно было вынуть вату из подводящей воздух трубки, как электрометр счетчика немедленно показывал присутствие аэроионов.

Указанные обстоятельства заставили автора после нескольких опытов отказаться от поглощающих радиоактивную эманацию фильтров, как от излишней установки. При наличии в подводящей трубке ватного фильтра животные заболевали и погибали совершенно независимо от того, имелись ли в воздухе камеры озон или эманации радия или их там не было. Вопрос о возможном влиянии на животных озона и эманации как факторов, поддерживающих жизнь, отпал.

После проведения физических и химический исследований можно было приступить к изучению действия профильтрованного через вату и затем отрицательно ионизированного воздуха.

Было поставлено 19 опытов. В каждом опыте подвергались эксперименту по три белые мыши или белые крысы одного пола и возраста. Результаты опытов этой серии приведены в табл. 50.

Продолжительность каждого из первых четырех опытов составляет 25 сут. Так как никаких отклонений от нормы в поведении животных при этих опытах отмечено не было, продолжительность опытов в последующем была сокращена до 15 сут. Таких опытов было организовано также четыре с тем же числом животных. Затем было проведено еще восемь опытов продолжительностью 10 сут каждый. Наконец, было проведено три "смешанных" опыта (17—19). Всего было проведено 19 опытов с белыми мышами и крысами. В число этих опытов не включены четыре, при проведении которых были допущены методические погрешности.

Результаты первых 16 опытов дали совершенно определенную картину в поведении животных при воздействии на них профильтрованным, а затем отрицательно ионизированным воздухом. Никаких отклонений от нормы в их поведении ни в первые, ни в последние дни нб наблюдалось. Животные вели себя вполне нормально, моторика была даже временами выше, чем обычно; аппетит хороший, никаких признаков вялости, слабости или недомогания отмечено не было. Рефлексы у животных на внешние раздражители были нормальны. Животные хорошо поедали корм. Как индивидуальная, так и средняя масса их не падала, а систематически возрастала. Исключение составляют лишь два 10-суточных опыта, при которых масса животных не изменилась. Учитывая нормальное состояние здоровья животных, можно было считать, что для данного этапа исследований какие-либо другие наблюдения и анализы излишни. Безоговорочно приходится

признать тот факт, что профильтрованный, а затем снабженный отрицательными аэроионами воздух производит не только поддерживающее жизнь животных, но и благотворное действие.

Остановимся на рассмотрении трех "смешанных" опытов с животными в установке с электростатическими аэроионогенераторами.

Опыт 17. После помещения трех белых мышей под колпак был включен аэроио-ногенератор, который и ионизировал профильтрованный воздух ежедневно по 3 ч. Се ансы проводились в течение 12 сут, после чего они были прекращены, и животным подавался профильтрованный через вату воздух. Первые дни после прекращения сеан сов у животных не обнаруживалось ухудшения состояния их здоровья, но на 19-е сутки опыта можно было отметить вялость в их поведении, уменьшение моторики, некоторое ухудшение аппетита. Развиваясь прогрессивно, эти явления привели животных к гибели на 30—33-е сутки опыта. Средняя потеря каждого животного в массе за время опыта равнялась 2 г.

Опыт 18. Три белые мыши помещены в ту же установку и с первого дня опыта начали получать профильтрованный воздух На 11-е сутки состояние здоровья мышей было крайне плохим. На 12-е сутки опыта был включен электростатический аэроионо генератор и мыши получили 30-минутный сеанс отрицательно ионизированного воздуха. К концу сеанса у одной из мышей начались судороги и через 2 часа она пала. Две другие мыши пали на другой день (13-е сутки опыта): одна утром до сеанса, другая через 1 ч 20 мин после сеанса. Средняя потеря в массе мышей составляла 1,5 г.

Опыт 19. После 11 сут опыта с применением только профильтрованного воздуха, когда болезненное состояние мышей проявилось достаточно полно, были даны пять сеансов воздействия отрицательно ионизированным воздухом продолжительностью по 1 мин. На другой день пять 1-минутных сеансов были повторены. На 14-е сутки опыта были даны пять 2-минутных сеансов. Продолжительность сеансов нарастала по 5 мин ежедневно до 18-го дня опыта, когда поведение и внешний вид мышей можно было признать более или менее удовлетворительным. На 1 й день опыта были даны пять сеансов по 10 мин. Сеансы не вызывали неблагоприятного эффекта. Та же дозировка была повторена в следующие 20—27-й дни опыта. Так как состояние здоровья мышей было удовлетворительным, опыт был прекращен на 27-е сутки. Средняя масса животных была равна исходной.

Изложенные опыты с "оживлением" "умерщвленного" воздуха дали достаточно ясный ответ на поставленный вопрос. Гибель животных в профильтрованном воздухе следует объяснить отсутствием в нем необходимых для жизнедеятельности организма аэроионов кислорода воздуха (1941).

Когда наши исследования были уже закончены, стало известно, что Ш. Кимура тоже занимается изучением вопроса о влиянии дезионизированн      а затем униполярно ионизированного воздуха на животных и человека. Но его опыты, вследствие плох разработанной методики, не могли дать исчерпывающего ответа на поставленный вопрос, и потому их следует считать не удавшимися.

Для осуществления своих наблюдений Ш. Кимура использовал обычную комнату, воздух в которой он пытался освободить от аэроионов с помощью крайне несовершенного метода. На потолке комнаты был укреплен механизм, который позволял попеременно опускать и поднимать ряды металлических сеток, одна часть которых находилась под положительным, а другая — под отрицательным потенциалом. Легкие аэроионы должны были притягиваться к этим сеткам и таким образом, по мнению автора этих опытов, воздух в комнате дезионизировался Сам Ш. Кимура о своем дезионизаторе пишет, что с его помощью "можно было почти (Разрядка наша. — А.Ч.) полностью устранить легкие аэроионы". Результатов своих электрометрических измерений он не приводит.

Неизвестно также, производились ли они. Животные, находившиеся в указанной комнате, проявляли явные признаки общего недомогания, но их гибели не наблюдалось ни разу. Различные виды животных оказались неодинаково чувствительными к частично д зи низированн му воздуху. Даже близкие друг к другу виды животных по-разному реагировали на отсутствие аэроионов. Например, мыши начинали испытывать недомогание раньше и в большей степени, чем крысы. Болезненное состояние животных прекращалось, как только воздух насыщался аэроионами отрицательной полярности числом от 500 до 2000 в 1 см . Аналогичные наблюдения были произведены Ш. Кимура и на людях. Частичное дезионизирование воздуха вызывало у людей ряд функциональных нарушений: головную боль, сонливость, повышение кровяного давления и т.д. Насыщение помещения аэроионами отрицательной полярности восстанавливало у людей нормальное состояние. Но отсутствие легких аэроионов имеет место и в переполненном людьми помещении, где развивается ряд приводимых Ш. Кимура и всем хорошо известных симптомов общего недомогания.

Таким образом, опыты Ш. Кимура дают лишь неполное решение поставленной задачи. С помощью своей методики Ш. Кимура мог лишь отчасти лишить воздух аэроионов, но не мог полностью его дезионизировать. Электростатическое улавливание аэроионов для точных опытов такого рода непригодно. Такой фактор, как потенциал на сетках, мог резко исказить результаты. В лучшем случае можно говорить только о приближенных или только ориентировочных результатах.

Для дальнейшего развития исследований в этом направлении мы наметили серию работ по изучению влияния на животный организм аэроионов отрицательной полярности в условиях предельного кислородного голодания.

Для этих опытов автором книги была смонтирована специальная установка (рис. 72), состоящая из двух стеклянных колпаков. Вставленные в пазы деревянных подставок они герметизированы пчелиным воском. Через дно каждого колпака проходила стеклянная трубка, соединяющаяся с трубкой соседней камеры.

Общий вывод присоединялся к отсасывающему насосу, который позволял разряжать воздух под колпаком до момента гибели животных. В верхней части одного из стеклянных колпаков впаивалась короткая металлическая проволока, заканчивающая ся металлической сферой — аэроионизатором с большим числом острий (из расчета 500 острий на 1 м ). При подведении извне к шару высокого потенциала (от 35 до 45 кВ) внутри колпака возбуждалась ионизация воздуха отрицательной полярности. Положительный полюс трансформатора заземлялся. Химические анализы, произведенные во время действия аэроионизатора, не обнаружили озона. Что же касается окислов (оксидов) азота, то их количество оказалось равным 1,5-10"   мг/л, т.е. в 330 раз меньше

допустимой концентрации. Температура окружающего воздуха за время опытов колебалась от 16 до 18 С Образующаяся при дыхании мышей углекислота отсасывалась из камеры вместе с воздухом.

По мере уменьшения давления поведение животных изменялось. Прежде всего было отмечено усиленное двигательное беспокойство животных, повышенная моторика, которая длилась недолго и вскоре сменялась вялостью. Животные присмирели, сидели на одном месте без движения. При дальнейшем разрежении снова стали появляться признаки двигательного беспокойства. Мыши нюхали воздух, поворачивали голову, иногда перебегали с места на место, появилась заметная одышка и неправильное дыхание. В двух случаях в этот период наблюдалась диаррея. Наконец, при непрекращающейся одышке животные впадали в сонливость и коматозное состояние и при дальнейшем разрежении воздуха погибали от асфикции В течение 2 ч постепенного разрежения воздуха можно было наблюдать картину перехода животных от состояния некоторой эйфории к смерти.

Однако достаточно было включить в момент наступления асфикции электроэфф-лювиальный аэроионизатор, т.е. возбудить униполярную ионизацию отрицательного знака оставшихся молекул воздуха (кислорода), как состояние животных изменялось, и животные, несмотря на предельное кислородное голодание, продолжали еще жить некоторое время, тогда как под соседним колпаком с равной степенью разреженности воздуха животные лежали на боку совершенно неподвижно (табл. 51).

Средняя продолжительность жизни белых мышей, подвергнутых воздействию аэроионов отрицательной полярности, возросла до 3,6 мин.

Известно, что при 3% кислорода парциальное давление в альвеолярном воздухе не обеспечивает перехода молекул кислорода в кровь путем диффузии, а следовательно, не происходит и насыщения кислородом гемоглобина. И тем не менее экспериментальный факт говорит о возможности кратковременного продления жизни животных, если ионизировать часть оставшихся молекул кислорода воздуха, придав им отрицательную полярность. Опыты показывают также, что с увеличением концентрации аэроионов продолжительность жизни животных несколько возрастает.

Через 7 лет Д.А. Лапицкий осуществил другой вариант этого исследования. Он сделал попытку выяснить, в какой мере можно продлить жизнь животных в небольшой герметически замкнутой камере с помощью аэроионов отрицательной полярности. Он, исходя из опи санных выше экспериментов, считал, что ионизированные молекулы кислорода могут оказать более сильное окисляющее действие, чем неионизированные. Он ожидал, что ограниченного запаса кислорода в камере будет достаточно, чтобы при условии его ионизации несколько продлить жизнь животных или оживить тех их них, которые уже впали в состояние а фикции.

Для своих опытов Д.А. Лапицкий соорудил герметическую камеру со стеклянными стенками объемом 380 л воздуха. Камера была снабжена электроэффлювиальной уста новкой, которая позволила генерировать аэроионы отрицательной полярности в количестве около 8-10   в 1 см . Каждый опыт длился от 1 до 4 сут, на этот срок камера снабжалась запасом воды и пищи (овес, сухари) для питания 30 мышей.

Д.А. Лапицкий так описывает результаты своих опытов: "Животные, уже близкие к смерти от задушения, лежавшие неподвижно с редким и неправильным дыханием, тотчас же после включения аэроионизатора временно оправлялись: садились, нюхали воздух, принимались бегать по камере, причем дыхание у них вновь учащалось. Выключение аэроионизатора вновь приводило мышей в состояние асфикции; вторичное включение опять поднимало их на ноги. В некоторых случаях пуск в ход аэроионизатора вызывал у животных сильнейшее возбуждение: они начинали быстро бегать по камере, падали и погибали в судорогах".

В другой серии опытов ДГ-А. Лапицкий имел в виду увеличить продолжительность выживания мышей в герметической камере при периодическом включении аэроионизатора в течение всего опыта. Эти опыты также дали положительные результаты. О них Д.А. Лапицкий сообщает следующее: "Периодическое включение аэроионизатора с самого начала опыта и в дальнейшем его течении, каждый час по 10—15 мин, способствует увеличению продолжительности выживания животных в герметически замкнутой камере".

Изложенные выше исследования привели к результатам, состоящим в противоречии с общепринятыми до этого времени понятиями о роли кислорода в механизме дыхания и окисления Со времени Лавуазье в науке укоренилось мнение о том, что молекулярного кислорода вполне достаточно для приведения в действие всех сложных механиз мов дыхания и окисления. Опыты автора показывают, что молекулярного кислорода воздуха для длительного поддержания жизни недостаточно и что для этого известная часть молекул вдыхаемого кислорода обязательно должна быть ионизирована.

В литературе имеется указание о том, что искусственно приготовленный воздух путем механической смеси азота и кислорода в пропор циях, свойственных атмосферному воздуху, не поддерживает жизни животных, которые погибают в таком воздухе через несколько часов (по Е.П. Головину и М.А. Головиной).

Нам неизвестны многие механизмы физиологического действия аэроионов. Но каковы бы они ни были, по-видимому, необходимо признать, что отрицательные ионы кислорода атмосферного воздуха являются обязательными для живого организма факторами внешней среды, без которых невозможно длительное сохранение высокоорганизованной жизни.