גידול אוכלוסיה ואספקת מזון.אחד המרכיבים החשובים ביותר של תמיכת חיי אדם הוא ייצור וצריכה של מזון. ההיסטוריה של התפתחות ייצור המזון קשורה להופעתה חַקלָאוּת, שסימניו הראשונים הופיעו לפני כ-12 אלף שנה. באותו זמן, אוכלוסיית כדור הארץ הייתה כ-15 מיליון איש. בתחילת הכרונולוגיה החדשה, היו כ-250 מיליון איש. עד 1650, האוכלוסייה הוכפלה והגיעה ל-500 מיליון. ההכפלה הבאה (גידול ל-310
1 מיליארד) קרה כ-200 שנים מאוחר יותר (עד 1850). בשנת 1999 גדלה אוכלוסיית כדור הארץ ל-6 מיליארד. לפי מומחי האו"ם, עד שנת 2050 זה יהיה יותר מ-10 מיליארד אנשים (איור 7.11).
מחסור במזון הוא אחד הגורמים למוות בטרם עת של אנשים. אז בשנת 1983 מתו מרעב כ-20 מיליון בני אדם - כמעט 0.5% מאוכלוסיית העולם, וכ-500 מיליון נוספים סבלו קשות מתת תזונה. עד סוף המאה הקודמת, מספר האנשים על סף רעב עלה על 650 מיליון. כל זה מעיד כי אספקת האוכל לאוכלוסייה היא הבעיה החשובה ביותר של האנושות המודרנית. זה נוגע לא רק לאלה שרעבים ומתת-תזונה והפחות מסוגלים לפתור אותה, אלא גם, במידה רבה, לאלה שיכולים להציע דרכים רציונליות לפתור אותה, בהתבסס על ההישגים המדעיים האחרונים.
ברור שלא ניתן להגדיל משמעותית את ייצור המזון רק באמצעות פיתוח קרקעות חדשות. ברוב המדינות
כל האדמה המתאימה לחקלאות כבר מעובדת. במדינות מתפתחות מאוכלסות בצפיפות, הרחבת שטחי העיבוד דורשת השקעות גדולות וקשורה לחוסר איזון במערכות אקולוגיות. לכן, ניתן להגדיל את משאבי המזון על ידי שיפור טכנולוגיית הייצור, שימור חומרי הזנה בקרקע, אספקת מים לאדמות שלחין, שיפור איכות אחסון המזון וכו'. הישגים מודרניים במדעי הטבע, ובעיקר באגרוכימיה וביוכימיה, מאפשרים לשלוט בתהליכים ביוכימיים מורכבים ברמה המולקולרית בהשתתפות דשנים מינרליים ואורגניים, הורמוני גדילה, פרומונים, חומרים תזונתיים, מגנים וחומרים נוספים המגבירים את התפוקה. יחד עם זאת, כל אמצעי - כימי או ביולוגי - לא אמור להוביל להפרה של האיזון הטבעי ולזיהום הסביבתי.
הגברת פוריות הקרקע.כךעוד מתקופתו של אחד ממייסדי האגרוכימיה, הכימאי הגרמני יוסטוס ליביג (1803-1873), ידוע שדשנים מינרליים המכילים חומרים לא אורגניים: חנקן, זרחן, אשלגן וסידן נחוצים לצמיחת והתפתחות הצמחים. הם אינם ניתנים להחלפה, לא ניתן להחליף אותם בחומרים אחרים. מסוף המאה ה-19 הייצור של דשני אשלג וזרחן התפתח במהירות יחסית. בשנת 1975, למשל, הופקו כ-24 מיליון טונות של דשני אשלג (K 2 O). עד סוף המאה העשרים. הנפח השנתי שלהם הוכפל. על כל דונם אדמת שדה מורחים בממוצע כ-100 ק"ג דשני אשלג. למרות העובדה שזרחן כלול באדמה (כ-20 טון דשן זרחן במונחים של P 2 O 5 מפוזרים בשכבת אדמה חקלאית בעובי 40 ס"מ על שטח של 1 דונם), הוא מגיע לאט מאוד צמחים, וסוגים מסוימים של קרקעות זקוקים לדשני זרחן. ב-1975 יוצרו כ-30 מיליון טון מהם ברחבי העולם.
יש צורך בדשני חנקן כדי להגדיל את התשואה של צמחים תרבותיים רבים. הייצור שלהם כולל סינתזה של אמוניה NH 3 ומבוסס על קשירת חנקן אטמוספרי. בשנת 1917 הופק מיכל האמוניה הראשון. בשנת 1975, היקף הייצור העולמי של דשני חנקן הסתכם בלמעלה מ-45 מיליון טון, ובשנת 2000 - פי שניים בערך. עם כל קילוגרם של דשני חנקן המיושמים לכל דונם של אדמה, התשואה של גידולי דגן עולה ב-8-11 ק"ג, תפוחי אדמה - ב-90 ק"ג, עשבים מספוא - ב-100 ק"ג.
בערך מאמצע המאה ה-20. מיקרו-אלמנטים נכנסו לשדה הראייה של האגרוכימאים: בורון, נחושת, מנגן, מוליבדן, אבץ וכו' הצורך בהם אינו גדול - רק כמה מאות גרם ל-1 דונם, אך בלעדיהם התשואה מופחתת משמעותית. מאז 1970, הוקם ייצור של דשנים מורכבים המכילים את כל המיקרו-אלמנטים הדרושים לצמחים. 312
לאחרונה, עיתוי יישום הדשן והמינונים שלהם נקבעו באופן אמפירי, מה שלא תמיד היה יעיל ורציונלי. לאחרונה הוכנסה גישה מדעית-טבעית - מינוני הדשנים המיושמים על הקרקע ועיתוי היישום שלהם מחושבים לפי ניתוח ביוכימיאדמה ובהתחשב בפרטים של היבול התרבותי, מזג האוויר ותנאי האקלים וכו'. הושגו תוצאות טובות בגידול צמחים בתנאי חממה על הידרופוניקה עם אספקה אוטומטית של תערובות תזונה נוזליות, מינון ובקרת טמפרטורה. בתנאים מלאכותיים כאלה, למשל, קוטפים לפחות שישה יבולים של עגבניות בשנה, והיבול הוא כ-400 ק"ג של ירקות ל-1 מ"ר.
התקשורת טוענת לעתים באופן בלתי סביר על הסכנה לבריאות האדם של מוצרים שגדלו עם שימוש בדשנים כימיים מינרליים. עם זאת, טענה זו אינה יכולה להיחשב מוכחת. להיפך, הכמות האופטימלית של דשנים מינרליים תורמת לעלייה משמעותית בתפוקה. יחד עם זאת, הפרה של כללים אגרוכימיים המסדירים את המינונים ותזמון היישום של דשנים מינרליים מובילה להצטברות יתר שלהם בקרקע ולחדירה למקורות מים, אשר כתוצאה מכך מחמירה את פוריות הקרקע ומזהמת את גופי המים.
נכון לעכשיו, התשואה של צמחים תרבותיים גדל עםהשימוש בדשנים מינרליים עולה בממוצע בשליש. עם זאת, הייצור של דשנים במדינות שונות משתנה מאוד. כמעט 80 - 90% מכלל הדשנים המינרליים מיוצרים ונצרכים באירופה, יפן וצפון אמריקה.
קיבוע חנקן.דשני חנקן אמוניה מסונתזים מחנקן אוויר ומימן בטמפרטורה של 500 מעלות צלזיוס ובלחץ של 300 אטמוספירות בנוכחות זרז (ברזל משולב עם מתכת אלקלית). הם צורכים מספר גדול שלאֵנֶרְגִיָה. וזה אומר שחנקן באוויר הופך למוצר שימושי והכרחי בעלות גבוהה. לכן, מזה זמן רב יש חיפוש אחר דרכים יעילות יותר להעשיר את הקרקע בחנקן.
במהלך הגידול, צמחים רבים סופגים חנקן בעיקר מהאדמה, ושנים רבות של מחזור יבולים תורמות להתחדשותו. יחד עם זאת, חלק מהצמחים בעצמם מסוגלים להמיר את החנקן היסודי של האוויר לתרכובות הנחוצות להם. מה המנגנון של טרנספורמציה כזו? תצפיות הראו כי בתהליך זה מעורבים חיידקים ואצות, ומפחיתים חנקן אטמוספרי לאמוניה. מתרחש תהליך טבעי חשוב קיבוע חנקן.החנקן הקבוע הופך לאחר מכן על ידי צמחים לחומצות אמינו, חלבונים ותרכובות אורגניות אחרות. צמחים ממשפחת הקטניות (פולי סויה, אספסת ועוד) מקבעים חנקן בעזרת חיידקי שורש, חיים
צומחים על השורשים שלהם. כ-170 זנים של לא קטניות מסוגלים גם לקבע חנקן. מקבעי חנקן טבעיים הם כמה חיידקים חיים חופשיים ואצות כחולות ירוקות.
כתוצאה ממחקרים ביוכימיים, הוכח כי אנזים הנקרא ניטרוגנאז מעורב בקיבוע החנקן. שיטות ניקוי שפותחו במיוחד ומחקרים ספקטרוסקופיים אפשרו להבהיר את מנגנון קיבוע החנקן בפעולת האנזים ניטרוגנאז (איור 7.12). ייתכן שבעתיד הקרוב בעיית קיבוע החנקן על פי עקרון חיידקי הגושים תיפתר בהצלחה בתנאים מלאכותיים בקנה מידה גדול.
נכון לעכשיו, תחום חשוב נוסף של מחקר קיבוע חנקן מפותח, תוך התחשבות בטבע הגנטי של צמחים. שימוש בטכנולוגיות גנטיות ופיתוח שיטות חדשות לניטור ובקרה של התפתחות והזדקנות צמחים יתרמו לחשיפה מלאה יותר של מנגנון קיבוע החנקן וליצירת זנים המקבעים חנקן ביעילות. משימה חשובה מאוד היא להרחיב את היכולת הטבעית לקבע חנקן לצמחים תרבותיים רבים, כלומר. לגרום להם להפרות עצמית.
תפקידם של חלבונים בתזונה.הבסיס של חומרים מזינים הם חלבונים, שומנים ופחמימות. אם ניתן להגביל את תכולת הפחמימות והשומנים במזון - נושאי אנרגיה - אז זה לא מקובל עבור חלבונים: הם נחוצים להתחדשות מתמדת של איברים וצמיחת הגוף. מחסור בחלבון מוביל לדלדול הגוף. נדרש עבור 314
תפקוד תקין של גוף האדם, הקצב היומי של צריכת חלבון למבוגרים הוא עד 1 גרם, ולילדים 2-3 גרם לכל קילוגרם משקל גוף. צריכת חלבון יומית למבוגרים היא 60-100 גרם. עם זאת, נורמות אלה המומלצות על ידי מומחים לא תמיד מתקיימות. לדוגמה, אם במדינות מתועשות לנפש ליום יש 85-95 גרם חלבונים, הרי שבמדינות לא מפותחות - 50 גרם. הצורך של האוכלוסייה בחלבונים גדל כל הזמן (איור 7.13). יותר מ-60% מהחלבונים הנצרכים הם ממקור צמחי. זרעים של צמחים תרבותיים: חיטה, אורז, תירס, פולי סויה וכו' - נבדלים בתכולה גבוהה של חלבונים (9 - 20%).
מתוך 20 חומצות האמינו של חלבונים הנחוצות לחיי גוף האדם, רק 12 מסונתזות על ידי הגוף עצמו. השאר, כולל ליזין, מתיונין ואחרים, חייבים להיות מסופקים עם מזון, ותכולתם ברוב מוצרים צמחייםנמוך יחסית. יחד עם זאת, ההרכב הכימי של חלבונים מן החי דומה לחלבוני גוף האדם, ואת הצורך בכמה חומצות אמינו קל יותר לספק באמצעות מזון בשרי. במבט ראשון, זה אולי נראה כי הבעיה של ייצור חלבון יכול להיות
ניתן לפתור בקלות על ידי הגדלת הייצור של מוצרי בעלי חיים. עם זאת, הבעיה היא הרבה יותר מורכבת: לצמיחה של בעלי חיים נדרשת כמות עצומה של חלבונים יקרי ערך.
מאגרים גדולים של חלבונים מרוכזים בעלי הצמח. עם זאת, הפקת חלבונים מהם דורשת אנרגיה רבה. כדי להגביר את הפעילות הביולוגית, חומצות אמינו חסרות מוכנסות לחלבונים צמחיים. לדוגמה, הוספת 0.4% ליזין לקמח חיטה מגבירה את הפעילות הביולוגית שלו ביותר מ-50%. כתוצאה מפעולה גנטית ניתן היה להעלות את תכולת הליזין בחלבון התירס והחיטה מ-2 ל- 4%. קמח סויה מועשר במתיונין משמש בגידול עופות וחזירים, המכיל תכולת חלבון גבוהה יחסית.
בעשורים האחרונים ניתנה תשומת לב רבה לפיתוח וייצור ביומסת מזון עם תוכן נהדרחלבונים. אמצעי ביוטכנולוגיה מודרניים מאפשרים לייצר חומרי חלבון מלאכותיים מפסולת עץ, נפט ומוצריו וכן מגז טבעי. חומרים מזינים חלבונים מלאכותיים נמצאים בשימוש נרחב בגידול בעלי חיים. השיטות שפותחו לאחרונה יחסית של טכנולוגיית גנים מעלה את התהליך הביוטכנולוגי של ייצור מוצרי החלבון היקרים ביותר.
אחד התחומים החשובים של המיקרוביולוגיה המודרנית קשור לעלייה בתזונה ובטעימות המזון. אוכל הוא לא רק אמצעי לחיי אדם נורמליים, אלא גם מקור להנאה. עם זאת, הרצון לחוות הנאה מוביל לרוב לאכילת יתר. לדברי מומחים, במדינות מפותחות רבות, כ-20% מהגברים ו-40% מאוכלוסיית הנשים אוכלים הרבה יותר ממה שהגוף צריך. נקבע כי צריכה אנושית רגילה של סוכר בשנה לא תעלה על 18 ק"ג, בעוד שבמדינות מסוימות נתון זה מגיע ל-60 ק"ג. צריכה מופרזת של סוכר או מזונות אחרים פוגעת בבריאות האדם ולרוב מובילה להשמנה. יש לקוות שמיקרוביולוגים יציעו אמצעים יעילים להגבלת הצריכה המוגזמת של מזונות טעימים ועתירי קלוריות.
סיכויים להגדלת משאבי המזון.דרכים מסורתיות להגדלת משאבי המזון מבוססות על שיפור הטכנולוגיה של ייצור ואחסון מזון. בתהליך הייצור יש צורך קודם כל לשחזר את הרכב ומבנה הקרקע על מנת לשמור על פוריותה. בכל שלבי ייצור ואחסון המזון תפקיד חשובלשחק בידע מדעי טבעי, שכן הם מאפשרים לנו להבין את טבעם של מיקרו-תהליכים במערכות חיות, כדי ללמוד את ההשפעה עליהם חומרים שוניםתורם לגידול במזון 316
אֶמְצָעִי. חומרים אלה כוללים הורמונים, פרומונים, מגן וחומרי הזנה. הם מעבדים פעולה אקטיביתעל חיות בית, צמחים תרבותיים והמזיקים הטבעיים שלהם.
בייצור תוצרת חקלאית ישנה חשיבות רבה להדברה יעילה. בעבר הקרוב, ההתמקדות הייתה במציאת חומרים כימייםלהרוג חרקים מזיקים. עם זאת, השימוש ההמוני שלהם מוביל להפרה של האיזון הטבעי ולזיהום הסביבה. שנים רבות של ניסיון הוכיח כי רציונלי יותר לשלוט בהשפעה של חרקים מזיקים, ולא להדביר אותם לחלוטין. כתוצאה מחקר התהליכים הביוכימיים באורגניזמים עצמם, ניתן היה להגביל את הנזק הנגרם על ידי מזיקים באמצעים בטוחים לטבע גם בשימוש ארוך טווח בהם.
מכיוון שהגידול במשאבי המזון תלוי בסופו של דבר בצמיחת הצמחים, לפוטוסינתזה תפקיד מרכזי בייצור מזון. פוטוסינתזההוא התהליך הטבעי החשוב ביותר שבו צמחים ירוקים, אצות וחיידקים פוטוסינתטיים משתמשים באנרגיה סולארית כדי לעורר תגובה כימיתהמרה של פחמן דו חמצני ומים לתרכובות אורגניות עם שחרור בו זמנית של חמצן מולקולרי. במהלך הפוטוסינתזה, הכלורופיל הכלול בכלורופלסטים צמחיים סופג אנרגיית אור וממיר אותה לאנרגיה של קשרים כימיים של תרכובות אורגניות. כלורופילבעל מבנה מורכב של תרכובת מחזורית המכילה אטום מגנזיום. אחד מהזנים של מבנה הכלורופיל מוצג באיור. 7.14.
חקר הפוטוסינתזה מתחיל בשנת 1630, כאשר חוקר הטבע ההולנדי המפורסם יאן הלמונט (1579-1644) הוכיח שצמחים משיגים חומרים מזינים
אוויר. הניסוי שביצע המדען הוא די פשוט. לאחר שקלול האדמה בעציץ, הוא נטע בה נצר ערבה. לאחר חמש שנים הוא שקל את האדמה ואת הצמח. מסת הערבה התבררה כגדולה פי כמה מהמקורית, ומסת כדור הארץ השתנתה באופן לא משמעותי. הרבה יותר מאוחר, ב-1771, הגיע הכימאי האנגלי ג'וזף פריסטלי (1733-1804) למסקנה חשובה נוספת: צמחים מטהרים את האוויר והופכים אותו לנשימה. מסקנה כזו נבעה מהניסוי שלו עם עכבר שהונח מתחת
מכסה מטרי. משך חייה גדל במידה ניכרת אם היה צמח מתחת לכובע באותו זמן. בתהליך מחקר נוסף התברר שצמחים פולטים חמצן, הכרחי לחייהם של אורגניזמים רבים. ג'יי פריסטלי ידוע גם כמדען שגילה חמצן לראשונה ב-1774.
ניתן להתייחס לתאי צמחים כמפעלים כימיים המייצרים תרכובות פחמימנים במהלך הפוטוסינתזה, המהוות את הבסיס לצמחים. הוכח כי האנרגיה הנדרשת לפוטוסינתזה מסופקת על ידי קרינה באזורים האדומים והסמוכים לאינפרא אדום של ספקטרום השמש בכשני שליש. בנוסף, פוטוסינתזה כרוכה באינטראקציה של מולקולות כלורופיל רבות. במקרה זה, ההנחה היא שמרכז הפוטו-ריאקציה הוא שתי טבעות כלורופיל מקבילות המוחזקות במרחק קרוב זו מזו על ידי קשרי מימן בין קבוצות חומצות אמינו. כל המידע הזה חשוב מאוד להבנת מהות הפוטוסינתזה. שכפול של פוטוסינתזה בתנאי מעבדה יהיה ההישג הגדול ביותר של מדעי הטבע.
פוטוסינתזה היא המקור החשוב ביותר לא רק למשאבי מזון, אלא גם לאנרגיה. כתוצאה מהמרה של חומרים צמחיים אורגניים, אתה יכול לקבל כמות עצומה של אנרגיה. הודות לפוטוסינתזה, האוויר מטוהר מפחמן דו חמצני, שהופך לחומרים אורגניים בעלי ערך רב.
אמצעים לשמירה על הבריאות. תרופות מ מחלות שונותהיו בשימוש מאז ימי קדם, אבל רק ב-100 השנים האחרונות, הודות להתפתחות הביוכימיה והמיקרוביולוגיה, יותר מ-95% מסוגי התרופות סונתזו. יעילות הטיפול נקבעת במידה רבה על ידי זמינות התרופות. הודות לתרופות יעילות, המגיפה הודחה, עלו סיכויים לריפוי למחלות זיהומיות רבות, תמותת התינוקות ירדה בחדות וכו'.
לאחרונה פותחו שיטות חדשות לסינתזה של תרכובות פעילות פרמקולוגית, ועל בסיסן התקבלו תרופות יעילות חדשות המווסתות את פעילות האנזימים והקולטנים. משתתף ברוב טרנספורמציות כימיותהמתרחש באורגניזמים חיים, אנזימים פועלים באמצעות מתווכים כימיים הנקראים הורמוניםו מתווכים.הם מווסתים טרנספורמציות כימיות וכתוצאה מכך שולטים בתהליכי החיים החשובים ביותר - התכווצות שרירים, שחרור אדרנלין וכו'. חומר המדכא את פעילותו של אנזים נקרא שלו מעכב.מעכבי האנזים שפותחו יעילים מאוד בטיפול ביתר לחץ דם, טרשת עורקים, אסטמה ומחלות נוספות. 318
קולטנים- מקרומולקולות שמתניעות תהליכים ביולוגיים. כאשר הם מופעלים על ידי הורמונים מתאימים, הם מזהים וקושרים מולקולות פעילות ביולוגית שנכנסו לאינטראקציה קטליטית ורגולטורית. ישנם שני סוגים של חומרים המקיימים אינטראקציה עם קולטנים: אגוניסטים ואנטגוניסטים. אגוניסטים גורמים לתגובה ביולוגית, ואנטגוניסטים חוסמים אותה. סוכנים מסוימים יכולים להיקשר בו זמנית לקולטנים שונים, ולכן, להשתתף בתהליכים ביולוגיים שונים. לדוגמה, היסטמין, על ידי קישור לקולטן H1, גורם לתגובות אלרגיות ובאמצעות הפעלת קולטן H2, מקדם את שחרור מיץ הקיבה. עודף מיץ קיבה מגרה את דפנות הקיבה ומוביל לכיבים. התרופה סימטידין היא אנטגוניסט ספציפי לקולטן H2 המדכא את הפרשת מיץ הקיבה. נוראפינפרין הוא סוכן כימי של מערכת העצבים. הוא שולט בשחרור אדרנלין ונקשר לארבעה סוגי קולטנים האחראים על תהליכים ביולוגיים שונים. תרכובות אנטגוניסטים יעילות בטיפול במחלות לב וכלי דם, סרטן, הפרעות במערכת העצבים המרכזית והאנדוקרינית.
בשנות ה-30 של המאה העשרים. תרכובות אורגניות מסוימות נמצאו כמסרטנות בחיות ניסוי. כיום מאמינים שמספר תרכובות טבעיות וסינטטיות המצויות בסביבה עשויות לתרום להופעת סרטן. חומרים מסרטנים כימיים שונים יוצרים קשרים קוולנטיים עם מקרומולקולות תאיות (חלבונים, RNA, DNA), מה שמוביל לסרטן. במקרה זה, מתרחש ניוון ממאיר של תאים, אשר קשור לשינוי במבנה ה-DNA. התגלו יותר ממאה גנים שהמוטציות שלהם תורמות להפיכת תא תקין לגידול - אלו הם אונקוגנים וגנים מדכאי גידול. נכון להיום, כימאים אורגניים מסוגלים לקבוע את רצף הנוקלאוטידים בגן נורמלי ובאונקוגן, וכן את רצף חומצות האמינו בחלבונים המקודדים על ידי גנים אלו, המהווה שלב חשוב מאוד בפיתוח טיפולים טיפוליים.
בתחילה, סוגי הסרטן טופלו ברעלים המסונתזים מחומרים טבעיים. לאחרונה, רבים חדשים וקליניים תרופות יעילותמבודד ממיקרואורגניזמים. חלקם מקיימים אינטראקציה עם ה-DNA של התאים המושפעים, ופולשים לגדילי ה-DNA הסליליים. חומרים נוגדי סרטן הנפוצים, הידועים כאנטי-מטבוליטים, דומים מבחינה מבנית לתרכובות המפריעות לחילוף חומרים טבעיים.
מחלות דלקתיות רבות נגרמות על ידי הפרעה במערכת החיסון. מערכת החיסון נוגד מחלות של האיבר
nism ופלישה של חומרים זרים לתוכו. עד היום הוקמו אנזימים וחלבונים אחרים המקבעים גופים זרים ומתאמים את תגובת הגוף. תאי פלזמה המיוצרים על ידי תאי דם לבנים מפרישים לדם נוגדנים המנטרלים חומרים זרים שעלולים לגרום למחלה. למרות שהטבע הכימי של מולקולות הנוגדנים ידוע, טרם פותחו טיפולים יעילים למחלה המתקדמת, תסמונת הכשל החיסוני הנרכש (AIDS).
מערכת החיסון משמשת לביוסינתזה של נוגדנים (אנטיגנים) - חלבונים מגנים לנטרול מולקולות זרות. רצף מסוים של חומצות אמינו של שרשרת החלבון קובע את הסלקטיביות של אנזימים. היווצרות המרכזים הפעילים של האנזים והמבנה שלהם נקבעים במידה רבה על ידי פעולת הנוגדן הניתן. יותר מ-100 נוגדנים קטליטיים שימשו בהצלחה לתגובות אנזימטיות. מומחים מאמינים כי נוגדנים קטליטיים שייכים לדור חדש של ביו-זרזים.
רדיונוקלידים ומתכות כבדות מהווים סכנה חמורה לבריאות האדם. הם מוכלים בפסולת של מפעלים, פליטות לאטמוספירה ואגזוזים מכלי רכב, מזהמים קרקע ומים, מצטברים בתאים חיים של צמחים ובעלי חיים, ומשם הם נכנסים לגוף האדם עם מזון (איור 7.15). עם זרם הדם, הם נישאים בכל הגוף, מפעילים עליו השפעה מזיקה. לפיכך, מתכות כבדות מאטות את הגדילה וההתפתחות הנפשית של ילדים,
לגרום למחלות של מערכת העצבים, הכליות והכבד. רדיונוקלידים גורמים נזק לחומר התורשתי, חסינות מופחתת וסרטן.
לאחר התאונה על תחנת הכוח הגרעינית בצ'רנובילהחיפוש אחר תרופות שמנקות את גוף האדם מאטומים רדיואקטיביים התגבר. המשימה הייתה לפתח תרופות המסוגלות ליצור תרכובות חזקות עם איזוטופים רדיואקטיביים, אשר לאחר מכן מופרשות בקלות מהגוף. אחת התרופות הללו, כדלקמן ממקור העיתונות התקופתית, נמצאה באלגינטים - תוצרי עיבוד של אצות ים חומות, המטהרות את מי האוקיינוס ממתכות כבדות, עודפי מלחים ואיזוטופים רדיואקטיביים. מסונתזת בארצנו, התרופה Algisorb מסוגלת לנקות את גוף האדם מאיזוטופים רדיואקטיביים מבלי להפריע לחילוף החומרים, מבלי לגרום תגובות אלרגיותמבלי להשפיע על התורשה.
7.11. הארכת חיים של האורגניזם
מידע כללי. הזדקנות של כל אורגניזם, כולל גוף האדם, נתפסת לרוב כתהליך טבעי ובלתי נמנע. תוחלת החיים הממוצעת של אדם היא 55-85 שנים, ובמדינות מפותחות - כ-70. אדם יכול לחיות 100 שנים או יותר, ומקרים כאלה אינם נדירים, למשל, בכפרי הקווקז ההררי. המשמעות היא שהפוטנציאל לחיים ארוכי טווח טרם מוצה. בעיית הארכת חיי האורגניזם עדיין רלוונטית עד היום, וגרונטולוגים, רופאים, ביוכימאים, פסיכולוגים ומדענים אחרים ממדינות רבות עוסקים בפתרונה.
ההנחה היא שתהליך ההזדקנות נובע מהפרה של תגובות אנזימטיות הנגרמות על ידי סטיות שונות במערכת ההורמונלית של הגוף. אמצעים רפואיים מודרניים מאפשרים לך להתאים את עבודת המערכת ההורמונלית, וכך נראה, לפתור בהצלחה את בעיית הארכת החיים. עם זאת, התברר שזה לא כל כך קל.
הניסויים השיטתיים הראשונים לזיהוי השפעתם של שונים
גורמים על תוחלת החיים בוצעו בניסוי
זופילה ודפניה. נמצא שכאשר תכולת הפיתה מוגבלת
קלוריות במזון איכותי ומגוון לאורך זמן
תוחלת החיים שלהם עולה פי 3-3.5. עם מינון מדויק
kov במזון, שהוא כ-14%, מכפיל את משך הזמן הממוצע
תוחלת חיים של חולדות. חומצות אמינו עוזרות להאריך חיים
(ציסטין), כמה ויטמינים, סטרואידים אנבוליים, חיוניים
לסינתזה של חלבונים בגוף וכו'.
21 - 3290 321
ניסויים תכליתיים בשימוש בתכשירים ביוכימיים שונים עוזרים לחשוף את האופי הפיזי-כימי והביולוגי של מנגנון ההזדקנות של הגוף, לסנתז תרופות המשפיעות באופן סלקטיבי על הגוף, כלומר. הארכת החיים של איברים בודדים: הכבד, הלב, המוח וכו'. התוצאה החשובה ביותר של ניסויים כאלה תהיה סינתזה של תרופה אנטי-אייג'ינג אוניברסלית.
אופי אנטרופי של ההזדקנות.מאז ימי קדם, מדענים מנסים לחשוף את מנגנון ההזדקנות ולמצוא דרכים למנוע זאת. עם זאת, עד עכשיו, הרבה נותר בגדר תעלומה, אם כי משהו התגלה לאחרונה.
לפעמים יש מאוד אנשים יוצאי דופן. הם יכולים להיות ללא שינה במשך זמן רב, לא להיחשף לווירוסים מסוכנים וכו'. עם זאת, אין אדם שאינו נתון להזדקנות. כולם יודעים שכל היצורים החיים מזדקנים ובסופו של דבר מתים, כלומר. הופך לצורה אחרת של חומר. אפילו חפצים בעלי טבע דומם מזדקנים, מתכלים והופכים לבלתי שמישים: מבנים, גשרים, מכוניות וכו'. זה אולי נראה מפתיע - המתכת גם מזדקנת. כל זה מצביע על כך שהזדקנות היא תהליך בלתי נמנע ובלתי הפיך המשותף לטבע החי והדומם כאחד.
בהתאם לחוק השני של התרמודינמיקה, כל תהליך אמיתי הוא בלתי הפיך ומלווה בעלייה באנטרופיה. אנטרופיה היא מדד של כאוס, אי סדר. המשמעות היא שכל תהליך טבעי אמיתי, כולל הזדקנות, מוביל לעלייה בכאוס. כתוצאה מההזדקנות, העבודה המסודרת המתואמת הדדית של מרכיבי מערכת חי מופרעת. במובן זה אפשר לדבר על האופי האנטרופי של ההזדקנות של אובייקטים של טבע חיים.
ההרס מתרחש מעצמו, ותהליכי ההתפתחות והיצירה דורשים הוצאת אנרגיה. כדי ליצור ולשמור על קיום יציב של כל מבנה מסודר, יש צורך בזרימת אנרגיה. אורגניזמים חיים שייכים למערכות תרמודינמיות פתוחות: צמחים סופגים אנרגיית שמש, וכתוצאה מכך נוצרים חומרים אורגניים, שבזמן צריכתם אורגניזמים מהחי מספקים לעצמם אנרגיה. יחד עם זאת, עצמים חיים נמצאים בשיווי משקל תרמודינמי עם הסביבה, ובכך מהווים מעין מקור לפיזור אנרגיה. בשלב מסוים של התפתחות, האנרגיה הנספגת במערכת פתוחה מובילה לסיבוך העצמי שלה, ובמקרים מסוימים לשיפור.
יוצרות מבנה מורכב יותר ויותר ומצטברות מידע, מערכות חיות שואפות למנוע פיזור בלתי הפיך של אנרגיה ובכך להתנגד לעלייה באנטרופיה לא רק בסביבתן, אלא גם ביקום בכללותו, כלומר. להתנגד להזדקנות. עימות כזה יכול להיות מיוצג כאחדות ומאבק נגד
הפכים, כלומר. כביטוי לחוק הדיאלקטי של הטבע, שנקבע על ידי התוכנית הגנטית, משוכפל שוב ושוב על ידי אורגניזם חי ומועבר לדורות הבאים.
מנגנון ההזדקנות ותוחלת החיים. יש חוסר דיוק מסוים באמירה "כל היצורים החיים נתונים להזדקנות". מה קורה כאשר תא חי או חיידק מתחלקים לשניים במהלך הרבייה? תא חייחד עם זאת, הוא אינו מזדקן ואינו מת, אלא מוליד תאים אחרים, שבתורם מתחלקים שוב וכו', כלומר. היא נשארת כמעט אלמוות. שאלת ההזדקנות של אורגניזמים חד-תאיים ותאים המתחלקים ברציפות, כגון תאי מין או גידולים, עדיין נותרה פתוחה. בסוף המאה ה- XIX. הזואולוג הגרמני אוגוסט וייסמן (1834-1914) הציע את הרעיון של אלמוות של חיידקים. מדענים רבים מסכימים עם זה היום, אחרים מפקפקים בזה. יחד עם זאת, שניהם מביאים טיעונים מסוימים.
באורגניזמים רב-תאיים, חלק ניכר מהתאים אינו יכול להתחלק כל הזמן - הם מבצעים פונקציות אחרות: הם מספקים תנועה, תזונה, שליטה בתהליכים שונים וכו'. הטבע פתר את הסתירות בין ההתמחות התפקודית של תאים לבין האלמוות שלהם על ידי חלוקת תאים לשני סוגים: סומטי ומיני. תאים סומטייםלתמוך בפעילות חיונית בגוף, ובחלוקות המיניות, מה שמבטיח את המשך הסוג. תאים סומטיים מזדקנים ומתים, בעוד שתאי מין הם כמעט נצחיים. קיומם של אורגניזמים רב-תאיים ענקיים ומורכבים המכילים תאים סומטיים רבים מכוון לשמירה על אלמוות של תאי נבט.
מהו מנגנון ההזדקנות של תאים סומטיים? נקבע שכל אחד מהם מסוגל להתחלק לא יותר מ-50 פעמים. ההזדקנות ההדרגתית של האורגניזם כולו נובעת מכך שהתאים הסומטיים שלו ממצים את מספר החלוקים שהוקצו להם, ולאחר מכן התאים מזדקנים ומתים. ישנם מקרים שבהם תאים סומטיים, המפרים כלל זה, מתחלקים ברציפות, משחזרים את העותקים שלהם. עם זאת, חלוקה כזו לא מובילה לשום דבר טוב - אחרי הכל, כך מופיע גידול בגוף, המוביל לעתים קרובות למוות של האורגניזם כולו.
כבר בתחילת המאה ה-20. פיזיולוגים הפנו את תשומת הלב לעובדה שיונקים גדולים חיים יותר מאשר קטנים. לדוגמה, עכבר חי 3.5 שנים, כלב - 20 שנים, פיל - 70. תלות זו הוסברה על ידי קצב חילוף חומרים שונה. סך ההוצאה האנרגטית הממוצעת ליחידת מסת גוף ביונקים שונים במהלך החיים זהה בקירוב - 200 קק"ל/גרם. כל מין מסוגל לצרוך רק כמות מסוימת של אנרגיה ולאחר שמיצה אותה הוא מת.
קצב חילוף החומרים וצריכת החמצן הכוללת תלויים
לשבת מגודל החיה. ככל שקצב חילוף החומרים גבוה יותר,
21* 323
ככל שתוחלת החיים קצרה יותר. משקל גוף נמוך וחילוף חומרים גבוה גורמים לתוחלת חיים קצרה. עם זאת, ישנם חריגים רבים לכלל פשוט זה. בפרט, סך עלויות האנרגיה ליחידת מסת גוף אנושיות גבוהות מאוד, ומשך חייו ארוך פי ארבעה ממה שצריך להיות עם חילוף חומרים המקביל לעלויות כאלה. כפי שהתברר יחסית לאחרונה, הסיבה נעוצה בגורם חשוב אחד שקובע את תוחלת החיים - הלחץ החלקי של החמצן. ריכוז החמצן באוויר הוא כ-21%. השינוי המוחשי שלה מוביל למוות של אורגניזמים חיים. העובדה שהמחסור בחמצן פוגע ביצורים חיים ידועה לרבים, אך מעטים יודעים על הסכנות שבעודף שלו. חמצן טהור הורג חיות מעבדה תוך מספר ימים, ובלחץ של 2-5 אטמוספירות, תקופה זו מצטמצמת לשעות ודקות.
כשלעצמה, מולקולת החמצן ותוצר ההפחתה המלאה שלה - מים - אינם רעילים. עם זאת, הפחתת החמצן מלווה ביצירת מוצרים מזיקים לתאים: רדיקל אניון סופראוקסיד, מי חמצן ורדיקל הידרוקסיל. הם נקראים מיני חמצן תגובתיים. כ-5% מהחמצן שצורך הגוף מושקע על היווצרותם. אנזימים מפחיתים את ההשפעה המזיקה של צורות פעילות על תאים. את התפקיד העיקרי ממלא האנזים סופראוקסיד דיסמוטאז, אשר הופך רדיקלי אניון סופראוקסיד למי חמצן וחמצן מולקולרי בלתי מזיק יותר. מי חמצן נהרס על ידי אנזימים אחרים - קטלאז ופרוקסידאזים.
התפקיד החיובי של מיני חמצן תגובתי ידוע גם הוא - הם מסוגלים להגן על הגוף מפני חיידקים ואפילו מכמה גידולים. אבל עדיין התוכן הגבוה שלהם מוביל להרס של תאים. תוצאות מחקרים עדכניים הראו כי קצב היווצרותם של מיני חמצן תגובתיים מואט על ידי פחמן דו חמצני הכלול בדם. המשמעות היא שפחמן דו חמצני נחוץ גם לפעילות החיונית של הגוף, המונעת הרס של תאים.
בירור מנגנון הנטרול של מיני חמצן תגובתי תרם להבנת כמה בעיות של רדיוביולוגיה, אונקולוגיה, אימונולוגיה וכו'. נולדה תיאוריית ההזדקנות של הרדיקלים החופשיים, לפיה שינויים הקשורים לגיל בתאים נגרמים מהצטברות של נזק בהם שנגרם על ידי רדיקלים חופשיים - שברי מולקולות עם אלקטרונים לא מזווגים שהגדילו את הפעילות הכימית. רדיקלים חופשיים יכולים להיווצר בתאים בהשפעת קרינה, חלקה כימית 324
תגובות ושינויי טמפרטורה. אבל עדיין, המקור העיקרי של רדיקלים חופשיים הוא הפחתת מולקולות החמצן.
הצטברות שינויים הקשורים לגיל בתאים תלויה ביחס בין שני תהליכים: יצירת רדיקלים חופשיים וניטרול שלהם בעזרת סופראוקסיד דיסמוטאז - "אנזים אנטי אייג'ינג". מספר הרדיקלים החופשיים הנוצרים בתא ככל הנראה עולה עם עלייה בצריכת החמצן או בקצב חילוף החומרים. ההנחה היא שתוחלת החיים של בעלי חיים ובני אדם תלויה ביחס בין פעילות סופראוקסיד דיסמוטאז לקצב חילוף החומרים. רמת פעילות גבוהה של "אנזים אנטי-אייג'ינג" מגינה על בני אדם וכמה בעלי חיים בעלי חילוף חומרים אינטנסיבי מפני הזדקנות מוקדמת.
לחפשכְּסָפִים נגד הזדקנות.הבנה חדשה של מנגנון ההזדקנות מאפשרת להסביר כמה עובדות המוכרות היטב לגרונטולוגים - מדענים החוקרים את בעיות ההזדקנות באורגניזמים חיים. לדוגמה, מדוע חיות הניזונות מתזונה דלת קלוריות אך מאוזנת חיות זמן רב יותר מאלה שניזונו בשפע? התשובה פשוטה – כי תזונה מוגבלת מפחיתה את עוצמת חילוף החומרים ובהתאם מאטה את הצטברות הנזק בתאים. תוחלת החיים הארוכה יותר של נשים (10 שנים בממוצע) קשורה לקצב חילוף חומרים נמוך יותר. תופעת אריכות הימים באזורים הרריים מוסברת גם בקצב חילוף החומרים הנמוך יותר של אנשים החיים בתנאים עם תכולת חמצן מופחתת.
תקופה שונה מוקצית לתאים בתוך גוף אדם אחד: ככל שיש יותר נוגדי חמצון בתאים, כך מידת הנזק שלהם על ידי מיני חמצן תגובתיים קטנה יותר, כך הם חיים יותר זמן. לכן, כמה תאי דם חיים במשך כמה שעות, בעוד שאחרים - במשך כמה שנים. תצפיות הראו ששינויים בגוף במהלך ההזדקנות הטבעית וחשיפה לקרינה דומים. התברר כי תחת פעולת הקרינה, מים מתפרקים עם היווצרות מיני חמצן תגובתיים הפוגעים בתאים.
תוצאות המחקרים האחרונים אפשרו לפתח אסטרטגיה למציאת תרופות אנטי-אייג'ינג. אז אפשר היה להגדיל את חייהם של חיות מעבדה פי אחד וחצי על ידי הכנסת נוגדי חמצון חזקים לתזונה שלהם. החדרת נוגדי חמצון כגון סופראוקסיד דיסמוטאז מגינה עליהם מפני ההשפעות הרעילות של החמצן ומגדילה את תוחלת חייהם. זה מעורר תקווה כי נוגדי חמצון יכולים לשמש כחומר אנטי אייג'ינג יעיל בבני אדם. הוכח כי מבין נוגדי החמצון הרבים המצויים במזונות ואיתם ניתן לשפר
הגנה על הגוף מפני הזדקנות ומחלות, ויטמינים A, C, E והיסוד קורט סלניום חשובים במיוחד.
במובן המודרני, תהליך ההזדקנות מתוכנת גנטית ולכן יש לפתור את בעיית הארכת חיי הגוף. אמצעים מודרנייםביולוגיה מולקולרית וטכנולוגיות גנים. ההנחה היא שההזדקנות נובעת מתרכובות רב-פונקציונליות בצורה של מוצרים מטבוליים, כגון חומצות מאלית, סוקסיניות ופומריות, כמו גם רדיקלים. בין שתי המולקולות של החומרים הללו נוצרים קשרי גישור, מה שמוביל להצטברות של חלבונים פגומים ליקוי תפקודיתאים, וכתוצאה מכך - להזדקנות הגוף. בתאים סומטיים, אנזימי תיקון (תיקון) DNA חווים חריגות מתפקוד תקין בתדירות גבוהה הרבה יותר מאשר בתאי נבט, ולכן נוירונים, תאי כבד, שריר לב וכו' נתונים בעיקר להזדקנות.
ככל שיותר סטיות בעבודת התאים ובגורמים הגורמים להן, כך תהליך ההזדקנות הולך מהר יותר. ידוע כי רדיקלים חופשיים מובילים לסטיות משמעותיות בעבודה של אנזימי תיקון. לכן, התפתחות מעכבי רדיקלים חופשיים היא אחד הכיוונים החשובים ביותר בפתרון הבעיה של הארכת חייו של אורגניזם. אבל עדיין הכי הרבה שיטה יעילהמניעת הזדקנות היא לתקן את התוכנית הטבועה בגנום של האורגניזם.
היחלשות הקשורה לגיל של הגוף נובעת מהידרדרות הביצועים של התאים המרכיבים אותו. מדוע פעילות התא פוחתת עם הגיל? מחקרים הראו כי טלומרים, מבנים כרומוזומליים מיוחדים הממוקמים בקצות כרומוזומי התא, פוחתים עם כל חלוקת תא. ירידה זו בטלומרים מובילה להזדקנות התאים. ניסוי שנערך בשנת 1997 בארה"ב ובקנדה על הארכה מלאכותית של טלומרים בתאים בַּמַבחֵנָהנתן תוצאה מדהימה: התאים רכשו את היכולת להתחלק פעמים רבות, תוך שמירה מוחלטת על תכונותיהם הרגילות. חשוב מאוד שהתאים, לאחר שרכשו פוטנציאל אלמוות, לא הפכו לסרטניים ולא יגרמו לגידולים. בשנים האחרונות התגלה אנזים תאי - טלומראז,תורם להצטברות קצוות הכרומוזומים - טלומרים, המתקצרים בהכרח עם לידת דורות תאים. היו דיווחים כי בגוף האדם, טלומרים כרומוזומים יכולים להתארך ללא השתתפות של טלומראז.
לפי מומחים, כיום חיים על פני הגלובוס כ-100,000 אנשים בני למעלה ממאה שנים. נערכים ניסויים תכליתיים, דנים בדעות והשערות שונות - כל זה מאפשר לטעון באופטימיות: אם לא הנוכחי, אז הדור הבא ינצל את הפירות של ניסויים קפדניים ומורכבים שיאריכו את חיים עד 100, 200 שנים ויותר. 326
7.12. היווצרות ה-NOOSPHERE
הופעתה של המחשבה המדעית בביוספרה בעתיד תשנה אותה בהכרח לחלוטין. בשילוב עם פעילות עבודה אנושית, המחשבה הופכת לכוח גיאולוגי שלא היה ידוע עד כה, המסוגל להפוך, יחד עם הביוספרה, את כל שכבת פני השטח של כדור הארץ. נושא המוח הארצי - האדם - בקצב הולך וגובר משפיע על הביוספרה, לוכד באופן פעיל את כל החלל שהוא תופס, משנה את מראה פני כדור הארץ. לדברי האקדמאי V.I. Vernadsky, השינוי של הביוספרה הוא בלתי נמנע ובלתי הפיך. נקודת מבט זו באה לידי ביטוי על ידו בתחילת שנות ה-30. והתקבל בספקנות על ידי הקהילה המדעית של אותן שנים. המדען קרא לביוספרה שעברה טרנספורמציה נואספירה.מתחת לנואספירה הוא לא הבין את "שכבת החשיבה" המבודדת מעל הביוספירה, אלא את מצבה החדש מבחינה איכותית. ידועים גם מעברים מוקדמים יותר של הביוספרה למצבים דומים, מלווים בארגון מחדש כמעט מלא שלה. אבל המעבר המודרני הוא משהו מיוחד, שאין דומה לו.
הניתוח שלו של תהליך הטרנספורמציה של הביוספרה לנואספירה V.I. ורנדסקי סיים בהכללות הבאות.
מהלך היצירתיות המדעית הוא הכוח שבאמצעותו
האדם משנה את הביוספרה. שינויים בביוספרה לאחר הופעת בני אדם בה
Loveka היא תופעה בלתי נמנעת המלווה את צמיחת המחשבה המדעית.
שינוי הביוספרה אינו תלוי ברצון האדם, הוא כן
hiino, כתהליך טבעי טבעי.
עבודה מדעיתהאנושות היא תהליך טבעי, מלווה
ניתן על ידי המעבר של הביוספרה למצב חדש, מסודר יותר
nie - הנואספירה.
מעבר כזה מבטא "חוק טבע". לכן, לאחר שהופיע
בביוספרה של הסוג הומו (אנושי) היא ההתחלה עידן חדשבהיסטוריה
כוכבי לכת.
האדם יכול להיחשב כפונקציה מסוימת של הביו
ספירות, במרחב-זמן המסוים שלה. על כל ביטוייה
האדם מהווה חלק טבעי מסוים מהביוספירה.
את פיצוץ המחשבה המדעית במאה ה-20 הכינו כל העבר
ביוספרה ובעל השורשים העמוקים ביותר במבנה שלה. הוא לא יכול להפסיק
להתפתל ולחזור. הביוספרה תעבור בהכרח, במוקדם או במאוחר
לתוך הנואספירה. ובהיסטוריה של העמים המאכלסים את הפלנטה, יהיה צורך
ניי לאירוע הזה, ולא אירועים הסותרים זאת.
מה ניתן לומר על המעבר של הביוספרה לנואספירה מנקודת המבט של תפיסת הפיתוח המודרנית? ראשית, תהליך הטרנספורמציה של הביוספרה הוא מציאות אובייקטיבית. כולנו חיים על כדור הארץ עדים ובמידה מסוימת משתתפים במעבר הזה.
תהליך ריצה, גם אם איננו מודעים לאופי המתרחש. תהליך הטרנספורמציה של הביוספרה לא התחיל אתמול ולא יסתיים מחר. בסולם הזמן האנושי, הטרנספורמציה מתפרשת על פני מספר דורות, אך במימד הגיאולוגי היא מיידית ויש להתייחס אליה כקפיצת מדרגה בהתפתחות הביוספירה. שנית, הבסיס של הרעיונות המודרניים לגבי תהליך זה הוא זה שהוצע על ידי V.I. התפיסה של ורנדסקי לגבי היווצרות הנואספירה.
שאלות בקרה
סיכום השיעור על יסודות בטיחות החיים. כיתה 9
חובר על ידי המורה של OBZh של MAOU "בית הספר התיכון של Vitim" Mikhailova E.O.
נושא: תמיכת חיי אדם. ציוד ורכוש נחוץ.מטרות השיעור: עדכן ידע על החשיבות של תמיכת חיי אדם בתנאים טבעיים. ללמד אותך כיצד לבחור את הציוד המתאים בעת הכנה לטיול.מטרות השיעור: חינוכית. להכיר לתלמידים את סוגי הציוד והרכוש של תייר.חינוכית . לפתח את היכולת להשלים נכון ולאחסן את הציוד הדרושחינוכית. לטפח קור רוח, אחריות.סוג השיעור: משולב צִיוּד: 1. ספר לימוד "יסודות בטיחות החיים", המחברים M.P. פרולוב, E.N. ליטבינוב, א.ת. סמירנוב2. מקרן, מצגת בנושא השיעור3. חוברת עבודה4. תיק גב עם סט דברים לסטיילינג (2 סטים) 5. שעון עצר 6. כרטיסים עם תמונה של ציוד תיירותי7. תזכורות "ציוד אישי של התייר"מערך שיעור:על הלוח: יום, חודש.נושא השיעור הוא "תמיכה בחיי אדם. ציוד ורכוש נחוץ.במהלך השיעורים: אני.ארגון זמן הפעמון מתקשר אלינו בבוקרהשיעור מתחיל.ואנחנו נמשיךאסוף דברים ב …………………. (טִיוּל).עם החבר'ה של הכיתות הבוגרות, יצאנו לטייל כמה פעמים. ועכשיו אני אראה לכם כמה תמונות מהטיולים האלה. (שקפים 2-11) . וכדי שיתקיים טיול של מספר ימים, והתייר ירגיש בנוח, מוגן, התייר צריך לארוז את הציוד כמו שצריך. מכאן אני קובע את מטרת השיעור שלנו: להכיר את הסוגים והשיטות של תמיכת חיי אדם בתנאי שטח
II. הסבר על חומר חדש.
- מבוא לנושא השיעור.
- סיפור מאויר של מורה.
5) מצעים(שקף 17). קודם כל, שק השינה שייך לאביזרי שינה. זה צריך להיות קצת יותר ארוך מהבעלים שלו. כל שק שינה נלבש במארז עמיד למים. כדי לבודד את הגוף מהאדמה הקרה מניחים מתחת לשק השינה מחצלת מצעים, העשוי בדרך כלל מחומרים סינטטיים. עליו אפשר לשבת ליד המדורה, לתפוס מחסה מהגשם.6) פריטים לבישים(שקף 18) . חשוב מאוד לשים לב לבגדים ולנעליים. בגדים צריכים להיות קלים, נוחים, לא להגביל את התנועה, אבל באותו זמן צמוד, כך היתוש לא לנשוך. בגדי קנבס נרטבים אך מתייבשים היטב. במקרה של גשם יש צורך במעיל גשם עם קפוצ'ון. לזמן קריר, אתה צריך בגדי צמר חמים: סוודר, חותלות, כובע סרוג. בעונה החמה - אביזרי רחצה. הקפידו על כיסוי ראש קל המגן מפני השמש, עם מצחייה. שני זוגות גרביים מונחים על הרגליים - צמר וכותנה, בכל סדר. הנעליים הכי טובות(שקף 19) הם מגפיים שחוקים היטב עם עקבים נמוכים, רצוי עם סוליות מחורצות. בדרך כלל הם נלקחים 1-2 גדלים גדולים יותר. כדי שתוכלו לשים מדרס לבד וללבוש גרב עבה. כמו כן, רצוי להצטייד בנעליים נשלפות קלות, בהן הם הולכים בביוואק, המאפשרות לרגליים לנוח. 7) תרופות (שקף 20) הכרחי באופן אישי.
ציוד קבוצתי מוכנה על ידי כולם ומחולקת באופן שווה בין כל משתתפי הקמפיין על ידי סגן הממונה על אחזקת הבית.
- אוהלים (שקף 21)
בתעריף 1-2 לאדם + מחסן אחד. למרות העובדה שהאוהלים עשויים מבד עמיד למים, יש לכסות אותם בסוככים מיוחדים או ביריעות פלסטיק מהגשם. גרזנים, מסורים, אתים(שקף 22)
(1 לקבוצה של 4-6 אנשים), שצריכים להיות עם כיסויים עם אטם צפוף בקצה אביזרים למדורה(שקף 23)
- טגנקות מתקפלות, חצובות, מוקדים מתקפלים, ווים ושרשראות לתליית כלים והתאמת גובהם מעל האש. יש צורך גם בכפפות, שבלעדיהן אי אפשר לעבוד ליד האש, בוחש עם ידית ארוכה. למטבח(שקף 24)
כוללים באולר, לפחות שלושה, סכינים, מצקות, קרשי חיתוך, גפרורים באריזה עמידה למים, שעוונית לשולחן. בערכת תיקון מיוחדת(שקף 25)
לכלול (מחטים, חוט, דבק, חוט, סיכות ביטחון... כלומר, כל מה שאולי תצטרך כדי לבצע תיקונים בדרך. מה הייתם מוסיפים לרשימה הזו? ציוד הקבוצה כולל ערכת עזרה ראשונה.(שקף 26)
,
עם סט של תרופות וחבישות נחוצות. ערכת העזרה הראשונה ממוקמת בראש הקבוצה. (שקף 27)
קבוצה לא יכולה להסתדר בלי מצפן, מפה ופריטים חשובים אחרים
- תרגול תרמילאים.
- בתרמיל שמאוחסן כהלכה, מונחים בתחתית פריטים כבדים, עם היסט מהמרכז לגב, פריטים שבירים, מרופדים במשהו רך, מונחים בחלק העליון. פריטים חיוניים (ערכת תיקון) בכיסי תרמיל לגישה מהירה וקלה(המורה מציגה)
יש צורך לספק כי לאחר נפילת התייר, הדברים בתרמיל אינם ניזוקים או מתדרדרים. דברים ארוזים לא צריכים לשקשק, לנוע סביב התרמיל.(המורה מציגה)
לא כדאי לתלות חפצים שונים על גב התרמיל (זה מחמיר את מרכז הכובד, נצמד לענפים). הנח חפצים חדים ונוקבים בכיסויים או שכבה עם חלקי לבוש. יש להניח את התרמיל כך שייכנס היטב לגב, לא יסתובב, לא תלוי לאחור, לא ילחץ על הכתפיים, בעל מרכז כובד נמוך ולא יפריע להליכה.(שקף 30)
- שלב האימות.
הפתרון של בעיית האש-טקטית.
פינוי הנפגע מאזור ההדבקה לאזור הבטוח ב-RPE.
שלב מס' 10 התגברות על המעבר התלוי
תרגיל: להתגבר על המכשול.(הצוות הבוגר - ללא העמסת מערכת הבטיחות, הצעיר ביותר - על הקרבין לחזה)
שלב מס' 11 מעבר על המוטות המתנדנדים "Nogohod"
תרגיל: כדי להתגבר על מכשול, ביקור ברצועה הראשונה והאחרונה היא חובה.
שלב מספר 12 התגברות על השער (מלכודת עכברים).
תרגיל: להתגבר על המכשול. כל הצוות יכול לעבוד בו זמנית.
הערה: המוט המופל משוחזר על ידי השופט בשלב. תנועת המשתתף מותרת רק דרך השערים המותקנים בחינם.
שלב מספר 13 חציית מוטות הרוחב המתנדנדים. (הליכון יד)
תרגיל: להתגבר על המכשול. ביקור ברצועה הראשונה והאחרונה היא חובה.
2. פעולות הקבוצה במצבי חירום ופתרון בעיית האש-טכנית
בצורה זו, הצוות מחולק באופן עצמאי בשלבים. התוצאה הכוללת נקבעת לפי מספר הנקודות המקסימלי שנצבר עבור תשובות נכונות.
1. הפעולה של הצוות במהלך שחרורו של AHOV (מבחן);
2. סריגה של לולאת הצלה כפולה;
3. עבודה עם מכשיר DP-5, חיפוש מקור רדיואקטיבי;
4. מבחן חוקי תנועה;
5.חבישה RPE(מסכות גז). נכונות ההלבשה מוערכת תוך התחשבות בתקן;
7. בדיקה לשימוש בחומרי כיבוי אש;
היערכות קרבית - 3 אנשים מהצוות לבשו ביגוד קרבי של כבאים, אחד נשאר בצומת, השניים האחרים, לוקחים שרוול אחד כל אחד, מחברים אותם לצומת, ועוברים ל"זרע האש", מחברים פיות אש RS-50, RS-70 או RSK-50. המשימה נחשבת שהושלמה בצומת קו הבקרה.
אפשר לבצע אחת מהאפשרויות, או שילוב של שלבים.
לפני תחילת העבודה על סוג זה, מתקיים הרבה בין חברי הצוות, בו נקבע מי מהמשתתפים יבצע איזו משימה. המשימות הן תיאורטיות ומעשיות. עבור כל משימה שהושלמה נכון, הצוות מקבל מספר מסוים של נקודות. התוצאה הכוללת בטופס זה נקבעת על פי סכום הנקודות של משימות שהושלמו.
1. הנחת שריפות מסוגים שונים;
2. קביעת הכיוונים הקרדינליים לפי מאפיינים מקומיים;
3. קביעת נקודה לפי אזימוטים נתונים;
4. טבלת קודים בינלאומית "אדמה-אוויר";
5. בניית מסלול לפי אזימוטים ומרחקים נתונים (קביעת אזימוט מנקודת הסיום לנקודת ההתחלה);
6. הגדרה של פטריות מאכל ורעילות;
7. קביעת רעיל ו צמחים רפואיים;
8. קביעת האזימוט במפה;
9. מדידת המרחק במפה;
10. העברת הודעה בכתב ללא שימוש בחומרי המפעל;
11. קביעת האזימוט לעצם;
12. הגדרת סימנים טופוגרפיים;
13. אותות מצוקה.
תמיכת חיים במובן הצר - מכלול אמצעים שמטרתם לשמור על חיים על כל חפץ או כלי רכב סגורים (בניינים, בונקרים, מוקשים, מטוסים, כלי שיט עיליים ותת ימיים, חלליות וכו'), כאשר תנאי הסביבה ה"טבעיים" אינם מתאימים. לחיי אדם. ניתן להבטיח את החיים והפעילות של אנשים באובייקטים כאלה על ידי יצירת בית גידול מלאכותי קרוב לתנאים האופטימליים לחיים על פני כדור הארץ, הביוספרה שלו. מערכת החיים במובן זה היא קומפלקס של מכשירים, אגרגטים ומאגרים של חומרים המספקים את התנאים הדרושים לחיי אדם: נשימה, תזונה, החלפת מים, חילופי חום (בקרה תרמית) וכו'. מערכות Zh יכולות להיות קולקטיביות, למשל, מערכת Zh. צוללת, משטח, מטוסים, חלליות, תחנות פלנטריות וכו'), ואינדיבידואליות (לדוגמה, מערכות אוטונומיותבשימוש עם חליפות חלל). לפעמים זה כולל גם את כל שאר המכשירים והפריטים המשמשים להבטיח צרכים היגייניים, ביתיים, תרבותיים ואסתטיים. הצורך בסיפוק מלא ביותר של צרכים אלו עולה באופן משמעותי עם התגברות משך השהות של אדם במתקן, כאשר היבטים אלו בפעילותם של אנשים יכולים להפוך לגורמים חיוניים.
ז' במובן הרחב - מערכת של אמצעים שמטרתם להבטיח את החיים התקינים של האדם והחברה כולה, וכן הגנה מפני גורמים מסוכנים ובלתי חיוביים בכל תחומי הפעילות האנושית, שמירה על בטיחות ובריאות בסביבה. אלה כוללים: התחום החברתי והביתי (כולל אספקת מזון, ביגוד, דיור, שירותים, אמצעים סניטריים והיגייניים וכו'); תחום תעשייתי; בטיחות סביבתית; אַזהָרָה מצבי חירוםוחיסול תוצאותיהם; תמיכה רפואית. בתחומים הכלכליים, המדעיים, הטכניים, החברתיים, התרבותיים, החינוכיים, האדמיניסטרטיביים ועוד כמה, חיים משמעותם, קודם כל, יצירת התנאים הדרושים למפעל, ארגון או מוסד לביצוע תפקידיו הבסיסיים.
בתחומים שונים (לאורך ה"אופקי" וה"אנכי"), לעיתונות יש מאפיינים משלה. אז בייצור, בין היתר מדובר באספקת המחזור הטכנולוגי, מסחר ומחזור הכסף, תפקוד מנגנון הניהול והבקרה (ניהול), אספקת כוח אדם ואמצעי ייצור (ציוד וטכנולוגיה) וכו'. . בתחום המדעי והחינוכי, בנוסף להיבטים הקהילתיים (מתחמים, חשמל, מים, הסקה) וכוח אדם, חשוב לממן לא רק כספי שכר ומלגות, אלא בפרט - סבסוד תכניות מחקר, אספקת ציוד מתאים וציוד משרדי. , כוח אדם ספריות מדעיותוכולי. במישור האזורי והמוניציפלי (התיישבות, שטח, אזור), לז''ה, בין היתר, מוקצים אספקת מזון, דלק, חשמל, אמצעי תקשורת ותקשורת תחבורתית. חייו של אזור תלויים לא מעט במידת השתלבותו במרחב כלכלי, פוליטי, חברתי ומשפטי ארצי אחד. בקנה מידה לאומי, בנוסף לכל הגורמים הללו, ישנה חשיבות מיוחדת לשמירה על החוק והסדר ויכולת ההגנה של המדינה, אשר, בתורה, מרמזים לא רק על צעדים ארגוניים ו"כוחניים" (תפקוד המוסדות הרלוונטיים: צבא, משטרה , שירותים מיוחדים), אך גם בסיס טכני, פיננסי, כלכלי ואידיאולוגי הולם. זה מעלה את השאלה של ביטחון כלכלי, מדעי, טכני, מידעי ואידיאולוגי.
לפיכך, החיים הם מתן התנאים הדרושים לחיים ולפעילות של אנשים, כמו גם לתפקוד תקין של מוסדות חברתיים. עבור האחרונים, הנורמה נקבעת על פי משימות פעילותם ומשמעותה מילוי מלא של משימות אלה, כלומר. התאמה של התוצאה ביעדי הפעילות של מוסד מסוים. במובן זה, עבור מספר מהם (בעיקר מוסדות מדינה, ארגונים, מפעלים וכו'), הרמה הנורמלית נקבעת על ידי מעשים נורמטיביים ומשפטיים. מעשים כאלה קובעים גם סטנדרטים מינימליים מסוימים של חיים ופעילויות של אנשים - בעיקר במישור הביתי, החברתי והקהילתי ובתחום הגנת העבודה. הרעיון של החברה לגבי תנאי חיים נורמליים תלוי במידה רבה ברמת החיים הכללית של האוכלוסייה, במסורות התרבותיות וההיסטוריות של אזור מסוים, כמו גם במעמד החברתי ובהרגלים של אדם. ייצוגים אלו קשורים גם לאפשרות לענות על הצרכים האנושיים המתאימים: ביולוגיים, חברתיים, רוחניים. בדרך כלל, עם העלייה במשך השהות במקום כלשהו, הצרכים של אדם גדלים. בהתאם, מתרחבות משימות החיים: ממילוי הצרכים הביולוגיים המינימליים (מזון, ביגוד, דיור וכו') לצרכים חברתיים ורוחניים גבוהים יותר (כולל ארגון הפנאי, גישה פסיכולוגית חיובית, סיפוק הצורך בידע ומידע. , נוחות אסתטית, אידיאל מוסרי וכו').
תמיכת חיים של האוכלוסייה - קטגוריה המבטאת את אחדות התוכן החומרי והצורות החברתיות-כלכליות של כל הסחורות והשירותים עבור אנשים, וכן את התפקוד והשילוב של גורמי ייצור; פעילות חברתית ועבודה של האוכלוסייה ואזורי שכפול מורחב של כלל התוצר החברתי ויחסי הייצור למען מענה לצרכים הסבירים ההולכים וגדלים של הפרט, המשפחה והחברה.
קטגוריה "נשים" נחשבת מנקודת המבט של יצירת תנאי חיים נורמליים לאוכלוסיה, הבטחת תנאים שבהם אדם משוכפל לא רק כיצור ביולוגי, אלא גם כחבר פעיל בחברה, מנקודת מבט של תעסוקה רציונלית, הגנה חברתית מקיפה של אוכלוסייה, תוך התחשבות באידיאלים של קידמה חברתית. כמה מדענים Zh.n. מוגדר כרמת הצריכה שהושגה של סחורות ושירותים וכמידת סיפוק הצרכים הסבירים שלהם. עם זאת, קטגוריה זו אינה מוגבלת רק לרמה המושגת של יתרונות חומריים, חברתיים ורוחניים, היא מכסה מרחב כלכלי, חברתי, לאומי, רוחני, סביבתי ופסיכולוגי רחב יותר. הרמה האמיתית של צריכה סבירה נמדדת באמצעות אינדיקטורים של אספקת סחורות לשימוש יומיומי ולטווח ארוך, התוכן והמבנה של השירותים המתקבלים, דיור ותנאי מחיה בקביעת המאפיינים האיכותיים שלהם. עלינו להדגיש במיוחד את התלות של ה-Zh.n. ברמת ההתפתחות של כוחות הייצור של החברה. מאחר שהדיאלקטיקה של החיבור בין כוחות הייצור והיחסים החברתיים-כלכליים, מתממשת מכלול שלהם כדי לענות על צורכי הפרט, המדינה והחברה, התוצאה היא קטגוריה כלכלית עצמאית יחסית ובו זמנית חודרת ומשלימה "נשים ". קטגוריה זו ומרכיביה מורכבים בתכנים ומגוונים בצורות ביטוים.
פרק 4מתוך המונוגרפיה "הכלכלה של פיתוח בר קיימא:
רעיונות וטכנולוגיות פורצות דרך"
א.ע.ארמנסקי, S.E. קוצ'ובי, V.V. אוסטיוגוב
תוכן הפרק
4.1. תמיכת חיי אדם
תזונת האדם באמצעות מזון ומים
תזונה אנושית דרך נשימה
4.2. אדריכלות של מבנים ואנשים בסביבה אדריכלית חדשה
בַּיִת.
חימום, אוויר ואוורור
ספק כוח אוטונומי
היגיינה ותברואה בבית
4.3. בעיות של מזון ומים, או סקירה על מים ומזון
תזונה, מחלות ו... ביטחון לאומי
"הורג אנשים..."
חיטוי מי שתייה
זיהום מים משני
מרוץ חימוש" או מחלות זיהומיות
מאניה של סטריליות ומוצרי קוסמטיקה מסוכנים
מים "מרפא". 7
"ים של בעיות"
השפעות גדולות של מינונים קטנים
בשר רפואי
עמידות של חיידקים פתוגניים לאנטיביוטיקה
מים מינרליים
השמנת יתר ומשקאות קלים
עיבוד מזון
ויטמינומניה
"ביג מק"
מזון והזנה מהונדסים
בּוּמֵרַנְג
טרור ביולוגי
4.4. מי שתייה
בעיית חיטוי מי השתייה
טכנולוגיית פתרונות מי שתייה לבני אדם ובעלי חיים
מים בגוף האדם
4.5. טכנולוגיות פורצות דרך המבוססות על בקרת הפרמטרים של תמיסות מימיות
4.6. מטאטכנולוגיה "LT" לניהול פרמטרי מים בייצור מוצרים ידידותיים לסביבה בייצור חקלאי
הלחם היומי שלנו
הפוטנציאל של טכנולוגיית מאפייה חדשה
הערכה אינטגרלית של השפעת הפרויקט על ההון החברתי של החברה
טכנולוגיה של טיפול קדם זריעה ידידותי לסביבה של זרעים של צמחים חקלאיים
שימוש בתוצאות של פיתוח טכנולוגי
4.7. אֵנֶרְגִיָה
אנרגיה חלופית
4.8. תַחְבּוּרָה
תחבורה מקומית
תחבורה אזורית
בעיית זיהום הסביבה הפנימית של גוף האדם
האפקט המרפא של האמבטיה
לגבי מי רחצה
סִפְרוּת
טכנולוגיות פורצות דרך במערכות תומכות חיים
מערכת תמיכת חיים מודרנית צריכה גם לספק איכות חיים מודרנית בהתאם לרמת הידע שהושגה. הרי איכות החיים מובנת כרמת החיים, כלומר. הזדמנות כלכלית לנפש במהלך השנה, כפול תוחלת החיים הממוצעת. כלומר, אם ברצוננו לספק לך ולי ולילדינו ולנכדינו זמן ארוך, פעיל ו חיים בריאים, אז עלינו לשקול מחדש את כל הפעולות שלנו לאחר ניתוח הטיעונים שלהלן.
העיקרון הישן של האימפריאליזם, שזכור לנו מבית הספר. "הפרד ומשול", ממשיך לחיות ופועל בכל מקום. הוא משמש בכל מקום: מהשכלה גבוהה עם מכונים מיוחדים, מבנה קבינט השרים על פי העיקרון המגזרי ועד לבית הספר היסודי. העיקרון הזה הוא שיצר את המשבר המודרני במשק, כי. אינטרסים מגזריים אינם מכוונים לטובת האדם ולפיתוח החברה.
לפיתוח בר-קיימא של החברה, הוא נדרש להחליף מערכת קיימתמתאם מהכלכלה המגזרית לכלכלה מתפקדת, המכתיב את קבלת ההחלטות על פיתוח ושגשוגה של החברה העתידית ושל מי שאינם מגזרי המשק, והיא נדרשת לפתח אזורים מבטיחים, ולא הוותיקים, המובילים ל- תעשיית מבוי סתום.
א
ניתוח המדינה מדע מודרני, פיזיקאי אמריקאי, חתן פרס פרס נובלר' פיינמן הגיע למסקנה שהמדע אינו נותן תמונה אמיתית של היקום, שכן מדובר במכלול של דיסציפלינות שונות שאינן קשורות זו לזו.
ניתן לסדר את הערימה הלא מסודרת של הצהרות מדעיות שונות המרכיבות את מבנה הידע המדעי המודרני באופן הבא 1:
תהליכים אביוטיים בעלי ממדים מהווים ~95% מהידע המדעי;
תהליכים ביוטיים בעלי מימד - 5% מהידע המדעי;
תהליכים קוגניטיביים עם מימד - 1% מהידע המדעי.
אם "גופים חסרי חיים" (מערכות סגורות) פועלות תחת חוק שימור האנרגיה עם מימד, ואז תהליכים ביוטיים וקוגניטיביים (מערכות פתוחות) פועלים תחת חוק שימור הכוח 2 עם ממד מרחב-זמן גבוה יותר. אבל זה אומר שהחלל החיצון (L) והזמן (T) משמשים מקור בלתי נדלה של הכוח של כדור הארץ, שהוא ממיר כוח אלקטרומכני.
המשבר בכלכלה העולמית ובמרבית המדינות קשור גם לגישה סטנדרטית מיושנת לכלכלה - כמכלול של קשרי ייצור שנוצרו בתהליך התפתחותן של מדינות. למרבה הצער, משבר החינוך והכשרת מומחים לתעשיות, כ"מומחים צרים בנחיר השמאלי", סיבך עוד יותר את המצב. בית הספר הגבוה אינו מכין מומחים בעלי השכלה אנציקלופדית עם ידע בביולוגיה. דרושה רפורמה בחינוך.
הפוליטיקאים שלנו הם ברובם אנשים שאפתניים אנאלפביתים ולצורך קבלת החלטות הם משתמשים בידע של מה שנקרא מומחים, שמתאספים בוועדות שונות, בוועדות או בצורות אחרות, שם קל יותר להסתיר את חוסר הכשירות ולהתייחס לאחריות קולקטיבית. והמומחים הם אותם "מומחים צרים בנחיר שמאל", שבמסגרת כשירותם נחשבים למקצוענים, בעוד שבתחומים אחרים הם צפופים ואנאלפביתים. פקידים מנסים לפתור את הבעיות של תעשיות ומפעלים, שוכחים כי יש צורך להמשיך מיצירת ידע אידיאלי, בשלב זה, שהושג, תנאים לחייו וקיומו של אדם חי.
תראו את מבנה הניהול הכלכלי במדינה – כמה משרדים ותעשיות. איזו היררכיה של פירמידות בירוקרטיות, שבה ממשיך לפעול העיקרון שהשמיע פיגארו האלמותי במחזה של קרונו דה בומרשה: "בינוניות משרתת - זה מי שמשיג הכל".
ובכל זאת אף אחד לא ביטל את עקרון פיטר בהיררכיולוגיה 3 כדי למלא את הפירמידה הניהולית במנהיגים לא מוכשרים.
הם ממשיכים לייצר מומחים צרים הדוברים שפות מדעיות שונות של פיזיקליות, כימיות, כלכליות ומשתמשים במערכות מדידה שונות. וזאת למרות העובדה שרוסיה שלטה לראשונה בעולם במערכת ה-LT של כמויות מרחב-זמן ברטיני-קוזנצוב, שהיא שפה אוניברסלית לכל המדעים. מערכת זו מאפשרת לבטא במונחים של מדדים אוניברסליים את כל התנועות המתרחשות בטבע, לרבות תהליכים טבעיים, חברתיים ורוחניים.
ברוסיה, הטכנולוגיות העדכניות ביותר המבוססות על סינתזה של מדעים פותחו ומחכות להשתלט עליהם, ונדרשים מומחים חדשים בעלי השכלה אנציקלופדית* - מעצבי טכנולוגיות פיתוח בר קיימא, ולא אותם "מומחים צרים בנחיר השמאלי" שלנו בית הספר הגבוה מתפרץ כעת. שליטה בטכנולוגיות פורצות הדרך העדכניות לפיתוח בר קיימא, המבוססות על סינתזה של מדעים, כמו גם על ידע חדש שאינו מפורט במדעים המסורתיים, דורשת כתיבת ספרי לימוד חדשים, תיאוריות חדשות, שיטות חדשות והוראות טכנולוגיות, כמו גם ציוד טכנולוגי חדש שצריך לפתח ולייצר לפי מפרט טכני חדש לתהליכים חדשים.
בית הספר המדעי הבינלאומי הראשון בעולם לפיתוח בר קיימא נוצר באוניברסיטה הבינלאומית לטבע החברה והאדם "דובנה".
פורסם ספר הלימוד הראשון בעולם על היסודות המדעיים של עיצוב פיתוח בר קיימא במערכת הטבע-חברה-אדם. יצא לאור ספר הדרכה לעובדי מדינה בנושא מידע וביטחון כלכלי של המדינה וכן מספר ספרים נוספים בנושאי פיתוח בר קיימא, סינתזה של מדעי הטבע והאדם. בית הספר המדעי הבינלאומי לפיתוח בר קיימא משתמש ככלי עבודה במערכת מבוססת מדעית קפדנית של כמויות מרחביות-זמניות אוניברסליות ברטיני-קוזנצוב. ערכי LT אוניברסליים אפשרו לבצע סינתזה של תחומים הטרוגניים של פעילות אנושית: כלכלה, סוציולוגיה, אקולוגיה, פיזיקה, יחסים בינלאומיים וכו '. מובאות דוגמאות ושיטות לתכנון תהליכים טכנולוגיים המבוססים על עקרונות חדשים.
מתוך הבנת העובדה שכל מה שאנו בונים ומייצרים מיועד למערכות ביולוגיות פתוחות – בני אדם ובעלי חיים, עולה הרעיון שיש לשקול מחדש את מבנה הכלכלה לפי תפקוד. כלכלה מתפקדת מכתיבה את קבלת ההחלטות על פיתוח ושגשוג החברה העתידית ומגזרי המשק, והיא נדרשת לפתח אזורים מבטיחים, ולא ישנים, המובילים לתעשייה ללא מוצא.
ר 
הבה ניקח בחשבון אסטרטגיית קבלת החלטות לפיתוח תעשיות בארץ תוך שימוש במערכת תמיכה בחיים כדוגמה.
4.1. תמיכת חיי אדם.
כדוגמה ראשונה, הבה נבחן מערכת תומכת חיים לאור הישגים מודרניים ופתרונות טכניים. בעת קריאת הטיעונים הללו, חשבו האם אדריכלים, בנאים ומעצבים, שירותים וכו' יודעים זאת והאם נושאים אלו הושמעו בעת לימודם ב בית ספר תיכוןשם קיבלו תעודות השכלה גבוהה.
מערכת תומכת החיים יכולה להיחשב כשלושה בלוקים ליישום פונקציות:
הגנה מפני מזג אוויר טבעי - בניין מגורים
נוחות - אור, חום, תברואה והיגיינה
מים ומזון ידידותיים לסביבה.
ח 
הידע שלנו על האדם מוגבל מאוד. נתייחס לאדם כמערכת פתוחה המחליפה זרימות אנרגיה עם סביבתו, כממיר כוח רוחני ופיזי.
החוק קובע שההספק הנראה (N) בכניסה למערכת שווה לסכום ההספק השימושי (P) ואיבוד ההספק (G) במוצא המערכת. N=P+G[ ל 5 ט -5 ]
לאדם יש שטח עור של ~ 2 מ"ר ויש לו גודל כמו קבל, ~ 50 pF, וזרמים מושרים בגופו: מהאטמוספירה ומהזרמים הטלוריים של כדור הארץ, מחשמל ושדות מגנטיים של כדור הארץ ומקור טכנוגני. גוף האדם נטען למתח של 200V עד 500V.
אדם חי ועובד על הקרקע, הולך לעבוד במפעלים וחי עם משפחתו בבית ומתרחץ לבלי הפרד בשדות אלקטרומגנטיים ולא רק באור השמש, אלא גם בתחומים אחרים, טבעיים ומעשה ידי אדם.
ר 
הבה נבחן השפעות כאלה ביתר פירוט על פי השקפות מדעיות מודרניות.
תזונה לאדם מסופקת בשלוש דרכים:
על ידי אינדוקציה של אינדוקציה מגנטית בגוף האדם מ סביבה חיצונית
דרך נשימה
דרך מזון ומים
שקול את התזונה של אדם על ידי השראת אינדוקציה מגנטית בגוף האדם מזרמים טלוריים ושדות אלקטרומגנטיים של כדור הארץ.
בימי קדם, כל המקדשים והמבנים הדתיים נבנו על מקומות "טובים" בעלי ערך נמוך של הרקע האלקטרומגנטי הטבעי, בתוך מבנים כאלה גודל המקום תואם את התאים של רשת האנרגיה, כך שקרינה מוגברת נפלה על מחיצות. גובהם של מבני דת תואם את עומק זרימות המים מתחת למבנה, כך שלמתחם לבני הקהילה היה מינימום רקע אלקטרומגנטי טבעי, כלומר. היה ממוקם בנקודת הצמתים של הגל מראש המבנה לזרימת האנרגיה מתחת לאדמה.
האדם, כמערכת חיה, הוא מערכת פתוחה, המסוגל לתפקד עקב האנרגיה החופשית המגיעה מהסביבה החיצונית, שתכונתה ההכרחית היא אי שיווי משקל תרמודינמי. מערכת חיה היא שלם דינמי המשכפל ומחדש את מרכיביו באמצעות אינטראקציה עם הסביבה. תיאום קפדני ורצף של תהליכים כימיים המתרחשים במערכת חיה מהווים את הבסיס לחילוף חומרים זה. כל החוליות בשרשרת של טרנספורמציות כימיות קשורות כל כך הדוק עד שהפרת הרצף או אובדן של אחת מהן מובילה להפרות חמורות של התהליך המטבולי או להפסקה מוחלטת שלו.
כאן טמונה הסיבה לרגישות הגבוהה של החיים להשפעות פיזיות בעוצמה נמוכה, שהתגלתה על ידי א.ל. צ'יז'בסקי, אבל מוצא את הפרשנות שלו רק היום. במונחים פיזיקליים, ההשפעה הנצפית של קרינה אלקטרומגנטית יכולה להיות קשורה לספיגת התהודה שלהן (תהודה גמא, תהודה מגנטית וכו'), בשל מאפייני התהודה שלהן של מבנים תת-תאיים. בנוסף, ישנן עדויות לכך שמנגנונים אחרים של המרת אנרגיה אפשריים בתאים, כולל תהליכים "יוצאי דופן" עבור ביולוגים, אך ידועים היטב לפיזיקאים, כגון אוריינטציה מגנטית, מוליכות שסתום, מאפיין מתח זרם בצורת N, אפקט הול, אפקט גאן וכו'.
לגוף הפיזי האנושי, בנוסף לשדה מגנטי בעוצמה נמוכה, יש שדה חשמלי בתדירות של ~ 10 הרץ והוא פולט קרינה אלקטרומגנטית חזקה מספיק לחלל שמסביב בתחום האינפרא אדום (~ 8-14 מיקרון), גם כן. כמו בטווח המיקרוגל (~ 18 - 330 ס"מ) - בערך 200 ÷ 300 וואט.
אדם חי בשדה אלקטרוסטטי וגוף האדם שלו, כמו קבל הליכה בקיבולת של ~50 pF, רוכש פוטנציאל חשמלי מ~200V עד ~500V (עובדות של הצטברות מטען סטטי בגוף האדם עד 30,000 V נרשמו), ודם ונוזל פנימי הם אלקטרוליט. לפיכך, האנרגיה המושרה היא ~ 1x10 - 6 י. לתא של גוף האדם יש פוטנציאל חשמלי של ~ 0.1 V/m, ומתח השדה החשמלי של הממברנות מתקרב לעוצמת השדה החשמלי של השמש והוא ~ 10 7 V/m. יש ~2000 מיטוכונדריות בתא - אלו תחנות כוח קטנות (הן חיות ~10÷20 ימים) הממירות חומצה דיפוספורית אדנוזין (ADP) לחומצה טריפוספורית אדנוזין (ATP) שנושאת אנרגיה לגוף.
יצורים חיים, כולל בני אדם, הם מערכות פתוחות ומווסתות את עצמם. כל מערכת חיה מובנית בביוספרה הפועמת של כדור הארץ, בהיותה מקלט ומשדר של אנרגיות גל בו זמנית.
לזרמים של אנרגיה אלקטרומגנטית גל החודרים דרך גוף האדם על פני כל פני כדור הארץ יש מאפיינים לא אחידים (במיוחד כוחות שונים), אשר יכולים להיות קשורים הן למקורם הקוסמי והן למאפיינים הגיאולוגיים של מבנה קרום כדור הארץ. כל מקרה.
המודל הפתוח המשולב של זרם חשמלי וביו-אנרגטיקה אנושית מאפשר לנו לשקול את האנלוגיה הבאה: אדם חי הוא כמו מוליך עם זרם, ואדם מת הוא כמו מוליך ללא זרם.
ידוע שכשני שלישים משטח כדור הארץ מכוסים במי מלח, בעלי מוליכות חשמלית גבוהה למדי. שאר פני כדור הארץ מכילים מי תהום בעלי מוליכות חשמלית נמוכה אך משמעותית למדי. באוויר בגובה של כ-100 ק"מ מתחילה יונוספרה המכילה אלקטרונים חופשיים המוליכה חַשְׁמַלגרוע יותר מחוט נחושת, אבל די משביע רצון.
החלק התחתון של היונוספירה אחראי על מעבר זרם והחזרת גלים אלקטרומגנטיים. היא ידועה בשם שכבת Heaviside ונקראת על שם הפיזיקאי האנגלי O. Heaviside (1850-1925), שגילה אותה ב-1902.
מהוד נפחי כדור הארץ-יונוספירה: אדם קיים בחלל המהוד, שיש לו השפעה מכרעת על תפקוד הגוף. המעגל החיצוני מייצג את היונוספירה העליונה, ואילו היונוספירה התחתונה ממוקמת בגובה של כ-100 ק"מ וידועה בשם שכבת Heaviside. בשעות היום - צד שמש, שכבת Heaviside ממוקמת הרבה יותר נמוכה מאשר בצד הלילה. לשכבת Heaviside ולפני כדור הארץ יש מוליכות חשמלית מספקת למדי על מנת ליצור מהוד חלל אלקטרומגנטי שבו קיימים הגלים שתוארו על ידי שומאן. גלים אלו מתרגשים על ידי פריקות בעננים (ברק) ועל ידי תהליכים מגנטיים על השמש.
ניסויים ארוכי טווח בוצעו בארה"ב (נאס"א) ובגרמניה (מכון מ. פלאנק), כתוצאה מכך נמצא שגלי שומאן נחוצים לסנכרון של מקצבים ביולוגיים ולקיומם התקין של כל החיים על פני כדור הארץ . היום כבר ידוע שאנשים שחווים עומסים כבדים ומתח זקוקים לגלים הללו. בנוסף, אנשים מבוגרים ורגישים וגטטיבית, כמו גם חולים כרוניים, חשים בחריפות את היעדר גלי שומאן. זה יכול להוביל לכאבי ראש, חוסר התמצאות, בחילות, סחרחורות ועוד.
עד כה, הרקע האלקטרומגנטי של כדור הארץ כתוצאה מפעילות אנושית עבר שינויים מהותייםומזוהם עד כדי כך שהגוף "לא שומע" את גלי שומאן. מסיבה זו, נאס"א משתמשת במחוללי גל שומאן כדי להבטיח תפקוד תקין של הצוות. גלי שומאן הם גורם בחיים האמיתיים.
השדות החשמליים והמגנטיים של כדור הארץ והחלל יוצרים רשתות של שדות אלקטרומגנטיים על פני כדור הארץ. עוד בשנות ה-30, הפיזיקאי הצרפתי פ. פאר גילה, בשיטת ה-dowsing, רשת מגנטית גלובלית המכוונת לאורך המרידיאן המגנטי. רשת זו מחלקת את כדור הארץ כולו לאזורים חיוביים ושליליים (גיאופתוגניים). בעקבות גילוי זה, א. ויטמן גילה רשת מגנטית גלובלית דומה, המורכבת מתאי יהלום המכוונים בכיוון צפון-דרום. לאחר התגליות הללו, ניתן היה לגלות ששטפים מגנטיים בלתי נראים פעילים במיוחד בהצטלבות של מקורות תת-קרקעיים.
באזורים אלו חל שינוי מהותי בפרמטרים הגיאופיזיים של הסביבה: עלייה ברקע הקרינה, הפוטנציאל החשמלי של חשמל אטמוספרי ועוד, בעל השפעה משמעותית על מצבם הנפשי של בני אדם ובעלי חיים. כאן יש לך את מקומות הכוח של אגדות עתיקות, אשר, אם משתמשים בהן נכון, מאפשרות לפתח את היכולות החוץ-חושיות של אדם. מאוחר יותר התגלו צמתי רשת בעלי השפעה חזקה עוד יותר על הגוף.
המדען הגרמני מ' קורי גילה שהקשרים הללו מקוטבים, כלומר. יש קרינה חיובית או שלילית. נצפה שבני אדם ובעלי חיים מגיבים באופן שונה לקשרים אלה. שהייה ארוכה במקום צמתים משפיעה לרעה על הטון הבריאותי והביולוגי של אדם. אבל חתולים, ינשופים, נמלים, דבורים ומיקרואורגניזמים, להיפך, בוחרים בצמתים. רוב חיות המחמד מעדיפות, כמו בני אדם, להיות מחוץ לאזורי הצמתים. פעם, לפני מאות רבות של שנים, לאדם הייתה היכולת להרגיש אזורים גיאופתוגניים ונמנע מהם באופן אינסטינקטיבי. כעת כישורים אלו אבדו במידה רבה, אך האדם בכל זאת אינו חסר הגנה מפני קרינת כדור הארץ.
בתוך אזורים וצמתים גיאופתוגניים, ההשפעה של סערות מגנטיותקשור לפעילות סולארית. השפעה זו כואבת לאנשים רגישים במיוחד, הנבדלים ברגישותם אפילו לשינויים קלים במצב השטח. אם רוחב הקו של המבנה הגיאואקטיבי העולמי קבוע בתוך 4-8 מטרים (ואולי יותר), אז באזורים כאלה יש שכיחות מוגברת של מחלות אונקולוגיות ומערכתיות באנשים, נצפה נזק למבני מגורים, מבנים ושירותים תת קרקעיים (שקיעה מבנים, הרס בנייה, דפורמציה של מבני מתכת, כמו גם שכיחות גבוהה של חיות בית ובעלי חיים, מתרחשות תופעות חריגות שונות, שיעור תאונות מוגבר בכבישים).
בסך הכל, כ-20 "רשתות" שונות מונחות על פני כדור הארץ. ידוע שהם מתפשטים בצורה אנכית למהדרין ואינם נספגים בכלום, אבל מהיכן הם באים, מה טבעם, למה הם קיימים לא ידוע. עם זאת, זה גם לא ידוע לגבי קרינה קוסמית.
הנחקרים ביותר הם רשת הקואורדינטות המלבנית הגלובלית של E. Hartman (רשת G) ורשת הקואורדינטות האלכסונית של M. Kurri (רשת D), ההשפעה הגיאופתית של איזה ממבני הסריג לעיל היא עובדה מדעית מוכחת.
ב-1950, ד"ר מנפרד קורי, שעמד באותה תקופה בראש המכון הביו-רפואי בבוואריה, הגיע למסקנה שלא רק אזורים גיאופתוגניים (כאזורי יציאה של "קרני אדמה") אשמים בהתרחשות הסרטן. גורם פרובוקטיבי יכול להיות גם סוג מיוחד של רשת אנרגיה, כאילו נזרקה על פני כדור הארץ. הוא הקדיש שנים רבות לחקר רשתות ומאז אחד מהזנים שלהם נקרא "רשת קורי אלכסונית" בגודל תא של 3.75 על 3.75 (מודול נוסף הוא 7.5 על 7.5) מטר.
בגרמניה, ד"ר ארנסט הרטמן, ראש המכון למחקר גיאוביולוגי, מצא ותיאר רשת נוספת - "רשת הרטמן האורתוגונלית" - קווים אלקטרומגנטיים בעלי גובה תא של ~ 2.5x2 מ' וקיטוב מתחלף בצמתים שלו [מצפון מדרום, מדרגה של ~ 2 .0m; ממערב למזרח המדרגה היא ~2.5 מ', ובצמתים הסימנים "+" מסובבים את המטוטלת בכיוון השעון ו"-" נגד כיוון השעון]. רוחב פסי הרשת של הרטמן בקו הרוחב שלנו הוא 20 - 60 ס"מ.
בנוסף, נמצאו: רשת מעוין של פר מנפרד מכוונת לאורך המרידיאן המגנטי (4X4 מ'); ~ 5x6 מ' - רשת קורי, רשת ויטמן-שוויצר (16X16 מ') - אלכסונית, המורכבת מאלומות בלתי נראות של קרינה גיאומגנטית, בצורת מעוין ומכוונות עם ציר גדול מצפון לדרום. קרני קרינה מרשת ויטמן מכסות את כל כדור הארץ יחד עם אלומות מרשתות הרטמן וקורי. כמו כן נמצאו הרשתות של זיגמונד סטאלצ'ינסקי, הנידן הלטבי טליוואלדיס אלברט (25X25 מ'), רשת המזלות של המהנדס ס.שולגה. לדוגמה, הקווים של הרטמן הם ברוחב של ~20-60 ס"מ, הקווים של קורי הם ~60 ס"מ, הקווים של ויטמן, כשהם היו ידועים לראשונה, היו רוחב של ~80÷100 ס"מ, וכעת הם כבר ברוחב של ~3÷5 מטרים.
המרחק בין קווי הרשת של כל מבני הרשת העדינה נע בין 0.95 מ' ל-15 מ', ולמבנים בעלי רשת גדולה ובינונית בין מאות מטרים למאות קילומטרים ויכול להשתנות בהתאם לקו הרוחב הגיאוגרפי של המקום. פעילות סולארית ועוד כמה גורמים.
בהצטלבות הקווים של רשתות אלו עולים מוקדים פתוגניים (מסוכנים לבריאות) בקוטר של 20 ס"מ עד כמה מאות מטרים, בהתאם לרוחב הקווים היוצרים את הרשת. מוקדים פתוגניים אלה נקראים צמתים רשת, אשר מחולקים על תנאי לצמתים "+" ו-"-", בהתאם לזרימת האנרגיה העולה או היורדת. המרכזים ניצבים לחלוטין לפני השטח של כדור הארץ וחודרים אליו לחלוטין, מבלי לשנות את עוצמתם בגובה. טבעם הסופי של מוקדים אלו טרם זוהה במלואו, אולם נמצא כי השפעתם ארוכת הטווח על גוף האדם מובילה להתרחשות בלתי הפיך תהליכים פתולוגייםמסתיים במחלות קשות (אונקולוגיה, כלי דם, נוירופסיכיאטריים וכו'). עוצמת זרימת האנרגיה בצמתים אלו משתנה במהלך היום והשנה. למען ההגינות, יש לציין שהפוטנציאל המזיק העיקרי הוא לא כל כך הצמתים של הרשתות עצמם, אלא כמה סיבות טבעיות, המועצמות על ידי הצמתים של הרשתות הללו.
תצפיות עליהם הראו נוכחות של שינויים מחזוריים, שיש להם גם מצבים נייחים. ניתן לאתר זאת 8 פעמים בין הזריחה לשקיעה. משך כל מצב נייח הוא 1.5 שעות.
נראה שכולם שמעו על אזורים גיאופתוגניים הגורמים למחלות לב וכלי דם, מחלות של מערכת השרירים והשלד, סרטן, לוקמיה ועוד מחלות קשות רבות באנשים במהלך שהות ארוכה בהם. המדען הגרמני גוסטב פון פוהל פירסם ב-1930 את התופעה - כל חולי הסרטן שנבדקו על ידו ישנו במקומות שבהם הגפן בידיו של הנידנית חרגה מאוד, אושרה והורחבה במחקרים הבאים.
ישנם אזורים גיאופתוגניים של הרשת בכל בית, בכל חדר. ואם מקום שינה או עבודה נכנס למקום כזה, אז כמעט כל אדם שמבלה בו 6-8 שעות ביום נידון לבריאות לקויה ולמחלות.
במשך זמן רב האמינו שהגורם הפועל העיקרי על אורגניזמים חיים הוא רמת האנרגיה של השדות. אולם התברר שהמצב הרבה יותר מסובך. בעבר, האמינו כי שדות בעוצמה נמוכה ברמת אי-יינון אינם מזיקים. מחקרים שנערכו בשוודיה ובארצות הברית הראו ששדות אלקטרומגנטיים שנוצרו על ידי מערכות טכניות, אפילו חלשים מאות מונים מהשדה הטבעי של כדור הארץ, מסוכנים לבריאות. עוצמת השדה החשמלי באזור של צג מחשב היא בדרך כלל 1÷10 וולט/מ"ר, ההשראה המגנטית היא 0.1÷10 מ"ג, שהיא נמוכה בהרבה מהרקע הטבעי של כדור הארץ (~140 וולט/מ"ר וכ-400 בערך mGs, בהתאמה). אותו סדר של השדה ליד הטלוויזיה ומכשירי חשמל ביתיים אחרים. התברר שהסיכון למחלות עולה כבר כאשר ההשראה המגנטית מגיעה לרמה של ~3 מ"ג, הנמוכה ביותר מפי 100 מרמת ההשראה המגנטית של השדה הטבעי של כדור הארץ. מחקר שנערך במכון לגנטיקה כללית. N.I. Vavilova (1999) גילה ששדות אלקטרומגנטיים שנוצרו על ידי מחשב מובילים לשינויים בלתי הפיכים בתאים המתחלקים. כך, השפעת שדות אלקטרומגנטיים הנלווים להפעלת מחשב על ראשנים במהלך חשיפה של יותר מ-3 שעות גרמה למותם. במהלך המחקר, התבררה עובדת התרחשותן של מוטציות בצמחים הדומות למוטציות בצמחים באזור 30 הקילומטרים סביב תחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל.
ברוסיה, הרמות המרביות המותרות של שדה אלקטרומגנטי מתחלף לאוכלוסייה לא נקבעו, ולכן הקרינה אינה נשלטת על ידי רשויות הפיקוח הסניטריים והאפידמיולוגיים. אבל בשוודיה, הנתון של 0.2 µT כבר מופיע בתקנים המחייבים הניתנים לאכיפה לבניית מבנים חדשים שבהם ילדים יכולים להיות. באשר למבנים קיימים, מומלץ להוריד את רמת השטח בהם, ככל שמאפשרים אמצעים טכניים חדישים. כתוצאה מסקר של אוכלוסיית שוודיה, נמצא כי מי שחיים בתנאים של חשיפה מוגברת לשדה אלקטרומגנטי (יותר מ-0.1 μT), השכיחות של לוקמיה בילדים עולה ביותר מפי 3!
הסכנה קיימת לא רק היכן שיש שדות אלקטרומגנטיים עם רמות גבוהותאֵנֶרְגִיָה. מחקרים אחרונים גילו משהו בלתי צפוי לחלוטין. P. Garyaev, באחת מיצירותיו, מציע כי "ערפיח אלקטרומגנטי" המקיף את הפלנטה שלנו הוא מסוכן בשל ההסתברות הגבוהה לסינתזה אקראית של אנלוגים אלקטרומגנטיים של מבנים "מזיקים" המשמשים את הגנום הגל של תושבי כדור הארץ.
הנה שתי דוגמאות היסטוריות.
פ. גארדיני משך חוטי ברזל על הצמחים בגינה במספר שורות. במשך שלוש שנים, בזמן שהחוט נמתח, מראה הצמחים השתנה באופן דרמטי, הם החלו להתייבש. ברגע שהחוט הוסר, הצמחים התעוררו לחיים. F. Gardini הגיע למסקנה שהחוט מגן על הצמחים מחשמל אטמוספרי, הנחוץ לצמיחה והבשלה של פירות.
גרנדו כיסה צמחים ברשת מתכת (כלוב פאראדיי), מבודד את הצמחים מהשפעת השדה החשמלי של האטמוספרה. ניסויים רבים הובילו למסקנה שצמחים מתפתחים טוב יותר מחוץ לתא, וכתוצאה מכך, תפקידו של השדה החשמלי של האטמוספירה מתבטא בעלייה חיובית בתפקודים החיוניים של הצמחים.
תועדה עובדת השפעת המיגון משדות מגנטיים על חיות יונקים גבוהות יותר (ואנחנו, בני האדם, גם יונקים). בניסויים נעשה שימוש בתא פרמלוי, שאנלוגי קרוב שלו הוא כלוב פאראדיי.
ניסויים שנערכו בעכברים הראו: עד הדור הרביעי הם מפסיקים להתרבות; בדור השני יש להם הפלות תכופות של עוברים; עכברים שנולדו בגיל צעיר אינם פעילים, שוכבים הרבה על הגב; ל-14% מהאוכלוסייה הבוגרת יש התקרחות מתקדמת. קודם הראש מקריח, ואז הגב. עד 6 חודשים, החיות מתות. ניתוח היסטולוגי מראה שהסיכוך משפיע יותר מכל על הכליות של עכברים (הם מפתחים ציסטה ורב-חדר), וגם הכבד סובל.
כאשר דנים בבעיית התזונה, יש צורך להזכיר עובדה זו. תופעה בולטת היא מה שמכונה "אוכלי שמש". הנוהג של "אכילת שמש" ידוע כבר הרבה מאוד זמן, והמתרגלים פשוט הולכים בדרך של חוכמה עתיקה. מקרים של צום ממושך מתוארים במקורות דתיים שונים. אז, בהיסטוריה של הכנסייה הקתולית, נרשמו שישה מקרים של אנשים ממושכים (מ-7 עד 28 שנים) שחיים ללא מזון ונוזל. ישנן עובדות על קיומם של "אוכלי שמש" הודיים מתקדמים במיוחד שלא נטלו אוכל במשך 20 שנה ויותר. הם פשוט לא רואים שום דבר באורח החיים שלהם שראוי לתשומת לב של כולם. יש פראלד ג'אני בהודו שלא אוכל כבר 69 שנים. יתרה מכך, הוא היה תחת השגחה רפואית במשך 411 ימים, ולקח רק חצי כוס מים מדי יום. "אוכלי השמש" עלי אדמות כבר מונים באלפים. על פי כמה דיווחים, יש כבר עד 8,000 מהם (30,000 ממקורות אחרים, כולל 10,000 בגרמניה). וב-1999 הם כבר קיימו את הקונגרס שלהם בלונדון. הם כבר כותבים ספרים בשם Pranic Nutrition.
עוד בשנת 1925, ולדימיר איבנוביץ' ורנדסקי במאמרו "האוטוטרופיה של האנושות" שאל את השאלה: "מה יקרה לאנושות כאשר כל מעטפת פני השטח של הפלנטה תהיה שליטה? בסופו של דבר, טיפוח כל הביוקנוזות האפשריות, הוא חייב לשלוט בישירה סינתזה של מזון ממקורות מינרלים. עד כה האדם בתזונה תלוי בשאר עולם הצומח והחי, לא ניתן לספק לו מספיק. לאחר שהתקרב למגבלה של היקף הטבע שלו במחשבה, על האנושות לעבור לדרך אחרת של תזונה - אוטוטרופית. על ידי סינתזה של מזון ישירות מאנרגיה סולארית, האדם ידחוף את ההיסטוריה של כדור הארץ למהפך גיאולוגי בלתי מוכר, לעידן גיאולוגי חדש בהיסטוריה של כדור הארץ. למעשה, זה כבר לא יהיה אדם, אלא חלק ישות אינטליגנטית אחרת."
אדם הופך או הופך ל... צמח. במובן זה שהוא מתחיל לספוג ישירות אנרגיית אור - ממש כמו צמח, שבתהליך הפוטוסינתזה הופך אוֹר שֶׁמֶשׁלמסה ירוקה ולפירות, בנה את גופך מהאנרגיה של המרחב העולמי ותחדש את הכוחות שלך. ההבדל בין צמחים לבני אדם הוא שהצמח ניזון על ידי rhizospheric - חיידקי שורש המעבדים את החומרים המינרליים של האדמה ליסודות ניתנים לעיכול עבור תאי הצמח.
האנושות יכולה לסרב להשתמש באנרגיית השמש הנאגרת בצמחים ולהתחבר ישירות לשדות האנרגיה של כדור הארץ והשמש. במקרה זה, אין צורך בהתקני אגירת אנרגיה ביניים: ראשוני - צמחים ומשניים - בעלי חיים הניזונים מצמחים. כעת אנו חיים בעיקר בזכות שני מקורות האנרגיה הללו. המין הביולוגי שלנו מאופיין בחילוף חומרים עם ספיגה של חומרים הנחוצים לגוף ופינוי פסולת שהוא אינו זקוק להם. אגב, נראה שהמצב עם חילוף החומרים של "אוכלי שמש" הוא הרגיל: תאי גופם סופגים חמצן, מסירים חומצת חלב ושאר חומרי פסולת, מערכות ההפרשה והאיברים עושים את עבודתם ולא הולכים למות. . הכל מסודר בתהליך הבחירה של "אוכלי השמש". אבל תהליכי הקליטה וההטמעה הם עדיין בגדר תעלומה.
והנה המדע שלנו שותק בבושה וממשיך להיאחז בדיאטות ובקלוריות באוכל. אבל העובדה של "אכילת שמש" מעידה על כך שחלק ניכר מהמזון האנושי הוא שדות אלקטרומגנטיים קוסמיים וסולאריים המספקים לאדם אנרגיה. מיגון אדם מתחומים אלה מוביל לרעב באנרגיה.
תזונה אנושית דרך נשימה.
"הנשימה היא ערוץ התקשורת החשוב ביותר בין האדם למרחב"IN AND. ורנדסקי.
"לא משנה כמה אתה מנסה, אתה לא יכול לנשום באוויר המעופש."
ק' פרוטקוב
אם נזכור שאדם רגיל יכול לחיות זמן רב מאוד ללא אוכל, שבוע ללא מים, ולא יותר מ-7 דקות ללא אוויר, יהיה ברור עד כמה משטר הנשימה משפיע על הגוף יותר מאשר הדיאטה.
יש צורך להכיר את הפרמטרים של הסביבה הגזי בטוחים לבני אדם ומאפשרים חיים ועבודה בתוך הבית. אדם בריא במצב רגוע בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס ולחות יחסית של 65% ליום שואב 7200 ליטר אוויר דרך ריאותיו. מנפח זה הוא לוקח באופן בלתי הפיך 720 ליטר חמצן לצורכי המטבוליזם העיקרי (עבודת האיברים הפנימיים: המוח, הלב, הכבד, הכליות וכן הלאה), ו-6480 הליטר הנותרים של אוויר נחוצים בתור נשא - כדי להסיר מים, פחמן דו חמצני ומוצרים נדיפים מחילוף החומרים של הריאות, אשר יידונו להלן. עם כל נשימה, מבוגר שואף כ-500 ס"מ 3 של אוויר, ופני השטח של alveoli הריאה באדם בוגר הוא כ-100 מ"ר, שהוא גבוה פי 50 משטח הגוף, שם אריתרוציטים ממלאים תפקיד מוביל בגז. החלפה, ששטחה הכולל הוא 3,000 מ"ר , כלומר פי 1500 משטח הגוף;
כעת הוכח כי עקב זיהום גז, אוויר מעושן, במיוחד בערים שלנו, כולל התנהגות אנושית בלתי סבירה (עישון וכו'), חמצן כלול באטמוספרה
בנוסף, יש באוויר לא פחות חיידקים וחיידקים מאשר באדמה. המעבדה הלאומית של ברקלי (המעבדה הלאומית של לורנס ברקלי של משרד האנרגיה) ערכה את ה"מפקד" הראשון בעולם של מיקרואורגניזמים החיים באוויר. התברר שיש יותר מ-1.8 אלף מינים של חיידקים וחיידקים באוויר. מבחינת כמות וגיוון, הדבר דומה למספר החיידקים החיים בקרקע. מעבדת ברקלי ספרה את הגנים המקוריים של מיקרואורגניזמים באמצעות טכנולוגיה חדשה (מכשיר זה נקרא PhyloChip והוא יכול להבחין עד 9,000 גנים שונים). דגימות אוויר נלקחו בשתי ערים בארה"ב - סנט אנטוניו ואוסטין. במקביל, נעשה בו שימוש יסודי שיטה חדשההתחשבות במיקרואורגניזמים. בעבר הם "נזרעו" במצע תזונתי, אולם אם התברר שהמדיום אינו מתאים ל"ילדי האתר", הם מתו ולכן לא נלקחו בחשבון בחישובים (לעיתים עד 99 % מחיידקי הזרע מתים).
הרכב הגז של האטמוספירה: N - חנקן ~ 78.08%; O - חמצן ~20.95%; גזים אינרטים: H - מימן, He - הליום, Ne - ניאון, Ar - ארגון, Kr - קריפטון, Xe - קסנון, Rn - ראדון ~0.94%; פחמן דו חמצני CO 2 ~ 0.03%; כמו גם עקבות: O 3, CO, NH 3, CH 4, SO 2 וכו'.
בגוף האדם, באופן עקרוני, סינתזה של תרכובות חנקן אפשרית, כלומר. אתה יכול לאכול חנקן. אנו נושמים חמצן ואנו נושמים פחמן דו חמצני. יש לציין את הגז האינרטי ארגון, המגביר את ההתנגדות (התנגדות) של הגוף, אשר התגלה במהלך פיתוח מערכות תומכות חיים של חלליות.
בחדר סגור בנפח של 6 מ"ר, אדם יכול, בהיעדר אוורור, להחזיק מעמד ללא סיכון חיים לא יותר מ-12 שעות. כל מאמץ גופני, צריכת מזון, עליית טמפרטורה יעלו צריכת חמצן נוספת ויכולים להפחית את זמן ההישרדות ל-3 - 4 שעות. במהלך תקופה זו, ריכוז הפחמן הדו חמצני יעלה מ-0.3 ל-2.5%. הסיבה העיקרית המגבילה את השהות של האדם בקרבה היא לא מחסור בחמצן, אלא הצטברות של פחמן דו חמצני ורעלים. כבר בריכוז CO 2 של 1.5% מתרחשת הרעלת סמים, וב-3% קצב הנשימה עולה, וב-5% מתרחש מוות. בשלב זה מתפתחת בדם חמצת גז מנותקת - החמצה של הדם שאינה תואמת את החיים. אך כאשר שואפים אפילו 8% חמצן (במקום 20%) הרגילים בהיעדר פחמן דו חמצני בתערובת הנשימה, תדירות ועומק הנשימה אינם משתנים באופן משמעותי! עם זאת, יש צורך להוסיף 6% CO 2 לתערובת זו, מכיוון שקוצר נשימה מתחיל מיד והאדם מאבד את הכרתו.
אבל האפשרות לנשום בנפח סגור מוגבלת לא רק על ידי הצטברות של פחמן דו חמצני וצריכת חמצן. כפי שכבר הוזכר, אדם משחרר עשרות מוצרים מטבוליים נדיפים לאוויר שמסביב. השילוב של כרומטוגרפיית גז וספקטרוסקופיה מסה מאפשר לזהות יותר מ-400 מטבוליטים נדיפים שונים בכמויות הנמוכות בעשרות ואלפי מונים מריכוז הפחמן הדו חמצני.
מוצרים נדיפים נוצרים במהלך תגובות מטבוליות (ולא רק של אדם, אלא גם של חיידקים החיים בגופו). אצטון - בעיקר בתגובות של חמצון שומן, אמוניה ומימן גופרתי - בתגובות של חומצות אמינו, פחמן חד חמצני - בפירוק המוגלובין, פחמימנים רוויים - במהלך חמצון מיוחד של חומצות שומן בלתי רוויות. כמאה וחצי חומרים מופרשים דרך הריאות, כ-180 - עם שתן, כ-200 - דרך המעיים, 270 - מהעור דרך בלוטות הזיעה. תרכובות אורגניות נדיפות בעלות משקל מולקולרי קטן מופרשות בעיקר דרך הריאות, מולקולות גדולות – דרך הכליות, בלוטות הזיעה והמעיים. נתונים כמותיים על הקצאתם הם בערך כדלקמן. באותו חדר סגור עם נפח של 6 מ"ר תוך שתים עשרה שעות, ריכוז האצטון יעלה פי 10, אמוניה - פי 5, אלדהידים - פי 30, פחמן חד חמצני - פי 5. תנודות יומיות בכמות רוב התרכובות הננשפות מתאימות בדיוק לשינויים היומיומיים בחילוף החומרים. במהלך היום, בזמן ערות, הריכוזים המרביים של פחמן דו חמצני תואמים ההקצאה הגדולה ביותרמטבוליטים נדיפים, בלילה נתונים אלה הם מינימליים. מדוע הם נקראים גם רעלים אנתרופוגניים? אבל בגלל פעולתם של חומרים אורגניים נדיפים יכולה להתבטא בנמנום, כאבי ראש, גורמים לעילפון.
למעשה, כל חדר עבודה וכל דירה בה אנשים מבלים את רוב חייהם הם חדרים עם אוויר מסונן עם מחסור עצום של יוני אוויר חמצן שליליים, וזה מוביל להתפתחות מחלות שונות ומפחית את תוחלת החיים. מספר יוני אוויר חמצן בחצרים שניתן למגורים בנוכחות אנשים פוחת במהירות ונפסק ברמה של מינימום בלתי ניתן לצמצום של ~20÷50 יוני אוויר לכל 1 ס"מ 3 של אוויר. במקביל, התוכן של פסאודו-אווירונים חיוביים גדל במהירות, שהם ה"פסולת החשמלית" הנשימתית (במלות א.ל. צ'יז'בסקי) של הגוף. מספר יוני האוויר החיוביים הנפלטים מהריאות בכל נשיפה מגיע ל-300 אלף ל-1 ס"מ 3.
חלונות פתוחים, אוורור ומיזוג אוויר אינם משפיעים באופן משמעותי על משטר האוויר-יוני של הנחות בנוכחות אנשים. כדי לחסל את העודף של פסאודו-אווירונים חיוביים, יש צורך באספקת אוויר עוצמתית והעשרה מלאכותית שלו ביוני אוויר חמצן שלילי קלים באמצעות נברשות של Chizhevsky. רק בדרך זו ניתן לשמור על נוחות אווירונית בחדרים עם כמות אופטימלית של יוני חמצן באוויר (מ-1 עד ~10 ÷ 50 אלף לכל 1 ס"מ 3), כלומר להפוך אוויר "מת" ל"חי". .
נשימה אנושית היא כל נשימה ~ 500 ס"מ 3 במנוחה ומצטברים ~ 25 ק"ג אוויר ביום, ועם עומס, הצורך עולה בחדות. ללא אוויר, אדם ייחנק תוך חמש דקות. אם האוכל הוא פי חמישה פחות מאוויר במשקל, ובהתחשב בכך שאדם יכול לחיות ללא מזון עד 40 יום, אז מתברר עד כמה איכות האוויר חשובה לאדם. איכות האוויר נקבעת לפי כמות יוני האוויר באוויר. בחדר, ריכוז יוני האוויר "-" הוא ~50÷100 ב-1 ס"מ 3, וכאשר אנשים מופיעים, הריכוז יורד ל-~20÷50. השווה עם ריכוזים של עד ~5000 ביער או ליד מפל עד ~50000.
"חשוב מאוד לציין שאם האוויר מקולקל פיזית וכימית, שום מטענים חשמליים לא יעזרו. מטען חשמלי לא יגרום לאוויר כזה להיות פעיל ביולוגית ככל האפשר. מטען שלילי יועיל רק אם האוויר מכיל מטען נורמלי. אחוז חמצן שלא נכנס לתרכובות עם מזהמים כימיים רבים אחרים באוויר של מתחמים מאוכלסים, אוויר עומד, לא מאוורר, כבד של חדרים מיושבים או חדרי שינה עם מספר עצום של פסאודו-אירונים (אירוסולים שנשפו במהלך השינה, חומרים נדיפים טעונים, אידוי של העור וכו'), כלומר אוויר מקולקל, חייב להיות מוחלף באוויר אחר - אוויר נקי חיצוני עם תכולת חמצן רגילה. זוהי הנחה מוטעית שיוני אוויר יכולים לשפר את איכות האוויר הלא מתאים, אוויר נחות מבחינה ביולוגית. לפני האוויר. יינון החדר, יש צורך לאוורר אותו. א. לכן, אוורור שיוצר אספקה מספקת של אוויר חיצוני הוא חיוני. ורק לאחר כניסת האוורור, יש לפתור משימה נוספת, משמעותית עוד יותר - יינון אוויר.
א.ל. Chizhesky p.151 Aeroions and life, M., Thought 1999
כל הטיעונים שלעיל נלקחים בחשבון באופן מקסימלי בתפיסה הנואספירית האדריכלית החדשה של המחבר V.N. גרבנב.