Ложь во благо

«В минуты всеобщего переполоха и эпидемической нравственной перепутанности общество выказывает особенную щекотливость. Потому ли, что оно и без того чувствует себя кругом виноватым, или потому, что организм его уже слишком покрыт язвами, — как бы то ни было, но оно положительно не допускает, чтобы в эти язвы, и без того растравленные, запускали любознательный скальпель. „Я знаю, что гнию“, — говорит оно с каким-то дико-горделивым самодовольством — ну, и гниет себе понемножку».

М.Е. Салтыков Щедрин. Из статьи «Современные призраки»

Раз капитализм умер, а спасение утопающих — дело рук самих утопающих, тогда пора заняться решением проблем связанных с системой жизнеобеспечения.

«Капитализм умер, дальше спасение утопающих — дело рук самих утопающих».

Капитализм умер, дальше спасение утопающих — дело рук самих утопающих?

Одной из важных проблем системы жизнеобеспечения является проблема качества воздуха в наших помещениях. Частным случаем данной проблемы мы имеем у себя дома и на работе «синдром больного здания». На рабочем месте мы мало что можем сделать, а у себя в доме нам никто не помешает попытаться решить эту проблему, если отсечем всякого рода наших «доброжелателей». Людей, которые не только не способны решать подобного рода проблемы, но, нельзя исключать, что при массовом ацидозе некоторых из них может ожидать статья «преступление против человечности».

«Лучше горькая правда, чем сладкая ложь». Эту народную мудрость люди слышат почти с рождения. Но так ли это?

Как известно, ошибка — это фрагментарная истина, а ложь — это нарочитое создание заблуждения у другого человека, то есть отдаление его от истины. Однако в целостной картине мира, состоящей из таких фрагментов, может оказаться важным предпочтение одного фрагмента другому во временном порядке восприятия. Ведь ложь всегда преследует некую цель, то самое «благо» для одного, которое может не казаться благом с другой точки зрения без целостного видения. https://woman.rambler.ru/other/44867730/

К нашим «доброжелателям» можно отнести тех людей, которые отрицают проблемы нашей системы жизнеобеспечения, создавая огромные проблемы для их решения, т.к. им, как истуканам надо постоянно доказывать, что пришло время решать проблемы, а не накапливать их.

Например, на всю страну д.г-м.н Владимир Сывороткин — ведущий научный сотрудник кафедры петрологии геологического факультета МГУ сформулировал «научное» обоснование к теме «Мы живем в эпоху недостатка углекислого газа»:

Сыворотник: Вот еще одна такая идея — может, моя, может, не совсем моя.

Я почему сегодня со своих болячек начал: голова болит, сосуды. Народ умирает на планете, в основном, от чего? От сердечно-сосудистых заболеваний! Порядка 60 процентов смертей связаны с этим. А вот если мы вспомним то же самое Меловое время, когда бегали огромные динозавры — там млекопитающие только зарождались, маленькие еще крысята были такие — углекислого газа тогда было полпроцента. А когда антропогенез начался, примерно 2 миллиона лет назад… Он где — он в Африке начинался, там, где Олдувайское ущелье, где Homo habilis нашли («человек умелый»), поскольку Дайка пересекала эту стоянку человека, то могли определить абсолютную особь. Это тоже — эпоха выбросов газов. И антропогенез, и эволюционное развитие млекопитающих шло в то время, когда в атмосфере углекислого газа было намного больше. А теперь его — мало!

И как мы лечимся? Ну, есть такие практики: дыхание по йоге, по Стрельникову, еще по кому-то — все эти практики связаны с задержкой дыхания для чего? Для того чтобы накопить углекислый газ в крови! И когда закисляется кровь, тогда начинается из крови кислород выталкиваться и пробивать вот эти мембраны клеточные. Ткани начинают питаться кислородом тогда, когда ты повышаешь содержание углекислого газа в крови. Отсюда вывод такой, что мы живем в эпоху недостатка углекислого газа, его не хватает! А в пустыню он не идет, нет пищи для биоты, для растений! И для нас это — плохо. И когда на этом фоне входят умные люди и говорят, что надо утилизировать, что надо изобретать какие-то эти самые… И я вот думаю: народ сошел с ума, вероятно!

https://radiovesti.ru/brand/61009/episode/1535986/

Например, для ведущего передачу Е. Сатановского такого обоснования было достаточно, но не для нас.

Если бы у нас были специалисты по проблеме, тогда их бы не интересовало, что приснилось или с какого такого бодуна тот или иной ученый придумал свою идею. В любом случае он ее реализовывать не будет, поэтому рассмотрим проблему роста концентрации СО₂ с точки зрения специалистов по проблеме качества воздуха в помещениях, которых у нас нет. Эти специалисты не занимаются фундаментальными исследованиями. Они используют те знания, которые получены и признаны фундаментальной наукой, для создания технологий, позволяющих решить ту или иную проблему. Например, решить проблему обеспечения качества воздуха в помещениях, которая нас интересует.

Проблему уже достаточно давно сформулировал датский ученый П. Оле Фангер.

П. Оле Фангер писал, что в холодном климате в зданиях с механической вентиляцией у людей часто возникает естественное желание сэкономить энергию, уменьшив расход вентиляционного воздуха и поддерживая качество внутреннего воздуха на минимальном уровне.

Но что такое качество внутреннего воздуха?

Этот термин можно определить как степень удовлетворения потребностей людей, находящихся в помещении.

О каких потребностях идет речь?

Очевидно, что мы хотим вдыхать воздух, не оказывающий отрицательного воздействия на наше здоровье. Мы также хотим, чтобы воздух воспринимался как приемлемый и даже более того — как свежий и приятный. Кроме того, нам бы хотелось, чтобы воздух в помещении положительно влиял на нашу производительность труда.

Можем ли мы выразить эти потребности в химических терминах?

Мы знаем, что именно химические вещества, выделяемые людьми, материалами и оборудованием, находящимся в помещении, снижают качество внутреннего воздуха.

В таком случае, не можем ли мы обеспечить концентрацию в воздухе каждого химического вещества ниже определенного, предписанного значения?

К сожалению, в непромышленных зданиях этот метод не может работать достаточно эффективно.

Дело в том, что обычно в воздухе присутствуют сотни и даже тысячи химических веществ, каждое из которых имеет небольшую концентрацию, а мы обладаем весьма ограниченной информацией о влиянии этих веществ на здоровье и комфорт людей. Предписываемые предельные значения имеются только для нескольких десятков химических веществ, причем эти значения применимы только в тех случаях, когда в воздухе присутствуют только одни эти вещества.

Кроме этого он отмечает, что недавние исследования показали, что повышение качества внутреннего воздуха в 2-7 раз, по сравнению с существующими стандартами, значительно повышает производительность труда сотрудников офисов, эффективность учебного процесса в школах и снижает число астматических и аллергических заболеваний. Чтобы сделать воздух приемлемым даже для наиболее чувствительных людей, необходимо повышение его качества на один — два порядка.

Оле Фангер П. Качество внутреннего воздуха в зданиях, построенных в холодном климате // АВОК. № 2/2006.

https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3185

Иными словами, мы обладаем весьма ограниченной информацией о влиянии этих веществ на здоровье и комфорт людей, но, из-за недостатка новых знаний, которые необходимы для создания эффективных технологий, решить проблему обеспечения качества воздуха в помещениях не представляется возможным.

П. Оле Фангер задает закономерный вопрос, который касается абсолютно всех — каким образом оценить пороговые значения для запахов или возникновения эффекта раздражения, вызываемых большим количеством химических веществ?

И отвечает на него, что приводимые в литературе пороговые значения очень различаются между собой, и они устанавливаются для концентраций, при которых 50 % людей ощущает присутствие определенного химического вещества, если это вещество является единственным присутствующим в воздухе. Наиболее чувствительные люди могут различать химические вещества при концентрациях, на несколько порядков ниже указанной, они могут ощущать «коктейль» из сотен химических веществ даже при еще более низкой концентрации. Более того, некоторые химические вещества, концентрация которых даже выше предельной концентрации для запаха, могут восприниматься как приятные, а другие — как очень неприятные. Еще одним затруднением является то, что некоторые химические вещества трудно измерить при низких концентрациях, при которых они все же оказывают отрицательное воздействие на людей.

В качестве альтернативного решения указанной проблемы может быть предложено использование реакции органов чувств человека (сенсорной реакции) для непосредственного определения качества внутреннего воздуха. Используя это определение, под внутренним воздухом высокого качества можно понимать воздух, воспринимаемый как приемлемый большей частью находящихся в помещении людей. Исходя из этого, уже в 1930-х годах прошлого века были проведены исследования качества внутреннего воздуха группами экспертов на основании их ощущений (так называемые сенсорные измерения качества внутреннего воздуха).

Часто встречаются высказывания о том, что сенсорные измерения более предпочтительны, чем химические измерения. В течение нескольких десятилетий эти измерения сформировали базу для стандартов и предписаний по системам вентиляции (CEN, 1998; ASHRAE, 2004). Эти стандарты и предписания обычно определяют воздух с приемлемым качеством как воздух, вызывающий неудовлетворение у 15, 20 или 30 % людей. Кроме того, эти стандарты задают соответствующие необходимые параметры вентиляции. На практике эта «философия» стандартов определяет посредственное качество воздуха, которым недовольно большее количество людей, чем ожидалось, что документально зафиксировано в результатах многих исследований в реальных условиях, в зданиях по всему миру, построенных согласно требованиям этих стандартов.

Уважаемые сограждане, вы можете не беспокоится в нашей стране нет проблемы с качеством воздуха в помещениях, а, соответственно, синдрома больного здания, т.к. уважаемый д.г-м.н Владимир Сывороткин — ведущий научный сотрудник кафедры петрологии геологического факультета МГУ от фонаря знает ответ на поставленный П.Оле Фангером вопрос — мы живем в эпоху недостатка углекислого газа, поэтому все с облегчением могут вздохнуть. Правда, совсем не понятно, какое он отношение имеет к физиологии человека и медицине, т.е. к врачам-гигиенистам?

По всей видимости, точно такое же, как наши проектировщики, которые творят неведомого чего, но в полном соответствии с установленными нормами.

«Причины деградации проектных компаний»

Автор статьи задает вопрос: Почему проектировщики совершают обескураживающие ошибки?

Сам на него и отвечает, что когда пытаешься выяснить, как проектировщик с десятилетним стажем мог совершить ошибку, до которой не опустился бы студент первого курса, ответы выбивают почву из-под ног: «я всегда так делал», «я просто взяла значение из стадии П» и обязательное «вы же сами так сказали».

Знания, которыми человек обладает, позволяли выполнить все правильно, но почему этого не произошло?

Ответ на этот вопрос есть, и он не столько технический, сколько управленческий, что является традиционно слабым местом отрасли.

Стандартные указания «пусть идет в институт и читает СП» — правильны, но не решают проблему.

Он никогда не примет за аргумент утверждение, что свод правил, Постановление Правительства № 87 или учебники 70-х годов XX века содержат в себе всю полноту технологии проектирования. Возьмите выпускника строительного вуза, вручите ему все эти труды, дайте год работы — и вы получите проект, не стоящий бумаги, на которой он напечатан.

Чем больше требуется проектировщиков, тем в большей степени нужен особый тип обучающего материала — понятные и практичные инструкции, как и что выполнять.

Инженерных гениев — единицы, и без них развитие невозможно, но подавляющий объем работы выполняется руками тысяч рядовых проектировщиков, которые больше всего нуждаются в таких инструктивных материалах.

https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=7929

Забавно, но в статье дело не дошло до того, что проектировщика еще надо основательно учить математике, физике, химии, биологии, физиологии, он должен знать основы медицины и т.д., только после этого от него можно ожидать, что созданные им климатические системы будут обеспечивать качество воздуха в помещениях. Либо проектировщик должен работать под руководством специалиста по проблеме обеспечения качества воздуха в помещениях, которых у нас нет.

Возможно, тогда ведущие специалисты отрасли не будут нести ахинею.

В журнале АВОК № 2 за 2010 год В.И. Ливчак в статье: «О расчете систем отопления, энергосбережении и температуре воздуха в отапливаемых помещениях жилого дома» предлагает:

Учитывая, что расход тепла на нагрев инфильтрующегося воздуха составляет примерно половину от расчетных теплопотерь, надо сокращать воздухообмен на 4,5 · 2 = 9% или менее чем на 3 м³/ч из расчетных 30 м³/ч на жителя. Это будет совсем незаметно для человека, тем более что, например, в Германии, далеко не бедной стране, расчетный воздухообмен в квартирах при расчете нагрузки системы отопления в капитально ремонтируемых домах рекомендуется принимать исходя из 20 м³/ч на жителя.

В дальнейшем В.Ливчак подчеркнул, что отвечая на предложения К.Таратыркина к дискуссии специалистов о нормах минимального воздухообмена в офисных зданиях, в связи с мнением Peter Simmonds, директора Building and Systems Analytics LLC, который, работая над проектом в Москве, обнаружил, что нормы воздухообмена в офисных зданиях, принятые в российских нормативных документах, составляют 60 м3/ч на человека, что почти в три раза превышают нормы стран ЕС и США.

На его взгляд, инженера, не сведущего в области физиологии и предполагающего, что в странах Северной Америки и Европы, являющихся пионерами в обосновании необходимости и осуществления вентилирования помещений как средстве для борьбы с распространением инфекционных болезней и обеспечения комфортного микроклимата, привлекаются к нормированию разумные, всесторонне образованные люди.

Он считает, что норма минимально необходимого воздухообмена для удовлетворения потребности человека в свежем воздухе не зависит от границ государств и величины кошелька, а поэтому в нашей стране в области вентиляции надо перейти на обоснованные практикой применения нормативы стран ЕС и Северной Америки. Тем более, что они зависят не только от количества присутствующих в помещении людей, но и от площади пола этого помещения, приходящейся на 1-го человека, что позволяет получать разные более обоснованные значения при различной плотности заполнения этих помещений.
Он считает за основу можно взять таблицу 6.2.2.1 Минимальных значений вентиляционного воздухообмена из ASHRAE 62.1-2016.

http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=127661&pid=1478564&st=0&#entry1478564

Между тем профессор Bjarne W. Olesen, директор Международного центра по качеству воздуха и энергосбережению поясняет, что рекомендуемые в стандарте величины воздухообмена не основываются на объективных физиологических реакциях человека, а получены путем статистической выборки среди людей, адаптированных к внутренней воздушной среде (количество удовлетворенных — 80 %).

«Сколько воздуха нужно человеку для комфорта?» http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3996

Кто же эти разумные, всесторонне образованные люди в развитых странах?

Там считают, что современные реалии диктуют инженерам и ученым необходимость выхода за пределы своих узкоспециализированных знаний и приобретение междисциплинарного мышления. Вместо вопроса «как сделать/рассчитать данный объект», необходимо задавать вопрос «как сотворить данный объект» с последующим обоснованием как чисто технических решений, так и решений по рациональному включению своего творения в существующий «культурный ландшафт», а также проработкой решений по его адаптации при трансформации последнего в будущем.

Они считают, что в жизнь входит и считается естественным иное определение инженера, ученого и профессионала вообще. До сих пор технократом был человек, разбирающийся в технике. Сегодня превалирует иная точка зрения: технократом должен быть общественный деятель, который до 50% своего времени посвящает техническим проблемам. А если, например, технические проблемы занимают у него 90-100% времени это уже не инженер, а тот, к кому можно применить немецкое определение «Fachidiot».

И. Гломб, Р.Б. Орлович, Западно-Померанский технологический университет Щецина «Некоторые замечания о современной роли ученых и инженеров в строительстве».

Всякого рода политиков и политологов оставляем за бортом, т.к. для решения нашей проблемы от них столько же проку, как от козла молока. Необходимо профессиональное сообщество, решающее данную проблему, но его у нас нет. Зато у нас есть чиновники — на все руки мастера, мастера ни в чем. Сегодня эта фраза, используемая во всей ее полноте, обычно описывает человека, чьи знания, охватывая ряд областей, являются поверхностными во всех из них. Поэтому данную проблему собственнику помещений надо будет решать самостоятельно, для этого ему надо иметь хоть какие-то фундаментальные знания.

В статье «Капитализм умер, дальше спасение утопающих — дело рук самих утопающих» приведены рекомендации Денниса Медоуза. Одной его рекомендацией, что не надо ждать очередных мудрых решений от своих правительств, а сами принимали необходимые превентивные мер, мы воспользуемся. А вот создавать некое сообщество, которое может сделать десять человек более защищенными и специально их подготовить, чтобы они заранее создали запасы еды, питья, электричества, мы не будем, т.к. на всю жизнь запастись всем необходимым для нормальной жизнедеятельности просто не возможно. Возможно, попытаться решить проблему.

Для того чтобы не допустить массового вымирания в отдельно взятом помещении, возьмем за основу лекцию Александра Маркова: «Массовое вымирание на рубеже мезозоя и кайнозоя. Часть 1».

Александр Марков отмечает, что в фанерозое происходил рост доли:

1. подвижных животных;
2. хищников;
3. «физиологически забуферных», устойчивых к колебаниям среды.

Фанерозойский эон, фанерозой — геологический эон, начавшийся ≈542 миллионов лет назад и продолжающийся сейчас; время «явной» жизни. Началом фанерозойского эона считается кембрийский период, когда произошло резкое увеличение числа биологических видов и появились организмы, обладающие минеральными скелетами, членистоногие и хордовые, а также образовались сложные формы растений.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Фанерозой

Появились, что важно, организмы, обладающие минеральными скелетами, т.е. физиогенными биоминералами. Появление физиогенных биоминералов сложно представить без патогенных, т.к. те и другие образуются по одному и тому же закону, который хорошо известен химикам и он же имеет прямое отношение к образованию малорастворимых соединений в растворах.

Иными словами, например, для образования карбоната кальция, когда произведение концентраций ионов кальция Са²⁺ и карбонат-иона СО₃^2- будет больше произведения растворимости, тогда карбонат кальция будет образовываться и выпадать в осадок, а когда меньше и он имеется в растворе, тогда он будет растворяться:

[Ca²⁺]∙[СО₃^2-] > ПР, где ПР= 3.8·10^-9, карбонат кальция будет образовываться в растворе и выпадать в осадок.

[Ca²⁺]∙[СО₃^2-] < ПР, карбонат кальция выпавший в осадок в растворе будет растворяться.

Образование осадков является сложным физико-химическим процессом и начинается с формирования центров кристаллизации — мельчайших образований, по размерам сравнимых с размерами молекул. Рост этих образований в растворе приводит к появлению более крупных частиц, которые и выпадают в осадок. На размер образую­щихся кристаллов оказывают влияние скорости двух основных про­цессов: скорость образования центров кристаллизации и скорость роста кристаллов. Если скорость роста кристаллов больше, чем ско­рость образования центров кристаллизации, то формируются кри­сталлические осадки, которые легко фильтруются. Если же, наобо­рот, скорость образования центров кристаллизации превышает скорость роста кристаллов, то получаются аморфные осадки, имеющие более развитую поверхность, они сложнее фильтруются и больше за­грязнены примесями вследствие их адсорбции.

Скорость образования центров кристаллизации, а следовательно, и их число зависят от величины относительного пересыщения раствора (ОП), которая вычисляется по формуле:

ОП = (С — S)/S

где С — концентрация осаждаемого компонента, моль/л;

S — его растворимость, моль/л.

«Основы количественного анализа», учебное пособие.

Теперь проведем мысленный эксперимент. Возьмем, например, некий объем раствора СаCl₂. Тем самым мы получаем некую концентрацию ионов кальция в нем. Теперь в раствор нам надо не просто ввести карбонат-ионы, но и постепенно повышать их концентрацию. Известно, что по закону Генри углекислый газ растворяется в воде.

Закон Генри, Закон Генри — Дальтона — закон, по которому при постоянной температуре растворимость (концентрация) газа в данной жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над раствором. Закон пригоден лишь для идеальных растворов и невысоких давлений.

Закон Генри записывается обычно следующим образом:

S = k∙p

где:

p — парциальное давление газа над раствором, Па ;

S — молярная концентрация газа в растворе, моль/л, г/л :

k — константа Генри (констана растворимости), моль/(Па∙л), коэффициент зависит от природы газа и растворителя, а также от температуры.

Если наш раствор поместить в некий объем с углекислым газом, тогда в растворе получим растворенный СО₂.

«Закон Генри с видео».

https://wiki2.org/ru/Закон_Генри

Растворенный СО₂ взаимодействуя с водой образует угольную кислоту:

СО₂(раст.) + Н₂О = Н₂СО₃

Угольная кислота при диссоциации образует бикарбонат-ион НСО₃^–.

Н₂СО₃ = Н⁺ + НСО₃^–,

а бикарбонат-ион при диссоциации образует карбонат-ион СО₃^2-.

Итак, в растворе мы получили необходимые ионы для выпадения в осадок карбоната кальция.

Осталось создать в растворе пересыщение. Начинаем повышать концентрацию углекислого газа, тем самым повышаем концентрацию растворенного СО₂ в растворе, что приводит к повышению концентрации угольной кислоты и, следовательно, к росту концентрации карбонат-ионов.

При выполнении условия:

[Ca²⁺]∙[СО₃^2-] > ПР,

мы можем получить осадок карбоната кальция в растворе.

В общем виде реакцию можно записать следующим образом:

СО₂(газ) ↔ СО₂(раст.) + Н₂О ↔ Н₂СО₃ ↔ Н⁺+ НСО₃^– ↔ Н⁺+ СО₃^2- ↔ СО₃^2-+ Ca²⁺↔СаСО₃↓

Итак, мы смоделировали углеродный цикл биосферы, который может происходить не только на границе раздела атмосфера-океан, но и на границе атмосфера-почва.

В частной переписке д.б.н. А.С.Керженцев писал об уникальном феномене, который произошел в почвах Забайкалья в период 1960-1973 гг. В местных мерзлотных лугово-лесных почвах наши коллеги в 1960 г. фиксировали вскипание от соляной кислоты с 30 см, а выделение мучнистых карбонатов с 60 см от поверхности почвы. Мы в этих же почвах за 2 года 1971-1972 гг. не могли обнаружить даже вскипания. Зато на третий год, когда вместо 220 мм выпало 500 мм осадков, карбонаты появились в большом количестве, но на поверхности почвы, они покрыли как инеем травы, гранитные валуны, обрывы оврагов. И только на следующий год появились в почве, там, где их видели наши коллеги 10 лет назад. Этот феномен пока не нашел разумного объяснения почвоведов и геологов, которые считают почвенные карбонаты реликтом геологических эпох далекого прошлого.

Вернемся в Фанерозойский эон.

Вершиной эволюции является человек — подвижное и хищное животное, наделенное сознанием и «физиологически забуферное», устойчивое к колебаниям среды. На сегодняшний день — это странное существо 90% своего времени проводит в помещениях с определенным микроклиматом и неизвестным качеством воздуха в нем.

Что означает, что человек «физиологически забуферное» существо?

Буферные системы крови — физиологические системы и механизмы, обеспечивающие заданные параметры кислотно-основного равновесия в крови. Они являются «первой линией защиты», препятствующей резким перепадам pH (кислотности) внутренней среды живых организмов.

Циркулирующая кровь представляет собой взвесь живых клеток в жидкой среде, химические свойства которой очень важны для их жизнедеятельности. У человека за норму принят диапазон колебаний pH крови 7,37–7,44 со средней величиной 7,4. Буферные системы крови слагаются из буферных систем плазмы и клеток крови и представлены следующими системами:

бикарбонатная (водородкарбонатная) буферная система;

фосфатная буферная система;

белковая буферная система;

гемоглобиновая буферная система;

Помимо этих систем также активно участвуют дыхательная и мочевыделительная системы.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Буферные_системы_крови

Нас будет интересовать только бикарбонатная буферная система.

Бикарбонатная буферная система одна из самых мощных и вместе с тем самая управляемая система внеклеточной жидкости и крови, на долю которой приходится около 53 % всей буферной ёмкости крови. Представляет собой сопряжённую кислотно-основную пару, состоящую из молекулы угольной кислоты H₂CO₃, являющейся источником протона, и бикарбонат-аниона HCO₃⁻, выполняющего функцию акцептора протона:

H₂CO₃ ↔ HCO₃^– + H⁺

Вследствие того, что концентрация гидрокарбоната натрия в крови значительно превышает концентрацию H₂CO₃, буферная ёмкость этой системы будет значительно выше по кислоте. Иначе говоря, гидрокарбонатная буферная система особенно эффективно компенсирует действие веществ, увеличивающих кислотность крови. К числу таких веществ прежде всего относят молочную кислоту, избыток которой образуется в результате интенсивной физической нагрузки. Гидрокарбонатная система наиболее «быстро» отзывается на изменение pH крови.

Далее воспользуемся учебником «Фундаментальная и клиническая физиология»: Учебник для студ. Вузов / Под ред. А.Г. Камкина и А.А. Каменского. М., 2004 и подробнее узнаем про работу буферных систем.

Процесс, в результате которого концентрация ионов водорода внутри организма остается практически постоянной, включает три основных компонента:

1. функционирование вне- и внутриклеточных химических буферных систем;
2. регулирование уровня СО₂ в крови с помощью альвеолярной вентиляции;
3. контроль концентрации бикарбонатов HCO₃^– в крови путем регуляции почечной экскреции ионов водорода H+.

В результате метаболизма углеводов и жиров в сутки образуется 15000 ммоль СО₂, и если легкие окажутся не в состоянии выделять СО₂, будет наблюдаться прогрессирующее накопление угольной кислоты. При ее диссоциации образуются ионы водорода, а это может привести к резкому изменению кислотности. Для предотвращения резкого изменения концентрации ионов водорода H⁺ существуют вещества, называемые буферами.

Буферы-соединения обладают способностью связывать или отдавать ионы Н⁺ и ОН^–, и тем самым удерживать на незначительном уровне изменения рН, возникающие при добавлении или оттоке этих ионов. Каждый буфер эффективен в определенном интервале рН, который зависит от значения рК буфера. К физиологически важным буферным системам относятся белки (в крови, прежде всего, гемоглобин), фосфаты и система «СО₂—бикарбонат».

Общая емкость некарбонатных буферов крови составляет 47% от всех имеющихся буферов. Самая большая доля из этого, 34%, приходится на гемоглобин и оксигемоглобин. Вклад бикарбоната плазмы равен 35%, еще 18% добавляется за счет бикарбоната эритроцитов. Таким образом, 53% общей буферной емкости цельной крови приходится на систему «СО₂—бикарбонат».

Любая сопряженная пара «кислота-основание» обладает буферными свойствами, т.е. согласно реакции

Н⁺ + А^– = НА (1)

может связывать или отдавать ионы Н⁺. Здесь А^– — основание буферной системы (акцептор протонов), а НА — кислота буферной системы (донор протонов). При добавлении Н⁺ основание А^– переходит в молекулярную форму с образованием кислоты НА; при оттоке ионов Н⁺( добавлении ОН^–) кислота НА диссоциирует на ионы А^–, поставляя ионы Н⁺.

В организме изменения концентраций [Н⁺] и [ОН^–] могут происходить в результате притока вещества экзогенно (извне), в результате потери вещества или их образования в ходе обмена веществ.

Мера буферной способности к связыванию ионов Н⁺ зависит только от изменяющегося количества буферного основания А^–, мера буферной способности к связыванию ОН^– — от количества буферной кислоты НА. Количество отдельных компонентов буферной системы (А^– и НА) определяется , с одной стороны, общей концентрацией буфера [А^–] + [НА], с другой — степенью его диссоциации, т.е. соотношением [А^–]/[НА]. Оно, согласно закону действующих масс, получается из уравнения

[Н⁺]·[А^–]/[НА]=К^/, (2)

где К^/ — константа равновесия или диссоциации пары «кислота-основание».

В логарифмированной форме уравнение принимает вид

рН = рК^/ + lg[А^–]/[НА], (3)

где рК = – lg К^/

В основе бикарбонатной буферной системы лежит реакция

СО₂ + Н₂О = Н⁺ + НСО₃^–. (4)

В логарифмированной форме закон действующих масс называется уравнением Гендерсона—Гассельбальха:

рН = рК^/ + lg[НСО₃^–]/[СО₂]. (5)

Сейчас надо сделать отступление и показать одну тонкость, которая не дает перейти на создание технологий по обеспечению качества воздуха в помещениях.

Теперь и мы выведем уравнением Гендерсона—Гассельбальха, но несколько иначе.

Возьмем реакцию, которую получили выше.

СО₂(газ) ↔ СО₂(раст.) + Н₂О ↔ Н₂СО₃ ↔ Н⁺+ НСО₃^– ↔ Н⁺+ СО₃^2- ↔ СО₃^2-+ Ca²⁺↔СаСО₃↓

Сопоставим между собой две константы диссоциации угольной кислоты:

К₁= 4.47·10⁻⁷

К₂= 4.79·10⁻¹¹

Отличаются почти на четыре порядка, тем более карбонат-ион образуется при диссоциации бикарбонат-ионов, следовательно, можно предположить, что влияние концентрации карбонат-ионов на кислотно-основное состояние будет несущественным. Поэтому пренебрегая второй константой диссоциации, мы получаем следующую реакцию:

СО₂(газ) ↔ СО₂(раст.) + Н₂О ↔ Н₂СО₃ ↔ Н⁺+ НСО₃^–,

Из этой реакции выводится уравнение Гендерсона—Гассельбальха, тем самым мы выбрасываем из рассмотрения не только процесс кальцификации, при образовании такого патогенного биоминерала, как кальцит (карбонат кальция), но и малый углеродный цикл «атмосфера — организм», т.е. связь организма с внешней средой.

Продолжаем изучать физиологию.

В плазме крови при температуре 37°С рК^/ этого буфера равна 6,1. Отсюда при нормальном рН артериальной крови, равном 7,4, соотношение [НСО^3-] /[СО₂] равно 20:1. Для определения концентрации растворенного СО₂ справедлив закон Генри

К_раств·Р_со2 = [СО₂]_раств, (6)

где К_раств — коэффициент растворимости СО₂, К_раств=0,226 ммоль .

В артериальной крови Р_со2 = 5,3 кПа (40 мм рт. ст.), откуда [СО₂]_раств= 1,2 ммоль·л^-1, а [НСО₃^–] для артериальной крови составляет 24 ммоль·л^-1.

Из уравнения Гендерсона—Гассельбальха следует, что в заданной жидкости (задана рК^/ ) независимо могут изменяться только две из трех величин Р_со2, рН и [НСО₃^–], а третья однозначно определяется согласно уравнению (5).

Ионы Н⁺ (или ОН^–), образовавшиеся в организме или поступившие извне, сразу же связываются как с НСО₃^– (соответственно, с СО₂), так и с основаниями (соответственно, кислотами) некарбонатного буфера. При этом емкость системы «СО₂—бикарбонат» особенно велика за счет того, что концентрацию СО₂ можно регулировать при помощи легочного дыхания (так называемая открытая система).

Значение рК^/ бикарбонатного буфера настолько незначительно, что трудно ожидать хороших буферных свойств при рН=7,4. То, что его буферные свойства тем не менее очень хороши, нельзя объяснить только высокой по сравнению с другими буферами концентрацией системы «СО₂—бикарбонат» (во внеклеточной жидкости [НСО₃^–]+ [СО₂] = 25,2 ммоль·л^-1). В гораздо большей степени особенность этого буфера обусловлена тем, что при помощи альвеолярной вентиляции можно устанавливать и поддерживать на постоянном уровне концентрацию в крови (и тем самым во всем организме) одного из его компонентов — СО₂ (открытая система).

На рис. 1, a и b, схематически показано связывание поступающих ионов Н⁺. Они связываются как с НСО₃^–, так и с основаниями некарбонатного буфера (В^–); возникают НВ и СО₂. В закрытой системе (рис 1, а) СО₂, образующийся при добавлении ионов водорода, так же не может выйти из системы, как и НВ. В этом случае вклад НСО₃^– в связывание ионов Н⁺ мал из-за небольшой буферной емкости. В том случае, когда образующийся СО₂ может выделяться легкими (рис. 1, b) появляется возможность для дальнейшего связывания поступающих ионов Н⁺ с НСО₃^–, т.е. буферная способность системы «СО₂—бикарбонат» увеличивается. Таким образом, эта открытая система имеет большую буферную емкость, чем закрытая, т.е. добавление такого же количества ионов Н⁺ приведет к меньшему снижению рН.

Следовательно, изменения Рсо₂ могут значительно смягчить влияние добавления или потери ионов Н⁺ и ОН^– на значение рН. И наоборот, показатель рН меняется вслед за любым первичным колебанием Рсо₂ (например, обусловленным изменением альвеолярной вентиляции). Однако в этих случаях буферная система «СО₂—бикарбонат» ведет себя совсем иначе (рис. 1, с), чем в закрытой и открытой системах (рис. 1, а, b). При повышении [СО₂] в стехиометрически равных количествах возникают ионы Н⁺ и НСО₃^–, и эти ионы водорода могут быть связаны только некарбонатными буферами. Таким образом, система “«СО₂—бикарбонат» не может связывать появляющиеся в результате изменения Рсо₂ ионы Н⁺ (или ОН^–), так как они образовались как раз в ходе реакции в этой системе. Из-за этого основополагающего различия в процессах буферизации различают следующие два типа изменений в кислотно-основном состоянии в организме человека.

1. Нереспираторные изменения. Они появляются в результате того, что первоначально в повышенном количестве возникают ионы Н+ или ОН-, которые образуются не через реакцию

СО₂ + Н₂О↔Н⁺+ НСО₃^–

2. Респираторные изменения. Они обусловлены первичным изменением Р_со2, в результате чего в реакции

СО₂ + Н₂О↔Н⁺+ НСО₃^–

образуются ионы Н⁺ ( и соответственно, ОН^–).

Нас интересуют респираторные изменения, которые обусловлены первичным изменением Р_со2.

Первичным изменением Рсо₂ могут быть связаны не только с внутренними проблемами организма, но и внешними, например, с ростом концентрации СО₂ в атмосфере и вызывать ацидоз, но при выводе уравнения Гендерсона—Гассельбаха не было оговорено, при каких концентрациях СО₂ в атмосфере работает это уравнение. Действительно, при низких концентрациях, чтобы не таскать за собой систему уравнений и постоянно ее решать, такое допущение обосновано. В 1908 году Лоуренс Джозеф Хендерсон вывел уравнение для расчета pH буферного раствора . В 1917 г. Карл Альберт Гассельбах переформулировал эту формулу в логарифмических членах, в результате чего получилось уравнение Гендерсона—Гассельбаха , но на то время концентрация СО₂ в атмосфере была существенно ниже и можно было не ожидать, что она может стать причиной начала кальцификации в организме, т.е. утилизации отходов метаболизма экосистем.

Стоило только Карлу Шаферу «задрать» концентрацию СО₂ воздуха в своих экспериментах до немыслимого уровня, так в течение нескольких неделей началась такая «свистопляска» основных параметров биохимии, что мало не показалось.

В экспериментах K. E. Schaefer концентрация кислорода в воздухе поддерживалась на уровне 21% О₂ и воздух был сбалансирован по N₂. Менялась только концентрация углекислого газа, которая и поддерживалась на определенном уровне за время всего эксперимента.

Самым низким уровнем концентрации СО₂ в воздухе, при котором исследовались животные, были 2000 и 3000 ppm (0,2% и 0,3%).

В данной работе отмечается, что значения рН и концентрации бикарбоната в крови демонстрируют циклические изменения с чередованиями метаболического и респираторного ацидоза с периодом около 20 дней. В данном случае термин «метаболический» ацидоз автором используется для обозначения состояния, когда увеличение парциального давления Рсо₂ и снижение значения рН кислотности крови сопутствуют снижению уровня бикарбоната в крови. Через 3 недели воздействия 0,85% — 1% СО₂ рН крови Р_СО2 начинали расти и, соответственно, снижались снова через 40 дней. Отмечается, что во время длительного воздействия 1,5% и 1% четко прослеживалась цикличность в кислотно-щелочном балансе.

В работе отмечается, что предварительные эксперименты показали, что в этих условиях СО₂ негативно влияет на внутренние органы. Кроме того, отмечается, что почки и легкие — это те органы, которые принимают участие в регуляции кислотно-основного состояния, и поэтому являются основными органами, на которые отрицательно влияет СО₂.

1. Почки. При продолжительном воздействии СО₂ концентрацией 1,5% и 1% (соответственно, 15 000 и 10 000 ppm) было установлено, что явление кальцификации в почках возрастает с ростом продолжительности воздействия. Кроме того, было установлено, что концентрация кальция в плазме была увеличена до такого уровня, что начиналось высвобождение кальция костями. После 8 недель воздействия СО₂ был 8-недельный период восстановления на свежем воздухе, который вернул концентрацию кальция к контрольному значению. В более поздних исследованиях кальцификация почек была обнаружена у морских свинок после воздействия СО₂ с уровнем концентрации 0,3%.
2. Легкие. Изучение под электронным микроскопом легких морских свинок, которые подвергались воздействию воздуха с 1% СО₂, показало ультраструктурные изменения, произошедшие после 4 и 6 недель воздействия. В работе Шафер делает предположение, что изменения в клетках-пневмоцитах II являются компенсаторной реакцией на отрицательное воздействие углекислого газа на клетки альвеолярной ткани (клетки типа I)
3. Кости. Исследование влияния длительного воздействия 1% СО₂показывает, что через 8 недель содержание кальция и фосфора в костях значительно снизилось. Содержание кальция в костях оставалось на низком уровне и после 8 недель восстановления, что указывает на деминерализацию костей.

Schaefer K. E. Effect of increased ambient CO₂ levels on human and animals. Experientia, 1982, o. 38

Так что же сделал K. E. Schaefer?

По всей видимости, он за счет высокой концентрации СО₂ в воздухе обеспечил высокую степень пересыщения в организме, необходимую для образования, например, такого патогенного биоминерала, как кальцит (карбонат кальция):

Cа²⁺+ CO₃^2-=СаСО₃↓

Степень пересыщения было настолько высокой, что условие поддержание постоянства концентрации ионов кальция вызвало перераспределение этих ионов. Перераспределение ионов кальция происходила между физиогенными биоминералами (кости) и шло на образование и рост патогенных биоминералов.

Из выше изложенного можно сделать вывод, что образование слаборастворимых соединений в дисперсных системах является следствием неких очень важных процессов, которые возможны только в таких системах.

И так:

1. В геологии и почвоведении «выпоты солей»
2. В строительной отрасли «высолы»
3. В биоминералогии образование физиогенных и патогенных биоминералов.
4. Рост кристаллов в гелях.
5. Процесс утилизации отходов метаболизма биосферы

Тогда должна существовать зависимость изменения кислотности крови от роста концентрации СО₂ в атмосфере. Такую зависимость приводит Д.С.Робертсон.

«Взгляд в будущее»

Взгляд в будущее

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что если физиологи не исправят ошибку допущенную при выводе уравнения Гендерсона—Гассельбальха и не выйдут на значение ПДК по СО₂ в атмосфере, говорить о новых технологиях и об обеспечении качества воздуха в помещениях из-за отсутствия научной базы не приходится.

Вот вам и «практики: дыхание по йоге, по Стрельникову, еще по кому-то — все эти практики связаны с задержкой дыхания для чего? Для того чтобы накопить углекислый газ в крови! И когда закисляется кровь, тогда начинается из крови кислород выталкиваться и пробивать вот эти мембраны клеточные. Ткани начинают питаться кислородом тогда, когда ты повышаешь содержание углекислого газа в крови. Отсюда вывод такой, что мы живем в эпоху недостатка углекислого газа, его не хватает!»

Развел на всю страну доктор наук Е.Сатановского, как глупого пацана, а мы пойдем другой дорогой.

Гошка Л.Л., инженер, г. Сыктывкар