Земля - как планета Солнечной системы, участвует в обменных процессах с нашей Галактической системой, а как место обитания живых существ, в частности, человека, с биосферными и антропогенными системами. Каждая из перечисленных систем является метасистемой со множеством взаимодействующих в ней подсистем.
За последние десятилетия произошли существенные изменения в природной системе Земля-Космос. В результате движения Северного полюса к югу, которое происходит каждые 13000 лет, расширился полярный касп. Солнечная система, находясь в одном из рукавов спиральной галактики, пересекла магнитополосовую структуру (апекс - созвездие Геркулес) и захватила из нее ионы водорода, гелия, кислорода, гидроксила, соединений углерода и др.
Большое количество разнообразных ионов через расширенный полярный касп попало в магнитосферу Земли (полярные сияния наблюдались даже на широте Иркутска). После падения кометы Шумейкера-Леви на Юпитер произошли серьезные изменения во всей солнечной системе.
В 1997 г. гигантский газовый «пузырь» с энергией электронов 1 МЭВ, возникший в Солнечной короне прогнул магнитосферу на 20 %. Суммарная энергия полярных сияний при этом составила 1,4∙1012 Дж/с. В июле (14-17) и ноябре (9-14) 2000 г. на Солнце произошли две протонных супервспышки. Радиационного материала при этом было выброшено порядка 8-10 млрд. т. [1], что привело к небывалому возмущению геомагнитного поля и к резкому уменьшению концентрации озона. Возникли большие температурные градиенты, которые привели к серьезным климатическим изменениям. Техносфера метасоциума [2] увеличивает изменения. Антропогенные воздействия можно свести к трем основным направлениям:
-
глобальное противодействие природной среде во всех фазовых состояниях (жидком, твердом, газообразном) и полевых структурах (электрических, магнитных, тепловых, гравитационных, радиационных, акустических);
-
наращивание темпов электропроизводства и электропотребления нарушает естественный электромагнитный каркас нашей планеты и, кроме этого, расширение диапазона частот радиоприема и радиопередачи влияет на всю Солнечную систему;
-
тенденция «независимого существования» от «первозданных природных процессов» [1], система супергородов с максимально искусственным разнообразием и энергоемкостью процессов [2] противостоит естественному состоянию всей природной среды, включая и самого человека с его важнейшими системами жизнедеятельности [3].
Наше общество называют постиндустриальным. Ведущей отраслью становится сервисная экономика с динамически развивающимся информационным сектором. Современный земной мир с его активной творческой силой метасоциумом мощно воздействует на психику человека, подавляет его; человек не справляется с огромным количеством потоков, в частности информационных, которые со всей мощью обрушиваются на все его системы: нервную, кровеносную, лимфатическую и клеточную. Одной из таких систем является дыхательная система.
На рис. 1 [4] представлено фрактальное строение кровеносной системы в легких. Качественной особенностью фрактальных объектов - альвеол, кровеносных сосудов в легких, строения бронхиального дерева, нервных клеток, молекул ДНК и т.д. - является инвариантность основных геометрических особенностей при изменении масштаба.
Рис. 1. Фрактальное строение кровеносной системы в лёгких
Известно, что конечной частью дыхательного пути являются альвеолы. Структурно «грозди» альвеол носят фрактальный характер (рис. 2) [5].
Рис. 2. Схема двух альвеолярных ходов, отходящих от одной бронхиолы: А - вид с поверхности; альвеолы оплетены капиллярами; В - аль-веолярный ход с альвеолами в разрезе
Пусть R - минимальный размер альвеол. Заменим двумерное множество точек плоским набором мономеров, а объем - упаковкой сфер. Число мономеров в цепи длиной L = 2R равно:
Для набора мономеров, образующих круглый диск, имеем
Плотность числа мономеров для плотно упакованных сфер составляет .
Асимптотическая форма для соотношения между числом частиц и размером «кластера» имеет вид:
где N → ∞.
Величина D - размерность кластера; число частиц N - масса; r - плотность массы, зависит от того как упакованы мономеры; размерность кластера - размерность массы.
Биомеханические явления в альвеолах определялись нами по уравнениям Лапласа. Давление в плевральной области ниже атмосферного на 500-1100 Па, поэтому ткань альвеол находится в состоянии растяжения. Если транспульмональное давление (разность альвеолярного давления и давления плевральной области) возрастёт на небольшую величину, то радиус альвеолы начинает расти, и она разрушается.
Для учета электрических явлений механическим системам ставятся в соответствие аналоговые электрические цепи (рис. 3). Комплексная проводимость участка R2 - С равна 
, а полное комплексное сопротивление:
Рис. 3. Аналоговая электрическая цепь
Этот метод регистрации электросопротивления применяется для диагностических целей. Для биоэнергетики дыхательной цепи важны: кислород - поставщик электронов и водород - протонов. Именно водород является хранителем жизни и главным топливом нашего организма. Человеку необходимо запасать водород в достаточном количестве употребляя воду и пищу соответственно электромагнитному спектру поступающему от Солнца в разные сезоны [6]. Дыхание необходимо контролировать, и приспосабливать его ритм под паттерн парасимпатической системы. При изменении манеры дыхания изменяются химия, физиология, биология тела, улучшается кровообращение, выравнивается сердцебиение, улучшается процесс пищеварения и т.д. [5]. Осознанное отношение ко всем процессам жизнедеятельности, развитие синергетического мышления [7, 8], совершенствование по пути сознания эволюции человека от биооносферного к космическому, к сознанию биоонокосмосферы [9] поможет сохранить среду существования человека в ней несмотря на глобальные изменения в природе и социуме.
Библиографическая ссылка
Кутимская М.А., Бузунова М.Ю. ЧЕЛОВЕК В БИОНООСФЕРЕ В СВЕТЕ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИРОДЫ И МЕТАСОЦИУМА // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 11. – С. 94-96;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=29159 (дата обращения: 19.04.2024).