Страница 5 из 17
КИПЯТОК В МЕТАЛЛУРГИИ
Вряд ли кто мог предположить, что кипение воды можно использовать для изменения физических свойств поверхности металлов. Но именно такую идею выдвинули и успешно осуществили ученые Рижского политехнического института, где родилась технология, названная микротермоциклированием. Суть ее такова. Как показали исследования, когда над какой-то точкой поверхности детали при кипении возникает паровой пузырек, металл в данной области мгновенно расходует тепло и охлаждается на несколько градусов. Такие непрерывные перепады температуры, длящиеся сотые или тысячные доли секунды, вызывают термические напряжения в материале, приводящие к сдвигам на атомно-молекулярном уровне.
В результате на 30–40 процентов возрастает твердость наружного слоя металла, повышается устойчивость к износу деталей машин и механизмов.
Если же кипятить особые химические растворы, состава которых исследователи не сообщают, то можно образовать на детали покрытие, способное предохранять металл, например, от образования трещин. Микротермоциклирование также позволяет менять теплопроводность и электрические свойства металлической поверхности.
ДАВАЙТЕ РАЗБЕРЕМСЯ
Часы без стрелок
По радио говорили, что сдвинутое примерно год назад время могут снова вернуть. Как перевод времени отражается на человеческом организме?
Алевтина Толкалина, Санкт-Петербург
Необходимость в переводе часовых стрелок возникла из-за того, что с ноября по февраль люди, живущие в средней полосе России, вынуждены собираться утром на работу или учебу, а также возвращаться домой в темноте.
Это плохо отражается на самочувствии, поскольку у каждого живого организма есть свои собственные часы без стрелок биологические часы, работающие на клеточном уровне и синхронизирующие свой ход с Солнцем.
С первыми его лучами живой организм начинает переходить из режима сна в режим бодрствования, предполагающий активизацию многих систем.
Сейчас же естественный порядок вещей нарушен.
Началось это в нашей стране в 1918 году. Тогда время особым декретом советского правительства сдвинули на час вперед. В 1937 году этого показалось мало и стрелки еще раз перевели вперед.
Логика здесь просматривалась такая: чем раньше люди будут вставать, тем больше они успеют сделать за день. В итоге получилось, что Россия уже дважды «брала взаймы» у природы по часу и теперь нужно просто отдать занятое. Но, если перевести стрелки сразу на 2 часа, то, например, в Москве зимой темнота будет наступать примерно в три часа дня.
В общем, надо искать разумный компромисс.
Между тем, еще в 30-е годы XX века американским летчиком Вилли Постом, первым в мире совершившим кругосветный перелет, было отмечено резкое ухудшение самочувствия. Практически здоровый человек после перелета потерял сон и аппетит. Понадобилось более месяца, прежде чем его здоровье более-менее восстановилось.
Врачи назвали эту своеобразную болезнь «болезнью коммивояжеров», или десинхрозом. Многие люди, вынужденные часто совершать путешествия через несколько часовых поясов, страдают от бессонницы и резкого ухудшения самочувствия.
Это понятно; во время сна в живом организме происходят очень важные процессы. По мнению специалистов по исследованию сна — сомнологов, ночью, когда большинство сигналов внешнего мира перестают поступать в организм, головной мозг перерабатывает информацию от внутренних органов. Это обеспечивает координацию всех систем организма — сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной… Если же сон нарушен, то согласованная работа всех этих систем рушится, человек заболевает. Даже продолжительность жизни хронически не высыпающихся людей сокращается на 10–15 лет.
«Все предки «хомо сапиенс» родом из Экваториальной Африки, где 12 часов светит солнце и еще 12 часов стоит ночь, — пояснил заведующий лабораторией Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН доктор биологических наук Владимир Дорохов. — И наши биологические часы эволюционно приспособлены именно к такому ритму. Он, этот ритм, закреплен даже генетически, несмотря на то что ныне люди живут в разных климатических поясах. Так что ломать его не стоит…»
Биологические часы представляют собой особую структуру, скрытую глубоко в головном мозге — в гипоталамусе. Причем в сутках, которые они отмеряют, 25 часов, а не 24. Видимо, когда-то, в доисторические времена, планета наша вращалась медленнее. В итоге мы каждое утро должны «подводить» наши биологические часы с помощью солнечного света, а значит, для нормального самочувствия человеку надо вставать после восхода солнца.
Насилие же над природой приводит к тому, что первые два урока в школе ученики практически спят, очень плохо воспринимают объяснения учителей. У учеников, особенно в младших классах, ухудшаются внимание и память. А хирурги признаются, что они стараются не делать утром особо сложных операций, поскольку количество врачебных ошибок в эти часы увеличивается. Стало больше и автомобильных аварий в утренние часы.
Но если десинхроз — это своего рода болезнь, то, быть может, от нее есть лекарства? С помощью каких манипуляций можно бороться с бессонницей, улучшить адаптацию организма к смене часовых поясов. Этой проблемой занимаются специалисты во всем мире.
«Мы вели в течение двух лет исследования, целью которых было получение фундаментальных знаний о так называемых циркадных ритмах у таких простых организмов, как фруктовые мушки — дрозофилы, — рассказал адъюнкт-профессор кафедры биологии Нью-Йоркского университета Джастин Блау. — В итоге мы выяснили, каким образом биологические часы контролируют активность нейронов в организме, выявили ген, с помощью которого можно бороться с расстройствами сна и со сбоем биологических часов…»
Однако люди все-таки не мухи, хотя в нашем геноме и много общих генов. Кроме того, воздействие на организм на генетическом уровне чревато многими неожиданностями, поскольку наши знания о геноме еще недостаточно глубоки и возможны всякие неожиданности.
Поэтому переводить внутренние часы специалисты ныне советуют таким образом. Если вам предстоит перелет через несколько часовых поясов, постарайтесь заранее, постепенно приучить свой организм к новому ритму. Если вам надо лететь на восток, то начинайте ложиться пораньше, сначала на час, потом на два… Если же лететь придется на запад, то и ложиться спать надо соответственно позднее.
Ну, а пока суд да дело, надо бы прежде привести законодательство в соответствие с законами природы. Однако и здесь следует соблюдать осторожность, говорят специалисты. По их данным, вернуть зимнее время хотят в основном жители Москвы и Санкт-Петербурга, районов Нечерноземья. А вот жителям части уральских регионов, Сибири и Дальнего Востока удобен и нынешний порядок. А потому, наверное, жители каждого региона должны выбрать для себя тот часовой пояс, который наиболее удобен.
И. ЗВЕРЕВ
БУДИЛЬНИК БИО
К концу XX века было установлено, что биологические ритмы прослеживаются на всех уровнях, начиная от простейших реакций в клетке и кончая сложными комплексами поведения всего организма. Исследования выявили в организме человека около 500 биологических ритмов. Длятся они от долей секунды до 33 суток.
А некоторые исследователи даже указывают на существование биоритма, который имеет период в 22 года — удвоенный цикл солнечной активности.
Управляют всем этим сложным хозяйством около 20 тысяч нейронов, сосредоточенных в основном в гипоталамусе. Поддерживается ход этих живых часов жизнедеятельностью всего организма примерно так же, как ход механического будильника обеспечивается заводной пружиной. Правильность показании будильника надо время от времени проверять по сигналам точного времени. Ход живых часов тоже надо корректировать. Таким корректирующим сигналом является восход солнца.