VOX INVENTICA

Conţinut
Protecţie împotriva tornadelor
Pledoarie pentru viaţă
Sistem anticaniculă
Reţea pentru evaluarea deformării scoarţei terestre
Protecţie geotehnică la seisme
Protecţie la tsunami
Dig provizoriu împotriva inundaţiilor
Autoprotecţie la înzăpezire a participanţilor la traficul rutier
Procedură novatoare în terapia obezităţii
Să îmbătrânim sănătoşi
 

                                Protecţie împotriva tornadelor

Un fenomen de manifestare violentă a naturii este tornada, termen care, la origine, provine din latinescul “tonare”. Tornadele sunt furtuni violente din categoria curenţilor de tip turbionar (vârtej, vortex) cu aspect de pâlnie  sau coloană în rotaţie rapidă, al căror diametru poate varia de la câţiva zeci de metri la circa 2 km. Pâlnia tornadei poate fi verticală sau înclinată, iar în cursul deplasării se balansează şi se răsuceşte, uneori desprinzându-se de la sol. Curentul turbionar de aer se roteşte în jurul centrului de joasă presiune cu viteze care pot depăşi 500 km/h, iar viteza de înaintare a tornadei poate atinge 110 km/h, distrugând totul în cale. O tornadă devine vizibilă datorită vaporilor de apă condensati din stratele exterioare dar şi antrenării prafului, noroiului sau a diverselor obiecte din zona de contact cu solul. Tornadele provoacă spaimă printre oameni prin efectul de surpriză şi forţa devastatoare. Fenomenul se desfăşoară atât de rapid încât avertizarea populaţiei este ineficientă. Un pas înainte în prognoza tornadelor este asigurat de radarele doppler care detectează picăturile de apă din interiorul norilor şi permit meteorologilor să studieze forma, viteza şi orientarea curenţilor de aer. Numai adăposturile rezistente la solicitări mecanice foarte mari pot asigura protecţie pentru oameni şi animale. Formaţiunile pentru situaţii de urgenţă trebuie să informeze din timp populaţia asupra măsurilor de securitate şi să acţioneze în situaţii critice conform unor planuri de intervenţie prestabilite.Dacă există condiţii favorabile, tornadele pot să apară oricând pe suprafaţa continentală, între 20⁰ şi 60⁰ latitudine nordică şi sudică. Pe suprafaţa continentală, SUA deţine recordul pentru numărul anual de tornade, circa 800, urmată de Australia, China, India, Rusia, Anglia, Germania şi Bangladesh. Este celebră Aleea Tornadelor (Tornado Alley), o regiune din SUA  care se întinde de la Golful Texas spre nord, prin estul Dakotei de Sud. Fenomene similare, însă de mai mică intensitate, se pot produce deasupra oceanelor, masa de aer fiind încărcată cu picături de apă aspirate de curenţii turbionari ascendenţi, aşa cum se întâmplă în apele subtropicale din Golful Mexic şi din largul coastei de sud-est a Statelor Unite. Se pare că, răspunzător pentru trombele de apă este aerul continental care se răspândeşte peste ocean, unde dă naştere la turbulenţe.
În prezent, clasificarea tornadelor se bazează pe efectele produse de acestea, deoarece măsurătorile directe ale vitezei vântului sunt dificil de realizat. Este meritul lui Theodore Fujita, profesor de meteorologie la Universitatea din Chicago, de a fi introdus scara ce îi poartă numele, în care tornadele sunt împărţite în slabe (F0,F1), puternice (F2,F3), şi violente (F4,F5). Dacă tornadele slabe nu afectează populaţia, în schimb cele de nivel F5  distruge construcţii solide, ridică în aer autovehicule, răstoarnă trenuri, smulge copacii din rădăcini şi puţine victime scapă cu viaţă, lăsând în urmă un peisaj sinistru – ca la explozia unei bombe atomice. Poate că aceste imagini dezolante i-a făcut pe unii superstiţioşi să creadă că locurile bântuite de tornade sunt blestemate, afirmaţie care denotă lipsa de pregătire ştiinţifică în domeniul fizicii atmosferei.
Norii cumulus şi cumulonimbus sunt prevestitori pentru formarea tornadelor la baza acestora ca urmare a interacţiunii maselor de aer cald şi rece. În general, tornadele apar la înaintarea unui fornt de aer rece, de presiune scăzută care dă naştere unei furtuni violente cu tunete şi fulgere, cunoscută sub numele de supercelulă (super-cell). Aerul rece şi uscat din frontul atmosferic prin interacţiune cu aerul cald şi umed din vecinătatea solului produce un curent vertical puternic care se dezvoltă rapid, capătă o mişcare de rotaţie la nivel de supercelulă , se răceşte şi împreună cu cu curentul de convecţie descendent contribuie la formarea tornadei.
Mai precis, pe etape, procesul decurge astfel:
 -se formează un curent de aer cald şi umed, care este împins de frontul de aer rece în interiorul norului de furtună;
 -datorită vânturilor orizontale, curentul ascendent capătă la partea superioră o mişcare de rotaţie care stabilizează local futuna, transformând-o în supercelulă;
 -în partea din spate a liniei de vijelie ia naştere un curent descendent de aer rece, care se răspândeşte pe suprafaţa solului cu viteze ce pot depăşi valoarea de 160 km/h;
 -se formează tornada în zona dintre curentul ascendent şi cel descendent.
O supercelulă poate dura mai multe ore şi poate parcurge sute de kilometri, timp în care poate genera mai multe tornade succesive. Există şi posibilitatea ca o tornadă violentă să devină de tip multivortex, prin divizarea  în mai multe vârtejuri care se rotesc în jurul turbionului mamă.
Majoritatea meteorologilor sunt de acord că această explicaţie este corectă dar insuficientă pentru a înţelege procesul complex de formare a tornadelor.  Într-adevăr, pe lângă forţele datorate gradienţilor de presiune şi temperatură se manifestă forţele coulombiene şi de tip Lorentz, care au un rol important în dinamica atmosferei.
Pămîntul este, nu numai un magnet uriaş, ci şi o sferă conductoare încărcată cu sarcină  negativă (circa 5.10³C), care este compensată de sarcina pozitivă din atmosferă. La suprafaţa Pământului, intensitatea câmpului electric este în medie de 130V/m, însă scade progresiv cu altitudinea, astfel  încât la înălţimea de 10 km devine neglijabilă. Electricitatea din atmosferă este produsă de forţele de frecare  dintre cureţii de aer, de radiaţiile ionizante solare sau emise de sursele radioactive terestre,  dar şi în procesul evaporării şi condesării apei sub formă de picături încărcate cu sarcină electrică pozitivă.  Moleculele de apă (H₂O) sunt polarizate, deoarece centrul sarcinilor eelectrice pozitive nu coincide cu centrul sarcinilor electrice negative. Această configuraţie se explică pe seama hibridizării sp³ a orbitalilor atomului de oxigen, care posedă două perechi de electroni neparticipanţi, la formarea legăturilor covalente. În stare condensată, moleculele de apă se asociază prin legături de hidrogen, datorateatracţiei dintre un atom de hidrogen (electropozitiv)  şi unul de oxigen (electronegativ) de la o moleculă vecină. Spre deosebire de ploaie, precipitaţiile solide (grindină, ninsoare) transportă sarcină electrică negativă.  
Există trei tipuri de nori polarizaţi: nori polar-pozitivi,
polar-negativi şi tripolari. Trebuie verificat, prin măsurători directe, dacă sarcina electrică din nori este liberă sau legată, dar este posibilă  şi o variantă mixtă, în care dipolii cu sarcină legată atrag sarcină liberă.  În mod obişnuit, norii care produc averse de ploaie sunt încărcaţi cu sarcină electrică negativă la partea inferioară, iar la cealaltă extremitate este distribuită sarcina electrică pozitivă.
Această distribuţie a sarcinii electrice este favorabilă echilibrului dinamic, deoarece asigură o forţă electrică verticală care compensează parţial greutatea norului.
Pentru studiul mecanismului de formarte a tornadelor, este bine să amintim că o sarcină electrică q care se mişcă cu viteza v într-un câmp electric de intensitate E şi un câmp magnetic de inducţie B suferă acţiunea unei forţe rezultante F=qE+qvxB, unde primul termen corespunde forţei electrice, iar cel de-al doilea,forţei Lorentz .
Un nor cumulonimbus poate acumula la partea inferioară o cantitate mare de sarcină negativă care modifică local parametrii câmpului electric terestru şi-l poate chiar inversa. În aceste condiţii, particulele fine de apă care posedă sarcină electrică pozitivă sunt antrenate, nu numai de gradienţii de presiune şi temperatură, ci şi de forţele electrice, într-un curent ascendent care se dezvoltă rapid şi capătă o mişcare de rotaţie datorită înscrierii purtătorilor de sarcină pe traiectorii elicoidale în jurul liniilor de câmp magnetic terestru. Astfel, se poate explica  formarea tornadelor anticiclonice din emisfera nordică, în care mişcarea turbionară a curenţilor de aer se face în sens invers acelor de ceasornic, dar şi a tornadelor din emisfera sudică, de tip ciclonic, în care circulaţia aerului corespunde acelor de ceasornic, mişcări care nu pot fi explicate prin acţiunea forţelor Coriolis. Această ipoteză teoretică oferă şi o soluţie practică pentru atenuarea tornadelor care pun în pericol securitatea habitatelor umane. În principiu, metoda constă în diminuarea perturbaţiilor locale ale câmpului electric terestru, fie prin provocarea unei explozii puternice la baza norului pentru a dispersa sarcinile electrice negative, fie prin realizarea unor descărcări electrice - prin canale conductoare - între puncte cu potenţiale electrice diferite din atmosferă sau de pe sol. Tehnica actuală permite construirea unei game diversificate de aparate de zbor, cu pilot automat sau telecomandate care pot transporta în interiorul supercelulelor încărcături explozive dar şi rezervoare cu electroliţi sau au ataşate  conductoare metalice suficient de lungi, cu scopul de a atenua perturbaţiile locale ale câmpului electric. Există şi posibilitatea realizării de  reţele conductoare foarte înalte, plane sau de tip cuşcă Faraday, amplasate pe structuri cu fundaţie adâncă şi conectate elecric la sol prin electrozi, care  să colecteze sarcinile electrice din atmosferă şi să asigure protecţia faţă de tornade a spaţiului din apropiere. Se poate încerca şi acoperirea unor suprafeţe mari de sol, amplasate pe traseele tornadelor, cu straturi electroizolante suficient de groase, pentru întreruperea canalelor de scurgere a sarcinilor electrice pînă la neutralizarea reciprocă a acestora.  Poate că, în perspectivă, se vor construi lasere de mare intensitate în domeniul ultraviolet, ale căror fascicule devin canale conductoare prin ionizarea moleculelor de gaz din compoziţia atmosferei. Tornadele reprezintă o provocare pentru cercetarea aplicativă şi o mare responsabilitate pentru factorii de decizie politici. Desigur, eforturile materiale şi financiare sunt considerabile, însă orice investiţie pentru îmblânzirea naturii este necesară pentru a înlătura suferinţele oamenilor, a proteja habitatele umane şi a asigura calitatea vieţii pe planeta albastră. 

                                                                                                    
                                                                                         
                                                                                
                                                                              Pledoarie pentru viaţă

Viaţa reprezintă un miracol pe Terra, această magnifică meganavă cosmică ce poartă omenirea în istorie. Organismele vii, grupate în populaţii, ocupă un anumit mediu natural (biotop), în care trăiesc împreună cu alte specii, alcătuind o biocenoză. Totalitatea biocenozelor formează biosfera. Unitatea dintre biotop (habitat) şi biocenoză se numeşte ecosistem.
Ecologia (gr. ekos-casă, logos-ştiinţă) studiază relaţiile dintre organismele vii, precum şi interacţiunile acestora cu mediul în care trăiesc (biotop). În decursul dezvoltării filogenetice, organismele vii s-au adaptat la un anumit mediu de viaţă, pe care sunt obligate să-l împartă între ele în timpul existenţei ontogenetice, pentru realizarea unor funcţii vitale – nutriţie, reproducere, deplasare, apărare etc. relaţiile stabilite între indivizi (cooperare, simbioză, neutralitate, concurenţă, luptă) sunt subordonate realizării unui program pentru sine ( de supravieţuire) şi a unui program pentru grup (de perpetuare a speciei). Savantul englez Charles Elton a propus în 1927 reprezentarea unui ecosistem printr-o piramidă imaginară, având la bază pătura vegetală, pătura cea mai groasă, apoi fitofagele, o pătură mai mică, peste care se suprapun zoofagele, o pătură şi mai mică etc. Plantele dintre biocenoză sunt producătorii care stau la baza unui lanţ trofic, deoarece în procesul de fotosinteză produc substanţe organice cu care se hrănesc animalele fitofage (gr. zoon-animal), considerate consumatorii de gradul II (secundari) , urmează apoi consumatorii  de gradul III (terţiari) şi aşa mai departe. Informaţiile prezentate mai sus formează cadru cognitiv în care se poate evalua just importanţa dioxidului de carbon pentru existenţa şi dezvoltarea vieţii pe planeta albastră. Dioxidul de carbon este un gaz netoxic, incolor şi inodor, care nu arde şi nu întreţine arderea, cu greutatea specifică de 1,55 în raport cu aerul. În prezent s-a format o imagine negativă despre acest gaz, fără de care viaţa nu ar exista, fiind incriminat pentru efectul de seră, care duce la încălzirea progresivă a planetei. Se încearcă diverse metode pentru diminuarea concentraţiei dioxidului de carbon din atmosferă, fără să fie luate în calcul consecinţele pe termen lung asupra biosferei. Pentru argumentare, este suficient de menţionat că procesul de fotosinteză, care are loc sub acţiunea luminii în cloroplastele din celulele vegetale în prezenţa CO₂ şi H₂O este sursa primară a zaharidelor, desfăşurându-se după schema :
                                                                                                                         
Fotosinteza se desfăşoară în două faze – luminoasă şi obscură. Faza luminoasă cuprinde procesele :
- captarea energiei luminoase de către clorofilă (un pigment vegetal de culoare verde) şi stocarea acesteia în moleculele de adenozin trifosfat (ATN);
- fotoliza moleculelor de apă cu formarea de oxigen şi hidrogen ;
- preluarea hidrogenului de trifosfopiridin nucleotide (TPN), care devin TPNH₂, cu degajarea oxigenului în atmosferă din frunze.
În faza obscură, moleculele de ATP furnizează energia necesară reacţiilor dintre hidrogenul transportat de TPNH₂ şi dioxidul de carbon, cu formarea de zaharide, iar ulterior de grăsimi şi proteine.
Asimilaţia dioxidului de carbon în plante este o reacţie endotermă, energia necesară fiind furnizată de radiaţia solară care este absorbită de clorofila din frunze.
Imaginaţi-vă, stimaţi cititori, un scenariu negativ în care dezvoltarea plantelor, situate la baza lanţului trofic, ar fi afectate prin diminuarea drastică a concentraţiei dioxidului de carbon din aer. Orice intervenţie brutală a omului în natură poate perturba grav echilibrele ecologice, cu implicaţii profunde asupra întregii biosfere. La început de mileniu trei, omenirea se află la o răscruce pe traiectoria evoluţiei culturii şi civilizaţiei. Efectul de seră afectează dinamica atmosferei, regimul termic şi de precipitaţii scapă de sub control, seceta şi deşertificarea ameninţă cu spectrul foamei, iar topirea progresivă a calotelor polare poate modifica configuraţia actuală a continentelor. Factorii politici trebuie să ia o decizie responsabilă până nu va fi prea târziu. Cum dezvoltarea economică prin integrare la scară planetară nu poate fi evitată, accentul trebuie deplasat pe refacerea circuitelor naturale ale substanţelor, determinate de acţiunea organismelor, fără să fie neglijate posibilităţile de autoorganizare şi de regenerare pe cale biologică a resurselor de viaţă. Permanenta reînnoire a materiilor prime din care se construieşte viaţa atinge regimul optim într-un ecosistem aflat în stare staţionară prin mecanismele homeostaziei (autoreglării). Mai concret, restabilirea echilibrelor ecologice, trebuie corelată cu proiectul integrării în natură a habitatelor umane, extinderea spaţiilor verzi, restrângerea activităţilor umane poluante, dezvoltarea surselor regenerabile de energie, conceperea unui cadru juridic adecvat pentru protecţia mediului înconjurător, aplicarea feedback-ului în politică şi administraţie, promovarea cercetării aplicative, cultivarea respectului pentru natură şi înscrierea în graniţele comportamentului civilizat prin implicarea mass-mediei şi a instituţiilor educaţionale în formarea unei noi concepţii despre viaţă .
Propun specialiştilor in ecologie şi factorilor de decizie politică, un proiect pentru reducerea concentraţiei de CO₂ din atmosferă, prin fixarea acestuia în sol sau hidrosferă, precum şi prin intensificarea proceselor de fotosinteză din biosferă.
Proprietăţile fizice şi chimice ale dioxidului de carbon pot fi utilizate eficient într-o instalaţie subterană de hidroaerare a solului care asigură :
-reducerea concentraţiei de CO₂ din atmosferă, prin dizolvarea şi combinarea cu apa din sol;
-îmbogăţirea solului în azot, element indispensabil creşterii plantelor, aflat în aer  în concentraţie de 78,09%;
-regenerarea structurii şi texturii solului prin formarea coloizilor, activarea microorganismelor şi a unor reacţii biochimice cu  rol benefic asupra principalelor caracteristici ale solului – permeabilitate, capilaritate şi capacitate de retenţie a apei ;
-intensificarea procesului de fotosinteză şi creşterea producţiei agricole pe terenul amenajat.
Pentru exemplificare, se prezintă două variante constructive pentru instalaţia de hidroaerare a solului. 
În primul exemplu, instalaţia de hidroaerare a solului se compune, in principal, din staţia de pompare S₁ si reţelele de conducte R₁ , R₂ , pentru apă respectiv aer. Staţia de pompare S₁ este prevăzută cu pompe şi compresoare pentru circularea forţată a apei şi aerului prin reţelele de conducte R₁ si R₂. Reţeaua de conducte R₁, îngropată în sol la adâncimea h₁=1,5...2m, este amplasată în jgheaburile 3 umplute cu nisip 4, fiind alcătuită din conductele principale 1 pentru aducţiunea apei, pe care sunt dispuse perpendicular, la distante de 20...40m, conductele secundare 2 pentru distribuirea apei în sol. Reţeaua subterană R₂  pentru aer este dispusă sub reţeaua R₁ la adâncimea h₂=1...3m, fiind formată din conductele principale de aducţiune 5 si conductele secundare de distribuire 6, care sunt acoperite cu stratul 7 de nisip. Conductele secundare 2 si 6 sunt confecţionate din materiale permeabile pentru fluide, dar pot fi realizate şi din materiale impermeabile, caz în care sunt prevăzute cu orificii la partea inferioara cu diametrul de 2...5 mm, dispuse la intervale de 0,5...3m. Straturile de nisip, in care se află reţelele de conducte R₁ si R₂ , au rolul de a  uniformiza circulaţia fluidelor în jurul acestora, dar şi de a împiedica înfundarea orificiilor practicate în conductele secundare.
Modul de funcţionare a instalaţiei de hidroaerare a solului constă în pomparea simultană prin reţelele R₁ şi R₂ a apei, respectiv a aerului, la presiuni de 1,5...4atm, în funcţie de dimensiunile suprafeţei agricole amenajate. 
Aerul sub presiune împiedică infiltrarea apei în adâncime, iar pânza de apa de deasupra constituie un obstacol în calea ascensiunii aerului spre suprafaţa solului. Apa este dirijată în acest mod spre sistemul radicular al plantelor, frontul şi viteza de propagare a apei fiind dependente de acţiunea forţelor de sucţiune, de capilaritate si de gravitaţie, la care se adaugă presiunea exercitată de aerul sub presiune din porii solului.
În cel de-al doilea exemplu, prezentat in fig. 2, instalaţia de hidroaerare se compune din staţia S₂ de pompare a aerului în reţeaua subterană R₃, care este formată din conductele 8, racordate prin conductele 9 la rezervoarele 10 amplasate în stratul de nisip 11, permeabil pentru circulaţia aerului şi a apei. Conductele 8 sunt îngropate în sol la adâncimea h₃=1,5...2m, iar sub acestea, la distanta h₄= 3...8m, se află rezervoarele 10, de forma sferică, cilindrică sau paralelipipedică, având partea inferioară prevăzută cu orificii pentru  evacuarea  apei şi aerului. Rezervoarele 10 au o capacitate de 2...10m³ şi sunt distribuite regulat la distanţe de 20...60m, în funcţie de structura şi textura solului, precum şi de nivelul pânzei de apă freatică.Instalaţia de hidroaerare este eficientă în cazul în care nivelul pânzei de apă freatică se afla deasupra rezervoarelor 10 acoperite cu un strat permeabil de nisip. În acest caz, rezervoarele 10 acumulează iniţial apa freatică, care este apoi evacuată  prin pomparea aerului la presiuni de 2...6 atm, suficient de mari pentru a dirija forţat apa spre rădăcinile plantelor. Acesta operaţie  se repetă la intervale de timp de 1...3h  în perioada de creştere intensivă a plantelor.
Instalaţiile de hidroaerare a solului pot fi prevăzute, pe lângă aparatele de măsură şi control, cu sisteme de reglare automată, pentru simplificarea exploatării acestora, prin trecerea in regim automatizat de funcţionare.
Este uşor de imaginat aplicarea unor soluţii tehnice de aerare pentru creşterea intensivă a plantelor acvatice,  prin amenajarea corespunzătoare a unor râuri, fluvii, bazine, lacuri, bălţi, delte si estuare, sau chiar a unor porţiuni din platforma continentala a mărilor şi oceanelor. Pe lângâ purificarea aerului, creşte producţia de biomasa vegetala.  Mai mult, prin aerarea apei se asigură oxigenul necesar dezvoltării animalelor acvatice, cu efecte benefice asupra piramidei trofice. Metoda se poate extinde în zona polară, deşi este mai dificil de amenajat pentru introducerea aerului sub banchiza de gheaţă.
Există o gamă diversificata de opţiuni, însa variantele optime pot fi stabilite prin studii riguroase de fezabilitate efectuate de către specialiştii cu responsabilităţi  în domenii de activitate conexe. Este momentul adevărului, când factorii de decizie politică trebuie să ţină seama că Terra se află în pericol iar derularea unor proiecte pe termen mediu şi lung pentru salvarea sa este, nu numai că este  imperios necesară, ci şi posibilă, printr-un efort conjugat din partea tuturor naţiunilor. In concluzie, trebuie ca inteligenţa umană să găsească remediul pentru sănătatea Terrei, astfel încât generaţia actuală  şi cele care vor urma să se bucure de plenitudinea vieţii în acest colţ de Univers.

                                                            Sistem anticanicula

  Sistemul anticanicula asigura macroclimatizarea spatiilor exterioare in perioada unor posibile anotimpuri de vara extrem de calde si uscate, prin imbunatatirea indicelui de confort termic, purificarea si improspatarea aerului pe o raza de actiune de ordinul zecilor sau chiar a sutelor de metri , in functie de inaltimea la care este amplasat dispozitivul cenrtifugal de pulverizare.Sistemul tehnic prototip se compune, in principal, din doua componente : subansamblul pentru punerea sub presiune  si circulare a apei, la care se adauga componenta de pulverizare in picaturi foarte fine, cu diametrul sub 1mm, pana la dimensiuni comparabile cu cele ale particulelor de ceata.
Dispozitivul centrifugal de pulverizare se compune din piesa 1 cu pereti dubli, tronconica, semisferica sau chiar de forma unei retele de tuburi pe care sunt dispuse duzele 2, dispuse regulat pe suprafata exterioara. Motorul electric M pune in miscare de rotatie dispozitivul cenrtifugal de pulverizare la turatii mai mari de 500 rot/min, prin intermediul angrenajului conic 3 cu roti dintate. Cuplajul mobil 4 asigura legatura dispozitivului centrifugal de pulverizare cu conducta 5, pe care este montata pompa P pentru alimentarea cu apa din rezervorul 7, la presiuni mai mari de 1...2 atm. De mentionat ca, rezervorul 7 si pompa P pot sa lipseasca daca statia de pompare a apei asigura presiunea necesara pentru functionarea optima a dispozitivului centrifugal de pulverizare. Duzele 2 pot fi de tipul celor existente in comert. Pentru exemplificare, se prezinta in fig.2 o varianta constructiva pentru o duza de pulverizare, alcatuita din piesele 8 si 9, asamblate pe stutul 11, prevazut la capat cu filet. Referitor la forma geometrica, piesa 8 are o parte tronconica si una cilindrica, iar piesa interioara 9 are o parte tronconica si doua parti cilindrice, partea intermediara, de diametru mai mic, are practicate orificiile 13, pentru comunicare cu canalul central. Extremitatea tronconica a piesei 9 este prevazuta cu canalele 14, dispuse inclinat fata de axa longitudinala, care, in timpul circulatiei sub presiune a apei, produce o miscare turbionara a acesteia in spatiul delimitat de partile tronconice ale pieselor 8 si 9, pentru evacuarea in exterior prin orificiul 12 sub forma de picaturi fine. Pulverizarea avansata a apei este asigurata de fortele centrifuge si curentii de aer care apar in timpul miscarii de rotatie. Curentii de aer pot fi intensificati prin atasarea unor pale la dispozitivul centrifugal de pulverizare, insa creste cuplul rezistent. Daca traiectorilor picaturilor mari sunt de tipul parabolelor balistice, in schimb la particulele fine apare miscarea browniana. Pentru presiune si temperatura date, numai picaturile de raza egala cu valoarea critica se afla in echilibru termodinamic cu vaporii saturanti. Picaturile mai mari au tendinta sa creasca iar cele de raza mai mica decat raza critica se micsoreaza  prin vaporizare ( Acad. Serban Titeica, Termodinamica). Eficienta sistemului anticanicula este cu atat mai buna, cu cat dispozitivul centrifugal de pulverizare  este dispus la o inaltime mai mare fata de nivelul solului, fie pe cladiri inalte, fie pe o structura-suport proprie. Prin pulverizarea apei din avioane sau elicoptere, raza de actiune a dispozitivului centrifugal poate ajunge la valori de ordinul sutelor de metri. Picaturile fine de apa formate la inaltime, absorb, prin vaporizare, caldura din mediul ambiant si improspateaza atmosfera locala. Caldura latenta de vaporizare a apei are valoarea 23∙10⁵ J/kg.Datorita densitatii mai mari, aerul rece, saturat cu vapori de apa, coboara la nivelul solului, unde inlocuieste aerul incins si uscat, cu consecinte favorabile asupra indicelui de confort termic.Curentii de aer din jurul cladirilor inalte contribuie la atenuarea efectelor caniculei. Modul de utilizare a sistemului anticanicula se poate simplifica cu ajutorul unor mijloace tehnice, prin trecerea in regim automatizat de functionare. La evaluarea proiectului, nu trebuie neglijat impactul estetic al dispersiei luminii, materializat prin aura curcubeului, precum si aspectele deosebite obtinute prin design, jocuri de lumini, sunete etc. Dispozitivul centrifugal de pulverizare  poate  fi utilizat  si  in  agricultura pentru administrarea la culturi, in perioada de vegetatie, a unor  substante lichide – ingrasaminte, biostimulatori, insecticide, fungicizi etc. Proiectul se inscrie perfect in conceptia actuala de prevenire a degradarii mediului inconjurator si de protectie a sanatatii populatiei. O retea de sisteme anticanicula este benefica in conditiile incalzirii globale a Terrei, mai ales pentru marile aglomerari urbane.

                             Reţea pentru evaluarea deformării scoarţei terestre

Topometria este o ramură a topografiei care se ocupă cu tehnica măsurătorilor şi a calculelor necesare pentru întocmirea hărţilor şi a planurilor . Teodolitul este  instrumentul de bază utilizat în topografie pentru măsurarea unghiurilor verticale şi orizontale dintre două direcţii de vizare sau chiar pentru măsurarea distanţelor dintre două repere cu ajutorul firelor stadimetrice şi a mirei centimetrice prin metoda indirectă. Pentru efectuarea măsurătorilor se pot folosi diverse alte instrumente şi aparate, de la riglă şi ruletă până la telemetre cu laser sau chiar tehnica GPS (Global Positioning System).
Aceste sisteme de măsurare sunt deosebit de utile în practică, însă pentru evaluarea deformării scoarţei terestre sunt necesare tehnici novatoare, care permit determinarea parametrilor geometrici pentru o configuraţie de linii curbe dispuse în reţea pe o suprafaţă similară cu cea terestră din zona amenajată. Deformarea părţii superioare a scoarţei terestre este cauzată de factori interni şi externi – subducţia plăcilor tectonice şi focare seismice, acumulări de lavă incandescentă şi erupţii vulcanice, precipitaţii abundente şi alunecări de teren, îngheţ şi dezgheţ, instabilităţi gravitaţionale etc.
Efectele de suprafaţă ale deformării scoarţei terestre (tasare, întindere, cutare, alunecare, rupere) sunt evaluate în timp real iar datele obţinute, procesate pe calculator,  asigură informaţii utile pentru prognoza cu o marjă de eroare acceptabilă a proceselor geologice.  O astfel de abordare poate reduce semnificativ pierderile materiale şi de vieţi omeneşti cauzate de seisme, erupţii vulcanice, alunecări de teren etc.
În figura alăturată este prezentată schema constructivă a unei reţele subterane pentru evaluarea deformării scoarţei terestre. Reţeaua topografică prototip se compune din blocurile de măsurare 3, cablurile din oţel 1 şi conductele 2, confecţionate din metal, mase plastice sau alte materiale rigide rezistente la solicitări mecanice şi acţiunea distructivă a agenţilor fizico-chimici din mediul înconjurător. Blocurile de măsurare 3 conţin dinamometre, ceasuri comparatoare sau alte dispozitive si aparate pentru măsurarea tensiunilor şi a deformărilor laturilor reţelei topografice alcătuite din cablurile de legătură 1, introduse în conductele de protecţie 2, care permit culisarea subterană a acestora. Reţeaua topografică  are lungimea laturilor de ordinul sutelor de metri şi este îngropată la adâncimea de h=1…3m, având în noduri cămine de acces la blocurile de măsurare. Pentru simplificarea exploatării reţelei, blocurile de măsurare sunt prevăzute cu mijloace electrice şi electronice pentru conversia şi transmiterea semnalelor analoge sau digitale la o staţie de procesare şi interpretare a datelor. Există diverse variante constructive pentru reţeaua topografică subterană, care diferă prin forma, dimensiunile şi natura materialelor din care sunt realizate părţile componente. Pe lângă forma pătrată, pot fi concepute reţele triunghiulare, pentagonale, hexagonale etc. Posibilităţile sunt nelimitate iar ideile novatoare căpătă contur  într-un cadru motivaţional de emulaţie creatoare. Prin responsabilitate şi inteligenţă, fiinţa umană este capabilă să găsească răspunsul adecvat la provocările mediului ambiant pentru creşterea calităţii şi siguranţei vieţii în zone cu risc de pe Terra.

                                                 Protectia geotehnica la seisme

Cutremurele de pamant, alaturi de vulcanism si inundatii, sunt cele mai mari catastrofe naturale care provoaca uriase pierderi materiale si de vieti omenesti. In cartea sa „Chestiuni naturale” cunoscutul  filozof  Seneca  mentioneaza: „ Nici o primejdie nu este fara leac, de care sa nu ne putem feri; trasnetul n-a distrus niciodata popoare intregi; ciuma depopuleaza orasele, dar nu le distruge... Dar catastrofa cutremurelor de pamant este cea mai intinsa, cea mai inevitabila, cea mai neinduplecata, cea mai generala dintre toate primejdiile”.
Cu toate eforturile materiale si financiare depuse pe plan mondial pentru studiul cutremurelor, prognoza acestora si masurile de protectie sunt inca ineficiente. Preocuparile de inginerie seismica au devenit politica de stat, care are in vedere intocmirea hartilor de zonare seimica, elaborarea normelor de proiectare a unor constructii sigure, educatia seismologica a populatiei si asigurarea habitatelor umane. Exista o vasta retea de observatoare geofizice si de statii seismologice,dotate cu aparatura moderna de inregistrare a unor parametrii geofizici- gravitatie, magnetism, electricitate, radioactivitate- precum si a miscarilor scoartei terestre. Informatiile obtinute prin efort propriu sau prin colaborare internationala sunt analizate pe calculatoare pentru descifrarea cauzelor producerii cutremurelor, a modului de propagare a undelor seismice, dar si identificarea unor modalitati de predictie si a unor mijloace de limitare a efectelor distructive. Pe drumul confruntarii de idei in descifrarea mecanismelor seismelor s-a trecut de la conceptii naive, bazate pe mituri si legende la ipoteze indraznete despre deriva continentelor si expansiunea fundului oceanelor, integrate apoi in teoria tectonicii globale. Se considera ca litosfera ( invelisul solid, cu grosimi intre 70 si 100 km) este divizata in placi tectonice care plutesc pe un strat vascos, numit astenosfera, pe care se deplaseaza lent sub actiunea curentilor de convectie, generati cu precadere de gradientii termici. La  contactul dintre placile tectonice pot sa apara tensiuni mari care provoaca seisme.
 Taria cutremurelor se evalueaza dupa intensitate si magnitudine. Pentru intensitate, cea mai cunoscuta este scara Mercalli-modificata (scara MM), in care seismele sunt clasificate in 12 grade pe baza efectelor acestora asupra oamenilor, cladirilor si solului. Scara magnitudinii a fost  initial elaborata de C. Richter si perfectionata ulterior de B. Gutenberg, pentru a elimina aprecierile subiective in evaluarea tariei undelor seismice, fiind definita pe baza unor inregistrari  de amplitudine cu seismometre standard.
Se considera ca cele mai mari ctremure care apar pe glob nu pot depasi teoretic valoarea M=9 , datorita limitei de rezistenta a rocilor.
Supun analizei dumneavoastra un studiu de cercetare aplicativa, care se refera la o metoda si  la o structura geotehnica utilizate pentru protectia habitatelor umane impotriva cutremurelor de pamant .
In prezent, protectia cladirilor fata de seisme se realizeaza prin diverse solutii constructive,bazate pe suprastructuri din materiale usoare, dar rezistente la solicitarile mecanice, la care se adauga uneori  elemente flexibile sau chiar  dispozitive de amortizare care preiau socurile seismice, insa sunt costisitoare si dificil de aplicat pe scara larga. Constructiile antiseismice trebuie prevazute cu armaturi rezistente, fara deschideri mari si ornamentatii masive, avand structura de fundament adaptata conditiilor geologice din zona. Proiectul elimina aceste dezavantaje prin aceea ca protectia geotehnica a cladirilor impotriva cutremurelor de pamant este realizata la scara zonala de catre structuri subterane amplasate in calea undelor seismice, in vecinatatea habitatului uman protejat, care asigura schimbarea directiei de propagare a undelor seismice incidente prin fenomenele de reflexie si refractie, datorita modificarii proprietatilor mecanice ale mediului in care a fost inglobata.
Prin aplicarea proiectului  se obtin urmatoarele avantaje :
-protectie comuna impotriva seismelor, pe intervale de timp de ordinul secolelor, a tuturor constructiilor din zona amenajata;
-cresterea stabilitatii terenului amenajat antiseismic fata de procesele tectonice ;
-amortizarea  investitiilor  de  amenajare  antiseismica  a  habitatelor umane prin reducerea considerabila a pierderilor materiale si de vieti omenesti .
Energia  imensa  eliberata  intr-un  focar seismic se  propaga prin unde mecanice de volum -longitudinale P, transversale S - pana la suprafata Pamantului, unde apar prin interferenta undele de suprafata L, cu lungime mare de unda, de tip Love si Rayleigh, care, la magnitudini mari, produc ruperi in scoarta si avarii catastrofale in constructii. Vitezele de propagare a undelor seismice de volum depind de parametrii fizici ai mediului pe care il strabat.
Cutremurul de pamant este un proces  complex, avand pentru componentele spectrale semnificative, obtinute prin analiza Fourier, lungimea de unda cuprinsa intre valori minime de ordinul sutelor de metri si valori maxime de ordinul zecilor de kilometri.  Mecanismul cutremurelor cu focare intermediare si adanci are la baza dinamica placilor litosferice, care  tind  sa  se echilibreze  izostatic  pe  astenosfera sub actiunea curentilor de convectie  generati cu precadere de diferentele  de  temperatura. In zonele de subductie au loc acumulari tensionale mari, care  prin descarcare brusca produc miscari seismice.
Pe langa procesele tectonice, alte cauze generatoare de seisme sunt legate de vulcanism, maree, prabusiri de stanci, impactul meteoritilor,  sau chiar sunt provocate artificial prin explozii puternice. Amplitudinea undelor seismice scade pe masura cresterii distantei parcurse datorita proceselor de absorbtie a energiei de catre materia terestra. Schimbarea directiei de propagare a undelor seismice are loc pe suprafetele care separa doua medii cu proprietati fizice diferite, fenomen intalnit, de exemplu, la discontinuitatea Moho dintre scoarta terestra si manta. Reflexia undelor este caracterizata printr-un unghi de deviere - fata de normala suprafata de discontinuitate - egal cu unghiul de incidenta, iar in cazul refractiei undelor, raportul dintre sinusul unghiului de incidenta si sinusul unghiului de refractie este egal cu raportul vitezelor de propagare a undelor in cele doua medii. In general, reflexia si refractia undelor sunt fenomene care se produc simultan,insa daca viteza de propagare a undelor in primul mediu este mai mica decat viteza de propagare a undelor in cel de-al doilea mediu, atunci pentru unghiuri de incidenta mai mari decat unghiul limita, dispare fenomenul de refractie, pe suprafata de separare producandu-se fenomenul de reflexie totala. Prevederea seismelor prezinta inca multe necunoscute, singurele masuri de protectie a habitatelor umane sunt oferite doar de constructiile sigure sau de solutiile geotehnice de amenajare zonala antiseismica, care redirectioneaza energia colosala a undelor seismice.Deoarece structurile antiseismice subterane au un gabarit imens,varianta constructiva realizabila in practica este cea de tip retea,care modifica proprietatile fizice ale mediului in care este inglobata,in particular rigiditatea si densitatea medie. Dimensiunile de ansamblu ale unei retele antiseismice regulate trebuie sa fie cu cel putin un ordin de marime mai mare decat lungimea de unda, pentru ca aceasta sa nu fie ocolita de undele seismice prin fenomenul de difractie, insa lungimea laturilor retelei trebuie sa fie mai mica de cel putin 5…10 ori decat lungimea de unda, pentru ca fenomenul de reflexie sa se manifeste  semnificativ fata de ponderea undele seismice transmise. Lungimea de unda la care se face referinta corespunde cutremurelor de intensitate maxima care se propaga in zona amenajata antiseismic -luate in calcul la realizarea hartilor de seismicitate.
Undele  seismice refractate sau cele care trec nedeviate printr-o retea rigida, inglobata  intr-un mediu de propagare cu duritate redusa, sunt atenuate cu atat mai mult cu cat lungimea laturilor retelei este mai mica, iar distanta parcursa prin retea este mai mare.
Proiectul este aplicabil nu numai terenurilor situate in afara unor asezari umane, ci si celor intravilane, deoarece zona protejata antiseismic este mai mare decat zona in care se afla structura subterana, extinzandu-se cu mult in spatele acesteia pe directia de propagare a undelor seismice incidente. Prin analogie cu radiatiile luminoase,care,desi sunt de natura diferita, au legi de propagare similare, zona protejata antiseismic corespunde zonei de umbra create de un paravan translucid.
Protectia fata de cutremurele de pamant cu focare localizate-ca de exemplu cele din Vrancea,Romania- este asigurata prin structuri artificiale subterane amplasate in calea undelor seismice, pe portiunea de la marginea asezarilor umane situata spre zona epicentrala. In scenariul cel mai nefavorabil, de aparitie a unor seisme puternice cu focare nelocalizate, trebuie ca structura antiseismica subterana sa fie dispusa in jurul perimetrului intravilan.
Se da in continuare un exemplu de realizare a proiectului, in legatura cu figurile 1 si 2, care reprezinta :
-fig.1,vedere de sus a unei structuri de amenajare zonala antiseismica;
-fig.2, sectiune cu vedere prin structura subterana.
Structura antiseismica se compune dintr-o retea triunghiulara regulata R, care se continua in adancime prin coloanele verticale 2, fixate in varfurile triunghiurilor echilaterale de laturi 1 si dispuse paralel si echidistant in masa mediului de propagare a undelor seismice .
Laturile 1 ale retelei regulate R  au profil dreptunghiular, iar coloanele verticale 2 sunt de forma cilindrica, similara cu cea a puturilor obtinute prin forare. Reteaua R este amplasata la marginea dinspre epicentru a perimetrului intravilan, pe o lungime de ordinul kilometrilor sau chiar a zecilor de kilometrii si o latime de ordinul sutelor de metrii, fiind dispusa aproximativ paralel cu suprafata nivelata in prealabil a solului, la o adancime h 1…2m, pentru a permite efectuarea unor lucrari agricole. In cazul terenurilor cu  panta mare, coloanele 2 pot fi dispuse inclinat fata de verticala. Daca conditiile geomorfologice permit, atunci structura subterana este orientata, fata de directia de propagare a undelor seismice de suprafata, sub unghi de incidenta mai mare decat unghiul limita, pentru a se produce fenomenul de reflexie totala . Structura geotehnica  este realizata de obicei din beton armat, dar in principiu se poate utiliza orice alt material, cu conditia ca trebuie sa aiba rigiditatea si densitatea diferite de cele ale subsolului amenajat antiseismic. Dimensiunile geometrice pentru componentele unei structuri antiseismice subterane variaza intre limite largi, in functie de intensitatea maxima a cutremurelor, distributia focarelor seismice si eventual a faliilor tectonice, dar si de natura materialelor de constructie,  proprietatile fizice ale mediului de propagare  si  aria suprafetei protejate. Pentru exemplificare, se prezinta urmatoarele valori dimensionale ale unei structurii geotehnice subterane:  a = 30…100 m, b = 1…2 m, c = 0,3…0,6 m, d = 0,3…0,6 m, l = 50…500 m, unde a, b si c reprezinta lungimea, latimea respectiv grosimea laturii 1 a retelei R, iar d si l semnifica diametrul respectiv lungimea coloanelor 2 ale structurii subterane.  In alte variante constructive, reteaua R este formata din poligoane regulate de tip patrat, sau hexagon, caz in care consumul de materiale se reduce, insa rezistenta la solicitarile mecanice scade fata de reteaua triunghiulara regulata.
Tehnica actuala permite efectuarea unei lucrari de amenajare antiseismica a teritoriului, care presupune urmatoarele etape :
 -realizarea studiului de fezabilitate si a proiectului  in detaliu de catre specialistii in seismologie si geotehnica, adaptate la conditiile geomorfologice concrete ;
 -executarea pe teren a canalelor pentru reteaua R si forarea puturilor pentru coloanele 2 ;
-introducerea in puturi a unor tuburi pentru sustinerea peretilor;
-realizarea armaturii metalice peste care se toarna betonul in stare umeda ;
 -finalizarea lucrarii prin acoperirea cu pamant a canalelor si nivelarea terenului .
Pentru simplificarea operatiilor de executie, structura geotehnica subterana se amplaseaza cu precadere in zone cu terenuri moi, fara denivelari prea mari, evitandu-se terenurile in panta, alcatuite din roci dure. Solutia tehnica prezentata, desi necesita investitii foare mari, este o alternativa zonala, mult mai eficienta decat  protectia  antiseismica pentru fiecare constructie in parte.
Este usor de imaginat, amenajarea unor portiuni din platforma continentala a marilor si oceanelor cu structuri hidrotehnice similare, pentru protectia tarmului la tsunami prin fenomenele de reflexie, refractie si atenuare a valurilor seismice. 
      

                                                                             Protecţie la tsunami

Protecţia la tsunami, a habitatelor umane din vecinătatea mărilor şi oceanelor, se poate realiza prin amenajarea platformei continentale adiacente cu structuri rezistente la solicitări mecanice de mare intensitate, care asigură atenuarea, reflexia, refracţia, interferenţa şi difracţia favorabilă a valurilor seismice. Se urmăreşte realizarea unor structuri care delimitează spaţii cu secţiuni transversale variabile şi o mare rezistenţă la înaintare. Se verifică experimental şi se poate demonstra teoretic  că viteza valurilor seismice variază aproximativ invers proporţional cu secţiunea transversală, având ca model ecuaţia de continuitate, Sv = constant, valabilă la curgerea lichidelor prin conducte de secţiune variabilă. Pentru
Pentru exemplificare, se prezintă în figura alăturată  schema simplificată a unei structuri de protecţie la tsunami, formată din pereţi verticali, având în plan orizontal înclinări diferite faţă de direcţia de propagare a valurilor seismice. În spaţiul divergent delimitat de pereţii 1 şi 2, viteza valurilor seismice scade iar în spaţiul convergent delimitat de pereţii 2 şi 3 viteza valurilor seismice creşte. La traversarea structurii de protecţie se produc turbioane de mare intensitate care preiau o mare parte din energia valurilor seismice, având ca efecte benefice scăderea înălţimii şi a distanţei de înaintare pe uscat volumului de apă care produce inundaţii. Variaţia secţiunii transversale a spaţiilor dintre pereţi se poate relializa şi prin construira la baya acestora a unor praguri cu înălţimi diferite. În acest mod se asigură şi o mai bună cosolidare a întregii structuri de protecţie, care este supusă unor solicitări mecanice de mare intensitate.

Autoprotecţie la înzăpezire a participanţilor la traficul rutier

În timpul iernii, suntem fascinaţi de căderea fulgilor de nea şi de albul imaculat al covorului de zăpadă. Din păcate, nu totdeauna, şoferii din România se pot bucura de ninsoare. Mass-media prezintă numeroase drame pentru nefericiţii aflaţi în autovehicule înzăpezite pe drumurile publice. Invocarea elementului surpriză, nu poate constitui o scuză a autorităţilor responsabile pentru asigurarea şi intervenţia promptă a mijloacelor tehnice de înlăturare a zăpezii de pe carosabil.
O soluţie pentru ieşirea din impas este implicarea în procesul de deszăpezire a participanţilor la traficul rutier,  prin montarea în faţă, în spate sau chiar  sub autovehicule,  a unor dispozitive simple (P) de tip perii sau cilindri , având filamente flexibile din sârmă, păr, fibre vegetale sau sintetice. La nivelul tehnicii actuale există diverse opţiuni structurale şi funcţionale, de la  dispozitive simple de reglare pe cale manuală până  la sisteme automatizate sau acţionate prin telecomandă, care asigură modificarea înălţimii şi a unghiului de înclinare al periilor faţă de axa drumului  pentru ca zăpada să fie scoasă de pe carosabil, fără a afecta deplasarea autovehiculului. Curenţii de aer, provocaţi de rezistenţa la înaintare a dispozitivului P,  sunt eficienţi  la viteze mari de deplasare a autovehiculelor pe căile rutie.   Pentru compensare, la viteze de deplasare mici, se pot utiliza jeturi de aer produs de ventilatoare, aeroterme sau alte mijloace tehnice montate sub autovehicule.  Să nu se uite metoda clasică de încălzire subterană a căilor rutiere. Prin sudii de fezabilitate riguroasă se pot stabili pentru cazuri concrete o scară de ierarhizare a metodelor de deszăpezire.

                                      Procedură novatoare în terapia obezităţii

Obezitatea apare atunci când echilibrul energetic al organismului este afectat printr-un surplus de calorii peste rata de consum energetic care asigură un regim normal de activitate fizică şi mentală. Acumularea de grăsime în celulele adipoase este determinată în principal de o alimentaţie în exces, mai ales când este asociată cu sedentarismul, dar poate fi cauzată şi de unele medicamente (antidepresive, contraceptive, corticosteroide) sau chiar de modificări endocrine în situaţii de excepţie, precum sarcina, boala Cushing, adenomul Langerhans, sindromul adiposogenital, hipertiroidia.
Fiziologia ţesutului adipos este complexă, având un rol important în reglarea captării de acizi graşi şi trigliceride circulante, sinteza endogenă a gliceridelor plecând de la glucoză, catabolismul acizilor graşi etc.  Obezitatea este o afecţiune gravă, care marchează civilizaţia modernă, fiind un factor de risc pentru  diabet zaharat tip II,  arteroscleroză, hipertensiune, infarct sau atac cerebral, impotenţă, gută, calculi renali.    Aprecierea obezităţii se poate face prin indicele de masă corporală IMC=m/h², unde m este masa în kilograme, iar h este înălţimea în metri. Valorile optime pentru IMC sunt în jur de 23 pentru bărbaţi şi 22 pentru femei. Dacă IMC-ul depăşeşte 25, atunci persoana în cauză suferă de obezitate. Educaţia alimentară este o măsură eficientă de prevenire şi combatere a obezităţii dacă este înţeleasă ca o adaptare la un mod sănătos de viaţă şi nu ca o dietă restrictivă. Elaborarea unui program nutriţional optim este personalizată, deoarece fiecare individ este unic prin zestrea ereditară, traiectoria socio-culturală şi istoria sa medicală. Obiectivele terapiei nutriţionale se stabilesc în funcţie de excesul ponderal, existenţa unor complicaţii, sex, vârstă etc. În ultimă instanţă, scopul terapiei îl constituie aducerea şi păstrarea greutăţii corporale în limite acceptabile prin regim hipocaloric, normoprotidic, hipocaloric şi uşor hiperglucidic. Este recomandat ca aportul glucidic să fie reprezentat cu precădere de hidrocarbonate complexe, deoarece glucidele simple stimulează secreţia de insulină, ducând la hipoglicemie. Medicul nutriţionist nu trebuie să  exagereze prin interzicerea unor alimente hipercalorice, ci să recomande consumul acestora în cantităţi cât mai mici.  O alimentaţie sănătoasă asigură organismului nu numai principiile majore ci şi necesarul de microelemente şi vitamine prin introducerea în meniu a legumelor şi fructelor proaspete. Regimul normoproteic bogat în fibre alimentare complexe este benefic pentru sănătatea organismului. Cercetările medicale au arătat că regimurile alimentare cu continut redus de carbohidraţi (dieta Atkins, The Zone, Sugar Buster) sunt mai eficiente pe termen lung pentru slăbire decât cele conţinut caloric scăzut (800-1200 cal/zi), fiind la modă printre persoanele obeze.  Pe de altă parte un regim de viaţă sănătos de viaţă presupune activitate fizică de intensitate moderată pentru tonifierea organismului şi arderea grăsimilor. Pot exista diverse opţiuni, de la exerciţiile fizice efectuate într-un club de fitness, la plimbări în compania prietenilor, jogging, dans, înot, mersul pe biciletă etc.
Pentru determinarea greutăţii ideale teoretice se pot folosi formulele propuse de Lorentz:
* GIT=(h-100)-(h-150)/4, pentru bărbaţi
* GIT=(h-100)-(h-150)/2, pentru femei
unde valoarea înălţimii h se exprimă în centimetri.
Dacă dieta şi exerciţiile fizice nu dau  rezultatele aşteptate, atunci se trece la medicaţie adjuvantă şi chiar la terapia chirurgicală în cazul existenţei unor complicaţii. Medicamentele antiobezitate acţionează fie prin scăderea senzaţiei de foame, fie prin diminuarea capacităţii aparatului digestiv de absorbţie a substanţelor nutritive. Tratamentul chirurgical al obezităţii este indicat atunci când IMC este mai mare de 35, mai ales în cazul unor complicaţii metabolice, precum diabetul zaharat, hipertensiunea arterială sau afecţiuni osteo-articulare. Numai cadrele medicale sunt în măsură să aleagă procedura optimă dintre diversele tipuri de intervenţii chirurgicale cunoscute în prezent pentru tratamentul persoanelor supraponderale.
Faţă de procedurile restrictive (bandaj gastric prin inel de silicon ajustabil, gastroplastia verticală calibrată cu ajutorul unui stapler liniar), în care se limitează ingestia de alimente solide şi se induce rapid senzaţia de saţietate, în procedurile malabsorbative (by-pass gastric, diversia biliopancreatica) se efectuează o şuntare a unor elemente ale aparatului digestiv cu diminuarea în consecinţă a capacităţii de transfer în sistemul circulator a substanţelor nutritive. Posibilitatea apariţiei pe termen lung a unor efecte secundare, determină pe medicii responsabili să evite unele tehnici medicale, precum : by-pass jejuno-ileal, fixarea maxilo-mandibulară (jaw wiring), liposucţie.
Propun experţilor o nouă abordare în terapia obezităţii, bazată pe reglarea şi controlul concentraţiei substanţelor nutritive din sistemul circulator. Se ştie că factorul principal responsabil de circulaţia sângelui în vene este diferenţa de presiune dintre partea periferică şi cea centrală a arborelui venos. Acest parametru important poate fi reglat prin modificarea deschiderii unor vase de sânge sau realizarea artificială a unor scurtcircuite în sistemul circulator al organismului. De pildă, debitul de sânge prin vena mezenterică superioară care colectează sângele de la venele intestinale poate fi reglat cu ajutorul unor inele sau tuburi ajustabile de silicon, dar şi prin by-pass între porţiuni sau componente ale sistemului circulator. Se poate asigura în acest mod o concentraţie redusă de substanţe nutritive în sânge, fără a impune pacientului un regim alimentar sever şi a-l lipsi de plăcerea de a consuma alimentele favorite. Procedura terapeutică admite o gamă diversificată de soluţii chirurgicale, în funcţie de gravitatea bolii şi existenţa unor complicaţii, mijloacele tehnice şi materialele disponibile, opţiunile pentru localizarea intervenţiei chirurgicale şi modul de reglare a parametrilor care caracterizează sistemul circulator. Cadrele medicale trebuie să ţină seama de toate datele referitoare la sănătatea pacientului pentru a stabili corect procedura de intervenţie chirurgicală. Îmi exprim speranţa că în perspectivă cercetarea medicală va contribui  din plin la perfecţionarea  acestei tehnici novatoare pentru ca suferinţele persoanelor supraponderale să devină o amintire neplăcută din istoria medicinii. Este o provocare tulburătoare sub semnul creativităţii pentru a învinge obezitatea şi consecinţele negative asupra sănătăţii, echilibrului şi frumuseţii fiinţei umane. Mai mult, procedura bazată pe controlul circulaţiei sanguine se poate adapta şi extinde în  bolile cardiovasculare şi chiar în terapia cancerului.

                                                                             Să îmbătrânim sănătoşi

Universul uman este tulburător şi inepuizabil pentru cercetarea aplicativă. Spiritul uman există pentru că trupul său este cel mai complex sistem biologic cunoscut organizat pe nivele ierarhice cu o funcţionare unitară care se autoreglează în evoluţia asimptotică către perfecţiune. Subscriu la părerea lui Protagoras că „Omul este măsura tuturor lucrurilor” cu menţiunea că se impune deplasarea  accentului de la conotaţia filozofică la cea biologică. Procesul de îmbătrînire, finalizat prin moarte nu reprezintă o fatalitate, ci capătă o nouă semnificaţie în devenirea materiei vii în care programul pentru sine, de supravieţuire a indivizilor, este subordonat programului pentru grup, de supravieţuire şi dezvoltare a speciilor. Din fericire, trecerea anilor nu afectează profund psihicul uman, pentru că îmbătrânim cu trupul, dar rămânem eficienţi în gândire şi sentimente.
Obiectivul fundamental pentru medicina preventivă este ca omul să fie scutit de suferinţă prin menţinerea stării biologice în limite acceptabile. Acest deziderat poate fi atins de cercetarea aplicativă prin formularea unor ipoteze îndrăzneţe care trebuie să se coreleze atât între ele, cât şi în cadrul conceptual existent pentru ca să devină operaţionale şi să fie recunoscute de comunitatea ştiinţifică medicală. Ipotezele noi apărute sunt veritabile dacă îndeplinesc următoarele cerinţe :
-au simplitate logică şi generalitate maximă ;
-nu contrazic în totalitate rezultatele ştiinţifice ;
-au forţă predictivă, adică pot să prevadă evoluţia unei game diversificate de fenomene ;
-sunt testabile prin experimente de laborator, pentru prevenirea unor riscuri, înainte de a fi aplicate pe scară largă.
Propun specialiştilor din medicina preventivă să reflecteze asupra posibilităţilor de regenerare a organismului prin stimularea procesului de producere a celulelor stem pe parcursul întregii vieţi. Deşi sunt în stadiul incipient, cercetările actuale au pus în evidenţă posibilităţile remarcabile ale celulelor stem în regenerarea unor ţesuturi cu leziuni, tratarea unor boli şi chiar testarea unor medicamente pe culturi de laborator. Este un salt calitativ  în medicină să vindece bolnavii de cancer, diabet, Parkinson, să redea memoria celor suferinzi de Alzheimer dar şi mobilitatea celor dependenţi de cărucior etc.

În prezent, unele afecţiuni ale sângelui sunt tratate cu celule stem obţinute din măduva roşie a donatorului sau din cordonul ombilical al unui nou-născut compatibil. În perspectivă, băncile de sânge conservat prin refrigerare, pot asigura necesarul de celule stem utilizate în scop terapeutic şi pentru cercetare.

Spre deosebire de celulele somatice obişnuite, care sunt specializate şi se reproduc prin celule de acelaşi tip, stem cells (celule suşă, matcă, tulpină) sunt pluripotente, mai precis, în anumite condiţii, pot da naştere la oricare din cele 220 de celule diferite existente în organism, pentru realizarea configurarea iniţială ţi repararea ulterioară a unor structuri biologice.De aceea, primul stadiu în dezvoltarea embrionară începe cu formarea celulelor stem pluripotente, din care, prin diviziune şi citodiferenţiere, apar diverse ţesuturi şi organe pentru viitorul fetus. Rezerva de celule stem a organismului se află în măduva roşie, dar se pot găsi şi în inimă, creier, plămâni etc. Încă din 1980, cercetătorii au prelevat celule stem embrionare de la şoarece pentru experimentele de laborator, iar în 1998 au fost obţinute pentru prima dată din embrioni umani culturi de celule stem. Producerea embrionilor se face prin fecundarea ovulului de către un spermatozoid sau prin clonare. Fecundarea ovului de către un spermatozoid se face pe cale naturală (in vivo) sau pe cale artificială (in vitro). În tehnica clonării, se înlocuieşte nucleul unui ovul cu nucleul extras dintr-o celulă somatică obţinându-se astfel o copie care poartă întreg materialul genetic al donatorului de nucleu. Următorul pas este stimularea chimică sau electrică pentru multiplicarea şi formarea embrionului noii fiinţe. Aşa au procedat scoţienii care, în 1997, au obţinut celebra oaie Dolly. Um embrion de circa 3-5 zile, în faza de blastocit, poate conţine circa 100 de celule stem. Pentru experimente sau în scop terapeutic se extrag din blastocit celule stem care se cultivă în eprubete cu soluţii bogate în nutrienţi . În acest mediu favorabil, se dezvoltă linii cu milioane de celule stem pluripotente.Utilizarea embrionilor ca surse de celule stem implică proble serioase de etică medicală, care au generat controverse aprinse printre oamenii de ştiinţă, politicieni şi reprezentanţi ai bisericii.
După unele voci cu mare greutate în societate, a sacrifica un embrion este o crimă. Acest verdict este greu de combătut, mai ales că ştiinţa actuală nu poate preciza când un embrion are suflet. Orice s-ar zice, celulele stem reprezintă o provocare pentru cercetarea medicală şi aplicativă, la care nu se poate renunţa cu uşurinţă pentru că omul este curios din fire, iar demersul cognitiv are resorturi interne nebănuite în stabilirea adevărului. Disputa ar putea fi atenuată prin utilizarea celulelor stem adulte, însă acestea sunt greu de extras din organism şi de manipulat în laborator. O speranţă în acest sens este dată de echipa de cercetători condusă de profesorul de biologie Harvey Lodish, care a reuşit multiplicarea de 30 de ori a unei celule stem adulte în afara organismului.
Propun cercetătorilor de medicină preventivă să reflecteze asupra posibilităţilor de regenerare a organismului prin stimularea procesului de producere a celulelor stem pe parcursul întregii vieţi.
Această nouă abordare în medicină se bazează pe faptul că celula stem este un ingenios mecanism al evoluţiei materiei vii pentru refacerea unor structuri afectate de diverşi factori nocivi din mediul ambiant. Dacă organismul este scos din stările normale de homeostazie, dar în limite suportabile, sunt declanşate mecanismele de apărare, inclusiv producerea de celule stem.
Se pare că medicina populară, pe baza unor observaţii empirice transmise din generaţie în generaţie, a intuit corect efectul benefic al recoltării de sânge, direct sau cu ajutorul unor lipitori, pentru diminuarea „răului” din organism. Într-o interpretare ştiinţifică, diminuarea cantităţii de sânge din organism reprezintă un semnal pentru stimularea activă a procesului de hematopoeză, aspect necunoscut de strămoşii noştri, datorită nivelului scăzut de cunoştinţe. Cu siguranţă, donatorii de sânge se vor bucura să afle că, pe lângă aportul umanitar la salvarea de vieţi omeneşti,  îşi fortifică organismul în lupta cu factorii nocivi din mediu şi pot spera la o bătrâneţe sănătoasă.. Necunoscute sunt căile Domnului, dar credincioşii au un argument serios în favoarea răsplatei divine.
Recoltarea de sânge se poate face periodic de către organele sanitare, cu acordul donatorului, dar se poate realiza personal, după o minimă pregătire în şcoală sau în alte instituţii educaţionale. Tehnica actuală permite construirea  unei game diversificate de mijloace medicale, de la dispozitive simple până la aparate complexe pentru controlul, măsurarea şi reglarea unor parametri biologici  ai sângelui, cu utilizare comodă în regim automat de funcţionare.
Pentru exemplificare, se prezintă în figura 1 schema constructivă a unui dispozitiv simplu pentru reglarea unor parametri fizici din circuitul sanguin. Dispozitivul prototip se compune din cilindrii 1 şi 2, pistoanele 3, 4 şi 5, tijele 6 şi 7, tuburile 8, 9 şi 10, arcul elastic 11 şi robinetul  R, sau un alt element de închidere care este dispus pe tubul de comunicare cu exteriorul. Tijele 6 şi 7 au rolul de a regla poziţia pistoanelor 3 şi 5, prin deplasarea acestora în cilindrii 1 şi 2, iar resortul 11 asigură o forţă elastică, proporţională cu deformarea sa, care se exercită asupra pistonului 4  şi echilibrează presiunea sângelui. Tubul 8, cu rol de ştuţ, se racordează printr-un tub elastic la un ac subţire de seringă, elemente care nu au mai fost redate în fig.1, pentru simplificarea desenului, fiind cunoscute la nivelul tehnicii actuale.
Dispozitivul medical prezentat are întrebuinţări multiple,deoarece, pe lângă recoltarea  de sânge, injecţii şi perfuzii, poate asigura protecţia la hipertensiune, prin limitarea creşterii presiunii sângelui din sistemul circulator sub o valoare critică la care există pericolul de infarct.
Modul de întrebuinţare a dispozitivului de protecţie la hipertensiune este relativ simplu, fiind de competenţa specialiştilor în medicină dar şi a pacienţilor după o iniţiere în prealabil. În funcţie de caracteristicile hipertensiunii, se introduce - în faza de debut, la apariţia simptoamelor caracteristice - acul de seringă într-o arteră a sistemului circulator,de preferinşă la mână,  se fixează cu leucoplast, după care se reglează poziţia pistoanelor 3 şi 5 faţă de cilindrii 1 şi 2, cu ajutorul tijelor 6 şi 7, astfel încât pistonul 4 să obtureze orificiul tubului 9, pentru ca volumul spaţiului delimitat să fie minim. Deschiderea orificiului de comunicare cu tubul 9 se realizează atunci când hipertensiunea atinge o valoare de prag suportată de organism, care nu poate fi depăşită, deoarece sângele este evacuat în cilindrul tampon 2, care atenuează variaţiile de presiune. După stabilizarea presiunii sângelui la o valoare inclusă în plaja de parametri biologici normali, sângele se poate reintroduce în sistemul circulator sau este evacuat prin tubul 10 într-un mijloc de colectare, fiind păstrat în condiţii optime pentru a putea fi utilizat în transfuzii.Diminuarea controlată a cantităţii de sânge din organism stimulează activ procesul de hematopoeză prin mecanismele de reglare , având ca efect util regenerarea sângelui, cu consecinţe favorabile asupra unor afecţiuni  ale organismului, ca de exemplu infarctul miocardic. Dispozitivul de protecţie la hipertensiune este prevăzut cu curele sau alte elemente de prindere, pentru a putea fi fixat pe diverse părţi ale organismului, precum şi un tensiometru pentru măsurarea tensiunii sângelui. Există diverse variante constructive ale dispozitivului de protecţie la hipertensiune, care diferă după forma, dimensiunile, modul de dispunere şi natura materialelor din care sunt confecţionate părţile componente.