double arrow

Электрическое и магнитное поля Земли.

2

Источником электромагнитных волн является также магнитное и электрическое поля земли, а также околоземного пространства.

Земля имеет постоянное магнитное поле, на которое накладываются периодические и случайные изменения. Полагают, что они обусловлены электрическими явлениями в атмосфере. Постоянное геомагнитное поле обусловлено процессами в ядре Земли и действием внешних источников в магнитосфере (околоземное пространство).

Величина геомагнитного поля в разных местах на планете от 26 до 68 мк Тл(Тесла) и в некоторых зонах до 190 мкТл (места магнитных аномалий).Есть переменная составляющая магнитного поля,связанная с токами в ионосфере и магнитосфере, которые совершают колебания с длительной многолетней и короткой периодичностью с очень малой амплитудой.

При режиме устойчивых колебаний человек чувствует себя нормально при изоляции и при повышении амплитуды возникает нарушение здоровья. Воздействие магнитного поля на человека тесно связано с солнечной активностью. Активность Солнца по отношению к Земле периодически изменяется. Различают циклы суточные, годовые, 5-6- летние, 11-летние, 80-90-летние и многовековые. Периоды максимальной активности приходятся на 7-17 лет, минимальной - на 9-14 лет.

Переменные магнитные поля, возникающие вокруг Земли, получили название магнитных возмущений, или магнитных бурь. Магнитные бури возникают в результате проникновения в атмосферу Земли летящих от Солнца со скоростью 1000-3000 км/с заряженных частиц (корпускул).

В период магнитных бурь происходит возмущение полей, усиливается микропульсация и возрастает число обострений СС-хи нервных заболеваний.

Факторы, воздействующие на человека во время магнитной бури:

• инфразвуковые электромагнитные колебания (распространяются из области высоких широт);

• микропульсации магнитного поля Земли (наибольшее влияние на нервную систему человека оказывают пульсации с частотой 0,1 Гц);

• изменение интенсивности УФИ, метеоусловий, атмосферного электричества, радиоактивности за счет повышения концентрации радиоактивного газа радона.

 

Установлено, что при выполнении корректурных проб во время магнитных бурь увеличивается число ошибок, появление которых свидетельствует о преобладании возбудительного процесса в высших отделах мозга. Число ошибок еще более возрастает на 2-е сутки после смены знака геомагнитного поля. Показано, что во время геомагнитных возмущений даже у тренированных лиц отмечается резкое снижение краткосрочной памяти, объема и интенсивности внимания вследствие уменьшения уровня активации головного мозга. Эти изменения более выражены у пожилых людей, а также у лиц, проживающих на Крайнем Севере. Значительные изменения функционального состояния ЦНС, по-видимому, являются причиной увеличения количества несчастных случаев и травм во время магнитных бурь. Полагают, что у человека в результате десинхронизации функций ЦНС могут усиливаться нервно-психические расстройства. Предполагают, что геомагнитные возмущения могут вызвать нарушения межполушарных отношений головного мозга с сопутствующей акцентуацией отдельных психических функций, а также рассогласование внутренних ритмов организма с ритмом внешней среды. Не исключено, что роль пейсмекера, действующего на человека при таких возмущениях, могут выполнять короткопериодические колебания поля Земли, которые затухают при изменении солнечной активности

Наиболее часто среди людей встречается средний уровень магниточувствительности — 70%; низкий и высокий значительно реже — 14 и 16% соответственно. Таким образом, даже среди группы практически здорового населения у 16% наблюдается высокая динамика кратковременной перестройки вегетативно-гуморальной и сердечно-сосудистой систем при изменении геомагнитного поля.

Известно, что первый подъем сердечных аритмий у человека (в 24% случаев) наблюдается за два дня до начала магнитной бури. Следующий подъем (25%) начинается в день бури и достигает своего максимума через сутки. Третий подъем (28%) приходится на пятый день. На седьмые сутки отмечается снижение уровня аритмий ниже контрольного (5%), что связано с максимальной мобилизацией механизмов адаптации в результате неоднократного воздействия стрессорных факторов (радиоизлучение, геомагнитное возмущение, изменение погоды).

При сопоставлении ежесуточных данных реанимационных бригад с параметрами внешней среды обнаружено, что магнитные бури в сочетании с пониженным атмосферным давлением дают преобладание числа инфарктов, сочетание же резких изменений геомагнитного поля с повышенным атмосферным давлением приводит к увеличению числа инсультов. Помимо этого, в организме человека происходит образование свободных радикалов (окислительный стресс), приводящих к стимуляции перекисного окисления липидов на фоне развивающегося дефицита антиоксидантов.

Происходит нарушение обменных процессов:

Геомагнитные бури влияют на течение некоторых заболеваний:

• увеличивается частота сердечно-сосудистых заболеваний (гипертоническая болезнь, стенокардия, инфаркт миокарда). Число этих заболеваний увеличивается в день геомагнитной бури, а максимума достигает на следующий день. Инфаркт миокарда, возникший в день геомагнитной бури, отличается более тяжелым течением. Смертность повышается на 10—20%;

• растет заболеваемость органов дыхания (например, за счет обострения хронических неспецифических заболеваний легких);

• происходит изменение психоэмоционального состояния (синдром психоэмоционального напряжения);

• увеличивается частота преждевременных родов, что вызывается не интенсивностью магнитной бури, а самим фактом изменения магнитного поля.

Нервная система обладает наибольшей чувствительностью к изменению солнечной активности. Обнаружена зависимость обострения таких заболеваний, как шизофрения, эпилепсия и маниакально-депрессивные состояния, от солнечной активности.

Существуют основные принципы профилактики неблагоприятного воздействия геомагнитных факторов.

1. Организационные мероприятия: составление прогнозов магнитных бурь. Прогноз солнечной активности в пределах одной недели осуществляет Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН России. Данный прогноз можно получить по адресу: http://www.izmiran.rssi.ru/space/solar/forecast.htmi или www.gisme-teo.ru Спутниковые данные наблюдения за активностью Солнца публикует НАСА: http://sec.noaa.gov/SWN/ index.html

2. Постановка больных на диспансерный учет. 

3. Организация работы кардиологических бригад «скорой помощи» с учетом солнечной активности.

4. Ограничение физической и психической нагрузки во время магнитной бури.

5. Снижение калорийности питания.

6. Заблаговременный прием лекарственных препаратов: антиоксидантов (витамины А, Е, С) и легких антикоагулянтов (аспирин).

Естьи другие космические факторы, которые действуют на человека в основном через изменение электрического и магнитного полей Земли Наиболее значительными из них являются космические лучи и межпланетное магнитное поле плотностью 1-30 нТ2 (рис. 5).

 

Рис. 5. Межпланетное магнитное поле. Воздействие солнечного ветра на магнитное поле Земли (рисунок взят с сайта http://solarwind.cosmos.ru/)

 

Электрической поле связанно с разницей зарядов Земля заряжена отрицательно,атмосфера заряжена положительно, что создает вертикальный электрический ток. Человек тоже диполь: ноги заряжены «-»,голова «+»,и поэтому из человека тоже идет ток 250 Вт(мощности).Но поскольку сила тока низкая, это не ощущается.

Во время туманов напряжение электрического тока возрастает в несколько раз, во время грозы в сотни раз.

Механизм действия - локальные тепловые действия, которые могут запускать внутриклеточные изменения. Биохимические эффекты связаны с изменением проницаемости мембран ионных потоков и изменения pH.

Биологическое действие электромагнитных полей.

Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежныхисследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП вовсех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего ЭМПсовременная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительнонизком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характеревоздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще малоизучены.В целом электромагнитные поля нарушают деятельность н/c,эндокринную систему, влияют на детородную функцию, снижает защитные силы организма, могут вызывать рак.

Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМПпозволят определить наиболее чувствительные системы организма человека:нервная, иммунная, эндокринная и половая.

Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнеговоздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленныхпоследствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы,рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.

Электромагнитные поля могут быть особенно опасны для детей, беременных(эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной,сердечно-сосудистой системы, аллергиков и людей с ослабленным иммунитетом.

Влияние на нервную систему. На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервныхимпульсов (синапсе), на уровне изолированных нервных структур возникаютсущественные отклонения при воздействии ЭМП малой интенсивности. Изменяетсявысшая нервная деятельность, память у людей, имеющих контакт с ЭМП. Этилица могут иметь склонность к развитию стрессорных реакций.

Влияние на иммунную систему привоздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону ихугнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, изменяетсяхарактер инфекционного процесса - течение инфекционного процессаотягощается. Возникновение аутоиммунитета связывают не столько с изменениемантигенной структуры тканей, сколько с патологией иммунной системы, врезультате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов.

Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию. При действии ЭМП, как правило, происходила стимуляция гипофизарно-адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением содержания адреналинав крови, активацией процессов свертывания крови.

Влияние на половую функцию Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активностигипофизаизменением ее регуляции состороны нервной и нейроэндокринной систем. Принято считать, что ЭМПмогут, вызывать уродства, воздействуя в различные стадиибеременности. Хотя периоды максимальной чувствительности к ЭМП имеются.Наличиеконтакта женщин с электромагнитным излучением может привести кпреждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличитьриск развития врожденных уродств.

Предположительно есть геопатогенные зоны, т.е. локальные геофизические аномалии в виде дополнительных слабых электромагнитных полей в местах техногенных разломов над водоносными слоями, под пещерами, залежами руд, длительное пребывание в которых оказывает негативное влияние от синдрома общего функционального напряжения до онкологических заболеваний.

 

 

3. Радиоктивное (ионизирующее) излучение.

Ионизирующее излучение связано с естественным радиационным фоном планеты,источником которого являются радиоактивные вещества земной коры,вод, почвы и воздуха. Наиболее значимые источники: газы радон, актинон,торон, уран.

Естественный фон составляет 100-175 млрад/год.

Предельно допустимое значение (излучение) для человека - 166 млрад/год.

Над полюсами фон выше, чем на экваторе, над сушей больше, чем над водоемами, чем выше над поверхностью, тем больше.

В целом человек адаптирован к естественной радиацииЧеловек даже сам слегка радиоактивен, так как вовсякой живой ткани присутствуют в следовых количествах радиоактивныевещества. Но т.к. почти нет в человеческой популяции естественного отбора, то при повышении фона накапливаются случаи лучевой болезни, мутаций, онкологии и тератогенных эффектов.

Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучениямогут “запустить” не до конца еще установленную цепь событий, приводящую краку или к генетическим повреждениям. При больших дозах радиация можетразрушать клетки, повреждать ткани органов и явиться причиной скорой гибелиорганизма.

Повреждения, вызываемые большими дозами облучения, обыкновеннопроявляются в течение нескольких часов или дней. Раковые заболевания,однако, проявляются спустя много лет после облучения – как правило, неранее чем через одно-два десятилетия. А врожденные пороки развития и другиенаследственные болезни, вызываемые повреждением генетического аппарата,проявляются лишь в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки иболее отдаленные потомки индивидуума, подвергшегося облучению.

Однако даже при относительно большихдозах облучения далеко не все люди обречены на эти болезни: действующие ворганизме человека репарационные механизмы обычно ликвидируют всеповреждения. Но вероятность, или риск, наступления такихпоследствий у них больше, чем у человека, который не был облучен. И рискэтот тем больше, чем больше доза облучения.

Очень большие дозы облучения порядка 100 Грвызывают настолько серьезное поражение центральной нервной системы, чтосмерть, как правило, наступает в течение нескольких часов или дней. Придозах облучения от 10 до 50 Гр при облучении всего тела поражение ЦНС можетоказаться не настолько серьезным, чтобы привести к летальному исходу,однако облученный человек скорее всего все равно умрет через одну-двенедели от кровоизлияний в желудочно-кишечном тракте. При еще меньших дозахможет не произойти серьезных повреждений желудочно-кишечного тракта илиорганизм с ними справится, и тем не менее смерть может наступить через один-два месяца с момента облучения главным образом из-за разрушения клетоккрасного костного мозга-главного компонента кроветворной системы организма:от дозы в 3-5 Гр при облучении всего тела умирает примерно половина всехоблученных.

Дети также крайне чувствительны к действию радиации. Чем меньше возраст ребенка, тем сильнее подавляется рост костей. Суммарнойдозы порядка 10 Гр, полученной в течение нескольких недель при ежедневномоблучении, бывает достаточно, чтобы вызвать некоторые аномалии развитияскелета. Оказалось также, что облучение мозга ребенка прилучевой терапии может вызвать изменения в его характере, привести к потерепамяти, а у очень маленьких детей даже к слабоумию и идиотии. Кости и мозгвзрослого человека способны выдерживать гораздо большие дозы.

Ионизирующее излучение - это любое излучение, вызывающееионизацию среды, т.е. протекание электрических токов в этой среде,в том числе и в организме человека, что часто приводит кразрушению клеток, изменению состава крови, ожогам и другим тяжелымпоследствиям.

Ионизирующие излучения разделяются на два вида: электромагнитное(гамма-излучение и рентгеновское излучение) и корпускулярное,представляющее собой альфа и бета - частицы, нейтроны и др.

По своим свойствам альфа-частицы обладают малой проникающейспособностью и не представляют опасности до тех пор, покарадиоактивные вещества, испускающие их, не попадут внутрьорганизма через рану, с пищей или вдыхаемым воздухом; тогда онистановятся чрезвычайно опасными.Бета-частицы могут проникать в ткани организма на глубину один –два сантиметра.Большой проникающей способностью обладает гамма-излучение, котороераспространяется со скоростью света; его может задержать лишьтолстая свинцовая или бетонная плита.

Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу«нуклидов». Большинство нуклидов нестабильны, т.е. они все времяпревращаются в другие нуклиды.

Например, атом урана-238 время от времени испускает два протона и два нейтрона ((-частицы). Уран превращается в торий-234, но торий также нестабилен. В конечном итоге эта цепочка превращенийоканчивается стабильным нуклидом свинца.

Самопроизвольный распад нестабильного нуклида называетсярадиоактивным распадом, а сам такой нуклид - радионуклидом. Прикаждом распаде высвобождается энергия, которая и передается дальшев виде излучения.

Образование и рассеивание радионуклидов приводит крадиоактивному заражению воздуха, почвы, воды, что требуетпостоянного контроля их содержания и принятия мер по нейтрализации.

 

Так как основную часть дозы облучения население получает отестественных источников, то большинства из них избежать простоневозможно.

Человек подвергается двум видам облучения: внешнему ивнутреннему. Дозы облучения сильно различаются и зависят, главнымобразом, от того, где люди живут.

Источники внешнего облучения.

 

 

Радиоактивный фон, создаваемый космическими лучами (0,3 мЗв/год-милизиверт),дает чуть меньше половины всего внешнего облучения (0,65 мЗв/год),получаемого населением. Нет такого места на Земле, куда бы нипроникали космические лучи. При этом надо отметить, что Северный и Южный полюса получают больше радиации, чем экваториальные районы.Происходит это из-за наличия у Земли магнитного поля, силовыелинии которого входят и выходят у полюсов.

Однако более существенную роль играет место нахождениячеловека. Чем выше поднимается он над уровнем моря, тем сильнеестановится облучение, ибо толщина воздушной прослойки и ееплотность по мере подъема уменьшается, а следовательно, падаютзащитные свойства.

Те, кто живет на уровне моря, в год получают дозу внешнегооблучения приблизительно 0,3 мЗв, на высоте 4000 метров – уже 1,7мЗв. На высоте 12 км доза облучения за счет космических лучейвозрастает приблизительно в 25 раз по сравнению с земной. Экипажии пассажиры самолетов при перелете на расстояние 2400 км получаютдозу облучения 10 мкЗм (0,01 мЗв или 1 мбэр), при полете из Москвыв Хабаровск эта цифра уже составит 40 – 50 мкЗв. Здесь играет рольне только продолжительность, но и высота полета.

Земная радиация, дающая ориентировочно 0,35 мЗв/год внешнегооблучения, исходит в основном от тех пород полезных ископаемых,которые содержат калий – 40, рубидий – 87, уран – 238, торий – 232.

Естественно, уровни земной радиации на нашей планете неодинаковы иколеблются большей частью от 0,3 до 0,6 мЗв/год. Есть такие места,где эти показатели во много раз выше.

Внутреннее облучение населения

Внутренне облучение населения от естественных источников на две трети происходит от попадания радиоактивных веществ в организм спищей, водой и воздухом. В среднем человек получает около 180мкЗв/год за счет калия – 40, который усваивается организмом вместес нерадиоактивным калием, необходимым для жизнедеятельности. Нуклидысвинца – 210, полония – 210 концентрируются в рыбе и моллюсках.Поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря,получают относительно высокие дозы внутреннего облучения.

Жители северных районов, питающиеся мясом оленя, тожеподвергаются более высокому облучению, потому что лишайник, которыйупотребляют олени в пищу зимой, концентрирует в себе значительныеколичества радиоактивных изотопов полония и свинца.

Значительную часть дозы облучения человек получает отрадионуклидов радона, попадающих в организм вместе с вдыхаемымвоздухом.

Радон высвобождается из земной коры повсеместно, поэтомумаксимальную часть облучения от него человек получает, находясь взакрытом, непроветриваемом помещении нижних этажей зданий, куда газпросачивается через фундамент и пол. Концентрация его в закрытыхпомещениях обычно в 8 раз выше, чем на улице, а на верхнихэтажах ниже, чем на первом.

Дерево, кирпич, бетон выделяют небольшое количество газа, авот гранит и железо - значительно больше. Очень радиоактивныглиноземы. Относительно высокой радиоактивностью обладают некоторыеотходы промышленности, используемые в строительстве, например, кирпич из красной глины (отходы производства алюминия), доменный шлак (вчерной металлургии), зольная пыль (образуется при сжигании угля).

Другими источниками поступления радона в жилые помещенияявляются вода и природный газ. Надо помнить, что в сырой воде его намного больше, а при кипячении радон улетучивается, поэтомуосновную опасность представляет собой его попадание в легкие спарами воды. Чаще всего это происходит в ванной комнате приприеме горячего душа.

Точно такую же опасность радон представляет, смешиваясь подземлей с природным газом, который при сжигании в кухонных плитах,отопительных и других нагревательных приборах попадает в помещение.Концентрация его сильно увеличивается при отсутствии хорошихвытяжных систем.

Также нельзя забывать, что при сжигании угля значительная часть его компонентов спекается в шлак или золу, где концентрируютсярадиоактивные вещества. Более легкая из них часть - зольная пыль -уносится в воздух, что также приводит к дополнительному облучениюлюдей.

Из печек и каминов всего мира вылетает в атмосферу зольнойпыли не меньше, чем из труб электростанции.

Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологическиеизменения в организме как при внешнем, так и при внутреннем облучении.

Однократное облучение вызывает биологические нарушения, которыезависят от суммарной поглощенной дозы. Так при дозе до 0,25 Грвидимых нарушений нет, но уже при 4 – 5 Гр смертельные случаисоставляют 50% от общего числа пострадавших, а при 6 Гр и более -100% пострадавших. (Здесь:Гр – грей).

Основной механизм действия связан с процессами ионизации атомов и молекул живой материи, в частности молекул воды, содержащихся вклетках. Они-то как раз и подвергаются интенсивному разрушению.

Вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми ипротекать в хронической форме лучевой болезни.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  


2

Сейчас читают про: