Исследования влияния магнитного поля на различные функции жизнедеятельности человека проводились в различных условиях: во-первых, в условиях экранирования от геомагнитного поля, во-вторых, в условиях, когда геомагнитное поле было скомпенсировано искусственным полем, а также при естественной возмущенности геомагнитного поля - геомагнитных бурях.
Прямое экранирование от геомагнитного поля заключается в создании камер со стенками, толщина которых рассчитана так, чтобы уменьшить напряженность геомагнитного поля. Такие стенки обычно делают из пармаллоя или мю-металла толщиной 1 мм. В камере из таких стенок геомагнитное поле уменьшается от 50.000 до 50 ± 20 гамм.
В такой камере проводили опыты со здоровыми людьми. Двое испытуемых в течение 5 дней находились в подобной камере, а трое суток до и после опыта они находились в неэкранированной комнате. Когда они находились в комнате без геомагнитного поля (остаточное поле составляло только 50 гамм), у них изменялась критическая частота световых мельканий. После их перехода в неэкранировэнную комнату с обычными геомагнитными условиями частота световых мельканий снова становилась нормальной. Частота световых мельканий определяется по тому, сколько световых вспышек на экране в темноте успевает зафиксировать испытуемый. Значит, в магнитных условиях реакция человека становится медленнее, поэтому та частота, с которой он способен регистрировать световые мелькания, уменьшается. Частота световых мельканий является показателем качества функционирования центральной нервной системы.
В других опытах у людей, находившихся в экранированном подземном бункере, где геомагнитное поле было уменьшено в 100 раз, период циркадных ритмов увеличивался до 25,65 ± 1,024 ч. В неэкранированном помещении он составлял 25,00 ± 0,55 ч. Поясним, что в обычных условиях в человеческом организме преобладают ритмы с периодом в одни сутки (24 ч). Если же человек находится в постоянных условиях, то у него наблюдаются так называемые циркадные ритмы с периодом, отличающимся от продолжительности суток, а именно 20 - 28 ч.
Таким образом, описанные опыты показали, что у человека при кратковременном его пребывании в немагнитной (гипомагнитной) среде немедленно изменяется реакция центральной нервной системы.
Устранить геомагнитное поле можно не только экранированием, но и компенсацией. Можно создать магнитное поле, обратное по направлению и такое же по величине, как геомагнитное поле. В сумме эти два поля будут в идеале давать нуль. Т. е. среда будет немагнитная. Конечно, абсолютно точно скомпенсировать геомагнитное поле во всем пространстве не удается, но в наиболее важной для опыта части пространства можно добиться такой компенсации.
Надо иметь в виду, что между этими двумя способами устранения магнитного поля Земли, а именно экранированием помещения или созданием магнитного компенсирующего поля, имеется существенная разница. Когда помещение экранируют от магнитного поля Земли, то в него не проникают и любые другие электромагнитные излучения, которые в обычных условиях действуют на организм человека. Поэтому в опытах с экранированием не всегда достоверно ясно, какая часть изменений в организме человека происходит из-за отсутствия геомагнитного поля, а какая часть из-за экранирования от электромагнитного излучения на различных частотах. Вернемся к опытам по компенсации геомагнитного поля.
Компенсацию геомагнитного поля проводили с помощью системы больших электромагнитов в виде трех модифицированных колец Гельмгольца, которые располагали перпендикулярно друг другу. Вся система была сопряжена с электрическими часами и магнитометром для определения напряженности магнитного поля. В центре указанного объема напряженность суммарного магнитного поля практически была равна нулю, а на расстоянии 2,5 м от центра составляла не более 100 гамм. В том месте, где находились испытуемые, магнитное поле составляло 50 гамм.
Испытывали шестерых мужчин в возрасте 17 - 19 лет в течение 10 дней. Двое из них были для контроля, т. е. находились в естественных условиях с обычным геомагнитным полем. Испытуемые по 5 дней до и после опытов находились в помещении с нормальным геомагнитным полем. У них регистрировали следующие показатели: вес, температуру тела, частоту дыхания, артериальное давление, состав крови, изменения электрокардиограммы и электроэнцефалограммы, психофизиологические тесты и ряд других показателей (всего около 30). Все основные тесты за 10 дней нахождения в условиях без геомагнитного поля не изменялись. Изменялась только критическая частота световых мельканий, которая является важной функциональной характеристикой, связанной с реакцией центральной нервной системы. Эта частота, как и в опытах по экранированию геомагнитного поля, значительно снижалась.
Проводились также опыты, в которых геомагнитное поле экранировалось, а в комнате, где находились испытуемые, создавалось искусственное магнитное поле. Во взаимноперекрещивающихся направлениях создавалось электромагнитное поле величиной 25 мВ/см·с, меняющееся с частотой 10 Гц (т. е. 10 колебаний в секунду). Контрольная группа испытуемых находилась в такой же комнате, не экранированной от геомагнитного поля. Группа испытуемых, находящихся в искусственном электромагнитном поле, не подозревала о его наличии. Опыты длились 3 - 4 недели. В продолжение их у испытуемых измерялись время активной деятельности и отдыха, температура тела, а также выделительная функция почек и электролитный состав мочи.
Проведенные опыты показали, что период циркадных ритмов у подвергшихся действию искусственного электромагнитного поля укорачивался на 1,27 ч. У них были отмечены явления внутренней десинхронизации. Внутренняя десинхронизация ритмики у людей отмечалась чаще в экранированном помещении. При этом период активности у людей ненормально удлинялся до 30 - 40 ч. Период одновременно регистрируемых вегетативных функций оставался нормальным (около 25 - 26 ч). Между периодом активности и периодом вегетативных функций не было прочной фазовой связи. При выключении искусственного поля явление внутренней десинхронизации у испытуемых исчезло. У испытуемых, которые находились в неэкранированной комнате, также наблюдалось удлинение периода активности, но при этом имелась прочная фазовая связь этого периода и периода изменения температуры тела людей: период активности был точно вдвое длиннее периода изменения температуры тела.
Главный вывод, который можно сделать на основании проведенных опытов, состоит в следующем. Слабые электромагнитные поля, как искусственные, так и естественные, оказывают влияние на циркадные ритмы и некоторые физиологические функции у людей, а значит, и на их общее состояние. Оба поля препятствуют десинхронизации, которая наблюдается при отсутствии естественного и искусственного магнитных полей. Конечно, магнитное поле с частотой 10 Гц не является единственным компонентом естественного поля, которое оказывает влияние на человеческий организм.
В других экспериментах было показано, что низкочастотное (2 - 8 Гц) электромагнитное поле оказывает влияние на время реакции человека на оптический сигнал. Магнитное поле 5 - 10 Гц и частотой 0,2 Гц изменяет время реакции человека и на другие раздражители.
Было показано, что если на человеческий организм действует кратковременно переменное магнитное поле с частотой 0,01 - 5 Гц и напряженностью 1000 гамм, то характер электроэнцефалограммы резко изменяется. После включения слабых переменных магнитных полей у людей увеличивается частота пульса, ухудшается самочувствие, появляется слабость, головная боль. При этом было зарегистрировано сильное изменение электрической активности мозга.
В другом эксперименте на голову испытуемого человека действовали искусственным магнитным полем напряженностью 1 Гс, которое изменялось с частотой от 0 до 10 Гц, при этом у испытуемого уменьшалась частота сердечных сокращений приблизительно на 5%.
Все эти эксперименты показывают, что существует прямое воздействие короткопериодических колебаний геомагнитного поля на организм человека. Этот факт имеет большое научное и практическое значение, поскольку во время возмущений магнитного поля Земли (магнитных бурь) регистрируются короткопериодические колебания геомагнитного поля. Значит, эти колебания будут отрицательно воздействовать на организм человека, на его здоровье.
Условия на подводной лодке и в космическом корабле можно сравнить с условиями экранирования от геомагнитного поля. У людей, находящихся под водой, были обнаружены значительные нарушения функциональных показателей, несмотря на то что условия их жизни были хорошими. Им не хватало магнитного поля Земли, которое не могло проникнуть внутрь металлических стенок помещений лодки. При этом наблюдалось снижение основного обмена веществ, уменьшение общего количества лейкоцитов в периферической крови и угнетение пищеварительного и мочегонного лейкоцитоза. Кроме того, у экипажа нарушалась суточная периодика различных функций, появлялись предвестники различных заболеваний, в частности заболевания желудка.
У космонавтов также наблюдаются отклонения по сравнению с их состоянием в земных условиях. Отмечаются сдвиги со стороны обменных реакций, в частности кальциевого обмена. Кроме того, выявлено уменьшение числа эритроцитов, изменение циркадных ритмов и нарушение сна.
Все эти факты указывают на определенное сходство между последствиями нахождения под водой и в космосе. Т. е. сильное уменьшение геомагнитного поля является тем основным фактором, который определяет сходство изменений у людей в тех и других условиях.
Имеется огромный материал в медицинской статистике, где опыты «ставила» сама природа. Нам остается только правильно и корректно проанализировать результаты этих опытов, надо провести статистические исследования медицинских данных. Эти статистические исследования очень важны для решения вопросов о связи колебаний естественных электромагнитных полей и состояния здоровья человека.
Заболеваемость инфарктом миокарда в зависимости от возмущенности магнитного поля Земли исследовалась в Ереванском медицинском институте .
Проводить количественные исследования связи между инфарктом миокарда и гелио-геофизическими факторами удобно потому, что сам момент возникновения болезни четко определяется.
Проводился анализ истории больных острым инфарктом миокарда, поступивших в терапевтическое и специализированные кардиологические отделения клиники г. Еревана за 1974 - 1978 гг. с целью установления точной даты возникновения заболевания, глубины, распространенности очага некроза, возраста и пола больных.
Кратковременные магнитные возмущения не влияют на частоту заболеваемости инфарктом миокарда. Длительные магнитные возмущения вызывали значительное увеличение заболеваемости в течение двух последующих дней. Из 3279 больных инфарктом миокарда за 1974 - 1978 гг. было 80,6% мужчин и 19,4% женщин.
В магнитоспокойные дни средняя ежесуточная заболеваемость составляла 1,62 ± 0,038. В магнитоактивные дни она равнялась 2,43 ± 0,109.
Статистика показывает, что более чувствительными оказались больные старше 60 лет. В умеренно активные дни влияние магнитного поля было во всех возрастных группах примерно одинаковым.
Больные мужского пола оказались более чувствительны к активности магнитного поля Земли, чем больные женского пола. В магнитоспокойные дни заболеваемость у мужчин составляла 0,31 ± 0,033, а у женщин 0,31 ± 0,016. В магнитоактивные дни эти показатели стали равны 1,99 ± 0,095 для мужчин и 0,44 ± 0,04 для женщин. Соотношение показателей заболеваемости в магнитоспокойные и магнитоактивные дни составили у мужчин 1:1,52; у женщин - 1:1,42. Среди изученных 3279 больных 31,7% были с мелкоочаговым и 68,3% с крупноочаговым и обширным трансмуральным инфарктом миокарда. Если в магнитоспокойные дни мелкоочаговые инфаркты миокарда составили 32,8%, то в магнитоактивные дни - 28,3% (крупноочаговые 71,7%). Таким образом, в магнитоактивные дни крупноочаговые и обширные трансмуральные инфаркты миокарда встречаются на 4,5% больше, чем в магнитоспокойные дни.
Анализ приведенных данных показал, что в условиях активности магнитного поля Земли происходит увеличение частоты болевого синдрома сжимающе-давящего характера, имеющего важное диагностическое и прогностическое значение.
Статистическая обработка данных о вызовах скорой медицинской помощи в Ленинграде за 1969 г. позволила сделать вывод, что ведущим фактором, влияющим на динамику обострений сердечно-сосудистых заболеваний является возмущение магнитного поля Земли. Наибольшее влияние оказывают очень большие и продолжительные магнитные бури.
Методом прямого сопоставления была обнаружена тесная связь между изменением геомагнитного поля и изменением кровяного давления и количества лейкоцитов в крови. Изменение порогового уровня адаптации к темноте у людей, которая является хорошим показателем функционального состояния головного мозга, также очень тесно связаны с возмущениями магнитного поля Земли. Более того, изменения генетических, физиологических, биохимических и радиобиологических процессов у самых различных организмов также коррелируют с солнечными и магнитными бурями.
Были проведены сопоставления короткопериодических колебаний геомагнитного поля с состоянием человеческого организма. Было показано, что когда увеличивается напряженность магнитного поля фундаментальной частоты ионосферного волновода (8 Гц), время реакции человека достоверно уменьшается на 20 мс. Когда же имеются нерегулярные колебания магнитного поля с частотой 2 - 6 Гц, время реакции человека увеличивается на 15 мс.
Проведены исследования по сопоставлению возмущенности магнитного поля Земли и числом заболеваний различными болезнями. Так, была показана связь между напряженностью геомагнитного поля и приступами эклампсии, острой глаукомы, эпилепсии, сердечнососудистыми катастрофами, родовой деятельностью и нарушениями сердечного ритма.
Установлено, что не только центральная, но и вегетативная нервная система здоровых людей очень чувствительна к возмущениям геомагнитного поля. Исследования показали, что во время малых и умеренных геомагнитных бурь усиливается тонус в основном симпатического отдела вегетативной нервной системы. Только в 30% случаев (чаще всего у мужчин) наблюдается усиление тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
Изменение вегетативной нервной системы под влиянием возмущений магнитного поля Земли влияют на состав крови. В организме человека под действием возмущений геомагнитного поля происходят такие же изменения, как и у животных, когда на них действуют слабые искусственные магнитные поля. При этом наблюдается усиление тормозного процесса в центральной нервной системе, замедление условных и безусловных рефлексов, нарушение памяти, изменение регулярности нормальных и патологических процессов.
По данным измерения артериального давления в течение года и определения количества лейкоцитов в крови у 43 пациентов было достоверно показано, что суточные изменения диастолического давления и содержания лейкоцитов совпадают с ежедневными изменениями магнитного поля Земли. Так же зависит от возмущенности магнитного поля Земли и частота сердечного ритма.
Было проведено более 24 тыс. измерений пульса у практически здоровых людей в возрасте 20 - 40 лет. По этим данным была установлена связь между частотой сердечного ритма и изменением величины магнитного поля Земли.
Важно отметить, что из всех элементов геомагнитного поля наиболее эффективными в смысле влияния на частоту сердечного ритма оказалось магнитное наклонение. Значение элементов магнитного поля объясняется в начале книги. Здесь только подчеркнем, что важен угол, под которым направлен вектор магнитного поля Земли. Во время магнитных бурь этот угол меняется.
Были также получены данные о том, что во время геомагнитных бурь у лиц пожилого возраста учащается пульс и повышается артериальное давление. Изменение уровня адаптации к темноте сетчатки глаза также четко связано с суточной активностью геомагнитного поля. На кафедре офтальмологии Военно-медицинской академии им. С. М. Кирова (Ленинград) изучалась связь между частотой острых приступов глаукомы и изменениями геомагнитного поля . Был изучен материал пункта неотложной помощи Ленинградской городской глазной больницы с 1961 по 1967 г. Данные о магнитном поле Земли взяты из магнитной обсерватории Воейково, под Ленинградом. Анализ этого материала показал, что в дни с приступами глаукомы средняя величина амплитуды горизонтальной составляющей геомагнитного поля оказалась на 1,3 гамм меньше, чем в дни без приступов глаукомы. На основании этого делается вывод, что декомпенсация глаукомного процесса, помимо прочих причин, зависит от состояния магнитного поля Земли. Этот вывод кажется естественным, поскольку глаукома является общим заболеванием организма и в этиологии его нейрососудистые, эндокринные и обменные нарушения играют исключительно важную роль.
На кафедре глазных болезней Свердловского медицинского института исследовалась зависимость между компенсацией глаукоматозного процесса и геомагнитными бурями . По данным 666 наблюдений за 17 лет, была обнаружена зависимость между среднедневными показателями числа острых приступов глаукомы и геомагнитной активностью, а также связь этих показателей в 27-дневном цикле в деятельности Солнца. Эта связь проявилась наиболее ярко во время интенсивных геомагнитных бурь. Затем были проанализированы данные за 9 лет (1964 - 1972 гг.) отдельно для геомагнитных бурь с постепенным и внезапным началом. На рис. 30, а показана зависимость числа острых приступов глаукомы от слабых геомагнитных бурь с постепенным началом. Видно, что наибольшее число приступов бывает в день начала геомагнитной бури, за сутки до максимума возмущенности геомагнитного поля. Когда геомагнитное поле восстанавливается, то и количество случаев приступов глаукомы уменьшается. Но уже на 6-е сутки после начала геомагнитной бури возникает новая, такая же интенсивная волна увеличения числа острых приступов глаукомы.
Результаты сопоставления для умеренных и сильных геомагнитных бурь с постепенным началом показаны на рис. 30, б. Видно, что наибольшее количество острых приступов глаукомы приходится также на день начала геомагнитной бури. Но на 4, 7 и 9-е сутки после начала бури отмечается тенденция к небольшому увеличению количества острых приступов глаукомы на фоне уже низкой геомагнитной активности.
Результаты сопоставления для слабых геомагнитных бурь с внезапным началом показаны на рис. 30, в. Видно, что наибольшее количество острых приступов глаукомы имеет место в день начала бурь, который совпадает с максимальной геомагнитной активностью. Наблюдаются две волны резкого повышения количества острых приступов на 2-е сутки до и на 4-е сутки после начала бури. Эти геомагнитные бури вызывают значительные колебания частоты острых приступов глаукомы, которые продолжают проявляться на фоне уже спокойного геомагнитного поля. Случаи умеренных и сильных геомагнитных бурь с внезапным началом показаны на рис. 30, г. Эти бури способствуют развитию максимального числа острых приступов глаукомы в первые сутки после начала бури, что совпадает с максимумом солнечной активности. Опять же количество приступов увеличивается на 3, 6 и 9-е сутки после начала геомагнитной бури. Полученные данные позволяют более объективно подойти к профилактике острых приступов глаукомы с учетом конкретной геомагнитной ситуации.
Была изучена общая и местная заболеваемость злокачественными новообразованиями в Туркмении за 1959 - 1967 гг. Принимались в расчет только больные, у которых указанный диагноз был установлен впервые. Представлены данные в интенсивных показателях на 10.000 населения. Результаты проведенного исследования видны на рис. 31. Здесь показаны зависимости относительных чисел солнечной активности (левая ось) и показателя заболеваемости за период с 1954 по 1967 г. 
Видно, что в годы снижения солнечной активности (1959 - 1964 гг.) заболеваемость злокачественными новообразованиями увеличивалась. Наибольшая заболеваемость раком (как общая, так и местная) имела место в период спокойного Солнца 1964 - 1965 гг. Напомним, что в этот год проводились скоординированные международные исследования солнечно-земных связей по программе Международного года спокойного Солнца (МГСС). Наименьшая заболеваемость раком имела место при самой высокой солнечной активности.
Чем объясняется такая зависимость? Опытным путем было показано, что в годы максимальной солнечной активности лейкоцитарный показатель становится более низким, чем в годы спокойного Солнца. При снижении же солнечной активности содержание лейкоцитов в периферической крови увеличивается.
Наиболее чувствительными к радиации являются молодые интенсивно делящиеся малодифференцированные клеточные элементы. Лейкопения в периоды повышенной активности Солнца, видимо, объясняется торможением митотического процесса вследствие влияния солнечной активности на малодифференцированные клетки костного мозга.
Поскольку раковые клетки также являются малодифференцированными, усиленно делящимися элементами, можно предположить, что имеет место тормозящее действие солнечной активности на развитие злокачественных опухолей. При этом можно предположить, что солнечная активность задерживает рост зарождающихся злокачественных опухолей и не оказывает влияния на доброкачественные процессы и предраковые образования.
Максимальное увеличение заболеваемости раком в годы спокойного Солнца не является результатом озлокачествления потомков клеток «облученных» еще в годы активного Солнца, т. е. 6 - 7 лет назад. Видимо, оно является результатом отсутствия тормозящего действия солнечной активности на деление злокачественных клеток в ранней стадии развивающейся опухоли, которая возникает от любой другой причины.
Суточная ритмика радиочувствительности отмечена многими исследователями. Сопоставление ее с ходом возмущенности геомагнитного поля показало, что результаты радиационного воздействия на живой организм в каждый данный момент времени зависит от состояния геомагнитного поля в данном месте, где проводятся опыты.
Было отмечено, что колебания веса тела у контрольных и облученных животных имеют также четкую синхронность с изменением геомагнитного поля именно за тот период и в этом месте, где проводились исследования.
Исследовались также напряженные и ответственные периоды в физиологии женского организма, такие, как родовая деятельность и течение менструального цикла. Была проведена статистическая обработка большого числа данных, которые сопоставлялись с показателями возмущенности геомагнитного поля. При этом было установлено, что количество наступлений месячных кровотечений у женщин в определенные дни зависит от возмущенности магнитного поля Земли. Во время успокоения магнитного поля Земли частота начала менструаций увеличивается, а во время увеличенной возмущенности магнитного поля, наоборот, месячные кровотечения начинаются реже. Длительность менструального цикла также связана с возмущенностью геомагнитного поля. Эта связь прямая, т. е. большей магнитной активности соответствует большая длительность менструального цикла.
Установлено, что суточная ритмика как начала, так и окончания родов зависит от суточного хода возмущенности геомагнитного поля. При повышенной возмущенности магнитного поля Земли родовая деятельность усиливается, т. е. магнитные бури провоцируют преждевременные роды.
Когда была сопоставлена кривая суточного хода возмущенности магнитного поля Земли и кривая суточного ритма родов, то оказалось, что они очень похожи, практически повторяют друг друга. Только кривая суточного ритма родов сдвинута на 6 ч относительно кривой магнитной возмущенности. Это дает основание предполагать, что скрытый период проявления действия геомагнитного поля на родовую деятельность близок к 6 ч.
Сильные геомагнитные возмущения вызывают нарушение в ритме интенсивности родов. В 1-й день магнитной бури учащаются случаи начала родов. На 2-й день бури число родов уменьшается, а на 3 - 4-й день снова увеличивается. К концу магнитной бури число родов уменьшается до начального уровня, характерного для невозмущенного магнитного поля Земли. Во время магнитной бури чаще начинаются преждевременные роды, а к концу бури заметно увеличивается число быстрых родов.
Динамика возникновения и изменения амплитудных и частотных свойств короткопериодических колебаний магнитного поля Земли, которые сопровождают геомагнитные бури, во многом соответствует динамике возникновения процессов в организме женщин.
Из всех заболеваний, которые подвержены действию магнитных бурь, сердечнососудистые были выделены прежде всего, поскольку их связь с солнечной и магнитной активностью была наиболее очевидной. Собственно, открытие этой связи, сделанное французскими медиками, привело к тому, что, уяснив эту связь, они смогли по состоянию больных с сердечнососудистыми заболеваниями давать картину солнечной активности.
Связь между магнитной активностью и организмом человека при развитии какого-либо заболевания важна как на начальной стадии заболевания, так и на последующих его этапах. Разница состоит в том, что если на первой стадии развития болезни последствия влияния магнитного поля могут быть не катастрофическими, то в стадии, когда организм сильно поражен болезнью, действие магнитной бури, как правило, вызывает большие сдвиги. Это видно на примере таких состояний, как предэклампсия и эклампсия, токсикозы беременности и др. Наиболее наглядным примером такой зависимости является группа сердечнососудистых заболеваний. За последнее время накоплено много фактов, свидетельствующих о влиянии геомагнитных возмущений на течение и обострение этих заболеваний, особенно на поздних этапах развития болезни.
Проводилось сопоставление зависимости тяжести сердечнососудистых заболеваний от многих факторов внешней среды, таких, как давление атмосферы, перепады температуры воздуха, осадки, скорость ветра, облачность, ионизация, радиационный режим и т. д. Однако достоверная и устойчивая связь сердечнососудистых заболеваний выявляется именно с хромосферными вспышками и геомагнитными бурями.
Число сердечнососудистых заболеваний четко различается по количеству в магнитоспокойные и в дни возмущений. Например, по данным Свердловска за 1964 г., среднедневной показатель частоты мозговых инсультов составил 3,5, а в магнитоактивные дни - 5,2. По данным Ленинграда за 1960 - 1963 гг., число вызовов скорой помощи к больным с инфарктом миокарда на один день с высокой магнитной активностью составляло 6,6, тогда как в магнитоспокойный день число вызовов было равно 3,4. Число осложнений, которые возникают при сердечнососудистых заболеваниях, в том числе и число случаев скоропостижной смерти, увеличивается с увеличением возмущенности магнитного поля. Эти явления наблюдаются синхронно в далеко расположенных городах.
Установлено, что в день возникновения магнитной бури и в ближайшие сутки-двое после нее наблюдается наибольшее число сердечнососудистых катастроф и летальных исходов. То, что максимум заболеваемости приходится на первый или второй день после магнитной бури, говорят о реактивности самого организма и о латентном периоде в развитии того или иного осложнения. Но, видимо, более важно то, что сама структура электромагнитного поля, которое сопровождает геомагнитные бури, изменяется в зависимости от времени, отсчитываемого от начала геомагнитной бури. Это - наличие короткопериодических колебаний магнитного поля (КПК), их амплитуды, частоты, а также их изменений в солнечном цикле. Действительно, дни, когда сердечнососудистая заболеваемость и осложнения, связанные с этими заболеваниями, увеличиваются, совпадают с днями, когда отмечается появление и усиление КПК геомагнитного поля. Это еще раз подтверждает, что КПК особенно сильно действуют на биологические объекты. Короткопериодические колебания имеют различные закономерности и характеристики во время геомагнитных бурь с постепенным и внезапным началом. Поэтому становится понятным, что те и другие магнитные бури действуют на биологические объекты по-разному, так как здесь сказывается действие КПК. По этой же причине, видимо, отличается и сама динамика течения заболевания в различные фазы одной и той же магнитной бури.
Напомним, что наиболее часто появляются коротко-периодические колебания типа Pс1 на 3 - 4-й день после прохождения магнитной бури с внезапным началом. Колебания типа РсЗ наблюдаются на 2 - 4-й день после геомагнитной бури с внезапным началом. В эти дни и следует ожидать отрицательного их последействия на здоровье человека (и состояние других биологических объектов). Если раньше увеличение числа инфарктов в эти дни вызывало удивление, то увязка подобного факта с усилением КПК все объясняет.
Мы уже говорили, что во время геомагнитных бурь происходят изменения состава крови даже у здоровых людей. Остановимся на этом вопросе подробнее.
Прямым сопоставлением возмущенности геомагнитного поля и количества лейкоцитов в крови было показано, что обе эти величины изменяются синхронно. Далее было обнаружено, что функциональное состояние крови у здоровых людей изменяется во время геомагнитных бурь. При этом снижается активность фибринолиза, что повышает вероятность тромбообразования. Читателю покажется странным, что величина СОЭ (по прежней терминологии - РОЭ) у одного и того же человека изменяется в течение суток и даже много раз в день. Установлено, что эти изменения у здоровых людей связаны с изменением вертикальной составляющей геомагнитного поля за этот же период. Путем ежедневных измерений в течение 4 месяцев была исследована динамика количества эритроцитов и содержания гемоглобина у здоровых людей. Оказалось, что при слабой и средней возмущенности геомагнитного поля показатели крови изменяются в соответствии с динамикой глобального изменения геомагнитной активности. Когда же происходит резкое изменение геомагнитной активности (увеличивается за один-два дня больше чем на 100), может наблюдаться снижение количества эритроцитов и гемоглобина. Исследования показали, что у здоровых молодых людей в период геомагнитных бурь в крови уменьшается количество лейкоцитов и тромбоцитов, замедляется свертываемость крови, увеличивается СОЭ и фибринолитическая активность.
Оказалось, что в разных городах СССР (Кировск, Петрозаводск, Москва, Тернополь, Ужгород) характер изменения эритроцитов и гемоглобина в крови аналогичен и связан с динамикой глобального изменения геомагнитной активности.
0Влияние магнитного поля
За последние 10 лет накоплено много данных о биологическом действии магнитных полей (МП). Хотя не все эти работы равнозначны по своей ценности, многие из них свидетельствуют о прогрессе в этой отрасли знания. В последние годы появился ряд обобщающих работ, в которых детально разбираются вопросы магнитобиологии.
Наличие биологического действия магнитных полей ныне в литературе доказано с документальной точностью. Биологические явления, связанные с воздействием МП, описаны на большом числе экспериментальных биологических объектов. Сюда относятся бактерии, культуры клеток, насекомые, растения и другие организмы, так же как и млекопитающие, включая человека.
Для лучшего понимания биофизических механизмов действий МП на живые организмы представляется целесообразным рассмотреть ряд физических концепций. В отличие от внешних электрических полей (случай безконтактного действия) магнитные поля легко проникают в биологические структуры, так что весь организм испытывает на себе воздействие поля. В случае равномерного магнитного поля весь организм испытывает практически равномерное воздействие. В случае градиентного поля его воздействие постепенно усиливается от одной стороны биологического объекта к другой.
В табл. 6 представлен ряд возможных взаимодействий, которые, по современным представлениям, играют важную роль в биофизических механизмах биологического действия магнитных полей. Однако в литературе приведено мало прямых доказательств, свидетельствующих о значимости каждого из указанных механизмов. В случае неоднородных полей парамагнитные частицы могут притягиваться к более сильному полю, а диамагнитные - к более слабому полю; это явление невозможно в полях с равномерным распределением магнитной энергии. В случае воздействия переменных магнитных полей «непрямые» эффекты могут быть вызваны электрическим током, индуцированным магнитным полем.
О специфическом действии магнитных полей высокой и низкой напряженности на человека известно относительно мало. Исследования в области магнитобиологии в прошлом были направлены главным образом на определение влияния магнитных полей, отличных от геомагнитных, на животных, растения и простые химические системы. Этой теме посвящен один из обзоров.
Поскольку человек развивается в магнитном поле Земли, логично предположить, что удаление человека из этого окружения может нанести ущерб его здоровью. В литературе описано немного случаев воздействия ослабленного магнитного поля на организм человека. Накоплен определенный опыт в период проведения регламентных работ внутри колец с таким полем.
Таблица 6. Возможные механизмы биологического действия магнитных полей
Освидетельствование здоровья технического персонала, работающего большую часть времени в условиях воздействия ослабленного магнитного поля в течение нескольких лет не выявило заметных отклонений. Сводные данные по этому вопросу представлены в табл. 7.
Таблица 7. Влияние магнитных полей на человека
По мнению Бейшера, в условиях длительного воздействия (порядка нескольких суток - недель) наблюдаемые биологические эффекты, по-видимому, вызываются постепенным накоплением продуктов обмена в результате нарушения физического и биохимического равновесия. У животных, подвергавшихся воздействию магнитных полей умеренной напряженности (в диапазоне от 1000 до 10 000 гауссов) в течение от нескольких суток до нескольких недель, был выявлен ряд явлений биологического действия. Сюда относятся замедление роста, изменение гематологических показателей, морфологические изменения и замедленное заживление раны.
Высказывается мнение, что вышеупомянутые эффекты могут быть вызваны торможением процессов митоза, что быстроделящиеся опухоли могут оказаться особенно чувствительными к действию магнитных полей. Эксперименты на мышах, восприимчивых к опухолевым заболеваниям, дали многообещающие результаты, и по этой причине возможность использования магнитных полей в лечении раковых заболеваний человека должна стать объектом пристального внимания врачей.
Доказательство возможного мутагенного эффекта магнитных полей сомнительно. Клоуз и Бейшер не выявили каких-либо генетических отклонений в развитии дрозофилы, подвергавшейся воздействию полей с напряженностью до 120 000 гауссов в течение одного часа. Мюлей и Мюлей также не выявили каких-либо генетических последствий пребывания дрозофилы в магнитных полях с напряженностью от 100 до 4000 эрстед за период наблюдения от одного до трех поколений дрозофилы. С другой стороны, Тэйгенкамп, также проводивший наблюдения на дрозофиле, обнаружил мутации и отклонения в коэффициенте соотношения рождаемости особей различного пола у мух, подвергавшихся воздействию полей величиной до 520 эрстед на протяжении 24 час.
Таким образом, вопрос о возможном генетическом действии магнитных полей все еще остается открытым.
Имеются данные о том, что человек может переносить кратковременное воздействие магнитных полей высокой напряженности без каких-либо патологических эффектов. Это подтверждается опытом лиц, работающих в различных физических лабораториях в США, которые в процессе своей повседневной работы или в аварийных ситуациях подвергались воздействию магнитного поля с напряженностью до 20 000 гауссов в течение 15 мин. Единственными симптомами, выявленными в период пребывания людей в магнитном поле, были изменения вкусовых ощущений и появление нерезко выраженной зубной боли у ряда лиц с металлическими пломбами во рту. Явлений последействия отмечено не было. Лица, подвергавшиеся воздействию переменных полей, обнаружили зрительные ощущения, названные фосфенами. Принято считать, что эти ощущения являются результатом непрямого действия наведенных электрических токов.
Таблица 8. Предельно допустимые нормы для пребывания в магнитных полях, рекомендованные Стенфордским центром линейных ускорителей
Руководителями Стэнфордского центра линейных ускорителей рекомендован ряд предельно допустимых доз пребывания человека в магнитных полях. Указанные величины представлены в табл. 8. Они отражают как
результаты экспериментальных наблюдений, проведенных на животных, так и результаты тщательного обследования технического персонала Центра, подвергавшегося воздействию магнитных полей.
Новицкий и др. в своем обзоре приводят результаты обследования А. М. Вяловым 1500 специалистов, подвергнувшихся воздействию магнитных полей в процессе профессиональной деятельности. Эти специалисты провели в общей сложности 20-60% своего рабочего времени в условиях воздействия магнитного поля, напряженность которого в области рук составила величину 350- 3500 эрстед, а в области головы не более 150-250 эрстед. Автором был описан ряд «общих» симптомов, таких, как головная боль, жалобы на утомление, явление пониженного артериального давления и уменьшение числа лейкоцитов в циркулирующей крови. Был описан также ряд «специфических» эффектов, связанных с воздействием магнитных полей на руки у ряда специалистов. Эти «специфические» эффекты включают потливость ладоней кистей рук, высокую температуру кожных покровов, отек подкожных тканей и шелушение кожи на ладонной поверхности рук. На основе полученных данных Вяловым разработаны предельно допустимые уровни облучения людей магнитным полем, которые представлены в табл. 9.
Таблица 9. Предельно допустимые нормы для пребывания человека в магнитных полях, рекомендованные А. М. Вяловым
Эти уровни мало отличаются от аналогичных уровней, рекомендованных Стэнфордским центром линейных ускорителей для продолжительных воздействий магнитных полей на организм человека. Более низкие уровни предельно допустимого поля, его напряженности, по данным Вялова, по-видимому, являются следствием упомянутых выше симптомов «специфического» действия магнитного поля на руки специалистов.
Биологическое действие магнитных полей слабой напряженности
Обычный уровень геомагнитного поля на поверхности Земли составляет величину приблизительно 0,5 гаусса, или 50 000 гамм (1 гамма=10 -5 гаусс), но оно несколько меняется в зависимости от географической широты и времени. Механизмы физиологического действия магнитного поля слабой напряженности, если это действие вообще существует, в литературе описаны недостаточно. Принципиально можно создать экспериментальную зону почти с полным отсутствием магнитного поля либо путем экранирования этой зоны, либо путем компенсации геомагнитного поля Земли. Исследования биологического действия подобных ослабленных магнитных полей представляют значительный интерес, поскольку а) они дают возможность исследовать неблагоприятное действие, связанное с отсутствием геомагнитного поля в процессе космического полета человека, и б) представляют научный интерес с точки зрения потенциальной физиологической роли нормального геомагнитного поля Земли на состояние организма человека.
В литературе описан ряд исследований, проведенных по изучению влияния ослабленных магнитных полей на различные биологические организмы, и открыт ряд явлений этого биологического действия. Обзор работ этого направления представлен в статье Коун-ли. Здесь будут представлены результаты исследований, проведенных только на человеке.
В ряде работ указывается на наличие тесных корреляций между состоянием здоровья человека и либо различными географическими вариациями геомагнитного поля, либо временными флуктуациями в магнитном поле данной географической зоны. Однако значимость этих корреляций до настоящего времени до конца не выяснена.
Описаны два очень сходных экспериментальных исследования, которые были проведены на добровольцах, находившихся в магнитных полях с напряженностью приблизительно в 50 гамм или меньшей. В общей сложности шесть испытуемых провели 10 суток в магнитном поле слабой интенсивности, указанной выше. Обследуемые лица не отметили каких-либо отклонений в состоянии здоровья и чувствовали себя хорошо. Для выявления потенциально возможных неблагоприятных последствий воздействия магнитного поля слабой напряженности в работах были использованы физиологические и психологические тесты, большинство из которых показало отрицательные результаты. Однако было выявлено достоверное изменение порога критической частоты слияния мельканий, или частоты, на которой мелькающий свет не может быть различим визуально от непрерывного света. Эти тонкие сдвиги в показателе критической частоты слияния мельканий не могут считаться индикатором неблагоприятного действия магнитного поля слабой интенсивности. Они, однако, свидетельствуют, о том, что отсутствие геомагнитного поля оказывает на организм человека биологическое действие и, по-видимому, длительное отсутствие геомагнитного поля вызовет более серьезные последствия.
В заключение следует указать, что статические магнитные поля в лабораторных экспериментах на животных в ряде случаев обнаруживали неблагоприятное действие, но в литературе мало данных о возможном неблагоприятном действии магнитных полей на человека в зависимости от напряженности магнитного поля, его градиента и длительности воздействия. Имея в виду недостаточность данных по этой проблеме, рекомендованные уровни предельно допустимого воздействия магнитным полем, разработанные в Стэнфордском центре линейных ускорителей (см. табл. 8) и на основе результатов обследования С. М. Вялова (см. табл. 9), могут рассматриваться лишь приблизительными, ориентировочными показателями, которые будут меняться по мере уточнения и получения новых данных. Мало известно о биологическом действии переменных магнитных полей на человека, и по этой причине в настоящее время не могут быть даны обоснованные рекомендации по предельно допустимым уровням воздействия на человека указанными полями.
Неблагоприятных биологических отклонений у лиц, подвергавшихся воздействию ослабленного магнитного поля в течение 10 суток, не наблюдалось. Однако получены данные, свидетельствующие о том, что обычное геомагнитное поле Земли играет определенную физиологическую роль в организме человека, значимость которой еще не установлена. Тем не менее выход человека за пределы обычного геомагнитного поля Земли должен считаться возможным фактором опасности в будущих космических полетах большой продолжительности.
Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.
Дата создания: 2015/02/16
Как влияют электромагнитные поля на организм человека? Без ответа на этот животрепещущий вопрос невозможно дальнейшее развитие цивилизации, в которой чуть ли не вся техника работает на электричестве, проблема отрицательного воздействия этих полей имеет непосредственное значение для повседневной медицинской практики. Ведь за последние годы в России значительно увеличилась загрязнение окружающей среды электромагнитными излучениям как в буты, так и не производстве: неприлично фонят семь миллионов компьютеров, шесть с половиной миллиона километров линий электропередач, четыреста тысяч мобильных телефонов и другие электронных забав, которые подарил нам ушедший XX век.
Он знаменателен не только жестокими войнами и многочисленными революциями. Одна из них - научно-техническая прошла бескровно, но не бесследно. Мы сменили пишущую машинку на клавиатуру компьютера, привыкли разговаривать по телефону на ходу. Но вещи, без которых мы уже не можем представить свою жизнь, не только облегчают наш труд и быт, но и пугают - как все, не до конца изученное.
Компьютер все больше и больше входит в нашу жизнь, но электромагнитное излучение, исходящее от всех его частей, отрицательно влияет на здоровье человека. Такое излучение у компьютера есть, впрочем, как и любого устройства, работающего от электросети.
Конечно, уровень излучения у тостера или холодильника, несоизмеримо ниже, нежели у монитора компьютера. Но напрасно это > ассоциируется с чем-то вроде рентгеновского или радиоактивного, то есть провоцирующего раковые заболевания. Знатоки скажут, что количество ионизирующего излучения, создаваемого катодно-лучевой трубкой внутри монитора, незначительно и весьма эффективно экранируется стеклом трубки. Но вредное влияние обычных уровней электромагнитного излучения на организм человека до сих пор не доказано. По крайней мере, единодушия серди врачей и защитников прав потребителей по этим вопросам не наблюдается.
Еще сто лет назад телефон представлял собой хрипяще - шипящее устройство, с трудом передававшее голос телефонистки, а теперь на звонок можно ответить хоть с Северного полюса. Мир стал мобильнее, изобретение Белла менялось вместе с миром. Но чем более совершенным становится аппарат, тем больше опасений вызывает он у людей. Дело в том, что мобильный телефон является причиной раковых заболеваний. Так австралийцы изучали мышей: подвергли их излучению, эквивалентному тому, которое получает человек, разговаривающий по мобильному телефону час в день. В течение полутора лет наблюдения велись за двумя группами грызунов. У тех, кто > по телефону в два раз чаще, чем у лишенных этого >, появлялся рак-лимфома. Анализируя результаты исследований ученых Австралии, один из участников этого опыта, директор Института раковой медицины и биологии, профессор Тони Бастен пришел к выводу, что люди и мыши все же несколько отличаются по весу и по-разному поглощают энергию. А, следовательно, запрещать мобильные телефоны рано.
Национальный совет радиологической безопасности Великобритании установил, что излучения телефона, проникающее в череп и мозг пользователя, на 70% поглощается организмом и приводит к опухолям мозга. Жалобы владельцев телефонов на головную боль, боль в ушах, раздражение кожи, нарушение зрения, тошноту, головокружение - постоянны. У них ухудшается память, барахлит иммунная система и повышается утомляемость. Ученые выявили, что излучение мобильного телефона способно повреждать клеточную ДНК и запускать процесс канцерогенеза.
Неужели все так плохо? Вовсе нет. Сотовые телефоны сдерживают распространение курения среди подростков. Об этом наблюдении сообщили ученые на конференции, организованной Обществом торакальных хирургов и Центром общественного здоровья Университета Западного Лондона. Мобильный телефон - так же, как и сигареты, дает подросткам возможность почувствовать себя более взрослыми и значительными в глазах сверстников. Теперь для того чтобы произвести впечатление на знакомых, молодежь все чаше предпочитает не курить, а говорить по сотовому телефону. А финны уверяют, что общение по радиотелефону положительно влияет на мозговую деятельность значительно ускоряет реакцию и улучшают функцию кратковременной памяти.
Гораздо больший вред в наши дни наносят человечеству им же сконструированные и построенные энергетические установки. Даже когда с ними не происходит никаких аварий прочих чрезвычайных происшествий, их воздействие на человеческий организм отнюдь не благотворно.
Например, в Англии состоялся не совсем обычный судебный процесс. Администрация школы судилась с электротехнической компанией, которая рядом со школьной территорией протянула высоковольтную линию электропередач. Эксперты доказали, что после этого дети в школе действительно стали чаще болеть и хуже учиться.
Несмотря на это, мы не обладаем такой огромной силой, чтобы остановить грандиозный прогресс и вернуться в те временя, когда пищу готовили на кострах и жилье освещали лучиной.
Положительное влияние магнитного поля на организм человека
Магнетизм является наидревнейшим средством лечения острых и застарелых недугов. Успешно лечил магнитами Аристотель (III в. до н.э), Платон (IV в. до н.э), Парацельс (XVI в. н.э.) и другие. В древности магнитный порошок применяли в виде таблеток.
Растет применение магнитов в медицине в настоящее время. В хирургии с помощью магнитов устраняют тяжелый физический порок - образование воронкообразной впадины в грудной клетке из-за чрезмерного развития реберных хрящей. Удалив ненужные участки хрящей, хирурги оставляют окружающие их пленки - подхрящицы, затем в тканях формируют >. В него вводится магнитная пластина в оболочке из силикона, которая будет поддерживать грудину изнутри. Затем на больного надевают сделанный по фигуре корсет. Из полиамида. Спереди к нему крепится металлический подвес из нержавеющей стали с внешним магнитом. За счет взаимного притяжения внутреннего и внешнего магнитов грудная клетка все время находится в заданном положении. Через 1.5-2 месяца корсет снимают, а через 6-8 удаляют внутреннюю пластину.
Возможности магнитохирургии расширяются благодаря появлению новых магнитных материалов - соединений редкоземельного элемента самария с кобальтом. Такие сплавы обладают большой магнитной энергией при небольших массе и объеме. Они не поддаются разрушительному действию времени и температуры.
Всегда заманчивой была мысль о бесшовном соединении полых трубчатых органов. Здесь для магнитохирургии открылось необъятное поле деятельности: сужения (стенозы) пищевода и кишечника и другие недуги. Если в трубчатый орган с обеих сторон от стенозы поместить магниты, то, притягиваясь, они пережмут его и постепенно оно устранится.
Доктор медицинских наук, профессор Евгений Васильевич Утехин уже несколько лет успешно применяет лечение магнитными полями в санатории имени Дзержинского в Сочи. Пролечено более 5 тысяч больных с различными заболеваниями (гипертоническая болезнь, остеохондроз, эндартеркит и атеросклероз сосудов нижних конечностей, различные заболевания суставов, травматические повреждения). Евгений Васильевич применяет омагниченную воду для питья. Используются в санатории и ванны с омагниченной морской и йодобромной водами. Ни разу в санатории при лечении больных магнитными полями и омагниченными жидкими средами не наблюдалось каких-либо отрицательных симптомов.
Ленинградец Февер создал приборы маленьких магнитов - магнитофоры. Они дублируют действие магнитной воды. Кандидат медицинских наук Михайлик установила, что орошение ротовой полости омагниченной водой способствует устранению зубного камня и пародонтоза. Сращивание костей при переломах намного ускоряется, если на зоны перелома воздействовать магнитом по 20 минут 2-3 раза в день. Через 15-25 дней исчезают боли, отечности, активизируются регенерационные процессы в мягких тканях и сосудах, быстро заживляются раны.
Велико распространение в наши дни предметов, основанных на благотворном действии магнитов. Это самые разнообразные магнитные браслеты, крестики, серьги, подушки, стельки, пояса и многое другое. Образуемое магнитами поле положительно влияет на организм: снижает боли, регулирует давление, помогает при бронхите, бессоннице, неврозе и других заболеваниях.
Во многих областях медицины: в гастроэнтерологии, пульмонологии, неврологии, эндокринологии, психиатрии, дерматологии, хирургии, ортопедии - широко применяется прибор > разработанный инженером Николаем Дмитриевичем Колбуном. Прибор основан на несомненных отличительных свойствах всего живого - на способности поглощать, перерабатывать излучать информацию, материальным носителем которой являются электромагнитные поля крайне высокочастотного (КВЧ) диапазона.
> испытывали на бактериях - половина их теряла способность крепиться к эритроцитам крови и провоцировать болезнь, на икринках рыбы - выход малька резко увеличивался, на семенах растений их прорастание ускорялось на 20-40%.
Но самое ценное - прибор помогает восстанавливать нарушенные процессы саморегуляции в человеческом организме. Из 9700 больных полное заживление язвы желудка и двенадцатиперстной кишки наступило в 99.8 случаев, эрозии матки - в 100%, псориаза в 70%. Действие прибора дает мощный толчок, мобилизующий внутренние резервы организма. Но у > есть сверхзадача - изучение шепота слабых электромагнитных полей.
Магнитное поле способно излечивать одно из самых страшных заболеваний человечества - рак. Уникальный метод борьбы с раком предложили ученые В.Ф. Гудов и В.П. Харченко. Они представили систему >, основанной на введении в опухоль и ее окрестности множества металлических микрочастиц с последующим разогревом высокочастотным электромагнитным полем до определенной температуры, приводящих к разрушению опухоли. Этот метод, названный > дает четкую картину диагностики заболевания за счет рентгено-контрастности, проявляющейся даже дремлющие метастазы. Ведется разработка специальных лечебных капсул, включающих не только ферромагнетик (мелкодисперсное железо), но и специальные химические препараты. Такие капсулы можно перемещать в организме, концентрировать в нужных опухолевых точках с помощью постоянных магнитов
Изобретением третьего тысячелетия назвали новый препарат >, разработанный крупным учеными Москвы. Название прибора расшифровывается так: магнитно-инфракрасно-лазерный-терапевтический аппарат. Он является достижением квантовой медицины. В нем соединились воедино все факторы всего живого на Земле. Магнитное поле Земли, лазерное излучение, солнечное излучение в инфракрасном спектре. > доставляет человеку набор естественных факторов, заставляет их исцелять больного. Протоколы клинических испытаний прибора свидетельствуют о быстром излечении язвы желудка и двенадцатиперстное кишки, гепатита, невралгий, остеохондроза, ишемии, астмы, радикулита, опухолей. Среди 150 недугов, поддающихся лечение прибором - простатит, импотенция, женское бесплодие, бронхолегочные заболевания, астма, варикозное расширение вен, заживление открытых ран и ожогов. Под воздействием аппарата заживают трофические язвы, сложные послеоперационные швы, исчезают мозоли-шпоры на пятках, пропадает отложение солей в суставах. Алкоголизм и другие виды токсикомании прибор лечит. Успешным оказывается излечение детского церебрального паралича и старческого слабоумия. МИЛ-терапия используется в лечение онкологических больных. Методикой лечения таких больных с мощью > заинтересовались медицинские центры США и Германия, полученные ими результаты обнадеживают. Аналого этому прибору в мире нет, его целыми партиями закупают специалисты-медики разных стран. Сегодня 8 тысяч клиник по всему миру обладают этой современной технологией. > лечатся в Европе, Америке, Азии и даже в Африке, а в России об этом аппарате знают лишь понаслышке.
Таким образом, влияние магнитных полей на жизнь, деятельность, здоровье человека огромно. Но эти поля способны не только влиять на все живое, но и изменять его.
Уважаемые клиенты!
Многие из Вас часто задают вопросы: "Вреден ли магнит для здоровья человека? Можно ли использовать магниты в качестве магнитной терапии? и др.". Попрубуем разобраться во всех интересующих Вас вопросах:
Влиянию электромагнитных полей, посвещено множество статей и авторских публикаций, однако, в большинстве из них описаны эффекты, оказываемые полями радио- и микроволновой частоты или, в последние годы, промышленной частоты (50-60 Гц). Исследования биологических эффектов постоянных магнитных полей сконцентрированы на больших полях уровня полей в приборах MRI (магнитно-резонансных томографах), обычно составляющих несколько Тесла (несколько десятков тысяч Гаусс). К сожалению, исследования воздействия полей, типичных для продуктов магнитной терапии, большинство из которых ограничено несколькими сотнями Гаусс даже на поверхности магнита, весьма малочисленны. Тем не менее, основные механизмы воздействия магнитных полей на биологические организмы, позволяющие развивать магнитную терапию, известны.
Эти механизмы включают в себя:
1) увеличение кровотока в результате возросшего содержания кислорода (оба эти явления лежат в основе способности организма к самовосстановлению);
2) изменение скорости миграции ионов кальция, в результате чего, с одной стороны, кальций быстрее поступает в сломанную кость, и она быстрее срастается, а с другой стороны, кальций быстрее вымывается из больного пораженного артритом сустава;
3) изменение кислотно-щелочного баланса (pH) различных жидкостей в теле человека и животных (дисбаланс часто является следствием болезни);
4) изменение выработки гормонов эндокринными железами;
5) изменение ферментной активности и скоростей различных биохимических процессов;
6) изменение вязкости крови.
Человеческое тело с магнитной точки зрения представляет собой инертный материал, основным содержанием которого, является вода. Под воздействием магнитного поля химическая структура воды не меняется, но изменяется морфология и сила сцепления ряда примесей. Как известно, при магнитной обработке воды кальциевые примеси (CaCO 3) теряют способность выпадать в осадок в виде плотного камня и кристаллизуются в виде мелкодисперсной взвеси. При контакте воды, подвергшейся магнитной обработке, с уже выделившимися солями происходит их частичное растворение, а также разрушение до состояния мелкого легкоудаляемого шлама, который улавливается стандартными фильтрами очистки от механических примесей. Магнитная обработка воды, таким образом, имеет безусловно техническое (защита котлов, трубопроводов, бойлеров и т.п.) значение, а не лечебное.
Это лишь подтверждает, что магнитное поле может влиять на процессы нуклиации в организме человека. В целом вода диамагнитна, т.е. слабо отталкивается магнитными полями. Под действием магнитного поля электроны молекул воды могут слегка корректировать свое движение, создавая при этом магнитное поле противоположного направления. При удалении магнитного поля электроны возвращаются на свои первоначальные орбиты, и молекулы воды снова становятся немагнитными. Известно, что многие покровители магнитной терапии предлагают к использованию в лечебных целях "намагниченную воду”, - вряд ли это возможно. Хотя вода и реагирует на приложенное поле, но эта реакция весьма слаба, к тому же она тут же практически пропадает, как только поле удаляется. Однако полностью отрицать возможность воздействия сильного магнитного поля на структуру молекул было бы также неправильным.
Некоторые авторы утверждают также, что магнитные поля притягивают кровь, ссылаясь на железо, которое она содержит. Однако, железо крови очень сильно отличается от металлического железа, которое является сильным магнетиком благодаря кооперативным эффектам, объединяющим индивидуальные атомные магнитные моменты – явлению ферромагнетизма. Свойства ферромагнитного материала являются результатом совместного поведения многих магнитных атомов, действующих в унисон. Атомы железа в крови содержатся не изолированно, а входят в состав больших молекул гемоглобина, расположенных внутри красных кровяных телец. Хотя каждый из атомов железа магнитный, он находится на значительном удалении от остальных атомов, остается слабообменно связанным с другими атомами железа (Fe), и, следовательно, в значительной мере магнитно-независимым.
Исследования влияния сильного статического магнитного поля на кровь человека проводились многократно с помощью таких методов, как ядерный магнитный резонанс (NMR), магнитная томография (MRI). Магнитная восприимчивость крови измерялась с использованием СКВИД-магнетометра. Было обнаружено, что кровь ведет себя как диамагнитная жидкость, когда она обогащена кислородом (в артериях) и как парамагнитный материал, когда она обескислорожена (в венах). На рис. 1 и 2 представлены результаты измерения магнитной восприимчивости крови в артериях (1) и венах.
Рис. 1. Магнитная восприимчивость крови, обогащенной кислородом.
Рис.2. Магнитная восприимчивость крови, бедной кислородом.
В ходе экспериментов величина прилагаемого магнитного поля варьировалась от +5 Тесла до -5 Тесла, с шагом 0.5 Тесла. Исследуемые зависимости, как следует из рисунков, имеют линейный характер. Для крови бедной кислородом (венозной) восприимчивость представляет собой прямую с положительным наклоном (3.5)*10 -6 , для крови, богатой кислородом (артериальной) – восприимчивость имеет отрицательный наклон, равный (-6.6)*10 -7 . Следует отметить, что при слабых магнитных полях, обычно применяемых в целях магнитной терапии, намагниченность крови ничтожно мала. Кровь, как и вода, слабо отталкивается магнитными полями, а не притягивается.
Исследовалось также влияние магнитного поля на вязкость крови. Было обнаружено, что течение крови замедляется в присутствии поля. Результаты эксперимента представлены на Рис. 3.
Рис. 3. Вязкость крови.
В серии экспериментов обнаружено, что замедление движения крови достигает 25%, если величина приложенного поля составляет 10 тесла. При значении поля в 1 Тесла (характерная величина для MRI – устройств), вязкость меняется менее чем на 0.3 %, что не позволяет рассчитывать на сколько-нибудь значительный эффект.
Хотя большинство компонент человеческого тела и других живых организмов являются слабо диамагнитными, обнаружено, что многие организмы содержат в небольших количествах сильно магнитные материалы, обычно магнетиты (Fe 3 O 4). Наиболее интересный случай – это магнитотактическая бактерия, содержащая такое количество магнитных частиц, что они вызывают ориентацию бактерии по линиям магнитного поля Земли. Кристаллы магнетитов присутствуют также в теле голубя, пчел, многих млекопитающих, и даже в мозгу человека. Тем не менее кажется совершенно невероятным, чтобы присутствием столь малых количеств магнетитов в теле человека можно было объяснить эффект магнитной терапии. Однако, если частицы магнетита расположены в определенном месте, они могут локально усиливать эффекты слабых магнитных полей, например, изменять поток ионов через мембраны клеток, или тип электрического пропускания нервных клеток.
Однако для твердых скептиков некоторые сомнения все же остаются и после этих исследований. Своими собственными экспериментами делились и многие доктора, они сообщали об их личном удачном опыте использования магнитов для снятия боли в колене, повышая тем самым сомнение в их объективности. Сознательные или несознательные систематические ошибки исследователей могут быть очень незначительными и не оказывать влияния на результаты исследований. Несмотря на все причины для осторожности результаты исследований внесли изменения в точку зрения многих физиков и докторов. Сейчас, в порядке эксперимента, допускают, что магниты могут быть полезны при лечении постполиомиелитных больных. Терапевтический эффект, оказываемый постоянными магнитами, рассматривается со значительной долей скептицизма. Но по крайней мере, увеличили вероятность того, что, в некоторых случаях, местное применение постоянных магнитов действительно может снимать боль. Однако, эти выводы не могут считаться окончательными до тех пор, пока они не будут подтверждены дальнейшими испытаниями.
Если Вы не являетесь скептиком, и доверяте выводам ученых, то можете выбрать постоянные магниты для собственных экспериментов из нашего ассортимента. Полный каталог магнитов .
Следите за новостями!
в новости использованы выдержки и фото из статьи: : http://www.uran.donetsk.ua/~masters/2011/feht/fedorov/library/article2.htm
В XIX веке была обнаружена связь между электричеством и магнетизмом, и возникло представление о магнитном поле. По современным представлениям, проводники с током оказывают силовое действие друг на друга не непосредственно, а через окружающие их магнитные поля.
Источниками магнитного поля являются движущиеся электрические заряды (токи). Магнитное поле возникает в пространстве, окружающем проводники с током, подобно тому, как в пространстве, окружающем неподвижные электрические заряды, возникает электрическое поле. Магнитное поле постоянных магнитов также создается электрическими микротоками, циркулирующими внутри молекул вещества (гипотеза Ампера).
б)Вектор магнитной индукции
Для описания магнитного поля необходимо ввести силовую характеристику поля, аналогичную вектору напряженности электрического поля. Такой характеристикой является вектор магнитной индукции В. Вектор магнитной индукции определяет силы, действующие на токи или движущиеся заряды в магнитном поле.
За положительное направление вектора принимается направление от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Таким образом, исследуя магнитное поле, создаваемое током или постоянным магнитом, с помощью маленькой магнитной стрелки, можно в каждой точке пространства в)Закон Ампера
Для того, чтобы количественно описать магнитное поле, нужно указать способ определения не только направления вектора но и его модуля.
Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы Ампера, действующей на прямой проводник с током, к силе тока I в проводнике и его длине Δl:
В общем случае сила Ампера выражается соотношением:
F = IBΔl sin α.
Это соотношение принято называть законом Ампера.
г)Единица измерения магнитной индукции
В системе единиц СИ за единицу магнитной индукции принята индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила Ампера 1 Н. Эта единица называется тесла (Тл).
Тесла – очень крупная единица. Магнитное поле Земли приблизительно равно 0,5·10–4 Тл. Большой лабораторный электромагнит может создать поле не более 5 Тл.
Д) Правило левой руки.
Сила Ампера направлена перпендикулярно вектору магнитной индукции и направлению тока, текущего по проводнику. Для определения направления силы Ампера обычно используют правило левой руки: если расположить левую руку так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.
Правило левой руки.
е)Линии магнитной индукции полей постоянного магнита и катушки с током
Применение магнитных полей а) Магнитотерапия
История развития магнитобиологии началась более ста лет назад, когда магнит чисто эмпирически был применен в лечебных целях с благоприятным эффектом. Но потребовались многие годы, исследования тысячи ученых, решения многих сложных технических задач, чтобы за последние двадцать лет сформировалась современная магнитотерапия.
Установлено экспериментально и подтверждено клинически, что магнитные поля обладают и противовоспалительным, противоотечным действием. оказывают болеутоляющий эффект, стимулируют иммунные силы организма. Пожалуй, нет такой области медицины, где бы не использовались эти эффекты магнитных полей. Есть множество аппаратов для магнитотерапии, создающих постоянные, переменные импульсные магнитные и электромагнитные поля.
Магнитотерапия использует низкочастотные электромагнитные поля, где преобладающим действием является магнитная составляющая, где имеют место информационные аффекты (информ-сигнальные и информ-регулирующие) и отсутствует тепловой эффект. Этим магнитотерапия существенно отличается от привычных физиотерапевтических процедур.
б)Обогащение руд черных и цветных металлов в импульсных градиентных магнитных полях.
Предложен метод сухой магнитной сепарации в импульсных знакопеременных магнитных полях, позволяющий разделить минералы с близкими магнитными свойствами. Применим для разделения сульфидов и оксидов железа, где обычная магнитная сепарация малоэффективна.
Изготовлен макет сепаратора, представляющий собой два электромагнита, создающих периодические пульсирующие магнитные поля, направленные навстречу друг другу, в зазор между которыми подается сухой исходный материал.
Из магнетитовых промпродуктов, содержащих 40 - 47% железа и 1 - 2% серы, получены высококачественные железорудные концентраты с содержанием железа до 68% и серы 0,2 - 0,4%.
Сегодня чисто теоретический интерес для металлургии представляет сульфидно-магнетитовое техногенное сырье, в котором находится 10 -12% железа и 3 - 5% сульфидов, содержащих цветные металлы. Показано, что новым способом из него можно доизвлечь до 8 -10% качественного железорудного концентрата с содержанием железа до 60%, "подготовив" техногенный материал к использованию в цветной металлургии. Запасы подобного сырья в России исчисляются десятками миллионов тонн.
Разработка защищена патентом России. Институт заинтересован в партнерах для промышленной реализации метода.
в)Постоянный магнит - рекордсмен
В статье "Магниты станут компактнее" журнал рассказал о рекордном значении магнитного поля, достигнутом в японском Национальном институте радиологических исследований: 4,45 тесла при охлаждении до -25оС (при комнатной температуре - 3,9 тесла). Это значение было перекрыто французскими физиками. Они создали постоянный магнит, на котором достигнут новый мировой рекорд плотности магнитного потока - 5 тесла при комнатной температуре (примерно в 100 тысяч раз больше поля Земли). Магнит уже нашел применение в европейском источнике синхротронного излучения ESRF (European Synchrotron Radiation Facility), расположенном в Гренобле.
Магнит разработал аспирант Фредерик Блоч (Frederic Bloch) на основе пионерских идей Клауса Халбэча (Klaus Halbach) из Беркли. В 1985 году Халбэч изобрел конфигурацию постоянных магнитов, в которой магнитный поток концентрируется на одной стороне набора магнитных элементов, расположенных в определенном порядке, и уменьшается на другой. Его идеи были использованы разработчиками новых систем магнитной подвески вагонов монорельсового транспорта и применены в ускорителях заряженных частиц.
Устройство Фредерика Блоча представляет сферу диаметром 120 мм, набранную из редкоземельных постоянных магнитов. Пространство с магнитным полем, пригодное для использования, имеет регулируемый зазор размером до 6 мм. Максимальное поле магнита - 5 тесла - было измерено в канале диаметром 0,15 мм.
Впервые устройство применили в эксперименте ESRF по магнитным измерениям на тонких пленках. Компактный размер магнита позволил установить новое устройство на канал источника синхротронного излучения ESRF, в котором прежде использовались электромагниты с максимальным значением индукции магнитного поля 2,5 тесла.
Компактные постоянные магниты найдут применение, прежде всего, в циклотронах малой энергии технического (производство радиоизотопов, ионная имплантация) и медицинского назначения: ускоритель адронов для терапии рака станет в два с лишним раза меньше существующих. Команда специалистов уже приступила к работе над циклотроном с постоянными магнитами. Возможное применение они могут найти и на адронных коллайдерах высоких энергий с пучками небольшой интенсивности.
Г). Магнитные бури
Магнитное поле нашей планеты всегда оказывало, да, и сейчас оказывает большое влияние на жизнь и жизнедеятельность людей.
Явление магнетизма - это еще не изученное полностью явление природы. Магнитные бури, возникающие быстро и незакономерно, оказывают влияние на здоровье людей. Существуют календари, в которых указываются неблагоприятные дни и дни магнитных бурь. В такие дни следует внимательно относиться к своему здоровью.
Магнитные бури так же действуют на приборы, многие из них под воздействием магнитных бурь выходят из строя. Большое значение это имеет для оборудования космических кораблей, электроприборов, электростанций, морских кораблей и др.
Магнитное поле Земли - это магнитное поле, которое создает Земля подобная по своей форме магнитной сфере, ось которой составляет угол в 11 гр. 5 мин с осью вращения Земли. Поскольку, наша планета, Земля представляет собой огромный магнит, то все, что на ней порождается находится в постоянном магнитном поле.
В магнитном поле Земли в результате внешних космических влияний могут возникать и резкие временные изменения, вот тогда-то и возникает северное сияние (когда заряженные частицы, летящие от Солнца, захватываются магнитным полем Земли, они начинают “крутиться” вокруг его линий, их постепенно относит в зону сильного поля, то есть к полюсам, и там частицы достигают таких скоростей, что, бомбардируя воздух, в верхних слоях атмосферы, заставляют его светиться), также нарушается радиосвязь, сильные токи, бегущие по телефонным проводам выводят из строя аппаратуру станции начинается самая настоящая магнитная буря.
Такие бури тесно связаны с солнечной деятельностью и бушуют чаще всего в те годы, которые по 11- летним циклам Солнца являются наиболее активными. Во время максимумов солнечной активности потоки светового, ультрафиолетового, рентгеновского, инфракрасного излучений и радио излучений идут резкими импульсами на Землю даже в “спокойное” время. Все это прямо зависит от количества пятен на Солнце, взрывов и извержений на нашем светиле.
Практическая работа:
«Влияние магнитного поля на организм человека».
Цель работы:
Изучая тему «Магнитное поле» я узнал, что магнитное поле может влиять на организм человека, и решил изучить этот вопрос.
Ход работы:
Действие магнитного поля на организм человека может быть:
ПолезнымВредным
1. Медицина1. Магнитные бури
2. Стимулирование роста растений
1. В медицине используются разные приборы, которые с помощью магнитного поля помогают лечить некоторые болезни.
Я обратился в физиотерапевтический кабинет Александровской городской поликлиники, чтобы узнать какие приборы там используются и какие болезни они лечат.
И вот что получилось:
Всего за день через кабинет проходит примерно 140 человек.
Название прибора Магнитная характеристика Диагнозы Кол-во чел. за день(% от общего числа больных)
«Полюс» 50мТл Переломы, ушибы, остеохондроз 20, 15%
«Маг-30» 30мТл Воспаление легких 25-30, 21%
«Пемп» 10мТл Воспаление уха, горла, носа. Гланды 40, 28%
Всего 64% больных лечатся с помощью магнитных аппаратов в течение 1 дня.
2. Выдержки из «Родная газета», совета дачникам. Статья «Помидор в магнитном поле»
«Каждому огороднику хочется вырастить здоровую и крепкую рассаду. Для этого применяют разные способы обработки семян: закаливание, досвечивание, подкормки и т. д.
Есть еще один прием, который впервые применил И. В. Мичурин. В порядке эксперимента в течение нескольких лет он выращивал томаты в остекленной теплице под медной проволокой, чтобы проверить, как воздействует магнитное поле на рост и урожайность растений, а также на устойчивость их к болезням.
Сразу после высадки рассады в теплицу он над растениями натягивал оголенную медную проволоку (над каждым рядом), заранее изолировав места креплений. По мере роста рассады он натягивал второй ряд проволоки, потом третий. В результате И. В. Мичурин получал ранний урожай томатов (в среднем на 2-3 недели раньше обычных сроков), и растения не успевали заболевать фитофторой.
Оказывается, создающееся магнитное поле стимулирует рост растений, укорачивает фазы развития и губительно действует на патогенные организмы. Многие огородники знают, что похожий эффект дает полив магниченной водой.
Я перенесла этот эксперимент на выращивание рассады в комнатных условиях. После пикировки я размещаю растения в пластмассовых ящиках в индивидуальных стаканчиках или горшочках в 3 ряда и устанавливаю вдоль всего подоконника. Сверху натягиваю проволоку в 3 ряда на высоте 15 см от рассады. Чтобы закрепить ее, с торцевых сторон крайних ящиков втыкаю деревянные прутики, на которые надеваю стеклянные пробирки как колпачок и наматываю на них конец проволоки. Таким образом, проволока оказывается полностью изолированной от земли.
По мере роста рассады меняю прутики на более высокие. Так растения выращиваются примерно 40-45 дней вплоть до их высадки в грунт. И хочу вас уверить, что такой рассады вы еще не видели: стебель толщиной с большой палец, мощная корневая система, листья темно-зеленые с короткими междоузлиями. Многие растения еще до начала дачного сезона начинают цвести, и даже завязываются плоды.
После высадки рассады в теплицу или в открытый грунт над рядами опять натягиваю проволоку, обязательно с изоляцией от земли.
В результате действия магнитного поля урожай томатов собираю начиная с начала июля. »
3. Известно, что магнитное поле Земли оказывает вредное действие на организм человека.
Солнце в течение года изменяет свою активность, влияя на магнитное поле земли.
Медики еще не нашли «лекарство» от магнитных бурь
Я планирую на следующем этапе своей работы исследовать зависимость состояния человека от магнитных бурь.
Заключение.
Я изучил литературу о магнитных полях и воздействиях магнитных полей на живой организм, также рассмотрел явление магнетизма в природе и технике, и узнали очень много интересного о магнитном поле Земли и его роли в нашей жизни. Действие магнитных полей может быть полезным (физиотерапия) и вредным (магнитные бури).
Так же я провел опыты, с помощью которых увидел как действует магнит на железные стружки и изготовил самодельный электромагнит.
