Геомагнитное поле
Действие магнитного
поля на биологические объекты проявляется
на примере геомагнитных полей. В спектре
естественных электромагнитных полей
(ЭМП) условно можно выделить несколько
составляющих: это постоянное магнитное
поле Земли (геомагнитное поле),
электростатическое поле и переменные
электромагнитные поля в диапазоне
частот от
Гц до
Гц.
Особое внимание при изучении влияния естественных ЭМП на живую природу уделяется геомагнитному полю, как одному из важнейших факторов окружающей среды. Установление наличия у различных живых организмов (пчёлы, голуби, моллюски, человек) биогенного магнетита позволяет сделать заключение о возможности прямой магниторецепции. Изучение магниторецепции у человека дало основание считать, что она представлена как в структурах мозга, так и в надпочечниках.
Величина постоянного геомагнитного поля может изменяться на поверхности Земли от 26 мкТл (в районе Рио-де-Жанейро) до 68 мкТл (вблизи географических полюсов), достигая максимумов в районе магнитных аномалий (Курская аномалия до 190 мкТл). На основное магнитное поле Земли наложено переменное магнитное поле (главным образом, порождённое токами, текущими в ионосфере и магнитосфере), величина которого хотя и не превышает 4-5% главного поля, но информационное влияние на биосферу может быть значительным.
Геомагнитные поля могут оказывать неоднозначное влияние на организм человека. С одной стороны, геомагнитные возмущения рассматриваются как экологический фактор риска: имеются данные, свидетельствующие о связи с ними развития ряда неблагоприятных реакций в организме человека. Так, показано, что геомагнитные возмущения могут оказывать десинхронизирующее влияние на биологические ритмы и другие процессы в организме; могут быть основной действующей причиной для модуляции функционального состояния мозга. Отмечена связь между возникновением геомагнитных возмущений и возрастанием числа клинически тяжелых патологий (инфарктов миокарда и инсультов)
С другой стороны, выявлено, что периодические пульсации геомагнитного поля участвуют в регуляции циркадных, инфрадных, циркасентактных биологических ритмов, а также их взаимоотношений.
В последнее время учёные столкнулись с проблемой гипогеомагнитных полей. Полученные учёными данные свидетельствуют о воздействии на человека гипогеомагнитных полей, которые появляются при работе людей в специализированных экранированных сооружениях. Показано, что в подземных сооружениях метрополитена уровни геомагнитных полей могут быть снижены в 2…5 раз, в жилых и общественных зданиях, выполненных из железобетонных конструкций в 1,3-1,5 раза; на Останкинской телебашне в служебных помещениях в 1,5-2,3 раза, в кабинах скоростных лифтов в 15-19 раз, в кабинах буровых установок и экскаваторов в 1,8-8,5 раза; в салонах легковых автомобилей в 1,5-3 раза и др. Человек попадает в гипогеомагнитные условия и при осуществлении космических полётов, в самолётах, в служебных помещениях и каютах морских и речных судов, на подводных лодках и других военно-технических объектах, в помещениях банков. Человек испытывает дискомфорт, появляется чувство усталости.
При этом следует подчеркнуть, что при магнитных бурях, неблагоприятное воздействие которых на организм субъективно ощущает почти 30% населения, уровень геомагнитного поля изменяется в среднем на десятки-сотни нанотесла, что составляет лишь доли или несколько процентов от его величины. В описанных гипогеомагнитных условиях изменение уровней геомагнитных полей составляет десятки тысяч нанотесла, т. е. на три порядка больше.
Таким образом, в лекции подробно освещены вопросы образования магнитного поля и определены его характеристики. Сформулирован закон Био–Саварро-Лапласа. Приводится закон Ампера, согласно которому определяется сила, действующая на элемент проводника с током, находящимся в магнитном поле. Определяется сила Лоренца, действующая на электрический заряд, движущийся в магнитном поле. Приведены основные законы электромагнитной индукции. Описываются закономерности, связанные с магнитным полем в веществе. Подробно освещены вопросы ферромагнетизма. Геомагнитное поле рассматривается с точки зрения его действия на биологические объекты.
48.