24. Неионизирующие электромагнитные излучения и поля. Их влияние на организм. Статические электрические поля, постоянные магнитные поля.

К неионизирующим электромагнитным излучениям и полям относят электромагнитные излучения радиочастотного и оптического диапазонов. К ним условно также относят статические электрические и постоянные магнитные поля, хотя они излучениями не являются.

Электромагнитные излучения (ЭМИ) распространяются в виде электромагнитных волн. Основными физическими характеристиками волн являются: длина волны — Я, м, частота колебаний — Гц и скорость распространения — V, м/с. Указанные параметры связаны между собой следующим соотношением:

Электромагнитное поле — это фундаментальное физическое поле, которое взаимодействует с электрически заряженными телами, и представляет собой совокупность электрических и магнитных полей, которые могут, при каких-либо определённых условиях, порождать друг друга. Основными физическими параметрами электромагнитного поля радиочастот являются их магнитные свойства

Биологическое действие электромагнитного излучения, особенно ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-диапазонов частот, определяется главным образом энергией кванта. В радиодиапазоне эта энергия минимальна и не имеет биологического значения.

Неионизирующие электромагнитные излучения и поля по происхождению делятся на естественные и антропогенные.

В спектре естественных электромагнитных полей условно можно выделить несколько составляющих — это постоянное магнитное поле Земли, электростатическое поле и переменные электромагнитные поля в диапазоне частот от 10 Гц 1012 Гц.

Антропогенными источниками излучения электромагнитной энергии в окружающую среду являются антенные системы радиолокационных станций (РЛС), радио - и телерадиостанций, в том числе систем мобильной радиосвязи, воздушные линии электропередачи и др.

Наиболее часто электромагнитные колебания именуют либо в величинах длины волны — миллиметровые, сантиметровые, дециметровые, метровые, либо в величинах частоты колебаний — герцах (Гц), килогерцах (103 Гц), мегагерцах (10 Гц), гигагерцах (109 Гц).

Электромагнитные излучения естественного происхождения играют важную роль в становлении жизни на Земле и ее последующих этапах развития.

Особое внимание при изучении влияния естественных ЭМИ на живую природу уделяется геомагнитному полю как одному из важнейших факторов окружающей среды. Отмечено, что под влиянием естественных электромагнитных полей имеет место целый ряд реакций со стороны различных систем у бактерий, млекопитающих и других организмов. Наличие у живых существ (моллюски, пчелы, голуби, человек и др.) биогенного магнетита позволяет сделать предположение о возможности прямой магниторецепции. Изучение магниторецепции у человека дало основание считать, что она представлена как в структурах мозга, так и надпочечниках.

Резкие колебания в сторону снижения или увеличения от "привычных" для биосистем параметров естественных ЭМИ может обусловливать в организме серьезные негативные последствия.

Так, установлено, что геомагнитные возмущения могут оказывать десинхронизирующее влияние на биологические ритмы и другие процессы в организме. Они могут вызывать модулирующий эффект функционального состояния мозга. В период возникновения геомагнитных возмущений имеет место увеличение числа клинически тяжелых медицинских патологий (инфарктов миокарда, инсультов), числа дорожно-транспортных происшествий и аварий самолетов, вызовов скорой помощи. При магнитных бурях неблагоприятное воздействие на организм испытывают около 30 % населения.

В условиях трудовой деятельности работа с персональными электронно-вычислительными машинами (ПЭВМ) сопровождается воздействием на организм целого ряда факторов, способных оказать в определенных условиях неблагоприятное влияние на функциональное состояние организма и работоспособность пользователей.

К таким факторам относятся интенсификация и формализация интеллектуальной деятельности (большая зрительная нагрузка, постоянная концентрация внимания и быстрое его переключение с одного объекта на другой), а также напряжение зрительного анализатора у сотрудника.

Работа с видеотерминалами (ВДТ) вызывает напряжение зрительных функций, которое обусловлено рядом причин:

необычный контраст между фоном и символами на экране ВДТ;

нечеткость символов на экране по сравнению с печатным текстом;

непривычная форма символов;

затрудненность по желанию изменения расстояния между глазами и экраном и направления взгляда по сравнению с привычными условиями при чтении печатного текста;

затрудненность фокусировки горизонтального взгляда по сравнению с взглядом, направленным вниз;

осознанное или бессознательное восприятие дрожания или мелькания изображения;

наличие различных отражений на экране (особенно, если компьютер установлен неправильно или его поверхность лишена антибликового покрытия).

Определение терминов

Когда на объект, например электрический проводник, воздействует напряжение или электрический ток, то он (проводник) заряжается. При этом возникают силы, которые начинают воздействовать на заряды, расположенные вблизи от этого проводника. Можно выделить два типа сил: силы, возникающие из-за стационарных электрических зарядов и известные как электростатические силы, и силы, возникающие только при движении зарядов (электрического тока в проводнике) и известные как магнитная сила. Для описания существования и пространственного распределения этих сил физики и математики создали концепцию поля. Таким образом, говорят о поле силы, или просто об электрических и магнитных полях.

Термин "статический" описывает ситуацию, когда все заряды неподвижны в пространстве, или движутся как непрерывный поток. В результате, как заряд, так и плотность тока постоянны во времени. В случае с неподвижным зарядом, мы имеем электрическое поле, напряженность которого в любой точке пространства зависит от величины и геометрии всех зарядов. В случае с непрерывным током в контуре, мы имеем постоянные во времени электрическое и магнитное поля (статические поля), поскольку плотность заряда в любой точке контура не изменяется.

Электричество и магнетизм, это - явления, отличающиеся друг от друга до тех пор, пока заряды и ток статичны. В ситуации такой статики исчезает любая взаимосвязь между электрическими и магнитными полями, и поэтому их можно рассматривать по отдельности (в отличие от ситуации с изменяющимися во времени полями). Статические электрические и магнитные поля четко характеризуются непрерывной, независимой от времени напряженностью и соответствуют пределу нулевой частоты в диапазоне сверхнизких частот (ELF).