Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.abitu.ru/en2002/closed/viewwork.html?work=148 Дата изменения: Fri May 5 15:25:53 2006 Дата индексирования: Tue Oct 2 02:32:56 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: п п п п п п п п п п п р п р п р п р п п р п п р п п р п п р п п р п

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ДЕТЕЙ «ЦЕНТР ТВОРЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ И ГУМАНИТАРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ ОДАРЕННЫХ
ДЕТЕЙ «ПОИСК»»











ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЧЕЛОВЕКА






Выполнил учащийся 11 класса ФМО
Перцуков Максим
Научный руководитель канд.тех.наук
Редькин В.М.














г. Ставрополь

В настоящее время сделаны попытки нетрадиционными методами избавиться от
патогенного влияния солнечной электромагнитной активности. В последнее
время достаточно часто используется устройство защиты человека от
энергетических аномалий "Гамма-7.Н", которое представляет собой
широкополосный автопреобразователь сверхслабых электромагнитных полей,
работающий от энергии аномалии среды без использования дополнительного
источника электропитания. В отсутствии энергетических аномалий
нейтрализатор находится в слабо активном состоянии от естественных полей
Земли и окружающих объектов. При размещении его в зоне энергетической
аномалии, создаваемой техническим средством или при возмущениях
естественного электромагнитного фона, нейтрализатор автоматически переходит
в рабочее состояние, вырабатывая стабильное высокочастотное поле,
противодействующее энергетической аномалии. Взаимодействие излучения
нейтролизатора и аномального излучения приводит к ослаблению биовоздействия
последнего в 30 - 100 раз, уменьшая, таким образом, воздействие излучения
на организм. Конструктивно нейтрализатор выполнен в виде многоступенчатой
спирали из специального сплава, уложенной по определенному соотношению
осей.
Бытовой прибор "Альфа-21" предназначен для обнаружения и индикации
электромагнитных излучений в частотном диапазоне от 50 Гц до 300 кГц и
персональной защиты от их воздействия. Прибор представляет собой генератор
пульсирующего магнитного поля, воспроизводящий природные колебания
магнитного поля Земли (т.н. "волны Шумана"). Формируемое прибором магнитное
поле в радиусе до одного метра обеспечивает "принудительную синхронизацию"
биологических ритмов организма, устраняя тем самым вредное воздействие
искусственных электромагнитных полей и геопатогенных зон.
Однако для ослабления метеотропных реакций значительную роль играет
заблаговременное предупреждение населения о наступлении гео- и
гелиомагнитных бурь.
Для построения модели необходимо выявить корреляции между показателями
солнечной магнитной активности и количеством случаев заболеваемости и
смертности. Такие вычисления были проведены для г. Ставрополя на период
январь-июль 2002 г.
Результаты исследований свидетельствуют о том, что медико-
биологические, гелиогеофизические метеорологические процессы взаимосвязаны.
Наряду со статистическими и экспериментальными исследованиями
гелиогеофизических эффектов в биосистемах. Предпринимаются попытки учесть
эти эффекты в медико-биологических прогнозах. Поскольку до настоящего
времени нет полного понимания механизмов взаимодействия всех звеньев
системы Солнце-Земля, прогноз биотропных эффектов во время активных
процессов на Солнце так же, как и гелиогеофизический прогноз, в большей
мере носит вероятностный характер. Прогноз начала и динамики развития
изменения медико- биологических показателей желательно дополнить
вероятностными оценками. Для этой цели должна быть выбрана адекватная
статистическая модель. Этой задаче и посвящена настоящая работа.
В работе использовались медицинские выборки, которые были взяты при
анализе возможностей гелиогеофизического прогноза, а именно суточное число
вызовов скорой помощи за данный период. Чтобы результат был наиболее
точным, из исходных данных были исключены все регулярные ритмы социального,
гелиогеофизического и другого происхождения :7,30,14,9,27.5 дней, и т. д.


Анализ спектра солнечного и космического электромагнитного излучения и его
влияния на биологические объекты.

Факторы внешней среды, оказывающие выраженное влияние на живые
организмы, принято разделять на 3 группы: 1) галактические и планетарные
процессы, определяющие солнечную активность; 2) процессы, проходящие на
Солнце и в значительной мере определяющие геофизические явления; 3)
геофизические факторы, связанные с процессами непосредственно на Земле и в
околоземном пространстве.
Согласно представлениям солнечно-земной физики, Солнце воздействует на
процессы, происходящие вблизи Земли и у ее поверхности, посредством
электромагнитного излучения (испускаемого Солнцем практически во всех
диапазонах длин волн) и корпускулярных потоков.
Спектр электромагнитного излучения, преодолевающего расстояние до
Земли со скоростью света, простирается от радиоволнового до рентгеновского
диапазона. Корпускулярное излучение Солнца условно делится на постоянное
("солнечный ветер") и спорадические выбросы потоков плазмы и заряженных
частиц - корпускулярные потоки и солнечные космические лучи. Наиболее
энергоемкая составляющая корпускулярных потоков в межпланетном пространстве
- космические лучи.
Солнечные космические лучи представляют собой поток преимущественно
протонов с энергией 106-1010 эВ.
Первичные космические лучи представляют собой галактические частицы с
очень высокой энергией - порядка 1019 эВ. Они взаимодействуют с атомами
атмосферы Земли и порождают частицы, называемые "вторичными" или
"собственно космическими" лучами. Их интенсивность составляет 1600
частиц/м2*с, а средняя энергия равна 7ГэВ. Почти все первичные частицы
прекращают свое существование на высоте 20 км.
Только незначительная часть излучения Солнца проникает в атмосферу и
достигает поверхности Земли. Максимум лежит в видимой части
электромагнитного спектра. В ближней ультрафиолетовой области солнечное
излучение (за пределами Земли) остается неизменным, но на поверхность Земли
оно уже не попадает (этому препятствует наличие озоносферы). При еще более
коротких длинах волн (далекий ультрафиолет, мягкое рентгеновское излучение)
излучение также полностью поглощается. Излучения в инфракрасном диапазоне
сильно поглощается молекулами атмосферных газов. В диапазоне от
субмиллиметровых волн вплоть до длин волн в 20-30 м все излучение достигает
поверхности Земли. Радиоволны длиннее декаметровых поглощаются ионосферой.
Таким образом, имеющиеся у Земли "защитные экраны" позволяют
электромагнитному излучению свободно проникать на его поверхность только в
двух диапазонах: оптическом и радиодиапазоне [1]. Структура излучений и
предположительное влияние его компонентов на биооъекты приведены в таблице.

Кроме рассмотренных выше корпускулярного и электромагнитного потоков
к настоящему моменту удалось зарегистрировать эффект неизвестного
изменяющегося во времени космического воздействия высокой проникающей
способности и обладающего биологической активностью. Это так называемое Т-
излучение Солнца гравитационно-волновой природы предположительно
распространяется со скоростью, значительно превышающей скорость света [2].
В настоящее время накоплен обширный эмпирический материал о
взаимодействии биологических систем и физических факторов, обусловленных
влиянием на биосферу электромагнитных полей солнечного и космического
происхождения. Всплески электромагнитной и корпускулярной активности Солнца
обусловлены появлением и существованием солнечных пятен, проявляющихся на
Земле в виде резкого изменения геомагнитного фона - магнитных бурь [3].
Таблица. Структура солнечного и космического излучения и его влияние
на биообъект

|Название |Длина волны |Энергия |Доля в |Время |Скорость | |
| | |Кванта |спектре|достижения |распростра|Информация о влиянии на биообъект |
| | | | |орбиты Земли|нения | |
|Электромагнитное излучение (солнечная радиация) |
|1.Гамма-излучени|0.1-1А |2*106 эВ|0.5% | | |когерентное рассеяние, ионизация, |
|е | | | | | |повреждение органических молекул, |
| | | | | | |наследственные изменения, |
| | | | | | |лучевое поражение |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | |8,3мин |3*108 м/с | |
|2. Рентгеновское| | | | | | |
| |1-100 А |10-0,5*1|1.5% | | | |
|а) жесткое |0,0124-1.24 |06эВ | | | | |
|б) мягкое |А | | | | | |
|3. Ультрафиолет | | | | | |фотохимические реакции на поверхности|
|а) А |4000-3150 А |3,3-120э|5% | | |кожи, ионизация, образование |
|б) В |3150-2800 А |В | | | |свободных радикалов кислот, синтез |
|в) С |2800-2000 А | | | | |витамина D, |
| | | | | | |активация зрительных рецепторов, |
|4. Оптическое |4000-7600 А |1,6-3,3э|48% | | |повышение тонуса нервной системы |
| | |В | | | | |
|5. Инфракрасное | | | | | |фотодиструктивные процессы, |
|а) ближнее |0.76-2.5 мкм|1,2*10-4|43,5% | | |активация терморецепторов, нагрев |
|б) среднее | |-1,6 эВ | | | | |
|в) дальнее |2.5-50 мкм | | | | | |
| |50-2000 мкм | | | | | |
|6. | | | | | |в зависимости от частоты и |
|Радиоизлучение |3000-10 м |1,2*10-9| | | |интенсивности оказывает |
|а) ВЧ |10-1 м |-1,2*10-|1,5% | | |синхронизирующее и десинхронизирующее|
|б) УВЧ |м |4эВ | | | |влияние на различных уровнях |
|в) СВЧ | | | | | | |
|Корпускулярное излучение (солнечный ветер) |
|Нейтрино | |- |1% | | |аналогично влиянию рентгеновского и |
|Электроны | |10КэВ |1% | | |гамма-излучения |
|Протоны | |100ГэВ |90% |1-4 суток |320-1000 | |
|? -частицы | |2- |7% | |км/ч | |
|Тяжелые ядра | |9 МэВ |1% | | | |
Наибольших масштабов солнечное излучение принимает при солнечных
бурях. Солнечная буря сопровождается интенсивным испусканием рентгеновского
и ультрафиолетового (жесткого и мягкого) излучений, а также выбросом частиц
с энергиями от ~1 кэВ до более чем 10ГэВ. Электромагнитное излучение Солнца
воздействует на земную ионосферу примерно через 10 минут после явлений на
Солнце. Наиболее энергичные солнечные частицы быстро распространяются в
межпланетном пространстве. В результате в течение нескольких дней
магнитосфера оказывается полностью окружённой потоком подобных энергичных
частиц. Часть из них проникает в полярную верхнюю атмосферу. За энергичными
частицами следует облако солнечной плазмы, которое пересекает межпланетное
пространство со скоростью ~500-1000км/с. В солнечном ветре генерируется
ударная волна, несколько опережающая плазменное облако. Магнитосферные бури
являются результатом столкновения системы межпланетная ударная волна -
солнечная плазма с магнитосферой.
Солнечная буря - это наиболее бурные явления, происходящие в центре
активной области. Однако развитие и затухание центров активности также
вызывает магнитосферные возмущения. Это обусловлено тем, что подобные
процессы приводят к перераспределению магнитных полей и потоков солнечной
плазмы, исходящих в межпланетное пространство.
Типичная магнитосферная буря состоит из трёх фаз. Она начинается, когда
межпланетная ударная достигает магнитосферы и сжимает её. Несмотря на то
что плазма солнечного ветра почти бесстолкновительна, переходный ударный
фронт скорее всего имеет небольшую толщину - в несколько тысяч километров,
аналогично другим межпланетным неоднородностям. Вследствие этого сжатие
происходит весьма быстро. Эффект сжатия отчетливо проявляется в вариациях
геомагнитного поля как резкое увеличение его напряженности на поверхности
Земли и в магнитосфере.
После сжатия магнитосферы ударной волной и до начала главной фазы бури
наблюдается несколько относительно спокойных часов - так называемая
начальная фаза. В этот спокойный период магнитосфера окружена солнечным
ветром, параметры которого изменены ввиду прохождения ударной волны.
Продолжительность этого периода существенно от одной бури к другой,
составляя менее 10 минут в одних случаях и более 6 часов в других.
Главная фаза магнитосферной бури начинается тогда, когда магнитосферы
достигает плазменное облако, породившее ударную волну. Эта фаза
характеризуется последовательностью взрывоподобных процессов, называемых
магнитосферными суббурями. Именно в этот период большая часть заряженных
частиц проникает в атмосферу в области полярных кругов, где магнитное поле
Земли слабо.

Еще в 60-х годах XIX века Ж.Ламон в Мюнхене указал на возможную связь
между эпидемиями и пертурбациями в электрическом и магнитном поле Земли.
А.Л.Чижевский [4] на большом статистическом материале показал, что степень
возбудимости нервной системы, а так же состояние психики зависят от
активности Солнца. H. Fridman и H. Тremel установили наличие
корреляционной связи между геомагнитными возмущениями и числом лейкоцитов.
M.Poumailloux, R. Viart установили абсолютную синхронность между развитием
пятен на Солнце и возникновением случаев инфаркта миокарда. В.Я. Юраж при
сопоставлении геомагнитной активности с сердечно-сосудистыми заболеваниями
показал, что число осложнений при сердечно-сосудистых заболеваниях
значительно возрастает в дни повышенной солнечной активности. Особое
внимание привлекает вопрос о влиянии геомагнитного поля на нервную систему.
Высказывается мнение о возможном десинхронизирующем влиянии геомагнитных
возмущений на биологические ритмы у больных, страдающих легочными
заболеваниями. Доказано влияние магнитного поля на многие ферментные
системы, тканевое дыхание, обмен веществ в живом организме [5].
Однако для понимания механизмов космобиосферных связей и временной
организации биосистем недостаточно установления лишь самих фактов
корреляции.
Существует много гипотез, касающихся конкретной физической, физико-
химической и биологической интерпретации взаимодействия электромагнитного
поля с биообъектом. Несмотря на существование различных точек зрения,
многие исследователи едины в главном: электромагнитные возмущения оказывают
воздействие прежде всего на физико-химические процессы, а через них - на
скорость и направленность биохимических реакций [6].
Описанные физико-химические реакции (и соответствующие процессы в
биосистеме) происходят в водной среде, которая может изменять свои
свойства и обуславливать механизм действия ЭМП на живые системы [7].
С этой гипотезой перекликаются идеи В.А.Аристархова и Л.А. Пирузяна о
едином молекулярном механизме рецепции ЭМП, причем полагается, что
проявление такого механизма в различных звеньях разнообразно. Одним из
звеньев служит молекулярная система белок-ион-вода. С помощью
теоретического анализа свойств этой макросистемы обосновывается гипотеза
для объяснения действия полей посредством изменений в скорости диффузии
или механизме процесса и ориентации биомолекул, обладающих анизотропией
магнитной восприимчивости [8].
Рядом исследователей выдвигается концепции об участии тиоловых
соединений в механизме реагирования биосистемы на изменение космических
факторов. Эти реакции имеют большое значение, поскольку действие ряда
гормонов обусловлено присутствием в их молекулах диссульфидных группировок,
которые либо необходимы для поддержания нативной информации молекулы
гормона, либо избирательно взаимодействуют с группами клеточных мембран и
ферментов, вызывая соответствующие биологические эффекты[9].
Наряду с этим в биохимических реакциях огромное влияние изменения
магнитного поля на окислительно-восстановительные процессы, особенно те,
которые характеризуются проявлением неспаренных электронов, обладающих
магнитным моментом (прежде всего это связано с образованием различных
радикалов). Именно в этом направлении найдены особенности изменений у
человека в процессе адаптации к комплексу геофизических и климато-
географических факторов [10].
По мнению А.П.Дуброва [11], биологические эффекты действия
естественных элекромагнитных полей обусловлены влиянием на магнито-
электрические свойства молекул воды, входящих в состав клеточных мембран, и
проницаемость самих мембран.
Согласно гипотезе, высказанной Эйнштейном в 1913 г., существует
однозначное соответствие между протекающими химическими реакциями и
энергией квантов электромагнитного поля. Развивая идею о квантово-
механических взаимодействиях электромагнитного поля и молекул и атомов,
которые принимают участие в биохимических реакциях, уместно рассмотреть
представление о специфических когерентных возбуждениях. Рассматриваются
системы, непрерывно поддерживаемые в неравновесном состоянии за счет
притока энергии от внешнего источника.
На основании целого ряда теоретических соображений и
экспериментальных доказательств в биологии постулируется одновременное
существование сопряженных реакций: биохемилюменисцентной и
биофотохимической. Согласно этой гипотезе, биофотохимическая реакция может
быть запущена отдаленным излечением биофотонов. Они могут также
использоваться в усилении (до 10 40) какой-то биофотохимической реакции.
По мнению С.Сунга, этот феномен считается механизмом клеточной
коммуникации, и аналогичные механизмы могут наблюдаться во
взаимодействии биохимических реакций с фотонами (квантами
электромагнитного поля) внешней среды.
В свете фотоновой концепции Ф.Попп рассматривает некоторые аспекты
эволюции, проводя квантово-механический анализ своей модели. На основании
теоретических рассуждений, математических выкладок, частично подтвержденных
специальными экспериментами, Ф.Попп считает, что биологические системы
можно понять через их когерентные состояния, пригодные для резонансов
внешнего мира, обнаруживаемых во всей спектральной области. Это значит, что
спектр собственных частот системы, которым благоприятствует эволюция,
развивается от коротковолновой части (элементарные частицы, атомы,
молекулы) до ультрафиолетовой, видимой, инфракрасной (клетки) и до области
в несколько герц (для живых систем), всегда включая при этом резонансы
внешней среды (космические излечения, излучения Земли, Солнца и т.д.) [12].
Так возникла резонансно полевая гипотеза биологического действия
экзогенных полей, которая иногда противопоставляется молекулярным и
физико-химическим процессам. Суть ее состоит в том, что физические полевые
факторы взаимодействуют с биологическими ЭМП. Это предполагает наличие в
биологических объектах дискретных квантовых состояний и их взаимодействие
с биологическими ЭМП, что определяет специфическую реакцию живого объекта
на внешнее физическое воздействие [13].
В последнее время накапливаются сведения о свойствах и роли
электрических и магнитных полей, образующихся в самих биологических
субстратах на разных уровнях рецепции: субмолекулярном, молекулярном,
структурном и даже в целом организме. Однако пока не нашла всеобщего
признания теоретическая концепция о том, что все процессы жизнедеятельности
сопровождаются возникновением и сложной трансформацией этих полей, хотя
нет оснований сомневаться в существовании собственных эндогенных ЭМП в
организме и в том, что эти поля взаимодействуют с внешними полями.
Наряду с энергетическими взаимодействиями в биологических процессах
существенную роль могут играть информационные взаимодействия.
Биологические аспекты, обусловленные ими, зависят уже не от количества
информации, вносимой в ту или иную систему, а сигнал несущий информацию,
вызывает только перераспределение энергии или вещества в самой системе,
управляет происходящими в ней процессами. Можно предполагать, что живая
природа в процессе эволюции использовала для получения информации об
изменениях во внешней среде именно экзогенные электромагнитные поля
Известно, что по мере усложнения организации биосистем уменьшается степень
специфичности их реакций на МП и, соответственно, увеличивается феномен
неспецифических реакций. Это отчетливо видно при переходе от клеточного к
более высокому уровню (тканевой, системный, организменный). Вероятно, одной
из причин является переход от энергетического к информационному классу
взаимодействий [14].
Чрезвычайно актуальным и сложным является вопрос о механизмах
действия магнитных полей (МП) на биологические объекты. Наиболее частые
объяснения магнитобиологичсеких эффектов сводиться к пяти группам явлений:
1) существование свободных радикалов в биосредах, взаимодействующих с
магнитным полем; 2) изменение скорости или механизма процесса диффузии (в
частности, через клеточную мембрану); 3) полупроводниковые эффекты в
молекулах ДНК и белков в магнитном поле; 4) изменение ротационной
поляризации молекул, обладающих активным центром; 5) изменение валентных
углов связи в парамагнитных молекулах [15].
















Анализ методов и методик коррекции влияния космического и солнечного
электромагнитных полей на биологические объекты.

В настоящее время бесспорен факт высокой чувствительности к
электромагнитным полям (ЭМП) различных частот и происхождения у
организмов всей эволюционной иерархии от одноклеточных до человека.
Физиологическая сущность состояния магнитометеочувствительности (ММЧ)
заключается в способности организма человека отвечать физиологической
(нормальной) или патологической (стрессовой) реакцией на воздействие
гелиогеофизических факторов.
Причинами развития повышенной ММЧ являются несколько факторов.
Развитие ММЧ зависит от возраста конституционной предрасположенности. Как
правило, первые симптомы ММЧ отмечаются еще в детском возрасте. К 14-20
годам показатели стабилизируются на уровне взрослых. Так, в возрасте от 14
до 20 лет ММЧ лица составляют 24%, от 21 до 50 лет их удельный вес
увеличивается до 33% и после 51 года составляет свыше 50%. Состояние
повышенной ММЧ может возникать после черепно-мозговой травмы, гриппа,
ангины, пневмонии.
Состояние повышенной ММЧ - это состояние, которое обусловлено
врожденной или приобретенной недостаточностью приспособительных механизмов,
зависит от пола и возраста человека, сопутствующего заболевания и условий
жизни, наследственности и профессии [1].
В соответствии с полученными опережающими сигналами из окружающего
пространства в организме формируются сложная ответная реакция,
заключающаяся в изменениях собственного внутреннего и внешнего полей.
Клинический опыт позволяет утверждать, что среди людей существует несколько
вариантов таких реакций на периодические или апериодические колебания
солнечной активности и естественных электромагнитных полей Земли: 1) люди с
выраженной, полноценно реагирующей системой опережающей перестройки
собственного внутреннего и внешнего ЭМП, 2) люди с нарушенным опережающим
реагированием, а) в сторону завышения (избыточности) компенсаторных
реакций. б) в сторону занижения (недостаточности) компенсаторных реакций;
3) люди с извращенным реагированием, носящим фазовый парадоксальный
характер; 4) больные с еще неизвестным сегодня семейством особых
заболеваний («электромагнитные болезни»). Клиническая картина их
многообразна - от функционально обусловленных недомоганий до первичных
капилляропатий, тяжелых острых и хронических патологических процессов. Что
касается механизмов развития предполагаемых заболеваний («электромагнитных
болезней»), то они сложны и реализуются на различных уровнях - от нервных и
вегетативно-эндокринных реакций до нарушений системы регенерации,
узнавания, иммунитета и процессов взаимодействия «вирус-клетка» [2].
По степени выраженности выделяют три вида реакций:
1-я степень - слабо выраженные реакции, характеризующиеся
преимущественно субъективными симптомами без явлений интоксикации,
повышения температуры (головные боли, нарушения сна, боли в груди,
суставах, мышцах, кардиалгии и т.д.);
2-я степень - средневыраженные реакции: объективные симптомы с
присоединением явлений интоксикации, субфебрильной температуры в течении 3-
5 дней, не отражающиеся на течении основного заболевания;
3-я степень - сильно выраженные реакции, проявляющиеся обострением
основного заболевания (гипертонический криз, приступы стенокардии,
астмоидное состояние, обострение хронической пневмонии и т.д.).
Важным направлением в вопросах профилактики гелиотропных осложнений
является ранняя объективная диагностика повышенной чувствительности к
метео- и геофизическим воздействиям [3].
При метеотропных реакциях 1 степени нет необходимости проводить
лечебные мероприятия. В эти дни режимы работы и физической подвижности
должны соответствовать общему состоянию человека. В индивидуальных случаях
следует ограничивать физические нагрузки, дозировать ходьбу, применять
успокаивающие, десенсибилизирующие, седативные и т.п. средства.
Для метеотропных реакций 2-3 степени необходимо назначать постельный
режим на 2-3 дня (перенесшим инфаркт миокарда). При гипотонии показано
назначение в необходимых дозах препаратов, возбуждающих сосудодвигательные
и дыхательные центры - аналептических средств (коразол, кордиамин,