CC BY
103НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНЫХ БУРЬ
НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Захаров Ю.Б., Кругликова А.А., Пыхалова Н.Е., Сухих С.А., Захаров М.Ю., Ненашев Д.С., Шилов В.П.
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет», г. Краснодар
Аннотация
В статье рассматривается изменение магнитного поля Земли вовремя магнитных бурь. Показано, что в разное время суток изменение скорости изменения магнитного потока различно, особенно в ночное время. Это разное изменение магнитного поля в ночное время приводит к закупорке кровеносных сосудов монетными столбиками эритроцитов, что обуславливает сердечную ишемию.
Ключевые слова: солнечная активность, магнитные бури, солнечная активность, кровь, монетные столбики, метеозависимость, ишемическая болезнь сердца.
Магнитные бури распространяются на землю после вспышек на солнце. Влияние на здоровье человека их очевидно. Ведь в это время состояние многих людей ухудшается. В чем же выражается влияние магнитных бурь на здоровье человека? Симптомы у всех, как правило, примерно одинаковые: начинает чувствовать сильную беспричинную усталость; начинают беспокоить головные боли; у многих учащается сердцебиение. А вот у людей с хроническими заболеваниями влияние этого необычного природного явления выражается следующим образом: людям, страдающим бронхиальной астмой, становится труднее дышать; у гипертоников часто скачет давление; даже у здоровых людей может повыситься раздражительность, появиться беспричинная тревога, снизиться
работоспособность; у людей с нестабильной психикой может наблюдаться депрессия или приступы агрессии.
Ведь в это время состояние многих людей ухудшается. Ухудшаются не только физиологические параметры здоровья человека, но и психологические.
Исходя из этого, изучение солнечной активности и ее влияния на психофизиологическое состояние организма человека представляет собой весьма актуальную задачу.
Механизмы воздействия постоянных и переменных магнитных полей на биологические объекты разнообразны [1]. Под влиянием макромолекул (ферменты, нуклеиновые кислоты, протеины и т.д.) происходит изменение зарядового состояния и магнитной восприимчивости. В связи с этим магнитная энергия макромолекул может превышать энергию талового движения, а поэтому магнитные поля даже в терапевтических целях вызывают ориентационные и концентрационные изменения биологически активных макромолекул, что отражается на кинетике биохимических реакций и скорости биофизических процессов.
При воздействии на сосуды магнитные поля ориентируют не только биологически активные макромолекулы, но и надмолекулярные и клеточные структуры. Ярким примером такой ориентации является выстраивание цепочек эритроцитов под действием магнитных полей. С уменьшением диаметра сосуда отмечается ослабевание магнитодинамического эффекта. Среди макроскопических эффектов магнитных полей упоминается их пондеромоторное действие на нервные стволы и мышечные волокна, проявлением чего является изменение их электрофизической активности и функциональных свойств.
Особо следует, отметить специфическое действие переменного и импульсного магнитного поля. В нём кроме диамагнитного и парамагнитного взаимодействия происходит взаимодействие с переменным электрическим полем, которое возникает при любом изменение магнитного поля. Поскольку
в тканях имеются свободные заряды, ионы и электроны, то индуцированное электрическое поле вызовет их движение, то есть электрических ток, который обладает многообразным биологическим действием.
Исходя из вышеперечисленных механизмов действия, можно сказать, что постоянное магнитное поле влияет на ткани организма через диа- и парамагнитные эффекты, а переменное и импульсное, кроме того, через электрические токи, генерируемые им. При реализации действия на живые системы задействуются субмолекулярные, молекулярные и надмолекулярные, что влечёт за собой изменения на клеточном, системном и организменном уровне [2].
Целью данной статьи является исследование влияния магнитных бурь на организм человека, а точнее влияние изменения магнитного поля на ишемическую болезнь сердца.
Особенно выраженно влияют магнитные бури на кровоток. Нарушение упорядоченного движения ионов в кровяном русле ведет к изменению свойств крови. По закону электромагнитной индукции при влиянии солнечного ветра на магнитное поле Земли появляются индукционные токи или по-другому - вихревые. Это приводит к образованию индукционного поля в электропроводимых биотканях. При образовании данных полей происходит закупорка малых кровеносных сосудов, которая потом отражается на здоровье и самочувствие человека. Увеличивается вязкость крови, на этом фоне замедляется кровоток, тем самым образовывая тромбы, инфаркты и инсульты.
Вихревое электромагнитное поле приводит к ориентационной поляризации диполей крови - эритроцитов, которые, образуя в малых сосудах - капиллярах, монетный столбики, приводят к закупорке части капилляров за счет слипания эритроцитов, показанного на рис. 1. Из-за чего во время магнитных бурь метеозависимые люди чувствуют влияния магнитных бурь.
Рисунок 1 - Монетные столбики из эритроцитов а) возможная гипотеза образования монетных столбиков б) схематическое изображение магнитных столбиков
Предположим следующее соотношение между направлением возникающего электрического поля Е и расположением монетного столбика (для точки обозначенной «а)») на рис. 1).
I
Е • (11 = —ДДо
I
(Я —> Г (Е —> (1Е> = — I -г- • (¿Б
дх
дх
где Е - напряженность непотенциального вихревого электрического поля, ц -магнитная проницаемость среды, до — магнитная постоянная, Е - вектор индукции магнитного поля.
вихревое
|Р| =1*Б,
где Р - магнитный момент вихревого тока. Схематичное изображение можно увидеть на рис. 2.
Рисунок 2 - Вихревое электрическое поле
Величина I значительно зависит не только от р, а и от свойств крови (электропроводность, вязкость, температура, способности образовывать монетные столбики из эритроцитов, направления вектора индукции внешнего магнитного поля р , а также от величины и от скорости изменения
йВ
этого поля —.
СИ
Резкое возмущение магнитного поля Земли ведет к дезориентации молекул нашего организма. Возникает хаос. Наше самочувствие резко ухудшается. Отсюда головные боли, подавленное настроение, перебои в работе сердца. Возрастает количество ДТП, криминального поведения, суицидов.
н
18 17 16
15 14 13 12 11 10
-н среднее
Ук
\ 0 1
о о
о\
о о
№ 1Л
гЧ М
м м
м
Г1
№ 1Г|
о о
<П
Рисунок 3 - Зависимость средних значений напряженности магнитного поля
от времени во время магнитной бури.
Проанализировав результат полученных в ходе проведения опытов и расчётов делаем вывод о том, что скорость изменения магнитного потока в ночное время больше, чем в дневное, так как а=60°, а р=70° как показано на рис. 3. В начале графика видим, что в дневное время при увеличении горизонтальной составляющей скорость изменения магнитного потока меньше, чем при уменьшении горизонтальной составляющей магнитного поля Земли [3]. Именно это резкое увеличение изменения скорости магнитного потока в ночное время суток и приводит к ухудшению самочувствия населения. Большинство врачей отмечают, что в ночное время в период магнитных бурь состояние большинства пациентов ухудшается, а также увеличивается количество летальных исходов [4]. Далее полученный рис. 3 необходимо было сгладить для удобства расчета, и более наглядного преставления. Сглаженный вариант можно увидеть на рис. 4.
Рисунок 4 - Зависимость средних значений напряженности магнитного поля от времени во время магнитной бури в сглаженном виде.
Согласно ранее написанной научной работе вихревые токи и направление вихревых полей в зоне А согласно принципу Ленца стремятся с уменьшением площади токов и отдалить их в зону более слабого внешнего магнитного поля.
А в зоне Б направление вихревого тока будет противоположным и выталкивать в сторону более сильного магнитного поля.
Тем самым магнитные столбики эритроцитов выдавливаются в периферическую часть кровеносного сосуда, что способствует согласно работам Адамчика С.А. к их закупорке и приступам ишемии.
Так же были построены графики роста изменения скорости магнитного поля во время магнитной бури и график зависимости приведённой напряжённости вихревого электрического поля от времени суток (рисунки 5 и 6).
[лйэг-^ооа^огнгчгоогнгчгп^й^йэг-^ю^
•—I •—I •—I •—I •—I •—I
Рисунок 5 - Зависимость скорости изменения магнитного поля во время
магнитной бури
Рисунок 6 - Зависимость приведенной напряженности вихревого электрического поля от времени суток
роа лишни шна
поля усыпь иагнигаого поля
5 /К
а)
б)
Рисунок 7 - Перемещение эритроцитов в кровеносном сосуде а) в предутренние часы, б) в ночное время суток
На рис. 7 кровеносный сосуд будет еще уже, а Е2 больше, чем Еь это
приведет к появлению силы Б2, направленной против Б1 (рис. 3, рис. 4)
Так как эритроциты имеют небольшой отрицательный заряд, они будут испытывать силовое воздействие в направлении противоположном направлению электрического потока Если будет возможно, монетный столбик совершит небольшое перемещение, пока не упрется в стенку сосуда. При этом столбик будет перемещаться в сторону более узкой части сосуда. В предутренние часы наблюдается спад магнитного поля В (рис. 7 б), идет изменение направления электрического поля на противоположное по
сравнению с рис. 7 а, направление Е1, меняется на Е2. Причем |£2|>|Е1 согласно рис. 3.
Из предыдущих рассуждений, о том что поле в точке (б) меняется с большей скоростью, чем в точке (а) (рис. 7); сила, действующая на магнитный столбик в точке б) Б2 больше силы Б1 (рис. 7), то есть 2| >| Я 1|; сосуд стал уже, а сила Б больше, отсюда следует естественный вывод о
!Т Р1.
закупорке кровеносного сосуда монетным столбиком. Это подтверждается ещё и тем, что в зоне а) площадь вихревого тока уменьшается, а в зоне б) -увеличивается
У людей страдающих ишемической болезнью сердца, может возникать инфаркт, и даже летальный исход. Это подтверждается многими наблюдениями медиков.
Библиографический список
1. Улащак В.С. Магнитотерапия: теоретические основы и практическое применение/ В.С. Улащак и др. - Минск: Беларуска навука, 2015. - 379 с.
2. Холодов Ю.А. Реакция нервной системы человека на электромагнитное поле / Ю.А. Холодов, Н.А, Лебедева. - Москва: Наука, 1992, - 135 с.
3. Сердюк В.В. Магнитотерапия: прошлое, настоящие. Справочное пособие / В.В. Сердюк. - Киев: Азимут - Украина, 2004. - 536 с.
4. Биологические ритмы системы гомеостаза человека / В.А. Исабаева, Т.А. Понамарева, А.С. Адамчик - Издательство ИЛИМ, Фрунзе, 1978. -181 с.
