CC BY
13ПРИЧИНЫ ИШЕМИИ ПРИ МАГНИТНЫХ БУРЯХ
Захаров Ю.Б., Пыхалова Н.Е., Захаров Л.М., Толкачёва Е.Г., Шилов В.П. ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет», Краснодар, Россия
Аннотация
В статье выдвигаются теоретические постулаты о причинах возникновения ИБС (также с возможным последующим летальным исходом) в предутренние часы при сильных магнитных бурях. Было проведено статистическое исследование, подтверждающее изложенные постулаты.
Ключевые слова: магнитная буря, солнечная активность, вихревой ток, ишемия, инфаркт, инсульт.
Актуальность: в медицинской практике часто отмечаются случаи инсультов и инфарктов в период магнитных бурь, очень часто во второй половине ночи.
Магнитные бури возникают в период активного солнца (пятна на солнце протуберанцы). Поток солнечной энергии сильно искажает магнитное поле земли (рис. 1) [1].
Л
Рисунок 1 - Магнитное поле Б у поверхности Земли при спокойном Солнце
(тонкие линии) и при магнитных бурях
В данной работе рассматривается магнитное поле около поверхности Земли, т. е. в месте обитания человека. В дневное время магнитное поле Земли уменьшается, а в ночное - сильно увеличивается. Для ночного времени
получена следующая зависимость индукции магнитного поля от времени (рис. 2) [2].
Рисунок 2 - Изменение магнитного поля земли в ночное время (1 - время, В - индукция магнитного поля)
После коррекции (сглаживания) графика рис. 2 получается график рис. 3, который разбит нами на две зоны: зона (а) - когда магнитное поле увеличивается (растет) и зона (б) - когда магнитное поле убывает. В нашем исследовании угол в > а [2].
а) б)
Н, А/м
I 0ОС1 Л1ЫПИ.ТС ш . «Чвт> шилпг^гг-. мм
* -1- --►
Н, А/М
Ур
/1 01
ООО ОООООООООо о л И Л 1Л в! N N « Н Л Ю
^нннннммм
Рисунок 3 - Измерение напряженности магнитного поля Н в ночные часы при магнитной буре (в марте 2017 г.). в > а (а - магнитное поле растет, б - магнитное поле убывает)
Рисунок 4 - Для первой половины ночи (зона (а)) площадь вихревого тока уменьшается
Так как магнитное поле растет, то магнитное поле вихревого тока
Р =
(1)
будет по правилу Ленца направлено против внешнего магнитного поля (рис.
4) [3] Р Т! В. Это приводит к уменьшению площади Б вихревого тока.
Так как В убывает, то Р будет направлено в ту же сторону, что и Б (рис.
5) [3]. Р ТТ В. Возникающая сила Ампера РА будет растягивать ток, т.е. будет увеличиваться площадь Б вихревого тока.
Га в
I
I
Рисунок 5 - Магнитное поле во второй половине ночи (зона (б)) убывает
Если посмотреть сверху на вихревые поля в зоне (б) рис. 5, то можно отметить, что до касания стенок кровеносного сосуда вихревые токи замкнуты, но как только электрические поля Е выйдут за пределы кровеносного сосуда (точка е), то заряженные частицы крови, участвующие в вихревом токе, не проходят легко границу (стенку) сосуда и как бы замедляются (останавливаются). При этом заряженные частицы крови (в том числе монетные столбики эритроцитов) упираются в стенку сосуда, создают затор (рис. 6). Это одна из основных причин ишемии в предутренние часы при сильных магнитных бурях.
Рисунок 6 - Вид сверху на вихревые электрическое поле и на вихревые токи
Если магнитный поток не будет однородным (т. е. его силовые линии В не будут параллельны), то силы Ампера, действующие на вихревые токи, будут приводить не только к увеличению площади тока, но и будут втягивать ток в сторону более сильного магнитного поля. Это показано на рисунке 7.
Рисунок 7 - Вихревой ток в случае неоднородности магнитного поля
Разложим dFA на компоненты
А V д = и.Г|| + dГ_L
d РА = аРп + dFь (2)
где dF\\ и dF± компоненты силы Ампера dFA, которые параллельны и перпендикулярны центральной линии В, то Р будет направлено параллельно В в ту же сторону Р II В. Если просуммировать dF± по всему току, то будет понятно, что dF± приводит к увеличению площади S вихревого тока
(рис. 8).
Если просуммируем , то увидим, что возникла сила, втягивающая ток в сторону более сильного магнитного поля:
Рисунок 8 - Вклад перпендикулярной компоненты силы Ампера в процесс увеличения площади Б вихревого тока
фО) dFH = Fbt ■
(3)
Согласно рисунку 9, вихревой ток будет втягиваться вверх.
Рисунок 9 - Вклад перпендикулярной компоненты силы Ампера в образование втягивающей Рвт
Аналогично рисунку 5 можно рассмотреть случай, когда силовые линии магнитного поля идут гуще к нижней части рисунка 8.
Рисунок 10 - Другой вариант (см. рис. 7) неоднородности магнитного поля
—г
Под действием сил dF± площадь вихревого тока будет увеличиваться, а
-»
вот суммарное действие dF|| будет создавать втягивающую силу
^ = фdF||,
(4)
направленную вниз (рис. 10).
Таким образом, площадь S вихревого тока увеличивается, а смещение его вверх (или вниз) приведет к уменьшению площади вихревых токов, т.к. подъем вверх (к верхней стенке кровеносного сосуда) уменьшает радиус вихревого тока (рис. 11).
Рисунок 11 - Уменьшение активной площади Б вихревого тока при его втягивании вверх по сечению сосуда
Рассмотрим ещё случай, когда внешнее магнитное поле направлено вдоль оси кровеносного русла (рисунок 12).
Рисунок 12 - Случай, когда В однородно и направлено вдоль оси сосуда
Рисунок 13 - Случай, когда В неоднородно и направлено вдоль оси сосуда
Рисунок 13: Б направлено вправо, увеличиваясь по ходу течения крови. Для второй половины ночи Б будет убывать. Тогда по правилу Ленца магнитное поле возникающего вихревого тока Р должно быть направленно
параллельно Б (Б ТТ Р). Как и раньше определяем элемент силы Ампера й!7А
—» -» -»
действующий на ток в точке А. Разложив на и dFп , получаем эффект втягивания вихревого тока в сторону более сильного магнитного поля
фdFn = (5)
и явление увеличения площади Б вихревого тока после суммирования перпендикулярных компонентов силы Ампера по всему контору тока.
Увеличение площади вихревого тока приводит к столкновению заряженных частиц тока (и монетных столбиков эритроцитов) со стенками сосуда, что вызывает затор в кровеносном русле и в итоге - ишемию.
Явления тяжёлых последствий на организм человека отмечают и ранее в работах многих авторов [4, 5].
Нами доказана одна из главнейших причин возникновения инфарктов и инсультов (и летальных исходов) в предутренние часы при сильных магнитных бурях.
Проведено статистическое исследование при ГБУЗ «КРАСНОАРМЕЙСКАЯ ЦЕНТРАЛЬНАЯ РАЙОННАЯ БОЛЬНИЦА» МЗ КК, которое выявило следующие данные за июль - август 2022 год (табл. 1, табл. 2). При этом просматривается вполне наглядная корреляция между магнитными бурями (рис. 14) и смертностью от ИБС и ОНМК в пределах 28%.
Вместе с тем в больнице от кардиопатологий тоже была высокая смертность, в том числе у пациентов, у которых раньше диагностировалась ИБС (см. последнюю колонку таблицы №2).
Из неё следует, что в августе 2022 года была высокая смертность (косвенная) от ИБС. Эти статистические данные ещё раз подтверждают теоретические постулаты выше изложенной статьи.
Таблица 1 - Частота вспышек и магнитных бурь
Вспыше Вспыше Вспыше Вспыше Магнитн Магнитн
Месяц Кр к-дней к С к-дней к М ые бури, ые бури
(С) всего (М) всего дней всего
ИЮЛЬ 2,09 7 26 161 5 7 8 11
АВГУС Т 2,23 24 206 11 30 4 10
Таблица 2 - Виды патологий и смертность от них
Месяц ИБС ОНМК Смертность от ОНМК Смертность от кардиопатологии (в т.ч. ИБС)
ИЮЛЬ 20 45 12 21(12)
АВГУСТ 36 42 12 24 (20)
Рисунок 14 - Магнитные бури с 8 по 10 августа 2022 года
Библиографический список
1. Лиманская, Д.А. Влияние магнитных полей на биоткани человека / Д.А. Лиманская, А.А. Тиряева, Ю.Б. Захаров, А.А. Кругликова, Я.С. Серпокрылова // Коллективная монография. Выпуск 7. Современные проблемы физики, биофизики и инфокоммуникационных технологий - Краснодар: ЦНТИ, 2018. 125-135.
2. Захаров, Ю.Б. Некоторые особенности влияния магнитных бурь на организм человека / Ю.Б. Захаров, А.А. Кругликова, Н.Е. Пыхалова [и др.] // Коллективная монография. Выпуск 11. Современные проблемы физики, биофизики и инфокоммуникационных технологий - Краснодар: ЦНТИ, 2021. 102-111.
3. Захаров, Ю.Б. Движение частиц крови в неоднородном постоянном магнитом поле / Ю.Б. Захаров, М.А. Волошин, Я.В. Гордеенко [и др.] // Коллективная монография. Выпуск 9. Современные проблемы физики, биофизики и инфокоммуникационных технологий - Краснодар: ЦКТИ, 2020. 94-104.
4. Чижевский, А.Л. Солнечный пульс жизни / А.Л. Чижевский - М.: Айрес - Пресс, 2015. - 352.
5. Исабаева, В.А. Биологические ритмы системы гомеостаза / В.А. Исабаева, Т.А. Понамарева, А.С. Адамчик - Фрунзе, Издательство ИЛИМ, 1978. - 181.
