Влияние электромагнитных волн на организм человека

План

План        

Электромагнитные волны        

Природные источники        

Магнитные бури        

Антропогенные источники        

Источники низкочастотных излучений (0 - 3 кГц)        

Источники высокочастотных излучений (от 3 кГц до 300 ГГц)        

Биологическое действие электромагнитных полей        

Влияние на нервную систему        

Влияние на иммунную систему        

Влияние на эндокринную систему        

Влияние на половую систему        

Защита от электромагнитных излучений        

Электромагнитные волны в медицине        

УВЧ-терапия        

Магнитотерапия        

Заключение        

Электромагнитные волны

Волновые процессы чрезвычайно широко распространены в природе. Существует два вида волн: механические и электромагнитные. Механические волны распространяются в веществе: газе, жидкости или твердом теле. Электромагнитные волны не нуждаются в каком-либо веществе для своего распространения, к которым, в частности, относятся радиоволны и свет. Электромагнитное поле может существовать в вакууме, т. е. в пространстве, не содержащем атомов. Несмотря на существенное отличие электромагнитных волн от механических, электромагнитные волны при своем распространении ведут себя подобно механическим.

Непрерывный индустриальный прогресс и стремительное развитие  науки в современную эпоху ведут к широкому использованию  различных домашних электроприборов и электронного оборудования. Это создаёт людям огромные удобства в работе, учёбе и повседневной  жизни, и, одновременно, наносит скрытый вред их здоровью.  Наукой доказано, что вся бытовая электроника в процессе применения   в разной степени генерирует электромагнитные волны разной частоты. Электромагнитные волны не имеют цвета, запаха, невидимы, неосязаемы, но при этом обладают большой проникающей силой, так, что человек беззащитен перед ними. Они уже стали новым источником загрязнения окружающей среды, исподволь подтачивая человеческий организм, отрицательно воздействуют на здоровье человека,  вызывая различные заболевания. Электронное излучение уже стало новым экологическим бедствием общемирового масштаба.

Природные источники

Природные источники электромагнитных полей делят на две группы. Первая – поле Земли – постоянное электрическое и постоянное магнитное поле. Вторая группа – радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, звезды и т.д.), атмосферные процессы – разряды молний и т.д. Естественное электрическое поле Земли создается избыточным отрицательным зарядом на поверхности; его напряженность обычно от 100 до 500 В/м. Грозовые облака могут увеличивать напряженность поля до десятков, а то и сотен кВ/м. Вторая группа природных электромагнитных полей характеризуется широким диапазоном частот.

Магнитные бури

Во время вспышек на Солнце происходит выделение огромного количества энергии, запасаемой в магнитных полях в виде токовых систем. Заряженные частицы (электроны, протоны, ядра) ускоряются до высоких энергий. Прежде всего, в магнитосфере возрастает электрическое поле и увеличивается скорость переноса плазмы из её хвостовой части в глубинные области. Вокруг Земли на расстоянии нескольких земных радиусов образуется усиленный кольцевой ток, который вызывает глобальные изменения геомагнитного поля, проявляющиеся как буря. Сила кольцевого тока достигает 10 млн. ампер. Энергия, реализующаяся во время средней магнитной бури продолжительностью до двадцати часов, составляет около 1016 Дж, что эквивалентно энергии, вырабатываемой Красноярской ГЭС за месяц работы. Одновременно происходят импульсные выбросы магнитосферной плазмы в ионосферу Земли. Визуальное проявление этого процесса – полярные сияния.

Аналогичные солнечным вспышкам мощные процессы выделения энергии происходят и на удалённых от нас звездах, но только на Солнце мы можем в деталях изучить физику вспышек и понять их механизм. Исследование солнечных вспышек на спутнике осуществляется комплексом научных приборов, который регистрирует вспышечное излучение в широком диапазоне энергий с высоким временным и спектральным разрешением. Совокупность этих наблюдений и измерений, которые выполняются приборами спутника по солнечным космическим лучам, позволит лучше понять механизмы ускорительного процесса частиц в солнечных вспышках, одного из наиболее мощных в Солнечной системе и наиболее близкого во Вселенной.

Исследования влияния магнитных бурь на здоровье человека продолжаются. Должно быть понятно, что если человеческий организм привык постоянно находиться в определенном магнитном поле, то при его резком увеличении какие-то внутренние процессы организма изменят свой привычный ход. Магнитная буря – это усиление напряженности поля практически по всему земному шару.

Человеческий организм довольно «гибкий»: он может постепенно приспособиться к самым различным условиям окружающей среды. Но если изменения среды происходят внезапно, то подстроиться удается не всегда, начинают давать сбой некоторые органы, их ритмика.

Во время магнитных бурь наблюдается ухудшение состояния больных, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, повышается артериальное давление, ухудшается коронарное кровообращение. Магнитные бури вызывают в организме человека, страдающего заболеваниями сердечно-сосудистой системы, обострения (инфаркт миокарда, инсульт, гипертонический криз и т.д.). Сейчас, когда мы заранее узнаем время наступления магнитных бурь, то можем заранее предупредить эти обострения. Чтобы уберечь организм человека от ухудшения здоровья, нужно еще до наступления неблагоприятной погоды любыми способами укреплять здоровье. Это достигается не только медикаментозными средствами.

Магнитные бури оказывают неблагоприятное влияние на больных, страдающих заболеваниями органов дыхания. Под действием магнитных бурь изменяются биоритмы. Состояние одних больных ухудшается до магнитных бурь, а других – после. Приспосабливаемость таких больных к условиям магнитных бурь очень мала.

Во время магнитных бурь наблюдается ухудшение состояния людей, страдающих психическими заболеваниями. Увеличивается число несчастных случаев и травматизма на транспорте. Центральная и вегетативная нервные системы очень чувствительны к геофизическим явлениям.

Чем дальше на Север, тем интенсивнее возмущенность магнитного поля во время магнитных бурь. И чем дальше на Север, тем сильнее влияние на состояние здоровья людей в период магнитных бурь. Возрастает число преждевременных родов, токсикозов, в этот период наибольшая заболеваемость раком, обострение глазных болезней.

Главное правило для того, чтобы сохранить здоровье состоит в том, чтобы повышать резервные возможности организма. Для того, чтобы не реагировать на метеоусловия, необходимо постоянно укреплять здоровье, для чего пользоваться не только медикаментозными средствами, но заниматься физкультурой, правильно организовать режим работы и отдыха, питание.

Антропогенные источники

Антропогенные источники также делятся на 2 группы:

Источники низкочастотных излучений (0 - 3 кГц)

Эта группа включает в себя все системы производства, передачи и распределения электроэнергии (линии электропередачи, трансформаторные подстанции, электростанции, различные кабельные системы), домашнюю и офисную электро- и электронную технику, в том числе и мониторы, транспорт на электроприводе, ж/д транспорт и его инфраструктуру, а также метро, троллейбусный и трамвайный транспорт.

Уже сегодня электромагнитное поле на 18-32% территории городов формируется в результате автомобильного движения. Электромагнитные волны, возникающие при движении транспорта, создают помехи теле- и радиоприему, а также могут оказывать вредное воздействие на организм человека. Транспорт на электроприводе является мощным источником магнитного поля в диапазоне от 0 до 1000 Гц. Железнодорожный транспорт использует переменный ток. Городской транспорт – постоянный. Максимальные значения индукции магнитного поля в пригородном электротранспорте достигают 75 мкТл, средние значения - около 20 мкТл. Средние значения на транспорте с приводом от постоянного тока зафиксированы на уровне 29 мкТл. У трамваев, где обратный провод – рельсы, магнитные поля компенсируют друг друга на гораздо большем расстоянии, чем у проводов троллейбуса, а внутри троллейбуса колебания магнитного поля невелики даже при разгоне. Но самые большие колебания магнитного поля – в метро. При отправлении состава величина магнитного поля на платформе составляет 50-100 мкТл и больше, превышая геомагнитное поле. Даже когда поезд давно исчез в туннеле, магнитное поле не возвращается к прежнему значению. Лишь после того, как состав минует следующую точку подключения к контактному рельсу, магнитное поле вернется к старому значению. Правда, иногда не успевает: к платформе уже приближается следующий поезд и при его торможении магнитное поле снова меняется. В самом вагоне магнитное поле еще сильнее – 150-200 мкТл, то есть в десять раз больше, чем в обычной электричке.

Источники высокочастотных излучений (от 3 кГц до 300 ГГц)

К этой группе относятся функциональные передатчики – источники электромагнитного поля в целях передачи или получения информации. Это коммерческие передатчики (радио, телевидение), радиотелефоны (авто-, радиотелефоны, любительские радиопередатчики, производственные радиотелефоны), направленная радиосвязь (спутниковая радиосвязь, наземные релейные станции), навигация (воздушное сообщение, судоходство, радиоточка), локаторы (воздушное сообщение, судоходство, транспортные локаторы, контроль за воздушным транспортом). Сюда же относится различное технологическое оборудование, использующее СВЧ-излучение, переменные (50 Гц – 1 МГц) и импульсные поля, бытовое оборудование (СВЧ-печи), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы, телевизоры и пр.). Для научных исследований в медицине применяют токи ультравысокой частоты. Возникающие при использовании таких токов электромагнитные поля представляют определенную профессиональную вредность, поэтому необходимо принимать меры защиты от их воздействия на организм.

Биологическое действие электромагнитных полей

Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности электромагнитных полей во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего поля современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне поля (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Многочисленные исследования в области биологического действия электромагнитных полей позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия электромагнитного поля на население.

Биологический эффект электромагнитных полей в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания. Особо опасны электромагнитные поля могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом.

Влияние на нервную систему

Большое число исследований, выполненных в России, и сделанные монографические обобщения, дают основание отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных систем в организме человека к воздействию электромагнитных полей. На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервных импульсов (синапсе), на уровне изолированных нервных структур возникают существенные отклонения при воздействии электромагнитного поля малой интенсивности. Изменяется высшая нервная деятельность, память у людей, имеющих контакт с электромагнитным полем. Эти лица могут иметь склонность к развитию стрессорных реакций. Определенные структуры головного мозга имеют повышенную чувствительность к электромагнитным полям. Особую высокую чувствительность к ним проявляет нервная система эмбриона.

Влияние на иммунную систему

В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние электромагнитных полей на иммунологическую реактивность организма. Результаты исследований ученых России дают основание считать, что при воздействии электромагнитного поля нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. Установлено также, что у животных, облученных электромагнитным полем, изменяется характер инфекционного процесса – течение инфекционного процесса отягощается. Электромагнитные поля могут способствовать неспецифическому угнетению иммуногенеза.

Влияние на эндокринную систему

В работах ученых России еще в 60-е годы в трактовке механизма функциональных нарушений при воздействии электромагнитных полей ведущее место отводилось изменениям в гипофиз-надпочечниковой системе. Исследования показали, что при действии электромагнитного поля, как правило, происходила стимуляция гипофизарно-адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением содержания адреналина в крови, активацией процессов свертывания крови. Было признано, что одной из систем, рано и закономерно вовлекающей в ответную реакцию организма на воздействие различных факторов внешней среды, является система гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Результаты исследований подтвердили это положение.

Влияние на половую систему

Нарушения половой функции обычно связаны с изменением её регуляции со стороны нервной и нейроэндокринной систем. С этим связаны результаты работы по изучению состояния гонадотропной активности гипофиза при воздействии электромагнитного поля. Многократное облучение электромагнитными полями вызывает понижение активности гипофиза.

Любой фактор окружающей среды, воздействующий на женский организм во время беременности и оказывающий влияние на эмбриональное развитие, считается тератогенным. Многие ученые относят электромагнитное поле к этой группе факторов.

Первостепенное значение в исследованиях тератогенеза имеет стадия беременности, во время которой воздействует электромагнитное поле. Принято считать, что электромагнитные поля могут, например, вызывать уродства, воздействуя в различные стадии беременности. Хотя периоды максимальной чувствительности к электромагнитному полю имеются. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации и раннего органогенеза.

Защита от электромагнитных излучений

Защита человека от опасного воздействия электромагнитного облучения осуществляется рядом способов, основными из которых являются: уменьшение излучения непосредственно от самого источника, экранирование источника излучения, экранирование рабочего места, поглощение электромагнитной энергии, применение индивидуальных средств защиты, организационные меры защиты.

Для реализации этих способов применяются: экраны, поглотительные материалы, аттенюаторы, эквивалентные нагрузки и индивидуальные средства.

Экраны предназначены для ослабления электромагнитного поля в направлении распространения волн. Степень ослабления зависит от конструкции экрана и параметров излучения. Существенное влияние на эффективность защиты оказывает также материал, из которого изготовлен экран.

Толщину экрана, обеспечивающую необходимое ослабление, можно рассчитать. Однако расчетная толщина экрана обычно мала, поэтому она выбирается из конструктивных соображений. При мощных источниках излучения, особенно при длинных волнах, толщина экрана может быть принята расчетной.

Толщина экрана в основном определяется частотой и мощностью излучения и мало зависит от применяемого металла.

Очень часто для экранирования применяется металлическая сетка. Экраны из сетки имеют ряд преимуществ. Они просматриваются, пропускают поток воздуха, позволяют достаточно быстро ставить и снимать экранирующие устройства.

Электромагнитные волны в медицине

Целое направление медицины – физиотерапия – успешно использует электромагнитное излучение для лечения различных заболеваний.

УВЧ-терапия

Метод электролечения, основанный на воздействии на организм больного преимущественно ультравысокочастотного электромагнитного поля. При проведении лечебной процедуры участок тела, подвергаемый воздействию электромагнитного поля УВЧ, помещают между двумя конденсаторными пластинами-электродами таким образом, чтобы между телом больного и электродами имелся воздушный зазор, величина которого не должна меняться в течение всей процедуры. Физическое действие электромагнитного поля УВЧ заключается в активном поглощении энергии поля тканями и преобразовании её в тепловую энергию, а также в развитии осцилляторного эффекта, характерного для высокочастотных электромагнитных колебаний.

Тепловое действие УВЧ-терапии меньше выражено, чем при индуктотермии. Основное теплообразование происходит в тканях, плохо проводящих электрический ток (нервная, костная и т.д.). Интенсивность теплообразования зависит от мощности воздействия и особенностей поглощения энергии тканями.

Электромагнитное поле УВЧ оказывает противовоспалительное действие за счет улучшения крово- и лимфообращения, дегидратации тканей и уменьшения экссудации, активирует функции соединительной ткани, стимулирует процессы клеточной пролиферации, что создает возможность ограничивать воспалительный очаг плотной соединительной капсулой.

Электромагнитное поле УВЧ оказывает антиспастическое действие на гладкую мускулатуру желудка, кишечника, желчного пузыря, ускоряет регенерацию нервной ткани, усиливает проводимость импульсов по нервному волокну, понижает чувствительность концевых нервных рецепторов, т.е. способствует обезболиванию, уменьшает тонус капилляров, артериол, понижает артериальное давление, вызывает брадикардию.

Электромагнитное поле УВЧ применяют в лечебной практике в непрерывном и импульсном режиме. Лечение показано при различных острых и хронических воспалительных процессах внутренних органов (бронхиты, холециститы, пневмонии), опорно-двигательного аппарата, уха, горла, носа (ангины, отиты), периферической нервной системы (невриты), женской половой сферы, дистрофических процессах и острых нагноениях (фурункулы, карбункулы, абсцессы, флегмоны).

Магнитотерапия

Магнитотерапия с помощью магнитного поля оказывает общесистемное оздоравливающее воздействие на организм, каждая клетка которого является конечным приемником электромагнитных сигналов, путем активации компенсаторно-приспособительных механизмов – внутренних резервов организма. Магнитотерапия способствует улучшению мозгового кровоснабжения и насыщению миокарда кислородом, в результате нормализуется артериальное давление, снижается уровень сахара в крови, повышается иммунитет, нормализуется деятельность внутренних органов. Приборы для магнитотерапии последнего поколения дают возможность создавать частоту магнитного поля аналогичную частоте биоритмов пациента, способствуя усилению лечебного воздействия.

Магнитотурботрон с помощью вихревого магнитного поля стимулирует внутренние биологические резервы организма для активной защиты от повреждающих воздействий внешней среды, оказывает обезболивающее, противовоспалительное действие, что способствует реальному улучшению здоровья: улучшаются самочувствие, аппетит, сон, повышается работоспособность. Общесистемное воздействие (т.е. воздействие магнитным полем одновременно на все тело за счет размещения пациента целиком внутри индуктора большого диаметра), позволяет одновременно влиять на все системы организма, в том числе нервную, эндокринную, сердечно-сосудистую и лимфатическую, а также на обмен веществ и окислительно-восстановительные процессы и др.

Постоянно меняющиеся параметры магнитного поля во время процедуры способствуют закреплению положительного лечебного эффекта на более длительный срок (в течение нескольких месяцев). В патогенезе любого хронического заболевания присутствует хроническая гипоксия (кислородное голодание), которая в свою очередь запускает многие патологические процессы, усугубляющие течение основного заболевания.

Лечебный эффект магнитотерапии проявляется следующим образом:

• При острых и хронических воспалительных заболеваниях дыхательной системы быстро наступает выраженный противовоспалительный эффект с улучшением показателей внешнего дыхания.
• При хронических воспалительных процессах органов пищеварения отмечен высокий противоболевой и противовоспалительный эффект, причем лечение эффективно и при калькулезных формах патологии желчного пузыря.
• При гипертонической болезни положительное воздействие идет на основные патофизиологические звенья заболевания. Физиологическим действием общесистемной магнитотерапии при гипертонической болезни, дисциркуляторной энцефалопатии, начальных проявлениях недостаточности кровоснабжения мозга является седативный, умеренный гипотензивный эффекты, снижение общего периферического сосудистого сопротивления при одновременном увеличении механической работы сердца, улучшение нейродинамики, повышение уровня объемного и линейного мозгового кровотока и снижение цереброваскулярного сопротивления, нормализация частотного спектра ритма ЭЭГ.
• Магнитотерапия эффективно дополняет медикаментозную составляющую комплексного лечебного процесса, позволяет избежать нежелательных побочных эффектов и достигнуть стойких положительных результатов лечения.

Заключение

Влияние электромагнитных полей на здоровье человека – это исследуемая задача науки. В связи со стремительным ростом числа технологий и приборов избежать влияния электромагнитного поля в современном мире практически невозможно. Различные организации, как государственные, так и международные, разработали множество стандартов и требований для предотвращения какого бы то ни было влияния электромагнитного поля на человека, и почти вся продаваемая техника соответствует этим требованиям.

Таким образом, можно сделать вывод, что соблюдение санитарных и гигиенических норм и следование необременительным рекомендациям по использованию бытовых приборов практически нивелирует влияние электромагнитных полей на человека. Хотя этот вопрос должен и будет исследоваться далее. В настоящее время, несмотря на многочисленные исследования о влиянии излучений на организм человека, включая исследования самых солидных международных организаций здравоохранения, которые подтвердили негативное комплексное воздействие электронных средств на человека, эта информация до сих пор еще в силу различных причин не нашла пока корректного и широкого понимания.