мозг и электромагнитное поле
Мозг и электромагнитное поле
Электромагнитные поля пагубно влияют на здоровье человека. Но в нынешнем этапе развития человек уже не сможет без этого прожить. Ведь сейчас даже маленьких детей не отпускают на улицу без телефонов, а телефон первый в списке пагубных влиятелей на здоровье человека. Уровень биологического воздействия электромагнитных полей не зависит от длительности его воздействия. При воздействии электромагнитного поля у человека может наблюдаться повышенная утомляемость, вялость, изменение кровяного давления и пульса, возникновение болей в сердце, боли.
Влияние физических факторов на организм человека (на примере электромагнитных волн)
Люди подвергаются различным опасностям, под которыми обычно понимают явления, которые наносят ущерб здоровью человека, т.е. вызывают различные нежелательные последствия.
В настоящее время в быту, люди пользуются различными приборами- источниками электромагнитных волн, которые излучают энергию и тем самым оказывают значимое влияние на организм человека.
Источниками естественных электромагнитных полей являются атмосферное электричество, космические лучи, излучение солнца, а искусственные источники: различные генераторы, лазерные установки, линии электропередач, измерительные приборы, и др.
Жизнь на нашей планете возникла в тесном взаимодействии с электромагнитным полем Земли. К земному полю люди приспособились в процессе своего развития эволюции. Земное поле стало необходимым и важным фактором в жизни человека. Любое действие полей, как увеличенная, так и уменьшенная может повлиять на человека.
Электромагнитная сфера нашей планеты определяется в основном электрическим и магнитным полями, атмосферным электричеством, радиоизлучением, а также полями искусственных источников.
Перед грозой и во время грозы у человека появляется плохое самочувствие из-за усиления электрического поля, а одним из причин ДТП на дорогах являются магнитные бури, которые возникают из-за солнечной активности, которые так же ухудшают здоровье больных людей в пожилом возрасте.
В быту электрические поля пользуются большим спросом для производства домашних утварей, детских игрушек, мужских и женских одежд, обуви, для конструкции общественных точек и жилых домов, так же и строй материалов являющимися синтетическими полимерами.
Все промышленные и бытовые электро- и радиоустановки являются источниками искусственных полей разной силы.
По мере убывания длины волны в диапазон включаются инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма- излучение.
Электростатические поля возникают при работе легко электризующимися материалами. В радиотехнике используются электромагниты с постоянным током и металлокерамические магниты- они и являются постоянными источниками магнитных полей.
Источниками электрических полей промышленной частоты являются: линии электропередачи, специальные устройства защиты, автоматики, измерительные приборы, высоковольтные установки промышленной частоты.
Источниками электромагнитных излучений радиочастот являются мощные радиостанции, антенны, генераторы, установки индукционного и диэлектрического устройства, высокочастотные приборы в медицине и в быту.
Источником повышенной опасности в быту являются микроволновые печи, телевизоры, мобильные телефоны. В настоящее время признаются источником риска электроплиты, электрические чайники, утюги, холодильники (при работающем компрессоре) и другие бытовые электроприборы.
Особым видом магнитного излучения является лазерное излучение, которое генерируется в лазере [1].
Воздействия электромагнитных волн на человека
Механизм воздействия электромагнитных волн на биологические объекты недостаточно изучен. В постоянном электрическом поле молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются.
Частоты электромагнитных излучений широки, и используются в телерадиовещании, радионавигации и др. При повышении частоты электростатические свойства живых тканей сильно изменяются. Электромагнитные поля оказывают на организм человека тепловое и биологическое воздействие. Переменное поле вызывает нагрев тканей человека. Энергия проникшего в организм многократно преломляется в многослойной структуре тела с разной толщиной слоев тканей [2].
Тепловая энергия, возникшая в тканях человека, увеличивает тепловыделение. Если механизм терморегуляции тела не сможет рассеять избыточное тепло, то неизбежно повышение температуры тела. Выделение теплоты может приводить к перенагреванию тканей и органов, которые недостаточно хорошо снабжены кровеносными сосудами. Например, хрусталик глаза, желчный пузырь.
Такие органы как мозг, глаза, почки и ткани человека, которые обладают слабо выраженной терморегуляцией, более чувствительны к облучению. Перегревание тканей и органов ведет к их заболеваниям. Отрицательное воздействие электромагнитного поля может привести к торможению рефлексов, понижению кровяного давления, замедлению сокращений сердца, изменению состава крови, помутнению хрусталика глаза (катаракта) [3].
Воздействие сверхвысоких частот – излучения интенсивностью может привести к потере зрения. При длительном облучении умеренной интенсивности возможны нарушения со стороны эндокринной системы, так же изменение углеводного и жирового обмена, сопровождающееся похудением, повышением возбудимости.
При работе лазерных установок на организм человека могут воздействовать следующие вредные факторы: инфракрасное излучение, шум, вибрация. При воздействии лазерного излучения на организм человека возникают биологические эффекты. Всего различают первичные и вторичные эффекты. Первичные изменения происходят в тканях человека непосредственно под действием излучения (ожоги, кровоизлияния), а вторичные (побочные явления) вызываются различными нарушениями в человеческом организме, резвившимися вследствие облучения.
Наиболее чувствителен к воздействию лазерного излучения глаз человека. Опасно попадание лазерного луча на кожу человека, в результате чего могут возникнуть ожоги различной степени тяжести. Лазерные лучи высокой интенсивности вызывают поражение различных внутренних тканей и органов человека, что выражается в виде кровоизлияний, отеков, а также свертывания крови. Все это указывает на неоднозначность реакций организма на воздействие электромагнитного поля.
Люди довольно часто подвергаются воздействию различных видов электромагнитного излучения. Для уменьшения воздействия излучения на организм человека существуют различные методы, например, рациональное размещение облучающих объектов, ослабляющее воздействие излучения на людей; ограничение времени нахождения человека в электромагнитном поле; использование поглощающих экранов или же применение средств индивидуальной защиты.
Для защиты глаз от воздействия электромагнитного излучения применяются специальные очки.
Влияние электромагнитных полей на здоровье человека и способы защиты от их вредного воздействия
Природа подарила человечеству чистый, прозрачный воздух, водоемы и естественный электромагнитный фон, излучаемый как планетой и окружающим космосом, так и животным и растительным миром. Однако, с развитием цивилизации, естественный геомагнитный фон усилился техногенным воздействием. Человек при помощи радиотехнических и радиоэлектронных приборов создал невидимую электромагнитную паутину, в которой мы все находимся. Мощные линии электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, многочисленные радио- и телепередающие станции, космические станции спутниковой связи вызывают электромагнитное загрязнение среды обитания человека. Воздействие ЭМП происходит дома, на работе и даже во время отдыха на природе. Электробытовые приборы, предназначенные облегчить нашу жизнь, стены домов и квартир, пронизанные электрическими проводами, распространяют ЭМП не безвредные для здоровья человека.
Биологическое действие ЭМП.Данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. ЭМП высокой частоты приводят к нагреву тканей организма.
Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП определили наиболее чувствительные системы организма: нервную, иммунную, эндокринную, половую. Биологический эффект ЭМП в условиях многолетнего воздействия накапливается, вследствие чего возможно развитие отдаленных последствий дегенеративных процессов в центральной нервной системе, новообразований, гормональных заболеваний. К электромагнитным полям особенно чувствительны дети, беременные, люди с нарушениями в сердечно-сосудистой, гормональной, нервной, иммунной системах.
Влияние на сердечно-сосудистую систему.Нарушения деятельности этой системы проявляются, как правило, лабильностью пульса и артериального давления, склонностью к гипотонии, болями в области сердца. В крови отмечается умеренным снижением количества лейкоцитов и эритроцитов.
Влияние на иммунную и эндокринную системы.Установлено, что при воздействии ЭМП нарушается иммуногенез, чаще в сторону угнетения. У животных организмов, облученных ЭМП, отягощается течение инфекционного процесса. Влияние электромагнитных полей высокой интенсивности проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему клеточного иммунитета. Под действием ЭМП увеличивается выработка адреналина, активизируется свертываемость крови, снижается активность гипофиза.
Влияние на половую систему. Многие ученые относят электромагнитные поля к тератогенным факторам. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша. Наличие контакта женщины с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск врожденных уродств.
Основные источники ЭМП и способы защиты от их воздействия.
Достаточно актуальным является вопрос биологической безопасности сотовой связи. Однозначного ответа на него ученые до сих пор не дали. Можно отметить лишь одно: за все время существования сотовой связи ни один человек не получил явного ущерба здоровью из-за ее использования. Исходя из технологических требований построения системы сотовой связи, основная энергия излучения (более 90%) сосредоточена в довольно узком луче, который всегда направлен в сторону и выше прилегающих построек. В режиме разговора излучение сотового телефона гораздо выше, чем в режиме ожидания. Поле, возникающее вокруг его антенны, усиливается в метро, во время разговора в автомобиле, усиливает его действие металлическая оправа очков.
Для исключения или уменьшения уровней воздействия ЭМП на организм человека важно выполнять ряд простых рекомендаций:
— исключение длительного пребывания в местах с повышенным уровнем магнитного поля промышленной частоты
— грамотное расположение мебели для отдыха, обеспечивающие расстояние 2-3 метра до электрораспределительных щитов, силовых кабелей, электроприборов
— при приобретении бытовой техники обращайте внимание на информацию о соответствии прибора требованиям санитарных норм
— использование приборов меньшей мощности
— не пользоваться сотовым телефоном без необходимости, не разговаривать непрерывно более 3-4 минут
— использовать в автомобиле комплект hands-free, размещая его антенну в геометрическом центре крыши.
Люди уже не могут отказаться от электростанций, железных дорог, самолетов, автомобилей, от других завоеваний цивилизации, даже если идет речь о собственном здоровье. Задача состоит в том, чтобы минимизировать вредные техногенные воздействия на окружающую среду и ознакомить общество с конкретной экологической опасностью и выработать механизм защиты.
Влияние высокочастотных электромагнитных полей на организм человека
Аннотация
Савицкая Я. А., Паслен В. В. Влияние высокочастотных электромагнитных полей на организм человека Освещается проблема влияния сверхвысоких частот на организм человека при пользованиии в повседневной жизни приборами, функционирующими в этом диапазоне
На сегодняшний день трудно представить себе жизнь современного человека без достижений научно‑технического прогресса конца прошлого века. Одним из тех, которые получили наибольшее распространение, является мобильный телефон. По данным различных источников, число пользователей мобильными телефонами во всем мире составляет от 2 до 3 млрд. Для сравнения: в 2000 г. их было 470 млн, а в 2002 году — 700 млн. В Украине на 47 млн. населения приходится 55 млн мобильных телефонов (Статистические данные агентства InterFax Украина). В связи с таким широким распространением мобильной связи возникает вопрос о влиянии электро-магнитного излучения на организм человека.
Данный вопрос впервые был поднят еще в 50‑е годы прошлого века в СССР. Исследованиями биологического действия электромагнитных полей занималась группа ученых в составе З. В. Гордона, А. С. Пресмана, В. М. Малышева, Ф. А. Колесник. Их наработки позволили впервые в мире установить гигиенические нормати-вы по пребыванию человека в зоне действия электромагнитных полей. В дальнейшем результаты исследований были усовершенствованы и на сегодняшний день представляют собой цифры, приведенные в таблице 1.
| Плотность потока энергии, Вт/см 2 | Допустимое время пребывания в зоне | Примечание |
| До 0,1 | 8 ч | — |
| 0,1–1 | Не более 2‑х часов | В остальное время плотность потока не должна превышать 0,1 Вт/см 2 |
| 1–10 | Не более 10‑ти минут | При условии пользования защитными очками |
Несмотря на то что данная проблема не является новой и ее изучают во многих странах мира в течение более полувека, никто не может дать четкий ответ о влиянии электромагнитного излучения на организм человека, другие биологические организ-мы и окружающую среду (Сухочев, 1980).
В данной работе учтены результаты предыдущих исследований, проведены практические опыты и статистические исследования, на основании чего сделаны соответствующие выводы.
Непосредственным источником электромагнитного излучения в мобильном телефоне является его антенна. Все остальные источники настолько маломощны, что ими можно пренебречь. Излучение нагревает ткани организма. Ток крови осуществляет теплоотвод и уменьшает нагрев. Но, к примеру, хрусталик глаза не омывается кровью и при значительном нагреве мутнеет. Эти изменения, как правило, необратимы. Процесс сопровождается резью в глазах и шумом в голове. Воздействие излучения на мозг человека значительно меньше, поскольку он экранирован черепной коробкой и имеет развитую кровеносную систему.
Исследования биологического действия на мозг человека проводились в России совместно с Центром электромагнитной безопасности, Институтом биофизики в 1997–1998 годах. Их результаты показали, что мобильные телефоны стандартов NMT‑450 и GSM‑900 вызывают достоверные и заслуживающие внимания изменения в биоэлектрической активности головного мозга. Числа в стандартах означают рабочую частоту мобильных телефонов в МГц. Эти исследования показывают невозможность нормального функционирования центральной нервной системы и отмечают защитный ответ на воздействие. Он является довольно слабым, а при длительном воздействии и вовсе незначительным. Результаты данного исследования во многом зависят от ряда факторов: исходного состояния пользователя, условий облучения (возможных сопутствующих других слабых источников излучения, эмоционального фона разговора), режима пользования телефоном. Одним из последних является исследование профессора Рони Сегера, исследователя рака из Научного института Вайзмана в городе Реховот (Израиль). Профессор проверил влияние электромагнитного поля мобильного телефона на мозг крыс. Они получали дозу в 10 раз меньшую, чем разговаривающий человек. В ответ в крысиных мозгах начиналось активное деление клеток. У людей такой процесс, выходящий из‑под контроля, как правило, ведет к образованию опухолей.
А спустя всего 5 минут разговора клетки крыс начинали выделять вещество, стимулирующее деление клеток, — то же самое, что и у раковых больных.
Ранее финские специалисты определили, что излучение делает более проницаемыми кровеносные сосуды мозга, отчего сквозь них в сам мозг начинают попадать различные яды, которые прежде отфильтровывались и выводились из организма.
Результат проникновения электромагнитного излучения в мозг человека в различном возрасте представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 — Проникновение ЭМИ МТ в мозг человека и крысы
Воздействие электромагнитного поля мобильного телефона на различные системы жизнедеятельности человека может быть охарактеризовано следующими изменениями в их функционировании:
1. Нейрофизиологические нарушения
Влияние электромагнитного излучения на познавательную функцию: обнаружено достоверное увеличение времени реакции человека. Причиной этого может быть возникающий вследствие действия электромагнитного излучения нагрев тканей. Опыты, проводимые на животных, оказались достаточно противоречивыми, поэтому из них нельзя сделать какие‑либо выводы.
Влияние на внимание и способность к концентрации: зарегистрированы изменение памяти при тестировании, увеличение времени реакции при вождении автомобиля. В данном случае уместно упомянуть о тесте, проведенном в Германии в 2005 году. В процессе определялся тормозной путь автомобиля до полной остановки при скорости движения 110 км/ч.
Цифры получились следующие:
Как видим, выпивший водитель менее опасен, чем говорящий по телефону (Сорокин, 1998).
Система hands‑free применяется в качестве смягчения последствий использования мобильного телефона в автомобиле. Дело в том, что если водитель держит в одной руке телефон, то в экстренной ситуации передачу ему не переключить и руль не вывернуть. Другими словами, если нельзя полностью вернуть внимание водителя к дорожной обстановке, то с помощью hands‑free можно облегчить ему возможность реагировать на нее, освободив руки от телефона. Для этой цели разработано два варианта системы: встроенные в автомобиль комплекты громкой связи и носимые.
Встроенные в автомобиль системы автоматически приглушают громкость работающей в автомобиле аудиоаппаратуры, когда водитель разговаривает по мобильному телефону. Такие системы могут самостоятельно решать, стоит ли водителю в данный момент отвечать на звонок. Например, если вызов поступает в момент, когда автомобиль резко замедляется или перестраивается в другой ряд, то система блокирует вызов и ждет, пока водитель освободится. Носимые системы hands‑free предусматривают подключение к мобильному телефону наушника, который абонент постоянно носит в ухе, и микрофона, закрепляемого возле шеи владельца (Довгаль, 1999).
Влияние на сон: облучение ведет к нарушению сна по следующим показателям: время засыпания, продолжительность сна, качество отдыха. Имеет действие аналогичное действию кофеина: возбуждение и повышение уровня гормонов в крови.
2. Воздействие на эндокринную систему
Колебания уровня гормонов, который постепенно приходил в норму. Эти изменения можно объяснить реакцией организма на действие низкоинтенсивного электромагнитного поля.
3. Влияние на сердечно‑сосудистую систему
Для изучения влияния был проведен опыт, который состоял из трех этапов:
Его результаты представлены в виде диаграмм на рисунке 2.
Рисунок 2 — Влияние мобильного телефона на сердечно‑сосудистую систему
Из приведенных выше диаграмм следует, что во время разговора по телефону показатели систолического, диастолического давления и пульса испытуемого возрастают на 5–7 единиц. После того как абонент заканчивает разговор и проходит некоторое время, можно наблюдать почти полную нормализацию по всем трем показателям. Следует отметить, что разговор каждый раз проходил в течение 1,5 минуты, абоненту не сообщались какие‑либо сведения, которые могли бы вызвать волнение и другие сильные эмоции, среди испытуемых не было людей, страдающих гипертонией. Количество участников опыта составило 100 человек.
4. Локальные тепловые эффекты
На изучение было направлено множество исследований. В результате было установлено, что после 6–7‑минутного использования мобильного телефона температура тканей повышается на 0,1 °С (при рабочей частоте 1800 МГц повышение температуры значительнее, чем при 900 МГц). Также зарегистрированы изменения температуры барабанной перепонки и ушной раковины облучаемого уха на 3–4 °С.
Исключить влияние электромагнитных полей в повседневной жизни практически невозможно, но уменьшить их вредоносное воздействие можно, придерживаясь методов защиты и приведенных ниже рекомендаций.
Существует три основных типа методов защиты от воздействия электромагнитного поля: защита временем, то есть сокращение времени контакта с источниками полей, защита расстоянием, то есть создание зоны контролируемого доступа вокруг источника, увеличение расстояния от источника излучения до защищаемых объектов, применение технических средств коллективной и индивидуальной защиты (экранирование, то есть снижение интенсивности за счет преломления, отражения, поглощения энергии падающего луча путем сооружения экрана либо ношения специальной одежды) (Крушевский, 2004).
Полезно также будет соблюдать рекомендации по пользованию мобильным телефоном:
Актуальность данного вопроса на сегодняшний день очень велика, так как мобильные телефоны все прочнее обосновываются в нашей жизни. Положительной тенденцией является то, что многие пользователи начинают задумываться над воздействием телефона на их организм. Об этом свидетельствуют данные социологического исследования, проведенного среди жителей города Донецка различных возрастов и профессий. Всего в исследовании приняло участие 100 человек. Респонденты, отвечая на вопросы, определяли свою возрастную группу, отношение к излучению МТ на свое здоровье, желание иметь средство защиты от данного излучения, а также желание знать больше о механизме воздействия МТ на организм человека. Результаты исследования представлены на рисунке 3.
Рисунок 3 — Результаты социологического исследования, проведенного среди жителей г. Донецка различных возрастов и профессий
В настоящее время мнения отдельных ученых по поводу опасности элементов мобильного телефона разделились на несколько групп практически поровну: абсолютно безопасны — безопасны в определенных условиях — смертельно опасны. В целом можно констатировать, что ярко выраженные симптомы или нарушения функций организма при воздействии электромагнитного излучения мобильного телефона у здорового человека колеблются в пределах нормы, поэтому такую реакцию можно воспринять как адаптацию к данному воздействию. Эффект или результат этого может проявиться спустя десятилетия (Савицкая, 2008).
Каждый пользователь должен самостоятельно взвесить все за и против относительно пользования телефоном и сделать осознанный выбор — пользоваться удобствами, предоставляемыми мобильной связью, или подвергать себя дополнительному риску.
Список использованной литературы
Электрические поля мозга
Нейронная сигнализация основана на генерации и передаче электрических импульсов, которые можно себе представить как основную информационную единицу оценки активности головного мозга. Каноническая модель обработки нейронной информации основана на представлении о том, что изменения электрического потенциала внутри нейронов относительно постоянного электрического потенциала вне нейрона определяют напряжение мембраны и, следовательно, функциональное состояние отдельных нейронов. Тем не менее, подавляющее большинство исследований в области нейрофизиологии основано на измерениях изменений внеклеточного напряжения, таких как классическая ЭЭГ, широко используемая как в клинических, так и в фундаментальных научных исследованиях, и локальном полевом потенциале (LFP) (инвазивная регистрация внеклеточного напряжения обычно выполняется в исследованиях на животных в области нейробиологии). Эти флуктуации внеклеточного напряжения представляют собой эндогенное электрическое поле и отражают активность большого числа (синхронизированных) нейронов; они послужили основой для многочисленных открытий о физиологических и патологических состояниях головного мозга. Электрические сигналы обычно считаются эпифеноменом в нейронауке в том смысле, что эндогенное электрическое поле не играет никакой функциональной («активной») роли как таковой, а скорее представляет собой удобный для измерения побочный продукт активности нейронной сети в пользу исследователя или клинициста, которые измеряют деятельность мозга. Эндогенные электрические поля сравнительно малы по величине (около 1 В / м) и поэтому вряд ли обладают достаточной мощностью, чтобы напрямую модулировать сигналы нейронных сетей, чем то, что было бы необходимо для активации нейрона (т. е. эти поля неспособны довести нейрон до порога ответа от состояния покоя, обычно, около 20 мВ).
Недавно разработанное техническое решение для преодоления этих препятствий позволило провести прямую оценку роли обратной связи эндогенных электрических полей в зависимости от динамики кортикальной сети. В частности, гибридный подход, который комбинировал подготовку биологического среза и аналоговую электронику, использовался для обеспечения зависящих от активности (обратной связи) электрических полей посредством экзогенной стимуляции.
В общем, деятельность по удалению была обработана в режиме реального времени, чтобы сформировать низкочастотную отфильтрованную форму сигнала, которая отслеживала бы «пикирующую активность» («имитированное эндогенное электрическое поле»).