Ученики на Учителя.com


Исследовательская работа "Влияние магнитных бурь на здоровье человека"

ЕНОТАЕВСКИЙ ФИЛИАЛ ГАОУ АО ВПО
«Астраханский инженерно-строительный институт»
Научно – исследовательская работа
Тема: «Влияние магнитных бурь на здоровье человека»
Выполнил Калдыбаев Т. ,
учащийся группы № 12
Руководитель Федорченко
Валентина Алексеевна,
преподаватель физики
С.Никольское
2014 г.
СОДЕРЖАНИЕ
I. Введение
II. Основная часть
1.1 Магнитное поле
1.2 Магнитное поле Земли
1.3 Магнитная буря
1.4 Электромагнитные влияния
2.1 Влияние магнитных бурь на здоровье человека
2.2 Результаты произведённых исследований
2.3Прогнозирование космических аномалий.
III. Заключение
IV.Список литературы
Введение.
Мы часто удивляемся - как дельфины находят путь в океане, а птицы в
небе? Они ориентируются по магнитному полю. В нервные окончания пчел,
птиц, дельфинов, саламандр и других животных «вмонтированы»
естественные магниты - зерна магнетита Fe
3
O
4
. Во время бурь стрелку
«компаса» начинает лихорадить. Для животных это огромный риск - не
найти дорогу домой. Есть версия, что «магнитик» остался и у людей, мы
просто разучились им пользоваться. Но, когда магнитное поле неспокойно,
«компас» по старой памяти сигналит: SOS! Существует гипотеза: мы
реагируем не на саму бурю, а на этот сигнал - предупреждение о возможной
опасности. Организм впадает в стресс, мобилизует все силы для борьбы. Так
что метеозависимость - один из способов борьбы за выживание!
Нам проблема показалось интересной, и мы решили исследовать
магнитные бури.
Тема проекта: «Влияние магнитных бурь на здоровье человека»
Цель работы: изучить магнитное поле Земли, выяснить, как Солнце влияет
на здоровье человека. Объяснить причины возникновения магнитных бурь и
влияния их на здоровье человека.
Методы исследования: аналитический, практические, экспериментальный,
метод сравнения.
При выполнении работы мы поставили следующие задачи:
1. Сбор материала по выбранной теме.
2. Провести анализ научной и научно – популярной литературы по теме
исследования.
3. Выявить, как влияет магнитная буря на здоровье человека.
Актуальность и практическая значимость темы:
1. В настоящее время в этой области физической науки проводится много
практических исследований.
2. Данная тема имеет большое практическое значение, ее изучение
расширяет кругозор.
Объект исследования магнитное поле, солнечный ветер.
Магнитное поле.
В 1600 г. Уильям Гильберт, врач английский королевы Елизаветы 1,
предположил, что Земля является большим естественным магнитом, а
стрелки компаса (подобно иголкам в опыте Перегрина) указывают
направление к его полюсам. Почти через 50 лет Рене Декарт обнаружил, что
постоянный магнит действует на мельчайшие железные опилки, насыпанные
вокруг него, подобно Земле, ориентирующей магнитную стрелку компаса.
Тем самым он показал, что в пространстве существует магнитное
взаимодействие (поле).
Линии, образуемые магнитными стрелками или железными опилками в
магнитном поле, стали называть силовыми линиями магнитного поля. На
протяжении более четырех тысячелетий единственным практически
используемым источником магнетизма был магнитный железняк. Вплоть до
начала 19 в. электричество и магнетизм считались физическими
взаимодействиями, не
связанными друг с другом.
Электрическое и магнитное
поля тесно связаны между собой.
В природе существует единое
электромагнитное поле, а чисто
электрическое и чисто магнитное
поля являются лишь его
частными случаями. Простейший
опыт, обнаруживающий эту связь, таков. Возьмем два постоянных магнита и
будем сближать или удалять их полюсы. При этом в пространстве между
полюсами магнитное поле, разумеется, будет меняться. Оказывается, это
переменное магнитное поле обладает свойством создавать (индуктировать)
электрическое поле. Существование последнего можно обнаружить с
помощью чувствительного прибора. Линии напряженности этого
электрического поля коренным образом отличаются от линий поля,
создаваемого электрическими зарядами. Эти линии нигде не начинаются и
нигде не кончаются ─ они замкнуты. Итак, переменное магнитное поле
создает электрическое. Но электрическое поле оказывает магнитному такую
же услугу. Переменное электрическое поле двух сближаемых или удаляемых
электрических зарядов создает магнитное поле. Пока оба поля постоянны,
они не имеют между собой ничего общего. Однако переменные
электрическое и магнитное поля индуктируют друг друга и тем самым
выдают свое родство.
История вопроса.
Взаимное индуктирование электрического и магнитного полей было
открыто двумя великими учеными 19 века Фарадеем и Максвеллом.
В 1831 г. Фарадей сделал крупнейшее открытие, заключающееся в том,
что электрическое поле может быть создано не только электрическими
зарядами, а и переменным магнитным полем (явление электромагнитной
индукции Фарадея). Вдвигая магнит в кольцевой проводник (еще лучше─ в
катушку), присоединенный к достаточно чувствительному гальванометру,
мы обнаружим появление электрического тока. Ток в цепи идет оттого, что в
проводнике появилась сила, действующая на заряды, заставляющая их
перемещаться по проводнику. Такой силой является возникшее вихревое
электрическое поле. Силовые линии этого поля замкнуты, часть их
расположена вне проводника, часть─ внутри.
Одновременно с Фарадеем связь между электрическим и магнитным
полями исследовали и другие ученые. Один из них, по-видимому, для того,
чтобы гальванометр не подвергался тряске, вынес его в другую комнату.
Вдвигая магнит в катушку, он затем шел в соседнюю комнату смотреть,
отклонилась ли стрелка гальванометра.
Опыт Эрстеда.
Впервые взаимосвязь электричества и магнетизма зафиксирована в 1735 г.
в одном из научных лондонских журналов. В статье отмечалось, что в
результате удара молнии в комнате были разбросаны в разные стороны и
сильно намагничены ножи и вилки. Это сообщение свидетельствовало о
магнитном взаимодействии электрического разряда или тока на
металлические предметы.
Однако разгадка взаимосвязи электричества и магнетизма пришла лишь
после того, как исследователи научились получать электрический ток.
В 1820 г. было сделано одно из важнейших открытий в истории физики,
когда Ханс Эрстед, профессор Копенгагенского университета,
демонстрировал на лекции студентам нагревание проводника электрическим
током. Эрстед обратил внимание на то, что стрелка компаса, случайно
оказавшегося на столе под проводником, располагается в отсутствие тока
параллельно проводнику, а при включении тока отклоняется почти
перпендикулярно проводнику. Изменение направления тока сопровождалось
аналогичным отклонением, но только в противоположную сторону. Таким
образом, было показано, что электрический ток воздействует на магнитную
стрелку.
Опыт Эрстеда явился прямым доказательством взаимосвязи электричества
и магнетизма: электрический ток оказывает магнитное действие. Покоящиеся
заряды на магнитную стрелку не действуют. Следовательно, магнитное поле
порождается движущимися зарядами.
В плоскости, перпендикулярной проводнику с током, железные опилки и
магнитные стрелки располагаются по касательным к концентрическим
окружностям. Пространственная ориентация опилок и стрелок изменяется на
противоположную при изменении направления тока в проводнике.
Следовательно, в пространстве, окружающем электрический ток,
возникает поле, называемое магнитным.
Линии магнитной индукции. Подобно линиям напряженности
электрического поля, вводятся линии магнитной индукции, дающие
наглядную картину магнитного поля.
Линии магнитной индукции ─ линии, касательные к которым в каждой
точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции в этой
точке.
Линии магнитной индукции всегда замкнуты: они не имеют начала и
конца. Это означает, что магнитное поле не имеет источников: магнитных
зарядов не существует.
Магнитное поле ─ вихревое поле, т.е. поле с замкнутыми линиями
магнитной индукции.
Северный полюс магнита─
полюс, из которого выходят
линии магнитной индукции.
Южный полюс магнита─
полюс, в который входят
линии магнитной индукции.
Магнитное поле Земли.
Со времен глубокой древности известно, что магнитная стрелка, свободно
вращающаяся вокруг вертикальной оси (в отсутствие вблизи нее магнитов и
электрических токов), всегда устанавливается в данном месте земли в
определенном направлении. Этот факт объясняется тем, что вокруг земли
существует магнитное поле.
Магнитная стрелка устанавливается вдоль линий магнитного поля Земли.
Известно, что при приближении к северному географическому полюсу Земли
линии магнитного поля Земли все больше и больше наклоняются к горизонту
и около 75
0
северной широты и 99
0
западной долготы становятся
вертикальными, входя в Землю. Здесь в настоящее время находится южный
магнитный полюс Земли. Он удален от северного географического полюса
приблизительно на 2100км.
Северный магнитный полюс Земли находится вблизи южного
географического полюса, а именно на 66,5
0
южной широты и 140
0
восточной
долготы. Здесь линии магнитного поля Земли выходят из земли. Таким
образом, магнитные полюсы Земли не совпадают с ее географическими
полюсами.
Есть достаточно убедительные
аргументы в пользу того, что за последние
170млн лет 300 раз происходил обмен
местами полюсов Земли. Последний раз
такой обмен произошел около 30000 лет
назад.
Магнитное поле Земли достаточно
велико (около 5·10
-5
Тл). С удалением от
Земли индукция магнитного поля ослабевает.
Исследование околоземного пространства космическими аппаратами
показало, что наша планета окружена мощным радиационным поясом,
состоящим из быстро движущихся заряженных элементарных частиц-
протонов и электронов. Его называют также поясом частиц высоких энергий.
Внутренняя часть пояса простирается примерно на 500-5000 км от
поверхности Земли. Внешняя часть радиационного пояса находится на
высоте от 1 до 5 радиусов Земли и состоит в основном из электронов с
энергией в десятки тысяч электрон-вольт – в 10 раз меньшей, чем энергия
частиц внутреннего пояса.
Частицы, образующие радиационный пояс, вероятно, захватываются
земным магнитным полем из числа частиц, непрерывно выбрасываемых
Солнцем. Особенно мощные потоки частиц рождаются при взрывных
явлениях на Солнце - так называемых вспышках. Поток солнечных частиц
движется со скоростью 400-1000 км/с и достигает Земли примерно через 1-2
дня после того, как на солнце произошла породившая его вспышка горячих
газов. Такой усиленный корпускулярный поток возмущает магнитное поле
Земли. Быстро и сильно меняются характеристики магнитного поля, что
называется магнитной бурей. Стрелка компаса колеблется. Возникает
возмущение ионосферы, нарушающее радиосвязь, происходят полярные
сияния.
Полярные сияния разной формы и окраски возникают на высотах от 80 до
1000 км. Их образование связано с тем, что в полярных областях частицы,
двигаясь вдоль линий индукции магнитного поля, которые там почти
перпендикулярны поверхности, проникают в атмосферу. Частицы
бомбардируют молекулы воздуха, ионизуют их и возбуждают свечение, как
поток электронов в вакуумной трубке М.В. Ломоносов первым высказал
догадку о том, что полярные сияния имеют электрическую природу.
Цветовые оттенки полярного сияния обусловлены свечением различных
газов атмосферы.
Мы выяснили, что на Земле и в ее атмосфере происходят разнообразные
процессы,
многие, из которых связаны с Солнцем, отстоящим от нас на 150 млн. км, т.е.
Земля не изолирована от космоса.
Магнитная буря.
Магнитная буря - возмущение геомагнитного поля длительностью от
нескольких часов до нескольких суток, вызванное поступлением в
окрестности Земли возмущённых высокоскоростных потоков солнечного
ветра и связанной с ними
ударной волны.
Солнечный газ, обволакивая
Землю, сжимает ее магнитное
поле и, следовательно,
увеличивает его
интенсивность. Рост
магнитного поля в начальной
фазе магнитной бури
происходит как следствие
этого эффекта. Некоторые из солнечных частиц захватываются земным
магнитным полем на расстоянии более 40 000 км от Земли. Когда движение
заряженной частицы в магнитном поле ориентировано косо по отношению к
магнитной силовой линии, она перемещается по спирали вокруг этой линии.
По мере того, как она вторгается в область с интенсивным магнитным полем,
составляющая ее скорости, параллельная вектору напряженности поля,
постепенно уменьшается, а скорость вращения возрастает, при этом общая
скорость остается постоянной. Когда параллельная полю составляющая
скорости становится нулевой, частица как бы отражается и начинает
двигаться назад вдоль силовой линии, продолжая спиралевидное вращение
вокруг нее (точка, где происходит отражение, называется «точкой
магнитного зеркала», по аналогии с обычным оптическим зеркалом,
отражающим свет). Таким образом, захваченные магнитным полем
заряженные частицы, вращаясь по спирали вокруг силовых линий,
колеблются между двумя зеркальными точками, одна из которых
расположена в северном, а другая – в южном полушарии.
Магнитное поле ослабевает с увеличением расстояния от Земли, из-за чего
увеличивается радиус кривизны спирального движения частиц вокруг
силовых линий на внешней части траектории. К тому же магнитные силовые
линии выгнуты наружу, поэтому колеблющиеся вдоль них частицы
испытывают центробежное ускорение, направленное от Земли, что
способствует увеличению радиуса кривизны траектории частицы в ее части,
более удаленной от Земли по сравнению с более близкой к Земле. А
поскольку протоны и электроны вращаются вокруг магнитных силовых
линий в противоположных направлениях, эти эффекты вызывают дрейф
протонов в западном направлении, а электронов – в восточном.
Суммарная скорость дрейфа зависит от энергии частицы и угла,
образованного вектором ее скорости с силовой линией, когда частица
пересекает экватор. Эти два фактора лежат в некотором диапазоне, поэтому
частицы имеют различные скорости дрейфа и, захваченные земным
магнитным полем, быстро распределяются, формируя оболочку вокруг
Земли. Западный дрейф протонов и восточный дрейф электронов есть не что
иное, как электрический ток, «размазанный» по оболочке. Этот ток,
имеющий повсюду западное направление, генерирует магнитное поле,
направленное так, что оно ослабляет магнитное поле Земли. Этим можно
объяснить особенности главной фазы магнитной бури.
Геомагнитные бури имеют несимметричный по времени характер
развития: в среднем фаза нарастания возмущения (главная фаза бури)
составляет около 7 часов, а фаза возвращения к исходному состоянию (фаза
восстановления) – около 3 суток.
Интенсивность геомагнитной бури обычно описывается индексами Dst и Kp.
С ростом интенсивности бури индекс Dst уменьшается. Так, умеренные бури
характеризуются Dst от −50 до −100 нТл, сильные — от −100 до −200 нТл и
экстремальные — ниже −200 нТл.
Следует отметить, что во время магнитной бури возмущения магнитного
поля на поверхности Земли имеют величину менее или порядка 1 % от
величины стационарного геомагнитного поля, так как последнее варьируется
от 0,34 э у экватора до 0,66 э у полюсов Земли, то есть приблизительно равно
(30-70)×10
3
нТл.
Частота появления умеренных и сильных бурь на Земле имеет четкую
корреляцию с 11-летним циклом солнечной активности: при средней частоте
около 30 бурь в год их число может составлять 1-2 бури в год вблизи
солнечного минимума и достигать 50 бурь в год вблизи солнечного
максимума. Это означает, что в годы солнечного максимума человечество до
50% времени года живет в условиях умеренных и сильных бурь, а за свою 75-
летнюю жизнь среднестатистический человек проживает в условиях
умеренных и сильных бурь в общей сложности 2250 бурь или около 15 лет.
Распределение геомагнитных бурь по их интенсивности имеет в области
высоких интенсивностей быстро спадающий характер, и поэтому
экстремально сильных магнитных бурь за историю их измерения было
сравнительно мало.
Мощнейшей геомагнитной бурей за всю историю наблюдений была
геомагнитная буря 1859 года («событие Кэррингтона»).
За последние 25 лет XX столетия (1976—2000 годы) было
зарегистрировано 798 магнитных бурь с Dst ниже −50 нТл, а за последние 55
лет (с 1 января 1957 года по 25 сентября 2011 года) наиболее сильными
бурями с Dst ниже −400 нТл были события 13 сентября 1957 года (Dst = −427
нТл), 11 февраля 1958 (Dst = −426 нТл), 15 июля 1959 (-429 нТл), 13 марта
1989 (-589 нТл) и 20 ноября 2003 (-472 нТл).
K-индекс — это отклонение магнитного поля Земли от нормы в течение
трехчасового интервала. Индекс был введен Дж. Бартельсом в 1938 г. и
представляет собой значения от 0 до 9 для каждого трехчасового интервала
(0-3, 3-6, 6-9 и т.д.) мирового времени.
Kp-индекс — это планетарный индекс. Kp вычисляется как среднее значение
К-индексов, определенных на 13 геомагнитных обсерваториях,
расположенных между 44 и 60 градусами северной и южной геомагнитных
широт. Его диапазон также от 0 до 9.
G-индекс — пятибалльная шкала силы магнитных бурь, которая была
введена Национальным управлением океанических и атмосферных
исследований США (NOAA) в ноябре 1999 года. G-индекс характеризует
интенсивность геомагнитного шторма по воздействию вариаций магнитного
поля Земли на людей, животных, электротехнику, связь, навигацию и т.д. По
этой шкале магнитные бури подразделяются на уровни от G1 (слабые бури)
до G5 (экстремально сильные бури). G-индекс соответствует Kp минус 4; то
есть G1 соответствует Kp=5, G2 — Kp=6, G5 — Kp=9.
Электромагнитные влияния
Электромагнитное поле – физическое поле движущихся
электрических зарядов, в котором осуществляется взаимодействие между
ними.
Миллиарды лет естественное магнитное поле Земли воздействовало на
состояние экосистем. Растения и организмы адаптировались к естественному
фону. Они реагируют лишь на периоды солнечной активности – «магнитные
бури», которые часто неблагоприятно отражаются на физическом состоянии
человека, животных, птиц и особенно насекомых. Современные источники
электромагнитных полей: линии электропередач, радиотелевизионные и
радиолокационные станции – вносят существенные изменения в
естественное магнитное поле регионов.
Бурное развитие науки и техники в XX веке привело к созданию
генераторов электромагнитных полей, которые широко используются на
практике: в промышленности, связи, военной сфере, радионавигации,
здравоохранении, быту. Столь широкое их применение сопровождается
прогрессирующим электромагнитным загрязнением окружающей среды,
создающим угрозу здоровью населения.
И действительно, всем известно о вреде многочасового просмотра
телевизионных программ и беспрерывной работы за компьютером в течение
рабочего дня. В печати всё чаще появляются статьи о нежелательных
эффектах широко рекламируемых сотовых телефонах. Например, шведскими
учеными были представлены данные о влиянии радиотелефона на мозг
животных. В течение двух лет подопытные крысы «пользовались»
стандартным аппаратом системы GSM. В результате у животных был
обнаружен рост количества опухолей мозга. При контакте с радиотелефоном
в течение всего 40 дней у крыс возникали биохимические изменения в
клетках головного мозга.
Что касается человека, то уже сейчас по мере проведения научных
исследований выявляется всё большее количество тревожных факторов,
свидетельствующих о вредном воздействии аппаратов сотовой связи на
здоровье. Не вызывает сомнений, что использование различных моделей
сотовых телефонов приводит к возникновению как физиологических, так и
поведенческих реакций.
Удельная
поглощенная
мощность,
создаваемая
сотовыми
телефонами (1 Вт)
Доза,
достаточная
для
гормональных
изменений
Доза,
достаточная
для сердечно -
сосудистых
эффектов
GSM 1800 3,09 Вт/кг
DECT 4,81 Вт/кг
3-4 Вт/кг
0,3-3 Вт/кг
В настоящее время установлено, что искусственные электромагнитные
поля могут вызывать в живом организме патологические изменения, в основе
которых лежит поглощение тканями чрезмерного количества энергии.
При интенсивном воздействии электромагнитного поля на
экспериментальных животных выявлено резкое учащение дыхания,
нарушение сердечного ритма, повышение артериального давления, общие
судороги.
При достижении критического уровня температуры тела животное
погибает. В реакцию на микроволновое воздействие вовлекаются железы
внутренней секреции — кора и мозговой слой надпочечников, щитовидная
железа, половые железы, гипофиз. Изменения половых желез приводят к
нарушению функции размножения. Существенно, что нарушения высшей
нервной деятельности могут возникать у потомства при облучении самцов
или беременных самок.
Сведения о влиянии микроволн на организм человека получены
главным образом при обследовании лиц, работающих в условиях
воздействия электромагнитного поля. Установлено, что в организме таких
людей происходят примерно такие же изменения, что и в организме
экспериментальных животных: изменяются нервная и сердечно- сосудистая
системы, нарушаются работы эндокринной системы, обменные процессы,
функции почек, желудочно-кишечного тракта, системы крови, органы
зрения.
Влияние магнитных бурь на человека.
Всех учёных, в первую очередь, интересовало влияние магнитных
бурь на человека. Они нередко сопровождались головными болями,
мигренями, учащённым сердцебиением, бессонницей, плохим
самочувствием, пониженным жизненным тонусом, перепадами
давления. Что же происходит во время магнитных бурь? Установлено,
что образуются агрегаты кровеносных телец (у здоровых людей в
меньшей степени), то есть кровь густеет. Из - за такого сгущения крови
ухудшается кислородный обмен, и первые, кто реагирует на нехватку
кислорода – это мозг и нервные окончания. И нервы, и головной мозг
являются очень чувствительными «приёмниками», реагирующими с
большой быстротой. К действию этих полей чувствителен эпифиз,
вырабатывающий меланин – вещество, регулирующее, в частности,
обмен веществ и адаптацию организма к неблагоприятным условиям.
Магнитные бури у кардиологических больных подавляют выработку
меланина, который «работает» антиоксидантом, укрепляет иммунитет и
отвечает за суточные биоритмы. Недостаток меланина может привести к
серьёзным поломкам в организме. Нет никого, кто бы был свободен от
воздействия геомагнитного поля. Было отмечено так же. Что мужчины
более подвержены воздействию магнитных бурь, чем женщины. В
магнитоактивные дни инфаркты миокарда случаются на 4,5% чаще, чем
в магнитоспокойные дни. По статистике, во время магнитных бурь
число инфарктов увеличивается более чем в три раза, инсультов – в два,
приступов стенокардии – в полтора раза.
1)Причины воздействия магнитных бурь на человека. Учёных
заинтересовал вопрос, почему магнитные бури могут воздействовать на
человека. Мы реагируем не на саму бурю, а на этот сигнал –
предупреждение о возможной опасности. Организм впадает в стресс,
мобилизирует все силы для борьбы. Так что метеозависимость – один из
способов борьбы за выживание. Известно, что магнитное поле действует
на движущиеся электрические заряды, электрические токи, магниты. В
биологических системах, в том числе в организме человека, существуют
упорядоченные движения электрических зарядов (электронов и ионов),
определяющие все основные процессы жизнедеятельности клеток.
Кроме токов и зарядов в живом организме имеются маленькие
«магнитики»; это молекулы различных веществ, прежде всего молекулы
воды. Известно, что магниты взаимодействуют. Именно поэтому
меняющееся магнитное поле вызывает переориентацию маленьких
«магнитиков» в организме, располагая их иначе, чем прежде.
Отклоняясь от обычного направления, они перестают нормально
выполнять свои функции, отчего начинает страдать весь организм. В
организме человека возникают дополнительно к существующим в нём
биотокам иные электрические токи, что ещё больше нарушает его
нормальную жизнедеятельность. Практически всё это обусловлено тем
обстоятельством, что живой организм является системой
электромагнитной. Это значит, что все функции живого организма
обеспечиваются благодаря процессам, которые являются
электромагнитными.
2)Влияние магнитных бурь на кальциевый обмен в организме. Все
учёные, которые длительно время занимались исследованиями этого
излучения, пришли к выводу, что оно оказывает влияние на живые
организмы потому, что изменяет скорость процессов в водной среде. Из
этого становится ясно, что человек подвержен влиянию излучений, так
как состоит примерно на 70% из воды. Опыты Д.Пиккарди показали, что
скорость реакций в водной среде действительно зависит от того, подает
ли на водную среду некое излучение или нет. Что же конкретно
происходит в организме (в водной среде) под действием этого
излучения?
Учёные установили, что вода имеет структуру, похожую на
кристаллическую. При этом молекулы связаны между собой
водородными связями. Эти связи слабее, нежели химические. Они так
же быстро разрушаются, как и возникают. Это может происходить под
действием различных, незначительных по силе внешних факторов, таких
как температура, излучение или присутствие различных ионов. Именно
на роль наличия ионов кальция в водном растворе обратили внимание
исследователи. Оказалось, что особенно важную роль имеют именно
ионы кальция. Они управляют молекулами воды и определённым
образом группируют их вокруг себя. Кальций с водой связан
водородными связями, но они очень неустойчивы.
Но живому организму и нужны такие высокочувствительные
датчики, которые позволяли улавливать маленькие изменения во
внешней среде с тем, чтобы строить работу организма, исходя из новых
условий во внешней среде. Специалисты считают, что такими
комплексами и служат кальциевые комплексы. Почему речи идёт
именно о кальции? Потому что он играет очень важную роль в развитии
и формировании живого организма. Соли кальция способствуют
свёртыванию крови, управляют нервно-мышечным возбуждением,
активируют отдельные ферменты, управляют проницаемостью
клеточных мембран. Во внутриклеточных структурах (митохондриях) на
каждый атом поглощённого кислорода накапливается до трёх ионов
кальция. Ионы кальция участвуют в процессах, которые влияют на
переход нервного импульса через нервные соединения между
окончаниями нервных клеток. Активного кальция в организме должно
быть строго определённое количество. От него зависит состояние
межклеточной жидкости. Если ионное равновесие нарушается,
комплексы кальция перестраиваются. Меняется проницаемость
мембран, от которой зависит обмен веществ между клеткой и
межклеточной средой, что обусловливает возбудимость клетки. Это
может приводить к изменению концентрации кальция в крови, которая
омывает сердце, а так же в самой мышце сердца, то есть это приведёт к
нарушению нормального функционирования сердца.
Электромагнитные свойства крови имеют существенное значение
для её движения; если бы кровь не обладала этими свойствами, то
нагрузка на сердце значительно бы возросла, и оно должно было бы
иметь большие размеры.
3) Способы защиты от магнитных бурь. А.Л.Чижевский считал,
что физик может помочь оградить человека от ряда вредных влияний
природной среды. По его мнению, в роли спасителя выступает металл.
Учёный предлагал помещать больных на период магнитных бурь в
экранированные металлом палаты. В реальных же условиях люди в
период магнитных бурь остаются незащищёнными. Поэтому большое
значение имеет заблаговременное прогнозирование магнитоактивных
дней: люди могут заранее принять лекарство.
Результаты произведённых исследований.
Серия мощных вспышек, произошедших на Солнце 1 апреля,
спровоцировали на Земле мощную магнитную бурю.
В течение дня, мы проводили опрос обучающихся и преподавателей о их
самочувствии в эти дни. А именно, как спали, болит ли голова, испытываете
ли вы боль в суставах.
Отмечены следующие жалобы:
28
марта
31
марта
1
апреля
2
апреля
Головная боль
1,4%
2,1%
10,4%
3,4%
Бессонница
2,8%
3,4%
15,3%
5,5%
Боли в
суставах
0,7%
4,9%
8,3%
2,8%
Согласно нашим данным в день магнитной бури возросло количество
обучающихся, жалующихся на плохое самочувствие. Число обучающихся,
у которых болела голова вечером 28 марта и утром 1 апреля увеличилось на 9
%, бессонницей-на 12,5%,болями в суставах –на 7,6%.
28
марта
31
марта
1
апреля
2
апреля
Головная боль
5,9%
5,9%
29%
11,8%
Бессонница
11,8%
5,9%
41%
17,6%
Боли в суставах
0%
5,9%
23,5%
11,8%
Повышенное давление
5,9%
11,8%
29%
17,6%
Влияние магнитной бури на преподавателей оказалось более заметным. Мы
думаем, это связано с возрастом, чем он старше, тем он более метеозависим.
При проведении исследований в школе мы заметили, что у сторонников
теории влияния магнитных бурь на человека есть и противники, которые
придерживаются идеи, что гравитационные возмущения, связанные с
изменением взаимного расположения Земли, Луны и планет солнечной
системы, не идут ни в какое сравнение с теми возмущениями, которым люди
подвергаются в обычной жизни.
Мы сделали вывод, учащиеся и учителя, не страдающие заболеваниями, не
заметили происходящее. А вот те, кто получил травму ранее, имеет
хронические заболевания, инвалидность, а так же преклонный возраст
чувствовали себя плохо.
Магнитная буря способна ударить по самым слабым местам. Хронические
заболевания способны обостриться, сердце сбивается с ритма, плохое
настроение сменяется затяжной депрессией. Реакция каждого человека
индивидуальна. У одного возникает слабость, другой страдает от головной
боли, снижения физической активности. Человек может стать
раздражительным и тревожным без видимой на то причины.
В группу риска попадают кардиобольные. Во время геомагнитных
ситуаций, увеличивается количество инсультов, инфарктов, приступов
стенокардии. Также в такие дни подвержены недугам люди, страдающие от
избыточного веса, расстройств вегетососудистой системы. Эхо магнитных
бурь может настигнуть человека не в день бури, а накануне, либо после неё.
Необходимо избегать как физических, так и эмоциональных нагрузок. Но
это не значит, что всё время человек должен проводить в постели.
Нужно помнить, что весной и осенью магнитные бури случаются намного
чаще, чем в другое время года.
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.
Рекомендации.
Молодой и здоровый организм легко приспосабливается и хорошо
переносит бури.
Взрослым желательно исключить:
Алкоголь
Физические нагрузки
Не есть жирного и сладкого
Но необходимо:
Людям с хроническими болезнями сердца держать под рукой
привычные лекарства.
восстановить приём противовоспалительных препаратов
(вольтарен, диклоберг, метиндол и т.д.)
Включить аспирин, если нет противопоказаний.
Компрессы из эвкалиптового масла, так же компрессы с мазями из
донника, хмеля и зверобоя. Мази легко приготовить в домашних
условиях. Для этого две столовые ложки свежесушённых и
истолчённых в порошок равных частей растений смешивают с 50 г
вазелина и тщательно растирают. Хранить мазь в прохладном,
тёмном месте.
Взрослые могут подстегнуть свои адаптивные механизмы
лекарственными растениями, влияющими на тканевой обмен. Сюда
относят:
Сок из свежих листьев алоэ. Принимают в свежем виде два раза
в день за 20 минут до еды
Настойка эвкалипта, по 15 капель три раза в день после еды
Чай из листьев земляники
Валерьянка, настойка пиона
Чёрная смородина, абрикос, персик, черника в свежем или
консервированном виде
Более детальные рекомендации, с учётом вашей индивидуальности,
должны быть согласованы с вашим лечащим врачом или специалистом.
Места, где нежелательно находиться во время магнитных бурь:
Самолёты. Есть данные, что в «бурные» дни чаще случаются
авиакатастрофы.
На севере (Архангельск, Петрозаводск, Мурманск, Сыктывкар).
Жители страдают от М.Б, гораздо больше всех остальных.
В метро. Электромагнитные поля сверхнизкой частоты бьют по нам
в сотни раз сильнее, чем большие геомагнитные ураганы.
Прогнозирование космических аномалий.
Кто же занимается прогнозированием различных аномалий в
космосе? Сегодня информацию о состоянии космической среды
поставляет в основном американский центр космического окружения.
Но государственные интересы России и престиж отечественной науки,
внесшей огромный вклад в знания о космосе, требуют создания
собственной надёжной системы регистрации и прогнозирования
космических событий, а также оповещения об опасных проявлениях
космической погоды. С целью создания такой системы специальная
комиссия Российской академии наук под руководством директора
Института солнечно – земной физики Сибирского отделения РАН,
академика Г.Жеребцова разработала концепцию отечественной
программы «Космическая погода.
Её реализация может быть осуществлена на безе ранее созданной
сети гелиофизических и геофизических обсерваторий (правда, в
последние годы часть из них закрыта и нуждается в восстановлении) и
физических научных институтов, связанных с разработкой космической
тематики.
Ясно, что для того, чтобы разобраться в явлениях космической
погоды и потом использовать эти знания в прогнозах, необходимо не
просто собирать данные, а осмысливать их, строить теоретические
модели, обобщать все сведения в целостную картину происходящего.
Для этого нужен комплекс наблюдательных, инженерных,
теоретических работ. Российские учёные имеют хорошие результаты в
области исследований солнечной активности, межпланетной среды,
магнитосферы, ионосферы и нейтральной атмосферы Земли. Они
создали и некоторые образцы уникальных приборов, например,
специалисты нижегородского Научно – исследовательского
радиофизического института, сделали оригинальный (в мире такого нет)
детектор – космический томограф, который с поверхности Земли
одновременно может вести наблюдения по множеству направлений.
Кроме того, в России есть станции, расположенные в уникальных
местах, как, например, полярная обсерватория Тикси, где наиболее ярко
наблюдаются явления космической непогоды: сюда попадают большие
потоки частиц, вызывающие возмущение атмосферы, и здесь легче
отслеживать процессы, происходящие в космосе. Поэтому у России есть
реальные шансы выйти на ведущее место в изучении этого вопроса.
Расписание магнитных бурь на апрель по дням и часам
9.04 — с 18.00 до 20.00
15.04 — с 13.00 до 17.00
17.04 — с 17.00 до 20.00
19.04 — с 18.00 до 20.00
20.04 — с 1.00 до 4.00
22.04 — с 17.00 до 20.00
25.04 — с 7.00 до 10.00
26.04 — с 18.00 до 21.00
Заключение:
Проводя данную исследовательскую работу, мы узнали много нового о
магнитном поле и магнитных бурях. Прочитав много теоретического
материала, узнали, как магнитная буря влияет на здоровье человека. Проведя
статистическую обработку результатов наших исследований, мы пришли к
выводу, что магнитная буря влияет на здоровье человека, в большей степени
на людей, которые имеют хронические заболевания, травмы, инвалидность, а
также чем старше, тем более метеозависим. Правда, какой – либо
пропорциональной зависимости мы не выявили.
Главное правило, которое мы вывели для себя и рекомендуем всем
для того, чтобы не реагировать на метеоусловия, необходимо постоянно
укреплять здоровье, заниматься физкультурой, правильно организовать
режим работы и отдыха, питание.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Зильберман Г.Е. Электричество и магнетизм. М., 1970 г
2. Воронцов – Вельяминов Б.А. Астрономия для 11 кл. сред. шк.-2003г.
3. Перышкин А.В. Физика 9 кл. 14-е изд.,стереотип.-М.:Дрофа, 2009г.
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: