Влияние магнитного поля на биологические объекты

Исследовательский проект

по теме :

«Влияние магнитного поля на биологические объекты»

Выполнила: ученица 11 класса Коняшкина Алина

Руководитель: учитель физики Иванкова Любовь Степановна

2014 год

Введение………………………………………………………….........3

1. 
   Магнитное поле Земли и человек…………………………………………………………4
   

1.2.Почему люди болеют?.............................................................5

1.3.Магнитные бури……………………………………………...6

2.Неблагоприятные источники магнитного поля в квартирах..8

2.1.Влияние мобильного телефона на человека………………..8

2.2.Бытовые электроприборы……………………………………9

2.3.Влияние ПК на здоровье человека…………………………10

2.4. Персональный компьютер…………………………………10

2.5.Состояние пользователя компьютера……………………...11

3.Применение магнитного поля………………………………..12

3.1.Магнитное поле в медицине………………………………..12

3.2.Влияние магнитного поля на всхожесть и рост семян растений…………………………………………………………..

Заключение……………………………………………………….15

Список используемой литературы……………………………...16

Приложения………………………………………………………17

Исследования:
Воздействие магнитного поля Земли на биологические объекты.

Воздействие электромагнитного излучения на здоровье человека.

• 
  Понять, как магнитное поле действует на
  

• 
  Научиться работать с информацией
  
• 
  Выявить свойства магнитных полей и проанализировать влияние на живые организмы
  

• 
  Изучить влияние магнитных полей на растительные и животные организмы
  
• 
  Исследовать степень влияния магнитного поля на здоровье человека.
  
• 
  Выявить положительные и отрицательные стороны магнитных полей
  
• 
  Предложить рекомендации по поиску эффективных путей решения проблемы воздействия электромагнитного излучения на здоровье человека.
  

Самое могущественное в этом мире то, что не может быть увидено, услышано и почувствовано.

Лао Цзы
Введение

C 60-х годов прошлого века началась научно-техническая революция. Именно в то время были изобретены первые компьютеры, радиотелефоны, была разработана и запущена первая спутниковая связь. Параллельно с этими нововведениями увеличилось количество обычных на то время источников магнитного излучения: радиолокационные станции; радиорелейные станции; телевизионные вышки. Примерно в это же время передовые промышленные страны начали интересоваться влиянием магнитного излучения на здоровье человека. Именно поэтому, проблема воздействия электромагнитных полей на организм человека актуальна на сегодняшний день. Одной из ключевых проблем электромагнитной экологии является объяснение механизма влияния слабых магнитных полей на биологические объекты. На протяжении миллиардов лет естественное магнитное поле земли постоянно воздействовало на состояние экосистем. В ходе эволюционного развития окружающая среда и живые организмы адаптировалась к естественному фону. Некоторые отклонения наблюдаются лишь в периоды солнечной активности, когда под влиянием мощного корпускулярного потока магнитное поле земли испытывает кратковременные резкие изменения своих основных характеристик.

Это явление, получившее название магнитных бурь, неблагоприятно отражается на состоянии всех экосистем, включая и организм человека. В этот период отмечается ухудшение состояние больных, страдающих сердечно-сосудистыми, нервно-соматическими и другими заболеваниями. Влияет магнитное поле и на животных, в особенности на птиц и насекомых.

1. 
   Магнитное поле Земли и человек.
   

Еще в Древнем Риме заметили, что магнит положительно влияет на самочувствие человека. А Гален, Авиценна, Парацельс использовали его как лекарство, хотя научно обоснованной теории биологического воздействия магнита они не имели. Лишь в конце XVIII века исследователи установили, что использование магнита облегчает течение некоторых нервных заболеваний - он возобновляет потерянную чувствительность. Начиная с середины прошлого века, появились научные работы, которые объясняли механизмы влияния магнитного поля на живую клетку. Было доказано - под его действием изменяется проницаемость клеточной мембраны. При этом улучшается обмен веществ во внутриклеточной и межтканевой жидкости. Подбирая параметры магнитного поля, стало возможным управлять режимом работы мембраны, а, следовательно, и влиять на клетку в целом.¹ Внешнее магнитное поле влияет на движение разных ионов в живом организме, изменяет их концентрацию, биохимическую активность, увеличивает активность кислорода, кальция и других веществ, и за счет этого улучшаются обменные процессы. Кроме этого, магнитное поле влияет на мышечную ткань. В ней выделяются тканевые опиаты, которые, всасываясь в кровь, действуют на размещенный в головном мозге центр боли и болевые ощущения снижаются. Под воздействием постоянного магнитного поля нервная ткань выделяет нейроплазму, которая "окутывает" нервные окончания, и боль, например, в результате воспаления суставов, также слабеет. Кроме этого, кровеносные сосуды, расположенные в зоне действия магнитного поля, расширяются, за счет чего нормализуется кровоснабжение тканей, а, следовательно, и снабжение их кислородом.

Кроме того, что магнитное полезно, в избытке оно может оказывать вредное воздействие на биологические объекты. Возникает вопрос, почему же люди болеют? Потому, что снижается активность иммунной системы, нарушаются метаболические процессы в организме и сокращается продолжительность жизни. Почему магнитное поле влияет в первую очередь на сердце человека? Ученые Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Российской АН, которые уже свыше полувека исследуют влияние магнитных полей на здоровье человека, объясняют: очевидно, магнитные поля в ультранизком диапазоне частот отвечают основным физиологичным ритмам - сердечному, мозговому, частоте дыхания. Здоровый человек может не чувствовать изменений, но на уровне подсознания физиологичные механизмы реагируют на эти влияния функциональными изменениями нервной и сердечно-сосудистой систем. У больного человека адаптивные механизмы ослабляются, и из-за этого организм теряет способность быстро перестраиваться под выходки погоды. Для таких людей период активного Солнца опасен - прежде всего, обостряются все хронические болезни². Изучив и просмотрев всю литературу, кинофильмы, видеофильмы про «Магнитное поле Земли», мы решили провести свои наблюдения . В период с 24.12.2013 по 14.02.2014 наблюдали за изменениями атмосферного давления, а также за учебой учащихся 8-9 классов по предметам: Алгебра, Русский язык, Физика и Физическая культура. Построили графики изменения атмосферного давления и качества обученности. В итоге мы пришли к выводу, что изменение давления влияет на учебу учащихся. На основании моих наблюдений можно сделать следующие выводы:

В течении декабря атмосферное давление было неустойчивое. В результате магнитное поле изменялось и активность учащихся на уроках снизилась , была ниже, чем в ноябре, это видно на графике.С 11 января по 29 января геомагнитное поле Земли было неустойчивое и активность учащихся на уроках русского языка, алгебры и физике была снижена, а на уроках физкультуры напротив – повысилась.

За эти же периоды активность учащихся на вышеперечисленных уроках была снижена ещё больше.

В эти же периоды активность учащихся менялась скачкообразно, но на уроках физкультуры она была гораздо выше. 

3. 
   Магнитные бури.
   

Земная магнитосфера защищает нашу планету от солнечного ветра – потока заряженных частиц. Магнитные бури – это возмущение магнитного поля Земли, изменение местоположения ее магнитных полюсов.

Они воздействуют на биосферу Земли:

• 
  на человека
  
• 
  на растения и животных
  
• 
  на вирусы и бактерии
  
• 
  увеличивается число аварий на автомагистралях,
  
• 
  выходят из строя трансформаторы и генераторы,
  
• 
  нарушается радиосвязь, безопасность компьютерных систем,
  
• 
  нарушается график движения поездов,
  
• 
  происходят аварии на нефте- и газопроводах
  

• 
  холодильники с системой “без инея”
  
• 
  некоторые типы “теплых полов”
  
• 
  нагреватели
  
• 
  телевизоры
  
• 
  некоторые системы сигнализации
  
• 
  различного рода зарядные устройства
  
• 
  выпрямители и преобразователи тока
  
• 
  сотовые телефоны
  
• 
  компьютеры
  
• 
  СВЧ-печи
  

При работе мобильного телефона электромагнитное излучение воспринимается не только приемником базовой станции, но и телом пользователя, и в первую очередь его головой. Эксперимент российских ученых показал, что мозг человека не только ощущает излучение сотового телефона, но и различает стандарты сотовой связи. ⁵

Самые опасные поля -это поля СВЧ-диапазона. Сантиметровые и миллиметровые волны действуют на кожу. А дециметровые, проникая на глубину 10-15 см, уже напрямую бьют по внутренним органам. К сожалению, вредное воздействие ЭМИ связано не только с источниками широкомасштабного излучения. Известно, что магнитное поле возникает вокруг любого предмета, работающего на электрическом поле.⁶ А это практически любой прибор, сопровождающий нас в быту (даже электрические часы). Напряженности магнитных полей от бытовых электроприборов показали, что их кратковременное воздействие может оказаться даже более сильным, чем долговременное пребывание человека рядом с линией электропередач. Если отечественные нормы допустимых значений напряженности магнитного поля для населения от воздействия ЛЭП составляют 1000 МГц, то бытовые электроприборы существенно превосходят эту величину”,

Эти данные объясняют тот факт, что отдельные мужчины отказываются пользоваться электрическими бритвами, ссылаясь на головные боли. Подобные жалобы можно услышать и от женщин, регулярно использующих фен для укладки волос. Приложение 7

• 
  функциональные нарушения центральной нервной системы
  
• 
  болезни опорно-двигательного аппарата
  
• 
  приводит к аномальным исходам беременности
  

• 
  развитие миопии (близорукость)
  
• 
  развитие катаракты
  

• 
  развивается мышечная слабость
  
• 
  изменения формы позвоночника
  

• 
  агрессивность
  
• 
  депрессия
  
• 
  раздражительность
  

Чаще всего используют компьютер учащиеся 9 х классов ,но не для подготовки к урокам, а для развлечений. Обучающиеся 7-8 классов стараются в равной степени использовать ПК и для подготовки к урокам и для развлечений. После работы на компьютере чаще они жалуются на боли в глазах. Мы провели опрос учащихся, результаты показывает диаграмма.

Персональные компьютеры стали частью жизни многих людей. Некоторые используют их только на работе или дома, а некоторые проводят большую часть своего времени за компьютером. Влияние компьютеров однозначно сказывается на здоровье человека, влияя как на общее состояние, так и на зрение и другие органы. Но, это влияние складывается из множества разнообразных факторов, таких как эргономика устройств персонального компьютера и рабочего места пользователя, освещенность и зашумленность помещения, электромагнитное поле, создаваемое компьютером Последствия регулярной работы с компьютером без применения защитных средств:

• 
  заболевания органов зрения (60% пользователей);
  
• 
  болезни сердечно-сосудистой системы (60%);
  
• 
  заболевания желудочно-кишечного тракта (40%);
  
• 
  кожные заболевания (10%);
  
• 
  различные опухоли.
  

Исследования функционального состояния пользователя компьютера, проведенные в 1996 году в Центром электромагнитной безопасности, показали, что даже при кратковременной работе (45 минут) в организме пользователя под влиянием электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения гормонального состояния и специфические изменения биотоков мозга.

Особенно ярко и устойчиво эти эффекты проявляются у женщин. Замечено, что у групп лиц (в данном случае это составило 20%) отрицательная реакция функционального состояния организма не проявляется при работе с ПК менее 1 часа.

При вынужденной рабочей позе, при статической мышечной нагрузке мышц ног, плеч, шеи и рук длительно пребывают в состоянии сокращения. Поскольку мышцы не расслабляются, в них ухудшается кровоснабжение; нарушается обмен веществ, накапливаются биопродукты распада и, в частности, молочная кислота. Пользователи дисплеев часто находятся в состоянии стресса .⁷

Применяются в медицинской практике и разные лечебные приборы, в которых используют магнитные поля. Например, магнитолазерный инфракрасный терапевтический аппарат используется для лечения заболеваний суставов, позвоночника, гипертонической болезни, трофических язв, патологии органов дыхания и пищеварения, тромбофлебита, пародонтоза, стоматита, простудных заболеваний и тому подобное. Магнитную физиотерапию в комбинации с другими методами сегодня широко используют в практике лечебной и профилактической медицины. Приложение 9

Известно, что под воздействием электрического и магнитного полей у семян с.-х. растений увеличивается всхожесть, скорость прорастания, а впоследствии - и урожайность произрастаемых растений.Такая активизация семенного материала связана с увеличением влагопоглощающей способности семян.Рассмотрены возможные причины увеличения влагопоглощательной способности и изложена суть поляризационно-диффузной теории. Мы проводили эсперимент с семянами овса, взяли некоторое количество семян овса ,разделили на две части,одна часть семян была в качастве контрольного посева,а вторую часть держали 6 часов в магнитном поле постоянных магнитов. Всходы овса появлялись на четвёртый день, причем лучше они взошли в лотке, где были обработаны магнитным полем. Всходы семян овса обработанных в магнитном поле поле имели 60% всхожести, в контрольной группы взошли на 23%, хотя я брала одинаковое количество семян. В последующие дни количество всхожих увеличилось. Наблюдали в течение 10 дней. На диаграмме это видно. Приложение10

На фотографиях видна высота всходов на четвёртый день, высота всходов овса составляла 2,8см в магнитном поле и 1,6 см в контрольной группе. Максимальное приращение через день оказалось у семян, которые были обработаны в магнитном поле .

Так было установлено позитивное влияние магнитного поля на скорость прорастания и всхожесть семян. Поэтому даже небольшое внешнее магнитное поле оказывает неплохое воздействие на прорастание семян.⁸ Поэтому необходимо следить за наличием данных полей, так как растения к ним очень чувствительны.  Проведенное исследование позволяет вынести некоторые практические рекомендации.Магнитное поле может быть использовано в практике сельского, фермерского и приусадебного хозяйств для увеличения скорости и степени прорастания семян культурных растений. Сами хотим этот проект реализовать летом, проверив на семенах моркови. Хотим проверить как на всхожесть семян влияет расположение их в магнитном поле, созданным магнитом, по отношению к линиям магнитной индукции. А также проверить как влияет магнитное поле Земли на всхожесть и рост семян огурцов, если их расположить вдоль линий магнитной индукции и перпендикулярно.

При работе над проектом выяснилось что магнитное поле очень сильно влияет на здоровье человека;

Проведено исследование по данной проблеме;

Выявлены последствия воздействия магнитного поля;

Разработаны рекомендации по поиску эффективных путей решения проблемы воздействия магнитного поля на здоровье человека. Магнитное поле влияет, в основном магнитными бурями, на человека. Они оказывают избыточное давление на атмосферу Земли, под действием солнечного ветра, в результате вспышек на Солнце и сопровождающих их выбросов потоков заряженных частиц.  Мы не в силах предотвратить и уменьшить вредное влияние магнитных бурь на собственный организм. Наша задача вести здоровый образ жизни, так как больной человек воспринимает отрицательное влияние магнитного поля тяжелее, чем здоровый. Мы должны к этому стремиться.

Список используемых материалов:

1. Асаров, Х.К. Практикум по агрохимии.- М: Просвещение, 1971-190с.

2. Гильберт У. О магните, магнитных телах и большом магните Земля. – М.: 6. Изд-во АН СССР: 1956. – 256 с

3.Зинковская М. Курсовая работа «Влияние электромагнитных полей на живые организмы» - Днепропетровск: ДНУ – 2001 – 19стр .

4. Пинский А. А., Разумовский В. Г. Физика и астрономия 8 класс М.: Просвещение, 2003

5.Ромашев Д.К Реферат «Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека» - СПб: СПГТУ – 2001 – 21стр .

6.Пинский А. А., Разумовский В. Г. Физика и астрономия 8 класс М.: Просвещение, 2003

7. Энциклопедия для детей. Аванта плюс. Физика, т. 16 ч. 2. –М.: Аванта, 2000

8. Интернет источники:

https://primeinfo. net. ru/category/institut-cheloveka? skip=7

https://primeinfo. net. ru/news1882.html

https://www. vitaminov. net/rus-biological_rhythm-nature_rhythm-0- 11810.html

https://kopilka-erudita. ru/magnitnye-polya-%e2%80%93-vidimyj-orientir-dlya-ptic

https://www.pole.com.ru/: Центр электромагнитной безопасности.

Приложение 1.

23%- очень часто,

28% -часто,19%-редко,9%- 1-2 раза в день




Приложение 8

Таблица 1 Уровень напряженности магнитного поля на различных расстояниях от прибора до человека, мГц

• 
  не пользуйтесь сотовым телефоном без необходимости;
  
• 
  разговаривайте непрерывно не боле 3 – 4 минут;
  
• 
  не допускайте, чтобы МРТ пользовались маленькие дети;
  
• 
  при покупке выбирайте сотовый телефон с меньшей максимальной мощностью излучения;
  
• 
  в автомобиле используйте МРТ совместно с системой громкоговорящей связи «hands-free»
  

• 
  - При приобретении бытовой техники необходимо обращать внимание на отметку о соответствии прибора требованиям «Межгосударственных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях»;
  
• 
  - использование приборов с меньшей мощностью; место отдыха необходимо удалять от бытовых приборов, излучающих достаточно большой уровень магнитного поля, таких как холодильники «no frost», некоторые типы полов с электрическим подогревом, телевизоры, нагреватели, блоки питания и зарядные устройства;
  
• 
  - размещение электрических приборов на некотором расстоянии друг от друга и удаление их от места отдыха.
  

.