Влияние гелиофизических факторов на биосистемы
Лекция 4.
Гелиофизические факторы и их влияние на организм человека.
Гелиофизические факторы – различные виды космической радиации (рентгеновское, коротковолновое излучение и др.), возникающее вследствие физических процессов на Солнце, которые оказывают влияние на магнитосферу, верхние слои атмосферы и биосферы земли; Это часть единого физического процесса, который начинается на Солнце и заканчивается на Земле
Совокупность упорядоченных явлений, происходящих на Солнце и вызывающие различные виды излучений, называется «солнечная активность»( СА). Воздействие магнитного поля на человека тесно связано с солнечной активностью.
Солнце имеет слоистое строение . В каждом из слоев происходят свои физические процессы, приводящие к испусканию в межпланетное пространство электромагнитного излучения, потока заряженных частиц, которые участвуют в формировании первичного космического излучения; а также ультрафиолетового и видимого излучение. Данные процессы формируют мощные магнитные поля.
Реакция человека на действие геомагнитных факторов.
Среди людей наиболее часто встречается средний уровень магниточувствительности (70%), низкий(14%) и высокий уровни (16%). Даже среди 16% практически здоровых людей наблюдается кратковременная перестройка вегетативно - гуморальной и сердечно-сосудистой систем при изменении геомагнитного поля.
Жизнедеятельность любого организма сопровождается протеканием внутри его слабых электрических токов. Живой организм представляет собой систему с характерным комплексом биоритмов различной частоты.
Магнитное поле человеческого организма состоит из:
1. Собственного магнитного поля, возбуждённого биотоками отдельных органов (сердце, мозг и т.д.); 2. Наведённого магнитного поля, возбуждённого движением крови, которая является электролитом, проводящим ток.
Резкие изменения геомагнитного поля (ГМП) ведут к развитию дисбаланса в больных органах и системах, которые вначале обратимы. В критических случаях наблюдаются сосудистые катастрофы (инфаркт, инсульт, вплоть до летального исхода). Магнитные бури в сочетании с понижением атмосферного давления ведут к преобладанию инфарктов миокарда. Магнитные бури в сочетании с повышенным атмосферным давлением приводят к увеличению числа инсультов.
Влияние гелиофизических факторов на биосистемы
Влияние на физико-химические системы:
• Изменение скорости реакций ферментов;
• Изменение структуры воды с образованием свободных радикалов ОН и О2.
Влияние на бактерии и низшие растения:
• Изменяется вирулентность патогенных бактерий.
• Изменяется скорость роста различных бактерий и низших растений.
• Изменяется структура мембран различных бактерий и низших растений.
• Изменяется скорость размножения.
Изменение функционального состояния различных систем человека:
Центральная нервная система
• Во время магнитных бурь повышается количество дорожно-транспортых происшествий и других несчастных случаев. Это связано с резким ухудшением кратковременной памяти, объёма и интенсивности внимания. Эти изменения особенно выражены в пожилом возрасте.
• Во время магнитных бурь уменьшается продолжительность сна (снижается синтез мелатонина в эпифизе);
• Солнечная активность влияет на творческую активность – максимум открытий и шедевров искусства были сделаны и созданы в период, близкий к максимальной активности.
Вегетативная нервная система
• У здоровых наблюдается кратковременная перестройка вегетативной регуляции при геомагнитных возмущениях, у больных возможен дисбаланс и дисфункции.
• Изменяются показатели суточной адаптации;
• Изменение терморегуляции (например, при увеличении СА наблюдается изменение теплоощущения на -1 градус).
Эндокринная система.
• Во время геомагнитных возмущений наблюдается кратковременная перестройка нейро-гуморальной регуляции.
• С усилением СА увеличивается экскреция адреналина .
• При геомагнитных бурях снижается синтез мелатонина.
Система крови.
• При росте СА происходит частичная активация свёртывающей системы что увеличивает вязкость крови. Изменения в системе гемостаза тем более выражены, чем сильнее магнитная буря.
• Повышение СА ведёт к снижению количества лейкоцитов.
• Умеренные возмущения геомагнитного поля повышают содержание эритроцитов и гемоглобина.
При магнитных бурях количество эритроцитов значительно падает.
Сердечно-сосудистая система.
• Увеличение солнечной активности сопровождается увеличением частоты сердечных сокращений.
• Увеличение артериального давления;
Морфогенез.
• Чем выше солнечная активность в период беременности – тем меньше рост и масса младенца при рождении;
• Чем выше солнечная активность в год рождения – тем выше артериальное давление у школьников.
• Существуют исследования, свидетельствующие, что риск возникновения психических заболеваний, развитие шизофрении зависит гелиогеофизической обстановкой в период внутриутробного развития организма. Предполагается, что риск возникновения психических заболеваний может быть прямо или косвенно связан не только с наследственной отягощенностью и патологией беременности, но и со снижением геомагнитной активности в период закладки структур центральной нервной системы.