Погода в Санкт-Петербурге | Pogoda78.ru

Космические лучи и их влияние на биосферу

Космические лучи и их влияние на биосферу

Космические лучи практически не воздействуют на здоровье людей, но являются индикатором воздействия космической погоды (корональных выбросов плазмы и межпланетных ударных волн) на здоровье людей (через процессы в магнитосфере Земли). В дальнейшем мы опираемся на исследования, выполненные Дорманом Л. И. [2.4].

Космические лучи (КЛ) - непрерывный, почти изотропный поток высокоэнергичных протонов (почти 90%), а-частиц (около 9%) и более тяжёлых ядер, а также электронов, позитронов и у-лучей (всего около 1%) с энергией от

10 21 эВ - один из важнейших факторов космической погоды, определяющий радиационную опасность для биосферы (и, в частности, для человека), а также для электроники на космических аппаратах в магнитосфере Земли и в межпланетном пространстве, и на самолётах, а иногда даже на земной поверхности. С другой стороны, КЛ могут использоваться как инструмент для предсказания опасных эффектов космической погоды и тем самым уменьшить риск негативного воздействия космической погоды на здоровье человека и работу высоких технологий.

Влияния КЛ и других факторов космической погоды на биосферу можно рассматривать в трёх аспектах. В первом аспекте КЛ и другие факторы космической погоды (космическая пыль, влияющая на образование планетарного облачного покрова; движение Солнечной системы вокруг центра Галактики и её столкновение с молекулярнопылевыми облаками; локальные вспышки Сверхновых и т. п.) влияют на глобальное изменение земного климата и через это - на эволюцию биосферы.

Во втором аспекте следует учитывать длительные ряды ежедневных показателей инфарктов миокарда, инсультов, а также автомобильных инцидентов с тяжёлым исходом в спокойное время и в периоды сильных форбуш-понижений интенсивности КЛ. Обнаружено существенное возрастание ежедневного числа инфарктов миокарда, инсультов, а также автомобильных катастроф в периоды мощных магнитных бурь, сопровождаемых сильными форбуш-понижениями интенсивности КЛ. В данном случае КЛ практически не воздействуют на здоровье людей, но являются индикатором воздействия космической погоды (корональных выбросов плазмы и межпланетных ударных волн) на магнитосферу Земли и через это воздействие - на здоровье людей. Непрерывные наблюдения космических лучей могут быть использованы для предсказания ситуаций космической погоды, опасных для здоровья людей, и тем самым резко снизить риск получения инфарктов миокарда, инсультов, а также автомобильных инцидентов с тяжёлым исходом.

В третьем аспекте следует рассматривать прямое воздействие КЛ на биосферу (так называемые радиационные эффекты). Дело в том, что под огромной толщей атмосферы (около 1000 г/см 2 ) поток космических лучей уменьшается почти в 100 раз. Тем не менее, поток мюонов и релятивистских электронов у земной поверхности составляет около миллиона на м 2 /ч, причём каждая космическая частица в теле человека создаёт около 50000 ионов и разрушений молекул на сантиметре пути. Кроме того, в результате каскадных процессов в атмосфере и внутри биологического объекта возникает поток нейтронов, свободно проникающих во внутренние части объектов биосферы и вызывающих различные ядерные реакции. Всё это приводит не только к сильному радиационному воздействию на биосферу, но и к ускорению мутации генов и к соответствующему ускорению эволюции биосферы. Следует подчеркнуть, что за многие миллионы лет биосфера на земной поверхности практически адаптировалась к этим потокам космических лучей. Более того, космические лучи с увеличением частоты мутаций генов могли сыграть решающую роль в существенном ускорении эволюции биосферы и довольно быстром появлении человека. Однако, когда потоки космических лучей возрастают в несколько раз (как во время очень мощных солнечных вспышек или при полётах на современных самолётах на высоте около 10 км) захват Земли межпланетными ударными волнами и мощными выбросами корональной плазмы вызывает пертурбации в земной магнитосфере и приводит к изменениям МП D_st -вариации во время магнитных бурь.

Особенно большие магнитные бури сопровождаются, как правило, форбуш-понижениями интенсивности галактических КЛ. В результате двадцатилетних исследований возможного воздействия сильных магнитных бурь, сопровождающихся форбуш-понижениями КЛ, на здоровье людей было установлено, что ежедневное количество инфарктов миокарда, инсультов и автомобильных катастроф с тяжёлым исходом возрастает на 13±1,4 %, 7±1,6 % и 17±3 %, соответственно. Возможно, это обусловлено тем, что сопровождаемые форбуш- понижениями интенсивности КЛ магнитные бури характеризуются возрастанием амплитуды колебаний МП, в том числе, в окрестности частоты

1 Гц, близкой к собственной частоте колебаний сердца.

В результате возникает резонансное усиление воздействия индуцированных во время магнитной бури токов с собственными токами в теле человека. Для достаточно здоровых, молодых людей это, по- видимому, не критично, а для ослабленного какой-либо болезнью или очень пожилого человека это воздействие с большей вероятностью может приводить к инфарктам миокарда и инсультам.

Прямое воздействие КЛ на биосферу. Резкое усиление влияния космической радиации на больших высотах и в космосе на людей и технологические процессы было отмечено. На земной же поверхности биосфера за многие миллионы лет фактически адаптировалась к потокам галактических КЛ. Весьма опасными являются также огромные потоки солнечных КЛ в периоды мощных хромосферно-корональных вспышек, которые опасны для людей не только на больших высотах (например, для пассажиров и экипажей на самолётах регулярных линий на высоте около 10 км) и для космонавтов, но и, правда, в довольно редких случаях, для людей на высотах гор и даже на уровне моря. Особенно опасны эти потоки для спутников в магнитосфере Земли. На современном этапе бурной научно-технической революции в нашей цивилизации спутники играют огромную роль, как в научных исследованиях, так и в повседневной жизни, для систем коммуникаций, телевидения, Интернета, навигационных систем обслуживания туристов, автомобилей, кораблей, самолётов. С другой стороны, спутники движутся в магнитосфере на различных высотах - от нескольких сотен до многих тысяч км над уровнем моря - с плоскостями орбиты, имеющими различный наклон к экваториальной плоскости. Спутники подвергаются усиленному во много раз облучению энергичными частицами из радиационных поясов, а также потоками солнечных и галактических космических лучей, что приводит к аномалиям в их работе вплоть до полной потери некоторых из них.

Космическая погода и человек

Исследование воздействия солнечных факторов на технические системы и земную биосферу. Влияние космической погоды на биологические объекты и человеческую популяцию. Зависимость самочувствия от геомагнитных бурь. Причины возникновения эпидемий и пандемий.

Соглашение об использовании материалов сайта

Просим использовать работы, опубликованные на сайте, исключительно в личных целях. Публикация материалов на других сайтах запрещена.
Данная работа (и все другие) доступна для скачивания совершенно бесплатно. Мысленно можете поблагодарить ее автора и коллектив сайта.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Воздействие солнечной активности на процессы, происходящие на нашей планете. Влияние космической радиации на жизнь на Земле. Ионосфера как самая плотная плазменная оболочка Земли. Влияние ионосферы на состояние радиоэфира. Связь эпидемий с космосом.

реферат [301,1 K], добавлен 19.05.2011

Результаты работ в области космической технологии, выполненных советскими учёными. Космическое информационное обеспечение в биосферных исследованиях. Космические технологии на борьбу с вирусом птичьего гриппа. Космическая программа России и Белоруссии.

реферат [25,8 K], добавлен 25.12.2009

Солнце как источник жизни на Земле, история его развития, состав и состояние атмосферы. Природа солнечных и лунных затмений, их влияние на магнитное поле Земли. Характеристика магнитных бурь и геомагнитной пульсации. Влияние природных ритмов на человека.

курсовая работа [65,1 K], добавлен 04.06.2009

Основные понятия, необходимые для успешного изучения космической геодезии. Описание систем координат, наиболее часто используемых в астрономии для описания положения светил на небе. Общие сведения о задачах космической геодезии как науки, их решение.

контрольная работа [1,2 M], добавлен 11.01.2010

Изучение жизненного пути и научной деятельности С.П. Королева - выдающегося конструктора и ученого, работавшего в области ракетной и ракетно-космической техники. Открытия ученого, обеспечившие стратегический паритет России в ракетно-космической отрасли.

реферат [57,5 K], добавлен 30.03.2011

Пищеварительные процессы на космической орбите, их отличия от земных. Отсутствие разделения на день и ночь, нарушение циркадных ритмов. Условия микрогравитации - испытание для нервной системы. Нарушения иммунной системы. Возможность зачатия в космосе.

презентация [793,0 K], добавлен 08.12.2016

Общая характеристика и особенности структуры Солнца, его значение в солнечной системе. Атмосфера Солнца, причины появления и характер пятен на его поверхности. Условия возникновения солнечных затмений. Циклы солнечной активности и их влияние на Землю.

Некоторые аспекты влияния космической погоды на биосферу: корпускулярное излучение Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Н.В. Плотникова, Е.Ю. Фролова, В.Б. Лапшин, Н.В. Карасева, А.В. Сыроешкин

Поскольку слабые потоки вторичного корпускулярного излучения галактического и земного происхождения обладают биоэффективностью, было исследовано изменение фонового потока тепловых нейтронов в студенческих аудиториях. Измерения проводились при помощи мобильного детектора, чувствительностью к нейтронам тепловых энергий (0,02—0,5 эВ) около 180 имп.·см2/н. каждые 3 минуты. Счет (в течение 10 минут) фоновых нейтронов на двух детекторах, расположенных рядом, различается не более, чем на 10% при доверительной вероятности 0,99 (n = 500). Обнаружена зависимость величины потока тепловых нейтронов от наличия в аудитории студентов. Величина измеренного потока тепловых нейтронов возрастает в 2 раза по сравнению с фоновой и составляет 14 н/(с· м2)2. Эти данные хорошо соотносятся с ранее полученными зависимостями плотности потока тепловых нейтронов от растительной биомассы на суше и в океане, что указывает на общую распространенность этого явления.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Н.В. Плотникова, Е.Ю. Фролова, В.Б. Лапшин, Н.В. Карасева, А.В. Сыроешкин

ASPECTS OF INFLUENS OF THE COSMIC WETHER ON THE BIOSPHERE: CORPUSCULAR RADIATION

Since low streams of the second corpuscular radiation from galactic beams and Earth’scrust have bioeffectivness, it have been investigate change of the background thermal neutron’s streams in the students classrooms. Measurements has been lead by mobile neutron’s detector, which was detecting of the neutrons of thermal energy (0,02—0,5 eV) with sensibility 180 imp·cm2 per neutr., data from which were remove on a computer. Cownt (during 10mvinits) of the background thermal neutrons on the two detectors, different by less then 10% (p = 0,99). The dependence density of the thermal neutron flux has been founded from state of students in the classroom. The value of thermal neutrons flux increase to 14 n per sec per m2. This data are in a good agreement with to previvaisty obtained once of dependence density of the thermal neutron flux from biomass sea and terrestrial.

Текст научной работы на тему «Некоторые аспекты влияния космической погоды на биосферу: корпускулярное излучение»

Плотникова Н.В. и др. Некоторые аспекты влияния космической погоды на биосферу.

THE CONDITION OF MENSTRUAL FUNCTIONS AT GIRLS-WRESTLERS OF THE DIFFERENT SOMATOTYPES

Department of Anatomy, Physiology, and Hygiene of human SSU Medico-biology-chemical faculty

Pushkina str., 1, building 2, Stavropol, Russia, 355009

Attempt to study influence of physical activities, to menstrual function of girls-wrestlers of different somatotypes was undertaken. The original dependence of becoming and features of course of sportswomen's menstrual cycle on type of constitution was detected. The increase in terms of becoming menstrual cycle at sportswomen of the asthenic and toracal type was revealed. Reduction menstrual phase at sportswomen of the asthenic type was revealed.

Keywords: menstrual cycle, menarche age, sportswomen, somatotype.

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ВЛИЯНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ НА БИОСФЕРУ: КОРПУСКУЛЯРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Н.В. Плотникова, Е.Ю. Фролова, В.Б. Лапшин

Лаборатория прикладной гидрохимии и аналитической химии Государственный океанографический институт Росгидромета Кропоткинский пер., 6, Москва, Россия, 119034

Н.В. Карасева, А.В. Сыроешкин

Кафедра общей биологии и генетики Медицинский факультет Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 8, Москва, Россия, 117198

Поскольку слабые потоки вторичного корпускулярного излучения галактического и земного происхождения обладают биоэффективностью, было исследовано изменение фонового потока тепловых нейтронов в студенческих аудиториях.

Измерения проводились при помощи мобильного детектора, чувствительностью к нейтронам тепловых энергий (0,02—0,5 эВ) около 180 имп.-см2/н. каждые 3 минуты. Счет (в течение 10 минут) фоновых нейтронов на двух детекторах, расположенных рядом, различается не более, чем на 10% при доверительной вероятности 0,99 (п = 500).

Обнаружена зависимость величины потока тепловых нейтронов от наличия в аудитории студентов. Величина измеренного потока тепловых нейтронов возрастает в 2 раза по сравнению с фоновой и составляет 14 н/(с • м2)2. Эти данные хорошо соотносятся с ранее полученными зависимостями плотности потока тепловых нейтронов от растительной биомассы на суше и в океане, что указывает на общую распространенность этого явления.

Связи между космической погодой и биосферой посвящено множество исследований в области медицины, курортологии, физиологии растений [1, 2, 3, 4]. В настоящее время не вызывает сомнений взаимовоздействие солнечной и галактической активности и биосферы [5—9]. Однако в связи со сложной природой солнечной активности, с одной стороны, и трудностями оценки влияния на гетерогенные биологические системы, с другой, влияние вариаций солнечного и галактического излучения на биосферу и отдельные биосистемы исчерпывающим образом не изучено. После исследований В.И. Вернадского [13] и А.Л. Чижевского [1, 14] климатологи стали рассматривать гелиофизические воздействия как биологически активные [10—14].

Исследовались вторичные корпускулярные потоки — потоки тепловых нейтронов, обусловленные как вторичным излучением от взаимодействия солнечных и галактических лучей с земной атмосферой и магнитосферой, так и потоками от земной коры [15]. У поверхности Земли более 70% нейтронов имеют энергию 0,45 эВ [16].

Биологическое воздействие ультраслабых потоков тепловых нейтронов показано на самых различных организмах [17, 21, 22], причем этому виду корпускулярного излучения может быть придана роль одного из основных посредников при реакции живых организмов на астрогеофизические события.

Наши исследования подтвердили существенное влияние слабых корпускулярных потоков на живые системы [17], в частности растительные биоценозы [18]. Многолетний мониторинг в различных районах Земного шара [18, 19] показал существование специфического временного хода плотности потока тепловых нейтронов для биоценоза, биогеоценоза, ландшафта, климатического пояса. Полученные данные позволили построить зависимость плотности потока тепловых нейтронов от биомассы на суше и над океанической и морской поверхностью. Зависимость плотности потока тепловых нейтронов от величины биомассы представляет собой монотонно возрастающую функцию, близкую к экспоненциальной.

Человек, как и любой другой живой организм, в процессе эволюции вынужден был приспосабливаться ко всему многообразию внешних факторов [20]. При этом на него постоянно воздействует корпускулярный поток тепловых нейтронов.

Методика исследования. Мониторинг тепловых нейтронов производили путем помещения детектора в аудитории во время лекции.

Для мониторинга плотности потока тепловых нейтронов мы использовали мобильный детектор, состоящий из 6 газоразрядных счетчиков, регистрирующий 80% нейтронов тепловых энергий. Наполнение — 97% 3Не + 3% Аг, 405 кПа, ра-

Плотникова Н.В. и др. Некоторые аспекты влияния космической погоды на биосферу.

ботающих в пропорциональном режиме, данные от которых выводились через АЦП на компьютер. Чувствительность детектора к нейтронам тепловых энергий (0,02—0,5 эВ) около 180 имп.-см2/н. Счет (в течение 10 минут) фоновых нейтронов на двух детекторах, расположенных рядом, различается не более чем на 10%, при доверительной вероятности 0,99 (n = 500). Счет нейтронов проводили каждые 3 минуты.

Поток тепловых нейтронов измеряли во время лекций, когда плотность биомассы составляла 35 кг/м . В качестве контроля принимали фоновую плотность потока тепловых нейтронов в пустой аудитории.

Результаты и их обсуждение. Мы измеряли фоновую плотность потока тепловых нейтронов в аудитории во время лекции и оказалось, что величина плотности потока тепловых нейтронов пропорциональна количеству студентов, т.е. при нахождении в аудитории студентов, когда плотность составляла 35 кг/м , поток тепловых нейтронов, измеренный мобильным детектором, увеличивался в 2 раза и составлял 14 н/(см ), (тогда как величина фонового потока тепловых нейтронов в этот же день составляла 7 н/(см )).

При прохождении нейтронов через вещество с гетерогенными включениями (например, человеческий организм), средняя скорость движения нейтронов изменяется за счет рассеяния и отражения на межфазных границах. Таким образом, человеческий организм может работать, как нейтронная ловушка. Кроме того, в биомассе возможна термализация (усиливаемая эффектом «ловушки») надтеп-ловых нейтронов, галактических, выделяющаяся при распаде природных и техногенных изотопов.

Влияние потока нейтронов на живые организмы зависит от энергии нейтронов и его интенсивности. Быстрые нейтроны и поток нейтронов с высокой интенсивностью вызывает большей частью деструктивные изменения и мутации в живых организмах. Как было отмечено ранее, слабый поток нейтронов тепловых энергий (менее 10 н/(е-см )) обладает ярко выраженной биоэффективностью и оказывает активирующее действия на живые организмы.

Исследования влияния потока тепловых нейтронов на человека необходимы для исследования роли человеческого фактора при возникновении разного рода катастроф. Кроме того, при определенных условиях (авитаминоз, различные острые и хронические болезни) даже фоновый поток тепловых нейтронов может оказать негативное воздействие на организм человека.

[1] Чижевский А.Л. (1995) // Космический пульс жизни. — М.: Мысль, 1995.

[2] Владимирский Б.М. (2004) // Биологические основы эволюции ноосферы. Ученые записки Таврического университета. — 17 (56). — № 1. — С. 169—180

[3] Одинцов В.И., Конрадов А.А. (2005) // Геофизические процессы и биосфера. — 4. — № 1/2. — С. 5—17.

[4] Владимирский Б.М., Сидякин В.Г., Темурьянц Н.А., Макеев. В.Б., Самохвалов В.П. // Космос и биологические ритмы. — Симферополь, 1995.

[5] Белишева Н.К., Меркушев И.А., Осипов К.С., Попов А.Н. Медико-биологические эффекты вариаций естественных электромагнитных полей в области высоких широт // Вестник СПГУ. — 1994. — Сер. 4. — 1. — № 4. — С. 131.

[6] Белишева Н.К., Попов А.Н. Динамика морфо-функцинального состояния клеточных культур при вариациях геомагнитного поля в высоких широтах // Биофизика. — 1995. — 40. — № 4. — С. 755—764.

[7] Меркушев И.А., Белишева Н.К., Лебедева В.В., Качанова Т.Л., Немцов В.И., Рябинина Л.Ю. Связь роста микрофлоры с геокосмическими агентами // Научное приборостроение РАН. — 1998. — 7. — № 1—2. — С. 62—63.

[8] Gak E.Z., Belisheva N.K. On a Role of Endogenious Electric Fields in a Functional Cell Activity // In book of Proc. of the Second World Congress for Electricity and Magnetism in Biology and Medicine. (eds F. Bersany at al.) 1998. Plenum Publishan Corporation N.Y. — P. 549—552.

[9] Агулова Л.П. Принципы адаптации биологических систем к космогеофизическим факторам // Биофизика. — 1998. — 43. — Вып. 4. — С. 571—574.

[10] Годик Э.Э., Гуляев Ю.В. Человек «глазами радиофизики» // Радиотехника. — 1991. — № 8. — C. 50—62.

[11] Dmitrieva I.V., Khabarova O.V., Ragoulskaia M.V. // Influence of natural variations of electromagnetic terrestrial field on electrical conductivity of acupunctural points // Proceedings of the second international conference «Electromagnetic fields and human Health» September 20—24, 1999, Moscow, p. 363—364

[12] Комаров В.С. // Аэрономия верхней атмосферы. — СПб., 1991. — 188 с.

[13] Вернадский В.Н. // Биосфера. — М., 1993.

[14] Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. — М.: Мысль, 1973. — 349 с.

[15] Володичев Н.Н., Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю. и др. // Астрономический. — 2000. — 34. — № 2.— С. 188—190.

[16] Кужевский Б.М., Нечаев О.Ю., Сигаева Е.А. Сезонный ход анизотропии тепловых нейтронов вблизи поверхности Земли // Вестник Московского университета. — Серия 3. Физика. — Астрономия. — 2002. — № 1. — С. 55—58.

[17] Матвеева И.С., Смирнов А.Н., Воденников Б.Д., Попов И.М., Семенов Д.С., Колесников М.В., Сыроешкин А.В. Облучение потоком нейтронов как тест на выживаемость спор Artemia salina // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2004. —138.— № 11. — С. 530—534.

[18] Плотникова Н.В., Смирнов А.Н., Колесников М.В., Семенов Д.С., Фролов В.А., Лапшин В.Б., Сыроешкин А.В. Аномальные изменения плотности потока тепловых нейтронов в биоценозах у поверхности Земли // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2007. — 143. — № 4. — С. 394—397

[19] Плотникова Н.В., Сыроешкин А.В., Смирнов А.Н., Колесников М.В., Балышев А.В., Попов П.И., Плетенев С.С., Семенов Д.С., Лапшин В.Б. Зональный мониторинг плотности потока тепловых нейтронов Европейской части России // Международная крымская конференция 2005 Партенит, Крым, Украина. — С. 33.

[20] Агаджанян Н.А. Проблема адаптации и экология человека // Экология человека / Основные проблемы. — М.: Наука, 1988. — С. 3—120

[21] Белишева Н.К., Кужевский Б.М., Сигаева Е.А., Панасюк М.И., Жиров В.К. Модуляция функционального состояния крови вариациями интенсивности нейтронов у поверхности Земли // Доклады Академии наук. — 2006. — 407. — № 5. — C. 687—691.

[22] Masunaga S., Ono K., Sakurai I., Takagaki M., Kobayashi T., Kinashi Y., Suzuki M. Evalution of apoptolis and micronucleation induced by reactor neutron beams with tow different cadmium ration in quiescent cell populations within solid tumors // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. — 2001. — 51. — № 3. — P. 828—839.

Понукалина Е.В., Хижнякова О.Н. О роли изменений белкового спектра крови.

ASPECTS OF INFLUENS OF THE COSMIC WETHER ON THE BIOSPHERE: CORPUSCULAR RADIATION

N.V. Plotnikova, E.Yu. Frolova, V.B. Lapshin

Laboranory of LPGAH of the State Oceanographic Institute

Kropotkinsky пер., 6, Moscow, Russia, 119034

N.V. Karasyova, A.V. Siroeshkin

Department of Biologi and General Genetic Medical faculty RPFU

M-Maklaya str., 8, Moscow, Russia, 117198

Since low streams of the second corpuscular radiation from galactic beams and Earth'scrust have bioeffectivness, it have been investigate change of the background thermal neutron's streams in the students classrooms.

Measurements has been lead by mobile neutron's detector, which was detecting of the neutrons of thermal energy (0,02—0,5 eV) with sensibility 180 imp cm2 per neutr., data from which were remove on a computer. Cownt (during 10mvinits) of the background thermal neutrons on the two detectors, different by less then 10% (p = 0,99).

The dependence density of the thermal neutron flux has been founded from state of students in the classroom. The value of thermal neutrons flux increase to 14 n per sec per m2. This data are in a good agreement with to previvaisty obtained once of dependence density of the thermal neutron flux from biomass sea and terrestrial.

О РОЛИ ИЗМЕНЕНИЙ БЕЛКОВОГО СПЕКТРА КРОВИ

И МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭРИТРОЦИТОВ В ГЕМОРЕОЛОГИЧЕСКИХ СДВИГАХ ПРИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ ТЕЧЕНИИ БЕРЕМЕННОСТИ

Е.В. Понукалина, О.Н. Хижнякова

Кафедра нормальной физиологии СарГМУ ул. Большая Казачья, 112, Саратов, Россия, 410012

Физиологически протекающая беременность сопровождается изменениями основных показателей гомеостаза. Изучение реологических свойств крови, белкового спектра, количественных и качественных характеристик эритроцитов проводилось у 50 первобеременных женщин с физиологическим течением гестации. В результате исследования установлено, что одним из факторов, приводящих к гемореологическим изменениям при физиологическом течении беременности и является изменение качественного и количественного состава периферической крови, которое носит адаптационный характер.

Влияние солнечной активности и космической радиации на биосферу.

Биосфера – область распространения жизни на Земле. Включает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и литосферу, населенные живыми организмами.

Под действием солнечной энергии развивается принципиально новая (планетарных масштабов) система – биосфера. В составе биосферы различают: живое вещество, образованное совокупностью организмов; биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др.); косное вещество, образующееся без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты); биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы).

Проблема "Солнце - Земля" является на сегодняшний день актуальной по многим причинам. Во-первых, это проблема альтернативных источников энергии на Земле. Солнечная энергия - неисчерпаемый источник энергии, притом безопасный. Во-вторых, это влияние солнечной активности на земную атмосферу и магнитное поле Земли: магнитные бури, полярные сияния, влияния солнечной активности на качество радиосвязи, засухи, ледниковые периоды и др. Изменение уровня солнечной активности приводит к изменению величин основных метеорологических элементов: температуры, давления, числа гроз, осадков и связанных с ними гидрологических и дендрологических характеристик: уровня озер и рек, грунтовых вод, солености и оледенения океана, числа колец в деревьях, иловых отложений и т.п. Правда в отдельные периоды времени эти проявления происходят только частично или вовсе не наблюдаются. В-третьих, это проблема "Солнце - биосфера земли". С изменением солнечной активности учеными было замечено изменение численности насекомых и многих животных. В результате изучения свойств крови: числа лейкоцитов, скорости свертывания крови и др., были доказаны связи сердечно-сосудистых заболеваний человека с солнечной активностью.

В максимум активности на Солнце происходят мощные взрывы, часто развивающиеся в группах пятен со сложной структурой. Солнечная вспышка - своеобразный взрыв, в результате которого происходит внезапное освобождение энергии, накопленной в ограниченном объеме солнечной атмосферы. Установлено, что при вспышках выделяются радиоволны и потоки частиц. Электромагнитное излучение достигает Земли за 8 минут, следовательно, все волны достигают Земли в один и тот же момент - именно тогда, когда мы замечаем вспышку в поле зрения спектрогелиоскопа. Частицы же отстают и прибывают на Землю через различные интервалы времени, зависящие от их скоростей. Геомагнитные бури особенно заметны на фоне влияния солнечной активности на биосферу Земли и в частности человека. Медики обратили внимание на то обстоятельство, что число внезапных смертей и случаев обострения заболеваний сердечно-сосудистой системы, тесно связано с солнечной активностью и обусловлено геомагнитной возмущенностью магнитного поля Земли.

Погодные условия, связанные как с космической, так и с земной погодой, представляют собой многофакторное воздействие на биологические объекты и организм человека, при этом реакция организма зависит от его магнито- и метеочувствительности, которые имеют различные индивидуальные пороги

на протяжении жизни. При крайне низкой энергии воздействия факторов космической погоды по сравнению с факторами земной погоды (температура, давление и т. д.) гелиогеофизические факторы воздействуют на организмы опосредовано: гелиогеомагнитные ритмы завели «биологические часы», так же как освещенность и температура сформировали циркадианный (суточный) эндогенный ритм, а гелиогеомагнитные возмущения вносят «сбои» гелиогеомагнитных ритмов и должны вызывать реакцию адаптивного стресса у биологических объектов, в особенности, в состоянии их неустойчивости или болезни. Характерными мишенями геомагнитных и метеовоздействий являются кровеносная система, сердечно-сосудистая система, вегетативная нервная система, легкие, а основные группы риска: I — больные с патологией сердечно-сосудистой системы, в особенности перенесшие инфаркт миокарда; II — здоровые люди с функциональным перенапряжением адаптационной системы (космонавты, летчики трансконтинентальных перелетов, операторы и диспетчеры энергетических станций, аэропортов и т. д.); III — дети в период бурного развития с несформировавшейся адаптационной системой.

Следует отметить, что прогноз и профилактика эффектов космической и земной погоды должны быть адресными и адресоваться, в основном, специалистам, работающим с группами риска, для того чтобы не вызывать излишнего ажиотажа и ложных стрессов у мнительных, но не метео- или магниточувствительных людей, и применения профилактических и лечебных средств теми, кто в них не нуждается.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Влияние космоса на биосферу Земли: теории и реальность

Словосочетание «Биосфера и космические циклы» содержит в себе достаточно большое количество взаимосвязей и взаимодействий между этими понятиями. Только в первом приближении определить некоторые связи между понятиями «биосфера» и «космический цикл» можно так: биосфера появилась в определенный космический цикл, она появилась благодаря нему, меняется при смене космических циклов, они влияют на биосферу и ее структуру, разные космические циклы по-разному влияют на биосферу и так далее. Нужно также учитывать, что достоверно установлены временные промежутки «коротких», то есть соизмеримых с человеческой жизнью и памятью, космических циклов. Более длительные из них являются предметом научных гипотез, теорией и исследований, которые, пока, не имеют достоверных подтверждений, определенно установленных временных рамок, описания и, соответственно, доказанных причин и последствий их влияния на биосферу.

Космос или космическое пространство – это участки Вселенной, заполненные частицами в основном водорода, но с очень маленькой плотностью, электромагнитным излучением и иным веществом.

Циклом, в переводе с греческого, окружностью, считается совокупность процессов, явлений и тому подобного, повторяющаяся через определенный, известный промежуток времени.

Биосфера — это оболочка Земли, где существует жизнь, то есть совокупность всех живых организмов в их взаимодействии и обмене энергией, а также продукты их жизнедеятельности.

Циклы и их влияние

Космическими циклами являются временные установленные промежутки: час, сутки, год, фазы луны, сезоны.

Они, связаны с влияние космических объектов – Луны и Солнца на живые организмы. Видами влияния, этих «близких» с точки зрения космических расстояний объектов, являются: радиоактивное солнечное излучение, электромагнитное поле и гравитация. Наверняка более отдаленные космические тела и объекты также воздействуют на земную жизнь. Однако моменты такого влияния настолько удалены во времени, что достоверно не определены.

К космическим ритмам, действующим в антропной, человеческой, шкале времени, основную роль играют освещённость, температура, некоторые другие физические параметры атмосферы и гидросферы. Гравитационные процессы, возникающие под воздействием Луны, влияют на океанические приливы. Магнитное поле Земли также регулярно меняет свою ориентацию относительно радиального потока плазмы солнечной короны. Этот цикл составляет 27 дней.

Принято выделять еще климатические. Они связаны с движением Земли по орбите. Их три.

• Первый в 26 тысяч лет. Связан с вращением оси планеты.
• Второй – 41 тысяча лет. Обусловлен с периодами изменения угла наклона оси, вращения планеты к большому кругу небесной сферы.
• И третий в 100 тысяч лет. Равен периоду изменения значения эксцентриситета земной орбиты.

Теории

Например, по утверждению некоторых ученых возникновение и затухание жизни на нашей планете связано с движением Солнечной системы в диске Галактики Млечного пути. Периодичность которого составляет 64 млн. лет. Обнаруженные на дне океана ископаемые останки указали, что биологическое разнообразие на Земле меняется в соответствии с промежутком в 62 млн. лет. А массовые вымирания живых организмов происходили с 250 и 450 млн. лет назад. Такую цикличность объясняют движением всей Галактик вокруг какого-то центра и прохождения зон с неблагоприятными для жизни условиями. В своем движении галактики сближаются между собой и другими скоплениями звезд, что изменяет гравитационные функции. Это также влияет на планеты, входящие в их состав, и биосферу Земли в том числе. Нарушение гравитационных показателей влечет за собой изменение радиационного фона и климата. Доказательством этого существуют. Климат на Земле менялся не раз, что приводило к массовой гибели живых организмов. Изменение гравитационного поля может привести к появлению ударной волны огромной мощности и движущейся со скоростью до 1000 км/сек.

В научных кругах космос и биосфера объединены теорией происхождения жизни. Причем теории различаются в способе появления первых живых объектов. Одни утверждают космическое их происхождении, другие о благоприятно сложившихся на планете обстоятельствах и условиях.

Так, считают, связана биосфера и космические циклы.

Влияние Солнца

Космос и биосфера – это в первую очередь Солнце и Земля.

В спектре электромагнитного излучения Солнца, для жизни представляет наибольшую опасность – ультрафиолетовое. Под его воздействием начинаются химические реакции, в результате которых происходит изменения в молекулах нуклеиновых кислот и белков, приводящие к мутациям и гибели клеток. Преграждает губительное излучение озоновый слой атмосферы.

Кроме электромагнитного, Солнце излучает корпускулярное излучение. Оно не имеет такой стабильности, как ультрафиолетовое и энергия, содержащаяся в нем, очень изменчива. Сила его зависит от «солнечных пятен» и имеет цикличность порядка 11 лет. Когда на Солнце образовываются наибольшие пятна, на Земле происходят экологические катастрофы и бедствия: извержения вулканов, наводнения, засухи и землетрясения. От этого вида излучения Землю защищает электромагнитное поле, а, в противном случае под ее воздействие все разложилось до ионов и электронов. Электромагнитное поле нашей планеты стабильно и постоянно.

Энергия Солнца, достигающая земной поверхности, благоприятно воздействует на все живое. Благодаря ей зеленые растения, превращают углекислый газ в кислород, необходимый для дыхания живых существ. Это процесс называется фотосинтез. Ежегодно на Земле синтезируется таким способом до 200 млрд. тонн кислорода и поглощается около 300 млрд. тонн углекислого газа.

Влияние Земли

Космос и биосфера взаимодействуют еще одним способом. Ведь сама Земля является космическим объектом. А процессы, происходящие в той ее части, в которую не входит биосфера, но влияют на нее тоже можно отнести к космическим. Наша планета состоит из ядра, мантии и коры. Ядро состоит из железа и никеля. Температура внутри него достигает 10000 К, плотность 15 г/см 3 и давление 4-105 дин/см 2 . Такие условия соответствуют реакции ядерного синтеза тяжелых элементов. Происходит замещение метеоритного железа с поверхности Земли на элементы распада в ядре. В течение миллиардов лет, такое движение формирует оболочку планеты. Этот цикл по некоторым оценкам длится уже почти 5 млрд. лет.

Как видно, на биосферу влияние космоса является определяющим.

Видео — ВЛИЯНИЕ ЛУНЫ НА ЗЕМЛЮ И ЧЕЛОВЕЧЕСТВО

• Эко раздел (85)
• Почва (59)
• Климат (61)
• Вода (22)
• Вторсырье (81)
• Питание и здоровье (14)
• Природа (111)
• ТОП раздел (15)
• Эко продукты (16)
• Отходы (74)
• Экология регионов (31)
• Мошки (96)
• Тараканы (76)

Космическое воздействие на биосферу

Все материальные объекты, находящиеся во внеземном пространстве, воздействуют прямо или косвенно на Землю — планету Солнечной системы — и на ее биосферу (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Космическое воздействие на биосферу

Такое космическое воздействие на биосферу носит глобальный характер. В зависимости от природы происхождения его можно условно разделить на естественное и антропогенное.

Естественное космическое воздействие проявляется с самого начала зарождения биосферы. Оно обусловливается гравитационным взаимодействием небесных тел Солнечной и других систем, электромагнитным излучением внеземных объектов, космическими лучами, метеорными потоками, падением метеоритов и движением других небесных тел вблизи земной орбиты.

Гравитационное взаимодействие сыграло определяющую роль в формировании Солнечной системы, в том числе и Земли, и благодаря ему каждая планета движется строго по своей орбите. Наиболее наглядно оно проявляется на Земле в падении тел, морских приливах и отливах.

Гораздо сложнее и многообразнее воздействие электромагнитного космического излучения, исходящего от многих космических объектов. Оно охватывает весь широкий диапазон электромагнитных волн, включающий радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолет, рентгеновские и гамма-лучи. Среди них видимый свет играл и играет исключительно важную роль в поддержании равновесного состояния биосферы: благодаря солнечному свету происходит фотосинтез — основополагающий жизненный процесс во всей сложной системе живого мира. Другие же виды космического излучения частично или полностью поглощаются либо рассеиваются атмосферой, тем самым предотвращая их губительное действие на биосферу. При ослаблении защитных свойств атмосферы, например при разрушении озонового слоя, чрезмерное облучение может привести к постепенному вымиранию всего живого.

В глубине Вселенной рождаются космические лучи, действию которых подвергаются сначала верхние слои атмосферы, а затем и вся биосфера. Они представляют собой поток стабильных частиц высокой энергии, называемых первичным излучением. При взаимодействии его с ядрами атомов атмосферы рождается вторичное излучение, включающее множество разных элементарных частиц. Первичное космическое излучение изотропно в пространстве и неизменно во времени. Оно состоит из тяжелых протонов (около 90%), альфа-частиц (до 7%) и других частиц (примерно 3%). Ускоренные заряженные частицы рассеиваются магнитным полем Земли с одинаковой вероятностью во всех направлениях, образуя изотропный поток.

В земную атмосферу вторгаются, кроме того, метеорные потоки в виде множества метеоров. Наиболее интенсивные из них называются звездными дождями.

Наша планета не застрахована от падения метеоритов — малых небесных тел Солнечной системы, различных по размеру и химическому составу. Например, самый крупный метеорит, упавший в 1947 г. в отрогах Сихотэ-Алиня (Россия) состоит преимущественно из железа; его масса — около 70 т. На месте падения метеорита образовалось более 100 кратеров и было обнаружено множество обломков, разбросанных на площади более 3 км 2 .

К настоящему времени, и особенно в прошлом веке, человечество научилось наблюдать и регистрировать многие виды естественного космического воздействия, но пока не в силах управлять ими и, тем более, предотвращать их, если они представляют потенциальную опасность. В то же время антропогенное космическое воздействие полностью зависит от воли, знаний и действий человека, и оно в его власти. Такое искусственное воздействие стало ощутимо проявляться сравнительно недавно — в середине прошлого века, после запусков первых космических аппаратов. Если на начальном этапе освоения космоса антропогенное космическое воздействие на биосферу было незначительным, то в последнее время, когда ракетно-космическая индустрия превратилась в гигантскую международную отрасль, оно представляет серьезную опасность для биосферы. Однако о такой глобальной опасности до сих пор умалчивают, о ней обычно не принято говорить. И в этом заинтересованы прежде всего космические агентства — кому же в голову придет мысль рубить сук, на котором сидишь. Никому не хочется терять работу.

Создавая мощную космическую технику и преодолевая земное притяжение, человечество потребляет громадное количество природных ресурсов для строительства гигантских космодромов, для производства ракетно-космической техники и ракетного топлива. Очевидно, потребляемые ресурсы могли бы пригодиться для решения более насущных земных проблем, а они в конечном счете превращаются в промышленные отходы ракетно-космической индустрии (продукты сгорания ракетного топлива, остатки ракет-носителей и множество отработанных космических аппаратов), представляющие собой своеобразный техногенный космический мусор, загрязняющий биосферу.

При сжигании ракетного топлива образуются различные по составу вредные газы: оксиды углерода, азота и др., рассеиваемые в атмосфере и усиливающие такие глобальные процессы, как парниковый эффект, кислотные осадки и разрушение озонового слоя. Более сильное и опасное воздействие на биосферу оказывают продукты частичного сгорания остатков ракет-носителей и отработанных космических аппаратов. В состав таких продуктов входят не только вещества, которые включаются в естественный круговорот веществ в биосфере, но и множество химических соединений, в том числе токсичных, не встречающихся в природе, ведь при изготовлении космических аппаратов и комплексов используются новейшие материалы, содержащие почти все химические элементы Периодической системы Менделеева. Превращенные химические соединения космического мусора вместе с другими продуктами сгорания рано или поздно в том или ином виде возвращаются на Землю. Многие из них накапливаются, загрязняя биосферу, которая не в состоянии включить их в свой естественный круговорот веществ.

К сожалению, проблема антропогенного космического воздействия на биосферу до сих пор остается в стороне от многочисленных программ освоения внеземного пространства. На современном этапе развития ракетно-космической индустрии образовался огромный разрыв между разработкой все более совершенной космической техники для познания окружающего мира и пониманием проблем защиты окружающей среды.

Сегодня, как и в давние времена, некоторые любознательные люди стремятся заглянуть далеко за горизонт познанного и узнать, есть ли жизнь, например, на Марсе. И для достижения такой дерзновенной цели, почему бы туда не слетать? Однако при этом мало кто думает о том, какой ценой будет достигнута эта фантастическая цель и как это повлияет на сохранение биосферы — среды обитания всего живого, уникальной и единственной в наблюдаемом пространстве, ведь долгий поиск внеземной жизни и цивилизации пока не увенчался успехом. Кроме того, некоторые «просвещенные» люди, или глашатаи истин вековых, пытаются внедрить в сознание людей, казалось бы, безобидный миф о том, что человечеству когда-то все равно придется обживать Солнечную систему либо находить другое место постоянного проживания в космическом пространстве, ибо все жизненно важные природные ресурсы на Земле в ближайшем будущем будут исчерпаны. Подобный фантастический подход вполне устраивает большинство людей, не обремененных знаниями о биосфере, и формирует целенаправленное общественное мнение, а ракетно- космические отрасли получают при этом финансовые и материальные ресурсы для реализации своих амбициозных космических программ. Некоторые верткие политики и политологи, якобы знающие, как обустроить этот мир, видят в таком подходе весьма эффективное средство борьбы за власть и предлагают единственно «верный» путь, как стать полновластным хозяином не только отдельно взятого государства, но сначала и всей планеты, а потом, в ближайшем будущем, и всей Солнечной системы. Очевидно, что все основные земные ресурсы очень быстро истощаются. Совершенно очевидно и другое — нужно прилагать все усилия, чтобы их сберегать, а не безрассудно тратить их на достижение фантастической цели — поиск и освоение внеземного пространства для постоянного проживания.

«Дальновидные» правители некоторых вставших на ноги государств, увлеченные романтикой космических полетов, стремятся как можно скорее обуздать ракетно-космическую индустрию, чтобы повторить подвиг прошлого — осуществить посадку своего гражданина на Луну, а затем пойти дальше — покорить Марс и оказаться, таким образом, впереди планеты всей.

В последнее время ракетно-космическая отрасль достигла глобальных масштабов. В нее вовлекаются все новые и новые государства. Однако до сих пор нет единой, скоординированной программы освоения космоса, согласованной между государствами, — мешает нездоровый дух соперничества. Многие независимые эксперты приходят к выводу о том, что при разработке космических программ необходимо учитывать, насколько они экономически целесообразны и научно обоснованы, и обязательно оценивать последствия антропогенного космического воздействия на биосферу. Без всестороннего анализа любой космической программы ее финансирование и обеспечение материальными ресурсами нельзя считать целесообразным, несмотря на то что в поддержке таких программ заинтересованы некоторые политики и даже правители отдельно взятых государств.

В результате многолетних исследований биосферы ученые многих стран доказали, что на современном этапе развития человечество уже вышло за пределы устойчивого состояния биосферы, и об этом напоминают участившиеся природные и техногенные катастрофы и наблюдаемые глобальные изменения климата. Широкомасштабное освоение космоса может привести к нарушению устойчивости биосферы и ее дальнейшей деградации, сопровождающейся необратимыми природным явлениями и процессами.