Влияние магнитного поля на организм

Физическая характеристика. Земной шар обладает магнитным полем, происхождение которого связывают в большей степени с внутренними причинами – вихревыми электрическими токами в жидком ядре Земли, в меньшей – с внешними, главным образом с токами в ионосфере и магнитосфере. Магнитное поле Земли является векторным полем, изменяющимся как по величине, так и в пространстве.

В местах пересечения магнитной оси с поверхностью Земли находятся геомагнитные полюсы, не совпадающие с географическими: северный магнитный полюс в южном полушарии и южный магнитный полюс в северном полушарии. Прямая, проходящая через магнитные полюсы, называется магнитной осью Земли. Напряженность поля составляет на северном геомагнитном полюсе 0,6 Э, южном – 0,7, магнитном экваторе – 0,35 Э. В зависимости от структуры и динамических свойств различают постоянное (не изменяющееся в течение года) и переменное (периодически меняющееся, характеризующееся высокой биологической активностью) магнитное поле Земли. В зависимости от структуры и причин возникновения различают поле однородного намагничивания, материковое, аномальное (материковые, регионарные и локальные аномалии), внешнее поле вариаций.

Изменения переменной части геомагнитного поля (ГМП) зависят от внешних причин и бывают невозмущенные (солнечно-суточные, лунно-суточные и годовые) и возмущенные, с непрерывно изменяющимися амплитудой, фазой и периодами колебаний. Непериодические изменения ГМП связаны с магнитными бурями. Отмечается, что появление магнитных бурь коррелирует с солнечной активностью. Одним из видов изменения ГМП являются геомагнитные пульсации, представляющие собой электромагнитные волны низкой частоты, наблюдающиеся на поверхности Земли.

Для характеристики магнитной активности Земли используются локальные индексы, характеризующие возмущенность ГМП в определенном месте, и планетарные, указывающие на возмущенность ГМП в целом.

Биологическая значимость ГМП. Этот вопрос является до сих пор дискуссионным. Много исследований, посвященных влиянию на биологические объекты искусственных магнитных полей, возникающих в бытовых и производственных условиях и в десятки и сотни раз превосходящих естественный фон, и сравнительно мало работ, посвященных действию ГМП.

Магнитобиологи впервые экспериментально показали значение ГМП для ритмики процессов ориентации животных в пространстве. Ориентация в ГМП была обнаружена у насекомых, птиц, рыб и других биологических объектов. Так, термиты ориентируют подземные галереи и входы в термитники по магнитному меридиану.

Способность птиц к пространственной ориентации отмечалась еще в середине прошлого века. В настоящее время подчеркивается главное значение ГМП при объяснении особенностей миграционного поведения птиц. Кроме того, экспериментальные данные показали, что птицы способны, реагируя на слабые искусственные магнитные поля изменять свою активность при сдвигах ГМП. Хотя экспериментальных работ по прямому исследованию реакции рыб на ГМП очень мало, некоторые авторы считают, что при движении рыб в однородной среде, дальних миграциях большое значение имеет ориентация по ГМП.

Было показано, что в ГМП ориентируются такие биологические объекты, как одноклеточные, растения, улитки, которые не совершают миграции. Отсюда был сделан вывод, что ГМП является важнейшей пространственно-временной координатой для живых организмов и ориентация в ГМП является общебиологической проблемой Исследования влияния уменьшения ГМП показали, что при длительном нахождении биологических объектов в условиях полного экранирования резко нарушаются физико-биохимические свойства, наблюдается атипический рост клеток и тканей, нарушаются морфология и функционирование внутренних органов, в ряде случаев наблюдается преждевременная смерть. У микроорганизмов появляются мутантные формы. Изучение биологического действия ГМП свидетельствует об экологической ценности этого физического фактора. Полагают, что на протяжении эволюции биологические системы приспособились к определенному диапазону интенсивности магнитного поля.