Години. Алхимическое понятие сгущения духа, т.е

План

1. Понятие о магнитосфере

2. Структура магнитного поля земной атмосферы

Ø Геомагнитные вариации

Ø Cуточные вариации

Ø Нерегулярные вариации

3. Магнитная буря - влияние на организм человека

4. Вывод

ü Литература

Н.В.Короновский. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ПРОШЛОГО ЗЕМЛИ // Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова. Соросовский Образовательный Журнал, N5, 1996, cтр. 56-63

1. Огромное влияние на природу и человека оказывает магнитосфера - самая внешняя и протяженная оболочка Земли. Это область околоземного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем Земли и его взаимодействием с потоками заряженных частиц.

Земля постоянно находится в потоке корпускулярного излучения Солнца, так называемого солнечного ветра, который образуется благодаря непрерывному расширению (истечению) плазмы солнечной короны и состоит из заряженных частиц (протонов, ядер и ионов гелия, а также более тяжелых положительных ионов и электронов). Солнечная плазма несет с собой магнитное поле, напряженность которого в среднем равна 4,8х10-3А/м (6х10-5э).

При столкновении потока солнечной плазмы с препятствием - магнитным полем Земли - образуется распространяющаяся навстречу потоку ударная волна (рис. 1), фронт которой со стороны Солнца в среднем локализован на расстоянии 13-14 радиусов Земли (83-89 тыс. км) от ее центра. За фронтом ударной волны следует переходная область толщиной -20 тыс. км, где магнитное поле солнечной плазмы становится неупорядоченным, а движение ее частиц - хаотичным. Переходная область примыкает непосредственно к магнитосфере Земли, граница которой - магнитопауза - проходит там, где динамическое давление солнечного ветра уравновешивается давлением магнитного поля Земли. Она расположена со стороны Солнца на расстоянии 12 земных радиусов (70-80 тыс. км) от центра Земли, ее толщина -100 км. Напряженность магнитного поля Земли у магнитопаузы составляет ~8х10-2 А/м (10-3 э), то есть значительно выше напряженности поля солнечной плазмы на уровне орбиты Земли.

Потоки частиц солнечной плазмы обтекают магнитосферу и резко искажают на значительных расстояниях от Земли структуру ее магнитного поля.

Примерно до расстояния трех земных радиусов (-20 тыс. км) от центра Земли магнитное поле еще достаточно близко к полю магнитного диполя (напряженность поля убывает с высотой ~1/R3). Регулярность поля здесь нарушают лишь магнитные аномалии (влияние аномалий сказывается до высот ~0,5 R над поверхностью Земли).

На расстояниях, превышающих ~20 тыс. км, магнитное поле ослабевает медленнее, чем поле диполя, а его силовые линии с солнечной стороны несколько прижаты к Земле. Линии геомагнитного поля, выходящие из полярных областей Земли, отклоняются солнечным ветром на ночную сторону Земли. Там они образуют хвост, или шлейф, магнитосферы протяженностью более 5 млн км.

2. За последние 150 млн. лет переполяризация происходила сотни раз, о чем свидетельствуют минералы, намагниченные полем Земли во время разогрева горных пород. Затем породы остыли, а минералы сохранили прежнюю магнитную ориентацию.Шкалы инверсий магнитного поля: I - за последние 5 млн. лет; II - за последние 55 млн. лет. Черный цвет - нормальная намагниченность, белый цвет - обратная намагниченность (по У.У. Харленду и др., 1985).Инверсии магнитного поля - это смена знака осей симметричного диполя. В 1906 году Б. Брюн, измеряя магнитные свойства неогеновых, сравнительно молодых лав в центральной Франции, обнаружил, что их намагниченность противоположна по направлению современному геомагнитном полю, то есть Северный и Южный магнитные полюса как бы поменялись местами. Наличие обратно намагниченных горных пород является следствием не каких-то необычных условий в момент ее образования, а результатом инверсии магнитного поля Земли в данный момент. Обращение полярности геомагнитного поля - важнейшее открытие в палеомагнитологии, позволившее создать новую науку магнитостратиграфию, изучающую расчленение отложений горных пород на основе их прямой или обращенной намагниченности. И главное здесь заключается в доказательстве синхронности этих обращений знака в пределах всего земного шара. В таком случае в руках геологов оказывается весьма действенный метод корреляции отложений и событий.В реальном магнитном поле Земли время, в течение которого происходит изменение знака полярности, может быть как коротким, вплоть до тысячи лет, так и составлять миллионы лет. Временные интервалы преобладания какой-либо одной полярности получили название геомагнитных эпох, и части из них присвоены имена выдающихся геомагнитологов Брюнесса, Матуямы, Гаусса и Гильберта. В пределах эпох выделяются меньшие по длительности интервалы той или иной полярности, называемые геомагнитными эпизодами. Наиболее эффектно выявление интервалов прямой и обратной полярности геомагнитного поля было проведено для молодых в геологическом смысле лавовых потоков в Исландии, Эфиопии и других местах. Недостаток этих исследований заключается в том, что процесс излияния лав был прерывистым процессом, поэтому вполне возможен пропуск какого-либо магнитного эпизода.Когда появилась возможность по отобранным породам одного возраста, но взятым на разных континентах, определять положение палеомагнитных полюсов интересующего нас временного интервала, то оказалось, что вычисленный осредненный полюс, скажем, по верхнеюрским породам (170 - 144 млн. лет) Северной Америки и такой же полюс по таким же породам Европы будут находиться в разных местах. Получалось как бы два Северных полюса, чего при дипольной системе быть не может. Для того чтобы Северный полюс был один,следовало изменить положение континентов на поверхности Земли. В нашем случае это означало сближение Европы и Северной Америки до совпадения их бровок шельфа, то есть до глубин океана примерно в 200 м. Иными словами, двигаются не полюсы, а континенты.Применение палеомагнитного метода позволило осуществить детальные реконструкции раскрытия относительно молодых Атлантического, Индийского, Северного Ледовитого океанов и понять историю развития более древнего Тихого океана. Современное расположение континентов - это результат раскола суперконтинента Пангея, начавшегося около 200 млн. лет тому назад. Линейное магнитное поле океанов дает возможность определить скорость движения плит, а его рисунок дает наилучшую информацию для проведения геодинамического анализа.Благодаря палеомагнитным исследованиям установили, что раскол Африки и Антарктиды произошел 160 млн. лет назад. Наиболее древние аномалии с возрастом 170 млн. лет (средняя юра) обнаружены по краям Атлантики у берегов Северной Америки и Африки. Это и есть время начала распада суперматерика. Южная Атлантика возникла 120 - 110 млн. лет назад, а Северная значительно позже (80 - 65 млн. лет назад) и т.д. Подобные примеры можно привести по любому из океанов и, как бы “читая” палеомагнитную летопись, реконструировать историю их развития и перемещение литосферных плит.Мировые аномалии – отклонения от эквивалентного диполя до 20% напряженности отдельных областей с характерными размерами до10 000 км. Эти аномальные поля испытывают вековые вариации, приводящие к изменениям со временем в течение многих лет и столетий. Примеры аномалий: Бразильская, Канадская, Сибирская, Курская. В ходе вековых вариаций мировые аномалии смещаются, распадаются и возникают вновь. На низких широтах имеется западный дрейф по долготе со скоростью 0,2° в год. Земное магнитное поле находится под воздействием потока намагниченной солнечной плазмы. В результате взаимодействия с полем Земли образуется внешняя граница околоземного магнитного поля, называемая магнитопаузой. Она ограничивает земную магнитосферу. Из-за воздействия солнечных корпускулярных потоков размеры и форма магнитосферы постоянно меняются, и возникает переменное магнитное поле, определяемое внешними источниками. Его переменность обязана своим происхождением токовым системам, развивающимся на различных высотах от нижних слоев ионосферы до магнитопаузы. Изменения магнитного поля Земли во времени, вызванные различными причинами, называются геомагнитными вариациями, которые различаются как по своей длительности, так и по локализации на Земле и в ее атмосфере.

Магнитосфера – область околоземного космического пространства, контролируемая магнитным полем Земли. Магнитосфера формируется в результате взаимодействия солнечного ветра с плазмой верхних слоев атмосферы и магнитным полем Земли. По форме магнитосфера представляет собой каверну и длинный хвост, которые повторяют форму магнитных силовых линий. Подсолнечная точка в среднем находится на расстоянии 10 земных радиусов, а хвост магнитосферы простирается за орбиту Луны. Топология магнитосферы определяется областями вторжения солнечной плазмы внутрь магнитосферы и характером токовых систем.

Хвост магнитосферы образован силовыми линиями магнитного поля Земли, выходящими из полярных областей и вытянутых под действием солнечного ветра на сотни земных радиусов от Солнца в ночную сторону Земли. В итоге плазма солнечного ветра и солнечных корпускулярных потоков как бы обтекают земную магнитосферу, придавая ей своеобразную хвостатую форму.В хвосте магнитосферы, на больших расстояниях от Земли, напряженность магнитного поля Земли, а следовательно и их защитные свойства, ослабляются, и некоторые частицы солнечной плазмы получают возможность проникнуть и попасть во внутрь земной магнитосферы и магнитных ловушек радиационных поясов. Проникая в головную часть магнитосферы в область овалов полярных сияний под действием изменяющегося давления солнечного ветра и межпланетного поля, хвост служит местом формирования потоков высыпающихся частиц, вызывающих полярные сияния и авроральные токи. Магнитосфера отделена от межпланетного пространства магнитопаузой. Вдоль магнитопаузы частицы корпускулярных потоков обтекают магнитосферу. Влияние солнечного ветра на земное магнитное поле иногда бывает очень сильным. Магнитопауза – внешняя граница магнитосферы Земли (или планеты), на которой динамическое давление солнечного ветра уравновешивается давлением собственного магнитного поля. При типичных параметрах солнечного ветра подсолнечная точка удалена от центра Земли на 9–11 земных радиусов. В период магнитных возмущений на Земле магнитопауза может заходить за геостационарную орбиту (6,6 радиусов Земли). При слабом солнечном ветре подсолнечная точка находится на расстоянии 15–20 радиусов Земли.

Ø Геомагнитные вариации

Изменение магнитного поля Земли во времени под действием различных факторов называются геомагнитными вариациями. Разность между наблюдаемой величиной напряженности магнитного поля и средним ее значением за какой-либо длительный промежуток времени, например, месяц или год, называется геомагнитной вариацией. Согласно наблюдениям, геомагнитные вариации непрерывно изменяются во времени, причем такие изменения часто носят периодический характер.

Ø Cуточные вариации геомагнитного поля возникают регулярно в основном за счет токов в ионосфере Земли, вызванных изменениями освещенности земной ионосферы Солнцем в течение суток.

Ø Нерегулярные вариации магнитного поля возникают вследствие воздействия потока солнечной плазмы (солнечного ветра) на магнитосферу Земли, а так же изменений внутри магнитосферы и взаимодействия магнитосферы с ионосферой.

На рисунке ниже видны (слева направо) изображения текущих - магнитного поля, давления, конвекционных потоков в ионосфере, а также графики изменения величин скорости и плотности солнечного ветра (V, Dens) и величин вертикальной и восточной компонент внешнего магнитного поля Земли.

3. Магнитная буря - одно из проявлений сильных возмущений магнитосферы, возникающих при изменении параметров солнечного ветра, особенно скорости его частиц, и нормальной составляющей межпланетного магнитного поля относительно плоскости эклиптики.

Локальные характеристики магнитного поля изменяются и колеблются иногда в течение многих часов, а потом восстанавливаются до прежнего уровня. Это явление называется магнитной бурей. Магнитные бури часто начинаются внезапно и одновременно по всему земному шару.Ударная волна солнечного ветра через сутки после вспышки на Солнце достигает орбиты Земли и начинается магнитная буря. Тяжелобольные явно реагируют с первых часов после вспышки на Солнце, остальные - с момента начала бури на Земле. Общее для всех - изменение биоритмов в эти часы. Число случаев инфаркта миокарда увеличивается на следующий день после вспышки (примерно в 2 раза больше по сравнению с магнитоспокойными днями). В этот же день начинается магнитосферная буря, вызванная вспышкой. У абсолютно здоровых - активируется иммунная система, может быть увеличение работоспособности, улучшение настроения.Примечание: геомагнитный штиль, продолжающийся подряд несколько дней или больше, действует на организм городского жителя, по многим параметрам, как и буря - угнетающе, вызывая депрессию и ослабление иммунитета. Лёгкий “дребезг” магнитного поля в пределах Кр = 0 - 3 помогает легче переносить перепады атмосферного давления и других метеофакторов.

Принята следущая градация величин Kp-индекса:

Kp = 0-1 – геoмaгнитнaя oбстaнoвкa спoкoйнaя (штиль);

Kp = 1-2 – геoмaгнитнaя oбстaнoвкa oт спoкoйнoй дo слaбoвoзмущеннoй;

Kp = 3-4 – oт слaбoвoзмущеннoй дo вoзмущеннoй;

Kp = 5 и выше – слабая магнитная буря (уровень G1);

Kp = 6 и выше – средняя магнитная буря (уровень G2);

Kp = 7 и выше – сильная магнитная буря (уровень G3); возможны аварии, ухудшение самочувствия у метеозависимых людей

Kp = 8 и выше – очень сильная магнитная буря (уровень G4);

Kp = 9 - экстремально сильная магнитная буря (уровень G5) – максимально возможная величина.

4.

Я нашел и прочитал поданную информацию и выбрал все, что мне показалось главным.

Все сделал четко по поставлиному плану, выяснил для себя некую новую информацию и выполнил заданную тему четко за планом.

години.

Дисципліна: ФІЗІОЛОГІЯ ЛЮДИНИ

Тема: Динамічні та статичні показники зовнішнього дихання.

Курс, група: І курс, групи ІА, ІБ. Спеціальність: 5.12010105 «акушерка»

І. Актуальність теми: Біологічні процеси на рівні окремої клітини або цілого організ­му здійснюються з використанням енергії. Для утворення її пот­рібно забезпечити постійне надходження кисню до мітохондрій клітин. Шляхи надходження кисню, використання його в окислю­вальних процесах і механізм зворотного транспорту вуглекислого газу складають єдину систему дихання.

ІІ. Навчальні цілі:

Знати:

1. Статичні показники.

2. Динамічні показники.

Вміти:

-характеризувати особливості дихання за розрахунками статичних та динамічних показників.

ІІІ. Матеріали доаудиторної та аудиторної самостійної роботи:

ІІІ.а. Базові знання, вміння, навички, необхідні для вивчення теми. Для вивчення теми

необхідно:

Знати	Вміти	З дисципліни
Склад дихальної системи	Характеризувати органи дихальної системи	Анатомія людини
Поняття: «вдих» «видих»	Пояснювати процес «вдих-видих».	Фізіологія людини

ІІІ.б. Рекомендована література:

Основна: ФедонюкЯ.І. Анатомія та фізіологія з патологією. — Тернопіль: Укрмед-книга,2001. -

с. 389-395.

Додаткова: Філімонов В.І. Фізіологія людини Київ ВСВ «Медицина» 2011.- 488с. с. 203-206

ІІІ.в. Основні етапи роботи:

1 етап - опрацювання рекомендованої літератури.

Завдання	Зверніть увагу
1.Прочитати статтю «ЛЕГЕНЕВИЙ ОБ'ЄМ І ЄМКІСТЬ». (З рекомендованої літератури або з додатка № 1.).	1. На статичні показники дихання
2.Прочитати статтю «ВЕНТИЛЯЦІЯ ЛЕГЕНЬ». (З рекомендованої літератури або з додатка № 1.).	1. На динамічні показники дихання

2 етап - виконання завдань для самоконтролю:

Завдання	Зверніть увагу
1.Прочитавши статтю «ЛЕГЕНЕВИЙ ОБ'ЄМ І ЄМКІСТЬ» випишіть основні статичні показники. (З рекомендованої літератури або з додатка № 1.).	1. На статичні показники дихання
2. Прочитавши статтю «ВЕНТИЛЯЦІЯ ЛЕГЕНЬ» випишіть основні динамічні показники. (З рекомендованої літератури або з додатка № 1.).	1. На динамічні показники дихання

3 етап - закріплення знань та навичок. Після вивчення теми необхідно:

Знати	Вміти
1. Статичні показники.	1. Характеризувати особливості дихання за розрахунками статичних показників.
2. Динамічні показники.	2. Характеризувати особливості дихання за розрахунками динамічних показників.

ІV. Додаткові завдання (матеріали позааудиторної роботи):

Розгляньте та опрацюйте малюнок: «Первый вдох» (мова оригіналу). (з додатка № 2)

Додатки до СПРС № 10:

ДОДАТОК № 1.

ЛЕГЕНЕВИЙ ОБ'ЄМ І ЄМКІСТЬ

Газообмін у легенях відбувається між повітрям альвеол і кро­в'ю, яка їх омиває. У свою чергу при диханні повітря альвеол по­винне обмінюватися із зовнішнім повітрям. Але якими б глибоки­ми не були дихальні рухи, повного обміну альвеолярного повітря на атмосферне ніколи не буває. Альвеолярна вентиляція визначає­ться глибиною і частотою дихальних рухів, а також відношенням об'єму провідних шляхів і альвеол. Прийнято визначати показни­ки, що характеризують зовнішнє дихання,— статичні і динамічні. Більшість із них багато в чому залежить від об'єму грудної порожнини і рухомості грудної клітки. До статичних нале­жать такі показники.

1. Дихальний об'єм (ДО) — кількість повітря, що надходить у легені за один спокійний вдих (500 мл).

2. Резервний об'єм вдиху (РОвд) — максимальна кількість по­вітря, яку людина може вдихнути після нормального видиху (2500 мл).

3. Резервний об'єм видиху (РОвид) — максимальна кількість повітря, яку людина може видихнути після спокійного вдиху (1000 мл).

4. Життєва ємкість легенів (ЖЄЛ) — найбільша кількість по­вітря, яке людина може видихнути після максимально глибокого вдиху. Цей сумарний показник легко визначити, знаючи попередні величини: ЖЄЛ = ДО+ РОвд+РОвид.

ЖЄЛ залежить від віку, статі, росту, маси тіла і фізичного розвитку людини. Заняття деякими видами спорту, зокрема греб­лею, плаванням тощо, підвищують ЖЄЛ.

5. Після максимально глибокого видиху в легенях залишається повітря, яке називається залишковим об'ємом (ЗО; 1000 мл).

6. Загальна ємкість легенів (ЗЄЛ) — кількість повітря, яке міститься в легенях на висоті максимуму вдиху: ЗЄЛ = ЖЄЛ+ 30.

7. Об'єм дихальних шляхів («мертвий простір», МП) дорівнює в середньому 150 мл.

8. Функціональна залишкова ємкість (ФЗЄ) — кількість повіт­ря, яка залишається в легенях у кінці видиху: ФЗЄ = РОвид +30.

ВЕНТИЛЯЦІЯ ЛЕГЕНЬ

Вентиляція легень залежить від співвідношення обновлюваного за кожний дихальний цикл об'єму повітря і об'єму повітря, що міститься в легенях. Так, якщо при спокійному диханні в легені надходить близько 500 мл повітря, то цей об'єм додається до ЗО і РОвид, який дорівнює приблизно 2000 мл. Але частина повітря, що вдихається, не доходить до альвеол і залишається в дихальних шляхах.

У зв'язку з наявністю МП альвеолярна вентиляція відрізняє­ться від легеневої: із 500 мл повітря до альвеол не доходить 150 мл. Тобто за кожний дихальний цикл до альвеол надходить близько 350 мл повітря, що складає приблизно 1/7 всього повітря, що міс­титься в альвеолах. Природно, що чим глибше дихання, тим інтен-сивніша альвеолярна вентиляція, оскільки з одного боку, при глиб­шому видиху в легенях залишається менше повітря, а з другого — при форсованому диханні істотно збільшується ДО.

Для характеристики дихання людини визначають ще ряд ди­намічних показників, що дають уявлення про дихання за певний час (частіше за 1 хв). До них належать такі.

1. Частота дихальних рухів (ЧДР).

2. Хвилинний об'єм дихання (ХОД) — кількість повітря, що надходить у легені за 1 хв: ХОД = ДО ^. ЧДР.

3. Альвеолярна вентиляція (АВ) характеризує вентиляцію аль­веол: АВ = (ДО—МП)-ЧДР.

4. Максимальна вентиляція легень (МВЛ) — кількість повітря, яке людина вдихає і видихає при максимальній глибині і частоті дихання.

5. Резерв дихання — різниця між МВЛ і ХОД.

6. Коефіцієнт легеневої вентиляції (КЛВ) — та частина повіт­ря, яка обмінюється в легенях під час кожного вдиху: КЛВ = (ДО—МП):ФЗЄ.

7. Коефіцієнт альвеолярна вентиляція / легеневий кровотік: АВ з ЛК = 4 л: 5 л = 0,8.

ДОДАТОК 2