🗊Презентация Физические поля и электромагнитные излучения

Физические поля и электромагнитные излучения Лекция 7

Электромагнитное поле излучается заметным образом не только при колебании заряда, но и при любом быстром изменении его скорости. Причем интенсивность излучения волны тем больше, чем больше ускорение, с которым движется заряд. Электромагнитное поле излучается заметным образом не только при колебании заряда, но и при любом быстром изменении его скорости. Причем интенсивность излучения волны тем больше, чем больше ускорение, с которым движется заряд. Векторы Е и В в электромагнитной волне перпендикулярны друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны. Электромагнитная волна является поперечной

Природа электромагнитной волны Электромагнитная волна представляет собой распространение в пространстве с течением времени переменных (вихревых) электрических и магнитных полей.

Влияние электромагнитного поля на:

В красной области спектра (630-700 нм): В красной области спектра (630-700 нм): Активация метаболизма клеток и повышение их функциональной активности Стимуляция репаративных процессов Противовоспалительное действие Активация микроциркуляции крови и повышение уровня трофического обеспечения тканей Аналгезирующее действие Иммуностимулирующее действие.

Общая классификация неионизирующих электромагнитных излучений

Оценка токсичности ЭМИ от бытового модема Проращивание семян и рост проростков (бытовое исследование)

Оценка токсичности ЭМИ от сотового телефона Motorolla C115 (0,88 Вт/кг), C650 (1.4 Вт/кг) выполнена в Ярославском гос. ун-те. и ИБВВ РАН на проростках корешков лука * Уровень мутаций (ХА, доля аберрантных клеток) и выраженность мутагенного эффекта (ВМЭ, доля аберрантных клеток от контроля) при 3 и 17 часовом облучении http://www.izluchenie.net/Genom.pdf * Allium test, (Fiskesjo G. 1985. The Allium test as a standard in environment monitoring. Hereditas, 102: 99-112.)

Оценка токсичности ЭМИ от сотового телефона Motorolla C115 (0,88 Вт/кг), C650 (1.4 Вт/кг) выполнена в Ярославском гос. ун-те. и ИБВВ РАН на проростках корешков лука * Хромосомные аберрации и отставания (ана-телофазные мутации) http://www.izluchenie.net/Genom.pdf

Взаимодействие ЭМИ с биологическими объектами Биологические реакции зависят от: Характеристик излучения (интенсивности, частоты) Времени облучения Поляризации Вида модуляции (непрерывное, импульсное) Величины поглощенной энергии Свойств биологического объекта (содержание воды, размер и пр.) В классической электродинамике взаимодействие ЭМИ с веществом определяется диэлектрической (ɛ) и магнитной проницаемостью (µ) среды, проводимостью (σ) При взаимодействии ЭМИ с тканями главным образом принимают во внимание взаимодействие с электрической составляющей ЭМИ.

Биогенный магнетизм Чувствительность к геомагнитному полю некоторых бактерий, рыб, птиц и высших животных Причина – скопление в тканях окисного железа (Fe3O4) в виде ферромагнитных кристаллов. Ферромагнитные кристаллы реагируют на изменение внешнего магнитного поля. В головном мозге человека в 1 г ткани содержится не менее 5х106 кристаллов магнетика. Животные используют биогенный магнетизм для навигации.

Применение ЭМИ в медицине

Глубина проникновения и структура распределения энергии ЭМИ в тканях в зависимости от частоты, способа облучения и используемых излучателей

Механизмы взаимодействия ЭМИ с биологическими объектами

Отличие механизма теплового действия ИФК от УВЧ и СВЧ СВЧ и УВЧ проникает в ткани более глубоко ИФК – спектр волн, который индуцирует стохастические колебания молекул СВЧ и УВЧ - единственная частота – индуцирует упорядоченные синхронные колебания дипольных молекул В итоге - Эффективность нагрева ИФК значительно (в 3-5 раз) ниже Собственное ИФК- и СВЧ-излучение человека используется при термографии (от 0,1 оС между точками). ИФК-термограция -(тепловидение) – распределение тепла в неглубоко расположенных органах) СВЧ-термография - в более глубоко расположенных органах

Тепловая концепция При тепловом (энергетическом) действии биологический эффект вызывает энергия ЭМИ, которая поглощается и утилизируется биологическим объектом. Величина ответной реакции пропорциональна энергии ЭМИ, т.е. интенсивности (ППЭ), поглощенной дозе и времени облучения. Тепловое действие для ЭМИ РЧ- и МКВ-диапазона начинается с величины ППЭ=1 Вт/м2, которые сопоставимы с энергетическим обменом организма животного и человека. Для возникновения биологического эффекта необходима энергия больше или соизмеримая с тепловой энергией броуновского движения молекул. Специфика при облучении ЭМИ – температура повышается не в окружающей среде или на поверхности тела, а внутри организма. В зависимости от электрических свойств тканей тепло распределяется неравномерно.

Нетепловая концепция – организм воспринимает ЭМИ низких интенсивностей также, как другие внешние факторы (освещенность, температура, барометрическое давление и т.п.) Сигнальное действие – проявляется на уровне целостного организма. Эффект триггера – перевод системы из одного состояния в другое. Изменение поведения животного (двигательная активность, ориентация в пространстве и времени – например, перелетные птицы). У человека проявляется в субъективных ощущениях, галлюцинации Регулирующее действие - изменение функционального состояния объекта. Реакция зависит только от параметров ЭМИ (вид модуляции и ее частота). Дестабилизирующее действие – увеличение отклонений любых показателей биологических реакций по сравнению с интактным объектом.

Спасибо за внимание! Спасибо за внимание! Удачи на сессии!