Влияние магнитных бурь
Справочно: Солнечная активность (вспышки на Солнце или магнитные бури) — процессы, происходящие внутри и на поверхности Солнца, приводящие к выбросам плазмы в космическое пространство и последующим реакциям и возмущениям магнитосферы Земли.
Корр: Проводятся ли исследования влияния солнечной активности на здоровье человека?
Г. Степанов: «Даже без исследований люди чувствуют, что во времена магнитных бурь, которые анонсирует прогноз погоды, они чувствуют головные боли, или повышение давления, или просто неважно себя чувствуют. Медики давно заметили, что электромагнитные бури влияют на человека. Как влияют, на что конкретно влияют — это самый большой вопрос.
Сегодня понятно, что спектр электромагнитного излучения, который происходит на Солнце очень широкий начиная от рентгена — ультрафиолетовый, инфракрасный и далее. Все они влияют на нас. Это предмет изучения в том числе медицинской биофизики в рамках данной темы. И, конечно, действие этого акцептора.
Влияние допустим, ультрафиолета или видимого света, к которому мы с вами привыкли, можно определить, например, уравнением фотохимической реакции: есть интенсивность, есть время, есть поглощение электромагнитного диапазона и так далее. Это, с одной стороны.
Но с другой стороны, более сложная, интересная и менее понятная тема — это действие именно магнитной составляющей, то есть изменение геомагнитного фона, в частности, того, которое происходит в ответ на солнечную активность.
И здесь вопрос, конечно, сложнее, т.к. что является акцептором воздействия, здесь уже не так понятно.
Исследования по этой теме ведутся в большом количестве. Например, этим занимается Институт общей физики с точки зрения влияния высокоинтенсивных магнитных полей, например, на воду с образованием пероксида водорода.
Институт биофизики клетки в Пущино в лаборатории Евгения Евгеньевича Фисенко, Вадима Викторовича Новикова, исследует влияние как раз слабых и сверхслабых магнитных бурь, магнитных полей на биологические объекты.
Есть очень много интересных наблюдений. Например, наш геомагнитный фон примерно 60 микротесла: где-то от 30, может быть до 90, до 100, бывает и побольше, бывает и поменьше. Но это на воздухе, на поверхности земли. Но мы же с вами находимся в помещении, в железо-бетонной конструкции. Мы приехали на автомобиле, мы поднялись на лифте. У нас рядом работают электродвигатели, все они модулируют изменения поля. Не сильно, конечно, но это изменение есть. Если геомагнитный фон где-то 60 микротесла, то эта модуляция будет нанотеслового порядка. То есть, раз в 100 меньше.
И, казалось бы, это должно быть очень маленькое изменение, но нет. Вот последние статьи и в журнале «Биофизика», и в китайском журнале «Light: Science & Applications» показывают четко, что изменяются, например, физические свойства в ответ на влияние такого магнитного поля, которое, немного модулировано в нанотесловом поле меньшей интенсивности.
Происходят очень сильные изменения, например, в структуре воды. Меняется её диэлектрическая проницаемость, меняется коэффициент преломления, меняется сетка водородных связей, которая приводит, скорее всего, к изменению параметров гидратации белков, а в ответ меняется структура белка. А если меняется структура, значит меняется его функция. Как раз функция белков и ответственна в конечном счете, с молекулярной точки зрения, на наше самочувствие.
Поэтому возникает вопрос, можно ли, например, экранироваться от этого воздействия? С одной стороны, конечно, если говорить про ультрафиолетовую часть, видимую часть спектра — мы зашли в тень и уже экранировались. Вопрос, можно ли экранироваться, например, от действия магнитного поля. Сложно сказать. Дело в том, что есть вещества, материалы с так называемой высокой магнитной проницаемостью, например, пермаллой. Один из самых известных.
Справочно: Пермаллой — группа прецизионных сплавов с магнитно-мягкими свойствами, в состав которых входит железо и значительный процент никеля (45—82 % Ni).
Есть фирмы международного уровня, которые производят самые различные установки от маленьких настольных до больших комнат, которые экранируются и от магнитного поля, и от электромагнитной составляющей, чаще всего комбинированной. То есть, где можно проводить и необходимо проводить такую экспериментальную работу: экранируем полностью внешнее поле, создаем при помощи магнитной катушки внутрь свое поле, которое нам надо. И наблюдаем изменения сначала физических, просто в растворителе, а потом и биологических.
Так, последние статьи говорят об усилении выработки активной формы кислорода нитрофилами, клетками крови.
Поэтому, с одной стороны, экранировка существует как материал. Но с другой стороны, мы в любом случае эту камеру оставим, приедем домой, поднимемся на лифте. И получим ту самую модуляцию магнитного поля, которое, несмотря на свои маленькие размеры, в разы — то есть в 3 раза, в 5 раз, в 7 раз может влиять на какое-то физиологическое проявление.
Применение такого комбинированного, то есть постоянного поля (например, 60 микротесла), с маленькой модуляцией (например, 100 нанотесла) переменным полем, примерно на два порядка, будет приводить к изменению той самой выработки активной формы кислорода в 4-5 раз, это разы, это не проценты, это очень большие увеличения.
Магнитные бури длятся от нескольких часов до нескольких дней, с нарастанием, убыванием, опять нарастанием, затуханием».
Корр.: Кто наиболее подвержен влиянию вспышек на Солнце?
Г. Степанов: «Наука наблюдает и фиксирует, что влияние есть. Вопрос каким способом влияет магнитная буря на организм человека.
На уровне физическом одинаково: например, на воду в организме. С другой стороны, у организма, в зависимости от возраста, состояния здоровья, будет разный так называемый функциональный резерв.
Дети, возрастная категория, люди с заболеваниями, в т.ч. подверженные сердечно-сосудистым заболеваниям, перенесшие инсульт, будут сильнее реагировать на солнечную активность. По наблюдениям, различные патологии действительно более вероятно встречаются как раз в то время, когда фиксировалась магнитная буря, это где то ¾ от зарегистрированных случаев.
Эта тема актуальна, в настоящий момент влияние солнечной активности изучается при помощи появления современных приборов, таких как терагерцовая спектроскопия, могут оценить сетку водородных связей».
Справочно: При спектроскопическом методе свойства вещества исследуются короткими импульсами терагерцового излучения.
«Сетка водородных связей позволяет измерять, как её параметры влияют например на структуру белков. Те уже, в свою очередь, характеризуются своей присущей им функциональной активностью. То есть вот эти составляющие, которые есть сегодня, которых не было вчера позволяют данную тему исследовать.
Эти исследования сейчас находятся в самой активной фазе, о чем говорят, конечно, большое количество современных, хороших международных научных статей».
