В основе образования магнитного поля лежат внутренние и внешние причины. Постоянное магнитное поле образуется благодаря электрическим токам, возникающим во внешнем ядре планеты, переменное магнитное поле образуют солнечные корпускулярные потоки.

Магнитное поле Земли (геомагнитное поле) можно разделить на следующие три основные части.

 1. Основное магнитное поле Земли, испытывающее медленные изменения во времени.

 2. Мировые аномалии – отклонения от эквивалентного диполя до 20% напряженности отдельных областей с размерами до 10 000 км. Примеры аномалий: Бразильская, Канадская, Сибирская, Курская. Они обусловлены намагниченностью горных пород в верхнем слое Земли, слагающих земную кору и расположенных близко к поверхности. Одна из наиболее мощных – Курская магнитная аномалия.

 3. Переменное магнитное поле Земли (так же называемое внешним) определяется источниками в виде токовых систем, находящимися за пределами земной поверхности и в ее атмосфере. Основными источниками таких полей и их изменений являются корпускулярные потоки намагниченной плазмы, приходящие от Солнца вместе с солнечным ветром, и формирующие структуру и форму земной магнитосферы.

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.

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

Нерегулярные вариации  магнитного поля возникают вследствие воздействия потока солнечной плазмы (солнечного ветра) на магнитосферу Земли.

27-дневные вариации существуют как тенденция к повторению увеличения геомагнитной активности через каждые 27 дней, соответствующих периоду вращения Солнца относительно земного наблюдателя.

Сезонные вариации магнитной активности имеют два максимума, соответствующие периодам равноденствий, и два минимума, соответствующие периодам солнцестояний. В периоды равноденствий, плоскости земного и солнечного экваторов совпадают, Земля наиболее подвержена действию активных областей на Солнце.

11-летние вариации - обусловлены периодической солнечной активностью кратной 11 летним периодам. Наиболее известной мерой солнечной активности является число солнечных пятен.

Вековые вариации – медленные вариации элементов земного магнетизма связанные с источниками, лежащими внутри земного ядра. Амплитуда вековых вариаций достигает десятков нТл/год, изменения среднегодовых значений таких элементов, названы вековым ходом.

Квазипериодические вариации геомагнитного поля с периодами от долей секунд до нескольких минут называют геомагнитными пульсациями. Их принято подразделять на регулярные (устойчивые, непрерывные) (наблюдаются преимущественно в утренние и дневные часы), и нерегулярные (шумоподобные, импульсные) – (наблюдаются в вечерние и ночные часы). В период возмущений (магнитных бурь) наблюдается глобальное возбуждение микропульсаций, и тогда они могут регистрироваться десятки часов по всему земному шару.

Электромагнитные колебания на частотах 4-30 Гц существуют практически всегда. Предполагается, что они могут служить синхронизаторами некоторых биологических процессов, поскольку являются резонансными частотами для ряда из них. В природе за время эволюции произошла адаптация к подобным колебаниям и изоляция от них может иметь негативные последствия для организма.

Биологические эффекты ГМП подробно описаны в разделе, посвящённом метеотропным нарушениям (см. стр.9). С другой стороны, выявлено, что непериодические вариации геомагнитного поля участвуют в регуляции всех классов биологических ритмов человека.

Классов биоритмов человека

1. Ритмы высокой частоты – от долей секунд до 30 минут (осцилляции на молекулярном уровне, ритмы ЭЭГ, ЧСС, дыхания, перистальтики кишечника); (колебательная активность электрических и магнитных полей головного мозга 2-30 Гц, ЧСС 1-1,2 Гц, ЧД 0,3 Гц, температуры 0,05 Гц).

2. Ритмы средней частоты – от 30 минут до 28 часов. Эти ритмы включают в себя: ультрадные (от 30 минут до нескольких часов, самые важные - с периодом 90 минут). (Через каждые 90 минут: у новорожденных чередование активности и относительного покоя; у взрослых смена различных стадий сна, а во время бодрствования - периодов нарастания и спада работоспособности.) Циркадные (20 – 28 часов) - колебания на протяжении суток температуры тела, АД, частоты пульса, а также выработки гормонов и восприимчивости клеток к лекарствам).

3. Мезоритмы: инфрадные (28 часов – 6 дней) и

Циркасептальные (около 7 дней) – (Изменения работоспособности (выше в середине недели), колебания выделения с мочой некоторых физиологически активных веществ;

3. Макроритмы - сезонные (до 3 месяцев) - колебания веса, работоспособности, роста бороды и усов у мужчин Изменения продолжительности сна, мышечной силы, уровня обменных процессов, заболеваемости, иммунного статуса, устойчивости к стрессам (выше весной и ниже осенью), рождаемости (максимальная в марте - мае, минимальная - в ноябре - феврале), колебания пульса и артериального давления, прибавки веса

Окологодовые (до 1 года) - колебания роста и физического развития детей (интенсивнее в первом полугодии, замедление в концу года), спад жизненных сил и показателей иммунитета накануне и некоторое время после дня рождения

5. Мегаритмы (несколько десятков или сотен лет) - волнообразное изменение физического развития людей на протяжении многих веков.

Гипогеомагнитное поле

Гипогеомагнитное поле (ГГМП) возникает и действует на рабочих при использовании экранов для ЭМП промышленных частот, которые одновременно препятствуют проникновению внутрь них ЭМП естественного происхождения.

Установлено, что при ослаблении ГМП в 2-5 раз относительно естественного МП наблюдается увеличение на 40% количества заболеваний у людей, работающих в экранированных помещениях. При нахождении человека в искусственных гипогеомагнитных условиях отмечаются изменения психики, появляются нестандартные идеи, образы.

Со стороны центральной нервной системы выявлены признаки дисбаланса основных нервных процессов в виде преобладания торможения, дистонии мозговых сосудов с наличием регуляторной межполушарной асимметрии, отмечено возрастание амплитуды нормального физиологического тремора.

Нарушения механизмов регуляции вегетативной нервной системы проявляются в развитии функциональных изменений со стороны сердечно-сосудистой системы в виде лабильности пульса и артериального давления, нейроциркуляторной дистонии гипертензивного типа, нарушения процесса реполяризации миокарда.

Со стороны иммунной системы отмечено снижение общего числа Т-лимфоцитов, концентрации IgG и IgA, увеличение концентрации IgE. Отмечен рост заболеваемости с ВУТ у лиц, длительное время работающих в экранированных сооружениях. У обследованных частота заболеваний, сопровождающих синдром иммунологической недостаточности, существенно превышает таковую среди практически здоровых людей.

В серии экспериментальных исследований на животных, при их пребывании в экранированных камерах (ослабления ГМП = 100 и 500 раз) при различной продолжительности ежедневного сеанса (от 0,25 ч до 24 ч в сутки) и общем количестве сеансов от 1 до 120, были установлены изменения со стороны ЭЭГ- активности и условно-рефлекторной деятельности животных, свидетельствующие о нарушении силы нервных процессов в сторону усиления тормозного.

Эндокринная система реагировала снижением активности гонадотропных гормонов гипофиза - (фолликулостимулирующего и лютеинизирующего) и повышением активности кортикостерона. Со стороны репродуктивной системы отмечалось удлинение эстральных циклов, а также морфофункциональные изменения в яичниках и матке. Выявлены изменения в состоянии гуморального и клеточного звеньев иммунной системы животных.

Выраженность и направленность обнаруженных сдвигов имеют зависимость от продолжительности нахождения в гипогеомагнитных условиях. Прерывистое воздействие ГГМП вызывало более выраженные биоэффекты со стороны отдельных систем организма по сравнению с постоянным, особенно на начальном этапе воздействия.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о гигиенической значимости гипогеомагнитных условий и необходимости их соответствующей регламентации.