Człowiek a pole elektryczne i magnetyczne

Człowiek do bardzo dawna miał do czynienia z polem elektrycznym i magnetycznym, bowiem od początku jego istnienia miał kontakt z takimi zjawiskami jak wyładowania atmosferyczne, a ponadto sama nasza planeta przypomina olbrzymi magnes z biegunami i jednocześnie ujemnie naładowaną kulę. Jednak pole jakie wytwarza Ziemia, ma praktycznie znikomy wpływ na życie wszelkich organizmów.

Tak było dawno temu, jednak wraz z postępem technologicznym człowiek zaczął odkrywać możliwości generowania pól magnetycznych i elektrycznych. Z biegiem czasu powstały urządzenia które były emiterami takich pól. Jako pierwsze pojawiły się tzw. urządzenia RTV. To że faktycznie istnieje pole elektryczne lub magnetyczne wokół nas, nie możemy wykryć swoimi zmysłami. Jedynie w przypadku specyficznego pola elektromagnetycznego jakim jest światło, lub promieniowanie cieplne nie jesteśmy "zauważyć" za pomocą węchu smaku, czy wzroku, że otacza nas pole elektryczne lub magnetyczne. Dopiero wnioskując na podstawie związków przyczynowo - skutkowych, lub korzystając z odpowiednich urządzeń, jesteśmy to w stanie wykryć.

Pole elektryczne.

Pole elektryczne jest to pole którego oddziaływaniu podlegają cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym Q. Jeśli cząstka taka znajdzie się w takim polu, to działa na nią wtedy siła F = QE, gdzie E oznacza natężenie pola elektrycznego. Na naszej planecie jak już wspomniano występuje naturalne pole elektryczne. Znajduje się ono pomiędzy jonosferą, czyli wysoką częścią atmosfery która zawiera zjonizowane powietrze, a samą powierzchnią Ziemi. Natężenie tego naturalnego pola elektrycznego wynosi od 100 do 500 V/m. Cały czas to pole przenika nas samych, a my z kolei swoimi ciałami zakłócamy je, przez co np. pole na czubku naszej głowy może być dużo większe. W obecnych czasach mnóstwo urządzeń jest źródłami pola elektrycznego: komputery, radio, telewizor. Także my sami jesteśmy źródłami pola elektrycznego. Otóż wszelkie organy naszego ciała składają się z tkanek, te z kolei z komórek. W przypadku spoczynku komórki te nie produkują energii elektrycznej. Dzieje się tak dlatego, że wtedy komórki te są w stanie równowagi elektrycznej, cały ładunek pochodzących od elektrycznych dipoli znosi się. Dokładniej to wygląda w ten sposób, że ujemne wnętrze komórki, jest równoważone przez dodatnie zewnętrzne otoczenie. Zjawisko to jest nazywane polaryzacją komórki. Powstaje w ten sposób pewna różnica potencjałów, której wartość wynosi ok. 0,09 V. Powodem istnienia takiego napięcia, jest różnica stężeń jonów pomiędzy obiema stronami błony komórkowej, pomiędzy stroną wewnętrzną i zewnętrzną. W przypadku zadziałania impulsem elektrycznym na komórkę, błona komórkowa przestaje być izolatorem i jony mogą przepływać swobodnie. W ten sposób dochodzi do procesu wymiany jonów, czego efektem jest z kolei powstanie prądu jonowego. Jako że wcześniej komórka znajdowała się w stanie polaryzacji, teraz następuje jej depolaryzacja. Depolaryzację może spowodować, oprócz impulsu elektrycznego także fala pobudzeniowa wytworzona w sąsiedniej komórce. Następnie zachodzi proces repolaryzacji, który przywraca komórkę do początkowego stanu ładunkowego.

Na podstawie tych zjawisk można wysunąć szereg wniosków:

- Potencjał dla komórki można mierzyć tylko wtedy, gdy jest ona w stanie depolaryzacji lub repolaryzacji. Nie jest to możliwe w przypadku, kiedy komórka jest w stanie polaryzacji, ponieważ nie wytwarza ona wówczas pola elektrycznego.

- w przypadku pomiarów przeprowadzanych na zewnątrz komórki, możliwe jest tylko zmierzenie wielkości związanych z tzw. fazą depolaryzacji i repolaryzacji

- pole generowane przez komórkę jest polem, jakie wytwarza dipol.

Działanie intensywnego pola elektrycznego na człowieka.

W Midwest Research Insitute w Kansas City swego czasu przeprowadzono doświadczenie mające na celu wykazać, jak wpływa intensywne pole elektryczne na człowieka. Człowiekiem, który poddał się takiemu badaniu był Charles Graham. Oto co mówił po eksperymencie: "Przebywanie w zasięgu intensywnego pola elektrycznego jest fantastycznym doświadczeniem. Nic nie widzisz ani nie słyszysz, ale nagle włosy na twoim karku stają dęba. Gdy pole wzrasta, to odczucie rozprzestrzenia się po całym ciele. Odczuwasz pulsowanie - to jest odczucie mrowienia, pełzania, jakby pluskwy łaziły po skórze".

Samo oddziaływanie pola elektrycznego na człowieka może objawiać się w sposób przypominający wstrząsy elektryczne. Wstrząsy takie powstają w wyniku wyładowania gromadzącego się ładunku. W przypadku obecności materiałów łatwopalnych, wyładowania mogą doprowadzić do zapłonu tychże. Mogą także wywoływać różnego rodzaju zmiany biologiczne, wpływać na działanie naszego organizmu, także zakłócać pracę podstawowych układów utrzymujących człowieka przy życiu.

W czasie przeprowadzonych badań nad ciałami umieszczonymi w polu elektrycznym, zaobserwowano, że pole elektryczne będzie powodować określone skutki w danym ciele dopóki w nim samym nie dojdzie do odpowiedniego rozkładu ładunku. Innymi słowy można to opisać w ten sposób, że zewnętrzne pole elektryczne wytworzone przez określony rozkład ładunku, będzie powodowało ruch ładunków we wnętrzu przewodnika, dopóki w jego wnętrzu pole wypadkowe nie osiągnie wartości równej zero. Zjawisko to, a raczej własność przewodników, nazywana jest ekranowaniem pola elektrycznego.

Pole magnetyczne.

Pole magnetyczne powstaje w przypadku, gdy ładunki elektryczne poruszają się. Jedną z własności pola magnetycznego jest to, że na każdą cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym, a poruszającą się w takim polu, działa siła Lorentza. Tak jak w wypadku pola elektrycznego, tak też pole magnetyczne otacza nas ze wszystkich stron. Podstawowym źródłem pola magnetycznego otaczającego nas jest nasza planeta, która generuje pole magnetyczne od natężeniu z zakresu 0,1mT do 1mT. Pole to towarzyszy człowiekowi od zarania dziejów i obecnie nawet sądzi się, że gdyby nagle tego pola zabrakło to nie wpłynęłoby to korzystnie na zdrowie człowieka. Potwierdzenie tej hipotezy można znaleźć przypatrując się marynarzom, którzy pływając na statkach wiele czasu (czasami nawet kilka miesięcy) spędzają we wnętrzu metalowego kadłuba. Także astronauci, gdy opuszczają Ziemię opuszczają obszar pola magnetycznego, dlatego też w ich skafandry wyposażane są w magnesy, które mają na celu symulacje wpływu pola magnetycznego na ich organizmy. Oczywiście pole magnetyczne przenika przez nasze ciało i gdybyśmy chcieli całkowicie się od niego odizolować, wymagało by to budowania ogromnych ekranów ochraniających, co z kolei poniosło by za sobą ogromne koszty. W dzisiejszym świecie oprócz pola magnetycznego ziemskiego, także wiele urządzeń jest źródłem pola magnetycznego. Są to różnego rodzaju linie wysokiego napięcia, czy inne kable, ale także urządzenia które spotykamy we własnych domach: telewizor, pralka, lodówka, czy komputer. Czyli po prostu, nie możliwym jest uchronienie naszych organizmów od wpływu pola magnetycznego.

Ale w jaki sposób i jakie skutki wywiera na nasz organizm działanie pola magnetycznego? Otóż:

- Pole magnetyczne stałe, może być niebezpieczne dla ludzi, którzy posiadają różnego rodzaju implanty, bądź rozruszniki serca. W przypadku implantów pole magnetyczne może powodować powstanie sił, które mogą spowodować uszkodzenie tychże. A w przypadku rozruszników, może doprowadzić do zakłócenia ich pracy.

- Pole magnetyczne zmienne powoduje pobudzenie do ruchu ładunków elektrycznych, czyli także jonów które znajdują się w komórkach. To z kolei prowadzi do aktywacji różnego rodzaju procesów biochemicznych, które mogą poprawić metabolizm, lub działanie tkanek i innych narządów. Jako, że pole magnetyczne działa na molekuły w pierwszej kolejności, to jego działanie dotyka pierwotnych przyczyn wszelkich dolegliwości.

- Przy stosowaniu pola magnetycznego jako czynnika korzystnie wpływającego na nasz organizm, wielką zaletą jest jego przenikalność, dzięki której może ono działać na każdy fragment tkanki znajdującej się w organizmie.

- Poza pobudzaniem molekuł i wynikającym z tego aktywowaniem pracy komórek, pole magnetyczne także powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych, powoduje spadek krzepliwości krwi, oraz polepsza zdolność krwi do przenoszeni tlenu.

- Zmienne pole magnetycznie wpływa korzystnie na proces rekonstrukcji tkanki kostnej, czyli jest bardzo pomocne przy leczeniu różnego rodzaju złamań.

- Pole magnetyczne stałe także przyspiesza proces gojenia się ran

Szkodliwe działanie pola magnetycznego.

Jak już wspomnieliśmy pole magnetyczne może przejawiać wiele korzystnych zastosowań. Zalety te są cechą charakterystyczną północnego bieguna magnetycznego - ujemnego. W przypadku pola magnetycznego o biegunie południowym - dodatnim, obserwujemy negatywny jego wpływ na nasz organizm. Powoduje ono zmniejszanie wychwytywania tlenu przez krew, a także przyczynia się do zwiększania uczucia stresu.

Badania przeprowadzone w naszym kraju, a także w USA, wykazały, że zmienne pole magnetyczne, o częstotliwości 50 Hz, może być przyczyną powstania wielu nowotworów i innych chorób. Wykazano także zwiększone ryzyko wystąpienia nowotworów krwi u dzieci, które mieszkają w pobliżu linii wysokiego napięcia, czy transformatorów, niż w przypadku dzieci, które nie mieszkają w pobliżu takich urządzeń. Dodatkowo stwierdzono także, że działanie takiego pola magnetycznego, może powodować zmiany genetyczne ujawniające się w kolejnych pokoleniach. Analizując zebrane dane wykazano, że u dzieci których ojcowie pracowali w zawodzie związanym z elektrycznością, jest wzrost przypadków zachorowań na nowotwory mózgu. To samo dotyczy dzieci, których matki w czasie ciąży korzystały z eklektycznych poduszek. U tych dzieci ryzyko wystąpienia nowotworu, jest ponad 2 razy większe.

Inne badania wykazały zwiększoną częstość występowania chorób nowotworowych u osób które pracowały w obszarach pola magnetycznego o częstotliwości 50 Hz. Także u ludzi mieszkających w pobliżu linii wysokiego napięcia, stwierdzono zwiększoną liczbę popełnianych samobójstw.

Tak więc jak widać z użytkowaniem pola magnetycznego wiążą się korzyści jak i istnienie negatywnych skutków ich działania. W dzisiejszych czasach pola magnetyczne wykorzystuje się przede wszystkim w medycynie i to zarówno konwencjonalnej jak i niekonwencjonalnej. Sam pomysł wykorzystania źródeł pola magnetycznego w celach leczniczych pojawił się już bardzo dawno temu, bo w czasach antycznych i jest starszy, niż nawet akupunktura. Po raz pierwszy pole magnetyczne było wykorzystywane w Egipcie, przez Kleopatrę, która używała magnesów w celu przedłużenia swojej młodości. Natomiast w Chinach wydobywany magnes był określany kamieniem zdrowia, a w Grecji kamieniem życia. Przez pewien czas słuch o użytkowaniu magnesu zaginął i następne wzmianki pojawiły się dopiero w średniowieczu i renesansie. Magnesy były wykorzystywane przez Paracelsusa, który uważał, że pomagały w leczeniu niektórych dolegliwości, oraz były bardzo pomocne w problemach z bezsennością.

Przykłady pozytywnego wykorzystania pola magnetycznego.

Pola magnetyczne o charakterze zmiennym, znalazły ogromne zastosowanie w medycynie, a dokładniej w medycynie fizykalnej. Obecnie rozróżnia się dwa działy medycyny w której wykorzystuje się pola magnetyczne do terapii. Są to magnetoterapia i magnetostymulacja. Ich rozróżnienie wynika z cech charakteryzujących pola wykorzystywane w tych metodach.

- W przypadku magnetoterapii, stosuje się pola o częstotliwości mniejszej niż 100 Hz, a wartość ich indukcji wynosi od 0,1 mT do 20 mT. Zależności czasowe stosowanych pól magnetycznych mają kształt sinusoidalny, prostokątny, lub trójkątny.

- Jeśli chodzi o magnetostymulację, to w tym wypadku stosowane pola charakteryzują się częstotliwościami rzędu 2000 - 3000 Hz. A natomiast wartości indukcji magnetycznej mieszczą się w zakresie 1pT - 1mT

Obie te metody, czyli magnetoterapię i magnetostymulację stosuje się po to aby:

- zwiększyć tempo procesu przetwarzania tlenu

- polepszyć procesy

- spowodować rozszerzenie się naczyń krwionośnych

- przyspieszyć procesy rekonstrukcji tkanki mięśniowej

- przyspieszyć procesy rekonstrukcji tkanki kostnej

- przeciwdziałać stanom zapalnym

- przeciwdziałać stanom obrzękowym

- uśmierzać ból

Pola magnetyczne zmienne mogą także zostać użyte w celach przeciwbólowych i wtedy mogą zastąpić takie środki, jak aspiryna czy paracetamol. Stosowanie pól magnetycznych jest także z tego względu korzystne, że zastępując różnego rodzaju medykamenty, może posłużyć do oczyszczenia organizmu z ich pozostałości i różnego rodzaju toksyn, a także do zregenerowania uszkodzonych tkanek. Zmienne pola magnetyczne, także mogą być wykorzystywane do regeneracji tkanek, które zostały uszkodzone w wyniku różnego rodzaju urazów mechanicznych, czy termicznych. Zastosowania te przyczyniły się do zwiększonego wykorzystania pól magnetycznych w medycynie sportowej, a także ortopedii. W dniu dzisiejszym technologia wytwarzana pól magnetycznych jest już tak dobrze rozwinięta, że możliwym stało się stosowanie ich w sposób punktowy, a nie tak jak w przeszłości, gdy całe ciało pacjenta podlegało działaniu takiego pola.

Zastosowanie pól magnetycznych do leczenia dolegliwości:

- w przypadku zwichnięć i złamań, czy skręceń

- w przypadku osteoporozy

- w przypadku chorób skóry, a także różnego rodzaju oparzeń

- w przypadku chorób o podłożu nefrologicznym

Efekty uboczne jakie powstają w czasie działania pola magnetycznego:

- poczucie ciepła u pacjenta

- powstanie problemów ze snem, zaburzenie często występujące u ludzi starszych

- występowanie uczucia rozdrażnienia

- spadek koncentracji u pacjenta

Także akupunktura wykorzystuje obecnie dobroczynny wpływ działania pól magnetycznych. W tym wypadku stosuje się małe magnesiki, które nakleja się na punkty powstałe w wyniku zastosowania akupunktury. Ich działanie oprócz tego, że wprowadza pole magnetyczne, to także pobudza punkt akupunkturowy, co w efekcie prowadzi do zmniejszenia bólu powstałego w wyniku przeprowadzonych nakłuć. W tej metodzie stosuje się dwa rodzaje magnesów. Magensy punktowe, które działają tylko w obszarze danego punktu akupunkturowego, oraz magnesy powierzchniowe, które swoim działaniem obejmują znacznie większe obszary.

Biorąc wszystkie przedstawione aspekty pod uwagę, to widać, że pole magnetyczne może mieć dwojaki wpływ na nasze zdrowie. Może być wykorzystane w celach leczniczych, ale także może doprowadzić do bardzo poważnych stanów chorobowych. Dlatego też, powinniśmy zachować szczególną ostrożność w przypadku ich wykorzystania. Owszem powinniśmy stosować je wtedy kiedy przysłuży się to dobru innym, ale nie zapominając przy tym, że urządzenia emitujące takie pola, mogą stanowić zagrożenie dla innych ludzi.

Czy telefon zagraża naszemu zdrowiu?

W dzisiejszym świecie, każdego dnia przybywa milion nowych użytkowników telefonów komórkowych, toteż pytanie o bezpieczeństwo ich użytkowania wydaje się jak najbardziej na miejscu. Badania już zaczęto przeprowadzać w latach 80, kiedy to na rynku coraz częściej pojawiały się telefony komórkowe. Na podstawie wyników tych badań wysnuto wnioski, iż rozmawianie przez telefon może prowadzić do powstania komplikacji zdrowotnych, jednak badania przeprowadzone w latach 90 i trwające ok. 5 lat, całkowicie zaprzeczyły tamtym wnioskom. Ale to nie koniec, nadal prowadzone są skrupulatne badania, mające na celu określenie wpływu jaki wywiera użytkowanie telefonu komórkowego na nasze zdrowie.

Spróbujmy zrozumieć z czym mamy do czynienia w przypadku korzystania z telefonu komórkowego. Otóż telefon taki jest źródłem pola elektromagnetycznego, dosyć silnego, którego częstotliwości zawierają się w zakresie od 900 do 1800 MHz. Samo promieniowanie powoduje podczas rozmowy zwiększenie temperatury naszej głowy. Równocześnie powstają także zmiany zawartości melatoniny w mózgu - hormonu który jest odpowiedzialny za procesy związane ze snem i czuwaniem. Pole to także powoduje wzrost przepuszczalności błon komórkowych dla jonów wapnia. Jednak efekty te występuje tylko w trakcie trwania rozmowy, po jej zakończeniu znikają. Badania jakie przeprowadzono w Wielkiej Brytanii pokazały, że na skutek zbyt dużego nagrzewania się tkanek, może dojść do nasilenia powstawanie substancji rakotwórczy, które w normalnych warunkach wydzielane są znacznie wolniej. Te same badania wykazały, że w wyniku działania promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez telefony komórkowe prawdopodobieństwo powstania przerzutów nowotworowych jest także znacznie większe.

Pole magnetyczne naraża także ludzi które posiadają wbudowany rozrusznik serca, tak więc użytkowanie telefonów komórkowych w takich przypadkach może wiązać się z pewnym ryzykiem. Ryzyko to może stać się większe w przypadku gdy dany telefon pracuje na częstotliwościach, które mogą stymulować wadliwą pracę serca. Oczywiście urządzenia takie jak rozruszniki są w stanie wytrzymać duże natężenia pola elektromagnetycznego, jednak jak każde urządzenie także i to jest wyposażone w kabel, który w tym przypadku łączy rozrusznik z sercem. Przewód ten może działać jak antena odbierające sygnały, które mogą wprowadzić zakłócenia powodujące wadliwą pracę serca. Czyli silne pole magnetyczne może spowodować wadliwą pracę rozrusznika. Dlatego też w takich przypadkach nie powinno się nosić telefonów komórkowych w okolicach serca, a w przypadku prowadzenia rozmowy, telefon taki należy trzymać przy uchu znajdującym się po przeciwnej stronie niż rozrusznik. Także osoby posiadające wbudowane różnego rodzaju protezy metalowe powinny unikać działania silnych pól elektromagnetycznych. Wiąże się to z tym, że pole elektromagnetyczne, może doprowadzić do powstania w takiej protezie prądów wirowych, a te z kolei do spowodowania poparzeń.

Rozsądne i nie narażające naszego zdrowia, korzystanie z telefonu komórkowego wiąże się z kilkoma sprawami:

- należy unikać prowadzenia rozmów w zamkniętych pomieszczeniach, oraz samochodach ( i nie chodzi tu tylko o niebezpieczeństwo spowodowania wypadku) - zamknięte pomieszczenie, czy wnętrze samochodu zachowuje się jak wnęka rezonansowa powodująca zwiększenie wartości natężenia pola.

- także wszelkie urządzenia w samochodzie są podatne na działanie pola elektromagnetycznego. Zdarzały się przypadki kiedy to w wyniku emisji pola elektromagnetycznego przez telefon komórkowy wadliwie zadziała system ABS, albo poduszka powietrzna nagle się otworzyła.

- należy pamiętać o maksymalnym wysunięciu antenki telefonu, gdyż zmniejsza to ilość promieniowania pochłanianego przez głowę rozmówcy.

- nie trzymać telefonu w czasie rozmowy tylko z jednej strony, ale przekładać z lewego ucha na prawe i odwrotnie.

- należy także mieć na uwadze to, że moc jaka jest emitowana przez telefon jest większa w przypadku mówienia do słuchawki, niż w przypadku słuchania

- nie należy umieszczać telefonów na różnego rodzaju paskach utrzymujących telefon przy ciele, gdyż zwiększa to ryzyko uszkodzenia organów wewnętrznych

- nie należy pozwalać dzieciom na użytkowanie telefonów komórkowych

- należy także pamiętać o tym, że telefon komórkowy może wprowadzać zakłócenia w działaniu innych urządzeń, jest to ważne w wielu sytuacjach, np. będąc w szpitalu.

Smog elektromagnetyczny

Smogiem elektromagnetycznym nazywamy zjawisko nakładania się na siebie wielu pól magnetycznych, o różnych natężeniach i różnych częstotliwościach. Świat który nas otacza w ostatnich czasach, uległ ogromnemu przeobrażeniu. Powstała niezliczona ilość urządzeń generujących pole elektromagnetyczne, dlatego też zagadnienie istnienia smogu elektromagnetycznego staje się coraz ważniejsze. Niektórzy naukowcy uważają że szkodliwość smogu elektromagnetycznego dorównuje szkodliwości jakie przejawiają wszystkie razem wzięte zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Dalsze ich wnioski mówią o tym, że to właśnie smog elektromagnetyczny jest przyczyną istnienia wszelkich chorób naszej cywilizacji, min. AIDS i tak dużej ilości nowotworów. A zagrożenie jest tym większe, że samo przenikanie fal elektromagnetycznych przez nasze ciała nie powoduje żadnego odczucia. Odczuwalne są dopiero późniejsze skutki.

Działanie pola elektromagnetycznego może powodować powstanie różnego rodzaju negatywnych skutków:

- może powodować problemy ze snem

- obniża koncentrację

- powoduje bóle głowy

- prowadzi do pogorszenia wzroku

- prowadzi do powstania zmian ciśnienia krwi

- powoduje powstanie nadmiernego uczucia zmęczenia

- prowadzi do zmian w ilości hormonów

- u kobiet może powodować zaburzenia cyklu menstruacyjnego

- zwiększa ryzyko poronienia

Zakończenia

Jako że człowiek w ostatnich czasach nie jest w stanie skryć się przed działaniem pola elektromagnetycznego, to jednak powinien starać się unikać jego wpływu w miarę jego możliwości. Może to osiągnąć poprzez zastosowanie pewnych środków:

- powinien oglądać telewizję i obraz na monitorze komputera z odległości z ośmiokrotnie większej niż przekątna ekranu odległości.

- należy tak umiejscawiać monitory i telewizory, aby ich tylnie obudowy nie były wymierzone w ludzi

- unikać korzystania z telefonów komórkowych i innego rodzaju radiotelefonów. Kiedy tylko istnieje możliwość wykorzystania telefonu stacjonarnego zamiast telefonu komórkowego, należy z niej skorzystać.

- w przypadku rozmowy w samochodzie, korzystać z zestawu głośnomówiącego.

- w przypadkach pracy urządzenia emitującego pole elektromagnetycznego, w miarę możliwości unikać przebywania w pomieszczeniu, w którym takie urządzenie się znajduje.

- unikać użytkowania kilku urządzeń w tym samym czasie

Przede wszystkim należy pamiętać o tym, że nasze zdrowie jest najcenniejsze i tylko od nas zależy jakie je będziemy mieć.