Влияние космических факторов на организм человека

 

                                             Введение

Земля, прежде всего, является космическим телом - планетой, которая  обращается вокруг Солнца по эллиптической  орбите. Поэтому человек на протяжении всей своей жизни, подвержен воздействию многих космических факторов.

Человек – сложная целостная  система, которая в свою очередь  является компонентом более сложных  систем – биологической и социальной. Закономерности физиологических процессов  непосредственно влияют на социальную жизнь и, наоборот.

           Ученые самых разных наук пытаются разобраться в природе человеческой сущности, объединенные поиском психологических закономерностей, осознанием его творческой самореализацией, смысла жизни, стараются найти наиболее оптимальные способы для удовлетворения человеческих потребностей.

Благодаря достижениям науки  и техники мы теперь, казалось бы, меньше зависим от природы в своих  насущных потребностях, поэтому склонны  забывать, что зависимость эта  сохранилась. Разрушающее влияние  на природу научно-технического прогресса  настолько велико, что это становится опасным для самого человека.

К счастью, наше общество пришло к пониманию, что живая природа - главное достояние нашей Земли  и человек -часть живой природы, не существующий вне ее и подчиняющийся всем фундаментальным биологическим законам.

Цель контрольной работы – рассмотреть наиболее значимые факторы, влияющие на человека из космоса.

 

                                              ГЛАВА 1

                                      Космические лучи.

Космические лучи — это  элементарные заряженные частицы, с  колоссальной скоростью движущиеся в магнитных и электрических  полях межзвездных пространств. Происхождение их до конца еще  не выяснено.  
 
Миллиарды таких частиц гари своем движении в космическом пространстве встречаются с земной атмосферой. Здесь они претерпевают многообразные превращения, итогом которых является ионизация воздуха и образование так называемых вторичных космических лучей (обломки атомов и ядер, электромагнитные излучения). До Земли эти космические лучи доходят в очень ослабленном и измененном виде. Поэтому природе не надо было приспосабливать земные организмы к воздействию первичных космических лучей.  
 
Попадая на живую ткань, как и на любое другое вещество, первичные и вторичные космические лучи разрушают ядра ее атомов, выбивая из них электроны, т.е. ионизируют ткань. Для первичных космических лучей нет преград в виде толщи живого вещества. Они могут проникать в глубь организма, и вероятно, вызывать поражение нервной системы, крови и кроветворных органов, возбуждать рост злокачественных опухолей, сокращать продолжительность жизни. Ученые не случайно употребляют выражения «могут», «вероятно», так как действие первичных космических лучей на организм изучено еще очень мало, воссоздать на земле весь их спектр очень трудно. Итак, космическое излучение может быть немалой опасностью, и задача науки — изучить влияние этих лучей, обезвредить их, защитить жизнь и здоровье будущих космонавтов.  

                                              ГЛАВА 2

                           Межпланетное магнитное поле.

    Самым мощным источником различных форм энергии, оказывающих влияние на Землю, является Солнце. Солнечной активностью называют комплекс явлений, происходящих в атмосфере Солнца. Внутри Солнца происходят термоядерные реакции, в результате которых возникают электромагнитные излучения широкого диапазона. Время от времени на его поверхности появляются очаги повышенной активности в виде пятен и протуберанцев. Совершаются мощные взрывы, которые сопровождаются выбросом элементарных частиц. Непрерывное расширение верхней части солнечной атмосферы сопровождается корпускулярным излучением. Скорость этого расширения по мере удаления от Солнца увеличивается. На расстоянии нескольких десятков солнечных радиусов оно достигает 400 км/с. Это так называемый спокойный солнечный ветер. Он увлекает за собой магнитное поле Солнца, вытягивая его силовые линии (см. рис. 1). Солнечный ветер содержит небольшое количество энергии. Вместе с тем он играет значительную роль в передаче к Земле возмущений, обусловленных явлениями солнечной активности. Активность Солнца по отношению к Земле периодически изменяется. Различают циклы суточные, годовые, 5—6- летние, 11-летние, 80-90-летние и многовековые. Периоды максимальной активности приходятся на 7-17 лет, минимальной — на 9—14 лет.      

         Рис.1

Результаты многочисленных исследований показывают, что нервная система обладает наибольшей чувствительностью к изменению солнечной активности. Впервые это свойство было обнаружено A.JI. Чижевским; его наблюдения основывались на изучении величины электрических потенциалов кожи в периоды повышенной солнечной активности. 
 
Обнаружена зависимость обострения таких заболеваний, как шизофрения, эпилепсия и маниакально-депрессивные состояния, от солнечной активности.

Земля имеет постоянное магнитное  поле, на которое накладываются периодические  и случайные изменения. Полагают, что они обусловлены электрическими явлениями в атмосфере. Периодические изменения магнитного поля Земли могут быть связаны с солнечной активностью и иметь вековую, годовую, сезонную и суточную цикличность. 
 
Переменные магнитные поля, возникающие вокруг Земли, получили название магнитных возмущений, или магнитных бурь. Магнитные бури возникают в результате проникновения в атмосферу Земли летящих от Солнца со скоростью 1000-3000 км/с заряженных частиц (корпускул). 
 
О влиянии магнитных бурь на состояние человека известно уже давно. Установлено, что при выполнении корректурных проб во время магнитных бурь увеличивается число ошибок, появление которых свидетельствует о преобладании возбудительного процесса в высших отделах мозга. Число ошибок еще более возрастает на 2-е сутки после смены знака геомагнитного поля. Показано, что во время геомагнитных возмущений даже у тренированных лиц отмечается резкое снижение краткосрочной памяти, объема и интенсивности внимания вследствие уменьшения уровня активации головного мозга. Эти изменения более выражены у пожилых людей, а также у лиц, проживающих на Крайнем Севере. Значительные изменения функционального состояния ЦНС, по-видимому, являются причиной увеличения количества несчастных случаев и травм во время магнитных бурь. Полагают, что у человека в результате десинхронизации функций ЦНС могут усиливаться нервно-психические расстройства. Предполагают, что геомагнитные возмущения могут вызвать нарушения межполушарных отношений головного мозга с сопутствующей акцентуацией отдельных психических функций, а также рассогласование внутренних ритмов организма с ритмом внешней среды. Не исключено, что роль пейсмекера, действующего на человека при таких возмущениях, могут выполнять короткопериодические колебания поля Земли, которые затухают при изменении солнечной активности (Владимирский Б.М. и др., 1982). 

                                               ГЛАВА 3

                                    Солнечная радиация.

Солнечная радиация - это  весь испускаемый солнцем поток  радиации . Он представляет собой электромагнитные колебания различной длины волны . В гигиеническом отношении для людей особый интерес представляет оприческая часть солнечного света . Она занимает диапазон от 280 - 2800 нанометров . Более длинные волны - радиоволны и более короткие - гамма-лучи не доходят до поверхности земли , так как задерживаются в верхних слоях атмосферы .

Интенсивность солнца в первую очередь зависит от стояния солнца над горизонтом . Если солнце находится в самой высшей точке горизонта то путь, пройденный солнечными лучами будет значительно короче .За счет увеличения пути интенсивность солнечной радиации меняется . Она также зависит от угла падения солнечных лучей .От этого зависит и освещаемая территория солнцем .Значит , та же солнечная радиация приходится на большую поверхность ,поэтому интенсивность уменьшается . Показания интенсивности солнечной радиации также зависит от массы воздуха через который проходят солнечные лучи . В связи с этим ее показания в горах будет выше чем над уровне моря .

Ведь слой воздуха через  которые проходят солнечные лучи будет меньше чем над уровнем  моря .Особое значение имеет влияние на интенсивность солнечной радиации состояние атмосферы и ее загрязнение. В загрязненной атмосфере ее показания снижаются . Например , в городе она примерно на 10% меньше , чем в сельской местности . Напряжение солнечной радиации имеет годовой и суточный фон . Оно меняется в течении суток и зависит от времени года . Наибольшая интенсивность наблюдается летом , а наименьшая зимой .

 По своему биологическому воздействию она неоднородна . Каждая длина волны оказывает на человека различное воздействие .

Солнечный спектр можно разделить  на 3 участка :

1. Ультрафиолетовые лучи  имеют длину волны от 280 до 400 нанометров . Это наиболее активная в биологическом плане часть солнечного спектра. Она тоже неоднородна. Их разделяют на длиноволновые и коротковолновые ультрафиолетовые лучи . Они способствуют загару . При поступлении на кожу этих лучей образуются 2 группы веществ: специфические и неспецифические . К специфическим веществам относится витамин Д . К неспецифическим относятся продукты расщепления белков . Загарное действие приводит к фотохимическому эффекту , биологически активные вещества способствуют расширению сосудов .Ультрафиолетовые лучи всегда приводят к загару более или менее выраженному . Все зависит от количества пигмента в коже. Загар является проверкой защитных свойств организма .Самый благоприятный загар возникает с длиной волны 320 нанометров . Он возникает при воздействии длиноволновой части спектра . На юге в основном преобладают коротковолновые части спектра , а на севере длиноволновые. Рассеянию больше подвержены коротковолновые лучи . Рассеивание лучше всего происходит в чистой атмосфере и в северном регионе . Значит , наиболее полезный загар на севере , он получается более темным .Ультрафиолетовые лучи являются очень мощным фактором профилактики рахита . При недостатке этих лучей у детей развивается рахит , а у взрослых остеопороз .Обычно с этим сталкиваются на Крайнем Севере. Ультрафиолетовые лучи также оказывают бактерицидное действие .Оно используется для обеззараживания пищевых продуктов и воды. 2.Инфракрасные лучи обладают тепловым действием . Это зависит от длины волны . Короткие лучи несут больше энергии и оказывают сильный тепловой эффект . Длиноволновые участки оказывают тепловое воздействие на поверхности . Эти свойства используются в физиотерапии . Для измерения инфракрасныхлучей существует прибор актинометр . Неблагоприятное воздействие инфракрасных лучей может наблюдаться в горячих цехах . В них они могут приводить к профессиональным заболеваниям - катаракте .Причиной катаракты являются короткие инфракрасные лучи . Для профилактики используют защитные очки .

В результате воздействия  этих лучей возможен ожог . В связи с действием инфракрасных лучей у человека может быть тепловой и солнечный удар . Тепловой удар возникает из - за перегрева организма . Также может случиться с тем , кто выполняет тяжелую физическую работу при жаркой погоде .Солнечный удар -результат прямого воздействия солнечных лучей с поражением ЦНС .Солнечный удар поражает тех , кто много часов подряд проводит на солнце с непокрытой головой .

3.Видимый участок спектра  имеет длину волны от 400 до 760 нанометров . Эти волны являются специфическим раздражителем органа зрения . Свет является необходимым условием работы глаза .Свет стимулирует жизнедеятельность организма , усиливает обмен веществ , улучшает общее самочувствие ,повышает работоспособность .На организм влияет различная цветовая гамма цветов . В связи с этим существуют теплые тона ( желтый , оранжевый , красный ) и холодные тона ( голубой , синий , фиолетовый ) .

Холодные и теплые тона оказывают разное физиологическое  действие на организм . Теплые тона увеличивают мускульное напряжение , повышают кровяное давление, учащают ритм дыхания . Холодные тона понижают кровяное давление , замедляют ритм сердца и дыхание .

В последние десятилетия  отмечается значительный рост солнечной  активности , хотя многие об этом и не подозревают .При возросшем потоке ультрафиолета и неспособности озонового слоя противостоять этому человечество подвергается более сильному воздействию солнечной радиации.Клетки кожи не способны противостоять и дают сбой . Отсюда и наблюдается всплеск злокачественных образований кожи . Пришло время менять отношение людей к солнцу . Продолжительное пребывание людей на солнце с незащищенной кожей может обернуться проблемами со здоровьем в будущем .Особенно это касается детей . Чем  больше дети получили в детстве солнечной радиации , тем выше вероятность развития рака кожи в старшем возрасте .Солнечные ожоги также повышают риск развития этого заболевания .

 

                 ГЛАВА 4

                                        Космические объекты.

1. Опасность, исходящая от космического мусора

Если раньше космическое  пространство будоражило землян исключительно  романтикой приключений с волнующим  ощущением непознанности, то в наше время космос все чаще заявляет о себе как об источнике реальной опасности для человека. Причем, число угроз на счету Вселенной прямо пропорционально развитию наших научно-технических возможностей. 

Надо сказать, что, по крайней  мере, одну космическую проблему, которая  сегодня уже просто не дает покоя  космонавтике, люди создали исключительно  своими силами. Речь идее о космическом  мусоре. Захламленность околоземного орбитального пространства достигла ужасающих  размеров, и только экстренные меры широкого международного сообщества могут  предотвратить масштабные небесные ДТП и земные беды из-за падения  фрагментов космического мусора.

Под космическим мусором  подразумеваются все искусственные  объекты и их части в космосе, которые уже не функционируют  и никогда более не смогут служить  никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. В некоторых  случаях объекты космического мусора могут представлять прямую опасность  и для Земли - при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев  атмосферы и выпадении обломков на населенные пункты, промышленные объекты  и транспортные коммуникации. 

Так вот, согласно беспристрастной  статистике, такого добра в космосе  набралось 40 млн. штук общей массой в несколько тысяч тонн. При  этом в расчет принимается только число объектов, которые можно  отследить с Земли. Но кроме этого крутится еще бесчисленное множество мельчайших, но отнюдь не безобидных частиц, которые движутся со скоростью, по меньшей мере, 5 км/с.

Засорением околоземного пространства всерьез озаботилась  ООН. В середине февраля Управление этой организации по вопросам космического пространства подтвердило важность для всех стран Руководящих принципов  предупреждения образования космического мусора. «Устав внеземной чистоты» был одобрен резолюцией Генассамблеей  ООН в декабре 2007 г.

Если международные призывы  или просто страх получить себе на голову космический «подарок» возымеют действие, то с таким мусором со временем как-нибудь справимся, чего пока нельзя сказать об угрозах другого  рода.

     Рис.2 «Распределение мусора в околоземном пространстве»

 

 

2. Опасность, исходящая  от астероидов и комет

К Земле постоянно настойчиво стремятся посланцы вечности - астероиды  и всевозможные кометы. Наибольшую тревогу у ученых вызывает астероид «Апофиз», который по уточненным данным пройдет в 2029 г. на минимальном расстоянии от Земли. По мнению питербургского астронома Сергея Смирнова, «при таком сценарии шестисотметровая глыба ничего хорошего, в частности, для планируемых к тому времени телекоммуникационных платформ со спутниками связи на геостационарной орбите не сулит. В настоящее время невозможно максимально точно рассчитать будущую орбиту астероида».

Иными словами, огромный кусок  с определенной долей вероятности  может свалиться на нас со всеми  вытекающими последствиями. Слегка утешает мысль о том, что в 2012 г. этот самый «Апофиз» несколько приблизится к Земле, после чего появится возможности более точно определить его орбиту в 2029 г.

Между тем, неугомонные астрономы-статистики подсчитали, что ежедневно с Землей сближаются как минимум одна из 100000 малых планет, известных со времени  открытия первой из них в 1801 г. А ежегодно на Землю выпадает «дождь» из десятков тонн метеоритного вещества.