ВПЛИВ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛІВ НА БІООБ’ЄКТИ

УДК 53.097

Наумчик Павло

Чернігівський національний технологічний університет

Анотація: У роботі в межах навчально-пізнавальної і здоров’язбережувальної компетентностей розглянуто проблему впливу на біооб’єкти електромагнітного випромінювання, а саме: низькочастотного електромагнітного поля, мікрохвиль і стільникового зв’язку, з якими людина зустрічається у повсякденному житті. Проведено аналіз теплового впливу електромагнітних полів. Розглянуто дію електричних полів (у тому числі й низькочастотних) на клітини живих організмів та ефекти, викликані дією електричних полів на клітинні мембрани. На основі проведеного дослідження зроблено висновки щодо впливу електричних полів на інформаційні електричні поля організму. Наведено розрахункові задачі на визначення теплового впливу електромагнітних полів на організм. Матеріал статті може бути використано під час викладання фізики для студентів вищої і учнів старшої школи.

Ключові слова: компетентності, біооб’єкти, електромагнітні поля, вплив, інформаційні електричні поля організму, мікрохвилі, стільниковий зв’язок.

Постановка проблеми. За сучасною концепцією освіти в Україні основним завданням школи є переорієнтація навчального процесу зі «знаннєво орієнтованого» на «компетентнісно орієнтований», що повинно привести навчання учнів і їх результати у відповідність до міжнародних норм. За Державним стандартом базової та повної загальної середньої освіти і Наказом «Про затвердження критеріїв оцінювання навчальних досягнень учнів», вводиться поняття компетентності як «набутої у процесі навчання інтегрованої здатності учня, що складається зі знань, умінь, досвіду, цінностей і ставлення, які можуть цілісно реалізовуватися на практиці» [1]. Документом пропонується ієрархія компетентностей, що включає в себе: предметні, міжпредметні і ключові. Провідне місце в цій ієрархії посідають ключові компетентності, до складу яких входять: навчально-пізнавальна, здоров’язбережувальна, загальнокультурна, соціально-трудова й інформаційна компетентності.

У межах навчально-пізнавальної і здоров’язбережувальної компетентностей цікавим є розгляд питання впливу електромагнітних полів на біооб’єкти. Незважаючи на те, що цій темі присвячено велику кількість статей у літературі й Інтернеті, це питання є не достатньо висвітленим. Більшість дослідників вказують на негативний вплив електромагнітних полів на організми, але головна причини цього впливу на сьогодні не встановлена.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналіз шкільних підручників показав, що  питання впливу електромагнітного випромінювання на організми висвітлено не достатньо. Так у підручнику фізика 9 клас за ред. В. Г. Бар’яхтара, С. О. Довгого в розділі «фізика та екологія» [2, с.263] приведена таблиця, в якій приведено приклади джерел, коротко вказано на негативний вплив і засоби боротьби з електромагнітним забрудненням. В підручниках Фізика  для 11 класів  Т. М. Засєкіної [3] й Є. В. Коршака, О. І. Ляшенка, В. Ф. Савченка [4]  дане питання взагалі не розглядається. Найбільш повним є висвітлення взаємодії електромагнітного випромінювання в підручнику з фізики для 11 класів В.Д. Сиротюка [5]. В якій крім перерахування впливів подається часткове висвітлення механізмів впливу електромагнітного випромінювання на організм людини. Про те, дане питання є актуальним і вимагає більш глибокого вивчення.

В наукових публікаціях дане питання розглядається на рівні якій не можна застосувати під час викладання фізики в загальноосвітній і вищій школі. Тому виникає необхідність адаптування наукових досліджень взаємодії електромагнітних полів до рівня сприйняття даного матеріалу під час викладання курсу фізики у старшій і виший школах.

Мета статті. Наше дослідження присвячено висвітленню питання впливу на біооб’єкти електромагнітного випромінювання від низьких частот до мікрохвиль з метою його використання під час викладання фізики для студентів вищої і учнів старшої школи.

Методи дослідження. У процесі дослідження використані такі методи: аналіз науково-педагогічної літератури та інформаційних джерел із питань висвітлення впливу електромагнітних полів на біооб’єкти, систематизація та узагальнення результатів з теми дослідження.

Виклад основного матеріалу. Відколи людство почало активно використовувати електроенергію, користуватися радіозв’язком тощо, то в біосферу стало надходити штучне електромагнітне випромінювання у широкому діапазоні частот (приблизно від 10^-1 до 10¹² Гц). Штучні низькочастотні електромагнітні поля здебільшого створюються енергетичними установками, лініями електропередачі (ЛЕП), електропобутовою технікою, що працює від мережі. Нині вважається, що низькочастотні електромагнітні випромінювання – це найбільш масштабний вид забруднення, що має глобальні несприятливі наслідки для живих організмів і для людини.

Дослідження показали [6], що процесі експлуатації електроенергетичних установок і повітряних ліній електропередач (ЛЕП) надвисокої напруги (понад 330 кВ) у обслуговуючого персоналу зазначених установок було помічено погіршення стану здоров’я. Працівники скаржилися на підвищену стомлюваність, млявість, головні болі, поганий сон, болі в серці і т. ін.

У квартирах житлових будинків основним зовнішнім джерелом низькочастотних електричних і магнітних полів є ЛЕП різної напруги. Так, будівлі, розташовані поблизу ЛЕП, знаходяться під впливом високих рівнів низькочастотного електромагнітного поля, і населення, що проживає в них, піддається цілодобовому впливу цього фактора.

Як відомо, електромагнітне поле має дві компоненти: електричну і магнітну. Введемо наближення – за малих частот (50 Гц), дію електричного і магнітного поля на біологічний об’єкт можна розглядати окремо.

Змінне магнітне викликає в організмі вихрові струму (струми Фуко), які здатні викликати певні зміни в організмі. А механізм впливу електричного поля на біоматерію значно складніший.

Експериментально встановлено, що в будь-якій точці електромагнітного поля низької частоти поглинута живим організмом енергія магнітного поля приблизно в 50 разів менше поглинутої ним енергії електричного поля. Разом з тим встановлено, що напруженість магнітного поля в робочих зонах відкритих розподільних пристроїв і повітряних ліній з напругою до 750 кВ не перевищує 25 А/м, а це набагато менше напруженості магнітного поля, здатного шкідливо впливати на біологічний об’єкт. Тому можна зробити висновок, що негативна дія електромагнітного поля на біологічні об’єкти у промислових електроустановках обумовлено електричним полем; магнітне ж поле надає незначну біологічну дію, і у практичних умовах нею можна знехтувати.

З певним наближенням до електричного поля низької частоти можна застосовувати закони електростатики.

Розглянемо дію електричних полів (у тому числі й низькочастотних) на клітини живих організмів. Ефекти, викликані дією електричних полів на клітинні мембрани, можуть бути класифіковані в такий спосіб [7]:

1. Електропорація – це підвищення проникності клітинних мембран.
2. Електрозлиття клітин – клітини можуть зливатися при короткому, але досить потужному електричному впливі.
3. Руху в електричному полі:

а) електрофорез – переміщення клітин, що мають поверхневий заряд у постійному електричному полі;

б) діелектрофорез – це рух клітин у неоднорідному електростатичному полі. При діелектрофорезі поверхневий заряд клітин немає істотного значення. Рух відбувається через взаємодію наведеного дипольного моменту з зовнішнім полем.

Відомо, що дипольні моменти діелектричних слабопровідних частинок у провідному середовищі орієнтуються протилежно вектору напруженості електричного поля, а дипольні моменти добре провідних частинок, у слабопровідному середовищі, навпаки, орієнтуються в одному напрямку з вектором напруженості;

в) електричне обертання – у змінному електричному полі дипольні молекули обертаються.

4. Деформації мембран – це дія на поверхню клітини сил, пов’язаних з максвелловскими напруженнями. У разі дії на клітину низькочастотного поля силові лінії обходять клітину, тобто поле направлено вздовж її поверхні. Тому на клітину діє сила, змушуючи її витягуватися вздовж силових ліній поля.
5. Електротрансфекція – це перенесення ДНК під дією короткочасних імпульсів сильного електричного поля.
6. Електроактивація мембранних білків – це перенесення нуклеїнових кислот у тканини і клітини. Припускають, що електроактивація обумовлена впливом поля на конформацію (розташування атомів у молекулі) білків.

Характер і сила біологічних ефектів електромагнітного поля своєрідно залежать від параметрів останніх. В одних випадках ефекти максимальні при деякій «оптимальній» інтенсивності електромагнітного поля, в інших – зростають при зменшенні інтенсивності, у третіх – протилежно спрямовані при малій і великій інтенсивності. Що стосується залежності від частот і модуляційно-тимчасових характеристик електромагнітного поля, то вона має місце для специфічних реакцій (умовні рефлекси, зміни орієнтації, відчуття).

Аналіз цих закономірностей приводить до висновку, що біологічні ефекти слабких низькочастотних полів до кінця незрозумілі. І їх енергетична взаємодія з речовиною живих тканин незначна. Як вже відомо, клітини й тканини організмів створюють навколо себе інформаційні електричні поля. І вплив на біооб’єкти може бути обумовлений взаємодіями електромагнітного поля з інформаційними системами організму, що сприймають інформацію з навколишнього середовища і відповідно регулюють процеси життєдіяльності організмів.

Низькочастотного електромагнітного поля антропогенного походження близькі до природних електричних і магнітних полів Землі. Тому в біологічній системі, що знаходиться під впливом штучного низькочастотного електромагнітного поля, може статися порушення біоритмів, властивих цій системі.

Наприклад, в організмі здорової людини найбільш характерними короткоперіодичними ритмами центральної нервової системи у стані спокою слід вважати коливальну активність електричних і магнітних полів головного мозку (2–30 Гц), частоту серцевих скорочень (1,0–1,2 Гц), частоту дихальних рухів (0,3 Гц), періодичність коливань артеріального тиску (0,1 Гц) і температури (0,05 Гц). Якщо тривалий час впливати на людину низькочастотним електромагнітним полем, амплітуда яких досить велика, то може статися порушення природних ритмів (дізритмія), що спричинить фізіологічні порушення.

Дещо по-іншому на живі організми впливають мікрохвилі [8]. Як відомо, поглинання енергії мікрохвиль середньої і великої інтенсивності (десятки і сотні мВт/см²) пов’язано з перетворенням її в теплову. Молекула води є диполем. Під дією високочастотного поля диполі починають коливатися й обертатися з великою швидкістю. Прискорені під дією поля молекули зіштовхуються із сусідніми молекулами, приводячи їх також у швидкий рух. При цьому зростає температура всієї біотканини, яка пов’язана із середньою кінетичною енергією руху молекул. Але таке нагрівання суттєво відрізняється від інфрачервоного нагрівання тканин. Інфрачервоне нагрівання відбувається за рахунок збільшення кінетичної енергії безладного руху молекул. Мікрохвильове нагрівання відбувається за рахунок упорядкованого, когерентного коливання іонів і молекул води з частотою мікрохвиль. Якщо врахувати, що в біологічних структурах велику роль відіграють мембрани з поверхнево орієнтованими шарами гідратованих білкових молекул, то суттєва різниця біологічних ефектів при цих двох процесах нагрівання стає очевидною. Ці міркування підтверджуються експериментально. Експерименти показують, що при однаковому нагріванні живих тканин інфрачервоними променями і мікрохвилями біологічні ефекти спостерігаються лише для мікрохвиль.

Таким чином, базуючись на експериментальних дослідженнях, виділяють дві основні риси дії мікрохвиль середніх і великих інтенсивностей: по-перше, цю дію не можна пояснити тільки тепловим ефектом і, по-друге, характер проявів цієї дії практично не залежить від частоти.

Поряд з температурними реакціями опромінення викликали значні зміни в складі крові: зниження концентрації еритроцитів, що змінювалася з підвищенням тривалості опромінення, зміни кількості лейкоцитів, збільшення нейтрофілів, зменшення лімфоцитів і еозннофілів.

Цікавим є той факт що «треновані» мікрохвилями організми стають більш витривалими до іонізуючих випромінювань.

При опроміненні живих організмів мікрохвилями малої інтенсивності (нижче 10 мВт/см²) спостерігається тепловий ефект як для імпульсних, так і для безперервних мікрохвиль. Причина полягає в тому, що при інтенсивності 10 мВт/см² енергія, перетворюється на теплову зі швидкістю ~ 5 мВт/см²·с, що приблизно дорівнює тепловим втратам з квадратного сантиметра поверхні тіла людини і теплокровних тварин за нормальних навколишніх умов.

Численними експериментальними і клінічними дослідженнями, проведеними у СРСР було встановлено, що мікрохвилі нетеплової інтенсивності (особливо при хронічному опроміненні) створюють оборотну дію на функції нервової системи, що виявляється у так званій радіохвильовій хворобі [9, с. 175].

Це захворювання може мати три синдроми по мірі посилення тяжкості:

- астенічний синдром – це стан, що проявляється у вигляді підвищеної стомлюваності і виснаження, ослаблення або втрати здатності до тривалої фізичної і розумової напруги;

- астено-вегетативний синдром – це патологічне порушення роботи вегетативної системи, яке веде до дисфункції життєдіяльності внутрішніх органів. При астено-вегетативному синдромі спостерігається порушення процесу транспортування нервових імпульсів до клітин внутрішніх органів. Наприклад, якщо нервовий імпульс від головного мозку до серцевого м’яза повинен доходити за 2 секунди, то при астено-вегетативному синдромі це відбувається за 5–10 секунд;

- гіпоталамічний синдром – комплекс ендокринних, обмінних, вегетативних розладів, обумовлених патологією гіпоталамуса. Характеризується зміною (частіше збільшенням) маси тіла, головним болем, нестійкістю настрою, гіпертензією, порушенням менструального циклу, підвищеним апетитом і спрагою, посиленням або зниженням лібідо.

Слід зазначити, що всі ці прояви нетеплової дії мікрохвиль на нервову систему відзначалися у широкому діапазоні довжин хвиль – від міліметрових до дециметрових – і починаючи від дуже малої інтенсивності опромінення, близько десятих часток мВт/см². При цьому загальний характер того чи іншого прояву практично не залежав від довжини хвилі у всьому дослідженому діапазоні.

Окремо можна виділити вплив на людину системи стільникового зв’язку. Згідно з міжнародним регламентом радіозв’язку радіочастоти поділяють на 12 діапазонів, куди входять діапазон ультрависоких частот УВЧ (0,3–3,0 ГГц), діапазон надвисоких частот НВЧ (3–30 ГГц) і діапазон надвисоких частот НВЧ (30–300 ГГц). У більшості країн основним стандартом мобільного телефону (МТ) є стандарт GSM 900/1800, частоти якого (приблизно 0,5–2,0 ГГц) входять у діапазон УВЧ.

У гігієнічній практиці прийнята дещо інша класифікація радіочастот, яка представлена у державних санітарних нормах і правилах. За цими положеннями електромагнітне випромінювання діапазону 0,3–300,0 ГГц,0 до якого входять: УВЧ (дециметрові хвилі), НВЧ (сантиметрові хвилі), КВЧ (міліметрові хвилі), об’єднуються в мікрохвилі. Вважається, що цей діапазон хвиль однаково впливає на здоров’я населення. Тому для мікрохвиль існують єдині «Гранично допустимі рівні» (ГДР) електромагнітних полів за інтенсивністю (густиною потоку енергії) – 150 мкВт/см² [10].

Розглянемо негативний вплив, що наноситься населенню стільниковим зв’язком. Мікрохвильове випромінювання стільникового телефону негативно впливає на здоров’я дорослої людини. Проведені в СРСР у 60–70-х роках ХХ століття довготривалі спостереження за великою групою професіоналів, які піддавалися щоденному впливу НВЧ-випромінювання. У результаті цих спостережень були отримані дані, згідно з якими тільки електромагнітні поля з густиною потоку енергії близько 1 мкВт/см² не мають негативного впливу на здоров’я людей. При інтенсивності електромагнітного поля, що не перевищують сотих часток мілівата на квадратний сантиметр (тобто близько 10 мкВт/см²), у частини працівників, які обслуговують такі джерела НВЧ-випромінювання, розвивалася радіохвильова хвороба [11].

Найбільш ранніми клінічними проявами наслідків впливу електромагнітного випромінювання на людину є функціональні порушення з боку нервової системи. Особи, які тривалий час перебували в зоні електромагнітного випромінювання, скаржаться на слабкість, дратівливість, швидку стомлюваність, ослаблення пам’яті, порушення сну. Нерідко до цих симптомів приєднуються розлади вегетативних функцій. Порушення з боку серцево-судинної системи здебільшого проявляються у вигляді лабільності (нестійкістю) пульсу й артеріального тиску, схильністю до гіпотонії (підвищеного артеріального тиску), болями в області серця тощо. Відзначаються також зміни складу крові (лабільність її показників) з подальшим зниженням кількості лейкоцитів і еритроцитів у крові. Зміни кісткового мозку до зниження регенерації тканин організму. Зазвичай ці зміни виникають у тих осіб, що постійно перебувають під впливом електромагнітного випромінювання з досить великою інтенсивністю.

У дійсності стільниковий зв’язок створює набагато більшу інтенсивність випромінювання, ніж передбачено СПІН (150 мкВт/см²). Це пов’язано як з близькістю джерела мікрохвиль до тіла людини, так і великою кількістю джерел мікрохвиль, що працюють одночасно поблизу людини. Тому ризик захворіти на радіохвильову хворобу досить високий, особливо в місцях скупчення великої кількості людей.

Для закріплення матеріалу корисно розглянути такі задачі.

1. Диполь з електричним моментом p = 20 пКл·м знаходиться в неоднорідному електричному полі. Ступінь неоднорідності поля характеризується величиною dЕ/dx = 1 МВ/м², взятою у напрямі осі диполя. Обчислити силу що діє на диполь у цьому напрямі. (20 мкН)
2. Вважаючи антену мобільного телефону не напрямленою, знайти густину потоку енергії мікрохвильового випромінювання в центрі голови абонента, якщо була використана потужність 2 Вт. Вважати, що відстань від вуха до центру голови 10 см. На якій відстані густина потоку енергії мікрохвильового випромінювання буде дорівнює 10 мкВт/см²? (1592 мкВт/см², 5,28 м)
3. Людина піддається впливу ЕМП засобів стільникового зв’язку групи з N користувачів, які знаходяться на відстані R. Знайти густину потоку енергії мікрохвильового випромінювання, що діє на людину. Вважати, що N = 4, P= 2 Вт, R = 200 см. (15,9 мкВт/см²)
4. Мозок людини в середньому має об’єм 1500 см³ при масі 1600 г. Його питома теплоємність 3352 Дж/кг ºС. Вважаючи, що середня густина потоку енергії мікрохвильового випромінювання від мобільного телефону в голові людини 1600 мкВт/см², оцінити, наскільки нагріється мозок людини від такого випромінювання. (1,6·10^-14 ºС)

Висновки і пропозиції. Вплив електромагнітних полів на біооб’єкти залежить від багатьох чинників: типу поля і його характеристик, самого біооб’єкта, а також від властивостей середовища, що його оточує. Сам вплив електромагнітних полів багатогранний, але можна зробити висновки, що найбільші зміни відбувається на клітинному рівні. Причому нагрівання тканин організму, за досить високої інтенсивності випромінювання, не значне. Тому можна стверджувати, що вплив на біооб’єкти обумовлений взаємодіями електромагнітного поля з інформаційними електричними полями організму, що призводить до порушення природних ритмів і спричиняє фізіологічні порушення у вигляді радіохвильової хвороби.

БІБЛІОГРАФІЯ

1. Шарко В. Д. Компетентнісно-орієнтоване навчання учнів фізики як методична проблема / В. Д. Шарко // Збірник наукових праць Кам’янець-подільського національного університету імені Івана Огієнка. Серія педагогічна. – 2015. – Вип. 21. – С. 158–161.
2. Фізика : підруч. для 9 кл. загальноосвіт. навч. закл. / [В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий, Ф. Я. Божинова, О. О. Кірюхіна] ; за ред. В. Г. Бар’яхтара, С. О. Довгого. — Харків : Вид-во «Ранок», 2017. — 272 с.
3. Засєкіна, Т. М. Фізика: підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закл.: (академічний рівень, профільний рівень) / Т. М. Засєкіна, Д. О. Засєкін. — Харків: Сиция, 2011. — 336 с
4. Фізика : 11 кл. : підруч. для загальноосвіт. навч. закл. : рівень стандарту / Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко. - К. : Генеза, 2011. - 256 с.
5. Сиротюк, В. Д. Фізика: підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закл.: (рівень стандарту) / В.Д. Сиротюк, В. І. Баштовий. - Харків: Сиция, 2011. - 304 с.
6. Современное состояние исследований влияния электромагнитных злучений на организм человека [Електронний ресурс] / [А. П. Черный, В. В. Никифоров, Д. И. Родькин, В. Ю. Ноженко] // Інженерні та освітні технології в електротехнічних і комп’ютерних системах : щоквартальний науково-практичний журнал. – Кременчук : КрНУ, 2013. – Вип. 2/2013 (2). – Режим доступу : http://eetecs.kdu.edu.ua.
7. Васильева Л. К. Электротехнические аспекты влияния низкочастотных электромагнитных полей на человека / Л. К. Васильева // Вестник АГТУ. – 2008. – № 3 (44). – С. 186–191.
8. http://promtreid.com/index.php/stat/19-vliyanie-nizkochastotnykh-lektromagnitnykh-izluchenij-na-zhivye-organizmy
9. Артамонова В. Г. Профессиональные болезни : учебник / В. Г. Артамонова, Н. А. Мухин. – 4-е изд., перераб., доп. – М. : Медицина, 2004. – 480 с.
10. Міністерство охорони здоров’я України. Державна санітарно-епідеміологічна служба, Головний державний санітарний лікар України. Постанова 04.2002 n 13.
11. Филиппов Е.С. Влияние электромагнитных полей на биологические объекты / Е.С. Филиппов, Е.Л. Ткачук // Сибирский медицинский журнал (иркутск): Иркутский государственный медицинский университет (Иркутск) . – 2001. -№1  - Том: 24. – С. 15–19.

Naumchik Pavlo

CHERNIHIV NATIONAL UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

INFLUENCE OF ELECTROMAGNETIC FIELDS TO BIOOBJECTS

Annotation: In this work, inside of competencies of educational-cognitive and health-saving, is considered the problem of influence of electromagnetic radiation on bio-objects, namely: low-frequency electromagnetic field, microwave and cellular communication with which person meets in everyday life. This question is not sufficiently highlighted in the educational literature. Most researchers point to the negative effects of electromagnetic fields on organisms, but the main causes of this effect have not been determinate yet. On the basis of the analysis of scientific publications we have developed a training material for students and senior school students on the influence of electromagnetic fields on bio-objects. The article considers in detail the influence on the living organisms of electric and magnetic components of low frequency radiation. The main effects of interaction of electric fields with cells of living organisms are listed: electroporation, electric cell fusion, electrophoresis, dielectrophoresis, electric rotation, deformation of membranes, electrotransfection (electric field-mediated DNA transfer), electrical activation of membrane proteins.

It is should be separately highlighted the influence of medium-high-intensity microwave on bio-objects. And non-thermal effect of microwaves of low power, which manifests itself in the form of so-called radio-wave illness, which manifests itself in the form of asthenic, astheno-vegetative syndrome and hypothalamic syndromes.

It is should be separately highlighted the impact of the cellular communication system on a person. The consequences of such an impact on a person permanently exposed to electromagnetic radiation are functional disorders of the nervous system, weakness, irritability, fatigue, memory impairment, sleep disturbance. Often, these symptoms may be accompanied by disorders of autonomic functions, cardiovascular system, changes in blood composition, reduced body tissue regeneration.

For estimation of the thermal influence of electromagnetic radiation on human organs, in the article are proposes calculation tasks.

On the basis of the research, were made conclusions on the influence of electric fields on the information electric fields of the organism, namely: the influence of electromagnetic fields is multifaceted, but the greatest changes occur at the cellular level and due to the interaction of the electromagnetic field with the information electrical fields of the organism, which leads to a violation of natural rhythms and causes physiological disorders in the form of radio waves disease.

The material of the article can be used during the teaching of physics for students and senior school students.

Keywords: Competence, bio-objects, electromagnetic fields, influence, organism‘s information electric fields, microwaves, cellular communication.

Наумчик Павел

ЧЕРНИГОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА БИООБЪЕКТЫ

Аннотация: В работе в рамках учебно-познавательной и здоровьесохранной компетенций рассмотрена проблема влияния на биообъекты электромагнитного излучения, а именно: низкочастотного электромагнитного поля, микроволн и сотовой связи, с которыми человек встречается в повседневной жизни. Проведен анализ теплового воздействия электромагнитных полей. Рассмотрены действие электрических полей (в том числе и низкочастотных) на клетки живых организмов и эффекты, вызванные действием электрических полей на клеточные мембраны. На основе проведенного исследования сделаны выводы о воздействия на информационные электрические поля организма. Приведены расчетные задачи на определение теплового воздействия электромагнитных полей на организм. Материал статьи может быть использовано при преподавании физики для студентов и учащихся старших классов.

Ключевые слова: Компетентности, биообъекты, электромагнитные поля, влияние, информационные электрические поля организма, микроволны, сотовая связь.

ВІДОМОСТІ ПРО АВТОРА

Наумчик Павло Іванович – кандидат педагогічних наук, доцент кафедри ІВТ, метрології та фізики Чернігівського національного технологічного університету.

Коло наукових інтересів: проблеми методики навчання фізики.

REFERENCES

1. Sharko V.D. (2017) Kompetentysno-orientovane navchannya uchnyv fyzyki yak metodychna problema. [Competent-oriented teaching of physics as a methodological problem] / V.D. Sharko // Zbirnik naukovyh praz Kamyanez-podilskogo nazionalnogo universitety imeni Ivana Ogienko. [Collection of scientific works of Kamenets-Podolsky National University named after Ivan Ogienko. The series are pedagogical.] Issue 21, p. 158-161.
2. Baryakhtar B.G., Dovgy S.O., Bozhinova F. Ya., Kiryukhina O. (2017) Fyzyka pidrychnyk dlya 9 klasy dlya zagalnoosvytnogo navchalnogo zaklady  [Physics: a textbook for the 9^th grade of a general educational institution]; ed. V.G. Baryakhtar, S.O. Dovgogo. - Kharkiv: Publication "Ranok", p. 272
3. Zasekina,T. M. (2011) Fyzyka pidrychnyk dlya 11 klasy dlya zagalnoosvytnogo navchalnogo zaklady [Physics: a textbook for the 11^th grade of a general educational institution] (academic level, profiled level). - Kharkiv: Siziya, p. 336
4. Korshak E.V., Lyashenko O.I., Savchenko V.F. (2011) Fyzyka: 11 klas pidrychnyk dlya zagalnoosvytnogo navchalnogo zaklady [Physics: 11^th grade: a textbook of a general educational institution: standard level] - K.: Geneza, p. 256.
5. Syrotyuk V.D. (2011) Fyzyka pidrychnyk dlya 11 klasy dlya zagalnoosvytnogo navchalnogo zaklady: 9(riven standart) [Physics: a textbook for the 11^th grade of a general educational institution: standard level]  Bashtoviy V.I., Syrotyuk V.D.. - Kharkiv: Siziya, p. 304.
6. A. P. Chernyi, V.V. Nikiforov, D.I. Rodkin, V.Yu. Nozhenko (2013) Sovremennoe sostoyanie issledovanij vliyaniya electromagnitnih izlychenij na organism cheloveka (Electronnij resurs) [The current state of studies of the influence of electromagnetic interactions on the human body (Electronic resource)] / Ingenerni ta osvitni tehnologii v elektrichnih I komputernih systemah: zhokvartalnij naukovo-praktichnij zyrnal [Engineering and educational technologies in electrical and computer systems: quarterly scientific and practical journal.] - Kremenchuk: KrnU, Issue. 2/2013 (2). - Access mode: http://eetecs.kdu.edu.ua.
7. Vasilieva L.K. (2008) Elektrotehnicheskie aspekti vliyaniya nizkochastotnih elektromagnitnih polej na cheloveka [Electrotechnical aspects of the influence of low-frequency electromagnetic fields on a person] Vestnik AGTU. No. 3 (44), p. 186-191.
8. http://promtreid.com/index.php/stat/19-vliyanie-nizkochastotnykh-lektromagnitnykh-izluchenij-na-zhivye-organizmy
9. Artamonova V.G. (2004) Proffesionalnie bolezni: ychebnik [Professional diseases: a textbook] Mukhin N.A., Artamonova V.G. - 4th edition revised and supplemented. - Moscow: Medezina, p. 480.
10. Minesterstvo zdoroviya Ukraini. Dergavna sanitarno-epidemiologichna slygba, Golovnij dergavnij sanitarnij likar Ukraini. Postanova [Ministry of Health of Ukraine. State Sanitary and Epidemiological Service, Chief State Sanitary Doctor of Ukraine. Regulation] 11.04.2002 No.13.
11. Filippov E.S. (2011) Vliyanie elektomagnitnih polej na biologicheskie obekti // Sebirskij medezinskij zyrnal (Irkytsk) [Influence of electromagnetic fields on biological objects // Siberian Medical Journal (Irkutsk)]: Irkutsk State Medical University. No. 1 - Volume: 24, p. 15-19.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Naumchik Pavlo Ivanovich - Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor of the Department of ICT, Metrology and Physics of Chernihiv National Technological University.

Circle of scientific interests: problems of methodology of teaching physics.