akustilised väljad.

Sisemise akustilise kiirguse ulatust piiravad pikkade lainete poolel inimkeha pinna mehhaanilised vibratsioonid (0,01 Hz), lühilainete poolel ultrahelikiirgus, eelkõige registreeriti inimkehast tulevaid signaale tellimuse sagedus

Erinevate sagedusvahemike akustiliste väljade allikad on erineva iseloomuga. Madalsageduslikku kiirgust tekitavad füsioloogilised protsessid: hingamisliigutused, südamelöögid, verevool veresoontes ja mõned muud protsessid, millega kaasnevad inimese kehapinna vibratsioonid vahemikus ligikaudu 0,01–10 3 Hz. Seda pinnavibratsioonina avalduvat kiirgust saab registreerida kontakt- või mittekontaktmeetodil, kuid seda on mikrofonide abil kaugmõõtmine praktiliselt võimatu. Selle põhjuseks on asjaolu, et keha sügavustest tulevad akustilised lained peegelduvad peaaegu täielikult tagasi „õhk-inimkeha“ liidesest ega lähe inimkehast õhku. Helilainete peegelduskoefitsient on ühtsusele lähedane tänu sellele, et inimkeha kudede tihedus on lähedane vee tihedusele, mis on õhu tihedusest kolm suurusjärku suurem.

Kõigil maismaaselgroogsetel on aga spetsiaalne elund, milles toimub hea akustiline koordinatsioon õhu ja vedela keskkonna vahel – see on kõrv. Kesk- ja sisekõrv tagavad peaaegu kadudeta helilainete edastamise õhust sisekõrva retseptorrakkudesse. Sellest lähtuvalt on põhimõtteliselt võimalik ka pöördprotsess - ülekanne kõrvast keskkonda - ja see tuvastati eksperimentaalselt, kasutades kõrvakanalisse sisestatud mikrofoni.

Megahertsi vahemiku akustilise uurimise allikaks on soojusakustiline kiirgus - vastava elektromagnetkiirguse täielik analoog. See tekib inimkeha aatomite ja molekulide kaootilise soojusliikumise tõttu. Nende akustiliste lainete intensiivsuse, nagu ka elektromagnetlainete puhul, määrab keha absoluutne temperatuur. Vaatleme iga inimkeha loodud füüsiliste väljade tüüpi eraldi.

Inimese elektriväli eksisteerib keha pinnal ja väljaspool seda.

Inimkehast väljas olev elektriväli on tingitud peamiselt tribolaengutest ehk laengutest, mis tekivad keha pinnal hõõrdumisel riiete või mistahes dielektrilise eseme vastu, samal ajal kui kehale tekib mitmevoldine elektripotentsiaal. Elektriväli muutub ajas pidevalt; esiteks neutraliseeritakse tribolaengud - need voolavad alla naha suure takistusega pinnalt iseloomulike aegadega ~ 100 - 1000 s; teiseks muutused keha geomeetrias hingamisliigutuste, südamelöökide jms tõttu. viia konstantse elektrivälja modulatsioonini väljaspool keha.

Teine elektrivälja allikas väljaspool inimkeha on südame elektriväli. Kahe elektroodi kehapinna lähedale toomisel on võimalik mittekontaktne ja distantsilt registreerida sama kardiogrammi, mis traditsioonilise kontaktmeetodiga. Pange tähele, et see signaal on mitu korda väiksem kui tribolaengute väli.

Meditsiinis mittekontaktne meetod inimkehaga seotud elektriväljade mõõtmine, on leidnud oma rakenduse rindkere madalsageduslike liikumiste mõõtmiseks.

Sel juhul rakendatakse patsiendi kehale vahelduv elektripinge sagedusega 10 MHz ja rinnale tuuakse 2-5 cm kaugusel mitu antenni-elektroodi.Antenn ja korpus on kaks kondensaatorplaati. Rindkere liikumine muudab plaatide vahelist kaugust, see tähendab selle kondensaatori mahtuvust ja sellest tulenevalt iga antenni poolt mõõdetavat mahtuvuslikku voolu. Nende voolude mõõtmiste põhjal on võimalik koostada kaart rindkere liikumiste kohta hingamistsükli ajal, mis tavaliselt peaks olema rinnaku suhtes sümmeetriline. Kui sümmeetria on katki ja liigutuste ulatus on ühelt poolt väike, siis võib see viidata näiteks ribi varjatud murrule, mille korral on rinnaku vastava külje lihaste kokkutõmbumine blokeeritud.

Kontakti mõõdud elektrivälju kasutatakse praegu kõige laialdasemalt meditsiinis: kardiograafias ja elektroentsefalograafias. Peamine edu nendes uuringutes on tingitud arvutitehnoloogia, sealhulgas personaalarvutite kasutamisest. See tehnika võimaldab saada näiteks nn kõrge eraldusvõimega elektrokardiogramme (HRECG).

Nagu teate, ei ole EKG signaali amplituud suurem kui 1 mV ja ST-segment on veelgi väiksem ning signaali varjab ebaregulaarse lihastegevusega seotud elektrimüra. Seetõttu kasutatakse akumulatsioonimeetodit - see tähendab paljude järjestikuste EKG signaalide liitmist. Selleks nihutab arvuti iga järgnevat signaali nii, et selle R-tipp liidetakse eelmise signaali R-tipuga ning lisab selle eelmisele ja nii paljude signaalide puhul mitu minutit. Selle protseduuriga suureneb kasulik korduv signaal ja ebaregulaarne müra summutab üksteist. Müra summutades on võimalik esile tuua ST-kompleksi peenstruktuur, mis on oluline silmapilkse surmaohu ennustamiseks.

Neurokirurgilistel eesmärkidel kasutatavas elektroentsefalograafias võimaldavad personaalarvutid koostada aju elektrivälja jaotuse reaalajas hetkekaarte, kasutades potentsiaale 16 kuni 32 elektroodi, mis on paigutatud mõlemale poolkerale mitme ms suurusjärgus ajavahemike järel.

Iga kaardi koostamine sisaldab nelja protseduuri:

1) elektripotentsiaali mõõtmine kõigis punktides, kus elektroodid asuvad; 2) elektroodide vahel asuva teritamise mõõdetud väärtuste interpoleerimine (jätkamine); 3) saadud kaardi silumine; 4) kaardi värvimine teatud potentsiaalsetele väärtustele vastavates värvides. Saate suurepäraseid värvilisi pilte. Selline kvaasivärviline esitus, kui värvide komplekt, näiteks lillast punaseni, on määratud kogu väljaväärtuste vahemikule miinimumist maksimumini, on nüüd väga levinud, kuna see hõlbustab oluliselt analüüsi. keerulised ruumijaotused arsti jaoks. Selle tulemusena saadakse kaartide jada, millelt on näha, kuidas elektripotentsiaali allikad piki maakoore pinda liiguvad.

Personaalarvuti võimaldab koostada kaarte mitte ainult hetkelise potentsiaali jaotuse, vaid ka peenemate EEG parameetrite kohta, mida on kliinilises praktikas pikka aega testitud. Esiteks hõlmavad need teatud EEG spektraalkomponentide (α, β, γ, δ, θ-rütmid) elektrivõimsuse ruumilist jaotust.

α, β, γ, δ, θ-rütmide kaardid on väga erinevad. Selliste kaartide sümmeetria purunemine parema ja vasaku poolkera vahel võib olla diagnostiliseks kriteeriumiks ajukasvajate ja mõne muu haiguse korral.

Seega on nüüdseks välja töötatud kontaktivabad meetodid elektrivälja registreerimiseks, mida inimkeha ümbritsevas ruumis tekitab, ja leitud nende meetodite mõningaid rakendusi meditsiinis. Elektrivälja kontaktmõõtmised said seoses personaalarvutite arenguga uue tõuke - nende suur kiirus võimaldas saada aju elektriväljade kaarte.

Magnetväli inimese keha loovad südame- ja ajukoore rakkude poolt tekitatud voolud. See on äärmiselt väike – 10 miljonit – 1 miljard korda nõrgem kui Maa magnetväli. Selle mõõtmiseks kasutatakse kvantmagnetomeetrit. Selle andur on ülijuhtiv kvantmagnetomeeter (SQUID), mille sisendiga on ühendatud vastuvõtupoolid. See andur mõõdab poolidesse tungivat ülinõrga magnetvoogu. SQUIDi toimimiseks tuleb see jahutada temperatuurini, mille juures ilmneb ülijuhtivus, st vedela heeliumi temperatuurini (4 K). Selleks asetatakse see ja vastuvõtupoolid spetsiaalsesse vedela heeliumi hoidmiseks mõeldud termosesse - krüostaati, täpsemalt selle kitsas sabas, mille saab inimkehale võimalikult lähedale tuua.

Viimastel aastatel, pärast kõrgtemperatuurse ülijuhtivuse avastamist, on ilmunud SQUID-id, mida saab jahutada vedela lämmastiku temperatuurini (77 K). Nende tundlikkus on piisav südame magnetvälja mõõtmiseks.

Magnetokardiogramm ja inimese dünaamiline magnetkaart. Inimese südame magnetvälja allikas on sama, mis elektrilisel - müokardi ergastuspiirkonna liikuv piir. Selle välja uurimiseks on kaks võimalust: (1) magnetokardiogrammide (MCG) mõõtmine ja (2) dünaamilise magnetkaardi (DMC) koostamine. Esimesel juhul viiakse mõõtmine läbi ühes südame kohal asuvas punktis, mille tulemusena saadakse magnetvälja suuruse sõltuvus ajast, mis sageli langeb kujult kokku traditsiooniliste elektrokardiogrammidega. Dünaamilise magnetkaardi koostamiseks on vaja mõõta MCG-de komplekti erinevates punktides südame kohal. Selleks viiakse patsient fikseeritud anduri lähedusse spetsiaalsele mittemagnetilisele voodile. Välja mõõdetakse 20 x 20 cm 2 suurusel alal 6 x 6 elemendist koosneval ruudustikul, s.o. ainult 36 punkti. Igas punktis registreeritakse mitu südametsükli perioodi, et mõõta rekordeid, seejärel liigutatakse patsienti järgmise punkti mõõtmiseks. Seejärel koostatakse teatud ajahetkedel, mida loetakse R-piigist, hetkelised dünaamilised magnetkaardid. Iga DMC vastab teatud südametsükli faasile.

Magnetokardiograafias (MCG) ja magnetoentsefalograafias (MEG) kasutatakse tulemuste esitamiseks kahte peamist vormi. Traditsiooniline meetod on isoliinide konstrueerimine, st kõverate perekonna joonistamine, mis vastab magnetvälja induktsiooni samale väärtusele ja erinevad üksteisest konstantse väärtusega. Peamised meditsiinilised rakendused inimkeha magnetväljade mõõtmiseks on magnetokardiograafia (MCG) ja magnetoentsefalograafia (MEG). MCG eeliseks võrreldes traditsioonilise elektrokardiograafiaga (EKG) on võime lokaliseerida välja allikaid suure täpsusega umbes 1 cm See on tingitud asjaolust, et dünaamilised magnetkaardid võimaldavad hinnata voolu dipooli koordinaate.

Vaatleme kahte MCH potentsiaalset rakendust: 1. Ekstrasüstoolide allikate lokaliseerimine. Selle haiguse korral on vatsakeste müotsüüdid teatud ajahetkedel müokardi erutuse allikaks vastavate südame närvikeskuste asemel. Sel juhul tõmbub vatsakese ülejäänud südamekambritega faasist välja ega taga vere väljutamist veresoontesse. See viib vereringehäireteni ja radikaalseks abinõuks rasketel juhtudel on ekstrasüstoli keskpunkti väljalõikamine kirurgilise sekkumisega. Selleks on väga oluline omada eelhinnangut fookuse koordinaatidele – MCG võimaldab sellist uuringut läbi viia. 2. Loote elektriliste omaduste mõõtmine varases arengujärgus. Loote nõrka elektrisignaali varjab ema südame suur kardiosignaal, mistõttu on selle elektrokardiogrammi salvestamine äärmiselt keeruline. Samal ajal saab magnetokardiograafi anduri otse lootele tuua ja salvestada signaali, mida kauge ema süda oluliselt ei mõjuta.

Seega võimaldab inimese magnetväljade registreerimine saada uut teavet lisaks elektriväljade mõõtmisel saadavale.

Infrapunakiirgus

Kõige eredamat teavet inimkeha pinnatemperatuuri jaotuse ja selle muutumise kohta ajas annab dünaamilise infrapuna termopildistamise meetod. Tehnilises mõttes on tegemist televisiooni täieliku analoogiga, ainult andur ei mõõda mitte objektilt peegelduvat optilist kiirgust, mida inimsilm näeb, nagu televisioonis, vaid enda infrapunakiirgust, silmale nähtamatut. Termokaamera koosneb skannerist, mis mõõdab soojuskiirgust lainepikkuste vahemikus 3–10 µm, andmehõiveseadmest ja arvutist pilditöötluseks. Vahemik 3–10 µm valiti seetõttu, et just selles vahemikus täheldatakse kehatemperatuuri muutustega kõige suuremaid erinevusi kiirguse intensiivsuses. Lihtsamad skannerid on kokku pandud järgmise skeemi järgi: erinevatest kehaosadest tulev soojuskiirgus projitseeritakse võnkuvate peeglite abil järjestikku ühele vedela lämmastikuga jahutatavale infrapunakiirguse vastuvõtjale.

Termopildi kujutise töötlemise ja esitamise iseärasused. Termopilti saab väljastada mustvalgena või värvilisena. Termogrammil mõõdetavad temperatuurilangused on tavaliselt kraadi murdosad, samas kui kogusignaal vastab ligikaudu 300 K-le, st algne pilt on madala kontrastsusega ja seda tuleb töödelda. Ilma arvutis eeltöötluseta ei ole saadud pilt informatiivne. Arvuti võimaldab teha järgmisi pilditöötlusoperatsioone: 1) keskmistamine; 2) saadud piltide kontrasti muutmine; 3) kontrastsete kujutiste kvaasivärviga värvimine.

Keskmistamiseks kasutatakse kahte meetodit: ruumi ja aja järgi (akumulatsioon). Esimesel juhul salvestatakse saadud kaardil pildi iga ala temperatuuri asemel mitme naaberpunkti keskmine temperatuur. Teisel juhul võetakse kokku mitu üksteise järel tehtud kaadrit. Mõlemal juhul summutatakse juhuslik müra ja kasulik signaal muutub selgemaks. Kuna soojusväljad muutuvad ajas üsna aeglaselt ja nende ruumilised piirid on harva teravad, võivad need pilditöötlusmeetodid oluliselt tõsta termokaamerate tundlikkust, mis võib ulatuda mitme tuhandik kraadini ja samas ei riku pildikvaliteeti. .

Kujutise vastandamine ja kvaasivärviga värvimine võimaldavad parandada termiliste kontrastide ulatuse tajumist. Pildi värvimise rollist oli juttu eespool. Keskendume kontrastile. Kontrastsus on mõõdetud väärtuse vahemiku vähendamine, mis vastab heleduse või värvipaleti muutuse kogu skaalale. Olgu näiteks pilt värvitud nii, et temperatuurivahemik 1 K keskmise väärtusega T 0 vastab värvimuutusele lillast punaseks ja pildi keskmine temperatuur T 0 - tingimuslik null - vastab rohelisele. . Seejärel nihutatakse külmemate alade värvus, mille temperatuur on T 0 kuni -0,5 K, violetseks, soojemate - T 0 kuni +0,5 K - punaseks. Sellisel juhul ilmneb pildil roheliste varjundite muutumisena väike temperatuurimuutus, näiteks 0,05 K võrra. Kui pilti kontrasteeritakse 4 korda - venitage seda nii, et kogu palett ei vastaks mitte 1 K-le, vaid 0,25 K-le, siis 0,05 K temperatuuri langus vastab kontrastsele oranžile - silmaga hästi eristatavale.

Teatud tüüpi termopildistamist, mille käigus uuritakse temperatuuriväljade muutuvat dünaamikat, nimetatakse mõnikord dünaamiliseks termopildistamiseks. Termokaarte järjestikuliselt töödeldes saame ajas määrata temperatuuri dünaamika mõnes meile huvipakkuvas punktis, teatud kuumenenud nahapiirkondade mõõtmiste arengu jne.

Termiline pildistamine bioloogias ja meditsiinis.

Termilise pildistamise bioloogias kasutamise kõige silmatorkavam tulemus on loomade ajukoore temperatuuri ruumilise jaotuse tuvastamine ja registreerimine (tegelikult sündis uus füsioloogia haru - ajukoore termoentsefaloskoopia).

Termoentsefaloskoopia võimaldas "näha" üle ajukoore pinna levivaid laineid. Üks lainetüüp – leviva depressiooni laine (RD) – tekib KCl lahuse süstimisel ja liigub kiirusega 5 mm/min. Selgus, et RD-lainega, mis varem registreeriti elektroodide abil ainult ajukoore üksikutes punktides, kaasneb intensiivne termiline laine. Viimast nähakse kui lokaalset temperatuuri tõusu (kuni 1 K), see kestab palju kauem kui elektrilaine ja on põhjustatud soojuse tekkest ajukoore rakkudes.

Inimese aju termokaarte saab paraku saada vaid neurokirurgiliste operatsioonide käigus avatud ajul, sest tänu IR-kiirguse tugevale neeldumisele osutuvad peanahk ja paks kolju ajust tulevate signaalide ületamatuks barjääriks.

Inimkeha infrapuna-termopildistamine annab teavet naha ülemiste kihtide – epidermise sarvkihi ja mõnede selle all olevate kihtide – temperatuuri kohta kogupaksusega umbes 100 mikronit, kuna nagu näitavad erimõõtmised, tekivad nahas elektromagnetlained. infrapuna vahemik nõrgeneb, olles läbinud bioloogilistes kudedes vaid umbes 100 mikronit. Selle kihi temperatuuri määrab soojuse tasakaal, mis on tingitud selle tagasipöördumisest keskkonda ja sissevoolust keha termilisest südamikust voolavast verest. Seetõttu on IR-termofotode abil võimalik hinnata naha verevoolu erinevates kehaosades.

IR-termilise pildistamise levinuim rakendus meditsiinis on alajäsemete verevarustuse visualiseerimine. Kui verevarustus neis on häiritud, väheneb distaalsete piirkondade temperatuur järsult. Alandatud temperatuuriga alade suuruse registreerimisel on võimalik määrata haiguse tõsidust, samuti ravimeetmete tõhusust.

Dünaamiline termopildistamine võimaldab jälgida kehatemperatuuri muutusi erinevate doseeritud efektide – funktsionaalsete testide – toimel. Näiteks pärast riiete eemaldamist on patsiendi nahk teistsuguses temperatuurirežiimis ning tekib pikaajaline (15-20 min) kohanemine. Kehatemperatuuri mõõtmise dünaamika sel perioodil on termoregulatsioonisüsteemi normaalse toimimise kriteeriumiks. Sujuv monotoonne temperatuurimuutus on tavaline normaalne reaktsioon, dünaamika puudumine näitab probleeme. Nii kontrollitakse näiteks Raynaudi tõve arengut, mille puhul termoregulatsioon on häiritud: ruumi temperatuuri langus põhjustab tervetel katsealustel korrapärast nahatemperatuuri langust ega mõjuta selle haigusega patsiente. Dünaamika puudumine sellises testis on iseloomulik ka patsientidele, kellel on trauma tõttu kahjustatud jäsemete innervatsioon.

Dünaamilise termopildistamise meetod avas võimaluse visualiseerida keha reaktsiooni Zakharyin-Gedi tsoonides. Möödunud sajandil avastasid vene arst Zahharjin ja Austria teadlane Ged, et teatud kehapinna piirkonnad annavad märku hädast vastavas siseorganis. Eelkõige südamepuudulikkuse korral on valu tunda vasakul küljel ja annab vasakule käele. Nende alade piire saab aga väga raskesti piiritleda, kuna tuleb loota vaid patsientide subjektiivsetele reaktsioonidele. Termopildi kasutamine põhineb asjaolul, et mis tahes organi valureaktsiooni korral funktsionaalsele testile tekib vaskulaarne reaktsioon vastavas Zakharyin-Gedi tsoonis - see toob kaasa naha lokaalse temperatuuri muutuse.

Magnetväljad võivad kunstlikest magnetmaterjalidest ja -süsteemidest olla konstantsed, impulss-, infra-madalsageduslikud (sagedusega kuni 50 Hz), muutlikud.

Tööstusliku sagedusega EMF-i mõju seostatakse kõrgepingeliinidega, tööstusettevõtetes kasutatavate pidevate magnetväljade allikatega.

Püsimagnetväljade allikad on püsimagnetid, elektromagnetid, elektrolüüsivannid (elektrolüsaatorid), alalisvoolu ülekandeliinid, siinid ja muud alalisvoolu kasutavad elektriseadmed. Tootmiskeskkonna oluliseks teguriks magnetsüsteemide valmistamisel, kvaliteedikontrollil, kokkupanekul on pidev magnetväli.

Magnetimpulss- ja elektrohüdraulilised paigaldised on madala sagedusega impulssmagnetvälja allikad.

Konstantne ja madala sagedusega magnetväli väheneb kiiresti allikast kaugenedes.

Magnetvälja iseloomustavad kaks suurust – induktsioon ja tugevus. Induktsioon B on jõud, mis mõjub antud väljas ühikupikkusele juhile ühikvooluga, mõõdetuna teslas (T). Intensiivsus H on väärtus, mis iseloomustab magnetvälja, olenemata kandja omadustest. Intensiivsuse vektor langeb kokku induktsioonivektoriga. Pingeühikuks on amper meetri kohta (A/m).

Tööstusliku sagedusega elektromagnetväljad (EMF) hõlmavad elektriliine pingega kuni 1150 kV, avatud jaotusseadmeid, lülitusseadmeid, kaitse- ja automaatikaseadmeid, mõõteriistu.

Elektriõhuliinid (50 Hz). Tööstusliku sagedusega EMF-i mõju seostatakse kõrgepingeliinidega (VL), tööstusettevõtetes kasutatavate konstantsete magnetväljade allikatega.

Elektriõhuliinide elektromagnetväljade intensiivsus (50 Hz) sõltub suuresti liini pingest (110, 220, 330 kV ja kõrgem). Elektrikute töökohtade keskmised väärtused: E \u003d 5 ... 15 kV / m, Η \u003d 1 ... 5 A / m; teeninduspersonali ümbersõiduteedel: E = 5..30 kV/m, H = 2...10 A/m. Kõrgepingeliinide läheduses asuvates elamutes ei ületa elektrivälja tugevus reeglina 200 ... 300 V / m ja magnetväli 0,2 ... 2 A / m (V = 0,25 ... 2,5 mT).

Magnetväli elektriliinide (TL) läheduses pingega 765 kV on 5 µT vahetult elektriliini all ja 1 µT 50 m kaugusel elektriliinist. Pilt elektromagnetvälja jaotusest sõltuvalt kaugusest elektriliinist on näidatud joonisel fig. 5.6.

Tööstusliku sagedusega EMF neeldub peamiselt pinnasesse, mistõttu elektriliinidest lühikese vahemaa tagant (50 ... 100 m) langeb elektrivälja tugevus kümnetelt tuhandetelt voltidelt meetri kohta standardväärtusteni. Olulist ohtu kujutavad endast magnetväljad, mis tekivad tööstuslike sagedusvoolude elektriliinide (elektriliinide) läheduses ja elektrifitseeritud raudteedega külgnevatel aladel. Kõrge intensiivsusega magnetvälju leidub ka nende tsoonide vahetus läheduses asuvates hoonetes.

Riis. 5.6. Elektri- ja magnetväli elektriliinide all pingega 765 kV (60 Hz) voolul 426 A, sõltuvalt kaugusest elektriliinist (liini kõrgus 15 m)

Raudtee elektritransport. Tugevaimad magnetväljad suurtel aladel tihedalt asustatud linnakeskkonnas ja töökohtades tekitavad avaliku raudtee elektrisõidukid. Tüüpiliste raudteevoolude tekitatud magnetvälja teoreetiliselt arvutatud muster on näidatud joonisel fig. 5.7. Rööbasteest 100 m kaugusel tehtud eksperimentaalsed mõõtmised andsid magnetvälja väärtuseks 1 μT.

Transpordi magnetväljade tase võib ületada elektriliinidelt vastavat taset 10 ... 100 korda; see on võrreldav ja sageli ületab Maa magnetvälja (35...65 μT).

Elamute elektrivõrgud ja kodumajapidamises kasutatavad madalsageduslikud seadmed. Igapäevaelus on EMF-i ja kiirguse allikad televiisorid, kuvarid, mikrolaineahjud ja muud seadmed. Madala õhuniiskuse (alla 70%) tingimustes tekitavad rõivad ja majapidamistarbed (riie, vaibad, keebid, kardinad jne) elektrostaatilised väljad. Kaubanduslikud mikrolaineahjud ei ole ohtlikud, kuid nende kaitsekilpide rike võib oluliselt suurendada elektromagnetkiirguse lekkimist. Teleriekraanid ja kuvarid kui elektromagnetilise kiirguse allikad igapäevaelus ei kujuta endast suurt ohtu isegi pikaajalisel kokkupuutel inimesega, kui kaugus ekraanist ületab 30 cm.

Riis. 5.7. Magnetvälja konfiguratsioon elektrifitseeritud raudteelt

Kodumasinate juurest võib leida üsna tugevaid magnetvälju sagedusel 50 Hz. Niisiis, külmkapp loob välja 1 µT, kohvimasin - 10 µT, mikrolaineahi - 100 µT. Terase tootmise tööpiirkondades võib elektriahjude kasutamisel täheldada palju suurema ulatusega sarnaseid magnetvälju (3...5 kuni 10 μT).

Elektrivälja tugevused 220 V võrguga ühendatud pikendatud juhtmete läheduses on 0,7 ... 2 kV / m, metallkorpusega kodumasinate (tolmuimejad, külmikud) läheduses - 1 ... 4 kV / m.

Tabelis. 5.6 näitab magnetilise induktsiooni väärtusi mõne kodumasina lähedal.

Elamutes kasutatakse valdavas enamuses ühe nulli (null töötava) juhiga võrku, nulltöö- ja kaitsejuhtmega võrke on üsna harva. Sellises olukorras suureneb elektrilöögi oht, kui faasijuhe on lühises seadme metallkorpuse või šassiiga; seadmete metallkorpused, šassiid ja korpused ei ole maandatud ning on elektriväljade (kui seade on pistikupesast välja lülitatud) või tööstusliku sagedusega elektri- ja magnetvälja allikaks (kui seade on sisse lülitatud).

Tabel 5.6. Magnetinduktsiooni B väärtused kodumasinate läheduses, μT

1. Mis on EMF, selle liigid ja klassifikatsioon
2. Elektromagnetväljade peamised allikad
2.1 Elektritransport
2.2 Elektriliinid
2.3 Juhtmed
2.4 Tarbeelektroonika
2.5 Tele- ja raadiojaamad
2.6 Satelliitside
2.7 Mobiilside
2.8 Radarid
2.9 Personaalarvutid
3. Kuidas EMF tervist mõjutab
4. Kuidas kaitsta end elektromagnetväljade eest

Mis on EMF, selle liigid ja klassifikatsioon

Praktikas kasutatakse elektromagnetilise keskkonna iseloomustamisel mõisteid "elektriväli", "magnetväli", "elektromagnetväli". Selgitagem lühidalt, mida see tähendab ja milline seos on nende vahel.

Elektrivälja tekitavad laengud. Näiteks kõigis tuntud koolikatsetes eboniidi elektrifitseerimise kohta on lihtsalt elektriväli.

Magnetväli tekib siis, kui elektrilaengud liiguvad läbi juhi.

Elektrivälja suuruse iseloomustamiseks kasutatakse elektrivälja tugevuse mõistet, tähistust E, mõõtühikuks on V / m (volt meetri kohta). Magnetvälja suurust iseloomustab magnetvälja tugevus H, ühik A/m (amper-meetri kohta). Ülimadalate ja ülimadalate sageduste mõõtmisel kasutatakse sageli ka magnetinduktsiooni B mõistet, ühikut T (Tesla), miljondik T-st vastab 1,25 A / m.

Definitsiooni järgi on elektromagnetväli aine erivorm, mille kaudu toimub interaktsioon elektriliselt laetud osakeste vahel. Elektromagnetvälja olemasolu füüsikalised põhjused on seotud sellega, et ajas muutuv elektriväli E tekitab magnetvälja H, muutuv H aga keeriselektrivälja: mõlemad pidevalt muutuvad komponendid E ja H ergastavad kumbagi. muud. Statsionaarsete või ühtlaselt liikuvate laetud osakeste EMF on nende osakestega lahutamatult seotud. Laetud osakeste kiirendatud liikumisega "eraldub EMF" neist ja eksisteerib iseseisvalt elektromagnetlainete kujul, mitte kaodes allika eemaldamisega (näiteks raadiolained ei kao isegi voolu puudumisel antenn, mis neid kiirgas).

Elektromagnetlaineid iseloomustab lainepikkus, tähis on l (lambda). Allikat, mis tekitab kiirgust ja tegelikult tekitab elektromagnetilisi võnkumisi, iseloomustab sagedus, tähis on f.

EMF-i oluline tunnus on selle jagunemine nn "lähedaseks" ja "kaugeks" tsooniks. "Lähedas" ehk induktsioonitsoonis, eemal allikast r 3l . "Kauges" tsoonis väheneb välja intensiivsus pöördvõrdeliselt kaugusega allikast r -1.

"Kauges" kiirgustsoonis on ühendus E ja H vahel: E = 377N, kus 377 on vaakumi impedants, Ohm. Seetõttu mõõdetakse reeglina ainult E. Venemaal mõõdetakse sagedustel üle 300 MHz tavaliselt elektromagnetilise energia voo tihedust (PEF) ehk Poyntingi vektorit. Mõõtühik on W/m2. PES iseloomustab energia hulka, mida elektromagnetlaine kannab ajaühikus läbi laine levimise suunaga risti oleva pinnaühiku.

Elektromagnetlainete rahvusvaheline klassifikatsioon sageduse järgi

2. Elektromagnetväljade peamised allikad

• Elektritransport (trammid, trollid, rongid jne)
• Elektriliinid (linnavalgustus, kõrgepinge jne)
• Juhtmed (hoonetes, telekommunikatsioonid jne)
• Majapidamises kasutatavad elektriseadmed
• Televisiooni- ja raadiojaamad (edastusantennid)
• Satelliit- ja mobiilside (edastusantennid)
• Radarid
• Personaalarvutid

2.1 Elektritransport

Elektritransport - elektrirongid (sh metroorongid), trollid, trammid jne - on suhteliselt võimas magnetvälja allikas sagedusvahemikus 0 kuni 1000 Hz. Vastavalt (Stenzel et al., 1996) ulatuvad äärelinna "rongide" magnetilise induktsiooni B voo tiheduse maksimaalsed väärtused 75 μT ja keskmise väärtusega 20 μT. V keskmine väärtus alalisvoolu elektriajamiga sõidukis on fikseeritud 29 µT. Raudteetranspordi tekitatud magnetvälja tasemete pikaajaliste mõõtmiste tüüpiline tulemus 12 m kaugusel rööbasteest on toodud joonisel.

2.2 Elektriliinid

Töötava elektriliini juhtmed tekitavad kõrvalruumis tööstusliku sagedusega elektri- ja magnetvälju. Kaugus, milleni need väljad liini juhtmetest levivad, ulatub kümnete meetriteni. Elektrivälja levimisulatus sõltub ülekandeliini pingeklassist (pingeklassi tähistav number on ülekandeliini nimes - näiteks 220 kV ülekandeliin), mida kõrgem on pinge, seda suurem elektrivälja kõrgendatud tasemega tsoon, kusjuures tsooni mõõtmed ülekandeliini töötamise ajal ei muutu.

Magnetvälja levimisulatus sõltub voolava voolu suurusest või liini koormusest. Kuna elektriülekandeliini koormus võib nii päeva jooksul kui ka aastaaegade vaheldudes muutuda mitu korda, muutub ka magnetvälja kõrgendatud taseme tsooni suurus.

Bioloogiline toime

Elektri- ja magnetväljad on väga tugevad tegurid, mis mõjutavad kõigi nende mõjualasse sattuvate bioloogiliste objektide seisundit. Näiteks elektriliinide elektrivälja toimepiirkonnas näitavad putukad käitumise muutusi: seega on mesilastel suurenenud agressiivsus, ärevus, vähenenud efektiivsus ja tootlikkus ning kalduvus mesilasemade kaotamisele; mardikatel, sääskedel, liblikatel ja teistel lendavatel putukatel täheldatakse käitumisreaktsioonide muutust, sh liikumissuuna muutumist madalama väljatasemega küljele.

Taimedel on levinud arenguanomaaliad - sageli muutuvad õite, lehtede, varte kuju ja suurus, tekivad lisakroonlehed. Terve inimene kannatab suhteliselt pika elektriliinide vallas viibimise all. Lühiajaline kokkupuude (minutites) võib põhjustada negatiivse reaktsiooni ainult ülitundlikel inimestel või teatud tüüpi allergiatega patsientidel. Näiteks on hästi teada Briti teadlaste 90. aastate alguse tööd, mis näitasid, et paljudel allergikutel tekib elektriliini välja toimel epileptilist tüüpi reaktsioon. Inimeste pikaajalisel viibimisel (kuud - aastad) elektriliinide elektromagnetväljas võivad haigused areneda peamiselt inimkeha südame-veresoonkonna ja närvisüsteemidest. Viimastel aastatel on pikaajaliste tagajärgede hulgas sageli nimetatud onkoloogilisi haigusi.

Sanitaarstandardid

NSV Liidus 60–70ndatel aastatel läbi viidud EMF FC bioloogilise mõju uuringud keskendusid peamiselt elektrilise komponendi mõjule, kuna eksperimentaalselt ei leitud magnetkomponendi olulist bioloogilist mõju tüüpilistel tasemetel. 1970. aastatel kehtestati elanikkonnale ranged standardid EP IF-i osas ja tänaseni on need ühed karmimad maailmas. Need on sätestatud sanitaarnormides ja eeskirjades "Elanike kaitse tööstusliku sagedusega vahelduvvoolu õhuliinide tekitatud elektrivälja mõjude eest" nr 2971-84. Nende standardite kohaselt projekteeritakse ja ehitatakse kõik toiteallikad.

Hoolimata asjaolust, et magnetvälja üle maailma peetakse praegu tervisele kõige ohtlikumaks, ei ole Venemaa elanike jaoks magnetvälja maksimaalne lubatud väärtus standarditud. Põhjus on selles, et normide uurimiseks ja arendamiseks pole raha. Enamik elektriliine ehitati seda ohtu arvestamata.

Elektriliinide magnetväljadega kokkupuute tingimustes elava elanikkonna massiliste epidemioloogiliste uuringute põhjal pikaajalise kokkupuute tingimustes, mis ei põhjusta üksteisest sõltumatult onkoloogilisi haigusi, on ohutu või "normaalne" ja Ameerika eksperdid soovitasid magnetinduktsiooni voo tiheduse väärtuseks 0,2–0,3 μT.

Elanikkonna turvalisuse tagamise põhimõtted

Rahva tervise kaitsmise põhiprintsiibiks elektriliinide elektromagnetvälja eest on elektriliinidele sanitaarkaitsealade kehtestamine ja elektrivälja tugevuse vähendamine elamutes ja kohtades, kus inimesed saavad kaitseekraane kasutada pikemaks ajaks.

Elektriülekandeliinide sanitaarkaitsetsoonide piirid, mille tööliinidel on määratud elektrivälja tugevuse kriteeriumiga - 1 kV / m.

Elektriliinide sanitaarkaitsevööndite piirid vastavalt SN nr 2971-84

Ülikõrgepinge õhuliinide (750 ja 1150 kV) paigutusele kehtivad täiendavad nõuded elanikkonna elektriväljaga kokkupuute tingimuste osas. Seega peaks lähim kaugus projekteeritud 750 ja 1150 kV õhuliinide teljest asulate piirideni olema reeglina vastavalt vähemalt 250 ja 300 m.

Kuidas määrata elektriliinide pingeklassi? Parim on pöörduda kohaliku energiaettevõtte poole, kuid võite proovida visuaalselt, kuigi mittespetsialistile on see keeruline:

330 kV - 2 juhtmest, 500 kV - 3 juhet, 750 kV - 4 juhet. Alla 330 kV üks juhe faasi kohta, seda saab määrata ainult ligikaudselt vaniku isolaatorite arvu järgi: 220 kV 10-15 tk., 110 kV 6-8 tk., 35 kV 3-5 tk., 10 kV ja alla - 1 tk.

Elektriliinide elektriväljaga kokkupuute lubatud tasemed

Õhuliini sanitaarkaitsevööndis on keelatud:

• paigutada elamud ja ühiskondlikud hooned ja rajatised;
• korraldada parkimis- ja peatamisalad igat liiki transpordi jaoks;
• leida autoteenindusettevõtteid ning nafta ja naftatoodete laod;
• teostada toiminguid kütusega, remontida masinaid ja mehhanisme.

Juhul, kui mõnes piirkonnas osutub elektrivälja tugevus väljaspool sanitaarkaitsevööndit suuremaks kui hoone sees lubatud piirväärtus 0,5 kV/m ja elamuarendusvööndi territooriumil üle 1 kV/m (kohtades, kus inimesed võivad jääda), tuleb võtta meetmeid pingete vähendamiseks. Selleks asetatakse mittemetallist katusega hoone katusele peaaegu igasugune metallvõre, mis on maandatud vähemalt kahest punktist.Metalkatusega hoonetel piisab katuse maandamisest vähemalt kahes punktis. Majapidamiskruntidel või muudes inimeste viibimiskohtades saab võimsussageduse väljatugevust vähendada, paigaldades kaitseekraanid, näiteks raudbetooni, metallpiirete, kaabliekraanide, vähemalt 2 m kõrguste puude või põõsaste.

2.3 Juhtmed

Suurima panuse 50 Hz tööstusliku sagedusvahemiku eluruumide elektromagnetilist keskkonda annavad hoone elektriseadmed, nimelt kaabelliinid, mis varustavad elektriga kõiki kortereid ja teisi maja elutagamissüsteemi tarbijaid, samuti elektrikilbid ja trafod. Nende allikatega külgnevates ruumides tõstetakse tavaliselt voolavast elektrivoolust põhjustatud võimsussagedusliku magnetvälja taset. Sel juhul ei ole tööstusliku sagedusega elektrivälja tase tavaliselt kõrge ega ületa elanikkonna MPC-d 500 V / m.

Joonisel on kujutatud tööstusliku sagedusega magnetvälja jaotus elamurajoonis. Välja allikaks on kõrvalasuvas mitteeluruumis asuv elektrijaotuspunkt. Praegu ei suuda tehtud uuringute tulemused selgelt põhjendada piirväärtusi ega muid kohustuslikke piiranguid elanikkonna pikaajaliseks kokkupuuteks madalsageduslike madalsageduslike magnetväljadega.

Pittsburghi (USA) Carnegie ülikooli teadlased on sõnastanud magnetvälja probleemile lähenemise, mida nad on nimetanud "ettevaatlikuks vältimiseks". Nad usuvad, et kuigi meie teadmised tervise ja kokkupuute vahelise seose kohta on endiselt puudulikud, kuid on tugevaid kahtlusi tervisemõjude kohta, tuleks võtta ohutusmeetmeid, mis ei tooks kaasa suuri kulusid ega muid ebamugavusi.

Sarnast lähenemist kasutati näiteks ioniseeriva kiirguse bioloogilise mõju probleemi lahendamise algfaasis: kindlatel teaduslikel alustel põhinev kahtlus tervisekahjustuse ohu kohta peaks iseenesest olema piisav alus selle rakendamiseks. kaitsemeetmetest.

Praegu peavad paljud eksperdid magnetilise induktsiooni maksimaalseks lubatud väärtuseks 0,2–0,3 μT. Samas arvatakse, et haiguste – eeskätt leukeemia – arenemine on väga tõenäoline inimese pikaajalisel kokkupuutel kõrgema tasemega väljadega (mitu tundi päevas, eriti öösel, kauem kui aasta). .

Peamine kaitsemeede on ettevaatusabinõu.

• on vaja välistada pikaajaline viibimine (regulaarselt mitu tundi päevas) kohtades, kus tööstusliku sagedusega magnetvälja tase on kõrgem;
• ööpuhkuse voodi peaks olema võimalikult kaugel pikaajalise kokkupuute allikatest, kaugus jaotuskappidest, toitekaablitest peaks olema 2,5–3 meetrit;
• kui ruumis või kõrval asuvas on tundmatuid kaableid, jaotuskappe, trafo alajaamu - eemaldamine peaks olema võimalikult võimalik, optimaalselt - mõõta enne sellises ruumis elamist elektromagnetväljade taset;
• vajadusel paigaldada elektriküttega põrandad, valida vähendatud magnetvälja tasemega süsteemid.

2.4 Tarbeelektroonika

Kõik elektrivooluga töötavad kodumasinad on elektromagnetväljade allikad. Kõige võimsamateks tuleks tunnistada mikrolaineahjud, õhkgrillid, “külmavaba” süsteemiga külmikud, köögikubu, elektripliit, televiisor. Sõltuvalt konkreetsest mudelist ja töörežiimist võib tegelik genereeritud elektromagnetväljak sama tüüpi seadmete puhul suuresti erineda (vt joonis 1). Kõik allpool olevad andmed viitavad võimsuse sagedusega magnetväljale 50 Hz.

Magnetvälja väärtused on tihedalt seotud seadme võimsusega - mida suurem see on, seda suurem on magnetväli selle töö ajal. Peaaegu kõigi kodumasinate tööstusliku sageduse elektrivälja väärtused ei ületa 0,5 m kaugusel mitukümmend V/m, mis on palju väiksem kui MPD 500 V/m.

Elektriliste kodumasinate tööstusliku sageduse magnetvälja tasemed 0,3 m kaugusel.

Elektromagnetvälja suurimad lubatud tasemed tarbekaupadele, mis on elektromagnetväljade allikad

Võimalikud bioloogilised mõjud

Inimkeha reageerib alati elektromagnetväljale. Kuid selleks, et see reaktsioon areneks patoloogiaks ja tooks kaasa haiguse, peavad kokku langema mitmed tingimused - sealhulgas piisavalt kõrge välja tase ja kokkupuute kestus. Seetõttu ei mõjuta kodumasinate EMF madala väljavoolutasemega ja/või lühikese aja jooksul kodumasinate kasutamisel suurema osa elanikkonna tervist. Võimalik oht võib ähvardada ainult elektromagnetväljade suhtes ülitundlikke inimesi ja allergikuid, kellel on sageli ka ülitundlikkus elektromagnetväljade suhtes.

Lisaks võib tööstusliku sagedusega magnetväli tänapäevaste kontseptsioonide kohaselt olla inimeste tervisele ohtlik, kui toimub pikaajaline kokkupuude (regulaarselt, vähemalt 8 tundi päevas, mitme aasta jooksul) tasemega üle 0,2 mikrotesla.

• kodumasinate ostmisel kontrollige hügieenikokkuvõttes (sertifikaadis) märgist toote vastavuse kohta "Tarbekaupade kodutingimustes kasutamisel lubatud füüsikaliste tegurite sanitaarstandardite riikidevahelised sanitaarstandardid", MSanPiN 001-96;
• kasutage väiksema energiatarbimisega seadmeid: võimsuse sagedusega magnetväljad on väiksemad, kui kõik muud tegurid on võrdsed;
• Korteri tööstusliku sagedusega magnetvälja potentsiaalselt ebasoodsad allikad on "külmavaba" süsteemiga külmikud, teatud tüüpi "soojad põrandad", küttekehad, televiisorid, mõned signalisatsioonisüsteemid, erinevad laadijad, alaldid ja voolumuundurid - magamiskoht peaksid asuma nendest esemetest vähemalt 2 meetri kaugusel, kui need töötavad teie öörahu ajal;
• kodumasinate korterisse paigutamisel juhinduge järgmistest põhimõtetest: asetage kodumasinad puhkekohtadest võimalikult kaugele, ärge asetage kodumasinaid nende lähedusse ega ladu neid üksteise peale.

Tuleb meeles pidada, et aja jooksul võib kaitseaste väheneda, peamiselt tänu mikropilude ilmnemisele ukse tihendisse. See võib juhtuda nii mustuse sissetungimise kui ka mehaaniliste kahjustuste tõttu. Uks ja selle tihend nõuavad seetõttu hoolikat käsitsemist ja hoolt. Elektromagnetvälja lekkekaitse garanteeritud takistuse tähtaeg normaalse töö ajal on mitu aastat. Pärast 5-6 aastat töötamist on soovitatav kontrollida kaitse kvaliteeti, mille jaoks kutsuda elektromagnetvälja jälgimiseks spetsiaalselt akrediteeritud labori spetsialist.

Mikrolaineahju tööga kaasneb lisaks mikrolainekiirgusele intensiivne magnetväli, mille tekitab ahju toitesüsteemis voolav 50 Hz tööstusliku sagedusega vool. Samas on mikrolaineahi üks võimsamaid magnetvälja allikaid korteris. Elanikkonna jaoks ei ole tööstusliku sagedusega magnetvälja tase meie riigis endiselt piiratud, hoolimata selle olulisest mõjust inimese kehale pikaajalise kokkupuute ajal. Kodustes tingimustes ei avalda ühekordne lühiajaline kaasamine (mitu minutit) inimeste tervisele olulist mõju. Nüüd on aga tavaline, et kodumajapidamises kasutatavat mikrolaineahju kasutatakse kohvikutes ja sarnastes töökeskkondades toidu soojendamiseks. Samal ajal satub sellega töötav inimene olukorda, kus on krooniline kokkupuude tööstusliku sagedusega magnetväljaga. Sel juhul on töökohal vajalik tööstusliku sageduse ja mikrolainekiirguse magnetvälja kohustuslik kontroll.

Arvestades mikrolaineahju eripära, on soovitatav see sisse lülitada ja liikuda vähemalt 1,5 meetri kaugusele – sel juhul garanteeritult, et elektromagnetväli ei mõjuta sind üldse.

2.5 Tele- ja raadiojaamad

Venemaa territooriumil asub praegu märkimisväärne hulk erinevate sidemetega saateraadiokeskusi. Saate raadiokeskused (RTC) asuvad spetsiaalselt neile määratud aladel ja võivad hõivata üsna suuri territooriume (kuni 1000 ha). Oma struktuurilt hõlmavad need ühte või mitut tehnohoonet, kus asuvad raadiosaatjad, ja antennivälju, millel paikneb kuni mitukümmend antennifeeder süsteemi (AFS). APS sisaldab raadiolainete mõõtmiseks kasutatavat antenni ja toiteliini, mis varustab sellega saatja poolt genereeritud kõrgsageduslikku energiat.

HRV loodud elektromagnetväljade võimaliku kahjuliku mõju tsooni võib tinglikult jagada kaheks osaks.

Tsooni esimene osa on RRC enda territoorium, kus asuvad kõik raadiosaatjate ja AFS-i tööd tagavad talitused. See territoorium on kaitstud ja sinna võivad siseneda ainult saatjate, lülitite ja AFS-i hooldusega ametialaselt seotud isikud. Vööndi teiseks osaks on MRC-ga külgnevad territooriumid, millele juurdepääs ei ole piiratud ja kus võivad paikneda erinevad elamud, sel juhul on oht kokku puutuda selles vööndi osas paikneva elanikkonnaga.

RRC asukoht võib olla erinev, näiteks Moskvas ja Moskva piirkonnas on tüüpiline paigutamine vahetusse lähedusse või elamute vahele.

EMF-i kõrget taset täheldatakse madala, keskmise ja kõrge sagedusega raadiokeskuste (PRTS LF, MF ja HF) territooriumidel ja sageli väljaspool seda. RRC territooriumide elektromagnetilise keskkonna üksikasjalik analüüs näitab selle äärmist keerukust, mis on seotud iga raadiokeskuse EMF-i intensiivsuse ja jaotuse individuaalse olemusega. Sellega seoses viiakse seda tüüpi spetsiaalsed uuringud läbi iga üksiku OCP kohta.

Asustatud piirkondades on laialt levinud elektromagnetväljade allikad praegu raadiosaatekeskused (RTTC), mis kiirgavad keskkonda VHF- ja UHF-i ultralühilaineid.

Selliste rajatiste leviala sanitaarkaitsevööndite (SPZ) ja ehituspiirangute tsoonide võrdlev analüüs näitas, et inimeste ja keskkonnaga kokkupuute kõrgeim tase on piirkonnas, kus asub "vana hoone" RTPTS. antenni toe kõrgus ei ületa 180 m. Suurima panuse löögi kogutugevusse annavad “nurga” kolme- ja kuuekorruselised VHF FM ringhäälingu antennid.

DV raadiojaamad(sagedused 30 - 300 kHz). Selles vahemikus on lainepikkus suhteliselt pikk (näiteks 2000 m sagedusel 150 kHz). Antennist ühe lainepikkuse või vähemal kaugusel võib väli olla päris suur, näiteks 145 kHz sagedusel töötava 500 kW saatja antennist 30 m kaugusel võib elektriväli olla üle selle. 630 V / m ja magnetväli võib olla üle 1, 2 A / m.

CB raadiojaamad(sagedused 300 kHz - 3 MHz). Seda tüüpi raadiojaamade andmed ütlevad, et elektrivälja tugevus 200 m kaugusel võib ulatuda 10 V / m kaugusele, 100 m - 25 V / m kaugusele, 30 m - 275 V / m kaugusele ( andmed on antud 50 kW võimsusega saatja kohta) .

HF raadiojaamad(sagedused 3 - 30 MHz). HF raadiosaatjad on tavaliselt väiksema võimsusega. Sagedamini asuvad need aga linnades, neid saab paigutada isegi 10-100 m kõrgusele elumajade katustele.100 kW võimsusega saatja 100 m kaugusel suudab tekitada elektrivälja tugevuse 44 V/m ja magnetväli 0,12 F/m.

TV saatjad. Telesaatjad asuvad reeglina linnades. Saateantennid asuvad tavaliselt kõrgemal kui 110 m. Tervisemõju hindamise seisukohalt pakuvad huvi välja tasemed mitmekümne meetri kuni mitme kilomeetri kaugusel. Tüüpilised elektrivälja tugevused võivad ulatuda 15 V/m 1 km kaugusel 1 MW saatjast. Venemaal on praegu telesaatjate EMF-i taseme hindamise probleem eriti aktuaalne telekanalite ja saatejaamade arvu järsu suurenemise tõttu.

Ohutuse tagamise aluspõhimõtteks on vastavus sanitaarnormide ja eeskirjadega kehtestatud elektromagnetvälja maksimaalsetele lubatud tasemetele. Igal raadiosaateasutusel on sanitaarpass, mis määrab kindlaks sanitaarkaitsevööndi piirid. Ainult selle dokumendi olemasolul lubavad riikliku sanitaar- ja epidemioloogilise järelevalve territoriaalsed organid raadiosaateobjekte kasutada. Perioodiliselt jälgivad nad elektromagnetilist keskkonda selle vastavuse osas kehtestatud kaugjuhtimispuldile.

2.6 Satelliitside

Satelliitsidesüsteemid koosnevad Maal asuvast transiiverjaamast ja orbiidil olevast satelliidist. Satelliitsidejaamade antenni kiirgusmustril on selgelt väljendunud kitsalt suunatud kaugkiir - põhisagara. Energiavoo tihedus (FFD) kiirgusmustri põhisagaras võib antenni lähedal ulatuda mitmesaja W/m2-ni, tekitades ka märkimisväärseid väljatasemeid suurel kaugusel. Näiteks 225 kW võimsusega jaam, mis töötab sagedusel 2,38 GHz, loob 100 km kaugusel PET-i 2,8 W/m2. Kaugkiire energia hajumine on aga väga väike ja esineb kõige enam selles piirkonnas, kus antenn asub.

2.7 Mobiilside

Mobiilraadiotelefon on tänapäeval üks intensiivsemalt arenevaid telekommunikatsioonisüsteeme. Praegu kasutab seda tüüpi mobiilside (mobiilside) teenuseid üle 85 miljoni abonendi üle kogu maailma (Venemaal üle 600 tuhande). Eeldatakse, et aastaks 2001 kasvab nende arv 200-210 miljonini (Venemaal - umbes 1 miljon).

Mobiilsidesüsteemi põhielemendid on tugijaamad (BS) ja mobiilsed raadiotelefonid (MRT). Tugijaamad hoiavad raadiosidet mobiilsete raadiotelefonidega, mille tulemusena on BS ja MRI elektromagnetilise kiirguse allikad UHF levialas. Mobiilsidesüsteemi oluliseks tunnuseks on süsteemi tööks eraldatud raadiosagedusspektri väga tõhus kasutamine (samade sageduste korduv kasutamine, erinevate juurdepääsumeetodite kasutamine), mis võimaldab pakkuda telefonisidet. märkimisväärsele hulgale tellijatele. Süsteem kasutab teatud territooriumi jagamise põhimõtet tsoonideks ehk "rakkudeks", tavaliselt raadiusega 0,5-10 kilomeetrit.

tugijaamad

Tugijaamad suhtlevad nende levialas asuvate mobiilsete raadiotelefonidega ning töötavad signaali vastuvõtmise ja edastamise režiimis. Olenevalt standardist kiirgab BS elektromagnetilist energiat sagedusvahemikus 463 kuni 1880 MHz. BS antennid paigaldatakse 15–100 meetri kõrgusele maapinnast olemasolevatele hoonetele (avalikud, büroo-, tööstus- ja eluhooned, tööstusettevõtete korstnad jne) või spetsiaalselt ehitatud mastidele. Ühte kohta paigaldatud BS-antennide hulgas on nii saate- (või transiiv-) kui ka vastuvõtuantenne, mis ei ole EMF-i allikad.

Lähtudes mobiilsidesüsteemi ehitamise tehnoloogilistest nõuetest, arvutatakse antenni muster vertikaaltasandil nii, et põhikiirgusenergia (üle 90%) koondub üsna kitsasse "kiiresse". See on alati suunatud eemale konstruktsioonidest, millel asuvad BS-antennid, ja külgnevate hoonete kohale, mis on süsteemi normaalseks toimimiseks vajalik tingimus.

Venemaal kehtivate mobiilsidesüsteemi standardite tehnilised lühikirjeldused

Standardse BS töösagedusvahemiku nimetus MRT töösagedusvahemik BS maksimaalne kiirgusvõimsus MRT maksimaalne kiirgusvõimsus Kärje raadius
NMT-450 analoog 463–467,5 MHz 453–457,5 MHz 100 W 1 W 1–40 km
AMPSanalog 869–894 MHz 824–849 MHz 100 W 0,6 W 2–20 km
D-AMPS (IS-136) digitaalne 869–894 MHz 824–849 MHz 50 W 0,2 W 0,5–20 km
CDMADigital 869–894 MHz 824–849 MHz 100 W 0,6 W 2–40 km
GSM-900Digitaalne 925–965 MHz 890–915 MHz 40 W 0,25 W 0,5–35 km
GSM-1800 (DCS) digitaalne 1805–1880 MHz 1710–1785 MHz 20 W 0,125 W 0,5–35 km

BS on edastavad raadiotehnika objektid, mille kiirgusvõimsus (koormus) ei ole ööpäevaringselt konstantne. Koormuse määrab mobiiltelefonide omanike olemasolu konkreetse tugijaama teeninduspiirkonnas ja nende soov telefoni vestluseks kasutada, mis omakorda sõltub põhimõtteliselt kellaajast, tugijaama asukohast. , nädalapäev jne Öösel on BS-i koormus peaaegu null , st jaamad on enamasti "vaikivad".

Elektromagnetilise keskkonna uuringuid BS-ga külgneval territooriumil viisid läbi spetsialistid erinevatest riikidest, sealhulgas Rootsist, Ungarist ja Venemaalt. Moskvas ja Moskva piirkonnas tehtud mõõtmiste tulemuste põhjal võib väita, et 100% juhtudest ei erinenud elektromagnetiline keskkond hoonete ruumides, millele on paigaldatud BS-antennid, selle piirkonna jaoks omasest taustast. selles sagedusvahemikus. Kõrvalterritooriumil olid 91% juhtudest registreeritud elektromagnetvälja tasemed 50 korda väiksemad kui BS jaoks kehtestatud MPC. Mõõtmiste maksimaalne väärtus, mis on 10 korda väiksem kui kaugjuhtimispuldil, registreeriti hoone lähedal, millele paigaldati korraga kolm erineva standardiga tugijaama.

Olemasolevad teaduslikud andmed ning olemasolev sanitaar- ja hügieenilise kontrolli süsteem mobiilside tugijaamade kasutuselevõtu ajal võimaldavad määrata mobiilsidevõrgu tugijaamad kõige keskkonna-, sanitaar- ja hügieenilisematele sidesüsteemidele.

Mobiilsed raadiotelefonid

Mobiilne raadiotelefon (MRT) on väike transiiver. Sõltuvalt telefoni standardist toimub ülekanne sagedusvahemikus 453 - 1785 MHz. MRI kiirgusvõimsus on muutuv väärtus, mis sõltub suuresti sidekanali "mobiilraadiotelefon – tugijaam" olekust, st mida kõrgem on BS signaali tase vastuvõtukohas, seda väiksem on MRI kiirgusvõimsus. Maksimaalne võimsus jääb vahemikku 0,125–1 W, kuid reaalses olukorras ei ületa see tavaliselt 0,05–0,2 W. Küsimus MRI-kiirguse mõju kohta kasutaja kehale on endiselt lahtine. Erinevate riikide, sealhulgas Venemaa teadlaste arvukad uuringud bioloogiliste objektide kohta (sh vabatahtlikud) on viinud mitmetähenduslike, mõnikord vastuoluliste tulemusteni. Vaieldamatu on vaid tõsiasi, et inimkeha "reageerib" mobiiltelefoni kiirgusele. Seetõttu soovitatakse MRI omanikel võtta mõned ettevaatusabinõud:

• ärge kasutage asjatult mobiiltelefoni;
• rääkige pidevalt mitte rohkem kui 3-4 minutit;
• ärge lubage lastel MRI-d kasutada;
• ostes vali väiksema maksimaalse kiirgusvõimsusega mobiiltelefon;
• autos kasutage MRI-d koos välise antenniga vabakäe kõlarisüsteemiga, mis on kõige paremini paigutatud katuse geomeetrilises keskpunktis.

Mobiilsidesüsteemide elementide elektromagnetvälja bioloogilise toime võimaliku mõju uuringud pakuvad avalikkusele suurt huvi. Meedias avaldatud väljaanded kajastavad üsna täpselt nende uuringute hetkesuundi. GSM-mobiiltelefonid: Šveitsi testid on näidanud, et inimese pea neeldunud kiirgus jääb Euroopa standarditega lubatud piiridesse. Elektromagnetilise ohutuse keskuse spetsialistid viisid läbi meditsiinilisi ja bioloogilisi katseid, et uurida mobiiltelefonide elektromagnetilise kiirguse mõju olemasolevate ja tulevaste mobiilsidestandarditega inimese füsioloogilisele ja hormonaalsele seisundile.

Mobiiltelefoni töötamise ajal tajub elektromagnetkiirgust mitte ainult tugijaama vastuvõtja, vaid ka kasutaja keha ja eelkõige pea. Mis toimub inimkehas, kui ohtlik on see mõju tervisele? Sellele küsimusele pole siiani ühest vastust. Vene teadlaste eksperiment näitas aga, et inimese aju ei taju mitte ainult mobiiltelefoni kiirgust, vaid teeb vahet ka mobiilsidestandardite vahel.

Uurimisprojekti juht, meditsiiniteaduste doktor Juri Grigorjev usub, et NMT-450 ja GSM-900 standarditele vastavad mobiiltelefonid põhjustasid olulisi ja tähelepanuväärseid muutusi aju bioelektrilises aktiivsuses. Ühel 30-minutilisel kokkupuutel mobiiltelefoni elektromagnetväljaga ei ole aga inimorganismile kliiniliselt olulisi tagajärgi. Usaldusväärsete mõõtmiste puudumine elektroentsefalogrammis GSM-1800 telefoni kasutamisel võib seda iseloomustada kolme katses kasutatud sidesüsteemi kasutaja jaoks kõige säästlikumana.

2.8 Radarid

Radarijaamad on reeglina varustatud peegel-tüüpi antennidega ja neil on kitsalt suunatud kiirgusmuster piki optilist telge suunatud kiire kujul.

Radarisüsteemid töötavad sagedustel 500 MHz kuni 15 GHz, kuid üksikud süsteemid võivad töötada sagedustel kuni 100 GHz. Nende loodud EM-signaal erineb põhimõtteliselt teiste allikate kiirgusest. See on tingitud asjaolust, et antenni perioodiline liikumine ruumis põhjustab kiirguse ruumilist katkestust. Kiirituse ajaline katkestus on tingitud kiirgusradari tsüklilisest tööst. Raadioseadmete tööaega erinevates töörežiimides saab arvutada mitmest tunnist päevani. Nii et meteoroloogiliste radarite puhul, mille ajavahemik on 30 minutit - kiirgus, 30 minutit - paus, ei ületa kogu tööaeg 12 tundi, samas kui lennujaama radarijaamad töötavad enamikul juhtudel ööpäevaringselt. Kiirgusmustri laius horisontaaltasandil on tavaliselt mitu kraadi ja kiiritamise kestus uuringuperioodil kümneid millisekundeid.

Metroloogilised radarid suudavad tekitada PES ~ 100 W/m2 1 km kaugusel iga kiiritustsükli kohta. Lennujaama radarijaamad loovad PES ~ 0,5 W/m2 kaugusel 60 m. Mere radariseadmed on paigaldatud kõikidele laevadele, tavaliselt on selle saatja võimsus suurusjärgu võrra väiksem kui lennuvälja radaritel, seetõttu tavarežiimis PES mitme meetri kaugusel loodud skaneerimine ei ületa 10 W/m2.

Erinevatel eesmärkidel kasutatavate radarite võimsuse suurendamine ja suure suunaga igakülgsete antennide kasutamine suurendab oluliselt EMP intensiivsust mikrolainepiirkonnas ja loob maapinnal suuri alasid, millel on suur energiavoo tihedus. Kõige ebasoodsamad tingimused on linnade elurajoonides, kus lennujaamad asuvad: Irkutsk, Sotši, Sõktõvkar, Rostov Doni ääres ja mitmed teised.

2.9 Personaalarvutid

Arvutikasutaja tervisele kahjulike mõjude peamine allikas on vahend teabe visuaalseks kuvamiseks elektronkiiretorul. Selle kahjuliku mõju peamised tegurid on loetletud allpool.

Monitori ekraani ergonoomilised parameetrid

• pildi kontrastsuse vähenemine intensiivse ümbritseva valguse tingimustes
• peegeldusi monitoride esipinnalt
• värelevate piltide olemasolu monitori ekraanil

• monitori elektromagnetväli sagedusalas 20 Hz - 1000 MHz
• staatiline elektrilaeng monitori ekraanil
• ultraviolettkiirgus vahemikus 200-400 nm
• infrapunakiirgus vahemikus 1050 nm - 1 mm
• röntgenikiirgus > 1,2 keV

Arvuti kui vahelduva elektromagnetvälja allikas

Personaalarvuti (PC) põhikomponendid on: süsteemiüksus (protsessor) ja mitmesugused sisend-/väljundseadmed: klaviatuur, kettaseadmed, printer, skanner jne. Iga personaalarvuti sisaldab teabe visuaalse kuvamise vahendit nn. erinevalt - monitor, ekraan. Reeglina põhineb see elektronkiiretorul põhineval seadmel. Arvutid on sageli varustatud liigpingekaitsmetega (näiteks "Pilot" tüüpi), katkematu toiteallikate ja muude lisaelektriseadmetega. Kõik need elemendid moodustavad arvuti töötamise ajal keeruka elektromagnetilise keskkonna kasutaja töökohal (vt tabel 1).

PC EMF-i allikana

Allika sagedusvahemik (esimene harmooniline)
Monitor võrgutrafo toiteallikas 50 Hz
staatiline pingemuundur lülitustoiteallikas 20 - 100 kHz
vertikaalne skaneerimis- ja sünkroniseerimisseade 48 - 160 Hz
liiniskanner ja sünkroniseerimisseade 15 110 kHz
monitori kiirendava anoodi pinge (ainult kineskoopkuvarite puhul) 0 Hz (elektrostaatiline)
Süsteemiüksus (protsessor) 50 Hz - 1000 MHz
Info sisend/väljundseadmed 0 Hz, 50 Hz
Katkematu toiteallikad 50 Hz, 20 - 100 kHz

Personaalarvuti tekitatud elektromagnetväljal on keeruline spektraalne koostis sagedusvahemikus 0 Hz kuni 1000 MHz. Elektromagnetväljal on elektrilised (E) ja magnetilised (H) komponendid ning nende seos on üsna keeruline, mistõttu E ja H hinnatakse eraldi.

Maksimaalsed töökohal registreeritud EMF väärtused
Välja tüüp, sagedusvahemik, väljatugevuse ühik Väljatugevuse väärtus piki monitori ümbritsevat ekraani telge
Elektriväli, 100 kHz-300 MHz, V/m 17,0 24,0
Elektriväli, 0,02-2 kHz, V/m 150,0 155,0
Elektriväli, 2-400 kHz V/m 14,0 16,0
Magnetväli, 100kHz-300MHz, mA/m LF LF
Magnetväli, 0,02–2 kHz, mA/m 550,0 600,0
Magnetväli, 2-400 kHz, mA/m 35,0 35,0
Elektrostaatiline väli, kV/m 22,0 -

Arvutite kasutajate töökohtadel mõõdetud elektromagnetväljade väärtuste vahemik

Mõõdetud parameetrite nimetus Sagedusvahemik 5 Hz - 2 kHz Sagedusvahemik 2 - 400 kHz
Muutuva elektrivälja tugevus, (V/m) 1,0 - 35,0 0,1 - 1,1
Muutuva magnetvälja induktsioon, (nT) 6,0–770,0 1,0–32,0

Arvuti kui elektrostaatilise välja allikas

Kui monitor töötab, koguneb kineskoobi ekraanile elektrostaatiline laeng, mis tekitab elektrostaatilise välja (ESF). Erinevates uuringutes varieerusid ESTP väärtused erinevates mõõtmistingimustes 8 kuni 75 kV/m. Sel juhul omandavad monitoriga töötavad inimesed elektrostaatilise potentsiaali. Kasutajate elektrostaatiliste potentsiaalide levik on vahemikus -3 kuni +5 kV. Kui ESTP on subjektiivselt tunnetatud, on ebameeldivate subjektiivsete aistingute tekkimisel otsustavaks teguriks kasutaja potentsiaal. Märkimisväärse panuse kogu elektrostaatilisesse väljasse annavad klaviatuuri ja hiire hõõrdumise tõttu elektriseerunud pinnad. Katsed näitavad, et isegi pärast klaviatuuriga töötamist suureneb elektrostaatiline väli kiiresti 2-12 kV/m. Üksikutel töökohtadel käte piirkonnas registreeriti staatilise elektrivälja tugevused üle 20 kV/m.

Kesknärvisüsteemi funktsionaalseid häireid esineb üldistatud andmetel keskmiselt 4,6 korda sagedamini monitori juures 2–6 tundi päevas töötavatel inimestel kui kontrollrühmadel, südame-veresoonkonna haigusi - 2 korda sagedamini, ülemiste hingamisteede haigused - 1,9 korda sagedamini, luu- ja lihaskonna haigused - 3,1 korda sagedamini. Arvutiga töötamise kestuse pikenemisega suureneb tervete ja haigete suhe kasutajate seas järsult.

1996. aastal Elektromagnetohutuskeskuses läbi viidud arvutikasutaja funktsionaalse seisundi uuringud näitasid, et isegi lühiajalise töö (45 minutit) ajal toimuvad kasutaja organismis olulised muutused hormonaalses seisundis ja spetsiifilised muutused aju biovooludes. monitori elektromagnetkiirguse mõjul. Need mõjud on naistel eriti väljendunud ja stabiilsed. Täheldati, et inimrühmades (antud juhul oli see 20%) ei ilmne keha funktsionaalse seisundi negatiivset reaktsiooni, kui töötate arvutiga vähem kui 1 tund. Saadud tulemuste analüüsi põhjal jõuti järeldusele, et töö käigus arvutit kasutavatele töötajatele on võimalik kujundada erialase valiku erikriteeriumid.

Õhu õhuioonide koostise mõju. Piirkonnad, mis inimkehas õhuioone tajuvad, on hingamisteed ja nahk. Puudub üksmeel õhuioonide mõju mehhanismi kohta inimeste tervisele.

Mõju nägemisele. VDT kasutaja visuaalne väsimus hõlmab tervet rida sümptomeid: silmade ette ilmub "loori", silmad väsivad, muutuvad valulikuks, tekivad peavalud, uni on häiritud, keha psühhofüüsiline seisund muutub. Tuleb märkida, et kaebusi nägemise kohta võib seostada nii ülalmainitud VDT teguritega kui ka valgustingimustega, operaatori nägemisseisundiga jne. Pikaajaline staatilise koormuse sündroom (LTS). Näidikute kasutajatel tekib lihasnõrkus, muutused selgroo kujus. Ameerika Ühendriikides tunnistatakse, et SDOS on aastatel 1990–1991 esinenud kutsehaigus, mille levikumäär oli kõrgeim. Sundasendis, staatilise lihaskoormuse korral jäävad jalgade, õlgade, kaela ja käte lihased pikaks ajaks kokkutõmbumisseisundisse. Kuna lihased ei lõdvestu, halveneb nende verevarustus; ainevahetus on häiritud, kogunevad biolagunemisproduktid ja eelkõige piimhape. 29-lt pikaajalise staatilise koormuse sündroomiga naiselt võeti lihaskoe biopsia, mille puhul leiti biokeemiliste parameetrite järsk kõrvalekalle normist.

Stress. Displei kasutajad on sageli stressis. USA riikliku tööohutuse ja tööennetuse instituudi (1990) andmetel on VDT ​​kasutajad rohkem altid stressitingimuste tekkeks kui teistel kutserühmadel, sealhulgas lennujuhtidel. Samal ajal kaasneb enamiku kasutajate jaoks VDT-ga töötamisega märkimisväärne vaimne stress. Näidatakse, et stressi allikad võivad olla: tegevuse liik, arvuti iseloomulikud tunnused, kasutatav tarkvara, töökorraldus, sotsiaalsed aspektid. VDT-ga töötamisel on spetsiifilised stressitegurid, nagu arvuti reageerimise (reaktsiooni) viivitusaeg inimkäskude täitmisel, "juhtkäskude õppimise" (meeldejäämise lihtsus, sarnasus, kasutusmugavus jne), meetod teabe visualiseerimine jne. Inimese stressiseisundis viibimine võib põhjustada inimese meeleolu muutusi, agressiivsuse suurenemist, depressiooni, ärrituvust. Psühhosomaatiliste häirete, seedetrakti düsfunktsiooni, unehäirete, pulsisageduse muutuste, menstruaaltsükli registreeritud juhtumid. Inimese viibimine pikaajalise stressifaktori tingimustes võib põhjustada südame-veresoonkonna haiguste arengut.

Personaalarvutite kasutajate kaebused on nende tekke võimalikud põhjused.

Subjektiivsed kaebused Võimalikud põhjused
valu silmades monitori visuaalsed ergonoomilised parameetrid, valgustus töökohal ja siseruumides
peavalu tööpiirkonna õhu aeroiooni koostis, töörežiim
suurenenud närvilisus elektromagnetväli, ruumi värviskeem, töörežiim
suurenenud väsimus elektromagnetväli, töörežiim
mäluhäire elektromagnetväli, töörežiim
unehäirete töörežiim, elektromagnetväli
juuste väljalangemine elektrostaatilised väljad, töörežiim
akne ja naha punetus elektrostaatiline väli, tööpiirkonna õhu aeroioonne ja tolmune koostis
Kõhuvalu Valesti kujundatud töökohast põhjustatud ebaõige rüht
alaseljavalu töökoha seadmest, töörežiimist tingitud kasutaja vale kehahoiak
valu randmetes ja sõrmedes; töökoha vale konfiguratsioon, sealhulgas laua kõrgus ei vasta tooli kõrgusele ja kõrgusele; ebamugav klaviatuur; töörežiim

Rootsi TCO92/95/98 ja MPR II on laialt tuntud kui monitori ohutustehnilised standardid. Need dokumendid määratlevad personaalarvuti kuvarile esitatavad nõuded parameetrite osas, mis võivad mõjutada kasutaja tervist. TCO 95 seab monitorile kõige rangemad nõuded. See piirab monitori kiirgusparameetreid, energiatarbimist ja visuaalseid parameetreid, nii et see muudab monitori kasutaja tervisele kõige lojaalsemaks. Kiirgusparameetrite poolest vastab sellele ka TCO 92. Standardi on välja töötanud Rootsi Ametiühingute Keskliit.

MPR II standard on vähem range – seab elektromagnetvälja piirtasemed umbes 2,5 korda kõrgemaks. Välja töötatud Kiirguskaitse Instituut (Rootsi) ja mitmete organisatsioonide, sealhulgas suuremate monitoride tootjate poolt. Elektromagnetväljade osas vastab MPR II standard Venemaa sanitaarnormidele SanPiN 2.2.2.542-96 “Videoekraani terminalide, personaalarvutite ja töökorralduse hügieeninõuded”. Vahendid kasutajate kaitsmiseks elektromagnetväljade eest

Põhimõtteliselt pakutakse kaitsevahenditest monitoriekraanide kaitsefiltreid. Neid kasutatakse selleks, et piirata monitori ekraani küljelt tulevate kahjulike tegurite mõju kasutajale, parandada monitori ekraani ergonoomilisi parameetreid ja vähendada monitori kiirgust kasutaja suunas.

3. Kuidas EMF tervist mõjutab

NSV Liidus algas elektromagnetväljade ulatuslik uurimine 1960. aastatel. Magnet- ja elektromagnetväljade kahjulike mõjude kohta kogunes suur kliiniline materjal, tehti ettepanek võtta kasutusele uus nosoloogiline haigus "Raadiolainete haigus" või "Krooniline mikrolainete kahjustus". Hiljem leiti Venemaa teadlaste töös, et esiteks on inimese närvisüsteem, eriti kõrgem närviaktiivsus, tundlik EMF-i suhtes ja teiseks, et EMF-il on nn. teabetegevus, kui see puutub kokku inimesega intensiivsusega, mis jääb alla soojusefekti läviväärtusest. Nende tööde tulemusi kasutati Venemaal reguleerivate dokumentide väljatöötamisel. Selle tulemusena olid Venemaal kehtestatud standardid väga ranged ja need erinesid Ameerika ja Euroopa omadest mitu tuhat korda (näiteks Venemaal on professionaalide kaugjuhtimispult 0,01 mW/cm2; USA-s - 10 mW/cm2) .

Elektromagnetväljade bioloogiline mõju

Nii kodumaiste kui ka välismaiste teadlaste eksperimentaalsed andmed annavad tunnistust EMF kõrgest bioloogilisest aktiivsusest kõigis sagedusvahemikes. Suhteliselt kõrge kiiritava EMF-i taseme korral tunnistab kaasaegne teooria termilise toimemehhanismi. Suhteliselt madalal EMF-i tasemel (näiteks raadiosagedustel üle 300 MHz on see alla 1 mW/cm2) on tavaks rääkida kehale avalduva mõju mittetermilisest või informatiivsest iseloomust. EMF-i toimemehhanismid on sel juhul endiselt halvasti mõistetavad. Arvukad uuringud EMF-i bioloogilise mõju valdkonnas võimaldavad määrata inimkeha kõige tundlikumad süsteemid: närvi-, immuun-, endokriin- ja reproduktiivsüsteemid. Need kehasüsteemid on kriitilised. Elanikkonna elektromagnetväljadega kokkupuute riski hindamisel tuleb arvestada nende süsteemide reaktsioone.

EMF-i bioloogiline toime akumuleerub pikaajalise pikaajalise kokkupuute tingimustes, mille tulemusena on võimalik pikaajaliste tagajärgede teke, sealhulgas kesknärvisüsteemi degeneratiivsed protsessid, verevähk (leukeemia), ajukasvajad ja hormonaalsed haigused. EMF võib olla eriti ohtlik lastele, rasedatele (embrüo), kesknärvi-, hormonaal-, kardiovaskulaarsüsteemi haigustega inimestele, allergikutele, nõrgenenud immuunsüsteemiga inimestele.

Mõju närvisüsteemile.

Suur hulk Venemaal läbi viidud uuringuid ja tehtud monograafilised üldistused annavad põhjust klassifitseerida närvisüsteemi üheks kõige tundlikumaks süsteemiks inimkehas elektromagnetväljade mõjude suhtes. Närvirakkude tasandil tekivad närviimpulsside edastamiseks mõeldud struktuursed moodustised (sünaps), isoleeritud närvistruktuuride tasandil madala intensiivsusega EMF-iga kokkupuutel tekivad olulised kõrvalekalded. Kõrgema närvisüsteemi aktiivsuse, mälu muutused inimestel, kes puutuvad kokku EMF-iga. Need isikud võivad olla altid stressireaktsioonidele. Teatud ajustruktuuridel on suurenenud tundlikkus elektromagnetväljade suhtes. Muutused hematoentsefaalbarjääri läbilaskvuses võivad põhjustada ootamatuid kõrvaltoimeid. Embrüo närvisüsteem on elektromagnetväljade suhtes eriti tundlik.

Mõju immuunsüsteemile

Praeguseks on kogutud piisavalt andmeid, mis näitavad EMF-i negatiivset mõju organismi immunoloogilisele reaktiivsusele. Venemaa teadlaste uuringute tulemused annavad alust arvata, et EMF-i mõjul on immunogeneesi protsessid häiritud, sagedamini nende pärssimise suunas. Samuti on kindlaks tehtud, et EMF-ga kiiritatud loomadel muutub nakkusprotsessi iseloom - nakkusprotsessi kulg raskeneb. Autoimmuunsuse tekkimist seostatakse mitte niivõrd kudede antigeense struktuuri muutumisega, kuivõrd immuunsüsteemi patoloogiaga, mille tulemusena see reageerib normaalsetele koeantigeenidele. selle kontseptsiooniga kooskõlas. Kõikide autoimmuunsete seisundite aluseks on peamiselt immuunpuudulikkus lümfotsüütide harknäärest sõltuvas rakupopulatsioonis. Suure intensiivsusega elektromagnetväljade mõju organismi immuunsüsteemile väljendub pärssivas mõjus rakulise immuunsuse T-süsteemile. EmF võib kaasa aidata immunogeneesi mittespetsiifilisele pärssimisele, soodustada loote kudede vastaste antikehade moodustumist ja stimuleerida raseda naise kehas autoimmuunreaktsiooni.

Mõju endokriinsüsteemile ja neurohumoraalsele vastusele.

Vene teadlaste 60ndate töödes anti EMF-i mõju all olevate funktsionaalsete häirete mehhanismi tõlgendamisel juhtiv koht hüpofüüsi-neerupealise süsteemi muutustele. Uuringud on näidanud, et EMF-i toimel stimuleeriti reeglina hüpofüüsi-neerupealiste süsteemi, millega kaasnes adrenaliini sisalduse suurenemine veres, vere hüübimisprotsesside aktiveerimine. Tunnistati, et üks süsteeme, mis varakult ja loomulikult hõlmab organismi reaktsiooni erinevatele keskkonnateguritele, on hüpotalamuse-hüpofüüsi-neerupealise koore süsteem. Uuringutulemused kinnitasid seda seisukohta.

Mõju seksuaalfunktsioonile.

Seksuaalsed düsfunktsioonid on tavaliselt seotud selle regulatsiooni muutustega närvi- ja neuroendokriinsüsteemi poolt. Sellega on seotud EMF-i mõju all oleva hüpofüüsi gonadotroopse aktiivsuse seisundi uurimise töö tulemused. Korduv kokkupuude EMF-ga põhjustab hüpofüüsi aktiivsuse vähenemist
Teratogeenseks peetakse kõiki keskkonnategureid, mis mõjutavad naise keha raseduse ajal ja mõjutavad embrüo arengut. Paljud teadlased omistavad sellele tegurite rühmale EMF-i.
Teratogeneesi uuringutes on ülimalt oluline raseduse staadium, mille jooksul EMF puutub kokku. On üldtunnustatud, et EMF võib raseduse erinevatel etappidel toimides põhjustada deformatsioone. Kuigi EMF-i suhtes on maksimaalse tundlikkuse perioode. Kõige haavatavamad perioodid on tavaliselt embrüonaalse arengu varased staadiumid, mis vastavad implantatsiooni ja varajase organogeneesi perioodidele.
Avaldati arvamust EMF-i spetsiifilise mõju võimalikkusest naiste seksuaalfunktsioonile, embrüole. Munasarjades täheldati suuremat tundlikkust EMF-i mõjude suhtes kui munandites. On kindlaks tehtud, et embrüo tundlikkus EMF-i suhtes on palju suurem kui ema organismi tundlikkus ning loote emakasisene kahjustus EMF-i poolt võib tekkida selle igas arenguetapis. Läbiviidud epidemioloogiliste uuringute tulemused võimaldavad järeldada, et naiste kokkupuude elektromagnetkiirgusega võib põhjustada enneaegset sünnitust, mõjutada loote arengut ja lõpuks suurendada kaasasündinud väärarengute riski.

Muud meditsiinilised ja bioloogilised mõjud.

Alates 1960. aastate algusest on NSV Liidus tehtud ulatuslikke uuringuid, et uurida nende inimeste tervist, kes puutuvad kokku EMF-iga tööl. Kliiniliste uuringute tulemused on näidanud, et pikaajaline kokkupuude elektromagnetväljadega mikrolaineahjus võib põhjustada haiguste teket, mille kliinilise pildi määravad eelkõige närvi- ja kardiovaskulaarsüsteemi funktsionaalse seisundi muutused. Tehti ettepanek eraldada iseseisev haigus - raadiolainete haigus. Sellel haigusel võib autorite sõnul olla haiguse tõsiduse suurenedes kolm sündroomi:

• asteeniline sündroom;
• asteeno-vegetatiivne sündroom;
• hüpotalamuse sündroom.

EM-kiirguse mõju inimesele kõige varasemad kliinilised ilmingud on närvisüsteemi funktsionaalsed häired, mis avalduvad peamiselt neurasteenilise ja asteenilise sündroomi vegetatiivsete düsfunktsioonidena. Pikka aega EM-kiirguse tsoonis viibinud inimesed kurdavad nõrkust, ärrituvust, väsimust, mälukaotust ja unehäireid. Sageli kaasnevad nende sümptomitega vegetatiivsete funktsioonide häired. Kardiovaskulaarsüsteemi häired avalduvad tavaliselt neurotsirkulatsiooni düstooniana: pulsi ja vererõhu labiilsus, kalduvus hüpotensioonile, valu südames jne. Märgitakse ka perifeerse vere koostise faasimuutusi (näitajate labiilsus), jälgitakse neid. mõõduka leukopeenia, neuropeenia, erütrotsütopeenia tekkega. Muutused luuüdis on regeneratsiooni reaktiivse kompenseeriva pinge iseloomuga. Tavaliselt esinevad need muutused inimestel, kes oma töö iseloomu tõttu puutusid pidevalt kokku piisavalt suure intensiivsusega EM-kiirgusega. MF-i ja EMF-iga töötavad inimesed, aga ka EMF-i tegevuspiirkonnas elavad elanikud kaebavad ärrituvuse ja kannatamatuse üle. 1-3 aasta pärast tekib mõnel sisemine pingetunne, tõmblemine. Tähelepanu ja mälu on halvenenud. Kurdetakse une madala efektiivsuse ja väsimuse üle. Võttes arvesse ajukoore ja hüpotalamuse olulist rolli inimese psüühiliste funktsioonide elluviimisel, võib eeldada, et pikaajaline korduv kokkupuude maksimaalselt lubatud EM-kiirgusega (eriti detsimeeterlainepikkuste vahemikus) võib põhjustada psüühikahäireid.

4. Kuidas kaitsta end elektromagnetväljade eest

Organisatoorsed meetmed kaitseks elektromagnetväljade eest Organisatiivsed meetmed elektromagnetväljade eest kaitsmiseks hõlmavad järgmist: selliste kiirgavate seadmete töörežiimide valik, mis tagavad maksimaalset lubatud kiirgustaset, EMF-i levialas viibimise koha ja aja piiramine. ala (kaitse kauguse ja ajaga), kõrge elektromagnetväljaga alade märgistamine ja tarastamine.

Ajakaitset kasutatakse siis, kui antud punktis ei ole võimalik kiirguse intensiivsust maksimaalselt lubatava tasemeni vähendada. Praegune kaugjuhtimispult näeb ette seose energiavoo tiheduse intensiivsuse ja kokkupuuteaja vahel.

Kauguskaitse põhineb kiirguse intensiivsuse langusel, mis on pöördvõrdeline kauguse ruuduga, ja seda rakendatakse juhul, kui EMF-i ei ole võimalik muude meetmetega, sealhulgas ajakaitsega, nõrgendada. Kaugkaitse on kiirgusregulatsiooni tsoonide aluseks, et määrata kindlaks vajalik lõhe EMF-i allikate ja elamute, büroopindade jms vahel. Iga elektromagnetenergiat kiirgava paigaldise jaoks tuleb määrata sanitaarkaitsetsoonid, milles elektromagnetvälja intensiivsus ületab maksimaalselt lubatud taseme. Tsoonide piirid määratakse arvutustega iga konkreetse kiirguspaigaldise paigutamise korral maksimaalse kiirgusvõimsusega töötamise ajal ja neid juhitakse instrumentide abil. Vastavalt standardile GOST 12.1.026-80 on kiirgustsoonid tarastatud või paigaldatud hoiatussildid kirjaga: “Ära sisene, see on ohtlik!”.

Inseneri- ja tehnilised meetmed elanikkonna kaitsmiseks elektromagnetväljade eest

Tehnilised ja tehnilised kaitsemeetmed põhinevad elektromagnetväljade varjestuse nähtuse kasutamisel vahetult inimese asukohas või meetmetel välja allika emissiooniparameetrite piiramiseks. Viimast kasutatakse reeglina EMF-i allikana toimiva toote väljatöötamise etapis. Raadiokiirgus võib akna- ja ukseavade kaudu tungida ruumidesse, kus inimesed asuvad. Varjestusomadustega metalliseeritud klaasi kasutatakse vaateakende, tubade akende, laevalgustite, vaheseinte klaasimiseks. Selle omaduse annab klaasile õhuke läbipaistev kile kas metallioksiididest, enamasti tinast, või metallidest – vasest, niklist, hõbedast ja nende kombinatsioonidest. Kilel on piisav optiline läbipaistvus ja keemiline vastupidavus. Klaaspinna ühele küljele asetatuna nõrgendab see kiirguse intensiivsust vahemikus 0,8–150 cm 30 dB (1000 korda). Kui kile kanda mõlemale klaaspinnale, ulatub sumbumine 40 dB-ni (10 000 korda).

Elanikkonna kaitsmiseks elektromagnetkiirguse eest ehituskonstruktsioonides võib kaitseekraanidena kasutada metallvõrku, metalllehte või mis tahes muud juhtivat kattekihti, sealhulgas spetsiaalselt selleks ette nähtud ehitusmaterjale. Mõnel juhul piisab katte- või krohvikihi alla asetatud maandatud metallvõrgust.Ekraanidena võib kasutada ka mitmesuguseid metalliseeritud kattega kilesid ja kangaid. Viimastel aastatel on raadiokaitsematerjalina hakatud kasutama sünteetilistel kiududel põhinevaid metalliseeritud kangaid. Need saadakse erineva struktuuri ja tihedusega kudede keemilise metalliseerimise teel (lahustest). Olemasolevad tootmismeetodid võimaldavad reguleerida ladestunud metalli kogust vahemikus sajandikutest mikroniühikuteni ja muuta kudede pinnatakistust kümnetelt oomi murdosadeni. Varjestustekstiilmaterjalid on õhukesed, kerged, painduvad; neid saab dubleerida teiste materjalidega (riie, nahk, kiled), need on hästi kombineeritud vaikude ja lateksitega.

Levinud terminid ja lühendid

A / m amper meetri kohta - magnetvälja tugevuse mõõtühik
BS Cellular raadiosüsteemi tugijaam
V / m volti meetri kohta - elektrivälja tugevuse mõõtühik
VDT videoekraani terminal
VDU ajutiselt lubatud tase
WHO Maailma Terviseorganisatsioon
W/m2 vatt ruutmeetri kohta – energiavoo tiheduse ühik
GOST riiklik standard
Hz herts – sagedusühik
jõuülekandeliin
MHz megaherts – Hz ühikkordne, võrdne 1000000 Hz
MKV mikrolaineahi
µT mikrotesla – T kordne, võrdne 0,000001 T-ga
MP magnetväli
MP IF tööstusliku sagedusega magnetväli
NEMI mitteioniseeriv elektromagnetkiirgus
PDU maksimaalne lubatud tase
PC personaalarvuti
PMF muutuv magnetväli
PES energiavoo tihedus
PRTO edastav raadiotehnika objekt
KUI tööstuslik sagedus, on Venemaal 50 Hz
PC personaalelektrooniline arvuti
radarijaam
RTPC raadioedastuskeskus
Tesla Tesla - magnetinduktsiooni, magnetinduktsiooni voo tiheduse mõõtühik
EMF elektromagnetväli
EP elektriväli

Referaat põhineb elektromagnetilise ohutuse keskuse materjalidel

Magnetid on erinevad. Kerakujuline, külmikute küljes rippuv, magnetvõtmetesse peidetud, tervendav... Ja kui keegi pole viimasega isiklikult kohtunud, siis see ei tähenda, et magnetoteraapiat poleks olemas. Ja kõike, mis tal on.

Madalsageduslik magnetoteraapia on kõige levinum magnetoteraapia liik. Sellise teraapiaga kasutatakse madala sagedusega magnetvälju - loomulikult ravi, profülaktika ja taastusravi eesmärgil. Rakenda magnetvälju – muutuv, pulseeriv, jooksev, pöörlev. Selle tulemusena kutsuvad spetsialistid seda nii - AMF (vahelduv magnetväli). Selline madala sagedusega magnetväli võib muuta lipiidide peroksüdatsiooni kiirust. Ja mitte niisama. Ja troofiliste protsesside aktiveerimiseks erinevates elundites ja kudedes, infiltratsiooni kõrvaldamiseks, haavade epiteliseerumise kiirendamiseks. Muidugi saame rääkida vahelduvate magnetväljade bioloogilisest aktiivsusest, kehas indutseeritud elektriväljadest ja vooludest, perineuraalsest tursest ja isegi neuronite erutatavuse moduleerimisest spontaanse impulsi aktiivsusega. Nagu ka palju muid asju. Siis aga omandab edasine tekst psühhiaatrilise kallutatuse. Ja meid huvitab magnetoteraapia.

Mis on madala sagedusega magnetoteraapia

See on füsioteraapia suund., kasutades madala sagedusega vahelduva magnetvälja mõju kogu kehale või selle osale. Keha kuded (või osa sellest) ei magnetiseerita, kuid magnetväljas on paljudele kudede elementidele magnetilised omadused. Muutused toimuvad bioloogiliselt aktiivsetes ainetes (ensüümid, valgud, nukleiinhapped), metalloproteiinides - (hemoglobiin, katalaas, vitamiinid), vedelkristallides (kolesterool, lipoproteiinid ...). Reageerib magnetväljale ja südame-veresoonkonna süsteemi. Teatud mõttes tajub ta seda positiivselt. Magnetväljad liiguvad edasi - on valuvaigistav, põletikuvastane, dekongestiivne, rahustav toime. Mitte ainult süda. Nii selgub, et lühidalt öeldes on magnetoteraapia kehahaiguste ravi magnetväljadega.

Näidustused, vastunäidustused, toimed

Näidustused: I astme hüpertensioon, südame isheemiatõbi, infarktijärgne kardioskleroos, suletud ajuvigastuste ja isheemilise insuldi tagajärjed, perifeerse närvisüsteemi haigused ja vigastused, neuroos, artroos ja artriit, jäsemete perifeersete veresoonte haigused, kroonilised põletikulised siseorganid, luumurrud, osteomüeliit, periodontaalne haigus, mädased haavad, kõrva-nina-kurguhaigused, keloidsed armid ... Magnetoterapeutiline toime: verepildi paranemine, üldise enesetunde ja une paranemine, lümfisõlmede vähenemine, valu nõrgenemine või kadumine, vererõhu langus, perifeersete närvide funktsiooni taastumine, infiltratiivse koe resorptsioon, liigeste liikuvuse suurenemine, normaliseerumine temperatuur, veresuhkru taseme langus. .. Tervendav toime: vasodilataator, põletikuvastane (nõrutav-dehüdreeriv), kataboolne, troofiline, aktoprotektiivne, hüpotensiivne, hüpokoagulant. Vastunäidustused. Individuaalne ülitundlikkus, seisund pärast müokardiinfarkti (1-3 kuud), südame isheemiatõbi, hemorraagiline insult, stenokardia III FC, kunstlikud südamestimulaatorid, hüpotensioon.

Valige ise:

• Magnetoteraapia aparaat BTL 09 Magnetoakustilise teraapia aparaat MAGOFON-01.
• Magnetoteraapia aparaat MAG Käevõru Jisei Teq 3 Combi.
• Aparaatne magnetoteraapia jooksva impulssväljaga Almag-01.
• Madalsagedusliku magnetoteraapia aparaat AMT-02.
• Kaasaskantav seade madalsageduslikuks magnetoteraapiaks MAG-30-4.
• Madalsagedusteraapia aparaat ANET-50M "Magniter".
• Magnetresonantsteraapia aparaat "MIT-MT".
• Magnetteraapia seade EASY QUATTRO PRO.

Ja kasutamine - tervisele.

Akustilised väljad

Sisemise akustilise kiirguse ulatust piiravad pikkade lainete poolel inimkeha pinna mehhaanilised vibratsioonid (0,01 Hz), lühilainete poolel ultrahelikiirgus, eelkõige inimkehast lähtuvad signaalid sagedus oli umbes 10 MHz.

Sageduse kasvavas järjekorras on kolm akustilise välja vahemikku:

1) madalsageduslikud võnked (sagedused alla 10 3 Hz);

2) kohleaarne akustiline emissioon (CAE) - inimese kõrva kiirgus (v ~ 10 3 Hz);

3) ultrahelikiirgus (v ~ 1-10 MHz).

Erinevate sagedusvahemike akustiliste väljade allikad on erineva iseloomuga. Madalsageduslikku kiirgust tekitavad füsioloogilised protsessid: hingamisliigutused, südamelöögid, verevool veresoontes ja mõned muud protsessid, millega kaasnevad kõikumised inimkeha pinnas vahemikus ligikaudu 0,01–10 3 Hz. Seda pinnavibratsioonina avalduvat kiirgust saab registreerida kontakt- või mittekontaktmeetodil, kuid seda on mikrofonide abil kaugmõõtmine praktiliselt võimatu. See on tingitud asjaolust, et keha sügavustest tulevad akustilised lained peegelduvad peaaegu täielikult tagasi "õhk-inimese keha" liidese piirilt ega lähe inimkehast õhku välja. Helilainete peegelduskoefitsient on ühtsusele lähedane tänu sellele, et inimkeha kudede tihedus on lähedane vee tihedusele, mis on õhu tihedusest kolm suurusjärku suurem.

Kõigil maismaaselgroogsetel on aga spetsiaalne elund, milles toimub hea akustiline koordinatsioon õhu ja vedela keskkonna vahel – see on kõrv. Kesk- ja sisekõrv tagavad peaaegu kadudeta helilainete edastamise õhust sisekõrva retseptorrakkudesse. Sellest lähtuvalt on põhimõtteliselt võimalik ka pöördprotsess - ülekanne kõrvast keskkonda - ja see tuvastati eksperimentaalselt, kasutades kõrvakanalisse sisestatud mikrofoni.

Megahertsi vahemiku akustilise uurimise allikaks on soojusakustiline kiirgus - vastava elektromagnetkiirguse täielik analoog. See tekib inimkeha aatomite ja molekulide kaootilise soojusliikumise tõttu. Nende akustiliste lainete intensiivsuse, nagu ka elektromagnetlainete puhul, määrab keha absoluutne temperatuur.

Madalsageduslikud elektri- ja magnetväljad

Elektriväli.

Inimese elektriväli eksisteerib keha pinnal ja väljaspool seda.

Inimkehast väljas olev elektriväli on tingitud peamiselt tribolaengutest ehk laengutest, mis tekivad keha pinnal hõõrdumisel riiete või mistahes dielektrilise eseme vastu, samal ajal kui kehale tekib mitmevoldine elektripotentsiaal. Elektriväli muutub ajas pidevalt: esiteks neutraliseeritakse tribolaengud - need voolavad alla naha suure takistusega pinnalt iseloomulike aegadega ~ 100 - 1000 s; teiseks muutused keha geomeetrias hingamisliigutuste, südamelöökide jms tõttu. viia konstantse elektrivälja modulatsioonini väljaspool keha.

Teine elektrivälja allikas väljaspool inimkeha on südame elektriväli. Kahe elektroodi keha pinnale lähemale toomisel on võimalik distantsilt ja kontaktivabalt salvestada sama kardiogrammi, mis traditsioonilise kontaktmeetodiga. Pange tähele, et see signaal ei ole mitu korda väiksem kui tribolaengute väli.

Meditsiinis mittekontaktne meetod inimkehaga seotud elektriväljade mõõtmine, on leidnud oma rakenduse rindkere madalsageduslike liikumiste mõõtmiseks.

Sel juhul rakendatakse patsiendi kehale vahelduv elektripinge sagedusega 10 MHz ja rinnale tuuakse 2-5 cm kaugusel mitu antenni-elektroodi.Antenn ja korpus on kaks kondensaatorplaati. Rindkere liikumine muudab plaatide vahelist kaugust, see tähendab selle kondensaatori mahtuvust ja sellest tulenevalt iga antenni poolt mõõdetavat mahtuvuslikku voolu. Nende voolude mõõtmiste põhjal on võimalik koostada kaart rindkere liikumiste kohta hingamistsükli jooksul. Tavaliselt peaks see olema rinnaku suhtes sümmeetriline. Selle sümmeetria on katki ja ühest küljest on liikumisulatus väike, see võib viidata näiteks ribi varjatud murrule, mille puhul on tõkestatud rinnaku vastava külje lihaste kokkutõmbumine.

Kontakti mõõdud elektrivälju kasutatakse praegu kõige laialdasemalt meditsiinis: kardiograafias ja elektroentsefalograafias. Peamine edu nendes uuringutes on tingitud arvutitehnoloogia, sealhulgas personaalarvutite kasutamisest. See tehnika võimaldab saada näiteks nn kõrge eraldusvõimega elektrokardiogramme (HRECG).

Nagu teate, ei ole EKG signaali amplituud suurem kui 1 mV ja ST-segment on veelgi väiksem ning signaali varjab ebaregulaarse lihastegevusega seotud elektrimüra. Seetõttu kasutatakse akumulatsioonimeetodit - see tähendab paljude järjestikuste EKG signaalide liitmist. Selleks nihutab arvuti iga järgnevat signaali nii, et selle R-tipp liidetakse eelmise signaali R-tipuga ning lisab selle eelmisele ja nii paljude signaalide puhul mitu minutit. Selle protseduuriga suureneb kasulik korduv signaal ja ebaregulaarne müra summutab üksteist. Müra summutades on võimalik esile tuua ST-kompleksi peenstruktuur, mis on oluline silmapilkse surmaohu ennustamiseks.

Neurokirurgilistel eesmärkidel kasutatavas elektroentsefalograafias võimaldavad personaalarvutid koostada reaalajas hetkekaarte aju elektrivälja jaotusest, kasutades potentsiaale vahemikus 16 kuni

32 elektroodi asetatakse mõlemale poolkerale mitme ms suurusjärgus ajavahemike järel.

Iga kaardi koostamine sisaldab nelja protseduuri:

1) elektripotentsiaali mõõtmine kõigis punktides, kus elektroodid asuvad;

2) mõõdetud väärtuste interpoleerimine (jätkamine) elektroodide vahel asuvatesse punktidesse;

3) saadud kaardi silumine;

4) kaardi värvimine teatud potentsiaalsetele väärtustele vastavates värvides. Saate suurepäraseid värvilisi pilte. Selline kvaasivärviline esitus, kui värvide komplekt, näiteks lillast punaseni, on määratud kogu väljaväärtuste vahemikule miinimumist maksimumini, on nüüd väga levinud, kuna see hõlbustab oluliselt analüüsi. keerulised ruumijaotused arsti jaoks. Selle tulemusena saadakse kaartide jada, millelt on näha, kuidas elektripotentsiaali allikad piki maakoore pinda liiguvad.

Personaalarvuti võimaldab koostada kaarte mitte ainult hetkelise potentsiaali jaotuse, vaid ka peenemate EEG parameetrite kohta, mida on kliinilises praktikas pikka aega testitud. Need hõlmavad peamiselt EEG teatud spektraalkomponentide elektrivõimsuse ruumilist jaotust (b, R, d , d, ja i-rütmid). Sellise kaardi koostamiseks teatud ajaaknas mõõdetakse potentsiaalid 32 peanaha punktis, seejärel määratakse nendest kirjetest sagedusspektrid ja koostatakse üksikute spektraalkomponentide ruumiline jaotus.

kaardid b, d, Minu rütmid on väga erinevad. Selliste kaartide sümmeetria purunemine parema ja vasaku poolkera vahel võib olla diagnostiliseks kriteeriumiks ajukasvajate ja mõne muu haiguse korral.

Seega on nüüdseks välja töötatud kontaktivabad meetodid elektrivälja registreerimiseks, mida inimkeha ümbritsevas ruumis tekitab, ja leitud nende meetodite mõningaid rakendusi meditsiinis. Elektrivälja kontaktmõõtmised said seoses personaalarvutite arenguga uue tõuke - nende suur kiirus võimaldas saada aju elektriväljade kaarte.

Magnetväli.

Inimkeha magnetvälja loovad südame ja ajukoore rakkude poolt tekitatud voolud. See on äärmiselt väike – 10 miljonit – 1 miljard korda nõrgem kui Maa magnetväli. Selle mõõtmiseks kasutatakse kvantmagnetomeetrit. Selle andur on ülijuhtiv kvantmagnetomeeter (SQUID), mille sisendis on vastuvõtted mähistelt. See andur mõõdab poolidesse tungivat ülinõrga magnetvoogu. SQUIDi toimimiseks tuleb see jahutada temperatuurini, mille juures ilmneb ülijuhtivus, st vedela heeliumi temperatuurini (4 K). Selleks asetatakse see ja vastuvõtupoolid spetsiaalsesse vedela heeliumi hoidmiseks mõeldud termosesse - krüostaati, täpsemalt selle kitsas sabas, mille saab inimkehale võimalikult lähedale tuua.

Viimastel aastatel, pärast "kõrgtemperatuuri ülijuhtivuse" avastamist, on ilmunud SQUID-id, mida saab jahutada vedela lämmastiku temperatuurini (77 K). Nende tundlikkus on piisav südame magnetvälja mõõtmiseks.

Inimkeha tekitatud magnetväli on mitu suurusjärku väiksem kui Maa magnetväli, selle kõikumised (geomagnetmüra) või tehniliste seadmete väljad.

Müra mõju kõrvaldamiseks on kaks lähenemisviisi. Kõige radikaalsem on suhteliselt suure mahu (ruumi) loomine, milles magnetekraanide abil vähendatakse järsult magnetmüra. Kõige peenemate biomagnetiliste uuringute jaoks (ajus) tuleb müra susiseda umbes miljon korda, mida võivad pakkuda magnetiliselt pehme ferromagnetilise sulami (näiteks permalloy) mitmekihilised virnad. Varjestatud ruum on kallis rajatis ja sellist rajatist saavad endale lubada vaid suurimad teaduskeskused. Selliste ruumide arv maailmas on praegu arvestatud ühikutes.

Välise müra mõju vähendamiseks on veel üks, soodsam viis. See põhineb asjaolul, et suurem osa meid ümbritsevas ruumis leiduvast magnetmürast tekib maa magnetvälja ja tööstuslike elektripaigaldiste kaootiliste võnkumiste (kõikumiste) tõttu. Eraldi teravatest magnetanomaaliatest ja elektrimasinatest, kuigi magnetväli ajas kõigub, on see ruumiliselt homogeenne, varieerub veidi inimkeha suurusega võrreldavate vahemaade lõikes. Tegelikult nõrgenevad biomagnetväljad elusorganismist kaugenedes kiiresti. See tähendab, et välised väljad, kuigi need on palju tugevamad, on väiksemate gradientidega (st objektist kauguse muutumise kiirusega) väiksemad kui biomagnetväljadel.

SQUID-i kui tundliku elemendiga seadme vastuvõtuseade on tehtud nii, et see on tundlik ainult magnetvälja gradiendile - antud juhul nimetatakse seadet gradiomeetriks. Kuid sageli on välistel (müra)väljadel siiski märgatavad gradiendid, siis on vaja kasutada seadet, mis mõõdab magnetvälja induktsiooni teist ruumilist tuletist - teist järku gradiomeetrit. Sellist seadet saab kasutada juba tavalistes laboritingimustes. Gradiomeetreid eelistatakse siiski kasutada "magnetiliselt vaikse" keskkonnaga kohtades ning mõned uurimisrühmad töötavad maapiirkondades spetsiaalselt ehitatud mittemagnetilistes majades.

Praegu tehakse intensiivseid biomagnetuuringuid nii magnetiliselt varjestatud ruumides kui ka ilma nendeta, gradiomeetrite abil. Paljude biomagnetiliste nähtuste puhul on palju ülesandeid, mis võimaldavad välismüra erineval tasemel summutada.