Материал: В.П.Олейник ОВФПсБО учебное пособие

Sбелков = 301,4 энтропийных единиц.

В итоге величина суммарной энтропии человеческого организма будет

Sорганизма человека ≈ 301,5 энтропийных единиц.

Проведенный выше анализ показывает, что с позиций термодинамики возникновение жизни требует очень малых энергетических затрат, а протекание жизненных процессов характеризуется сверхбольшим объемом специфической информации. Как следствие, воз-

действие на организм любого физического поля может иметь как энергетический, так и информационный характер.

1.3. Общий характер реакции биологического объекта на действие физического поля

Реакцию биологического объекта рассмотрим на основе учения И.Е. Веденского о физиологических ритмах нервных процессов.

Любая возбудимая ткань реагирует на раздражение потенциалом действия. Реакция имеет четыре фазы, условно изображенные на рис. 1.7:

I – абсолютная рефрактерная : биоткань не отвечает на раздражающие стимулы;

II – относительная рефрактерная: возбудимость ниже нормаль-

ной;

III – супернормальная: нормальная реакция достигается во время действия раздражения;

IV – в этой фазе сохраняется на некоторое время фаза субнормальности.

Отклик, реакция биологической системы

IV Необратимые изменения

I II

III

Остаточные

явления

Величина воздействия

Рис. 1.7. Фазы отклика на воздействие

11

вению целого ряда биотехнических систем. Совокупность такого рода биотехнических систем формирует рациобиосферу.

Рациобиосфера – искусственная среда, окружающая человека, создающая оптимальные условия жизни. Частично параметры рациобиосферы совпадают с характеристиками физических полей, а частично связаны с ними опосредствованно. Схема рациобиосферы в системе жизнеобеспечения человека показана на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Схема рациобиосферы

Биообъект в процессе жизнедеятельности и взаимодействия с окружающей средой создает вокруг себя интегрированное физикохимическое поле со следующими основными компонентами:

-электростатические поля и квазипостоянные потенциалы кожных покровов в интервале частот 10-6…1 Гц;

-электрические, магнитные, электромагнитные, а также пере-

менные электрические потенциалы (биопотенциалы) в диапазоне частот 1…105 Гц;

-тепловое излучение в инфракрасном, миллиметровом и СВЧ-диапазонах;

-излучение в видимом диапазоне волн (сверхслабое свечение), обусловленное хемилюминесценцией;

-естественное гамма- и корпускулярное излучения, преимущественно за счет распада изотопа калия-40;

-акустические поля сердца, сердечно-сосудистой и бронхолегочной систем, пищевого тракта, суставов опорно-двигательного аппарата, голоса в диапазоне от инфрадо ультразвуковых частот;

13

- протуберанцы химических соединений, выделяемых с выдыхаемым воздухом (149 наименований) и с поверхности кожи (271 наименование).

Таким образом, живые организмы – это многокомпонентные генераторы физических полей. Эти поля одновременно являются как источниками информации о самом организме, так и факторами воздействия на другие объекты природы.

14

2. ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

2.1. Феноменологические механизмы воздействия электромагнитных полей

Электричество и магнетизм, существующие в природе, являются одними из важных экологических факторов эволюции природы. Солнечное излучение – основной энергетический источник для биосферы

– не что иное, как электромагнитное излучение в достаточно широком спектральном диапазоне.

Электромагнитное поле – это форма взаимодействия элек-

трических зарядов. Поскольку все биосреды живых организмов могут быть отнесены к проводникам второго рода, то объектом взаимодействия на макроскопическом уровне рассмотрения выступают ионы.

Некоторые возникающие явления действия электромагнитных полей (особенно низкочастотных) или их составляющих на биоструктуры можно объяснить, используя известное выражение для силы Лоренца F = qE + q[VB], где q – заряд иона, V – скорость его движения, E – напряженность электрического поля, B – индукция магнитного поля.

Наиболее общий макроскопический подход рассмотрения взаимодействия электромагнитного поля с веществом базируется на уравнениях Максвелла:

rotE = - dB/dt – обобщение закона электромагнитной индукции; divD = ρ – обобщение закона электростатической индукции; rotH = j + dD/dt – обобщение закона полного тока;

divB = 0 – обобщение закона о непрерывности магнитных силовых линий.

В приведенных уравнениях Н – напряженность магнитного поля, D – индукция электрического поля, ρ – объемная плотность заряда, j – плотность тока проводимости.

Для решения практических задач уравнения Максвелла должны быть дополнены материальными уравнениями, учитывающими электрические свойства среды взаимодействия: D = εε0E; B = µµ0H; j = σE, где ε0 – диэлектрическая постоянная, ε – относительная диэлектрическая проницаемость среды, µ0 – магнитная постоянная, µ – относительная магнитная проницаемость среды, σ – удельная проводимость среды.

Приведенные выше уравнения позволяют решать все задачи, относящиеся как к постоянным, так и переменным полям, при условии, что длина волны электромагнитного поля значительно превышает расстояние между элементарными частицами вещества (линейные размеры атомов и молекул вещества), а источники полей достаточно удалены от рассматриваемой точки пространства. При решении кон-

14