Использование электромагнитных волн в медицине реферат
Обновлено: 04.07.2024
Природа подарила человечеству чистый, прозрачный воздух, водоемы и естественный электромагнитный фон, излучаемый как планетой и окружающим космосом, так и животным и растительным миром. Однако, с развитием цивилизации, естественный геомагнитный фон усилился техногенным воздействием. Человек при помощи радиотехнических и радиоэлектронных приборов создал невидимую электромагнитную паутину, в которой мы все находимся. Мощные линии электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, многочисленные радио- и телепередающие станции, космические станции спутниковой связи вызывают электромагнитное загрязнение среды обитания человека. Воздействие ЭМП происходит дома, на работе и даже во время отдыха на природе. Электробытовые приборы, предназначенные облегчить нашу жизнь, стены домов и квартир, пронизанные электрическими проводами, распространяют ЭМП не безвредные для здоровья человека.
Биологическое действие ЭМП.Данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. ЭМП высокой частоты приводят к нагреву тканей организма.
Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП определили наиболее чувствительные системы организма: нервную, иммунную, эндокринную, половую. Биологический эффект ЭМП в условиях многолетнего воздействия накапливается, вследствие чего возможно развитие отдаленных последствий дегенеративных процессов в центральной нервной системе, новообразований, гормональных заболеваний. К электромагнитным полям особенно чувствительны дети, беременные, люди с нарушениями в сердечно-сосудистой, гормональной, нервной, иммунной системах.
Влияние на нервную систему.Нарушается передача нервных импульсов. В результате появляются вегетативные дисфункции(неврастенический и астенический синдром), жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, нарушение сна нарушается высшая нервная деятельность - ослабление памяти, склонность к развитию стрессовых реакций.
Влияние на сердечно-сосудистую систему.Нарушения деятельности этой системы проявляются, как правило, лабильностью пульса и артериального давления, склонностью к гипотонии, болями в области сердца. В крови отмечается умеренным снижением количества лейкоцитов и эритроцитов.
Влияние на иммунную и эндокринную системы.Установлено, что при воздействии ЭМП нарушается иммуногенез, чаще в сторону угнетения. У животных организмов, облученных ЭМП, отягощается течение инфекционного процесса. Влияние электромагнитных полей высокой интенсивности проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему клеточного иммунитета. Под действием ЭМП увеличивается выработка адреналина, активизируется свертываемость крови, снижается активность гипофиза.
Влияние на половую систему. Многие ученые относят электромагнитные поля к тератогенным факторам. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша. Наличие контакта женщины с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск врожденных уродств.
Основные источники ЭМП и способы защиты от их воздействия.
Источниками электромагнитных полей являются атмосферное электричество, геомагнитные поля, промышленные установки, радиолокация, радионавигация, средства теле- и радиовещания, бытовые приборы, внутренние электрические сети в домах. Излучаемое ими поле разнится в зависимости от конкретных моделей - чем выше мощность прибора, тем больше создаваемое им магнитное поле.
Достаточно актуальным является вопрос биологической безопасности сотовой связи. Однозначного ответа на него ученые до сих пор не дали. Можно отметить лишь одно: за все время существования сотовой связи ни один человек не получил явного ущерба здоровью из-за ее использования. Исходя из технологических требований построения системы сотовой связи, основная энергия излучения (более 90%) сосредоточена в довольно узком луче, который всегда направлен в сторону и выше прилегающих построек. В режиме разговора излучение сотового телефона гораздо выше, чем в режиме ожидания. Поле, возникающее вокруг его антенны, усиливается в метро, во время разговора в автомобиле, усиливает его действие металлическая оправа очков.
Персональные компьютеры давно превратились в одну из самых важных вещей в доме среднестатистического жителя любой из развитых стран мира. Очень часто приходится пользоваться компьютером по месту работы. По статистике, около 30% населения большую часть рабочего времени проводят за компьютером, кроме того, значительная часть пользователей имеет контакт с ПК дома. В связи с этим у многих возникает вопрос о вредных факторах, влияющих на человека при работе на компьютере и способах защиты от них. Считается, что наиболее опасно излучение монитора, являющегося источником электромагнитного, рентгеновского, инфракрасного, ультрафиолетового излучений. Однако, опасными в этом плане могут оказаться только довольно старые, выпущенные 5-7 лет назад мониторы. Они являются источниками ЭМИ сверхнизкой частоты, но не больше, чем другие электроприборы. Уровень рентгеновского излучения монитора намного меньше, чем естественный радиационный фон. А уровни инфракрасного и ультрафиолетового излучений монитора ничтожны по сравнению с электрическими лампами. Но даже в этом случае можно отдельно приобрести защитный экран. Современные жидкокристаллические (плоские) экраны и переносные компьютеры-ноутбуки вообще не излучают - у них другой принцип действия.
Для исключения или уменьшения уровней воздействия ЭМП на организм человека важно выполнять ряд простых рекомендаций:
- исключение длительного пребывания в местах с повышенным уровнем магнитного поля промышленной частоты
- грамотное расположение мебели для отдыха, обеспечивающие расстояние 2-3 метра до электрораспределительных щитов, силовых кабелей, электроприборов
- при приобретении бытовой техники обращайте внимание на информацию о соответствии прибора требованиям санитарных норм
- использование приборов меньшей мощности
- не пользоваться сотовым телефоном без необходимости, не разговаривать непрерывно более 3-4 минут
- использовать в автомобиле комплект hands-free, размещая его антенну в геометрическом центре крыши.
Люди уже не могут отказаться от электростанций, железных дорог, самолетов, автомобилей, от других завоеваний цивилизации, даже если идет речь о собственном здоровье. Задача состоит в том, чтобы минимизировать вредные техногенные воздействия на окружающую среду и ознакомить общество с конкретной экологической опасностью и выработать механизм защиты.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
города Каменска-Уральского,
Свердловской области
Применение электромагнитных излучений в медицине
Исполнитель: Смольянов Евгений, учащийся 11 класса
Руководитель: Терехова Юлия Борисовна, учитель физики
г. Каменск-Уральский
Содержание проекта соответствует его теме и плану.
Выбор темы, поиск учеником дополнительной литературы, составление плана проекта проводились Евгением самостоятельно.
В течение всей работы над проектом учащийся проявлял высокую степень активности и самостоятельности.
В практической части работы Евгений рассматривает физиологические действие, аппаратуру, технику и методику электрокардиографии, электростимуляции биологически активных точек человека методом электропунктуры, приложения инфракрасного, ультрафиолетового, рентгеновского и лазерного излучений в медицине.
Проект носит прикладной характер. Евгений самостоятельно создал прибор для электростимуляции биологически активных точек методом электропунктуры, который успешно применяет сейчас в домашних условиях для лечения своих членов семьи и друзей.
В этом заключается актуальность данной работы, а также в том, что она носит профориентационный характер.
В работе имеются собственные выводы автора по выбранной теме, высвечена ее актуальность. Использованы известные результаты и научные факты, определены цели и задачи, которые учащийся достиг в процессе работы над проектом.
Логика изложения соблюдена, работа имеет завершенный характер.
Учитель физики Ю.Б. Терехова
Глава 1. Теоретическая часть.
Сердце как электрический диполь. Физические основы электрокардиографии….. 5
Физика инфракрасного излучения………………………………………………………. . 7
Понятие об ультрафиолетовом излучении……………………………………………. 7
Применение рентгеновых лучей в медицине…………………………………………. 8
Применение лазеров в медицине……………………………………………………….. 10
Глава 2. Практическая часть.
2.1.Наблюдение за работой электрокардиографа……………………………………………….. 12
2.1.2. Описание и характеристики электрокардиографа “ ЭК12Т–01” …………………. 14
2.2. Применение инфракрасного излучения в медицине …. .16
2.2.1. Описание и характеристики инфракрасной лампы “ SOLLUXLS -3” ……………. 17
2.3. Применение ультрафиолетового излучения в медицине …………………………….17
2.3.1. Описание и характеристики бактерицидного облучателя “ОБПе-450М” ………. 17
2.4. Использование рентгеновского излучения в медицине. Изучение и
наблюдение за работой рентгенотехники в стоматологической поликлиники №2……….19
2.4.1. Описание и характеристики стоматологической рентгеновской установки
2.4.2. Описание и характеристики стоматологического рентген-аппарата
“ ORTHOPHOSXG 5 DS / Ceph ” …………………………………………………………………. 22
2.5. Применение лазеров в медицине …………………………………………………………. 33
2.5.1. Описание и характеристики аппарата для лазерной терапии в
оториноларингологии “ЛАСТ-ЛОР” ……………………………………………………………. 33
2.5.2. Описание и характеристики аппарата лазерной терапии “РИКТА” ……………. 34
2.5.3. Описание и характеристики аппарата для лазерной терапии
Глава 3. Прикладная часть.
Создание прибора для электропунктуры в домашних условиях…………………….. 38
Тема моего реферата “Применение электромагнитных излучений в медицине”.
Меня заинтересовала эта тема, так как показалась весьма интересной и познавательной.
Физика – это наука тесно связанная с биологией, медициной, а также с нашей повседневной жизнью. Поэтому у меня вызывает интерес то, с чем я сталкиваюсь приходя на прием ко врачу.
Я решил рассмотреть некий спектр электромагнитных излучений который используется для диагностики и терапии различных заболеваний и включает в себя: рентгеновские лучи и инфракрасное, ультрафиолетовое, когерентное и поляризованное излучение.
При работе с рефератом меня особенно заинтересовали электрокардиография, инфракрасные и ультрафиолетовые излучения, рентгеновские излучения и лазерное лечение.
Основные достоинства электрокардиографии в том, что за счет своей портативности она позволяет провести неотложное обследование в любых условиях, безвредна, безболезненна и не имеет противопоказаний, возможно многократное обследование.
Основные достоинства инфракрасного излучения в том, что оно обеспечивает более глубокое прогревание и улучшает периферическое кровообращение, ускоряет метаболические процессы, активизирует деление и созревание фибробластов.
Основное достоинство ультрафиолетового излучения в том, что оно эффективно обеззараживает помещения от вредоносных бактерий и микроорганизмов.
Основное достоинство рентгеновского излучения в том, что оно имеет высокую проникающую способность и позволяет увидеть внутренние дефекты скелета на снимках.
Основные достоинства лазерной терапии в том, что она хорошо комбинируется с традиционной терапией и увеличивает ее эффект, улучшает микроциркуляцию, быстро восстанавливает функции, предотвращает хронизацию.
Поэтому в своей работе я решил подробно изучить эти методы обследования применяемые в медицине.
Цели моей работы:
Внимательно изучить основные понятия, явления и законы физики которые лежат в основе лечения и диагностики применяемых в медицинской практике.
Познакомиться с некоторыми методами диагностики и физиотерапии использующими электромагнитные излучения для постановки диагноза лечения.
На базе лечебных учреждений города пронаблюдать за работой установок и приборов спектра электромагнитного действия.
Попытаться самому создать аппарат для лечения методом электростимуляции.
Глава 1. Теоретическая часть.
СЕРДЦЕ КАК ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДИПОЛЬ. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ.
Электрокардиография - метод графической регистрации изменений величины и направления электродвижущей силы (ЭДС) возбужденных участков миокарда во времени соответственно определенной оси отведения.
Это метод исследования сердечной мышцы путём регистрации биоэлектрических потенциалов работающего сердца.
При электрокардиографическом исследовании регистрируют ЭДС не непосредственно от сердца, а путем различных отведений от поверхности тела, куда распространяются биотоки сердца благодаря электропроводности тканей, окружающих сердце. Электрические потенциалы можно зарегистрировать с помощью двух электродов, накладываемых на определенные точки тела человека; один электрод соединяют с положительным полюсом гальванометра электрокардиографа, другой - с отрицательным. Участок поверхности тела, на который накладывают электрод, называется позицией электрода.
В клетках и тканях человека, животных и растении возникают электрические напряжения, которые получили название биоэлектрических потенциалов (биопотенциалов).
В клинической практике биопотенциалы используют как диагностический Фактор, например, при определении состояния: сердечной деятельности (электрокардиография). Остановимся на ее физических основах.
Будем считать, что сердце подобно диполю, электрический момент которого Рс. Диполь-сердце находится внутри электропроводящей среды. Эквипотенциальные поверхности cp t = const созданного электрического поля показаны на рис. 4. для некоторого момента времени, т.е. среда обладает некоторой проводимостью, то под влиянием электрического поля перемещаются ионы, что уже не соответствует электростатике. Однако если источник биопотенциалов действует, а электропроводимость среды невелика, то картина силовых линий отображает электрическое поле.
На рис. 5. видно, что электрическое поле можно зарегистрировать и на некотором расстоянии от сердца, например, в точках поверхности тела человека, присоединяя к ним электроды.
В. Эйнтховен предложил снимать разности биопотенциалов сердца между вершинами равностороннего треугольника, которые приближенно расположены в правой (ПР) и левой (ЛР) руке и левой ноге (ЛН) рис. За. На рис. 5. схематически изображен этот треугольник.
По терминологии физиологов разность биопотенциалов, регистрируемая между двумя точками тела, называют отведением.
Различают 1 отведение (правая рука - левая нога), и 3 отведение (левая рука - левая нога), соответствующие разностям потенциалов uj , и 2 , и 3 .
Отведения позволяют определить по формуле:
uj : и 2 : и 3 = рав : рвс : рса
Соотношение между проекциями электрического момента сердца на стороны треугольника.
Таких как электрический момент диполя - сердца изменяется со временем, то в отведениях будут получены временные зависимости напряжения, которые и называются кардиограммами.
Электрокардиограмма не дает представления о пространственной ориентации вектора Рс.
С диагностической целью применяют метод пространственного исследования электрического поля сердца, называется вектор - кардиографией.
Вектор - кардиограмма - геометрическое место точек, соответствующих концу вектора Рс, положение которого изменяется за время сердечного цикла.
Проекция вектора - кардиограммы на плоскость , например, на фронтальную может быть практически получена сложением напряжений двух взаимно перпендикулярных отведений, которая получается при использовании электронного осциллографа, на экране которого наблюдается кривая В, по форме которой делают диагностические выводы.
1.2. ФИЗИКА ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.
Инфракрасное излучение – электромагнитное излучение, с частотой в диапазоне от до Гц.
Данный вид излучения присущ всем нагретым телам. Тело испускает инфракрасное излучение, даже если оно не светится.
Инфракрасные волны иногда еще называют тепловыми волнами. Они не воспринимаются человеческим глазом, так как длина волны инфракрасных волн превышает длину волны красного света.
1.3. ПОНЯТИЕ ОБ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОМ ИЗЛУЧЕНИИ.
Ультрафиолетовое излучение - электромагнитное излучение, с частотой в диапазоне от до Гц.
Длина волны колеблется от 10 до 380 мкм. Ультрафиолетовое излучение так же не видно невооруженным человеческим глазом. Чтобы обнаружить ультрафиолетовое излучение, необходимо иметь специальный экран, который будет покрыт люминесцирующим веществом. Если на такой экран попадут ультрафиолетовые лучи, то в месте контакта он начнет светиться.
У ультрафиолетовых лучей очень высока химическая активность. Если спроецировать в затемненном помещении спектр на фотобумагу, то после проявления бумага за фиолетовым концом спектра почернеет сильнее, чем в видимой области спектра.
Ультрафиолетовые лучи обладают разрушительным действием на кожу и сетчатку глаз.
Однако, в малых дозах ультрафиолетовые лучи даже полезны. Они оказывают влияние на центральную нервную систему, стимулируют ряд важных жизненных функций. Под их воздействием на коже появляется защитный пигмент - загар. Помимо всего прочего эти лучи убивают различные болезнетворные бактерии. С этой целью чаще всего они используются в медицине.
Электромагнитный спектр ультрафиолетового излучения может быть по-разному поделен на подгруппы:
1.4. ПРИМЕНЕНИЕ РЕНТГЕНОВЫХ ЛУЧЕЙ В МЕДИЦИНЕ.
Рентгеновское излучение — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением, что соответствует длинам волн от см.
Рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно воздействует на ткани живых организмов и может быть причиной лучевой болезни, лучевых ожогов и злокачественных опухолей. По причине этого при работе с рентгеновским излучением необходимо соблюдать меры защиты. Считается, что поражение прямо пропорционально поглощённой дозе излучения. Рентгеновское излучение является мутагенным фактором.
Применение рентгеновского излучения в медицине.
Причиной применения рентгеновского излучения в диагностике послужила их высокая проникающая способность. В первое время после открытия, рентгеновское излучение использовалось по большей части, для исследования переломов костей и определения местоположения инородных тел (например, пуль) в теле человека. В настоящее время применяют несколько методов диагностики с помощью рентгеновских лучей (рентгенодиагностика).
Рентгеноскопия. Рентгеновский прибор состоит из источника рентгеновских лучей (рентгеновской трубки) и флуоресцирующего экрана. После прохождения рентгеновских лучей через тело пациента врач наблюдает теневое его изображение. Между экраном и глазами врача должно быть установлено свинцовое окно для того, чтобы защитить врача от вредного действия рентгеновских лучей. Этот метод дает возможность изучить функциональное состояние некоторых органов. Например, врач непосредственно может пронаблюдать движения легких, прохождение контрастного вещества по желудочно-кишечному тракту. Недостатки этого метода – недостаточно контрастные изображения и сравнительно большие дозы излучения, получаемые пациентом во время процедуры.
Флюорография. Этот метод состоит в получении фотографии с изображением части тела пациента. Используют, как правило, для предварительного исследования состояния внутренних органов пациентов с помощью малых доз рентгеновского излучения.
Рентгенография. (Радиография рентгеновских лучей). Это метод исследования с помощью рентгеновских лучей, в ходе которого изображение записывается на фотографическую пленку. Фотографии делаются обычно в двух перпендикулярных плоскостях. Этот метод имеет некоторые преимущества. Рентгеновские фотографии содержат больше деталей, чем изображение на флуоресцентном экране, и потому они являются более информативными. Могут быть сохранены для дальнейшего анализа. Общая доза излучения меньше, чем применяемая в рентгеноскопии.
Компьютерная рентгеновская томография. Оснащенный вычислительной техникой осевой томографический сканер является наиболее современным аппаратом рентгенодиагностики, который позволяет получить четкое изображение любой части человеческого тела, включая мягкие ткани органов.
Первое поколение компьютерных томографов (КT) включает специальную рентгеновскую трубку, которая прикреплена к цилиндрической раме. На пациента направляют тонкий пучок рентгеновских лучей. Два детектора рентгеновских лучей прикреплены к противоположной стороне рамы. Пациент находится в центре рамы, которая может вращаться на 1800 вокруг его тела.
Рентгеновский луч проходит через неподвижный объект. Детекторы получают и записывают показатели поглощения различных тканей. Записи делают 160 раз, пока рентгеновская трубка перемещается линейно вдоль сканируемой плоскости. Затем рама поворачивается на 10, и процедура повторяется. Запись продолжается, пока рама не повернется на 1800. Каждый детектор записывает 28800 кадров (180x160) в течение исследования. Информация обрабатывается компьютером, и посредством специальной компьютерной программы формируется изображение выбранного слоя.
Второе поколение КT использует несколько пучков рентгеновских лучей и до 30 их детекторов. Это дает возможность ускорить процесс исследования до 18 секунд.
В третьем поколении КT используется новый принцип. Широкий пучок рентгеновских лучей в форме веера перекрывает исследуемый объект, и прошедшее сквозь тело рентгеновское излучение записывается несколькими сотнями детекторов. Время, необходимое для исследования, сокращается до 5-6 секунд.
КТ имеет множество преимуществ по сравнению с более ранними методами рентгенодиагностики. Она характеризуется высоким разрешением, которое дает возможность различать тонкие изменения мягких тканей. КТ позволяет обнаружить такие патологические процессы, которые не могут быть обнаружены другими методами. Кроме того, использование КT позволяет уменьшить дозу рентгеновского излучения, получаемого в процессе диагностики пациентами.
Онколог должен понимать основные принципы лучевого лечения. Лучевую терапию (ЛТ) в гинекологии применяют для радикального лечения местнораспространенного рака шейки матки и влагалища, а также в качестве адъювантного лечения рака матки и вульвы. Для неоперабельных больных лучевая терапия (ЛТ) может оказаться единственным возможным методом лечения.
Кроме того, ее широко используют для паллиативного лечения злокачественных опухолей женских половых органов.
Фотоны, некорпускулярные элементарные частицы, представляют одну из форм излучения. Другую, корпускулярную, форму составляют субатомные частицы, такие как электроны, протоны, а-частицы и нейтроны.
Излучение в обычных количествах не вредно, а даже полезно для жизненных процессов. В действительности мы постоянно подвергаемся воздействию излучения. Излучение высокой энергии, или ионизирующая радиация, не считается абсолютно безвредной, однако широко используется с диагностической и лечебной целью. Излучение высокой энергии повреждает биологическую ткань; его применение в онкологии обусловлено способностью нормальной ткани быстрее и эффективнее восстанавливаться от этих повреждений по сравнению с клетками злокачественной опухоли.
Излучение ведет к обратимым и необратимым изменениям в нормальных тканях; эти эффекты делят на две категории: острые, появляющиеся во время облучения или вскоре после него, и поздние, которые проявляются после окончания лучевой терапии (ЛТ), от 6 мес. до нескольких лет. Последствия облучения сначала могут быть скрытыми; выявить их можно только с помощью тщательного химического или микроскопического исследования. Они могут не проявлять себя на протяжении многих лет, а манифестировать только у потомков.
Существует множество видов и источников излучения, включая природные и искусственные изотопы. Естественное излучение — а- и b-лучи — радиоактивных изотопов, например иридия, йода, цезия, используют для лечения многих видов злокачественных новообразований. Кроме того, в течение последних 40 лет изобретены сложные аппараты, способные продуцировать направленное излучение высокой интенсивности, которое применяют для лечения как злокачественных опухолей, так и некоторых доброкачественных заболеваний. Современные аппараты излучают энергию более 1 млн электрон-вольт (1 МэВ) и поэтому называются супервольтными или мегавольтными.
Наиболее широко используют аппараты, которые называются линейными ускорителями или просто ускорителями. В последнее время они были усовершенствованы с целью повысить точность подведения излучения в виде лучевой терапии с модуляцией интенсивности пучка (ЛТМИ). Модели аппаратов последнего поколения позволяют проводить КТ для контроля положения больного в процессе лечения. Улучшение инженерных и компьютерных технологий идет параллельно: сейчас разрабатывают новые методы, при которых изображения КТ для планирования ЛТ можно будет комбинировать с данными ПЭТ и МРТ.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Действительно, спектр частот электромагнитных волн (ЭМВ) очень широк и охватывает диапазон от крайне низкочастотного радиоволнового до ионизирующего γ-излучения.
Эволюция биосферы, связанная с постоянным энергоинформационным обменом между живой и неживой природой, осуществляется с участием различного вида физических полей и электромагнитных волн (ЭМВ) различного спектрального диапазона. Среди них ведущее место занимают электромагнитные волны ультрафиолетового (УФ), видимого, инфракрасного (ИК) и миллиметрового диапазонов (ММД).
Известно [1], что источники излучения, создающие в биосфере электромагнитный фон, подразделяются на: естественные и искусственные. К первой группе относятся источники космического происхождения (радиоизлучение Солнца, планет, реликтовое излучение) и шумы из-за атмосферных явлений (разряды молний, электризация частиц и др.).
Самым мощным естественным источником ЭМИ является Солнце, под влиянием которого сформировалась жизнь на Земле.
Солнце – это гигантский ядерный котел. Температура его поверхности составляет 5780 К, а в центре – порядка 1,6х10 7 К. Такая температура может поддерживаться только термоядерными реакциями синтеза гелия и водорода – основного источника электромагнитной энергии (ЭМЭ) Солнца. Эту энергию Солнце излучает почти по всей шкале ЭМВ. Максимум излучения приходится инфракрасный (ИК) видимый и ультрафиолетовый (УФ) диапазоны длин волн. Почти вся энергия ЭМИ Солнца заключена в интервале 10 мм…0,1 нм (1Å). Излучение в радио- и рентгеновском диапазонах зависит от солнечной активности, увеличиваясь или уменьшаясь в течении 11-летнего цикла и заметно возрастает при вспышках на Солнце.
Искусственные источники ЭМИ связаны с созданием генераторов различных диапазонов длин волн и их применением в медицине и биологии (табл.1).
Терапия ЭМВ ММ диапазона
Опыт применения низкоинтенсивного (£ 10 мВт/см 2 ) ЭМИ КВЧ 3 показывает, что основные эффекты, связанные с распространением и взаимодействием волн с биологическими объектами, обусловлены волновыми и квантовыми свойствами, определяющими их биологическое действие.
К волновым свойствам относятся:
1. Скорость распространения ЭМВ, в свободном пространстве (вакууме или атмосфере) равна С = 3х10 8 м/с, и уменьшается в тканях тела человека и животных в соответствии с их диэлектрической проницаемостью.
2. Поглощение, отражение, преломление, дифракция и интерференция.
4.Интенсивность КВЧ излучения, определяемая плотностью потока энергии (ППЭ), измеряемой в Вт/см 2 или в 10 3 мВт/см 2 , когда оценивают эквивалентную мощность излучения, проходящей через 1 см 2 облучаемой поверхности.
Квантовые свойства ЭМИ характеризуются величиной энергии электромагнитного излучения кванта, обладающего определенной энергией, измеряемой в электронно-вольтах (Эв) и определяемой по формуле: Е = hν, где: h – постоянная Планка, а ν – частота ЭМВ.
Для ЭМИ КВЧ Е = 1,24 х 10 -4 …1,24 х 10 -3 ЭВ.
ЭМВ по характеру воздействия на атомно-молекулярные структуры подразделяются на излучения ионизирующие и неионизирующие. В первом случае ЭМИ может вызвать ионизацию атомов или молекул, что приводит к сильному (необратимому) воздействию на биологические объекты. Во втором случае воздействие слабое и обратимое.
Квант энергии в КВЧ-диапазоне составляет величину меньшую, чем энергия тепловых движений атомов и молекул при комнатной температуре:
Е = hν 2 .
При соблюдении условий 1 и 2 облучаемая среда находится в устойчивом, активном состоянии вторичного переизлучения ЭМВ в дециметровом диапазоне, т.е. низкоинтенсивное ЭМП КВЧ можно рассматривать как один из физических факторов внешней среды, влияющий на нарушенный гомеостаз организма и способствующий его функциональной коррекции с последующей выработкой нового устойчивого состояния.
Синглетно-кислородная терапия (СКТ) является сравнительно новым методом кислородотерапии и реализуется путем применения синглетно-кислородных смесей (СКС), в основе которых лежит синглетный кислород ( 1 О2), представляющий электронно-возбужденные молекулы О2, находящиеся, с учетом спина электрона, в одном из двух синглетных состояний 1 Sg или 1 Dg. Если в основе состояние молекул кислорода – тирплетное ( 3 Sg ) с двумя не спаренными электронами расположенных на наивысших заполненных орбиталях, то при поглощении энергии О2 способны находиться в первом или втором возбужденном состоянии, т.е. 1 О2 в атмосфере, отличается от других форм активного кислорода: – ионизированный кислород (супероксидный радикал), Н2О2 или другие переоксиды, свободно-радикальные частицы содержащие кислородные остатки, тем, что для его получения в атмосфере требуется поглощение кванта энергии Е = hv, без химической реконструкции кислородных молекул.
В основе физико-химической концепции СКТ лежит фотохимическая и фотоэнергетическая сенсибилизация кислорода воздуха и паров воды к УФ излучению с образованием 1 О2. Вторичное преобразование пароводяной смеси и ее трансформации в СКС осуществляется в процессе прохождения её через специальный активатор, где она подвергается воздействию УФ излучению. Под действием жесткого ультрафиолетового ЭМИ происходит возбуждение атомов и молекул О2 и переходом их в синглетное состояние, которое характеризуется переводом электронных облаков молекулы кислорода с низких на более высокие энергетические уровни. В результате этого возрастает кинетическая энергия, а следовательно и амплитуда колебательных движений межмолекулярных и водородных связей. При этом молекула воды приобретает уникальное свойство – мелкокластерное состояние. Время пребывания в этом состоянии непродолжительно (~10 -6 с), и молекула кислорода воды вновь возвращается в исходное состояние с образованием кластеров Н2О. Вновь образованная вода имеет структурированное состояние и по своим свойствам аналогично состоянию воды в биологических структурах. Дополнительное применение магнитного поля (МП) способствует спиновой поляризации электронных облаков, что делает молекулу воды более энергоемкой, а воду соответственно – уникальной. Этот процесс синглетно-триплетного дипольного перехода сопровождается выделением квантов ЭМЭ в УФ-диапазоне, составляющих энергоинформационную основу СКС, поступление которой в организм человека оказывает действие на мембранно-обменные процессы и биоэнергетические преобразования внутри клетки, результатом которых является нормализация антиоксидантных функций 16.
Поступление СКС в организм человека, включая оксид азота осуществляется путем ингаляций, приема активированной воды, водных растворов, коктейлей и пенок (рис.3).
В результате применения такой смеси происходят следующие основные биофизические и биохимические процессы:
- активация биохимических и биофизических реакций;
- стабилизация аэробного обмена;
- нормализация артериального давления, биохимических показателей и антиоксидантных функций организма;
- улучшение реологических свойств крови, коронарного и мозгового кровообращения, тканевого дыхания;
- снижение гипоксии ткани и уровня молочной кислоты в мышцах;
- восстановление ионной проницаемости мембран клеток;
- стимуляция регенеративных и уменьшение воспалительных процессов;
- дезинтоксикация организма;
- ингибирование опухолевого процесса;
- повышение иммунитета организма.
СКТ рекомендована для лечения, профилактики и медицинской реабилитации:
- заболеваний бронхо-легочной системы (бронхиальная астма, бронхиты);
- заболеваний сердечно-сосудистой системы (ревматизм, гипертоническая болезнь, ИБС, сердечная недостаточность и др.);
- неврологических болезней (патология сосудов головного мозга, вегетососудистая дистония, неврозы, астенические состояния, травматичечская болезнь мозга и др.);
- сахарного диабета;
- системных заболеваний соединительной ткани;
- иммунных заболеваний;
- нарушения аэробного обмена;
- синдрома хронической усталости;
- хронических воспалительных процессов различной локализации;
- хронических болевых синдромов;
- алкогольного абстинентного синдрома и др.
Кроме того, СКТ обеспечивает более быстрое восстановление функционального состояния организма после:
- тяжелых физических перегрузок или спортивных соревнований;
- стрессовых состояний;
- отравлений, включая алкогольное;
- обширных оперативных вмешательств;
- травм;
- перегревание на солнце и УФ-ожога.
СКТ хорошо сочетается в комплексе с медикаментозным лечением, физиотерапией и санаторно-курортным лечением.
Рис.1. Частотный спектр электромагнитных волн
Рис.2. Затухание в атмосфере ММВ при их вертикальном распространении к поверхности Земли [5].
Рис.3 Резонансные спектры воды (а) и тканей организма (б) [15]
Рис.4. Варианты синглетно-кислородной терапии
Заключение
2. Организм человека избирательно реагирует на ЭМП внешней среды, обнаруживая способность к нормализации функционально состояния даже тех органов на которые КВЧ излучение непосредственно не воздействует.
4. Молекулярный кислород О2 в свободном состоянии или в составе вещества (Н2О) можно рассматривать как молекулярно-клеточные универсальные генераторы и носители информации в процессах жизнедеятельности.
5. Можно утверждать, что воздействие на организм человека КВЧ излучения с ППМ в определенном интервале пороговых значений, приводит к генерации синглетного кислорода 1 О2 и его участию в процессах образования и рекомбинации в водной среде клетки других активных форм кислорода (АФК), которые в малых дозах способствуют повышению устойчивости и нормализации жизнедеятельности клетки и организма в целом. Таким образом АФК, вырабатываемые каждой живой клеткой, как в норме, так и в патологии существенно влияют на биохимические реакции, которые могут протекать по цепным и каскадным механизмам, что и обуславливает высокую эффективность их биологического действия.
Читайте также: