Бурное развитие отраслей народного хозяйства привело к использованию во всех промышленных производствах, в медицине и в быту электромагнитных волн.
Сегодня открыты электромагнитные волны всех без исключения диапазонов, и практически все они находят широкое и полезное применение в науке и технике. Частоты волн и энергии соответствующих им квантов электромагнитного излучения возрастают с уменьшением длины волны. Совокупность всех электромагнитных волн образует так называемый сплошной спектр электромагнитного излучения. Он подразделяется на следующие диапазоны (в порядке увеличения частоты и уменьшения длины волн):
Без электричества человечество уже давно не мыслит своего существования. С помощью него работают все бытовые приборы, вся наша промышленность, медицинские приборы. Безусловно, электромагнитные волны нужны и полезны, но в то же время они оказывают и вредное воздействие на человека.
Источниками низкочастотных излучений (0 - 3 кГц) являются все системы производства, передачи и распределения электроэнергии (линии электропередачи, трансформаторные подстанции, электростанции, различные кабельные системы), домашнюю и офисную электро- и электронную технику, в том числе и мониторы ПК, транспорт на электроприводе, ж/д транспорт и его инфраструктуру, а также метро, троллейбусный и трамвайный транспорт.
Электромагнитное поле на 18-32% территории городов формируется в результате автомобильного движения. Электромагнитные волны, возникающие при движении транспорта, создают помехи теле- и радиоприему, а также могут оказывать вредное воздействие на организм человека. Транспорт на электроприводе является мощным источником магнитного поля в диапазоне от 0 до 1000 Гц. Железнодорожный транспорт использует переменный ток. Городской транспорт - постоянный. Максимальные значения индукции магнитного поля в пригородном электротранспорте достигают 75 мкТл, средние значения - около 20 мкТл. Средние значения на транспорте с приводом от постоянного тока зафиксированы на уровне 29 мкТл. У трамваев, где обратный провод - рельсы, магнитные поля компенсируют друг друга на гораздо большем расстоянии, чем у проводов троллейбуса, а внутри троллейбуса колебания магнитного поля невелики даже при разгоне. Но самые большие колебания магнитного поля - в метро. При отправлении состава величина магнитного поля на платформе составляет 50-100 мкТл и больше, превышая геомагнитное поле. Даже когда поезд давно исчез в туннеле, магнитное поле не возвращается к прежнему значению. Лишь после того, как состав минует следующую точку подключения к контактному рельсу, магнитное поле вернется к старому значению. Правда, иногда не успевает: к платформе уже приближается следующий поезд и при его торможении магнитное поле снова меняется. В самом вагоне магнитное поле еще сильнее - 150-200 мкТл, то есть в десять раз больше, чем в обычной электричке.
Источники высокочастотных излучений (от 3 кГц до 300 ГГц) включают в себя функциональные передатчики - источники электромагнитного поля в целях передачи или получения информации. Это коммерческие передатчики (радио, телевидение), радиотелефоны (авто-, радиотелефоны, радио СВ, любительские радиопередатчики, производственные радиотелефоны), направленная радиосвязь (спутниковая радиосвязь, наземные релейные станции), навигация (воздушное сообщение, судоходство, радиоточка), локаторы (воздушное сообщение, судоходство, транспортные локаторы, контроль за воздушным транспортом). Сюда же относится различное технологическое оборудование, использующее СВЧ-излучение, переменные (50 Гц - 1 МГц) и импульсные поля, бытовое оборудование (СВЧ-печи), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы ПК, телевизоры и пр.). Для научных исследований в медицине применяют токи ультравысокой частоты. Возникающие при использовании таких токов электромагнитные поля представляют определенную профессиональную вредность, поэтому необходимо принимать меры защиты от их воздействия на организм.
Источником электромагнитного поля в жилых помещениях является разнообразная электротехника - холодильники, утюги, пылесосы, электропечи, телевизоры, компьютеры и др., а также электропроводка квартиры. На электромагнитную обстановку квартиры влияют электротехническое оборудование здания, трансформаторы, кабельные линии. Электрическое поле в жилых домах находится в пределах 1-10 В/м. Однако могут встретиться точки повышенного уровня, например, незаземленный монитор компьютера.
Замеры напряженности магнитных полей от бытовых электроприборов показали, что их кратковременное воздействие может оказаться даже более сильным, чем долговременное пребывание человека рядом с линией электропередачи. Если отечественные нормы допустимых значений напряженности магнитного поля для населения от воздействия линии электропередачи составляют 1000 мГс, то бытовые электроприборы существенно превосходят эту величину.
Индукция магнитного поля от электроплит типа "Электра" на расстоянии 20-30 см от передней панели - там, где стоит хозяйка, - составляет 1-3 мкТл. У конфорок, оно, естественно, больше. А на расстоянии 50 см уже неотличимо от общего поля в кухне, которое составляет около 0,1-0,15 мкТл.
Невелики и магнитные поля от холодильников и морозильников, у обычного бытового холодильника поле выше предельно допустимого уровня (0,2 мкТл) возникает в радиусе 10 см от компрессора и только во время его работы. Однако у холодильников, оснащенных системой "no frost" (заморозка без инея), превышение предельно допустимого уровня можно зафиксировать на расстоянии метра от дверцы.
СВЧ-печи, в силу принципа своей работы, служат мощнейшим источником излучения. Но по той же причине их конструкция обеспечивает соответствующую экранировку, да и пища разогревается или готовится в них быстро. Но все же опираться локтем на включенную "микроволновку" не стоит. На расстоянии 30 см печь создает заметное переменное (50 Гц) магнитное поле (0,3-8 мкТл). Неожиданно малыми оказались поля от мощных электрических чайников. Так, на расстоянии 20 см от чайника "Tefal" поле составляет около 0,6 мкТл, а на расстоянии 50 см неотличимо от общего электромагнитного поля в кухне.
У большинства утюгов поле выше 0,2 мкТл обнаруживается на расстоянии 25 см от ручки и только в режиме нагрева.
Зато поля стиральных машин оказались достаточно большими, на частоте 50 Гц у пульта управления составляет более 10 мкТл, на высоте 1 метра - 1 мкТл, сбоку на расстоянии 50 см - 0,7 мкТл. В утешение можно заметить, что большая стирка - не столь частое занятие, да и при работе автоматической или полуавтоматической стиральной машины хозяйка может отойти в сторонку или просто выйти из ванной.
Еще больше поле у пылесоса. Оно порядка 100 мкТл. Впрочем, здесь тоже есть утешительное обстоятельство: пылесос обычно таскают за шланг и находятся от него достаточно далеко.
Рекорд держат электробритвы. Их поле измеряется сотнями мкТл. Таким образом, бреясь электробритвой, убивают сразу двух зайцев: приводят себя в порядок и попутно проводят магнитную обработку лица.
Радиоволны большой длины от длинноволновых радиопередающих центров (РПЦ) "накрывают" соответственно и большее пространство. Электрическую составляющую волны экранируют стены зданий, но магнитную они ослабляют мало. В свое время в штате Мэн (США) была развернута система радиосвязи с подводными лодками, находящимися на глубине в океане. Морская вода сильно поглощает радиоволны, но все-таки, чем больше длина волны, тем поглощение меньше. Поэтому связь вели на частоте 15 Гц, то есть на длине волны 20 тысяч километров. А так как излучаемая антенной мощность пропорциональна кубу отношения ее размеров к длине волны, то антенны протянулись почти через весь штат.
В 1920 - 30 гг. в московских домах, расположенных вокруг радиостанции имени Коминтерна, которая вещала на длине волны 2 км, можно было провести такой опыт. Намотать на рамку около сотни витков, присоединить к концам лампочку от карманного фонарика - и она загоралась. Для этого напряженность магнитного поля должна была составлять никак не меньше нескольких А/м. Сейчас во многих странах это предельно допустимый уровень для 8-часового рабочего дня.
Большую проблему составляют ведомственные и частные РПЦ, которые в последние годы растут как грибы после дождя. Телевизионные передатчики расположены почти всегда в городах. Их антенны размещены на высоте 110 м на расстоянии 1 км, типичные значения напряженности электрического поля достигают 15 В/м от передатчика мощностью 1 МВт.
Единственное, что радует, это то, что на фоне РПЦ антенны базовых станций сотовой телефонной связи вносят незначительный вклад в электромагнитное загрязнение городских улиц. Разумеется, если не влезать на крышу дома, где их обычно устанавливают, и не изучать конструкцию антенны.
В медицине
Проникая в человеческий организм, электромагнитные волны вызывают нагревание тканей организма, причём возможен прогрев внутренних тканей и органов. Особенно это заметно при действии так называемых ультракоротких электромагнитных волн, имеющих длину от 3 до 10 метров (чему соответствует период колебаний от одной стомиллионной до одной тридцатимиллионной доли секунды). При сильном облучении такими волнами действие их вредно для организма, который настолько перегревается, что возникает лихорадочное состояние, сопровождаемое головной болью, тошнотой и т. п.
Но при малых дозах облучения, а также при воздействии волн не на весь организм, а лишь на отдельные его участки, действие ультракоротких волн оказывается весьма благотворным и используется при лечении различных заболеваний.
Блестящие результаты даёт использование этого способа при лечении гнойных ран, различных воспалительных процессов, а также при лечении сильных отмораживаний, не поддающихся лечению другими способами.
При некоторых заболеваниях оказывается полезным создавать кратковременную «искусственную лихорадку», легко вызываемую мощными аппаратами.
Более медленные изменения электрических сил — с периодом около одной миллионной доли секунды — с успехом применяются для уменьшения повышенного кровяного давления.
Часто физиотерапевтическую электронную аппаратуру низкой и звуковой частоты называют низкочастотной. Электронную аппаратуру всех других частот называют обобщающим понятием — высокочастотная. Широкое развитие получили генераторы радиоволн. Генераторы высоких частот (ВЧ) применяют для термической обработки, сушки, нагрева, в радиосвязи, медицине, в частности в физиотерапии. Ультравысокочастотные (УВЧ) генераторы используют в радиосвязи, телевидении. Генераторы сверхвысоких частот применяют в радиолокации.
Электромагнитные поля биологически активны — живые существа реагируют на их действие. Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о высокой биологической активности электромагнитных полей практически всех участков спектра радиочастот [12 ].
Восприятие электромагнитных воздействий возможно, по мнению Ю.П.Лиманского (1990) [20], через точки акупунктуры, которые представляют собой полимодальные рецепторы, способные адекватно воспринимать и передавать в мозг сигналы об изменениях электромагнитных полей Земли и метеофакторов. Автором выделена система «экоцептивной чувствительности». Она имеет афферентный вход, через который организм постоянно контролирует качественные и количественные показатели факторов внешней среды (в т.ч. электромагнитных), которые в случаях значительных их отклонений могут изменять деятельность жизненно важных функциональных систем организма. Эта информация интегрируется в мозгу с аналогичной информацией, полученной через систему висцеросенсорной чувствительности от внутренних органов, и используется мозгом для запуска адаптивных механизмов, направленных на ослабление или полную компенсацию отрицательных изменений в функциональных системах организма.
Человеческий организм в значительной мере состоит из биологических жидкостей, содержащих большое количество ионов, которые участвуют в различных обменных процессах.
Под влиянием электрического поля ионы движутся с разной скоростью и скапливаются около клеточных мембран, образуя встречное электрическое поле, называемое поляризационным. Таким образом, первичное действие постоянного тока связано с движением ионов, их разделением и изменением их концентрации в разных элементах тканей. Воздействие постоянного тока на организм зависит от его силы, поэтому весьма существенно электрическое сопротивление тканей и прежде всего кожи. Влага, пот значительно уменьшают сопротивление, что даже при небольшом напряжении может вызвать прохождение значительного тока через организм.
Непрерывный постоянный ток напряжением 60-80 В используют как лечебный метод физиотерапии — гальванизация. Дозируют силу постоянного тока по показаниям миллиамперметра, при этом обязательно учитывают предельно допустимую плотность тока — 0,1 мА/см2 (аппараты «АГП-33», «ГР-2», «Поток-1»).
Постоянный ток используют в лечебной практике также и для введения лекарственных веществ через кожу и слизистые оболочки. Этот метод получил название электрофореза лекарственных веществ (аппарат «Поток-1»).
Так как специфическое физиологическое действие электрического тока зависит от формы импульсов, то в медицине для воздействия на ЦНС (электросон, электронаркоз), нервно-мышечную, сердечно-сосудистую систему (кардиостимуляторы, дефибрилляторы) и т.д. используют токи с различной временной зависимостью. Ток с импульсами прямоугольной формы с длительностью импульсов т = 0,1-1 мс и диапазоном частот 5 — 150 Гц, малой силы (до 2-3 А) используют для лечения электросном (аппараты «ЭС-ЧТ», «ЭС-10-5»), токи с т = 0,8-3 мс и диапазоном частот 1 — 1,2 Гц применяют в имплантируемых кардиостимуляторах. Ток с импульсами треугольной формы т = 1 — 1,5 мс, частота 100 Гц, а также ток экспоненциальной формы, импульсы которого медленно нарастают и сравнительно быстро спадают (т = 3 — 60 мс, частоты 8 — 80 Гц) применяют для возбуждения мышц, в частности при электрогимнастике. Амплипульстерапия — метод электротерапии, при котором воздействуют импульсы синусоидального модулированного тока малой силы (аппараты «Амплипульс 1-2-3-4-5»).
Широкими возможностями для электротерапии обладает аппарат «БТЛ-06» (Чехия), позволяющий создавать гальванический, диадинамический, фарадический, неофарадический токи, ток Траберта, Котца, прямоугольные импульсы, TENS, четырехполюсную и двухполюсную интерференцию.
Магнитотерапия. Слабое магнитное поле является постоянным фактором окружающей среды на Земле. Искусственно создаваемое слабое магнитное поле благоприятно влияет на организм человека. В наибольшей мере на него реагируют нервная, эндокринная и кровеносная системы. Центральная нервная система и высшие центры вегетативной регуляции более чувствительны, чем периферическая нервная система. Для магнитотерапии применяются: ферромагнитные диски (напряженность магнитного поля 20-400 Э, плотность магнитного потока 5-50 мТл), магнитофоры (напряженность магнитного поля 300 Э, плотность магнитного потока 30 мТ), магнитные таблетки для магнитопунктуры, магнитные клипсы , магнитотрон М10-40 (воронка для намагничивания воды), магнитотрон-Р (ректальный), магнитотрон-РР (вагинальный). В Италии эксплуатируется аппарат «Ронсфор», состоящий из индуктора с программным управлением, кушетки для больного и индуктора-соленоида, передвигающегося вдоль кушетки, индукция МП 2,8 мТл. В нашей стране создан образец аппарата «ЕЯ», генерирующий МП от 2,5 до 10 мТл. Разработана установка «УМТ-1» для создания МП в пределах 5-30 мТл и частоты 1-100 Гц, генератор импульсного магнитного поля «Олимп-1» и «Звезда-3», индукция МП 0,05 мТл, частота следования импульсов 1-1000 Гц.
Также для проведения аппаратной магнитотерапии применяются серийно выпускаемые приборы «Полюс-1,-2,-3,-101», «АЛИМП-1», «АВИМП-1», «Градиент-1», «МАГ-30» и др.
Акустические волны (звук). Это упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях и твердых телах и воспринимаемые ухом человека и животных. Человек слышит звук с частотами от 16 Гц до 20кГц. Звук с частотами до 16 Гц называют инфразвуком, а больше 20 кГц — ультразвуком. Музыкальный звук характеризуется определенной высотой (от 16 Гц до 4-4,5 кГц), громкостью, длительностью и тембром. Звуковое давление — переменное избыточное давление, возникающее в среде при прохождении звуковой волны. Обычно звуковое давление мало по сравнению с постоянным давлением в среде. Специальной единицей интенсивности и энергии звука является децибел (дБ). Ноль децибел соответствует звуковому давлению 2 х 10 В-5 Па, и является порогом слухового ощущения. Величина 2 х 102 Па является болевым порогом. Ощутимый для уха человека диапазон включает в себя равные силы звука от 0 до 140 дБ.
Физиологически скорректированная шкала, которая называется шкалой уровня звука, имеют частоты, обозначаемые в - дБА
В организме человека звуковые колебания, достигая слухового анализатора, трансформируются в нервные импульсы, которые поступают в подкорковые образования и слуховое поле коры головного мозга. Действие шума на организм человека зависит от его интенсивности .Шум, интенсивность которого не превышает 30 дБА, является практически безопасным. С диагностической целью применяются аппараты «Фонопульмограф» (оценка проходжения звука через разные зоны легких), с лечебной — звукопневмомассажные аппараты. Доказано благотворное действие музыки на эмоциональное состояние и регуляцию некоторых висцеральных функций.
Степень (порог) раздражения зависит от индивидуальных особенностей организма. Вредное действие шума на организм тем сильнее, чем больше уровень шума отличается от обычного среднего уровня шума внешней среды. Особенно неблаготворно действуют на человека резкие шумы, их перепады, нестабильные, неожиданные и такие, которые неритмично повторяются.
Ультразвуковая терапия — применение ультразвука с лечебной целью. Используются неслышимые колебания (20000 Гц), которые вызывают механические, физико-химические и тепловые эффекты (аппараты «Т-5», «УЗТ-101», «ИМУ-3»). В основном применяются унифицированные ультразвуковые терапевтические аппараты четырех серий:
«УЗТ-1» («УЗТ-1.01», «УЗТ-1.02», «УЗТ-1.03» и др.). Работают на частоте 880 кГц.
«УЗТ-3» («УЗТ-3.01», «УЗТ-3.02», «УЗТ-3.03», «УЗТ-3.06» и др.). Работают на частоте 2640 кГц.
«УЗТ-13» или «Гамма» («УЗТ-13.01», «УЗТ-13.02» и др.). Эти аппараты позволяют получать две частоты: 880 и 2640кГц.
«УЗНТ-22/44» или «Барвинок Г» и генерирует низкочастотные колебания частотой 22/44 кГц
Фонофорез — метод комплексного воздействия на организм ультразвуковых колебаний и вводимых с их помощью лекарственных веществ.
Ультразвуковая стимуляция точек акупунктуры и сонопунктура. Используется ультразвук с частотой, обычной для физиотерапевтической практики, — 0,8-2,7 мГц, с мощностью 0,1-3 Вт/см2 (для воздействия чаще всего мощностью 0,25-0,5 Вт/см2). Наиболее эффективными считаются аппараты с ультразвуковыми зондами диаметром 5-10 мм. Предпочтительно проведение глубины модуляции в пределах 20-80 %, а также частоты модуляции в диапазоне 1-30 Гц. Время воздействия на одну точку 0,5-2 мин. Сонопунктура — воздействие на точки акупунктуры звуковыми волнами различного тона. Влияние звука рассматривают не как механический массаж, а как механо-биофизическое воздействие различных звуковых частот на соответствующие органы и психику: звук «до» влияет преимущественно на функцию желудка, селезенки и поджелудочной железы, «ре» — на желчный пузырь и печень, «ми» не действует на какой-либо определенный орган, «фа» воздействует на мочеполовую систему, «соль» — на функцию сердца, сосудов и тонкой кишки, «ля» — на легкие и почки, «си» — на терморегуляцию. Низкие звуки влияют на нижнюю часть тела, высокие — на верхнюю, в частности на голову. Значение имеют также интервал и громкость звуков.
Разновидности рефлексотерапии [22-23], при которых осуществляется воздействие электрическим током на биологически активные точки акупунктуры, получили название электропунктуры (поверхностная чрескожная электростимуляция) и электроакупунктуры (глубокая электростимуляция с помощью введенной иглы). Эти способы рефлексотерапии получили широкое распространение благодаря успешному применению электроакупунктуры в целях обезболивания при хирургических вмешательствах. В выпускаемых аппаратах «Элита-4М», «Рефлекс», «Рампа» и др. напряжение на выходе не превышает 10-12 В. Подобные аппараты «ЭЛАП-1», «ЭЛАП-5», «ПЭП-1», «Элитерис-5», «УМ-003» служат одновременно как для диагностики, поиска и индикации точек акупунктуры, так и для воздействия на них токами различной характеристики с лечебной целью. Регуляция интенсивности стимуляции осуществляется не по напряжению, а по силе тока: от 0 до 500 мкА (в некоторых случаях до 1-2 мА). Используется постоянный (гальванический) и переменный токи. Ориентировочные величины частоты тока от 7 до 500 Гц. Для методики Р.Фолля используются аппараты «Svesa-1010» (Германия), EAV Dermatron 50600 (Германия), «Биомед-010», «INTA-Voll» (Украина), «Имедис-Фолль», «Пересвет», «Благовест-Фолль» (Россия), «Монада-М» (Украина). Аппарат «Электроакупунктура» (Цептер, Швейцария) позволяет автоматически осуществить поиск точки акупунктуры и ее стимуляцию для достижения аналгетического эффекта.
При частотах более 500 кГц учащение смещений ионов выходит за пределы физиологического температурного диапазона — возникает молекулярно-тепловой (нагревающий) эффект. Начальные стадии этого процесса используются в медицине для лечебного прогревания тканей. Высокочастотное прогревание происходит за счет образования теплоты во внутренних частях организма, т.е. его можно создать там, где оно нужно. Выделение теплоты зависит от диэлектрической проницаемости тканей, их удельного сопротивления и частоты электромагнитных колебаний. Пропускание тока высокой частоты через ткань используют в физиотерапевтических процедурах, называемых диатермией и местной дарсонвализацией. При диатермии применяют ток частотой около 1 МГц со слабозатухающими колебаниями, напряжение 100 — 150 В, сила тока — несколько ампер, При д‘арсонвализации на организм человека воздействуют импульсным быстрозатухающим током высокой частоты (110 кГц), высокого напряжения (10-100 кВ) и малой силы (до 10-15 мА) (аппарат «Искра-1»). Токи высокой частоты используются также и для хирургических целей (электрохирургия — диатермокоагуляция и диатермотомия). Ультратонотерапия — использование высокочастотного (22 кГц) переменного синусоидального тока высокого напряжения (3-5 кВ) мощностью 1-10 Вт. Действие искрового разряда в комплексе с эндогенным теплом оказывает местную вазодилатацию, улучшает микроциркуляцию и снимает гипертонус, например сфинктеров.
В массивных проводящих предметах, находящихся в переменном магнитном поле, возникают вихревые токи. Они могут использоваться для прогревания биологических тканей и органов (индуктотермия). Этот метод основан на принципе магнитной индукции, при котором на тело больного воздействуют высокочастотным (13,56 МГц) или ультравысокочастотным (40,68 МГц) электромагнитным, но преимущественно магнитным полем. Используются аппараты «ИКВ-4» (13,56 ГГц), «ДКВ-1,2,2м».
В тканях, находящихся в переменном электрическом поле, возникают токи смещения и токи проводимости. Обычно для этого используют электрические поля ультравысокой частоты, поэтому соответствующий физиотерапевтический метод получил название УВЧ-терапии. Аппараты для УВЧ-терапии делятся на стационарные выходной мощностью 300-400 Вт и переносные, мощностью 5-80 Вт. К стационарным аппаратам относят «Экран-1», «Экран-2», «УВЧ-300». Стационарными аппаратами для импульсной УВЧ-терапии типа «Импульс», а также зарубежные их аналоги, которые могут быть установлены в кабине из ткани с микроприводом. Переносные аппараты («УВЧ-30», «УВЧ-66», «УВЧ-80-3 Ундатерм» (частота 27,12 Мгц), «УВЧ-50-01 Устье», «УВЧ-5-1 Минитерм» (частота 40,68 МГц) и другие.
Физиотерапевтические методы, основанные на применении электромагнитных волн СВЧ-диапазона, в зависимости от длины волны получили два названия: микроволновая резонансная терапия (например, частота 2375 МГц, длина волны 12,6 см) и ДЦВ-терапия (частота 460 МГц, длина волны 65,2 см). В основе микроволновой резонансной терапии МРТ (синонимы: крайне высокая частота КВЧ, информационно-волновая терапия ИВТ, волновая энергостабилизирующая терапия ВЭСТ) лежит воздействие нетепловым (перепад температуры не более 0,1о С) электромагнитным излучением миллиметрового диапазона на точки акупунктуры [30,31,33,35]. При этом ЭМИ определенной резонансной частоты имитирует сигналы, вырабатываемые живыми организмами, и при их воздействии способствует восстановлению нарушенных функций организма. В лечебных целях наиболее часто используются токи с частотами 42,2 ГГц (7,1 мм), 53,6 ГГц (5,6 мм) и 61,5 ГГц (4,9 мм). Для лечения больных методом ЭМИ КВЧ НИ (низкой интенсивности, мощность тока ниже 1 мВт/см2) ныне используют более 100 аппаратов различных наименований. Существует [18] ряд методических подходов при терапии МРТ: узкий частотный диапазон (КВЧ) — например, «Электроника-КВЧ-101» с частотным диапазоном 51,5-55,5 ГГц; широкий шумовой диапазон (МРТ) — например «Порог-3» производства «Відгук», Киев (54-75 ГГц), «Порог-ИВТ» производства «Биополис», Киев (30-300 ГГц); постоянно меняющийся диапазон в пределах 54-76 ГГц — например «ТКМ-2102» производства «Техноком», Киев. Мощность излучения имеет также ряд диапазонов — 10-1 мВт/см2 (тормозящий эффект, «Явь-1»), 0,1 мВт/см2 — 1 пВт/см2 (тормозящее и тонизирующее воздействие, «ARIA-SC») и ниже 1 пВт/ см2 («Минитаг», Москва). Аппаратура также имеет различия по режимам модуляции излучения, типам излучателей и функциональным возможностям. Последние отличаются совмещением разных видов воздействия — лазерное, постоянные и переменными магнитные поля, тепловое и световое излучения, которые могут подаваться одновременно или чередоваться. («МИТ 1.2», Киев). К этому же классу можно отнести компьютеризованные лечебно-диагностические комплексы. Обычно они осуществляют диагностику по Накатани, Фоллю или тесту Акабане. На основании результатов назначается целенаправленная коррекция и затем оценивается качество такой коррекции («ТКМ 1302»).
К другим применяемым аппаратам соответствующего направления относятся промышленные генераторы «Г4-142«МАВИ», «Луч-58», аппараты «Порог-1», «АМРТ-02», «Лад», «Коверт-04-02», «Рамед-эксперт 02» и др. Диапазон частот токов обычно находится в пределах 57-67 ГГц, чаще всего 61ГГц
Использование с лечебной целью полного диапазона солнечной радиации имеет название фототерапия или гелиотерапия, а его фрагментов — в соответствии с их названиями: ультрафиолетовый, видимый, инфракрасный. Лазерная терапия также относится к фототерапии, хотя в данном случае используется чрезвычайно узкий волновой диапазон.
Диапазон ЭМИ в виде дозированной естественной солнечной радиации (солнцелечение), известен как средство закаливания и повышения резистентности организма. Тепловой компонент солнечного излучения (инфракрасный — ИК) — электромагнитные волны, занимающие спектральную часть между красной границей видимого света (760 нм) и коротковолновым радиоизлучением (1-2 мм). Для лечебных целей используют искусственные источники теплового излучения: лампы накаливания (соллюкс) и инфракрасные излучатели (780-1400 нм), укрепленные в специальном рефлекторе на штативе (лампа Минина, аппарат «Уголек»). Аппарат «Филлипс» [25] обеспечивает поток неполяризованного света, имеющий лучи ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов. Лечебное применение ИК-излучения основано на его тепловом воздействии. Наибольший эффект достигается коротковолновым ИК-излучением, близким к видимому свету. ИК-излучение проникает в ткани на глубину около 20 мм, поэтому в большей мере прогреваются поверхностные слои. Терапевтический эффект как раз и обусловлен возникающим температурным градиентом, который усиливает кровоснабжение и микроциркуляцию в облученном участке, что определяет благоприятные лечебные последствия.
Электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между фиолетовой границей видимого света (400 нм) и длинноволновой частью рентгеновского излучения (10 нм) называют ультрафиолетовым (УФ). Это излучение, в свою очередь, разделяется по биологическому действию на УФ-А (400-315 нм), УФ-В (315-280 нм), УФ-С (280-100 нм). Используются аппараты «ОУШ-1», «ОЭП», «ОПУ», «ОМУ», «Филлипс» [25], различные модификации аппаратов «Кварц»). Основное применение УФ-излучения в медицине связано с его специфическим биологическим воздействием, которое обусловлено фотохимическими процессами, преимущественно бактерицидной, цитотоксической и меланостимулирующей направленности. При его использовании необходимо учитывать близость лечебных и разрушающих влияний, что предполагает необходимость правильной дозировки для исключения негативных отдаленных последствий. В зависимости от индивидуальной фоточувствительности пациента УФ-излучению передозировка возможна даже при применении терапевтических доз.
Поляризация света. Термин «поляризация света» имеет два смысла. Во-первых, — это свойство света, характеризующееся пространственно-временной упорядоченностью ориентации электрического и магнитного векторов (поляризованный свет). Во-вторых, поляризацией света называют процесс получения поляризованного света [29]. Применение поляризованного света в медицине началось в конце XX века. В середине 80-х годов появились физиотерапевтические аппараты, излучающие видимый поляризованный некогерентный низкоэнергетический (Пайлер) свет. [1-3,9,13-14]. Наиболее эффективными среди них, благодаря своим физико-техническим характеристикам, оказались аппараты Биоптрон (ЭВОЛАЙТ, БИОНИК, Биоптрон-1-компакт, БИОПТРОН-3, Биоптрон-про, Биоптрон-2). Они излучают линейно-поляризованный (95%) свет с длиной волны 80-3400 нм (видимый спектр). Преобразованный поляризацией световой поток не содержит ультрафиолетовых и значительной части инфракрасных лучей. Важной особенностью поляризованного света является его десинхронизация во времени и пространстве (некогерентность), а также очень низкая (неповреждающая) интенсивность потока энергии (40 мВт/см2). Такой поток электромагнитных волн (Пайлер / PILER — Polarized Polychromatic Incoherent Low-Energy Radiation) не нарушает сложных биохимических процессов внутри клеток, органов и тканей и не вызывает сбоев в работе нервной, эндокринной и иммунной систем. Обеспечивается прямая доставка квантов энергии непосредственно к органеллам клетки, расположенной на коже или слизистых, а также к форменным элементам крови, проходящей в кожных капиллярах. Развивается комплекс биофизических ответных реакций, общим итогом которых является многоуровневая оптимизация клеточной функции. Отсутствие побочных неблагоприятных эффектов сводит к минимуму противопоказания и опасность передозировки. С помощью Пайлер-света лечат повреждения покровных тканей (травмы, ожоги, аллергии, воспаления) и нарушения функций (иммунной системы) опосредованно через неинвазивное восстановление функции форменных элементов крови. Имеются обнадеживающие клинические результаты применения Пайлер-света в лечении пациентов с неврологическими, стоматологическими, урологическими, гинекологическими и другими заболеваниями [32]. В последнее время доказана возможность активации точек акупунктуры и накоплен опыт успешного лечения болевых синдромов путем воздействия на противоболевые точки акупунктуры [15].
Возможности метода ПАЙЛЕР-светотерапии существенно расширяются при применении колор фильтров, изготовленных методом Antic glass (БИОПТРОН КОЛОР терапия). Особенности методики заключаются в воздействии на биологически активные зоны поляризованного монохромного света (шесть цветов) в сочетании со смесями эфирных масел и растительных экстрактов (три комплекса) [4].
Термин лазер-свет (принят для условного обозначения оптических квантовых генераторов отдельных секторов видимого диапазона излучения) представляет аббревиатуру, образованную из начальных букв английского словосочетания LASER - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (усиленный свет путем стимуляции эмиссии излучения). По видам активного вещества различают следующие основные типы лазеров: на твердом теле (рубиновый, неодимовый), газовые (гелиево-неоновый, аргоновый, углекислотный, лазеры на азоте, парах меди, окиси углерода), жидкостные (в качестве активных веществ в них используются растворы хелатов — органических комплексов с редкоземельными металлами: гадолинием, неодимом, самарием, тербием, европием), полупроводниковые (активным веществом служат полупроводниковые материалы — кадмия сульфит, кадмия теллурид, галия арсенид, свинца селенид и др.) [31,36]. Разработаны перестраиваемые по частоте лазерные установки с оптическими приставками на органических красителях, а также эксимерные лазеры, генерирующие излучение ультрафиолетовой части спектра, которое имеет низкую проникающую способность и хорошо поглощается тканями организма.По характеру действия лазеры подразделяются на импульсные и непрерывного действия. Длина волн излучения лазера выражается в микрометрах (мкм), а мощность излучения — в киловаттах (кВт), ваттах (Вт), милливаттах (мВт). Углекислотный лазер генерирует излучение в инфракрасном спектре с длиной волны 10,6 мкм. Аргоновый — в видимой зеленой части спектра, длина волны излучения составляет 0,4579 — 0,5145 мкм. Неодимовый АИГ-лазер — в близком инфракрасном спектре с длиной волны 1,06 мкм. Все лазерные аппараты имеют небольшой (несколько мм) диаметр луча, что определяет особенности их терапевтических свойств.
При воздействии лазерным излучением на кожу только та часть энергии, которая поглощается тканью, участвует в биологических процессах. Остальная часть лазерного излучения отражается от ткани, и его энергия рассеивается в окружающем пространстве. Если инфракрасное излучение углекислотного лазера (длина волны 10,6 мкм) поглощается тканью на 95% и только 5% рассеивается, то для неодимового АИГ-лазера (длина волны 1,06 мкм) эти показатели составляют 80 и 20 %, а для аргонового — 60 и 40 % соответственно. С увеличением длины волны излучения уменьшаются степень отражения и глубина проникновения в ткань, а абсорбция излучения тканью увеличивается. Таким образом, излучение углекислотного лазера вызывает в основном поверхностное прогревание ткани при высокой локальной степени концентрации лазерной энергии, в то время, как излучение аргонового и неодимового АИГ-лазера — объемное.
Под воздействием лазерного излучения (поляризованного, когерентного) происходит изменение энергетической активности клеточных мембран, активация ядерного аппарата, системы ДНК — РНК — белок, биосинтетических процессов и основных ферментных систем, окислительно-восстановительных процессов, увеличение поглощения тканями кислорода, образования АТФ. На фоне стимуляции функций ядерного аппарата повышается митотическая активность клетки, активируются процессы размножения, а также внутри- и внеклеточной физиологической и репаративной регенерации. Лазерное излучение и продукты, возникшие в результате его применения, оказывают воздействие на нервные окончания и опосредовано на нервную систему в целом. В организме возникают ответные нервно-рефлекторные и нервно-гуморальные реакции, активируются симпато-адреналовая и иммунная системы, увеличивается концентрация адаптивных гормонов, т.е. возникает комплекс адаптационных и компенсаторных реакций в целостном организме, направленных на восстановление гомеостаза [16].
Для лечебного воздействия лазерным излучением на точки акупунктуры имеются серийно выпускаемые аппараты (типа АПЛ-1 «Электроника» и УФЛ «Ягода»), созданные на базе гелиево-неоновых лазеров ЛГ-75, ЛГ-38, ОКГ-13 (длина волны 632,8 нм). В качестве источника инфракрасного излучения с длиной волны 1060 нм мкм используются неодимовые АИГ-лазеры, из которых наиболее широкое применение получили такие модели, как Sharplan, Optimas, Medilas. В лазерном аппарате «Саяны — МТ» используется гелиево-неоновый газовый лазер «ЛГ-78» мощностью 2 мВт и длиной волны излучения 632,8 нм (красный свет). Аппараты «Витязь», «РИКТА-01» генерируют лазерное излучение с длиной волны 890 нм [11].
Создана серия многоточечных лазерных аппаратов Коробова: лазерный массажер «Барва-ЛМК» (5 лазеров по 5 мВт с длиной волны 650 нм), лазерно-вакуумный массажер «Барва-Пневмо» (4-8 лазеров по 5 мВт с длинами волн 470, 540, 565, 585, 630, 660, 890 нм), фотонные матрицы «Барва-Флекс/К» (24 светодиода по 5 мВт, длины волн 630, 650, 660 нм), «Барва-Флекс/ИК» (то же, 630-660, 840 нм), «Барва-Флекс/Ж» (то же, 595 нм), «Барва-Флекс/З» (то же, 540 нм), «Барва-Флекс/С» (то же, 440, 470 нм), лазерный зонд «Барва-ГПУ (то же, 630, 650 и 660 нм), магнитная матрица «Барва-Флекс/М» (24 магнита).
Использование люминесцентного монохроматического некогерентного излучения (LUMIR — Luminescense Monochromatic Incoherent Radiation) состоит во введении в материал лазерных световодов органических красителей [34]. При облучении светом внешнего источника они начинают люминесцировать в узком диапазоне частот (50-80 нм). В данном случае мы имеем дело с попыткой использования близости волновых диапазонов естественной и искусственной биолюминесценции для получения положительных биологических эффектов.
Принцип монохроматичногсти воздействия, характерный для лазерной терапии воплощается также в обычных световых источниках [34]. Аппарат «Био-Бим-660» использует некогерентное излучение с длиной волны 660 нм (красный цвет), а «Био-Бим-940» — 940 нм (инфракрасная область).
Комбинированное воздействие узких диапазонов ИК-излучения, красного излучения и магнитного поля осуществляется в аппаратах «Геска-1маг» (красный — 660 нм, ИК — 870 нм, индукция магнитного поля — не менее 50 мТл) и «Геска-2маг» (красный — 645-675 нм, ИК — 840-950 нм, индукция магнитного поля — не менее 50 мТл) [17,19], «Витязь» (красный — 650-950 нм, светодиодное излучение- 890-950 нм, лазерное излучение — 890 нм, индукция постоянного магнитного поля — 40-60 мТл) [11]. Одновременное (комплексное) воздействие на один и тот же участок тела светодиодного излучения и магнитного поля способствует повышению их биологической эффективности, что происходит за счет суммации физико-химических процессов и биологических реакций.
Аппараты «АРЦАХ» сочетают КВЧ, магнито-инфракрасно-лазерную и цветотерапию (частоты 60 ГГц и 118 ГГц, 42-95 и 90-140 ГГц). Аппараты «Синхростар-ЭМ» и «РЕМАТЕРП» используются для экзогенной магнитной биорезонансной терапии, комплекс «АРМ-ПЕРЕСВЕТ» — для электротерапии, «МИНИ-ЭКСПЕРТ-ДТ» — для электро-, магнито-, цвето- и инфракрасной терапии, «ИМЕДИС-БРТ» — для эндогенной, «ИМЕДИС-БРТ-ПК» — для эндогенной и экзогенной биорезонансной терапии
В основе метода магнитотерапии (МТ) лежит воздействие на организм с лечебно-профилактической целью постоянным (ПМП) , переменным (ПеМП) или импульсным (ИМП) низкочастотным магнитным полем. Влияя на различные уровни функциональных систем организма (тканевый, органный, системный) , МП повышает активность ряда ферментов, изменяет скорость кровотока и коллоидно-осмотическое давление в капиллярах, при этом происходит изменение электропроводности в тканях и снижение потребности их в кислороде. Нарушенный баланс обмена веществ, вызывающий боль, отек и приводящий к изменениям кислотности среды и недостатку кислорода в тканях, восстанавливается под воздействием магнитного поля. Магнитно-резонансная томография — томографический метод исследования внутренних органов и тканей с использованием физического явления ядерного магнитного резонанса — метод основан на измерении электромагнитного отклика ядер атомов водорода на возбуждение их определённой комбинацией электромагнитных волн в постоянном магнитном поле высокой напряжённости.
Свойства электромагнитных волн:
Отражаются от проводников (отражение от металлической пластинки)
Проходят через диэлектрики (прохождение и поглощение волн (картон, стекло, дерево, пластмасса и т.д.)
Преломляются на границе диэлектрика (изменение направления на границе диэлектрика)
Интерферируют
Являются поперечными (поперечность электромагнитных волн, доказывается поляризацией с помощью металлических стержней)
В нашей стране существует Центр электромагнитной безопасности, где разрабатываются всевозможные средства защиты от электромагнитных излучений: специальная защитная одежда, ткани и прочие защитные материалы, которые могут обезопасить любой прибор. Но до внедрения подобных разработок в широкое и повседневное их использование пока далеко. Так что каждый пользователь должен позаботиться о средствах своей индивидуальной защиты сам, и чем скорее, тем лучше. Сотрудники Центра электромагнитной безопасности провели независимое исследование ряда компьютеров, наиболее распространенных на нашем рынке, и установили, что "уровень электромагнитных полей в зоне размещения пользователя превышает биологически опасный уровень" .
Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напряженности и интенсивности поля, режима его генерации (импульсное, непрерывное), длительности воздействия. Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Чем короче длина волны, тем большей энергией она обладает. Высокочастотные излучения могут ионизировать атомы или молекулы в соматических клетках - и т.о. нарушать идущие в них процессы. А электромагнитные колебания длинноволнового спектра хоть и не выбивают электроны из внешних оболочек атомов и молекул, но способны нагревать органику, приводить молекулы в тепловое движение. Причем тепло это внутреннее - находящиеся на коже чувствительные датчики его не регистрируют. Чем меньше тело, тем лучше оно воспринимает коротковолновое излучение, чем больше - тем лучше воспринимает длинноволновое.
Особенно чувствительны к неблагоприятному воздействию электромагнетизма эмбрионы и дети. Человек, создав такой вид излучения, не успел выработать к нему защиты. Первичным проявлением действия электромагнитной энергии является нагрев, который может привести к изменениям и даже к повреждениям тканей и органов. Механизм поглощения энергии достаточно сложен. Наиболее чувствительными к действию электромагнитных полей являются центральная нервная система (субъективные ощущения при этом - повышенная утомляемость, головные боли и т. п) и нейроэндокринная система.
С нарушением нейроэндокринной регуляции связывают эффект со стороны сердечно-сосудистой системы, системы крови, иммунитета, обменных процессов, воспроизводительной функции и др. Влияние на иммунную систему выражается в снижении фагоцитарной активности нейтрофилов, изменениях комплиментарной активности сыворотки крови, нарушении белкового обмена, угнетении Т-лимфоцитов. Возможны также изменение частоты пульса, сосудистых реакций. Описаны изменения кроветворения, нарушения со стороны эндокринной системы, метаболических процессов, заболевания органов зрения. Было установлено, что клинические проявления воздействия радиоволн наиболее часто характеризуются астеническими, астеновегетативными и гипоталамическими синдромами:
1. Астенический синдром. Этот синдром, как правило, наблюдается в начальных стадиях заболевания и проявляется жалобами на головную боль, повышенную утомляемость, раздражительность, нарушение сна, периодически возникающие боли в области сердца.
2. Астеновегетативный или синдром нейроциркулярной дистонии. Этот синдром характеризуется ваготонической направленностью реакций (гипотония, брадикардия и др.).
3. Гипоталамический синдром. Больные повышенно возбудимы, эмоционально лабильны, в отдельных случаях обнаруживаются признаки раннего атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни.
Поля сверхвысоких частот могут оказывать воздействие на глаза, приводящее к возникновению катаракты (помутнению хрусталика), а умеренных - к изменению сетчатки глаза по типу ангиопатии.
В результате длительного пребывания в зоне действия электромагнитных полей наступают преждевременная утомляемость, сонливость или нарушение сна, появляются частые головные боли, наступает расстройство нервной системы и др. Многократные повторные облучения малой интенсивности могут приводить к стойким функциональным расстройствам центральной нервной системы, стойким нервно-психическим заболеваниям, изменению кровяного давления, замедлению пульса, трофическим явлениям (выпадению волос, ломкости ногтей и т. п.).
Аналогичное воздействие на организм человека оказывает электромагнитное поле промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения. Интенсивные электромагнитные поля вызывают у работающих нарушение функционального состояния центральной нервной, сердечнососудистой и эндокринной системы, страдает нейрогуморальная реакция, половая функция, ухудшается развитие эмбрионов (увеличивается вероятность развития врожденных уродств). Также наблюдаются повышенная утомляемость, вялость, снижение точности движений, изменение кровяного давления и пульса, возникновение болей в сердце (обычно сопровождается аритмией), головные боли. В условиях длительного профессионального облучения с периодическим превышением предельно допустимых уровней у части людей отмечали функциональные перемены в органах пищеварения, выражающиеся в изменении секреции и кислотности желудочного сока, а также в явлениях дискинезии кишечника. Также выявлены функциональные сдвиги со стороны эндокринной системы: повышение функциональной активности щитовидной железы, изменение характера сахарной кривой и т.д. Предполагается, что нарушение регуляции физиологических функций организма обусловлено воздействием поля на различные отделы нервной системы. При этом повышение возбудимости центральной нервной системы происходит за счет рефлекторного действия поля, а тормозной эффект - за счет прямого воздействия поля на структуры головного и спинного мозга. Считается, что кора головного мозга, а также промежуточный мозг особенно чувствительны к воздействию поля. В последние годы появляются сообщения о возможности индукции ЭМИ злокачественных заболеваний. Еще немногочисленные данные все же говорят, что наибольшее число случаев приходится на опухоли кроветворных тканей и на лейкоз в частности.
5 293
10 268 
