36 Вопрос. Физические характеристики электромагнитных полей

Электромагнитное поле, являясь видом материи, обладает массой, энергией и импульсом, которые передаются в пространстве в виде электромагнитных волн. Они образованы электрической Е и магнитной Н составляющими, которые перпендикулярны друг другу и направлению распространения. Основными параметрами электромагнитных волн являются частота f, длина волны λ и скорость распространения с, которые связаны соотношением f = c/λ, справедливым для свободного пространства, где с = 3х108 м/с (скорость света). Частота обычно выражается в герцах (Гц), килогерцах (кГц), мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц), а длина волны в метрах, дециметрах, сантиметрах и миллиметрах. Механизмы биологических и лечебных эффектов при воздействии ЭМП зависят от таких его физических характеристик как вид, напряжённость, градиент, направленность вектора, частота, форма и скважность импульса, экспозиция и локализация. Эти параметры оказывают определенное влияние на формирование ответных реакции организма. Частота является важным параметром, определяемым резонансным характером взаимодействия электромагнитного поля с биоритмами человека. В лечебной практике чаще используются частоты в диапазоне от 0.1 до 100 Гц. Электромагнитные колебания, существующие внутри самого живого организма, только отчасти зависят от колебаний, существующих вне организма. Хотя собственные колебания организма и возбуждаются колебаниями внешних ЭМП, но затем они образуются в организме вновь, в специфической форме. Каждый орган и каждая клетка обладает своим специфическим спектром колебаний, своими специфическими характеристиками этих колебаний (формой и видом, а также частотой). Поддержание этих колебаний зависит от "добротности" резонатора клетки, органа, ткани или организма в целом. Если "добротность" резонатора нарушена или отсутствует, могут возникнуть инкогерентные, неадекватные, патологические электромагнитные колебания. В случае, когда существующий в организме механизм саморегуляции и оздоровления оказывается не в состоянии деструктурировать эти колебания - возникает заболевание [1]. Токсины, бактерии, микробы и грибки не поражают организм равномерно. Они поражают какие либо органы отдельно. С чем это связано? Молекулы, скапливаясь в каком-либо месте, удерживаются друг с другом с помощью электромагнитных связей. Все вместе они образуют кластер. Поскольку они находятся под воздействием внешних электромагнитных полей, то они выстраиваются в строго определённом порядке и по типу магнита образуют полюса. В этих полюсах концентрируются электромагнитные поля дисгармонической природы. Через ткани они передаются на меридианы и нарушают нормальную работу органов и систем. Внося в гармоническую систему дисгармоническую помеху, кластер заставляет орган работать не на своей частоте. Смещение может происходить по частоте в сторону увеличения или уменьшения частоты (см. Рис 1). Состояние (1) характеризует работу здорового органа без воздействия патологического фактора. В этом режиме амплитуда работы органа большая и соответственно энергия органа большая. Состояние (2) характеризует работу органа в режиме функционального напряжения. Т.е. орган работает, но уже слабее. Идёт воздействие патологического фактора. Смещение в частотном диапазоне может происходить как в сторону более высоких частот, так и в сторону более низких частот. Состояние (3) характеризует работу органа в режиме болезни. Орган работает слабо. Энергии в органе мало, и он не в состоянии сопротивляться болезни. При таком состоянии возникают хронические заболевания, и при дальнейшем смешении частоты – дегенерация органа и отмирание ткани. Это происходит из-за того, что энергии в органе недостаточно для нормального функционирования. В электромагнитной волне, распространяющейся от точечного источника излучения, в зависимости от расстояния различают три условные зоны: ближнюю, среднюю (промежуточную) и дальнюю. С точки зрения объективной оценки биологического действия электромагнитных полей, место расположения облучаемого объекта в той или иной зоне относительно источника излучения играет существенную роль. Поскольку в ближней и промежуточной зонах пространственная структура электромагнитного поля неоднородна, то это существенно усложняет как измерение поглощенной энергии поля, так и прогнозирование возможного биологического влияния. К дальней зоне относится область, находящаяся на расстоянии от источника излучения более чем 2L2/λ, где L – максимальный линейный размер источника. В приборах «ДЭТА» промышленного изготовления антенна имеет размер 4х4 см. Это даёт возможность воздействовать на организм локально, а на расстоянии 0.5 м практически равномерно на весь организм. Это связано с большой длиной волны ~ 30000 м. Т.е. на любом расстоянии от источника организм человека оказывается в дальней зоне. Несущая частота в приборе равна 10 кГц. Плотность электромагнитного поля - основная характеристика ЭМП, определяемая как плотность электромагнитного потока на единицу площади и измеряемая в единицах, называемых в системе СИ Вт/м2, милливатт или микроватт на квадратный сантиметр (мВт/см2 , мкВт/см2). Градиент ЭМП - это величина плотности электромагнитного поля, которая изменяется с и зменением расстояния от источника на 1 см. Он отражает направление изменения величины плотности электромагнитного поля на определенном расстоянии по вертикали или горизонтали. Вектор указывает направление электромагнитных силовых линий. Данный параметр является биологически важным, поскольку при смене направления электромагнитного вектора изменяется характер биологического эффекта. Физические аспекты взаимодействия электромагнитных полей с биологическими объектами рассматриваются на макро – и микроскопическом уровнях. Микроскопический подход может быть сведён к законам классической электродинамики, отражающими волновой, а не корпускулярный характер излучения, и предполагает получение информации о поведении биологического объекта в поле, складывающееся из количественной оценки поглощённой, прошедшей или отражаемой им энергии падающей волны и топологической картины распределения поглощённой мощности, т.е. дозиметрии. Микроскопическое взаимодействие рассматривает явления на уровне атомов, молекул и т.д. Основные свойства биологической среды, определяющие характер взаимодействия с электромагнитным полем, выражаются через её диэлектрические и магнитные параметры. Комплексная диэлектрическая проницаемость е характеризует взаимодействие среды с Е вектором электромагнитного поля и равна е = ε’ – ε”, где ε’ – активная, а ε” – реактивная составляющие комплексной диэлектрической проницаемости, j = V-1. Активная составляющая ε’ является мерой способности среды запасать энергию поля, а ε” характеризует рассеиваемую часть энергии. Исходя из общих принципов закона Grotthuss-Draper, эффект взаимодействия электромагнитного поля с биологической средой будет находиться в зависимости от поглощённой за определённое время энергии поля, т.е. дозы облучения. В его основе лежит преобразование энергии поля в тепло, которое осуществляется по двум классическим механизмам, определяемым диэлектрическими характеристиками биологического материала: индуцирование токов и вращение/перемещение молекул. Поэтому важное значение имеет время воздействия электромагнитного поля. В большинстве случаев для электромагнитной терапии чаще всего указывается длительность воздействия в пределах 5 - 6 минут, на частоту для взрослых людей. Для детей - длительность воздействия в пределах 2 - 3 мин на частоту. Выбор такой экспозиции определяется по данным пятилетних исследований [5]. Имеется большой опытэкспериментальных и клинических работ по изучению механизмов лечебного действия электромагнитного поля. В одних случаях терапевтический эффект развивается после 3 - 5 процедур с экспозицией пять минут на частоту, в других - после 10 - 20 процедур с ежедневным сеансом длительностью 10 - 30 мин. По-видимому, это обусловлено, с одной стороны, латентным периодом и сроком ответной реакции после воздействия электромагнитного поля в зависимости от чувствительности к нему, с другой - исходным состоянием организма и его важнейших функциональных систем. Латентный период определяется необходимостью «накопления» организмом результатов первичного действия электромагнитного поля до некоторой критической величины, переход через которую начинает ощущаться организмом в виде сигнала, побуждающего вырабатывать ответную реакцию, направленную на ликвидацию последствий действия электромагнитного поля. Без такого сигнала живой системе нет необходимости что-то изменять в том состоянии динамического равновесия (гомеостаза), в котором она обычно пребывает. Восприятие организмом сигнала о происшедших в нем под влиянием электромагнитного поля изменениях называется рецепцией результата действия электромагнитного поля. Именно рецепция и предопределяет дальнейшие ответные реакции на это действие. Локализация воздействия электромагнитного поля в электромагнитной терапии, как правило, определяется прежде всего местом повреждения, затем областью проекции пораженного органа на кожу. С учётом всего этого продолжительность курса лечения не имеет строгих ограничений таких, как при химио- и лучевой терапии. Поэтому лечение электромагнитной терапией можно продолжать до получения желаемых результатов.