Биотропные параметры магнитных полей. Влияние естественных электромагнитных полей на живые организмы и механизмы воздействия

Локализация воздействия магнитным полем определяется, чаще всего, непосредственной областью поражения — местом расположения пато­логического очага, а также проекцией пораженного органа на поверх­ность кожи. В первую очередь это относится к устройствам локального (местного) воздействия, которое создается, как правило, одним индук­тором. Наряду с этим, терапевтический эффект может быть получен пр

и действии МП на рефлексогенные зоны или биологически активные точки, подчас отстоящие на значительном удалении от очага патологии. Вместе с тем, поскольку организм человека состоит из тесно вза­имодействующих функциональных систем, деятельность которых регу­лируется центральной нервной системой, то можно получить ответ це­лостного организма, например, формирование адаптационных реакций активации, не только воздействием на тело пациента, но даже быстрее и эффективнее действуя переменным МП на голову (Е. В. Квакина). При действии низкочастотного переменного МП количество поглощае­мой энергии мало, поэтому существенно возрастает роль объема, взаи­модействующего с физическим фактором. М. А. Шишло считает, что « .соленоиды и магнитные установки с большими полезными объемами являются более эффективными лечебными средствами».

В магнитотерапевтических аппаратах, имеющих наборы индукторов, предусмотрены режимы, при которых осуществляется воздействие, распределенное в заданной области пространства. В некоторых системах, позволяющих осуществлять общее воздействие на весь организм чело­века, представляется возможным на фоне пространственно равномерной структуры поля формировать локально усиленные (ослаб­ленные) поля, а также неоднородности заданной формы. За­метим, что поля, характеристики которых не изменяются в пространстве, называют статическими, а поля, изменяющиеся и перемещающиеся в пространстве, называют динамическими. Большинство выпускаемых магнитотерапевтических аппаратов формируют, как правило, статичес­кие поля. Комплекс «Аврора МК-01» имеет программно-аппаратные средства для создания как статических, так и динамических полей. Воз­можное множество разновидностей пространственно-организованных искусственных МП представлено на рис. 1.

Рисунок 1 – Разновидности искусственных магнитных полей (в пространственной области)

Энергия магнитного поля (W) может служить обобщенным показа­телем, характеризующим воздействие МП на живой организм. Энергия магнитного поля вычисляется через его параметры:

(2)

где В — индукция магнитного поля, V — объем, занимаемый биообъ­ектом; — относительная магнитная проницаемость; 0— магнитная постоянная.

Учитывая общее время экспозиции можно определить работу А магнитного поля:

(3)

Последнее соотношение связывает основные характеристики поля (индукция, частота) и время его взаимодействия с живым организ­мом.

Затрачивается работа магнитного поля, в основном, на перемещение заряженных частиц биообъекта.

Влияние естественных электромагнитных полей на живые организмы

Систематическое воздействие различных факторов внешней среды на живые организмы способствовало созданию у них тонких механизмов адаптации, позволяющих приспосабливаться к изменяющимся условиям. Наиболее эффективно процесс формирова­ния этих механизмов запускается возмущающими влияниями, в том числе и имеющими электромагнитную природу, например, распределен­ными по всему электромагнитному спектру, включая инфранизкие час­тоты, геомагнитные и геоэлектрические поля. Поскольку независимо от природы фактора, способствовавшего их возникновению, адаптационные механизмы играют важную роль в жизнедеятельности и неспецифической резистентное™ организма, то возможность осознан­ного управления процессами их формирования постоянно привлекает внимание исследователей. Именно с этих позиций естественные и ис­кусственные магнитные и электромагнитные поля представляют собой область повышенного интереса.

Формирование вышеперечисленных эффектов, вероятно, объясня­ется тем, что ЭМП, обладая высокой избирательной проникающей спо­собностью, вызывают изменения не только в нейроглиальных клетках мозга, но при более длительных или интенсивных воздействиях способ­ны повлиять на структуру нейронов и кровеносных сосудов.

В заключение этого раздела, посвященного анализу эффектов дей­ствия ЭМП на живые организмы на различных уровнях организации: клеточном, органном, системном и в целом на функциональное состо­яние организма, можно отметить, что геомагнитные и электромагнитные поля способны оказывать влияние на жизнедеятельность организма. При этом установлено, что действие МП неоднозначно, и могут иметь место как отрицательные последствия, так и положительные результаты. Вышесказанное предопределяет два основных направления дальнейших исследований:

— необходимость тщательной проработки проблемы с позиций эко­логии;

— дальнейшее изучение возможностей использования ЭМП в прак­тической медицине.

Прогрессивное развитие этих направлений невозможно без дальней­шего продолжения фундаментальных исследований, направленных на изучение механизмов влияния ЭМП на живые системы.

Механизмы действия магнитных полей на живой организм

В экспериментальной биологии и медицинской практике накоплен громадный эмпирический опыт об эффектах ЭМП, требующий систе­матизации и теоретического осмысления для расшифровки механизмов их действия на живые объекты. Обилие гипотез по этой проблеме сви­детельствует скорее о ее нерешенности, чем о достаточном уровне по­нимания механизмов взаимодействия живого с естественными и искус­ственными магнитными полями.

В попытках добиться решения этой проблемы следует исходить из того, что организм представляет собой многоуровневую иерархическую организацию. Особенности структуры каждого из этих уровней предоп­ределяют характерную избирательность взаимодействия по различным параметрам МП. В связи с этим для осмысления механизмов действия МП на живые системы предлагается выделить следующие уровни, на которых это взаимодействие прослеживается достаточно явно.

1. Ядерно-молекулярный уровень, включающий подуровни:

— электронно-ядерный;

— ионно-молекулярный.

2. Цитохимический уровень, в котором следует выделить:

— субклеточные структуры;

— структурные образования, обеспечивающие ионное равновесие в клетках и тканевой жидкости;

— клеточные мембраны;

— биополимеры, определяющие вязкость и способность изменять аг­регатное состояние жидких сред организма.

3. Тканевый уровень, на котором воздействие МП будет предопреде­ляться:

— особенностями морфологии данной ткани;

— функциональной предназначенностью тканей;

— преобладающим характером метаболизма.

4. Органный уровень (воздействие на отдельные органы).

 Скачать реферат