CC BY
73
УДК 614.89:537.868
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ СТОХАСТИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСА В КВЧ-ТЕРАПИИ
Ю.А. ЛУЦЕНКО*, С.А. ЯШИН**
Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева, г. Новомосковск, ул. Дружбы, д. 8 Медицинский институт, Тульский государственный университет, г. Тула, ул.Болдина, 128
Аннотация: исследованы модели стохастического резонанса в приложении к эффектам терапевтического воздействия электромагнитного излучения крайневысоких частот при реализации соответствующей медицинской аппаратуры.
Ключевые слова: стохастический резонанс, электромагнитное излучение, крайневысокая частота, терапия, биосистема, псевдослучайный сигнал.
THE USE OF PHENIMENON OF STOCHASTIC RESONANCE IN THE EHF THERAPY
Yu.A. LUTSENKO*, S.A. YASHIN**
Novomoskovsk Institute RCTU. DI Mendeleev Medical Institute, Tula State University
Abstract: the models of stochastic resonance and the therapeutic effect of EHF radiation by means of spécial medical apparatus were studied.
Key words: stochastic resonance, electromagnetic radiation, HF-therapy, biosystem, pseudo-incidental signal.
В настоящее время существует несколько концепций, теорий и гипотез, объясняющих механизм взаимодействия электромагнитного излучения крайне высокой частоты (ЭМИ КВЧ) с живым веществом [1]. Но в любом из этих вариантов признается однозначно информационный характер воздействия ЭМИ КВЧ, то есть этот сигнал имеет минимальный энергетический уровень. Теоретические соображения о ничтожно малой энергетической базе инициации биопроцессов в организме ЭМИ КВЧ объективно подтверждаются клинической практикой крайневысокочастотной (КВЧ) терапии; например, в технологиях «Ситько-МРТ» в КВЧ-терапии используются интенсивности ЭМИ порядка 10"2О^10"21 Вт/Гц-см2, где уже даже гипотетически не может идти речи о каком-либо тепловом воздействии, даже учитывая рассеяние на выраженных неоднород-ностях биоткани [2].
В то же время конечный эффект терапевтического воздействия ЭМИ КВЧ, - когда восстановительные процессы ликвидируют патологию клетки, несомненно достигается энергозатратными биофизикохимически-ми реакциями.
Таким образом, речь идет однозначно об инициировании внешним, биоинформационным сигналом ЭМИ КВЧ соответствующих клеточных энергетических процессов.
При рассмотрении вопросов, связанных с воздействием ЭМИ КВЧ на живой организм, большое внимание уделяется стохастическому резонансу (СР). Применительно к воздействию ЭМИ КВЧ на живой организм явление СР рассмотрено в [3]. Как известно [3], СР реализуется исключительно в нелинейных системах, генерирующих собственный шум. С этих позиций воздействие низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ на биосистему с собственным шумом - стохастическим интегральным ЭМП клеточных агрегаций - создает оптимальные условия для возникновения СР, учитывая выраженную нелинейность живого вещества в физическом плане, а также динамичность организующих его биофизикохимических процессов.
Явление СР в биосистеме может возникать при воздействии КВЧ-сигнала даже в простейшем варианте монохроматического облучения [1]. При объяснении этого эффекта необходимо помнить, что на «аппаратурный» сигнал ЭМИ КВЧ, учитывая его сверхнизкую мощность, равнодействующе накладываются другие сигналы - от индустриальных помех до переизлучений поля на поверхности кожного покрова в точках акупунктуры и рефлексогенных зонах.
В естественном биоценозе мы наблюдаем внешнее полевое воздействие, а значит и эффект СР по типу «хаос+хаос». Следовательно, можно утверждать, что внешний шумовой сигнал низкой интенсивности, природный или генерируемый техническими устройствами, при его воздействии на живой организм с собственным шумовым полем является информационным инициатором упорядоченности биоинформационных сигналов биосистемы, инициирующих при этом посредством СР интенсификацию процессов, связанных с превращением свободной энергии в клетках, в итоге приводящих к коррекции и восстановлению физиологических норм жизнедеятельности организма.
Для моделирования СР в биосистеме в режиме «хаос + хаос», а также для использования в процедурах КВЧ-терапии используется схема аппаратурного решения, приведенная на рис. 1.
Рис.1. Модель для аппаратурной реализации стохастического резонанса в КВЧ-терапии
Здесь сигнал ЭМИ КВЧ модулируется сигналом так называемой псевдослучайной (ПС) последовательности; другое принятое в радиотехнике и цифровой технике название: М-последовательность [3]. Псевдослучайный сигнал есть периодическая последовательность пачек импульсов одинаковой амплитуды, причем эта последовательность обладает - при достаточно большой длине периода - одновременно свойствами детерминированного и стохастического сигнала. Первое объясняется идентичностью пачек в каждом периоде в смысле строгого повторения генерируемых генератором ПС-сигнала импульсов и пауз (единиц и нулей в цифровом сигнале), а стохастич-ность обеспечивается «псевдослучайным» сочетанием единиц и нулей в периоде: 100110100010111..., причем порядок их следования однозначно определяется схемным построением генератора.
Спектр ПС-сигнала описывается логарифмической функцией от квадрата параметра 8ш(тсю/юмод)/(тсю/ютк), где ю - текущая частота; ютк - тактовая частота генератора тактовых импульсов, запускающего генератор ПС-сигнала. При большой длине периода спектр ПС-сигнала близок к шумовому, то есть непрерывному.
Таким образом, согласно схеме на рис. 1, наиболее важная физиологически шумовая компонента воздействующего на клетку сигнала - низкочастотная, адекватная биоритмам - «вносится» в виде модулирующего ЭМИ КВЧ ПС-сингала.
Рис. 2. Функциональная схема генератора псевдослучайных сигналов
На рис. 2. приведена практическая схема генератора, реализованная на 9-разрядном последовательном регистре сдвига. Обратная связь образуется подачей выходных сигналов с пятого и девятого элементов регистра на сумматор по модулю «два» и далее на вход регистра. Период полученного на выходе ПС-сигнала со-
держит 511 элементов, что обеспечивает квазишумовой спектр; последний можно еще более приблизить к шумовому, используя 10-разрядный регистр (1023 элемента в период). Частота генератора тактовых импульсов (рис. 1) выбирается в рамках эксперимента по одному из вариантов: а) адекватность биоритмам частот следования импульсов в период ПС-сигнала; б) адекватность биоритмам частот следования пачек (периодов) ПС-сигнала.
Таким образом, эффект СР полагается одним из базовых механизмов активации процессов регуляции превращений свободной энергии на клеточном уровне, что, собственно говоря, и составляет цель облучения организма при КВЧ-терапии с биофизикохимической точки зрения.
Реализация КВЧ-терапии в режиме СР возможна, с точки зрения аппаратурного обеспечения, с использованием ПС-модуляции, что приближает модель процесса к реальным, наблюдаемым в природе, характеристикам воздействий внешнего ЭМП. Тем самым процесс лечения становится имманентным природным процессам.
Литература
1. Электромагнитная терапия в стоматологии: Монография /Ю.А. Луценко, С.И. Соколовский, С. А. Яшин [и др.]; Под ред. Т. И. Субботиной и А. А. Яшина.- Тула: Изд-во Тульск. Гос. Ун-та, 2002.- 228 с.
2. Ситько, С. П. Введение в квантовую медицину / С.П. Ситько, Л.Н. Мкртчян.- Киев: «Паттерн», 1994.- 145 с.
3. Варакин, Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами / Л.Е. Варакин.- М.: Радио и связь, 1985.- 384 с.
