Научная статья на тему 'Механизм информационного воздействия слабых электромагнитных полей на живой организм'

Механизм информационного воздействия слабых электромагнитных полей на живой организм Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
346
83
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Механизм информационного воздействия слабых электромагнитных полей на живой организм»

МИС-2002

Аппаратные и программные средства медицинской диагностики и терапии

эти системы доступными для использования спасательными службами совместно с приборами искусственной вентиляции легких.

УДК 577. 334

МЕХАНИЗМ ИНФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СЛАБЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЖИВОЙ

ОРГАНИЗМ

В.М. Сидоренко, А. В. Кутько

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ) им. В.И. Ульянова (Ленина), 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5; тел./факс (812)234-90-71, е-шаИ:

vmsidorenko@mail. ги

В настоящее время отсутствуют достаточно убедительные объяснения причин влияния слабых электромагнитных полей (ЭМП) с плотностью потока ниже уровня теплового воздействия на живые организмы. В настоящей работе рассмотрен механизм этого влияния в случае высокочастотного ЭМП с использованием теории поляризации диэлектриков. В рамках проведенного рассмотрения проведен учет кооперативного воздействия диполей поляризованной внешним полем среды на отдельные центры восприятия поля, которыми являются биологические молекулы. Указанный эффект приводит к усилению действующего на эти центры электрической компоненты ЭМП. Причем усиление тем больше, чем выше значением диэлектрической проницаемости среды. К

противоположному результату приводит отражение

электромагнитной волны от границ раздела неоднородностей среды и поглощение ЭМП по мере проникновения в ткани организма. Для рассмотрения совокупности этих факторов предложена четырехслойная модель, позволяющая описать прохождение плоской электромагнитной волны через нормально расположенную границу организм-воздух в оптическом приближении. Показано, что заметное усиление электрического поля по отношению к внешнему происходит в роговом слое (первый слой) и в верхних слоях эпидермиса (второй слой). Что касается более глубоких слоев, то затухание электромагнитных волн СВЧ диапазона практически полностью происходит в жировом слое (третий слой), в результате чего ЭМП в мышечном слое (четвертый слой) пренебрежимо мало. Расчеты показали, что наибольшее усиление поля (порядка шести раз) происходит в верхних слоях эпидермиса под роговым слоем, где находятся такие структуры кожи, как рецепторы, свободные нервные окончания, микрокапиллярные сосуды, депо иммуннокомпетентных клеток (Т-лимфоцитов). Следовательно, влияние ЭМП может быть в частности связано с воздействием его электрической компоненты на мембранные потенциалы нервных клеток и мембраны форменных элементов крови. Причем рассмотренный эффект

усиления позволяет объяснить влияние слабых ЭМП СВЧ диапазона на живой организм с плотностью потока более чем на порядок меньшим уровня теплового воздействия. В целом проведенное рассмотрение показывает, что слабые высокочастотные

электромагнитные поля должны оказывать нетепловое воздействие на периферические системы организма, что дает объяснение имеющимся экспериментальным данным. Полученные в работе результаты могут способствовать совершенствованию методов терапевтического использования слабых ЭМП и служить научной базой для установления пороговых уровней их влияния на организм человека.

УДК 621.384

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КОЖЕ

Б.И. Чигирев, Н.Е. Подозеров, А.Н. Орлова

Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет, кафедра биомедицинской электроники, С.-Пб., ул. Проф. Попова 5, тел./факс(812) 234-01-33, nil@pctcrlmk.rii

Неинвазивные фотометрические методы весьма привлекательны для медицинской диагностики. С помощью этих методов производятся оценки оксигенации крови и исследования гемодинамики.

При проектировании конструкции измерительных преобразователей таких систем, необходимо учитывать: а)

неоднородность оптических свойств объекта исследования - кожи и подкожных тканей; б) Неидеальность источника излучения и эффекты, возникающие на границе сред.

Для исследования особенностей взаимодействия оптического излучения с биотканью был разработан стенд. Его основой является видеокамера на ПЗС-матрице, укрепленная в верхней части оптически непрозрачного кожуха. Видеокамера чувствительна к излучению как видимого, так и ближнего ИК диапазонов. В раскрыве кожуха, на пружинящей пластине, расположен сменный источник излучения. Пружинящая пластина обеспечивает фиксированный прижим излучателя к исследуемой поверхности. Прокладка из мягкой пористой резины уменьшает проникновение внешней засветки в исследуемую зону. При необходимости устанавливается ИК-светофильтр. Для исключения влияния АРУ видеокамеры и нормирования сигналов, используется опорный светодиод, направленный непосредственно в объектив видеокамеры. Излучение опорного светодиода стабилизировано.

Размер поля - 40х50 мм. Небольшой угол объектива видеокамеры (20о) обеспечивает малые геометрические искажения на краях экрана. Цифровой блок управления принимает команды

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.