CC BY
28
9. Webster J.G. Medical instrumentation. Application and design. John Wiley & Sons,
inc. NY, 1998, 692 p.
10. Гусев В.Г., Мирин Н.В. Новые подходы к получению измерительной информации о состоянии биологических тканей // Вестник новых медицинских технологий. - 1997. - Т. IV. - № 4. С. 107-112.
11. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики, том I. - К.: Дншро. - 1994. - 349 с.
12. Гайдышев И. Анализ и обработка данных: специальный справочник - СПб: Питер, 2001. - 752 с.
13. Association for the Advancement of Medical Instrumentation: American national Standard for Electronic or Automated Sphygmomanometers. Virginia: Association for the Advancement of Medical Instrumentation, 1987, 46 p.
14. O'Brien E., Petrie J., Littler W. et al. The British Hypertension Society Protocol for the evaluation of automated and semi-automated blood pressure measuring devices with special reference to ambulatory systems. J Hypertens 1990; 8: 607-19.
15. Каро К., Педли Т., Шротер Р., Сид У. Механика кровообращения. - М.: Мир, 1981. - 624 с.
16. Филатова О.В., Требухов А.В., Киселев В.Д. Взаимодействие давления и потока в регуляции диаметра крупных артериальных сосудов.. - Барнаул: Изд-во Алтайского Ун-та, 2003. - 137 с._
Шарпан ОБ., Митров А.П. Анализ характера зависимости между пульсовым давлением в артерии и амплитудой неинва-зивно зарегистрированного пульсового сигнала. Проведен анализ зависимости амплитуды пульсового сигнала, редис-трируемого неинвазивно, от пульсового давления в артерии. Показано, что для диапазонов давлений, характерных для человека, эту зависимость с достаточной точностью можно считать линейной.
Sharpan O.B., Mitrov A. P. Analysis of character of depen-dence between pulse pressure in an artery and amplitude of a pulse signal non invasive registered
Dependences of amplitude of a pulse signal registered by a non-invasive method from pulse pressure in an artery are studied. It is shown, that for ranges of the pressures concerning to people, with an adequate accuracy it is possible to consider this dependence the linear.
Надтшла до редакци 20 травня 2006року
УДК 621.317.7.089
РАД1ОМЕТРИЧН1 ВИМ1РЮВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГН1ТНИХ ПОЛ1В СЛАБКО КОНЦЕНТРОВАНИХ РОЗЧИН1В СОЛ1 I ЦУКРУ
Яненко О.П., Кирпич Ю.А., Перегудов С.М.
В cmammi наведет результати досл1дження надзвичайно слабких випромтювань слабо концентрованих розчитв солi i цукру, а також тших фiзичних i бiологiчних об 'eктiв в мм^апазош хвиль.
Вступ. Постановка задачь
Ф1зичш та бюлопчш тша та об'екти, що мають температурш град1ен-ти по вщношенню до навколишнього середовища, вщповщно до закошв
термодинам1ки випромшюють у це середовище широкий спектр електромагштних коливань. В повнш м1р1 це положення термодинамжи можна ви-користовувати по вщношенню до рщин та р1зних розчишв. 1нтенсившсть випромшювання визначаеться формулою Релея-Джинса:
4= вкТ, (1)
де X - довжина хвилц в - коефщент випромшювально! здатност (Ырост1) об'екта; к - стала Больцмана; Т- температура об'екта.
Коефщент випромшювально! здатност в залежить вщ ф1зичних та х1м1чних властивостей речовини або рщини, а також вщ стану поверхш твердих тш. Об'екти при в=1 називаються абсолютно чорним тшом (АЧТ).
Сигнал, що формуеться в результат! теплових флуктуацш елементар-них частинок (осцилятор1в) ф1зичного чи бюлопчного об'екта мае шумо-вий характер, 1 вим1рюеться приладом з кшцевою смугою пропускання [1]
ис (г) = и(г)з1п[о0г+((г)], (2)
де и(г) - амплгтуда обвщно! сигналу; ^ 0 - центральна колова частота сму-
ги спостереження А^ ; (р(1) - фаза сигналу.
Електромагштне поле, що створюеться ф1зичними об'ектами, взаемо-д1е з предметами навколишнього середовища, у тому числ1 1 з бю-об'ектами. Вим1рювання електромагштних випромшювань, як е надзви-чайно слабкими (10-14...10-15) Вт за температури навколишнього середовища та бюоб'ект1в в межах (0...50)0С, проводиться високочутливими радю-метричними системами (РС) з чутливютю на р1вш (10-14...10-15) Вт [1,2].
Нами проводилось експериментальне дослщження випромшювально! здатност деяких ф1зичних тш, а також взаемоди зовшшшх електромагштних пол1в 1 випромшювань з власними полями бюоб'ект1в 1 особливо лю-дини за допомогою розроблено! РС мм-д1апазону хвиль (37-53 ГГц) [2, 3]. При цьому велика увага придшялась також вивченню електромагштних властивостей води { розчишв, оскшьки вода е найбшьш вагомою компонентою вЫх живих ютот (об'ем вщ 30 до 80%) [4,5].
Перспективним представляеться проведення дослщжень розчишв ма-лих концентрацш сол1 { цукру, як можуть бути присутш у ф1зичних рщи-нах (наприклад, морськш вод1) { бюлопчних об'ектах, результати яких наведет нижче.
Експериментальна частина: Дослщження електромагштного випромшювання слабких розчишв сол1 та цукру проводилось з використанням високочутливо! РС на частой 52 ГГц. РС атестована за допомогою генератора еталонного шуму [6]. 1нтегральна чутливють радюметрично! системи
складае 10-14 Вт. Структурна схема вимiрювання електромагштних випро-мiнювань (ЕМВ) розчинiв та шших об'ектiв наведена на рис. 1.
Рис.1. Схема вимiрювальноl установки для дослщження випромiнювання об'ектiв
Результати експериментальних дослiджень показанi на рис. 2, 3.
Рис. 2. Залежшсть потужност випромiнювання вiд концентраци солi
- 13
Рв*10 , Вт
3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
Рис. 3. Залежшсть потужност випромшювання вщ концентраци цукру
Дослщження проводилися на розчинах солi i цукру рiзноl концентра-ци (на рис. 2, та 3: 1 - концентращя 0,1%; 2 - 0,2%; 3 - 0,3%; 4 - 0,4%; 5 -0,5%; 6 - 1%; 7 - 5%; 8 - 10%). Розчини на^валися у термостат до темпе-ратури 370С, яка вщповщае верхнш межi нормально! температури людини. Вимiрювання випромшювально! здатностi проводилась РС через прийма-льну антену (Х1). Видно, що випромiнювання розчинiв значно вiдрiзняеть-ся вщ випромiнювання !х складових (чистих сол^ цукру та води), а змша концентраци призводить до появи екстремумiв. На рис. 2 рют концентраци вiд 0,1% до 0,3% призводить до появи мшмального екстремуму. За конце-
13
нтраци 0,2% випромшювальна здатнiсть розчину складае 2,3 • 10 Вт; подальше збiльшення концентраци солi в розчиш змiнюе випромiнювальну здатнiсть розчину, наближаючи И до рiвня випромiнювання дистильовано!
13
води - максимальний екстремум 3,2 • 10 Вт (концентращя 1%). Далi спо-стерiгаеться спад рiвня випромшювання з ростом концентраци солi до 10% у розчиш.
На рис. 3 наведена залежшсть потужност випромшювання вщ концентраци цукру. З ростом концентраци цукру в розчиш випромшювальна здатшсть зростае, вона приблизно досягае рiвня випромiнювання дисти-льовано! води. На концентраци 0,3% цукру в розчиш спостершаеться поява
13
мшшального екстремуму - 2,4 • 10 Вт.
5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
Рис. 4. Залежшсть потужност випромшювання вщ рiзних об'егав (1 - юстка; 2 - дерево; 3 - сшь; 4 - долоня людини; 5 - розчин перекису водню 3%; 6 - дистильована вода; 7 - водопровщна вода; 8 - цукор)
На рис. 4 наведена порiвняльна залежшсть потужност випромшю-
П*1(Г, Вт
1 2 3 4 5 6 7 8
вання вщ рiзних об'екпв (1 - юстка; 2 - дерево; 3 - сшь; 4 - долоня люди-ни; 5 - розчин перекису водню 3%; 6 - дистильована вода; 7 - вода з крану; 8 - цукор). Наведений перелш об'екпв можна подшити на двi групи. Об'екти, що мають при температурi людського оргашзму (36 - 370С) При на^ванш цих об'ектiв до температури тша людини !х рiвень випромшю-вання бшьший, нiж власне випромiнювання людини, а також об'екти з меншим рiвнем випромiнювання.
До об'ектiв з бшьшим випромiнюванням слiд вiднести юстку, дерево, сiль. Вiдмiченi матерiали за температури тша людини генерують мжро-хвильовий сигнал, який е надлишковим для шкiри людини i повшстю по-глинаеться нею за !х теплового контакту. Друга група об'екпв включае в себе розчин перекису водню 3%, дистильовану воду, водопровщна вода,
вень випромшювання нижче власного випромшювання людини i вони забезпечують поглинання мжрохвильово! енерги в тепловому контакт з людським органiзмом.
Слщ вiдмiтити, що електромагнiтна активнiсть юстки, та штенсив-нiсть 11 випромшювання за температури 36-370С вища шж шкiри людини. Пояснення цього знаходяться в тому, що коефщент шроси кiстки (в) зна-чно бшьший, шж м'яких тканин тiла людини.
Таке сшввщношення дозволяе розглядати юстки живих ютот також як своерщш генератори НВЧ-дiапазону, що формують шумовi сигнали над-звичайно низько! штенсивносп, впливаючи на оточуючi !х кштини м'яких тканин тiла людини.
Висока чутливють клiтин тiла людини до зовшшшх низькоштенсив-них сигналiв [7] використовуеться для лжування в технолопях квантово! медицини [8]. Очевидно i внутрiшнi електромагнiтнi поля та випромшювання людини також вщграють особливу роль в органiзмi людини, тд-тримуючи його життездатнiсть на необхщному рiвнi.
Висновки
Слабко концентрованi розчини солi та цукру мають рiзну випромшю-вальну здатнiсть, яка визначаеться вщсотком розчинено! у водi речовини. Наявшсть екстремумiв пiдтверджуе нелiнiйну залежшсть ЕМВ вiд концентраций що, можливо, обумовлюе нелiнiйнi властивостi бюлопчних об'ектiв. Окрiм того, проведенi дослщження за допомогою високочутливо! РС вщ-кривають можливiсть для тонкого аналiзу взаемоди фiзичних та бюлопч-них об'екпв на рiвнi надзвичайно слабких електромагштних полiв i ви-промшювань, в НВЧ-дiапазонi.
Л1тература
1. Скрипник Ю.О., Манойлов В.П., Яненко О.П. Модуляцшш радюметричш при-стро! та системи НВЧ-д1апазону: Навчальний поабник. - Житомир: Ж1Т1, 2001. - 374 с.
2. Скрипник Ю.О. и др. Микроволновая радиометрия физических и биологичес-
ких объектов / Под общ. ред. проф. Ю.А. Скрипника. - Житомир: изд-во «Волынь», 2003. - 408 с.
3. Скрипник Ю.А., Яненко А.Ф. Развитие представлений об излучающей и погло-
щающей способности биообъектов в диапазоне сверхвысоких частот // Вимь рювальна та обчислювальна техшка в технолопчних процесах №2, 1999.- с. 135 - 138
4. Петросян В.Н., Житнева Э.А., Гуляев Ю.В. и др. Физика взаимодействия мм-
волн с объектами различной природы. // Радиотехника №9, 1996. -с. 20 - 31
5. Петросян В.Н., Дубовицький С.А., Властин С.В. и др. Биохимические механиз-
мы взаимодействия транс-резонансных радиоволн с водными и биологическими средами//Миллиметровые волны в биологии и медицине №1 (37), 2005. -с.7-17
6. Головко Д.Б., Скрипник Ю.О., Яненко О.П. Надвисокочастотш методи та засо-
би вим1рювання ф1зичних величин: Навч.пос1бник.-К.:Либщь, 2003. - 328 с.
7. Ситько С.П., Скрипник Ю.А., Яненко А.Ф. Реакция организма человека на све-
рхнизкие дозы мм-излучения // Тезисы докладов IV меж. крымской конф. "Космос и биосфера", 2005. - с. 13.
8. Ситько С.П., Мкртчян Л.Н. Введение в квантовую медицину // К.: "Паттерн".
1994. - 146 с.
Яненко А.П., Кирпич Ю. А.,Перегудов С.Н. Радиометрические измерения электромагнитных полей слабоконцентрированных растворов соли и сахара
В статье приведены результаты исследования чрезвычайно слабых излучений слабо концентрированных растворов соли и сахара, а также других физических и биологических объектов в мм-диапазоне волн.
Janenko A.P., Kirpich J.A., Peregudov S.N. Radiometers measurements electromagnetic fields of the poorly concentrated so lutions of salt, sugar. In the article results of research extraordinarily of low power radiations of the poorly concentrated solutions of salt, sugar, and also other physical and biological objectives at mm-range of wavelength.
Надтшла до редакци 20 травня 2006року
