Возможных механизмов биомагнитных эффектов

Физические базы использования

Магнитного поля в биологии и медицине.

Исследование аппаратов для низкочастотной

магнитотерапии “Полюс – 1” и “Магнитер”

Цель: 1. Познакомиться с физическими основами воздействия на био объекты неизменного и низкочастотного магнитного поля.

Познакомиться с предназначением и изучить устройство аппаратов для низкочастотной магнитотерапии “Полюс–1” и ”Магнитер”.

3. Изучить рассредотачивание в пространстве магнитного поля индукторов при работе аппаратов Возможных механизмов биомагнитных эффектов.

Литература

1. [1], §§ 16.1, 16.3, 17.1.

2. [2], §§ 40, 42.

3. Физический энциклопедический словарь. М., “Русская энциклопедия”, 1984.

4. Medizinische Physik (Physik fur Mediziner, Pharmazeuten und Biologen). Springer – Verlag Wien New York 1992.

Вопросы входного контроля

1.Определение магнитного поля.

2.Условие появления магнитного поля и его главные свойства (перечислить).

3.Напряженность магнитного поля, единицы её измерения. Закон Био–Савара–Лапласа.

4.Магнитная индукция как силовая Возможных механизмов биомагнитных эффектов черта магнитного поля, единицы измерения.

5.Связь меж индукцией и напряженностью магнитного поля. Магнитная проницаемость.

6.Графическое изображение магнитных полей. Магнитный поток, его связь с вектором индукции магнитного поля.

7.Контур с током как “пробное тело“ при исследовании магнитного поля. Момент силы, действующей на контур с током в магнитном поле.

8.Магнитный момент Возможных механизмов биомагнитных эффектов контура с током, его направление и единицы измерения. Связь индукции магнитного поля с магнитным моментом контура с током.

9.Магнитные моменты простых частиц. Атомный и ядерный магнетон Бора.

10.Сила Ампера, определение направления её деяния.

11.Сила Лоренца, определение направления её деяния. Траектория перемещения заряженной частички в однородном магнитном поле.

12.Чем обоснованы Возможных механизмов биомагнитных эффектов магнитные характеристики тел? Магнитные моменты атомов и молекул как геометрическая сумма магнитных моментов электронов (орбитальных и спиновых).

13.Намагниченность вещества.

14.Определение магнетиков. Короткая черта параметров парамагнетиков, диамагнетиков и ферромагнетиков.

15.Закон электрической индукции.

Введение

Внедрение магнитов в целительных целях насчитывает многолетнюю историю. Из глубочайшей древности известны пробы использования медиками магнитов, потому что магниту причисляли Возможных механизмов биомагнитных эффектов чудодейственное воздействие на здоровье человека. В дошедших до нас документах средних веков описываются случаи остановки кровотечений, удаления ядовитых веществ из организма, исцеления нервных болезней при помощи магнитов. Посреди XIX века, с возникновением сильных электромагнитов, энтузиазм к магнитотерапии возобновился на отменно новеньком уровне. С того времени проделано неограниченное количество Возможных механизмов биомагнитных эффектов опытов по исследованию воздействия магнитного поля на отдельные органы, ткани и на живы организмы в целом. Тут большой энтузиазм у биологов вызывает исследование воздействия слабенького магнитного поля на поведение животных и растений. Было найдено, что в помещениях, экранированных от геомагнитного поля (ГМП) (обычно употребляются стальные клеточки) меняется скорость Возможных механизмов биомагнитных эффектов роста неких растений и прорастания семян, образуются новые формы микробов, нарушается пространственная ориентация насекомых. Отсутствие ГМП вызывает необратимые конфигурации в организме высших животных.

Исследования последних десятилетий подтвердили перспективность внедрения магнитного поля в терапии. С этой целью мед индустрия для исцеления неизменным либо низкочастотным магнитным полем, выпускает аппараты «Полюс Возможных механизмов биомагнитных эффектов – 1», «Магнитер» и некие другие. Налажен промышленный выпуск особых неизменных магнитов и магнитофорных аппликаторов, сделанных из консистенции полимерных веществ (каучук, смолы) и намагниченных пылеобразных ферромагнитных носителей. Индукция магнитного поля таких устройств составляет порядка 15 40мТл что существенно выше индукции магнитного поля Земли 0.07мТл. Исследования проявили, что они владеют обезболивающим и антивосполительным действием Возможных механизмов биомагнитных эффектов, содействуют улучшению местного кровообращения.

Магнитотерапия – целебный способ, заключающийся в воздействии на живую биологическую ткань, орган либо организм в целом неизменным либо низкочастотным магнитным полем, средняя величина индукции которого существенно превосходит величину индукции магнитного поля Земли.

Наблюдаемый завышенный энтузиазм к исследованию устройств воздействия магнитного поля на био объекты связан в Возможных механизмов биомагнитных эффектов главном с тем, что:

- во-1-х, нужно подвести научную базу под в большей степени эмпирические терапевтические способы, получившие распространение в поликлинике;

- во-2-х, много заморочек появляется в связи с развитием новейшей науки – галлактической биологии, так как долгие полеты в космосе связаны с отрывом человека от ГМП;

- в-3-х, есть проекты антирадиационной Возможных механизмов биомагнитных эффектов магнитной защиты экипажей галлактических кораблей, в итоге чего люди в кабине корабля долгое время будут находиться под действием сильного магнитного поля.

Короткая теория

вероятных устройств биомагнитных эффектов

Что касается механизма первичного деяния магнитного поля на био объекты, то его, на сегодня, невзирая на определенные успехи, нельзя считать совсем выясненным. В данном пособии Возможных механизмов биомагнитных эффектов пойдет речь как о фактах отлично изученных, так и о неких догадках, находящихся в стадии научного исследования и позволяющих значительно продвинуть исследования в этой сложной области познания.

Проводимые лабораторные исследования с животными и клинические наблюдения над людьми проявили, что при воздействии неизменного магнитного поля (ПМП) магнитобиологические эффекты в Возможных механизмов биомагнитных эффектов главном сводятся к последующему:

- расширение сосудов (в особенности это выражено в легких, печени и селезенке);

- повышение числа лейкоцитов и увеличение резистентности эритроцитов;

- изменение электронной активности мозга;

- изменение ориентационной возможности в пространстве и двигательной активности у животных (у рыб при индукции 15мТл, а у птиц уже при 1мТл Возможных механизмов биомагнитных эффектов). При индукции в 400мТл мыши впадают в оцепенение.

Разъяснения таких реакций живых организмов дали ученые, изучавшие биомагнитные явления: Я. И. Дорфман и А. С. Пресман. По их воззрению, при действии магнитного поля на живы организмы могут происходить в главном последующие физические и физико-химические процессы:

1. Изменение протекания биохимических реакций при парамагнитном и Возможных механизмов биомагнитных эффектов диамагнитном намагничивании вследствие деяния наружного магнитного поля на на биологическом уровне активные молекулы и воду.

2. Магнитогидродинамические торможения циркуляции био жидкостей.

3. Деформация нервных волокон и нарушение проводимости нервных импульсов (биотоков) в сильном ПМП.

Разглядим эти механизмы подробнее.

1. На основании теоретических представлений мы знаем, что магнитные характеристики всех тел Возможных механизмов биомагнитных эффектов обоснованы состоянием электрических оболочек атомов и молекул (орбитальный и спиновый магнитные моменты электронов), магнитным моментом обладает и ядро атома. Потому нет в природе веществ, состояние которых не изменялось бы при помещении их в магнитное поле. Находясь в магнитном поле, они в той либо другой степени, в согласовании с Возможных механизмов биомагнитных эффектов их микроскопичными качествами, сами становятся источниками магнитного поля – намагничиваются. В этом смысле все вещества принято именовать магнетиками. Магнетики разделяются на парамагнетики, диамагнетики и ферромагнетики (жива био ткань ферромагнитными качествами не обладает). Возникновение намагниченности, не считая ориентирующего деяния на атом либо молекулу, способно привести к изменению энергетического состояния валентных электронов и, как Возможных механизмов биомагнитных эффектов следует, сказаться на способности протекания неких хим реакций. Но, как демонстрируют расчёты, по сопоставлению с термическим движением, энергия магнитного поля, даже очень сильного, мала и не может значительно поменять возможный барьер, который приходится преодолевать реагентам в процессе хим реакции.

[Км1] [Км2] Воздействие магнитного поля напряженностью (8*105А/м Возможных механизмов биомагнитных эффектов) на атомы с нескомпенсированным магнитным моментом (диамагнетики, парамагнетики) оценивается как отношение магнитной энергии к термический - т.е. энергия термического движения приблизительно в 100 раз больше, чем магнитного поля.

Потому воздействие магнитного поля может быть приметным (магнетохимический эффект), если в реакции участвуют вещества с ненулевыми магнитными моментами – атомные группы, владеющие неспаренными спинами ( , и др Возможных механизмов биомагнитных эффектов.). При всем этом на валентные электроны магнитных реагентов может оказывать влияние не только лишь наружное, да и сверхтонкое магнитное поле ядер атомов.

По воззрению академика С. В. Вонсовского, магнитное поле в этом случае, играет роль “курка”, включающего определенные биохимические механизмы (может поменяться структура жидкокристаллических субстратов, к которым относятся и Возможных механизмов биомагнитных эффектов био мембраны, что тянет за собой изменение их проницаемости и соответственно обменных процессов). В этой связи необходимо подчеркнуть также, что в человеческом организме и животных имеется существенное количество железа (у взрослого человека до 4-5 г.), которое находится в организме в виде сложных органических соединений. И только малозначительная часть Возможных механизмов биомагнитных эффектов его находится в виде солей. Оно заходит в состав мышечного белка (миоглобина), содержится в гемоглобине, в дыхательных ферментах. Его недочет негативно сказывается на общем самочувствии человека. Железосодержащие соединения можно подразделить на две главные группы:

· соединения содержащие гем (железопорфирин);

· соединения, не содержащие его.

Главным гемсодержащим белком является гемоглобин. Этот железосодержащий белок, в Возможных механизмов биомагнитных эффектов который заходит до 75% полного количества железа в организме, находится в эритроцитах. Исследования демонстрируют, что зависимо от физико-химического состояния эритроцита он может находиться в диамагнитном либо парамагнитном (если эритроцит необратимо присоединяет к для себя кислород) состояниях . Ввиду малости размеров магнитный момент эритроцитов мал и составляет . Потому на Возможных механизмов биомагнитных эффектов эритроциты может повлиять только довольно сильное магнитное поле, более (~105 А/м).

Для сопоставления – наилучшие магнетометры способны ощутить поле ( ).

Магнитные браслеты дают поле порядка (104÷105А/м).

К группе железосодержащих соединений, не имеющих гема, относится ферритин – белок, составляющий около 15% полного количества белка в организме.

Не обошли своим вниманием исследователи и воду, которая Возможных механизмов биомагнитных эффектов является главным веществом организма. Существует много попыток разъяснения деяния на неё магнитного поля.

Ещё в 30-х годах найдено, что при воздействии на воду магнитного поля с индукцией более меняются её некие физико-химические характеристики (поверхностное натяжение, диэлектрическая проницаемость, кислотность). Это связывают не только лишь с действием магнитного поля на Возможных механизмов биомагнитных эффектов молекулу воды, да и с тем, что вода даже, дистилированная, не считая может содержать примеси. Сама по для себя молекула воды обладает слабенькими магнитными качествами – диамагнитна. К слабомагнитным примесям также относятся ионы ( и др.) и соли ( ). Примесями с сильными магнитными качествами являются некие радикалы и присутствующие в виде Возможных механизмов биомагнитных эффектов коллоидных частиц окислы железа ( ).

Действие магнитного поля в данном случае, может быть объяснено термодинамической неравновесностью воды, так как из пересыщенного раствора может выпадать в осадок лишнее количество растворенных в ней солей.

2. Магнитогидродинамические торможения циркуляции био жидкостей (в главном это можно отнести к крови) состоят в том, что эти воды Возможных механизмов биомагнитных эффектов представляют собой смеси электролитов. Движение заряженных частиц в ПМП подобно движению проводника и, потому, сопровождается появлением индукционных токов, которые согласно закона Ленца тормозят его движение (потока частиц). Расчеты демонстрируют, чтоб уменьшить скорость кровотока у человека на 0,1% необходимо иметь поле более 0,2Тл, что еще больше, чем дают японские магнитные браслеты Возможных механизмов биомагнитных эффектов. Если неизменное МП оказывает силовое действие лишь на передвигающиеся заряженные частички, то низкочастотное переменное МП может вызвать оборотный эффект: в покоящемся растворе электролита - привести к появлению перемещения заряженных частиц, к примеру, во внутриклеточной среде. Эти явления могут сопровождаться конфигурацией скорости биохимических процессов и, как следует, проницаемости био мембран.

3. При прохождении электронных Возможных механизмов биомагнитных эффектов импульсов (импульсов возбуждения) по нервным волокнам, находящихся в сильном магнитном поле, на их действует сила Ампера, под воздействием которой проводник (волокно) сдвигается и изгибается (механическое воздействие). Смещение проводника в магнитном поле сопровождается возникновением в нём, согласно закона Ленца ЭДС индукции. А потому что она имеет встречное направление, то Возможных механизмов биомагнитных эффектов тормозит распространение импульса возбуждения и искажает его форму. Этим эффектом можно разъяснить, как изменение двигательной активности неких млекопитающих в сильном магнитном поле, так и способность ориентироваться в пространстве животных и насекомых с помощью магнитного поля земли (механическое воздействие очень если угол меж направлением тока и линиями магнитной Возможных механизмов биомагнитных эффектов индукции составляет ).


vozmozhnie-puti-integracii-obrazovatelnoj-oblasti-socializaciya-s-drugimi-obrazovatelnimi-oblastyami.html
vozmozhnie-riski-i-lovushki.html
vozmozhnie-sluchai-otravleniya-gribami-i-pervaya-pomosh-postradavshemu.html