Итные поля это особое состояние материи, производимое динамическими и статическими электрическими зарядами и являющееся суммой электрических и магнитных полей

  1   2   3   4

Повторяющееся импульсы называют импульсным током. Он характеризуется периодом повторения импульсов Т и частотой

I

F= -----

T


и магнитных полей приводит к по­нятию электромагнитной волны. Волновое уравнение в закон­ченном виде

x

Е = Е₀ соs w (t - –- )

v

для напряженности магнитного поля

x

Н = Н₀ cos w (t - –- )

v


Распространение электромагнитного поля в пространстве имеет волновой характер.

Скорость распространения электромагнитных волн равна скорости света.

Это послужило основанием для создания Дж. Максвеллом в 1865г. электромагнитной теории света. Основной характери­стикой световых волн является частота колебаний - час­тота колебаний векторов напряженности Е и Н электромагнит­ного поля.

В волновой теории чаще используется связанная с ней длина волны в вакууме

С

Λ= ----, где

Н

С - скорость света в вакууме 3 . 10⁸ м/сек


в соответствии с условиями возбуждения и свойствами из­лучения электромагнитные волны делятся по частоте (или дли­не волны) на несколько диапазонов, составляющих шкалу электро­магнитных волн.


спектр световых излучений рентгеновское

Радиоволны ИК ВС УФ излучение



электролечение светолечение γ-излучение







10⁶ 10⁴ 10² 1м 10^-2 10^-4 10^-6 10^-8 10^-10 10^-12 λм



СВЧ

Дарсонвализация УВЧ


400 мкм 760 нм 400 нм 230 нм 180 нм




инфракрасное видимое длинноволновое коротковолновое

излучение




ультрафиолетовое


Радиоволны обусловлены переменными токами в проводниках и электронными потоками (макроизлучатели). Инфракрасное, види­мое и уф излучение исходят из атомов, молекул и быстрых за­ряженных частиц (микроизлучатели). Рентгеновское излучение возникает при внутриатомных процессах, γ - излучение имеет (лазерное) ядерное происхождение.

Некоторые диапазоны перекрываются, так как волны одной и той же длины могут образоваться в разных процессах. Так наи­более коротковолновое излучение перекрывается длинноволновым рентгеновским.

Электромагнитные колебания условно делятся на частотные диапазоны.

низкие НЧ до 20 Гц,

звуковые ЗЧ 20Гц - 30кГц,

ультразвуковые или надтональные до 20 кГц - 200кГц,

высокие ВЧ 200 кГц - 30 МГц,

ультравысокие УВЧ 30 МГц-300 МГц

сверхвысокие СВЧ > 300 МГц

В физиотерапии низкочастотные колебания находят приме­нение в следующих методах лечения.

Электросон - метод электротерапии при котором используются импульсные токи низкой частоты 1-150 Гц дли­тельностью 0,4-2 мг и амплитудой 4-8 мА для непосредствен­ного воздействия на ЦНС, что вызывает её разлитое торможе­ние.

Диадинамотерапия - метод электротерапии с использованием постоянных импульсных токов полусинусои­дальной формы 50-100 Гц и их комбинация.

Амплипульстерапия - воздействие на ор­ганизм синусоидальным модулированным током, т.е. 5000Гц модулированным током низкой частоты 10-150 Гц вследствие чего образуются серии импульсов низшей частоты, следующие с частотой 10-50 Гц.

Флюктуоризация - метод электролечения с применением импульсного тока синусоидальной формы частотой в диапазоне 20-2000 Гц, амплитуда и частота которого бес­порядочно изменяются.

Электростимуляция - метод электролече­ния с использованием различных импульсных токов для изме­нения в лечебных целях функционального состояния мышц и нервов, применяются прямоугольные импульсные токи, зкспоненциальной и полу- синусоидальной формы, а также переменные синусоидальные токи частотой 2000-5000Гц модулированные низкими частотами в диапазоне 10-150 Гц.

Важную роль в электролечении занимают методы в которых используются высокочастотные электромагнитные колебания. Частота колебании находится в диапазоне радиоволн 20 кГц-30 000 МГц. К этим методам относятся:

1. воздействие переменными токами высокой частоты -
ВЧ-терапия, включающее дарсонвализацию, ультратонотерапию,
индуктотермию;

2. воздействие электрическими полями УВЧ;
   
3. воздействие электромагнитными полями СВЧ, включающее дециметровую и сантиметре волновую терапию.
   

В физиотерапевтических аппаратах высокочастотные элект­ромагнитные колебания создаются ВЧ генераторами, основной частью которых является колебательный контур, индуктивно связанный с терапевтическим контуром.

Известно, что при прохождении постоянного электрического тока в тканях с хорошей электропроводностью ионы, т.е. час­тицы несущие электрический заряд перемешаются соответствен­но своим зарядом. При прохождении переменного тока, направ­ление которого меняется, происходит такое же изменение дви­жения ионов. При высокой частоте переменного тока ионы не перемешаются, а колеблются. Под воздействием высокочастотного электромагнитного поля в тканях организма происходят анало­гичные процессы - маятникообразные колебательные движения ионов.

Механическая энергия этого движения переходит в тепловую, что приводит к эндогенному выделению тепла в тканях. В этом заключается неспецифическое биологическое действие высоко­частотных электромагнитных колебаний. Специфический или осцилляторный эффект заключается в том, что в переменном электромагнитном поле происходит пространственная переорие­нтация (поляризация) диполей (молекул тканей-диэлектриков) в соответствии с частотой изменения напряженности поля.

Воздействие поля вызывает кругообразное движение диполей диэлектриков, что приводит к расшатыванию боковых цепей мо­лекул и к изменению их физико-химических свойств.

Рентгеновское излучение - электромагнитные колебания с длиной волны от 80 нм до 0,0001 нм. Со стороны длинных волн оно граничит с УФ излучением, со стороны коротких волн оно в значительной степени перекрывается ядерным излучени­ем. Имеет все свойства общие для электромагнитных волн. В медицине используется рентгеновское излучение с длиной волны от 10 до 0,005 нм. Рентгеновское излучение невидимо для глаза, поэтому все наблюдения с ним производятся с по­мощью флюоресцирующих экранов или фотопленок. Большинство тел, непроницаемых для оптического излучения, в значительной мере, прозрачно для рентгеновского. Тело человека состоит из тканей и органов, имеющих различную поглощающую способ­ность, поэтому при просвечивании его рентгеновскими лучами получается неоднородное теневое изображение, которое дает картину формы и расположения тканей и внутренних органов.

Таким образом, можно судить об их нормальном или патоло­гическом состоянии. Распознавание заболеваний при помощи просвечивания тела рентгеновскими лучами - рентгенодиагно­стика .

Гамма-излучение представляет собой поток фотонов с высокой энергией и малой длиной волны 0,1 нм и меньше. γ-фотоны отличаются высокой проникающей способностью. При попадании γ-излучения в вещество наряду с про­цессами, характерными для рентгеновского излучения возни­кают процессы образования пары электрон-позитрон и фотоя­дерные реакции. Под действием излучения образуются заря­женные частицы, т.е. γ-излучения является ионизирующим. Ионизирующее излучение используется в медицине для диагно­стики - распределение радионуклидов в разных органах тела и их активность. Применение γ-излучения высокой энергии позволяет разрушать глубоко расположенные опухоли, органы и ткани расположенные поверхностно подвергаются меньшему губительному действию.


Сводные данные по классификации электромагнитных излучений представлены в таблице «Классификация электромагнитных излучений»:


Таблица


Классификация электромагнитных излучений (ЭМИ)

Обозначение частот	Наименование	Диапазон волн	Частота колебаний, Гц	Длина волны
Космические ЭМИ	Гамма-лучи рентгеновское ЭМИ ультрафиолетовое ЭМИ ЭМИ видимого спектра инфракрасное ЭМИ	Ионизирующие ионизирующие ионизирующие неионизирующие не ионизирующие	1020-1 023 10 l8-10 19 1015-1017 1014-1015 I012 -1014	< 2 х 108см 2х10-5 6х10-12 см 4x10-5 4х10-7 см 7,4х10-5 см- 4х10-5 см 5x10-2 -7,4x10-5 см
Радиоволны	Гипервысокие частоты (ГВЧ №12*)	Децим иллиметровые (гиперзвук)	300-3000 ГГц	10-3- 10-4 м
Радиоволны	Крайне высокие частоты (КВЧ №11)	Миллиметровые МКВ (гиперзвук)	30 — 300 ГГц	10-2-10-3 м
Радиоволны	Сверхвысокие частоты (СВЧ №10)	Сантиметровые Микроволны	3 —30 ГГц	10-1- 10-2 м
Ультразвук	Ультравысокие частоты (УВЧ №9)	Дециметровые Микроволны	0.3 —3 ГГц	1,0-10-1 м
Ультразвук	Очень высокие частоты (ОВЧ №8)	Метровые УКВ ультракороткие	30 — 300 МГц	10 м — 1 м
Ультразвук	Высокие частоты (ВЧ №7)	Декаметровые короткие, KB	3 — 30 МГц	102 - 10 м
Ультразвук	Средние частоты (СЧ№6)	Гектометровые средние. СВ	0.3 — 3 МГц	103 — 102 м
Низкие частоты	Низкие частоты (НЧ №5)	Километровые длинные, ДВ	30 — 300 кГц	104 — 103 м
Низкие частоты	Очень низкие частоты (ОНЧ №4)	Мириаметровые	3 — 30 кГц	105 — 104 м
Слышимый звук	Инфранизкие частоты (ИНЧ №3)	Гектокилометровые	0,3 — 3 кГц	106 — 105 м
Слышимый звук	Сверхнизкие частоты (СНЧ №2)	Мегаметровые	30 — 300 Гц	107 — 106м
Инфразвук	Крайне низкие частоты (КНЧ №1)	Декамегаметровые	3 — 30 Гц	108 — 107 м