ИНТЕНСИФИКАЦИЯ УВЧ-ТЕРАПИИ ПОСТОЯННЫМ

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ УВЧ-ТЕРАПИИ
ПОСТОЯННЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
Захаров М. Ю., Захаров Ю.Б. (e-mail: [email protected]),
Иванов В.Н., Овсепян А.В., Пыхалова Н. Е.
Кубанский государственный медицинский университет
При стандартном применении УВЧ-терапии, ионы цитоплазмы клетки движутся возвратнопоступательно вдоль силовых линий переменного электрического поля. При наложении
перпендикулярного постоянного магнитного поля возникает сила Лоренца перпендикулярная
линиям напряженности электрического поля. Это приводит к движению ионов по эллиптическим
орбитам, что интенсифицирует процесс УВЧ-терапии и дает ощутимый лечебный эффект.
На тканях, находящихся в переменном электрическом поле (ПеЭП) возникают
токи смещения и токи проводимости. Обычно для этой цели используют
электрические
поля
ультравысокой
частоты
(40,58
МГц),
поэтому
соответствующий физиотерапевтический метод получил название УВЧ-терапии.
Под воздействием ПеЭП ионы хорошо проводящих биологических тканей
приходят в возвратно-поступательное движение вдоль силовой линии поля с
довольно малой амплитудой.
В плохо проводящих тканях организма небольшой ток проводимости и
периодическое изменение поляризации (по направлению) вызывает поглощение
подводимой электрической энергии, что приводит к разогреву диэлектрика –
выделяется Джоулево тепло.
Как для хорошо проводящих, так и для плохо проводящих тканей организма,
выделяемое количество теплоты пропорционально квадрату эффективной
напряженности электрического поля; и зависит от характеристик среды (удельной
электропроводности и относительной диэлектрической проницаемости).
Наложение на переменное электрическое поле перпендикулярного к нему
магнитного поля приводит к появлению сил Лоренца, которые приводят к замене
возвратно-поступательного движения ионов на движение, по форме орбиты
близкое к эллипсу, что должно интенсифицировать биохимические процессы,
увеличить перемешивание ионов, их диссоциацию, теплоотдачу УВЧ-терапии.
При открытых переломах конечностей применяют различные приемы
медицинской помощи. Одним из них является воздействие переменным
электрическим полем.
При обычном УВЧ воздействии попеременно увеличиваются и уменьшаются
концентрации ионов, в направлении силовых линий ПеЭП (т.е. вдоль граней ab и cd
модели /Рис. 1/ электролитической ячейки цитоплазмы клетки), что приводит ко
многим биохимическим, биофизическим процессам, в том числе к изменению
мембранного потенциала [1,2]. Наложение же постоянного магнитного поля (ПМП)
приводит, кроме вышеназванных изменений концентрации ионов вдоль силовых
линий ПеЭП, к резкому увеличению и уменьшению концентрации ионов (сразу
обоих знаков) в направлениях, перпендикулярных направлению силовых линий
ПеЭП УВЧ воздействия (т.е. вдоль граней ad и bc модели /Рис. 1, Рис. 2/), что, по
нашему мнению, должно интенсифицировать процесс УВЧ-терапии.
186
На рисунках 1,2,3 изображена модель электролитической ячейки цитоплазмы
клетки. Линии ПеЭП направлены в плоскости рисунков параллельно граням ad и
bc. ПМП с индукцией B направлено к нам, перпендикулярно плоскости рисунков и
изображено в виде двух точек, следов линий индукции магнитного поля.
Fk = qE
Fл = qUB
→
→
⋅B
→
⋅B
b
c
→
→
→
⋅B
⋅B
c
b
⋅B
b
c
→
U+
U−
+
+
→
→
→
F
→
F+
F
-
F+
→
→
U−
a
→
⋅B
→
E
a
d
+
U+
d
d
a
→
E
Рис.1
Движение ионов,
когда ПеЭП
направлено вправо
Рис.2
Движение ионов,
когда ПеЭП
направлено влево
Рис.3
Движение ионов
за один цикл УВЧ
На рисунке 1 видно, что когда электрическое поле УВЧ направлено вправо, то
на положительный ион начинает действовать сила Кулона, которая приводит к
→
возникновению скорости U , направленной вправо. На положительный заряд,
движущийся вправо, в ПМП будет действовать сила Лоренца F /на Рис.1
направлена вниз/, направление которой определяется по мнемоническому правилу
→
левой руки (четыре пальца левой руки направить вдоль скорости движения иона U ,
ладонь расположить таким образом, чтобы силовые линии индукции ПМП входили
в нее, тогда отогнутый на 90° большой палец левой руки покажет направление силы
Лоренца). Под действием двух сил (Кулона и Лоренца) ион будет двигаться по
криволинейной траектории /на Рис.1 – сплошная линия, идущая от положительного
иона сверху, вправо-вниз/.
Аналогично строится прерывистая линия для движения отрицательного иона
/Рис.1/ – сверху, вниз-влево.
На Рис.2 рассматривается такая же картина, но когда электрическое поле УВЧ
направлено влево. Как и для Рис.1 ионы движутся по криволинейным траекториям.
Таким образом, градиенты концентрации положительных ионов направлены
влево к линии ab (Рис.2) и вверх к линии bc. Для отрицательных ионов градиенты
концентрации будут направлены вправо и вверх соответственно.
На Рис.3 дана суммарная (по Рис.1 и Рис.2) картина движения ионов
цитоплазмы за один цикл УВЧ воздействия при наложении ПМП.
Предлагаемый способ сочетания УВЧ-терапии с ПМП приводит к
существенным Сокращениям сроков отечности мягких тканей в области операции
на 40-50 %, а болевого синдрома на 41-50 %.
187
Таблица
Сравнительная оценка эффективности лечения хирургических больных
с использованием предлагаемого и стандартного способов
Клинические проявления
1. Отечность мягких тканей в
области операции
2. Болевой синдром
Время уменьшения (исчезновения) клинических проявлений
после начала лечения (в сутках)
Предлагаемый способ
2-3
Стандартный способ
4-5
3-4
6-7
Физическая сущность предлагаемых способов лечения в течение трех лет
излагается в курсе лекций по медицинской и биологической физике студентам
КГМУ.
1. Слесарев В.И. Химия: основы химии живого. – СПб.: Химиздат, 2000. – 768 с.
2. Захаров Ю.Б., Панченко Э.А., Смерткина Н.Б. Особенности поведения
полярных биочастиц, движущихся в магнитном поле. // Материалы XIV
международной конференции и дискуссионного научного клуба «Новые
информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии». –
Ялта-Гурзуф, 2006, с. 66-68.
INTENSIFICATION OF UHF-THERAPY BY A CONSTANT MAGNETIC FIELD
Zaharov M.J., Zaharov J.B. (e-mail: [email protected]), Ivanov V.N., Ovsepjan A.V., Pyhalova N.E.
The Kuban state medical university
At standard application of UHF-therapy the ions of cell cytoplasm move reciprocal along force lines of a
variable electric field. At imposing a perpendicular constant magnetic field there is Lorentz's force,
perpendicular to the strength lines of the electric field. As results the ions move on the elliptic orbits, this
effect intensifies the process of UHF-therapy and gives appreciable medical effect.
188