Читайте также: |
|
В. Е. ИЛЛАРИОНОВ
ОСНОВЫ ФИЗИОТЕРАПИИ
Издание второе, дополненное
Москва 2006
УДК 615.83 Б В К 52.5
И 44
Рекомендовано Ученым советом Государственного ип^ппшпп,
усовершенствования врачей Министерства обороны Российски
Федерации «качестве учебного пособия для слушателей цикле
последипломной подготоки врачей
Рецензенты:
доктор медицинских, наук, профессор А.А. МИНЕНКОВ; доктор медицинских наук, профессор А.Т. НЕБОРСКИЙ
Илларионов В.Е.
И 44 Основы физиотерапии: Учебное пособие. - 2-е изд., доп. -М.: РИО ГИУВ МО РФ, 2006. - 140 с:ил.
В пособии с позиции концепций современного естествознания кратко изложены теоретические и практические основы применения в лечебно-профилактических и реабилитационных целях воздействия на организм человека природными (естественными) и преформированными (искусственными) физическими факторами.
Предназначено в качестве учебного пособия для слушателей курсов последипломной подготовки и усовершенствования врачей.
) В.Е. Илларионов, 2003) В.Е. Илларионов, 2006
СОДЕРЖАНИЕ
Введение............................................................................................ 4
1. Термины, понятия и определения, необходимые
в физиотерапевтической практике....................................................... 5
2. Единицы физических величин и их размерности.................................... 24
3. Физико-химические основы взаимодействия внешних
физических факторов организмом человека......................................... 29
4. Концепции общей теории физиотерапии.............................................. 37
5. Классификация лечебных физических факторов
и методов физиотерапии.................................................................. 58
6. Методы современной физиотерапии и особенности
их влияния на состояние организма человека...................................... 61
6.1. Применение постоянного и импульсных
электрических токов................................................................ 62
6.2. Применение переменного электрического тока............................. 69
6.3. Применение электромагнитных полей.......................................... 73
6.4. Применение электромагнитного излучения.................................... 80
6.5. Методы, основанные на использовании
информационного действия физических факторов
на организм человека............................................................... 88
6.6. Применение механических факторов.......................................... 93
6.7. Баротерапия........................................................................... 95
6.8. Применение газов различного парциального давления..................... 96
6.9. Применение искусственно измененной
воздушной среды.................................................................... 99
6.10. Применение термических факторов......................................... 101
6.11. Водолечение........................................................................ 103
6.12. Пелоидотерапия................................................................... 105
7. Значение медицинских информационно-волновых
технологий в объективизации концептуальных основ
общей теории физиотерапии........................................................... 107
8. Особенности выбора физического фактора воздействия
на организм человека в лечебно-профилактических и
реабилитационных целях................................................................ 113
9. Методология физиотерапии............................................................. 121
Заключение.................................................................................... 133
Библиографический список............................................................... 134
икже
методы медицинской и психологической рсаби.нлншш больных и инвалидов осуществляются при помощи воздействия на организм внешних химических и физических факторов.
Изучению механизма взаимодействия со структурами и системами организма человека химических факторов, в частности лекарственных средств, методам и способам их клинического применения в программе первичного обучения, дальнейшей специализации и усовершенствования врачей отводится немало времени в учебном процессе. На этом фоне время, отводимое на изучение методов и способов применения лечебных физических факторов, выглядит весьма скромно. Поэтому многие клиницисты имеют недостаточные представления о больших возможностях использования в лечебно-профилактических и реабилитационных целях воздействия внешних физических факторов.
С 1998 г. предложены новые концепции общей теории физиотерапии, которые объясняют универсальность механизма действия внешних физических факторов в лечебно-профилактических и реабилитационных целях, обосновывают оптимальные параметры и методологию этого воздействия. На новой теоретической базе корректируются прежние методы и способы физиотерапии, изменяются медико-технические требования к физиотерапевтической аппаратуре. Набирает темпы развития такая область медицинской науки и практики как информационная медицина, связанная, в первую очередь, с применением воздействия внешних физических факторов.
Клиницистам любой специальности необходимы знания общей теории физиотерапии и на этой базе сведения о возможностях и особенностях применения воздействия на организм человека внешними физическими факторами в лечебно-профилактических и реабилитационных целях. Именно с этой точки зрения написано данное пособие, которое при изложении теории и методологии физиотерапии имеет определенные отличия от многих учебников, справочников и монографий по указанным проблемам.
1. ТЕРМИНЫ, ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, НЕОБХОДИМЫЕ В ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ
Физиотерапия - это область медицинской науки и практической деятельности, изучающая влияние на организм человека природных (естественных) или искусственно получаемых (префор-мированных) физических факторов и использующая их в целях профилактики и лечения различных заболеваний и патологических состояний, а также в целях медицинской, психологической и профессиональной реабилитации соответствующего контингента людей.
Предмет изучения физиотерапии - внешние физические факторы, используемые для воздействия на организм человека в медицинских целях, а объект изучения - человек, его организм как целостная система.
Наука - это одна из форм общественного сознания; это сфера человеческой деятельности, функция которой состоит в выработке и теоретической систематизации объективных знаний о действительности; это сложная система, состоящая из взаимосвязанных и взаимообусловливающих компонентов - человеческого сознания и целенаправленной практической деятельности людей.
Общая формула науки: знать, чтобы пр<
ть, чтобы действовать со знанием дела.
Нормы научности обусловлены единством стиля мышления, основанного: а) на природной упорядоченности, т.е. на признании существования универсальных, закономерных и доступных разуму причинных связей; б) на формальном доказательстве как главном средстве обоснования знания.
Критериями научности являются: а) универсальность, т.е. исключение любой конкретики - места, времени, субъекта и т.п.; б) согласованность или непротиворечивость, обеспечиваемая дедуктивным способом (от общего к частному) развертывания системы знания; в) простота; хорошей считается та теория, которая объясняет максимально широкий круг явлений, опираясь на минимальное количество научных принципов; г) объяснительный потенциал; д) наличие предсказательной силы.
рия, учение I lo^os - аюко. |юняпк\ мипнч ,„„, vn-iuie о ирук-
методология науки - это учение о мринцшшч m-ei рщмин, формах и способах научного познания.
Метод - это совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения (познания) действительности; это система практических способов осуществления чего-либо; это прием или образ действия для достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи.
Способ - это действие или система действий, применяемых при выполнении какой-нибудь работы, при осуществлении чего-нибудь.
Методика - совокупность приемов практической деятельности.
Современная модель строении научного знания, признаваемая большинством ученых, получила название гшютстико-дедуктивной и построена следующим образом. Познавательный процесс начинается со сбора и накопления эмпирического (опытного) материала. При анализе достаточного для обработки количества фактических данных возможно обнаружение регулярности и повторяемости соответствующих данных, что позволит сформулировать определенный эмпирический закон на основе первичного эмпирического обобщения. Но, как правило, появляются фактические данные, не соответствующие обнаруженной регулярности. Возникает необходимость мысленно перестроить известную реальность, создать некую единую схему в виде теоретической гипотезы, снимающей обнаруженное между фактами противоречие. В данной ситуации приходит на помощь интуиция ученого. А проверка на истинность осуществляется дедуктивным методом. Дедукция (от лат. deductio - выведение) - логическое умозаключение от общего к частному. Подтверждение гипотезы дает право сформулировать теоретический закон (Д.И. Грядовой, 1999).
Основой современной медицинской науки и практики является естествознание. Смысл и содержание естественнонаучной картины мира определяется смыслам и содержанием таких понятий, как материя, движение, пространство, время и взаимодействие.
Материя - объективная реальность, неразрывно связанная с движением, пространством и временем, бесконечная в количественном и качественном отношениях.
Трактовка с позиции философии уровней строения материи - субстанции, субстрата, сущности - является основой иерархии всех структур и систем в природе по вертикали, что в свою очередь определяет границы спонтанных переходов при образовании новых систем в процессе самоорганизации и саморазвития материи.
Субстанция - это вечно существующая бесконечная реальность, которая ни на мгновение не теряет ни одного из своих атрибутов и является незыблемым фундаментом аспекта устойчивости в сфере господства законов диалектики, а также термодинамики, вероятностно-статистических и других закономерностей природы. Латинское слово sub.stant.ia исходно означало: это то, что лежит в основе.
Субстрат (от лат. sub - приставка под- и statum - кладка, слой, постройка, сооружение) - это возникшая из субстанции материальная основа единства, однородности различных природных объектов; это конкретный носитель определенных свойств.
Из субстрата возникает ряд сущностей, которые могут быть только в виде определенных форм, изменяющихся по соответствующим законам. Сущность - совокупность глубинных связей, отношений и внутренних законов, определяющих основные черты и тенденции развития материальной системы.
Под структурой материн понимается ее строение в микромире, существование в виде молекул, атомов, элементарных частиц и т.д. Но понятие структуры материи охватывает еще и различные макроскопические тела, а также все космические системы мегами-ра. Поэтому в науке выделяют три уровня строения материи: макромир, микромир имегамир (Д.И. Грядовой, 1999).
Макромир - это мир объектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: величины пространства выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время - в секундах, минутах, часах и годах.
Микромир - это мир очень малых, непосредственно не наблюдаемых объектов, пространственные величины которых находятся в пределах от 10"s до Ю"16 см, а время их существования - от бесконечности до 10"24 секунд.
Мсгамир - но мир oi ро\ши\ косми'кч.пл шспп.шии и скоростей, в котором раееюяние измеря^им скотными iодами, а время существования космических объектов - миллионами и миллиардами лег.
Эмпирически доступной для наблюдения человеком является та область материального мира, которая простирается от 10~15 см до 102Я см (около 20 млрд. световых лет), а во времени - до 2-Ю10 лет (Д.И. Грядовой, 1999).
В естествознании материальные системы представлены системами неживой и живой природы. Структурные уровни организации материи неживой природы подразделяют на физический вакуум, поля, элементарные частицы, атомы, молекулы, макроскопические тела, планеты и планетные системы, звезды и звездные системы - галактики, систему галактик - метагалактику, В живой природе к структурным уровням организации материи относят системы субклеточного уровня - нуклеиновые кислоты и белки, клетки, многоклеточные организмы, их сообщества и биосферу как всю массу живого вещества.
«Первокирпичиком» вещества принято считать элементарные частицы. Элементы материи более низкого структурного уровня по сравнению с элементарными частицами следует рассматривать как составные части элементарных частиц. Если рождение элементарной частицы из физического вакуума можно отнести к акту усложнения структуры материи, то необходимо сделать вывод о том, что любое вещество1 состоит из элементов физического вакуума (Е.И. Нефедов и соавт., 1995).
Вакуум физический (от лат. vacuum - пустота), в квантовой теории поля - это низшее энергетическое состояние квантовых полей, характеризующееся отсутствием каких-либо реальных частиц; это особое состояние электромагнитного поля при отсутствии возбуждении; это пространство, в котором отсутствуют реальные частицы и выполняется условие минимума плотности энергии в данном объеме; это физическая субстанция, возможно, со многими энергетическими уровнями (Физический энциклопедический словарь, 1995).
Элементарные частицы - в точном значении этого термина - первичные, далее неразложимые частицы, из которых, по предположению, состоит вся материя. В современной физике этот термин обычно употребляется не в своём точном значении, а менее строго - для наименования большой группы мельчайших частиц материи, подчиненных условию, что они не являются атомами или атомными ядрами (исключение составляет протон). К элементарным частицам относятся фотоны и такие группы, как лептоны, ад-роны и резонансы, всего более 350 различных частиц (Физический энциклопедический словарь, 1995).
Элементы уровня физического вакуума, совершая в пространстве гармонические колебания, непрерывно изменяют свою форму от шаровидной до эллипсовидной или сферической. Сфероиды являются анизотропными вакуумными элементами в отличие от шаровидных элементов физического вакуума. Появление электрического поля интерпретируется как процесс поляризации физического вакуума, при котором часть сфероидов занимает отличное от равновесного состояния, преимущественно выраженное пространственное положение (левое или правое). Синхронизация колебательного процесса двух сфероидов ведет к появлению связанного в диполь образования из элементов физического вакуума. Появление магнитного поля интерпретируется как процесс поляризации физического вакуума, при котором часть диполей занимает отличное от равновесного пространственное положение, формируя силовые линии поля (Е.И. Нефедов и соавт., 1995).
В биологических объектах в организации структур и систем, а также в процессах их функционирования ведущую роль играют такие элементарные частицы вещества, как фотон, фонон, электрон, экситон и протон (Физический энциклопедический словарь, 1995).
Фотон - это квант (от лат. quantitus - количество), порция электромагнитного поля или излучения; нейтральная (не имеющая электрического заряда) элементарная частица с нулевой массой.
Фонон - это квант колебаний атомом в кристаллической решетке, отражающий корпускулярный характер структуры упругих волн; нейтральная элементарная квазичастица с нулевой массой.
Электрон - это стабильная элементарная частица с отрицательным элементарным зарядом и соответствующей массой покоя.
Экситон - это связанная электрон но- дырочная пара, образованная при поглощении диэлектриком или полупроводником фотона малой энергетической мощности.
Дырка - это электронная вакансия в кристалле полупроводника; это положительно заряженный носитель тока в полупроводнике.
Экситон электронейтрален и непосредственно в переносе электрического заряда не участвует. Но при столкновении с примесным атомом полупроводника возможна рекомбинация электрона и дырки и освобождение энергии возбуждения. Таким образом, экситоны являются своеобразными «аккумуляторами энергии», способными переносить энергию от одних точек кристалла к другим (в том числе и в жидкокристаллических структурах биологического объекта).
Протон - это ядро атома водорода, лишенное электронной оболочки; это элементарная частица с положительным электрическим зарядом и соответствующей массой.
Проводники электрические - это тела (вещества), обладающие способностью хорошо проводить электрический ток благодаря наличию в них большого числа подвижных заряженных частиц. Проводники делятся на электронные (металлы и полупроводники), ионные (электролиты) и смешанные (напр., плазма).
Полупроводники - это вещества, обладающие электронной проводимостью и по значению электрической проводимости занимающие промежуточное положение между металлами и диэлектриками. Электрические свойства полупроводников очень чувствительны к внешним физическим воздействиям (нагревание, облучение, бомбардировка заряженными частицами, деформация и др.).
Диэлектрики - это вещества, практически не проводящие электрический ток. Они могут быть твердыми, жидкими (жидкокристаллическими) и газообразными. Во внешнем электрическом поле диэлектрики поляризуются, т.е. происходит возникновение дипольного электрического момента у каждого элемента объема диэлектрика. При поляризации диэлектрика возникают некомпенсированные связанные заряды, которые распределяются по поверхности и объему диэлектрика.
Изолятор электрический - это вещество с очень большим удельным электрическим сопротивлением, то же, что диэлектрик.
Электрет - это электронейтральное тело, обладающее объемной электрической поляризацией и обусловленным ею внешним электрическим полем; это вещество, обладающее долговременной неравновесной поляризацией связанных электрических зарядов и обусловленным ею электрическим полем и током смещения.
Жидкий кристалл - это четвертое состояния вещества (I -газ, II - жидкость, III - твердое тело, IV - жидкие кристаллы, V -плазма). Основные свойства жидких кристаллов: а) анизотропия упругости, электропроводимости, магнитной восприимчивости, диэлектрической восприимчивости, оптическая анизотропия; б) сегнетоэлектрические свойства. Жидкие кристаллы сочетают в себе упорядоченность, характерную для твердого тела, и подвижность, являющуюся свойством жидкости. Кроме того, замечательной особенностью этого состояния вещества является способность молекул жидких кристаллов к самоорганизации и высокой чувствительности к внешним воздействиям (Физический энциклопедический словарь, 1995).
Структура материи проявляется в существовании бесконечного многообразия целостных систем, взаимосвязанных между собой. Система - это внутреннее или внешнее упорядоченное множество взаимосвязанных элементов; это определенная целостность, проявляющая себя как нечто единое по отношению к другим объектам или внешним условиям. При этом элементом является минимальный, далее уже неделимый компонент в рамках определенной системы. Таковым элемент является по отношению к данной системе, в других же отношениях он сам может представлять сложную систему.
Свойства системы - не просто сумма свойств ее элементов. Система, образованная из соответствующих составных элементов, приобретает новые интегративные свойства, которые определяются взаимодействием этих элементов, устойчивыми связями между элементами системы по «горизонтали» и по «вертикали». Связи по «горизонтали» осуществляются между однопорядковыми элементами и носят коррелирующий характер, что обусловливает их взаимовлияние и взаимозависимость. Связи по «вертикали» определяют
субординацию, т.е. соподчиненность элементов или группы элементов. По вертикальной структуре идет разграничение уровней организации систем и их иерархия.
Нелинейные системы - это колебательные системы, в которых искажается форма внешнего гармонического воздействия, к которым не применим принцип суперпозиции.
Принцип суперпозиции (принцип наложения) - допущение, согласно которому результирующий эффект сложного процесса взаимодействия представляет собой сумму эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности, при условии, что последние (т.е. воздействия) взаимно не влияют друг на друга.
Диссипативные системы (от лат. dissipatio - рассеяние) -это физические открытые системы, в которых энергия упорядоченного процесса переходит в энергию неупорядоченного процесса, в конечном счете - в энергию теплового (хаотического) движения молекул. Диссипативная система - это открытая система, далекая от равновесия, в которой возникает динамическая упорядоченность, когерентное (согласованное) поведение ансамбля при переходе через значение параметров, характеризующих систему и отвечающих неустойчивостям.
Триггер - это переключательное устройство соответствующей системы, которое сколь угодно долго сохраняет одно из своих состояний устойчивого равновесия и скачкообразно переключается по сигналу извне из одного состояния в другое.
Триггернан система - это система, обладающая двумя или несколькими устойчивыми состояниями, между которыми возможны переходы. Все биологические системы являются триггерными.
Функциональная система организма - это динамическая саморегулирующая организация, все составные элементы которой взаимосодействуют получению для организма приспособительного результата. Системообразующим фактором функциональной системы является её1 результат. Функциональная система включает в себя рефлекс как составную часть. Рефлекс (от лат. reflexus - повернутый назад, отраженный) - процесс возникновения, изменения или прекращения функциональной активности органов, тканей или целостного организма, осуществляемый при участии центральной нервной системы в ответ на раздражение рецепторов организма.
Функциональная система организма - объективная и одновременно субъективная категория современной физиологии (Словарь физиологических терминов, 1987).
Теория относительности и квантовая теория как базис современной физики утверждают, что на уровне микромира масса не имеет отношения ни к какой из субстанций, являясь одной из форм энергии, которая как величина динамическая связана с деятельностью или процессами.
Энергия (от греч. energeia - действие, деятельность) - это общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи; энергия не возникает из ничего и не исчезает, а может только переходить из одной формы в другую.
Энтропия (от греч. entropia - поворот, превращение) - понятие в термодинамике для определения меры необратимого рассеяния (диссипации) энергии. Энтропия - это форма выражения количества связанной энергии, которую имеет вещество; это функция S состояния термодинамической системы, характеризующая направление протекания теплообмена между системой и внешней средой; это мера дезорганизации систем любой природы.
Термодинамика - раздел теоретической физики, в котором изучаются физические свойства макроскопических систем (тел и полей) на основе анализа возможных в этих системах превращений энергии без учета их микроскопического строения.
Термодинамическая система - совокупность тел, которые могут обмениваться между собой и с другими телами (внешней средой) энергией и веществом.
Неотъемлемым атрибутом материи является движение, постоянные изменения её состояния. Обратимся к терминологии, имеющей отношение к движению материи.
Колебания - движение (изменение состояния) вокруг некоторого среднего значения, обладающего повторяемостью. Колебания различной природы подчиняются одинаковым закономерностям. Наиболее распространены механические и электромагнитные колебания.
Осцилляции (от лат. oscillo - качаюсь) - периодически изменяющиеся колебания, совершаемые физической системой.
Флуктуации (от лат. fluctuation - колебания) - случайные отклонения физических величин от их средних значений.
Автоколебания - незатухающие колебания в диссипативной нелинейной системе, поддерживаемые за счет энергии внешнего источника, параметры которых (амплитуда, частота, спектр колебаний) определяются свойствами самой системы и не зависят от конечного изменения начальных условий. Автоколебания отличаются от других колебательных процессов в диссипативных системах тем, что для их поддержания не требуется колебательных воздействий извне.
Частота колебаний — физическая величина v, равная числу полных колебаний, совершаемых за единицу времени [в системе СИ измеряется в герцах (Гц): 1 Гц - частота, при которой за время 1 секунды происходит один цикл периодического процесса].
Цикл (от греч. kyklos - круг) - совокупность явлений, процессов, составляющая кругооборот в течение известного промежутка времени.
Ритм (от греч. rhythmos - равномерное чередование) - чередование каких-либо элементов, происходящее с определенной последовательностью, частотой; скорость протекания, совершения чего-либо.
Период колебаний - наименьший интервал времени (Т), по истечению которого повторяются значения всех физических величин, характеризующих периодический колебательный процесс, T=l/v; в системе СИ измеряется в секундах.
Амплитуда колебаний - наибольшее значение, которое достигает физическая величина, совершающая гармоническое колебание.
Фаза колебаний - физическая величина, определяющая состояние периодического колебательного процесса в каждый момент времени. Выражается в долях периода колебаний.
Волны - изменения состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию. Основным свойством всех волн, независимо от их природы, является перенос энергии без переноса вещества.
Солитон (от лат. solus - один) - уединенная волна; локализованное стационарное или стационарное в среднем возмущение однородной или пространственно-периодической нелинейной среды. Свойства солитона: а) локализован в конечной области;
б) распространяется без деформации, перенося энергию, импульс, момент импульса; в) сохраняет свою структуру при взаимодействии с другими такими же солитонами; г) может образовывать связанные состояния, ансамбли.
Длина волны - характеристика синусоидальной (гармонической) волны, равная расстоянию между двумя ближайшими точками среды, разность фаз которых равна 2п (% -геометрическая константа; величина, равная 3,14).
Модуляция (от лат. modulus - мера, образец; modulatio -мерность, размерность) - изменение по заданному закону во времени величин, характеризующих какой-либо физический (в частности, колебательный) процесс.
Электрический ток - упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц или заряженных макроскопических тел.
Постоянный электрический ток - электрический ток, не изменяющийся с течением времени ни по силе, ни по направлению.
Импульсный электрический ток - электрический ток, генерируемый отдельными порциями {импульсами).
В зависимости от характера нарастания или уменьшения силы тока в импульсе различают следующие формы импульсов (В.Г. Ясногородский, 1987).
Прямоугольными называют импульсы, в которых сила тока от нулевого значения моментально достигает своего максимума (передний фронт), удерживаясь на нём определенное время, а затем также моментально достигает минимума своего значения (задний фронт).
Треугольными называют импульсы, в которых сила тока в течение определенного времени плавно достигает своего максимального значения, а затем в течение такого же или несколько иного времени уменьшается до нулевого значения.
Трапециевидными называют такие импульсы, в которых сила тока увеличивается в течение определенного времени от нулевого значения до своего максимума, удерживается в течение соответствующего времени на этом значении, а затем в течение какого-то времени уменьшается до нулевого значения.
Полусинусоидальными называются импульсы, в которых сила тока нарастает от нулевого до максимального значения, затем уменьшается по синусоиде, т.е. нарастание силы тока сначала осуществляется быстро, по мере приближения к максимуму замедляется, а уменьшение силы тока от максимума до нуля совершается в обратном порядке.
Экспоненциальные импульсы характеризуются нарастанием силы тока до максимального значения по синусоиде, а уменьшение от максимума до нуля - по экспоненте, т.е. сначала быстро, затем с замедлением.
Скважность - это отношение периода повторения импульса к длительности одиночного импульса.
Переменный электрический ток - в широком смысле слова, это электрический ток, изменяющийся во времени, который создается переменным напряжением; в технике обычно под переменным током понимают периодический ток, в котором среднее за период значение силы тока и напряжение равны нулю.
Электрические флуктуации (шумы) - это хаотические изменения потенциалов, токов, зарядов в электрических цепях, обусловленные дискретной природой электричества и тепловым движением носителей электрического заряда, а также случайными изменениями макроскопических параметров элементов цепей. Эти флуктуации подразделяются на так называемые шумы - тепловой, дробовый шумы и фликкер-шум.
Тепловой шум (хаотические тепловые флуктуации, броуновское движение) -электрические флуктуации, обусловленные тепловым движением носителей заряда и имеющие равномерный, высокочастотный спектр колебаний.
Дробовьш шум определяется статическим характером движения носителей зарядов, внешними электрическими полями, взаимодействием носителей друг с другом. Установлено, что дробовый шум связан с «открытием» и «закрытием» ионных каналов биологических мембран.
Фликкер-шум - специфические флуктуации, спектр которых имеет вид 1// (/ - частота флуктуации), а его интенсивность обратно пропорциональна частоте. Частота этих флуктуации - ниже 100 Гц. Главное условие существования фликкер-шума - прохождение постоянного тока через образец. Необходимо отметить, что фликкер-шумы сопровождают многие природные явления и, вероятно, отражают определенную универсальную закономерность колебательных процессов в природе.
Возрастание интенсивности электрических флуктуации происходит в следующей последовательности:
тепловой шум < дробовый шум < фликкер-шум.
Электрическое поле (Е) - частная форма проявления электромагнитного поля, определяющая действие на электрический заряд (со стороны поля) силы, не зависящей от скорости движения заряда.
Магнитное поле (Н) — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом (не зависимо от состояния их движения).
Электромагнитное поле - особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.
Электромагнитные колебания - взаимосвязанные колебания электрического (Е) и магнитного (Н) полей, составляющих единое электромагнитное поле. Электромагнитные волны (электромагнитное излучение) - электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью.
Лазер (сам термин - слово, составленное из начальных букв английской фразы: Light Amplification Stimulated Emission of Radiation, означающей в переводе - усиление света в результате вынужденного излучения) - это техническое устройство, генератор или усилитель лазерного излучения.
Лазерное излучение - это электромагнитное излучение оптического диапазона, обладающее такими свойствами как когерентность, монохроматичность, поляризованность и направленность, что позволяет создать большую концентрацию энергии.
Когерентность - согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов, которое выражается в постоянстве или закономерной связи между фазами, частотами, амплитудами этих волн и их поляризацией.
Монохроматичность - свойство электромагнитного излучения, в котором все составляющие его волны имеют одну и ту же длину (собственную частоту колебательного процесса).
Поляризация - упорядоченность в ориентации векторов напряженности электромагнитного излучения в плоскости, перпендикулярной направлению излучения.
Механические факторы - внешние факторы, действующие на биологический объект за счет механического (атмосферного, водного, парциального, акустического) давления, которое вызывает колебательное смещение частиц среды, напряжение, вибрацию, акустические колебания внутренней среды организма.
Термические факторы - внешние температурные факторы, действующие на биологический объект при помощи нагретых или охлажденных сред, теплоносителей различной химической природы или специальных изделий (криопакеты, криоаппликаторы, гипотермические термопрокладки).
Пироэлектрический эффект - это возникновение кратковременной разности электрических потенциалов в диэлектриках при равномерном их нагревании или охлаждении.
Внутренний фотоэлектрический эффект (фотоэффект) -это возникающие под действием внешнего электромагнитного излучения изменения электропроводимости полупроводника. Это инициирует возникновение разности электрических потенциалов между различными участками облучаемого образца (возникновение фотозлектродвизкущей силы) и изменение диэлектрической проницаемости вещества {фотодиэлектрический эффект).
Прямой пьезоэлектрический эффект - появление электрических зарядов разного знака на противоположных гранях некоторых кристаллов (жидкокристаллических образований) при их деформации.
Обратный пьезоэлектрический эффект - появление у кристаллов (жидкокристаллических образований) под действием внешнего электрического поля деформации структуры, пропорциональной напряженности этого поля.
Эффект Ганна - преобразование полупроводником во всем объеме образца энергии постоянного электрического тока в энергию электромагнитного излучения сверхвысоких частот (109 -1010 Гц). ■
Явление N-образной вольт-амперной характеристики -способность полупроводника к преобразованию энергии постоянного электрического тока в энергию электромагнитного излучения с частотой от 0,5 до 910 Гц в зависимости от силы тока.
Биологическая функция - взаимозависимость элементов в биосистеме, бзаимодействие и субординация части и целого в живом организме*. Все многообразие функций в живых системах подразделяется Hia две группы: 1) пластические (строительные) и 2) регуляторные (на разных уровнях). Функционирование в живом организме - это изменение, действие, направленное на сохранение системы.
Свойства биологических объектов, законы их функционирования определяются пространственным расположение.», геометрическими параметрами этих объектов.
Организация (от позднелат. organizo - сообщаю стройный вид, устраиваю) - совокупность процессов или действий, ведущих к образованию in совершенствованию взаимосвязей между частями целого,, Организация - такое же неотъемлемое свойство материи, как вещество и энергия, пространство и время. Она обуславливает само существование любой материальной системы как целого - ее структуры и функции, ее развитие и согласованное взаимоотношение с окружающей средой.
Живая Природа - многоуровневая иерархическая организация, в которой каждая биосистема целенаправленно функционирует в соответствии ct ее иерархическим рангом и ее информационными связями с системами других рангов иерархии.
Геометрическая структура - это пространственная динамическая конфигурация взаимодействующих элементов, из которых состоит соответствующий объект (биообъект), с самоподобием на различных уровнях геометрических масштабов.
На основе ведущей роли электромагнитного взаимодейст-я элементов любой системы в макромире можно утверждать, что форма и содержание макрообъекта зависит от строго заданного рисунка электромагнитных полей составляющих его элементов, меняющихся во времени по программе, характерной только для данного объекта.
Биологическая структура - морфофизиологи^еское единство, пространственно-временная система, способом > существования которой является функционирование.
Диполь электрический - совокупность двух одинаковых по абсолютному значению и противоположных по знаку электрических зарядов, расстояние между которыми значительно меньше, чем расстояние от центра диполя до рассматриваемых точек его электрического поля. Многие структуры живого организма, начиная с молекул воды, являются электрическими диполями.
Домены - области однородных структур диполей, которые закономерным образом повернуты или сдвинуты относительно друг друга и обладающие самопроизвольной поляризацией при отсутствии внешнего электрического поля. Образование доменов в биологических тканях обусловливает возможность фазовых переходов биосистем из одного функционального состояния в другое. На границе области однородного упорядоченного расположения диполей в доменах образуются полюсы за счет связанных электрических зарядов - поляризация доменов, что является источником возникновения электромагнитного поля.
Кластер - система из большого числа слабб связанных атомов или молекул. Занимает промежуточное положение между ван-дер-ваальсовыми молекулами, содержащими несколько атомов или молекул, и мелкодисперсными частицами (аэрозолями).
Фракталы - множества с крайне нерегулярной разветвлен-ностью или изрезанной структурой. Основной [характеристикой фракталов служит фрактальная размерность. По одному из определений фракталами называются множества, для которых фрактальная размерность строго больше топологический размерности. Фракталы обладают определенными свойствами Масштабной инвариантности - неизменностью величин при различных преобразованиях. Многие сложные структуры биологических объектов являют-
Основной смысл временной организации живого организма состоит в согласованности течения ритмических процессов между его структурами и системами, а также с ритмами соответствующих процессов, происходящих в окружающей среде.
; Биологические ритмы - это циклические, периодически повторяющиеся колебания интенсивности и характера биологических.процессов и явлений.
Хронобиология - наука, объективно исследующая на количественной основе механизмы биологической временной структуры,,1 включая ритмические проявления жизни (Ф.И. Комаров, СИ. Рапопорт, 2000).
Резонанс (от лат. resono - откликаюсь, звучу в ответ) -относительно большой селективный (избирательный) отклик колебательной системы на периодическое воздействие с частотой, близкой к частоте её собственных колебаний.
Синхронизация (от греч. synchronos - одновременный) -резонансное явление в нелинейных саморегулирующихся системах, в которых возникают незатухающие колебания (автоколебания). Внешняя периодическая сила малой амплитуды не может существенно влиять на амплитуду автоколебаний, но может "навязать" генератору этих колебаний свою частоту, если последняя принадлежит узкому интервалу частот, включающему частоту автоколебаний.
Явление синхронизации соответствующих процессов играет важную роль в функционировании структур и систем живого организма. Синхронизация - временной параметр и отражает определенную организацию течения времени в биологических системах. Для синхронизации колебательных процессов отсутствует энергетический порог взаимодействия, связь возникает при минимальных значениях силы взаимодействия (И.И. Блехман, 1981).
В природе, по современным данным, имеется четыре типа фундаментальных взаимодействий между объектами: гравитационное, слабое, сильное и электромагнитное.
Гравитационное взаимодействие имеет универсальный
характер и выступает в виде притяжения. Оно является сам^ш сла
бым из всех остальных взаимодействий. j
Слабое взаимодействие действует только в микромире и
описывает некоторые виды ядерных процессов. i
Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре и определяет ядерные силы.
Электромагнитное взаимодействие имеет универсальный
характер и может выступать в зависимости от знака заряда либо1, как
притяжение, либо как отталкивание, Оно определяет возникнове
ние атомов, молекул и макроскопических тел. \
По мнению большинства ученых для природных систем от атома до живого многоклеточного организма ведушим является электромагнитное взаимодействие. Именно электромагнитное взаимодействие является первоосновой всех процессов структурных и функциональных изменений в организме человека. Интенсивность взаимодействия определяется соответствующей константой связи, которой для электромагнитного взаимодействия является электрический заряд (В.А. Березовский, Н.Н., Коло-тилов, 1990; В.Е. Илларионов, 1992, 1998, 2001, 2004; Е.И. Нефедов и соавт., 1995; А.С. Пресман, 1997).
Для понимания общей связи структурных элементов, различных образований и их взаимодействий составлена сводная таблица (см. табл. 1), позволяющая комплексно оценить вероятностные процессы при взаимодействии внешних и внутренних физических факторов со структурами и системами организма человека (В.Е Илларионов, 2004).
Дата добавления: 2015-10-16; просмотров: 134 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Пятый тур. Субъекты Федерации. | | | Взаимодействия структурныхэлементов и различных образованийв биообъекте |