Познакомиться с научными и практическими наработками по изучению физических полей человека.

проанализировать теоретические подходы к проблеме изучить практические наработки по данной проблеме рассмотреть возможности практического применения знаний о физических полях человека

Вокруг любого тела существуют различные физические поля, определяемые процессами, происходящими внутри его. Не составляет в этом смысле исключения и человек. Физические поля, которые генерирует организм в процессе функционирования, называют собственными физическими полями организма человека.

Вокруг человека существуют электромагнитные и акустические поля. Можно выделить основные 4 диапазона электромагнитного излучения и 3 диапазона акустического излучения, в которых ныне ведутся исследования.

В порядке возрастания частоты четыре диапазона электромагнитного поля включают в себя: 1) низкочастотное электрическое (Е) и магнитное (В) поле (частоты ниже 10 3 Гц) 2) радиоволны сверхвысоких частот (СВЧ) (частоты 10 9 – Гц и длина волны вне тела 3-60 см) 3) инфракрасное (ИК) излучение (частота Гц, длина вол­ны 3-10 мкм) 4) оптическое излучение (частота Гц, длина волны по­рядка 0,5 мкм)

Источники электромагнитных полей разные в различных диапазонах частот. Низкочастотные поля создаются главным образом при протекании физиологических процессов, сопровождающихся электрической активностью органов: кишечником, сердцем, мозгом, нервными волокнами. В СВЧ и ИК-диапазонах источником физических полей является тепловое электромагнитное излучение.

Диапазон собственного акустического излучения ограничен со стороны длинных волн механическими колебаниями поверхности тела человека, со стороны коротких волн ультразвуковым излучением В порядке возрастания частоты три диапазона акустического поля включают в себя: 1. низкочастотные колебания (частоты ниже 10 3 Гц) 2. кохлеарную акустическую эмиссию (КАЭ) – излучение из уха человека (v ~10 3 Гц) 3. ультразвуковое излучение (v ~ 1-10 МГц)

Источники акустических полей в различных диапазонах частот имеют разную природу. Низкочастотное излучение создается физиологическими процессами: дыхательными движениями, биением сердца, током крови в кровеносных сосудах и некоторыми другими процессами, сопровождающимися колебаниями поверхности человеческого тела в диапазоне приблизительно 0,01 – 10 3 Гц.

Электрическое поле человека существует на поверхности тела и снаружи, вне его. В медицине бесконтактный метод измерения электрических полей, связанных с телом человека, нашел свое применение для измерения низкочастотных движений грудной клетки. Контактные измерения электрического поля в настоящее время находят наибольшее применение в медицине: в кардиографии и электроэнцефалографии.

Магнитное поле тела человека создается токами, генерируемыми клетками сердца и коры. Магнитное поле, создаваемое организмом человека, на много порядков меньше, чем магнитном поле Земли, его флуктуации (геомагнитный шум) или поля технических устройств.

При работе мозга, основы которой пока еще во многом загадочны, возникают как электрические, так и магнитные поля. Наиболее сильные сигналы порождаются спонтанной ритмической активностью мозга. С помощью электроэнцефалографии проведена классификация этих ритмов и установлено соответствие между ними и функциональным состоянием мозга (бодрствованием, разными фазами сна) или патологическими проявлениями (например, эпилептическим припадком). Магнитография позволяет исследовать процессы не только в коре больших полушарий, но и в глубоких структурах мозга и не только отклики на возбуждение органов чувств, но и более сложные процессы.

Эти волны в теле человека затухают слабее, чем инфракрасное излучение. Поэтому с помощью приборов для измерения слабых электромагнитных полей этого диапазона частот, так называемых СВЧ-радиометров, можно измерить температуру в глубине тела человека. Хотя метод СВЧ-радиометрии измеряет среднюю по глубине температуру в теле человека, сейчас известно, какие органы могут менять температуру, и поэтому можно однозначно связать изменения температуры с этими органами.

Тепловой баланс каждого участка тела поддерживается за счет трех факторов: 1) генерации тепла вследствие метаболизма 2) обмена теплом с соседними участками тела из-за термодиффузии 3) конвективного теплообмена посредством кровотока, то есть за счет притока и оттока тепла с кровью За счет конвективного теплообмена одни ткани могут нагреваться, а другие охлаждаться. Температура крови, притекающей по артериям в различные органы, определяется температурой «теплового ядра» тела (фактически грудной клетки) и составляет около 37 °С.

Наиболее яркую информацию о распределении температур и поверхности тела человека и ее изменениях во времени дает метод динамического инфракрасного тепловидения. В техническом отношении это полный аналог телевидения, только датчик измеряет не оптическое излучение, отраженное от объекта, которое видит человеческий глаз, как в телевидении, а его собственное, не видимое глазом, инфракрасное излучение.

Оптическое излучение тела человека надежно регистрируется с помощью современной техники счета фотонов. В этих устройствах используют высокочувствительные фотоэлектронные умножители (ФЭУ), способные регистрировать одиночные кванты света и выдавать на выходе кратковременные импульсы тока, которые затем считаются с помощью специальных электронных счетчиков.

Физические поля человека в настоящее время один из разделов медицинской и биологической физики. Наиболее важное его приложение - это исследование состояния различных органов человека с помощью пассивной регистрации электромагнитного или акустического излучения непосредственно этого органа либо каких-либо других участков тела, связанных с исследуемым органом нервными или гуморальными связями.