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

1. Применение постоянного и импульсных электрических токов 62

2. Применение переменного электрического тока 69

3. Применение электромагнитных полей 73

4. Применение электромагнитного излучения 80

5. Методы, основанные на использовании информационного действия физических факторов

на организм человека 88

6. Применение механических факторов 93

7. Баротерапия 95

8. Применение газов различного парциального давления 96

9. Применение искусственно измененной

воздушной среды 99

10. Применение термических факторов 101

11. Водолечение 103

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

3

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 10^2Я 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

10

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.

13

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.

16

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.

19

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-

20

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.

21

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).

Взаимодействия структурных элементов и различных образований в биообъекте

^fB.E. Илларионов, 2004)

Преобладающий | Стр>

Юрадзнани

Таблица 1

2. ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ИХ РАЗМЕРНОСТИ

Единица определенной физической величины представля­ет собой значение данной величины, которое по определению счи­тается равным 1. Размерность физической величины - это выра­жение, отражающее связь величины с основными величинами сис­темы, в которой коэффициент пропорциональности принят равным 1 (Л.А. Сена, 1988).

Основные величины в СИ:

• длина (размерность - L, наименование - метр);

• масса (размерность - М, наименование - килограмм);

• время (размерность - Т, наименование - секунда);

• сила электрического тока (размерность -1, наименование - ампер);

• термодинамическая температура (размерность - ©, наименование - кельвин);

• количество вещества (размерность - N, наименование - моль).

Применительно к физиотерапевтическим факторам в практической работе необходимо знание и понимание следующих единиц физических величин (Физический энциклопедический словарь, 1995).

Ампер (А) - 1) единица силы электрического тока в СИ; 2) единица магнитодвижущей силы и разности магнитных потенциа­лов в СИ. Размерность этой величины -1.

Вольт (В) - единица электрического напряжения, электри­ческого потенциала, разности электрических потенциалов и элек­тродвижущей силы в СИ. 1 В - электрическое напряжение на уча­стке электрической цепи с постоянным током силой 1 А, в котором затрачивается мощность 1 Вт. Размерность этой величины -

l²mtV.

Вольт-ампер (В«А) - единица полной мощности электриче­ской цепи. 1 В*А - полная мощность электрической цепи при дей­ствующих значениях силы тока 1 А и электрического напряжения 1 В (среднее - ватт). Размерность этой величины - L²MT³.

Ватт (Вт) - 1) единица механической мощности в СИ; 1 Вт-мощность, при которой за 1 с совершается работа в 1 Дж; 2) едини­ца полной мощности электрической цепи в СИ - см. выше (Вт=В»А); 3) единица потока излучения (мощности излучения) в СИ; 4) единица потока звуковой энергии (звуковой мощности) в СИ. Размерность этой величины - I/MT"³.

Ампер на метр (А/м) - единица напряженности магнитного поля (Н) в СИ - векторной величины, характеризующей магнитное поле. Размерность этой величины - L"'l.

Ампер на квадратный метр (А/м) - единица плотности электрического тока в СИ - векторной величины, характеризующей скорость и направление упорядоченного движения электрических зарядов. Размерность этой величины - L"²T.

ости электриче­ ризующей сило­ ски заряженные

количества теп-

Вольт на метр (В/м) - единица напряжен ского поля (Е) в СИ - векторной величины, характ вое действие электрического поля на электриче частицы и тела. Размерность этой величины -

Джоуль (Дж) - единица энергии, работ лоты (W) в СИ. 1 Дж - это энергия в 1 ватт, действующая в течение 1 секунды (Дж=Вт«с). Размерность этой величины - Ь^гМТ².

Тесла (Тл) - единица магнитной индукции (В) в СИ - век­торной величины, являющейся силовой характеристикой магнитно­го поля. Размерность этой величины - МТ"²!¹.

Паскаль (Па) - единица давления и механического напря­жения в СИ. 1 Па - давление, вызываемое силой 1 Н, равное распре­деленной по нормальной к ней поверхности площадью 1 м². Раз­мерность этой величины - 1/'МТ~².

Ньютон (Н) - единица силы в СИ. 1Н равен силе, сооб­щающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с² в направлении действия силы. Размерность этой величины - LMT².

Моль - единица количества вещества в СИ; равна количест­ву вещества системы, в которой содержится столько же структур­ных элементов (молекул, атомов, электронов и других частиц), сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода-12. Размер­ность этой величины - N.

Джоуль на моль (Дж/моль) - единица молярной энергии вещества в СИ. Размерность этой величины - l^^¹

Физическая (нормальная) атмосфера (атм) - внесистем­ная единица давления, определяемая как давление воздуха, уравно­вешивающее ртутный столб высотой 76 см при плотности ртути 13,595 г/см³ и нормальном ускорении свободного падения 980,665 см/с². 1 атм = 760 мм рт. ст.=1,01325*10⁵ Па.

Электрон-вольт (эВ) - внесистемная единица энергии эле­ментарных частиц или энергетических уровней в атомах и молеку­лах. 1 эВ равен 1,60219*10"¹⁹ Дж, а применительно к молярной энергии 1эВ равен 96,47 кДж/моль.

В физиотерапевтической практике используются следую­щие производные величины.

Плотность потока мощности (ППМ) физического фактора - величина энергетической мощности фактора, действующая на поверхность объекта площадью (S) в 1 м~ при мощности (Р) физи­ческого фактора в 1 Вт. ППМ = P/S.

Применительно к электромагнитному излучению плот­ность потока мощности соответствует энергетической облучен­ности поверхности объекта (Е).

Энергетическая экспозиция (Н) - суммарная величина энергии соответствующего фактора, действующая на поверхность объекта площадью (S) в 1 м² при энергии (W) физического фактора в 1 Дж. Выражается в Дж/м². Н = W/S или Н = ППМ**., Н = E«t, где t - время воздействия в секундах.

Доза водействия (Д) - суммарная величина энергии соот­ветствующего фактора, действующая на поверхность объекта; идентична энергетической экспозиции.

Связь между энергией, измеряемой в эВ, и длиной волны электромагнитного излучения.

Энергия фотонов электромагнитного излучения соответст­вует длине волны этого излучения и определяется следующим об­разом. Е=Ь*сА, где Е - энергия фотона в эВ, h - постоянная Планка, равная 6,63*10 ³⁴ Дж*с, с - скорость света, равная 3*10⁸ м/с, X - длина волны электромагнитного излучения в м; упрощенные формулы: Е-0,119>10⁹А.(Л.внм); Е=1,24/А.(Х ^{в мкм})'

Глубина проникновения действующего физического фак­тора в определенную среду (ткани биологического объекта) - от­носительная величина, определяемая расстоянием, на котором силовая характеристика физического фактора убывает в 2,7 раза, а его энергетическая характеристика уменьшается примерно в 7,3 раз.

В соответствии с этой относительной величиной (глубиной проникновения в биологический объект) физические факторы воз­действия условно подразделяются следующим образом.

Факторы сквозного действия:

• постоянный ток - метод гальванизации;

• импульсные токи - методы электросна, диадинамотера- пии, транскраниальной электроаналгезии, коротко импульсной электроаналгезии, электростимуляции;

- переменный ток низкого напряжения - методы флук- туоризации, амплипульстерапии, интерференцтерапии;

- электрическое поле - методы фраклинизации и УВЧ- >апии.

Факторы глубокого проникновения:

-ультразвук - некоторые методы УЗ-терапии;

- электромагнитное излучение дециметроволнового и сантиметроволнового диапазона - методы ДМВ- и СМВ-терапии;

- магнитное поле - некоторые методы постоянной, низко­ интенсивной импульсной и переменной низкочастотной магнитоте- эапии, методы высокоинтенсивной импульсной магнитотерапии и

I. индуктотермии;

- низкоэнергетическое лазерное излучение инфракрасной части оптического спектра - некоторые методы лазерной тера­ пии.

Факторы поверхностного действия:

- переменный ток высокого напряжения - методы

f дарсонвализации и ультратонотерапия;

- электромагнитное излучение миллиметроволнового диапазона - методы КВЧ-терапии;

• электромагнитное излучение оптического спектра - методы светолечения и некоторые методы лазерной терапии;

• внешние термические факторы - парафино- и озокери- тотерапия, криотерапия;

• локальные виды гидротерапии - обливание, обтирание, влажное укутывание, души;

• локальные виды пелоидотерапии.

3. Физико-химические основы взаимодействия

ВНЕШНИХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

С ОРГАНИЗМОМ ЧЕЛОВЕКА

По существующим представлениям воздействие внешних физических факторов предопределяет следующие сдвиги и эффек­ты в организме (А.Н. Обросов, B.C. Улащик, 1985; B.C. Улащик, 1994).

1. Возникновение температурного эффекта (теплообразование в тканях и органах).

2. Появление ионных сдвигов в различных средах организма.

3. Образование свободных форм биологически активных веществ.

4. Возникновение электрической поляризации структур.

5. Возникновение биоэлектретного эффекта в соответствующих структурах.

6. Инициация свободно радикальных процессов (образование свободных радикалов различных химических веществ) в структурах и средах организма.

6. Конформацйонные изменения биологических субстратов.

6. Изменение состояния свободной и связанной воды в организме.

Температурный эффект - это повышение собственной |температуры биологических структур и их образований (тканей и | органов) при воздействии на них внешнего физического фактора за г возможности перехода любых видов энергии в теплоту. Целе­сообразность этого эффекта при физиотерапии обосновывается тем, о тепло активно влияет на различные процессы в биологических гемах, а это открывает путь к преобразованию энергии физиче-о фактора в биологическую реакцию.

Ионные сдвиги в соответствующих средах организма воз-

(никают при действии многих физических факторов и инициируют определенные физико-химические реакции, что способствует акти­визации процессов метаболизма в тканях и органах.

Образование свободных форм веществ в организме свя­зано с переводом биологически активных субстратов за счет дейст­вия внешнего физического фактора из связанной (трудно обмени­ваемой) формы в свободную (легко обмениваемую) форму, которая может участвовать в биохимических реакциях и в физиологических процессах..

Электрическая поляризация - это возникновение в био­логических субстратах смещения электронов в атомах, перемеще­ния ионов, поворота дипольных молекул под действием внешнего электрического поля, С этим явлением некоторые ученые связыва­ют специфику действия на организм человека различных физиче­ских факторов.

Биоэлектретный эффект обусловлен естественной нерав­новесностью поляризации связанных зарядов в биологических суб­стратах, которая является структурной основой биоэлектретного состояния тканей и органов. Именно неравновесная поляризация связанных зарядов определенных биологических структур обеспе­чивает высокую чувствительность организма к действию внешних физических факторов.

Образование свободных радикалов (молекул или их час­тей, имеющих один или несколько не спаренных электронов на внешней атомной или молекулярной орбите) различных химиче­ских веществ в биологических структурах и средах живого орга­низма - явление, возникающее при действии внешних физических факторов. Данный процесс играет важную роль в жизнедеятельно­сти целостного организма. Это явление обосновывается некоторы­ми авторами в качестве первичного механизма действия некоторых физиотерапевтических факторов.

Конформационные изменения (ультраструктурные преоб­разования) биологических субстратов под действием физических факторов представляют собой рекомбинационные преобразования структур, в первую очередь, биологических макромолекул и моле­кул воды, при неизмененной их количественной характеристике. Этим изменениям отводится важная роль в механизме первичной реакции организма на воздействие.

Изменение состояния свободной и связанной воды в организме сопровождает воздействие любым внешним физическим

30

фактором. Определено, что вода играет центральную роль в меха­низмах поглощения энергии физического фактора и в биологиче­ских эффектах, в частности от воздействия электрических и маг­нитных полей, а также электромагнитного излучения.

Многие из перечисленных выше проявлений выдвигались в качестве первичного механизма действия внешних физических факторов на живой организм. Однако, строго соблюдая физико-химические основы при рассмотрении всех происходящих в биоло­гическом объекте изменений от воздействия внешнего физического фактора, вышеперечисленные сдвиги и эффекты необходимо объе­динить в электродинамические изменения, конформационные преобразования и теплообразование в структурах и средах орга­низма по следующим объективным причинам (В.Е. Илларионов, 1998).

Во-первых, ионные сдвиги, электрическая поляризация, биоэлектретный эффект, образование свободных радикалов явля­ются по своей сути стадиями одного процесса и составляют ком­плекс электродинамических изменений структур и систем орга­низма. При этом нереально выделить каждое из этих явлений, оп­ределить их первоочередность и последовательность, поскольку все стадии процесса электродинамических изменений взаимосвязаны и взаимообусловлены на основе электромагнитного взаимодействия.

Во-вторых, конформационные преобразования различных структур и сред автоматически включают в себя изменение состоя­ния содержащейся в них свободной и связанной воды, а также об­разование свободных форм вещества. Расчленение и изолированное рассмотрение различных рекомбинационных изменений тех или иных биологических субстратов при воздействии внешних физиче-. ских факторов ничего не дает для практических нужд.

В третьих, температурный эффект при воздействии на организм внешних тепло- или хладоносителей обусловлен измене­нием температуры окружающих тканей и раздражением терморе­цепторов. Это способствует соответствующим изменениям скоро­сти химических реакций, лимфо- и кровообращения и некоторых других процессов.

31

ским фактором

₅

химических соединений и 6ишо_г леник,, запретна, грань («a^ внутренней среды организма от _„„с_я у „ае методами ««л

фактора^ Га^Г необходимо но_М„„ть о возможне

^{ш на} °Р™изм

"^М"^{ера7урь|}

Г

В соответствии с фундаментальными законами физики ми­нимальный уровень взаимодействия физических факторов с ма­терией - это элементы физического вакуума, обладающие опреде­ленным уровнем энергии, достаточным для возможного превраще­ния этих элементов в составные части элементарных частиц (Физи­ческий энциклопедический словарь, 1985).

При взаимодействии с материальным субстратом химиче­ских факторов минимальным уровнем взаимодействия является элементарная молекула - наименьшая структурная единица хи­мического соединения, обладающая его главными химическими свойствами. Взаимодействие атомов, приводящее к образованию молекул простых и сложных веществ, а также к образованию кри­сталлов (в том числе жидкокристаллических структур биообъекта), называют химической связью. Современная теория химической связи базируется на квантовой механике и должна учитывать кор­пус кулярно-вол новой дуализм микрочастиц. Из этого следует, что природа химической связи электрическая, никаких особых сил химического взаимодействия кроме электрических не существует. Действующие в молекуле между ядрами атомов и электронами гра­витационные и магнитные силы пренебрежительно малы по срав­нению с электрическими (Н.Л. Глинка, 1988).

Основными элементарными частицами, ответственными за взаимодействия на атомно-молекупярном уровне строения мате­рии (уровень атомов и элементарных молекул), являются фотон и электрон. Преобладающий тип взаимодействия этих элементов -электромагнитное взаимодействие. Атомы способны создавать структурные образования в виде молекул, а взаимосвязь структур­ных элементов этих образований осуществляется посредством электромагнитных полей и химических связей. В элементарных молекулах частицами взаимодействия также являются фотоны и электроны. Элементарные молекулы способны образовывать слож­ные молекулы и молекулярные кластеры при помощи электромаг­нитных полей на основе химических (сильных) связей и межмоле­кулярных (слабых) взаимодействий (ионные, ион-дипольные, ори-ентационные, индукционные и дисперсионные связи - силы Ван-дер-Ваальса, а также водородные связи и гидрофобные взаимодей­ствия).

33

На уровне макромолекул целостного живого организма (ДНК, РНК, белок) элементарными частицами являются фотон, фоном, электрон и экститон. Макромолекулы способны образо­вывать молекулярные кластеры и молекулярные фракталы с при­сущими им свойствами. Структурные элементы макромолекул свя­заны посредством полевых, химических и межмолекулярных сил на основе электромагнитного взаимодействия.

У такого сложного структурного образования как плётка элементарными частицами взаимодействия его составных частей являются фотон, фонон, электрон, экситон и протон (ион водо­рода) при ведущей роли электромагнитного взаимодействия. В

целостном организме клетки способны образовывать клеточные кластеры и фракталы, соответствующие ткани и органы, а также сложные функциональные системы за счет полевых, химических, межмолекуляриых и системообразующих связей структурных эле­ментов. Клетка является первичной функциональной системой жи­вого организма.

В функциональных системах целостного организма, эле­менты которых материально монолитны, основными элемен­тарными частицами взаимодействия являются фотон, фонон, электрон, экститон и протон. Их структурные элементы связаны посредством полевых (электромагнитных и акустических полей), химических и межмолекулярых сил на основе электромагнитного взаимодействия.

В материально разобщенных функциональных системах из элементарных частиц играет роль в основном лишь фотон как квант электромагнитного поля с соответствующим взаимодействи­ем Более проблемат

р оля с соответствующим

осредством аку-

стических полей.

ем. Более проблематична связь в этих системах п ч й

На основе первичных взаимодействии на всех структурных уровнях о/сивого многоклеточного организма можно утверждать, что воздействие внешнего физического фактора инициирует, в первую очередь, изменения электромагнитного взаимодействия

его различных структур и систем.

В этом заключается суть универсальности и единообразия механизма действия различных внешних физических факторов на живой организм. Именно указанные изменения являются перво­причиной последующего каскада физико-химических процессов, биологических реакций и клинических эффектов. Это обосновыва­ется тем, что целостная биологическая система, особенно такая, как человеческий организм, является диссипативной, триггерной, саморегулирующейся, самовоспроизводящейся системой.

Необходимо хорошо осознавать и всегда помнить, что кли­нические исследования дают ответ на вопрос «какова интеграль­ная реакция организма на воздействие внешнего физического фактора?», а ответ на вопрос «какой ценой это произошло?» остается за пределами возможностей этих исследований.

Клинические исследования механизма действия на орга­низм человека внешних физических факторов не позволяют одно­значно трактовать полученные результаты по следующим причи­нам.

Первая причина заключается в разнице законов существо­вания и функционирования макромира и микромира. К макромиру, в частности к организму человека, применимы законы классиче­ской механики, электромагнетизма, биологии и физиологии. Мак­ромир подчиняется законам и положениям квантовой физики и теории относительности. В то же время начало всех изменений в живом организме от воздействия внешних физических факторов происходит на уровне микромира, а это не способны фиксировать существующие методы клинических исследований.

Вторая причина - опять-таки отсутствие возможности с помощью методов клинических исследований определять сам факт наличия и направленность конформационных изменений ультра-стуктур в результате действия внешнего физического фактора. Но комплексный ответ организма является непосредственным и отда­ленным следствием, в первую очередь, определенных ультраструк­турных преобразований в организме от воздействия этим фактором. Таким образом, практически все первичные физико-химические процессы, происходящие в организме при физиотерапии, и их на­правленность остаются вне поля зрения исследователя.

35

На этом основании при физиотерапии важно учитывать следующие доказанные факты.

Различные вариации клинических результатов от воздей­ствия внешнего физического фактора находятся в прямой зависи­мости от:

-от энергетических параметров этого фактора,

• от участка воздействия на теле пациента - локализации воздействия,

• от времени и периодичности действия фактора на ор­ ганизм.

Именно от плотности потока мощности {интенсивности, энергетической облученности) действующего физического факто­ра, от локализации, от времени воздействия на одно поле или от длительности однократной процедуры при нескольких полях воз­действия {доза воздействия), от периодичности процедур и дли­тельности курса физиотерапии {с чем связан кумулятивный эффект курсового воздействия) зависит конечный клинический эффект.