196

Лабораторная работа №18

Физические основы использования

магнитного поля в биологии и медицине.

Изучение аппаратов для низкочастотной

магнитотерапии “Полюс – 1” и “Магнитер”

Цель: 1. Познакомиться с физическими основами воздействия на биологические объекты постоянного и низкочастотного магнитного поля.

2. Познакомиться с назначением и изучить устройство аппаратов для низкочастотной магнитотерапии “Полюс–1” и ”Магнитер”.

3. Исследовать распределение в пространстве магнитного поля индукторов при работе аппаратов.

Литература

1. [1], §§ 16.1, 16.3, 17.1.

2. [2], §§ 40, 42.

3. Физический энциклопедический словарь. М., “Советская энциклопедия”, 1984.

4. Medizinische Physik (Physik fur Mediziner, Pharmazeuten und Biologen). Springer – Verlag Wien New York 1992.

Вопросы входного контроля

1.Определение магнитного поля.

2.Условие возникновения магнитного поля и его основные характеристики (перечислить).

3.Напряженность магнитного поля, единицы её измерения. Закон Био–Савара–Лапласа.

4.Магнитная индукция как силовая характеристика магнитного поля, единицы измерения.

5.Связь между индукцией и напряженностью магнитного поля. Магнитная проницаемость.

6.Графическое изображение магнитных полей. Магнитный поток, его связь с вектором индукции магнитного поля.

7.Контур с током как “пробное тело“ при исследовании магнитного поля. Момент силы, действующей на контур с током в магнитном поле.

8.Магнитный момент контура с током, его направление и единицы измерения. Связь индукции магнитного поля с магнитным моментом контура с током.

9.Магнитные моменты элементарных частиц. Атомный и ядерный магнетон Бора.

10.Сила Ампера, определение направления её действия.

11.Сила Лоренца, определение направления её действия. Траектория движения заряженной частицы в однородном магнитном поле.

12.Чем обусловлены магнитные свойства тел? Магнитные моменты атомов и молекул как геометрическая сумма магнитных моментов электронов (орбитальных и спиновых).

13.Намагниченность вещества.

14.Определение магнетиков. Краткая характеристика свойств парамагнетиков, диамагнетиков и ферромагнетиков.

15.Закон электромагнитной индукции.

1. Введение

Использование магнитов в лечебных целях насчитывает многовековую историю. Из глубокой древности известны попытки использования врачами магнитов, так как магниту приписывали чудодейственное влияние на здоровье человека. В дошедших до нас документах средних веков описываются случаи остановки кровотечений, удаления ядов из организма, лечения нервных заболеваний с помощью магнитов. В середине XIX века, с появлением сильных электромагнитов, интерес к магнитотерапии возобновился на качественно новом уровне. С тех пор проделано огромное количество опытов по изучению воздействия магнитного поля на отдельные органы, ткани и на живые организмы в целом. Здесь большой интерес у биологов вызывает изучение влияния слабого магнитного поля на поведение животных и растений. Было обнаружено, что в помещениях, экранированных от геомагнитного поля (ГМП) (обычно используются железные клетки) изменяется скорость роста некоторых растений и прорастания семян, образуются новые формы микроорганизмов, нарушается пространственная ориентация насекомых. Отсутствие ГМП вызывает необратимые изменения в организме высших животных.

Исследования последних десятилетий подтвердили перспективность применения магнитного поля в терапии. С этой целью медицинская промышленность для лечения постоянным или низкочастотным магнитным полем, выпускает аппараты «Полюс – 1», «Магнитер» и некоторые другие. Налажен промышленный выпуск специальных постоянных магнитов и магнитофорных аппликаторов, изготовленных из смеси полимерных веществ (каучук, смолы) и намагниченных порошкообразных ферромагнитных носителей. Индукция магнитного поля таких устройств составляет порядка 15 40мТл что значительно выше индукции магнитного поля Земли 0.07мТл. Исследования показали, что они обладают обезболивающим и противовоспалительным действием, способствуют улучшению местного кровообращения.

Магнитотерапия – лечебный метод, заключающийся в воздействии на живую биологическую ткань, орган или организм в целом постоянным или низкочастотным магнитным полем, средняя величина индукции которого значительно превосходит величину индукции магнитного поля Земли.