Биологическое действие магнитного поля на организм

человека

Магнитное поле и его применение в медицине

В последние годы в медицине широко используются лечебные свойства магнитных полей (МП), накоплено достаточно научных фактов, свидетельствующих о их высокой терапевтической эффективности .

Изучение влияния электромагнитных полей на неорганические, органические вещества и живые организмы уходит корнями в глубокое прошлое. Со времен Гиппократа использовали магниты, эффект которых был выявлен при лечении многих болезней. Греки и римляне применяли магниты для наружного и внутреннего употребления. Их чудодейственные свойства описаны врачами Древнего Китая, Индии, Египта . На протяжении последних двух столетий интерес к проблеме магнитных полей то повышается, то снижается.

Сегодня магнитотерапия из метода народной медицины превратилась в научно обоснованный способ лечения.

В основе метода магнитотерапии (МТ) лежит воздействие на организм с лечебно-профилактической целью [4] постоянным (ПМП), переменным (ПеМП) или импульсным (ИМП) низкочастотным магнитным полем. Среди методов физиотерапии магнитотерапия — один из наиболее безопасных, эффективных, легко выполнимых и хорошо совместимых с другими лечебными средствами.Согласно теории электромагнитного поля Д.К.Максвелла, при перемещении МП в пространстве возникает электрическое поле с замкнутыми линиями напряженности . Воздействие ПМП на биологическую ткань изменяет электронный потенциал молекул. ПеМП, проходя через ткань, индуцирует в них вихревые токи — движение ионов по замкнутым спиралевидным линиям.

В воздействии МП [11] на живые объекты условно выделяют физическую, физико-химическую и биологическую стадии. При этом механизм действия МП с позиции теории функциональных систем рассматривается с учетом многоуровневой иерархической организации живого организма: ядерно-молекулярной, цитохимической, тканевой, органной, системной, организменной и межличностной.

Попытки исследователей объяснить [6]магнитобиологические эффекты привели к появлению гипотез, основанных на ориентационных, магнитогидродинамических, концентрационных, жидкокристаллических, ферромагнитных эффектах . Обилие гипотез о механизмах взаимодействия МП с биологическими объектами, скорее, свидетельствует о том, что эта проблема полностью не решена . Результаты влияния МП рассматриваются как сложные физико-химические процессы [ 6,7]:— изменение К-Na градиента в клетке за счет колебания молекулы воды, белковых молекул и ионов поверхностного слоя мембраны;— изменение ориентации макромолекул (РНК и ДНК) и влияние на биопроцессы;— поляризация боковой цепи белковых молекул вследствие разрыва водородных связей;— влияние на проницаемость клеточных мембран;— изменение реакции окисления липидов и реакции с переносом электронов в цитохромной системе;— поглощение энергии биосубстратами за счет полупроводниковых эффектов в ДНК и белках;— тепловое действие из-за трения колеблющихся ионов;— индуцирование в тканях ионных токов и резонансное поглощение энергии молекулами тканей

Подробный механизм действия МП на организм :

В каждой элементарной ячейке электропроводящего объкта, при движении с линейной скоростью магнитного поля с индукцией , создаваемой вращающимися ИМП, индуцируется электрический ток[8].Известно, что при движении заряжённых частиц и ионов на них будет действовать в магнитном поле сила Лоренца-величина которой зависит от заряда , скорости его движения и индукции магнитного поля . На положительно и отрицательно заряжённые частицы сила Лоренца действует в противоположных направлениях.Если рассмотреть бесконечно малый – единичный – объём объекта, то при движении частиц объекта(например текучести жидкости) на содержащийся в ней единичный заряд действует сила Лоренца , направленная перпендикулярно к направлению скорости движению частиц образца и к линиям индукции магнитного поля. Под действием этой силы Лоренца происходит разделение зарядов с разными знаками, возникает разность электрических потенциалов между областями технологической жидкости и, следовательно, индуцируется электрический ток. Интеграл токов по сечению должен быть равен нулю, то есть[8,9]:

Следовательно, при протекании как электропроводящей, так и неэлектропроводящей жидкости через магнитное поле возникает разность потенциалов между областью с максимальным значением индукции и областью с минимальным значением .

Следовательно, активизируя диффузию ионов в растворе путем индуцирования электрических токов в магнитном поле, можно повысить концентрацию реагирующих между собой ионов и увеличить число их столкновений в зоне с нулевой магнитной индукцией.

Любой нервный импульс в нашем теле передается с помощью слабого тока, генерируемого самими клетками организма. Каждая из 70 миллиардов клеток нашего тела содержит поляризованные частицы (ионы), реагирующие на эти токи[11]. Увеличение под влиянием магнитного поля ионной активности в тканях является предпосылкой к стимуляции клеточного метаболизма или обмена веществ. Под действием магнитного поля в клетке открываются дополнительные каналы для поступления полезных и удаления вредных веществ. Таким образом, улучшается обмен веществ клетки и целого организма. Под воздействием магнитов, улучшается кислотно-щелочной баланс (рН) различных жидкостей в теле человека (и животных) -дисбаланс часто является следствием болезни. Наконец, под действием магнитного поля нормализуется ферментная активность, и ускоряются различные биохимические процессы. Магнитная терапия является, прежде всего, естественной терапией, не связанной ни с какими сложными процедурами. Это самая простая, самая дешевая, самая безболезненная и самая надежная терапия из всех известных. При использовании магнитотерапии не нужно "принимать лекарство", не надо вводить его в организм при помощи уколов и т.п. Единственный инструмент, который используется, это магнит. Создаваемое магнитом магнитное поле абсолютно безопасно, оно свободно и безболезненно проникает сквозь кожу, ткани и кости. Магнитная терапия крайне проста в применении, но при этом гораздо надежнее, чем многие другие виды лечения. Доказано, что электромагниты и постоянные магниты исключительно эффективны в плане восстановления энергии и укрепления иммунной системы и, соответственно, способствуют излечению многих болезней и снятию боли.

Влияя на различные уровни функциональных систем организма (тканевый, органный, системный), МП повышает активность ряда ферментов, изменяет скорость кровотока и коллоидно-осмотическое давление в капиллярах, при этом происходит изменение электропроводности в тканях и снижение потребности их в кислороде. Нарушенный баланс обмена веществ, вызывающий боль, отек и приводящий к изменениям кислотности среды и недостатку кислорода в тканях, восстанавливается под воздействием магнитного поля

Воздействие МП на живой [2] организм определяется биотропными параметрами поля (интенсивностью, градиентом, вектором, экспозицией, частотой, формой импульса, локализацией, характером контакта, площадью воздействия). Большее число биотропных параметров характеризует высокую биологическую активность и лечебную эффективность применения МП: ПМП<ПеМП<ИМП

По степени чувствительности к МП функциональные системы организма распределяются следующим образом: нервная > эндокринная > органы чувств > сердечно-сосудистая > кровь > мышечная > пищеварительная > выделительная > дыхательная > костная [3]

Наиболее чувствительна к воздействию МП нервная система. Имеются свидетельства развития в ЦНС тормозных процессов, чем объясняется преимущественно седативный характер влияния ПМП , его благотворный эффект при психоэмоциональном напряжении и нормализующее влияние на сон .МП стимулирует выработку [11] гормона мелатонина эпифизом и гормона роста гипоталамусом, являющихся естественной защитой от стресса, обладающих геропротекторным действием и предохраняющих организм от инфекций

Клинически и экспериментально выявлено, что воздействие ПеМП и ИМП подавляет норадренергическую активность ЦНС, повышает функциональную активность нейронов и глиоцитов коры [8]больших полушарий. МП опосредует повышение энергетики всех структур мозга и их биопотенциалов, ингибирует и ликвидирует застойные очаги возбуждения и торможения

• Имеются сведения о тесной взаимосвязи реакций нервной и гуморальной систем на воздействие МП. Чувствительны к действию МП все эндокринные железы: поджелудочная, щитовидная и половые, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система . Под влиянием МП в структурах гипоталамуса и других высших центрах вегетативной регуляции, обеспечивающих гомеостатическое регулирование функциональных систем организма, отмечается синхронизация работы секреторных клеток, усиление синтеза и выведения нейросекрета из ядер .

• Под влиянием МП в крови повышается уровень гормонов щитовидной железы (тироксина и трийодтиронина), что позволяет применять магнитные поля в комплексной терапии при ее гипофункции[11].

• Доказано влияние МП [11] на обмен веществ и его регуляцию, однако имеющиеся сведения часто трудно сопоставимы. Эффекты влияния МП на биологические системы, вероятно, зависят от уровня их организации , чем и объясняется отсутствие эффекта на модельных физико-химических системах и изолированных мембранах

• Сердечно-сосудистая система является одной из наиболее чувствительных к действию МП, однако высказываются различные мнения по характеру его влияния на функциональное состояние этой системы. Под воздействием низкочастотного ПеМП отмечается как увеличение, так и уменьшение ударного объема крови (УОК). Вместе с тем имеются сведения о высоком терапевтическом эффекте этих полей у лиц с данной патологией при непосредственном воздействии на область сердца . Некоторые методики МТ позволяют уменьшить ЧСС, вызвать укорочение фазы изометрического сокращения и удлинить фазу изгнания, сократить длительность электрической систолы и удлинить диастолу

В экспериментальных работах по изучению влияния ПМП на некоторые показатели гомеостаза (форменный состав крови) указывается на снижение концентрации гемоглобина и гематокрита под влиянием ПМП соответственно на 10,4% и 33,16%. Прослеживается зависимость количественных и качественных изменений форменных элементов крови от напряженности МП, экспозиции, кратности воздействия и физиологического состояния организма. Отмечается достоверное увеличение количества эритроцитов и тромбоцитов к 1—3-м суткам, уменьшение к 5-м суткам и восстановление количественного состава форменных элементов к 10—15-м суткам магнитного воздействия [9].Действие МП на систему крови основано на стимуляции компенсаторных возможностей организма. Под его влиянием отмечено улучшение клинического и тромбогенного потенциала крови, что сопровождается уменьшением адгезии и агрегации тромбоцитов, реакции освобождения тромбоци- тарных факторов, повышением со-держания гепарина, базофильных гранулоцитов крови и ее фибрино-литической [ 10] активности . Действие МП на кровь приводит к повыше –нию кислородной емкости, что в свою очередь нормализует метаболи-ческие процессы

• В экспериментальных исследованиях использование ПеМП с частотой 10 Гц и величиной магнитной индукции 10 мТл ежедневно вызывало у животных изменение картины белой и красной крови: уменьшение количества эритроцитов и гемоглобина при первичном воздействии параллельно с уменьшением количества лимфоцитов и лейкоцитов в периферической крови . Это объяснялось ускоренным старением эритроцитов периферической крови под действием ПеМП и их элиминацией из кровеносного русла. При последующих воздействиях, начиная с третьей процедуры МТ, наблюдалось увеличение количества элементов крови и их стабилизация к концу исследований (к 10-й процедуре)[2,11]. Увеличение числа молодых эритроцитов в периферической крови при завершении эксперимента объяснялось ускоренным эритропоэзом, сопровождавшимся изменением темпов созревания эритроцитов и их пролиферации.

• Магнитотерапия, влияя на свободнорадикальные механизмы и стимулируя активность антиоксидантных систем, может эффективно использоваться для предотвращения развития дегенеративных процессов, приводящих к развитию сердечно-сосудистых и аутоиммунных заболеваний, артритов, а также нейродегенеративных и аллергических состояний.

• Перспективные результаты [1] применения МП получены при лечении неврологических и инфекционных болезней , в детской практике , в терапии , хирургии , травматологии , психиатрии , оториноларингологии , офтальмологии , геронтологии , наркологии , эндокринологии , фтизиатрии , акушерстве и гинекологии .

Доказано позитивное [2] влияние ИМП с частотой 100 Гц и магнитной индукцией 5 мТл при лечении бронхолегочных заболеваний, в частности хронических обструктивных [5] бронхитов. Авторы статей и рефератов указывают на улучшение вентиляционных показателей бронхолегочного дерева, увеличение потребления кислорода и нормализацию клинических признаков заболевания

Применение ПМП и пульсирующего магнитного поля (ПуМП) в комплексном лечении бронхиальной астмы вызывало улучшение оксигенации крови, спазмолитический и бронхолитический эффекты . Отмечалась хорошая переносимость МТ у ослабленных больных и лиц пожилого возраста с сопутствующей патологией.

Действие МП использовали в комплексном лечении больных с деструктивными формами туберкулеза легких . Отмечено, что МП способствовало ускорению абациллирования больных, заживлению полостей распада, а также некоторому замедлению инактивации основных противотуберкулезных препаратов

• Включение в комплексное хирургическое лечение ион-параметрической резонансной МТ улучшало состояние [5,6] мягких тканей при травмах опорно-двигательного аппарата в зоне переломов, уменьшало степень тугоподвижности суставов . Применение МП позволило значительно уменьшить отек пораженной конечности, повысить амплитуду движений в суставах, создать оптимальные условия для репаративного остеогенеза .

• Имеются сообщения об эффективности применения МП в ангиологии. Оказываемое МТ противоотечное, анальгетическое,

• спазмолитическое и противотромботическое действие вызывало улучшение состояния больных острой ишемией нижних конечностей[10]. Методика магнитотерапевтического воздействия в комплексном лечении данного заболевания препятствовала развитию гангрены и переходу компенсированной стадии ишемии в декомпенсированную

Имеются сообщения об эффективности применения МП в терапии ревматических болезней и дегенеративно-деструктивных заболеваний суставов

Примеры аппаратов магнитотерапии :

Вариант Сета-Д-1:два индуктора: I-40 и I-100

Аппарат, с одним или двумя индукторами I-100 используется для лечения:

таких заболеваний центральной [4]и периферической нервной системы как: •ишемический инсульт головного мозга, последствия черепно-мозговой травмы и закрытой травмы спинного мозга, нейропатия, полинейропатия, каузалгия, гипотрофия и атрофия мышц в результате гиподинамии;•заболеваний бронхо-легочной системы;•окклюзинного заболевания периферических артерий атеросклеротического генеза;•заболеваний и травматических повреждений опорно-двигательного аппарата;•простатита;•заболеваний органов пищеварения;•заболеваний мочевыделительной системы;•заболеваний женских половых органов;•сексуальных расстройств у мужчин.

Аппарат локальной магнитотерапии АМТ-02 "Магнитер"

Аппарат "Магнитер" предназначен [8,11]для оказания терапевтического воздействия пульсирующим или переменным низкочастотным магнитным полем. Аппарат "Магнитер" рекомендован для использования в стационарных, амбулаторных и домашних условиях с целью профилактики и лечения основных заболеваний человека.

Лечение аппаратом "Магнитер" назначают[11]:•при неврологических проявлениях остеохондроза позвоночника;•сосудистых заболеваниях и заболеваниях вегетативной нервной системы;•при заболеваниях опорно-двигательного аппарата;•при тромбофлебите, облитерирующих заболеваниях артерий конечностей;•при гипертонической болезни I – II стадии, ишемической болезни сердца, болезни Рейно;•при гастритах, гастродуоденитах, соляритах;•при гипогалактии;•при парадонтозах, стоматитах;•при ринитах, тонзиллитах, простудных заболеваниях;•при кожных заболеваниях (дерматозы, экзема, нейродермиты и др.).

Вывод :

Аналитический обзор литературы свидетельствует об эффективности действия высокоинтенсивных импульсных магнитных полей. Дальнейшее изучение указанных эффектов магнитотерапевтического воздействия в системе реабилитации спортсменов при повреждениях и травмах опорно-двигательного аппарата представляет несомненный интерес. Приведенные выше факты указывают на целесообразность выполнения научных исследований с целью более эффективного использования импульсной МТ в медицине.Также воздействие магнитного поля нормализует собственный магнитный потенциал клеток, и в частности способствует разъединению красных кровяных телец.

Список литературы :1. Абрамов Л.Н., Меркулова Л.М. // Магнитные поля в теории и практике медицины: Тез. докл. — Куйбышев, 1984. — С. 93—95.2. Ачкасов В.В. Применение импульсного бегущего магнитного поля для лечения больных хроническим обструктивным бронхитом: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Томск, 1998.3. Боголюбов В.М., Пономаренко Г.Н. Общая физиотерапия. — СПб., 1998.4. Борисов Н.А., Лихачев С.А. // Биологическое и лечебное действие магнитных полей: М-лы междунар. науч.-практ. конф., г. Витебск, 1999 г. — Витебск, 1999. — С. 82—83.5. Воробьев М.Г., Пономаренко Г.Н. Практическое пособие по электромагнитотерапии. — СПб.: Гиппократ, 2002.6. Вылежанина Т.А. // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. — 1991. — Т. 100, № 4. — С. 18—24.7. Выренков Ю.Е. // Магнитология: Тез. докл. Всесоюз. науч.-практ. конф., Витебск, 1—3 окт. 1980 г. — Витебск, 1980. — С. 25—27.8. Газалиева Ш.М. Магнитотерапия в комплексном лечении висцеротрофических расстройств у больных с травмами спинного мозга: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — Алматы, 1993.9. Гунько Н.И., Берхов Г.А., Величко А.С., Гунько С.Н. // Магнитология. — 1992. — № 2. — С. 36—38.10.Гурленя А.М., Багель Г.Е. //Физиотерапия и курортология нервных болезней: Практ. издание. — Мн., 1989. — С. 57—59.11.Журнал «Медицинские новости», №4, 2005 .