помещенный во внешнее квазистационарное магнитное поле. Если глубина проникновения поля δ велика по сравнению с размерами тела (малые частоты), то распределение магнитного поля такое же, как в стационарном случае при

заданном поле вдали от тела. Это поле Hст зависит от времени только

посредством множителя e−iωt . Для вычисления электрической компоненты поля, возникающей благодаря изменению магнитного поля, можно воспользоваться уравнением Максвелла

возникающее вихревое электрическое поле. Оно, как видим, оказывается пропорциональным частоте ω .

Возникновение токов Фуко сопровождается диссипацией энергии поля в виде джоулева тепла. За единицу времени средняя по объему диссипируемая энергия равна:

Таким образом, тепловыделение пропорционально квадратам частоты и индукции переменного магнитного поля и обратно пропорционально удельному сопротивлению. Поэтому сильнее будут нагреваться ткани, богатые сосудами, например, мышцы, что делает метод индуктотермии весьма ценным дополнением к другим методам прогрева тканей.

6.5 Биологическое действие высокочастотного ЭМИ

Среди всего спектра ЭМИ радиоволнового диапазона выраженным биологическим действием обладают высокочастотные поля или микроволны, к которым практически относят весь диапазон волн, занимающий положение между ВЧ и оптическим. При этом наиболее хорошо изучен и достоверен «тепловой механизм» микроволн, связанный с повышением температуры облучаемой ткани. Как отмечалось выше, благодаря тепловому действию дециметровые и сантиметровые волны средней и высокой интенсивности широко используются в физиотерапии для лечения различных заболеваний. В частности, на качественно новый уровень эффективности вышла гипотермия опухолевых образований.

За последние 30 лет неоднократно появлялись сообщения о возможности нетеплового резонансного действия микроволн в низкоинтенсивных полях. Следует отметить, однако, что в последние годы сведений о каких-либо новых экспериментальных данных, подтверждающих существование таких механизмов, опубликовано не было. Нет также современных данных о клинических применениях микроволн (в частности, дециметровых и сантиметровых) слаботепловых интенсивностей. В то же время остается некоторый практический интерес к исследованию комбинированного действия на живые организмы ЭМИ и других физических факторов, например, полей

неэлектромагнитной природы.

В настоящее время новых работ, посвященных рассмотрению биофизических аспектов действия микроволн, немного. Здесь прежде всего необходимо иметь в виду, что энергия кванта высокочастотных полей ЭМИ даже в его миллиметровом диапазоне не превышает тысячных долей электронвольта (см. таблицу). Это обстоятельство практически исключает существенные квантовые биоэффекты на микроуровне, т.е. на уровне микрочастиц, за исключением поглощения энергии поля в результате вращательных молекулярных переходов и ядерных магниторезонансных (ЯМР) явлений. Рассмотрение действия ионизирующих полей и радиобиологических эффектов выходит за рамки данного курса.

Вопросы для самостоятельного изучения

1)Физические основы электрофоретического метода исследований

2)Структурные изменения и электрическая проводимость мембран

3)Биофизические основы гигиенического нормирования микроволн

Литература

1.Физика визуализации изображений в медицине. Т.1. / Под ред.

С.Уэбба. – М.: Мир, 1991. – 407с.

2.Физика визуализации изображений в медицине. Т.2. / Под ред.

С.Уэбба. – М.: Мир, 1991. – 406с.

3.Гутман А.М. Биофизика внеклеточных токов мозга. М.: Наука. – 184с.

4.Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.:

Наука, 1982. – 623с.

5.Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М.: Наука, 1974. – 752с.

6.Исмаилов Э.Ш. Биофизическое действие СВЧ-излучений. М.: Энергоатомиздат, 1987. – 144с.