Биологическое действие полей увч

В биологии и медицине принято следующее условное разделение электромагнитных колебаний на частотные диапазоны (таблица).

Одним из распространенных физиотерапевтических методов является УВЧ-терапия – воздействие на ткани и органы переменным электрическим полем ультравысокой частоты (30 – 300 МГц). УВЧ-терапия применяется при лечении воспалительных процессов в костях и суставах, невралгии, бронхиальной астмы и других заболеваний.

Общее действие электрического поля УВЧ условно можно разделить на специфическое и тепловое. Специфическое действие обусловлено релаксационными колебаниями глобулярных белков, гликопротеидов, гликолипидов, фосфолипидов клеточных мембран, характеристические частоты которых соответствуют области -дисперсии биологических тканей. При этом доля энергии, затраченная на структурные перестройки молекулярных комплексов, значительно превышает энергию идущую на общий нагрев ткани, и физиологические механизмы теплопередачи оказываются в состоянии утилизировать выделяемое тепло. Конформационные изменения молекулярных комплексов, в свою очередь, приводят к увеличению дисперсности белков и фосфолипидов, что отражается на биохимической активности первых и увеличении проницаемости мембранных структур в целом. В результате этого происходит активация различных ион-транспортных систем, процессов свободно-радикального и ферментативного окисления. На этой основе формируются неспецифицеские метаболические реакции клеток, определяющие лечебный эффект действия УВЧ, как то увеличение гемопоэза, усиление фагоцитарной активности лейкоцитов, стимуляция иммуногенеза.

Тепловое действие обусловлено тем, что удельная мощность тепловыделения (в результате колебательного и вращательного движений частиц в вязкой среде) превышает мощность, отводимую с помощью механизмов теплопередачи (теплопроводность, конвекция, испарение и излучение), т.е. физиологические механизмы теплопередачи оказываются не в состоянии отводить все выделяемое тепло и, как следствие этого, происходит разогрев ткани. Ткани, насыщенные водой (кровь, лимфа, мышечная ткань), обладают в этом частотном диапазоне значительным значением e и k ; тем не менее их нагрев происходит на порядок меньше по сравнению с тканями с пониженным содержанием воды (нервная, костная, соединительная ткани, подкожная жировая клетчатка), что связано с высокой теплопроводностью первых. Нагревание органов и тканей под действием электрического поля УВЧ вызывает расширение капилляров и увеличение скорости кровотока, повышает проницаемость эндотелия и ускоряет лимфодинамику. Основу формирования общей реакции организма составляет возбуждение различных энтеро- и интерорецепторов и физико-химических изменений в них. В частности под влиянием УВЧ повышается тромбобластическая активность плазмы и гиперкоагуляция.

Поскольку выделяемая теплота зависит от диэлектрической проницаемости тканей и их удельного сопротивления, то, подбирая соответствующую частоту, можно осуществить преимущественное выделение теплоты в нужных тканях и органах. Более того, комбинированное действие токов проводимости и токов смещения соответствующих частот позволяет селективно производить нагрев этих тканей и органов.