Длина волны глубокого проникновения ИК излучения в ткани человека
Инфракрасное излучение не имеет каких-либо специфических свойств по отношению к организму человека, то есть не обладает какими-то лечащими свойствами. ИК излучение просто способ передачи тепла от одного объекта к другому.
Основная масса ИК излучения, попадая на кожу человека превращается в тепло. Однако определенная часть инфракрасного излучения может проникать вглубь тела человека при условии достаточной мощности подводимой энергии.
Наибольшей глубиной проникновения, а, следовательно, и наибольшей биологической активностью, обладает инфракрасное излучение диапазона А (0.76-3 мкм). Проникая в глубь тела это ИК излучение образует объемный нагрев мышц и других органов человека.
Излучение диапазона С длиной волны более 3 мкм полностью поглощается верхними слоями кожи и не проникает вглубь организма, но оно так же участвует в нагреве организма, хотя и не столь активно, как излучение ближнего диапазона А. Поглощаясь верхними слоями кожи, инфракрасное излучение превращается в тепло, которое нагревает кожу на 1-2 0 С. Это тепло, начинает медленно прогревать ткани организма, из-за малой интенсивности.
Медицинские аспекты взаимодействия инфракрасного излучения с живыми тканями давно и хорошо изучен медицинской наукой, и эта тема подробно освещается в каждом учебнике по физиологии человека для медицинских ВУЗов.
Чтобы не быть голословным, приведем цитату и график проникновения ультрафиолетового излучения, видимого света и инфракрасного излучения в ткани организма человека. Эти материалы взяты из учебника «Биофизические основы физиотерапии», Г.Н. Пономаренко, И.И. Турковский, Москва, «Медицина», 2006 г., стр. 17-18.
В этом и заключается различие в работе керамических и панельных (пленочных) нагревателей. Излучение этого среднего и дальнего диапазона используют обычные русские бани, турецкие бани «хаммам» и другие низкотемпературные устройства, в которых температура теплоносителя достигает 60-70 ° С .
С точки зрения физиологии человека ближние инфракрасные лучи в той области и в тех пропорциях, в которых мы обычно получаем их от Солнца сквозь атмосферу, не только полезны, но и необходимы. Ближние инфракрасные лучи (до 1,5 мкм) поглощаются в глубине кожных покровов, в то время как инфракрасные лучи с длиной волны более 3 мкм поглощаются на поверхности кожи.
Мы специально приводим несколько графиков из различных первоисточников, чтобы исключить какие-либо спекуляции на тему поглощения ИК излучения. Как видно из этих графиков наибольшее проникновение наблюдается в диапазоне от 0,76 до 3 мкм и этот диапазон называется «окном терапевтической прозрачности». Только излучение из этого диапазона может проникнуть на глубину от 4 до 6 см при определенной мощности подводимой энергии. Именно по этому принципу спроектированы нагреватели фирмы «Юборг».
Тем не менее, некоторые продавцы придумывают «новые открытия», чтобы выделить свой товар. Но по сути дела они занимаются обманом покупателей.
Речь идет о так называемых «лучах жизни» или «vita rays». Суть обмана заключается в следующем: они заявляют, что инфракрасное излучение на длине волны человека 9.6 мкм глубоко проникает в тело человека. На самом деле это не так. Подробнее читайте здесь.
Важно! Для эффективного и объемного прогрева тела человека, необходимо облучать его инфракрасным излученим с длинной волны в диапазоне 0.76 — 3 мкм, только в этом случае будет наблюдаться максимальное проникновение ИК излучения. Инфракрасные волны с длинной волны более 5 мкм не проникают в тело человека, а поглощаются верхними слоями кожи.
Международная Организация Труда, «Энциклопедия по охране и безопасности труда», 2-е изд., 1988
Материалы этого сайта зарегистрированы и депонированы в РАО. © ООО «Юборг», 2001-2021
Предложения по ценам не являются публичной офертой. Любое использование материалов с сайта запрещено без письменного разрешения правообладателя.
Инфракрасные лучи проникая в глубину тканей вызывают
Светолечением называется дозированное воздействие на организм инфракрасного, видимого и ультрафиолетового излучения.
О целительном воздействии солнечных лучей на организм человека известно с доисторических времен. В медицине это направление получило название светолечения (или фототерапии — от греческого photos-свет). Известно, что солнечный спектр на 10% состоит из ультрафиолетовых лучей, 40%- лучей видимого спектра и 50%-инфракрасных лучей. Эти виды электромагнитных излучений широко применяются в медицине. В искусственных излучателях обычно применяются нити накаливания, нагреваемые электрическим током. Они используются как источники инфракрасного излучения и видимого света. Для получения ультрафиолетового излучения в физиотерапии применяется люминесцентные ртутные лампы низкого давления или ртутно-кварцевые лампы высокого давления. Энергия электромагнитного поля и излучения при взаимодействии с тканями организма превращается в другие виды энергии (химическую, тепловую и др.), что служит пусковым звеном физико-химических и биологических реакций, формирующих конечный терапевтический эффект. При этом каждый из типов электромагнитных полей и излучений вызывает присущие только ему фотобиологические процессы, которые определяют специфичность их лечебных эффектов. Чем больше длина волны, тем глубже проникновение излучения.Инфракрасные лучи приникают в ткани на глубину до 2-3 см, видимый свет — до 1см, ультрафиолетовые лучи — на 0,5-1 мм.
Инфракрасное излучение (тепловое излучение, инфракрасные лучи) проникают в ткани организма глубже, чем другие виды световой энергии, что вызывает прогревание всей толщи кожи и отчасти подкожных тканей. Более глубокие структуры прямому прогреванию не подвергаются. Область терапевтического применения инфракрасного излучения довольно широка: негнойные хронические и подострые воспалительные местные процессы, в том числе внутренних органов, некоторые заболевания опорно-двигательного аппарата, центральной и периферической нервной системы, периферических сосудов, глаз, уха, кожи, остаточные явления после ожогов и отморожений.
Лечебный эффект инфракрасного облучения определяется механизмом его физиологического действия — он ускоряет обратное развитие воспалительных процессов, повышает тканевую регенерацию, местную сопротивляемость и противоинфекционную защиту. Нарушение правил проведения процедур может привести к опасному перегреву тканей и возникновению термических ожогов, а также к перегрузке кровообращения, опасной при сердечно-сосудистых заболеваниях.
Абсолютными противопоказаниями являются опухоли (доброкачественные или злокачественные) или подозрение на их наличие, активные формы туберкулеза, кровотечение, недостаточность кровообращения.
Видимое излучение (видимый свет) — участок общего электромагнитного спектра, состоящий из 7 цветов (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый). Обладает способностью проникать в кожу на глубину до 1 см, однако действует, главным образом, через зрительный анализатор — сетчатку глаза. Восприятие видимого света и составляющих его цветовых компонентов оказывает опосредованное влияние на центральную нервную систему и тем самым на психическое состояние человека. Желтый, зеленый и оранжевый цвета оказывают благоприятное воздействие на настроение человека, синий и фиолетовый -отрицательное. Установлено, что красный и оранжевый цвета возбуждают деятельность коры головного мозга, зеленый и желтый уравновешивают процессы возбуждения и торможения в ней, синий тормозит нервно-психическую деятельность. Видимое излучение имеет более короткую длину волны, чем инфракрасные лучи, поэтому его кванты несут более высокую энергию. Однако влияние этого излучения на кожу осуществляется главным образом примыкающими к границам его спектра инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами, оказывающими тепловое и химическое действие. Так, в спектре лампы накаливания, являющейся источником видимого света, имеется до 85% инфракрасного излучения.
Развитие полупроводниковой технологии за последние несколько лет привело к созданию ряда приборов медицинского назначения с использованием полупроводниковых светодиодов большой яркости и различного спектра. Клинические испытания этих приборов показали их высокую эффективность и открыли дополнительные перспективы для технических решений в области свето- и цветотерапии.
Ультрафиолетовое излучение несет наиболее высокую энергию. По своей активности оно значительно превосходит все остальные участки светового спектра. Вместе с тем ультрафиолетовые лучи имеют наименьшую глубину проникновения в ткани — всего до 1 мм. Поэтому их прямое влияние ограничено поверхностными слоями облучаемых участков кожи и слизистых оболочек. Наиболее чувствительна к ультрафиолетовым лучам кожа поверхности туловища, наименее — кожа конечностей. Чувствительность к ультрафиолетовым лучам повышена у детей, особенно в раннем возрасте. Ультрафиолетовое облучение повышает активность защитных механизмов, оказывает десенсибилизирующее действие, нормализует процессы свертывания крови, улучшает показатели липидного (жирового) обмена. Под влиянием ультрафиолетовых лучей улучшаются функции внешнего дыхания, увеличивается активность коры надпочечников, усиливается снабжение миокарда кислородом, повышается его сократительная способность. Применение ультрафиолетовых лучей в лечебных целях при хорошо подобранной индивидуальной дозе и четком контроле дает высокий терапевтический эффект примногих заболеваниях. Он складывается из обезболивающего, противовоспалительного, десенсибилизирующего, иммуностимулирующего, общеукрепляющего действия. Их использование способствует эпителизации раневой поверхности, а также регенерации нервной и костной ткани.
Показаниями к использованию ультрафиолетового излучения служат острые и хронические заболевания суставов, органов дыхания, женских половых органов, кожи, периферической нервной системы, раны (местное облучение), а также компенсация ультрафиолетовой недостаточности с целью повышения сопротивляемости организма различным инфекциям, закаливания, профилактики рахита, при туберкулезном поражении костей.
Противопоказания — опухоли, острые воспалительные процессы и хронические воспалительные процессы в стадии обострения, кровотечения, гипертоническая болезнь III стадии, недостаточность кровообращения II-III стадии, активные формы туберкулеза и др.
Лазерной (квантовой) терапией называется метод светолечения основанный на применении квантовых (лазерных) генераторов, излучающих монохромные, когерентные, практически нерассеивающиеся пучки лазерного излучения. Высокоэнергетический лазерный луч применяется в хирургии ввиде «светового скальпеля», в офтальмологии — для «приваривания» сетчатки глаза при ее отслаивании.
Применение низкоинтенсивного лазерного излучения основано на использовании большого числа разнообразных явлений, связанных с действием излучения оптического диапазона на биологические ткани и клетки. В основе действия низкоинтенсивного лазерного излучения на биологические системы лежат фотофизические, фотохимические, фотобиологические процессы.Энергия низкоинтенсивного лазерного излучения, поглощенная клетками и тканями, оказывает активное биологическое действие. Такой вид облучения с успехом применяется при дегенеративно-дистрофических заболеваниях позвоночника, ревматоидном артрите, при длительно незаживающих ранах, язвах, полиневрите, артрите, бронхиальной астме, стоматите.
ВВЕРХ
Инфракрасное облучение
Инфракрасным излучением называется оптическое излучение с длиной волны более 780 нм. Источником инфракрасного(ИК) излучения является любое нагретое тело. Инфракрасное излучение составляет до 45-50% солнечного излучения, падающего на Землю. В искусственных источниках света (лампа накаливания с вольфрамовой нитью) на его долю приходится 70-80% энергии всего излучения. Происходящее при поглощении энергии ИК излучения образование тепла приводит к локальному повышению температуры облучаемых кожных покровов на 1-2 °С и вызывает местные терморегуляционные реакции поверхностной сосудистой сети.
Сосудистая реакция выражается в кратковременном спазме сосудов (до 30 с), а затем увеличении локального кровотока и возрастании объема цирулирующей в тканях крови. Выделяющаяся тепловая энергия ускоряет тканевой обмен веществ. Активация микроциркуляторного русла и повышение проницаемости сосудов способствует дегидратации воспалительного очага и удалению продуктов распада клеток. Активация пролиферации и дифференцировки фибробластов приводят к ускорению заживления ран и трофических язв. Также осуществляется нейрорефлекторное воздействие на внутренние органы, которое проявляется расширением сосудов этих органов, усилением их трофики.
Лечебные эффекты — противовоспалительный, лимфодренирующий, сосудорасширяющий.
Показания:подострые и хронические негнойные воспалительные заболевания внутренних органов, ожоги отморожения, вяло заживающие раны и трофические язвы, заболевания периферической нервной системы с болевым синдромом, вегетативные дисфункции, симпаталгия.
Противопоказания:опухоли, острые воспалительные процессы и хронические воспалительные процессы в стадии обострения, кровотечения, гипертоническая болезнь III стадии, недостаточность кровообращения II-III стадии, активные формы туберкулеза и др.
Инфракрасное излучение бывает коротковолновым, средневолновым, длинноволновым. Инфракрасные лучи возникают в веществе при его нагревании и поглощаются веществом, т.е. лучи служат средством переноса тепла, передачи тепловой энергии. Обычно для получения инфракрасного излучения в медицине используют специальные инфракрасные лампы, электрические нагревательные элементы, квантовые (лазерные) полупроводниковые генераторы.
Теплота определяется беспорядочным колебательным движением микрочастиц (электронов, молекул, атомов и т.д.). Она присуща всем материальным частицам. Передача тепла от более нагретых тел к менее нагретым осуществляется тремя способами: проведением, конвекцией, излучением. Тело человека как поглощает, так и излучает тепло. Любое воздействие на организм инфракрасными лучами приводит к повышению функциональной активности молекул. Ускоряются размножение клеток, ферментативные процессы, регенерация.
Инфракрасное излучение стимулирует образование в тканях биологически активных веществ (брадикинин, гистамин, ацетилхолин), которые определяют скорость кровотока.
На тепловые лучи реагируют терморецепторы кожи, слизистых, гипоталамуса и спинного мозга (реагирующие на повышение температуры притекающей крови). Импульсы из терморецепторов по афферентным путям поступают в центры терморегуляции (гипоталамус, спинной мозг), откуда возвращаются по афферентным путям и расширяют сосуды, усиливают потоотделение и т.д. Красные и инфракрасные лучи поглощаются дермой, но 30% лучей проникают глубже — до 3-4 см, достигая подкожно-жирового слоя и внутренних органов. Средние и длинноволновые лучи поглощаются эпидермисом.
На коже человека под влиянием инфракрасного излучения появляется эритема в месте воздействия, которая имеет пятнистый характер, не имеет четких границ и исчезает после прекращения облучения. Инфракрасное излучение широко применяется в косметологии при работе с лицом: для расслабления мимической мускулатуры, улучшения кровообращения, расширения пор, через которые активно выводятся продукты обмена. Инфракрасное излучение применяется в сочетании с лечебной гимнастикой и массажем. Оно ускоряет рассасывание гематом, инфильтратов, улучшает общую и местную гемодинамику.
ВВЕРХ
Хромотерапия
ВВЕРХ
Ультрафиолетовое облучение
ВВЕРХ
Лазерное облучение
Лазеротерапия — лечебное применение оптического излучения, источником которого является низкоинтенсивный лазер.
LASER (Light Amplification by Stimulated Emission) — усиление света с помощью вынужденного излучения. Лазерное излучение имеет фиксированную длину волны (монохроматичность), одинаковую фазу излучения фотонов (когерентность), малую расходимость пучка (высокую направленность) и фиксированную ориентацию векторов электромагнитного поля в пространстве (поляризацию).
Происходящая при избирательном поглощении лазерного излучения активация фотобиологических процессов вызывает расширение сосудов микроциркуляторного русла, нормализует локальный кровоток и приводит к дегидратации воспалительного очага. Активируются репаративные процессы в тканях. Лазер также вызывает деструкцию оболочки микроорганизмов на облучаемой поверхности. Уменьшение импульсной активности нервных волокон приводит к снижению болевой чувствительности.
Наряду с местными реакциями путем сегментарно-метамерных связей формируются рефлекторные реакции внутренних органов.
Лечебные эффекты: противовоспалительный, репаративный, гипоальгезивный, иммуностимулирующий, бактерицидный.
Показания: заболевания костно-мышечной системы (деформирующий остеоартроз, обменные, ревматические и неспецифические инфекционные артриты), периферической нервной системы (невриты, невралгии, остеохондроз позвоночника с корешковым синдромом), сердечно-сосудистой (ишемическая болезнь сердца, патология сосудов нижних конечностей), дыхательной (бронхит , пневмония), пищеварительной систем(язвенная болезнь, хронический гастрит, колит), болезни мочеполовой системы (аднексит, эндометрит, эрозия шейки матки, простатит), болезни кожи (длительно не заживающие раны и трофические язвы, ожоги, пролежни, зудящие дерматозы, фурункулез), заболевания ЛОР-органов (тонзиллит, синусит, отит, ларингит), диабетические ангиопатии.
Для лазеров в терапевтических целях чаще всего используют оптическое излучение красного и инфракрасного диапазонов, генерируемое в импульсном или непрерывном режимах. Практически во всех первых аппаратах в качестве «рабочего» инструмента использовался He-Ne лазер, что делало аппараты довольно громоздкими, не всегда удобными в эксплуатации и довольно дорогими. В настоящее время в клинической практике нашли применение твердотельные, полупроводниковые лазеры. В последнее время появился ряд научных работ, в которых приводятся сведения, что монохроматичность и когерентность лазерного излучения не являются основными факторами, обуславливающими положительное воздействие лазерного излучения. Однако терапевтический результат применения полупроводниковых лазеров остается неизменно высоким, в том числе и в исследованиях с привлечением контрольных групп пациентов, что позволяет сделать вывод о клинической эффективности лазерного излучения. Источник