Дмитрієв Б. В., покатає В. Н., Ольшевський А. Л.

Гесударственное конструкторське бюро “Південне” ГКБЮ e-mail: info@yuzhnoye.com Козлов В. А., Кошарний В. Ф., Кошарний В. В. Дніпропетровська Державна Медична Академія ДДМА Дзержинського 9, 49000, м. Дніпропетровськ, тел.: 426952 Яцуненко А. Г., Заболотний П. І.

Інститут технічної механіки НАН України e-mail: petr@ramed.dp.ua

Анотація – Розглянуто властивості мобільних телефонів, що характеризують випромінювані ними електромагнітні поля (ЕМП), а також створювані ними звукові та світлові коливання з різними спектральними характеристиками. Показано, що в силу широкого спектра випромінюваних телефонами коливань, можлива як негативний вплив їх СВЧ випромінювання на людину, так і позитивний вплив. Запропоновано методи та засоби оцінки такого впливу. Сформульовано підходи до вдосконалення мобільних телефонів з метою використання їх для біо-інформаційного впливу на людину, у тому числі для зняття стресу.

I. Вступ

середу проживання будь-якої людини пов’язана з різноманітними пристроями, що утворюють різні за своєю природою і величиною ЕМП.

Так в Англії за даними Федерації електронної промисловості при чисельності населення ~ 55 млн. чоловік у використанні у різних вікових груп знаходяться більш 40 млн. мобільних телефонів. При цьому на абонентів впливає неконтрольована доза СВЧ випромінювання. Несуча частота мобільних телефонів найчастіше лежить в межах (0,9-1,8) Ггц, аудіоінформація (розмовна мова, музика) лежить в діапазоні частот (20-10000) Гц. Візуальна інформація представлена ​​всім видимим спектром довжин хвиль від фіолетового (450-380) нм до червоного (760-620) нм. Гранична потужність електромагнітного випромінювання (ЕМВ) мобільного телефону може досягати 2 Вт Всі мобільні телефони за рівнем ЕМВ повинні відповідати нормам SAR (Specific Absorption Rates). Максимальний рівень SAR для Європи дорівнює 2 Вт / кг, в США – 1,6 Вт / кг. При великому видаленні від базової станції телефон випромінює потужний сигнал. Потужність випромінювання можна оцінити по індикатору поля на дисплеї телефону. При наявності 3-5 поділок потужність мінімальна. Кожні 4-6с телефон автоматично підтримує випромінювану потужність на мінімальному рівні для зв’язку. Тим не менш, телефон може створювати достатньо потужне ЕМП в районі голови користувача. За даними ряду дослідників від 10 до 40% ЕМВ мобільного телефону поглинається головою користувача. В середньому рівень випромінюваної потужності становить 400-500 мВт. При цьому рівень опромінення людини буде дорівнює ~ 1 мВт / см2. Дана потужність відповідає гігієнічній оцінці допустимих норм граничної падаючої потужності (ППМ) СВЧ опромінення. Для СВЧ діапазону за нормами СРСР ППМ дорівнював 1 мВт / см ‘при допустимому часу опромінення 15-20 хвилин і без обмеження часу за нормами США. Німеччині та Франції. Було встановлено, що при сильних подразників в організмі спостерігається реакція розпаду (катаболізм), а при помірних, тренують впливах переважають реакції біосинтезу (анаболізм). При цьому активуються системи підтримки гомеостазу та імунні системи. В результаті відбувається стабілізація організму, аж до компенсації патологічних змін. Опромінення з ППМ 5-10 мВт / см2 протягом кількох годин щодня викликає підвищену стомлюваність, слабкість, напади нудоти і т.д. При потужностях 0,1-1 мВт / см2 спостерігається фізіологічна адаптація людини, поліпшується гострота зору і швидкість реакції на подразники, посилюється імунний статус організму [1].

II. Основна частина

У реалізації біоінформаційного впливу ЕМВ з різними довжинами хвиль беруть участь периферична і центральна нервова система (ЦНС), захисно-регуляторні системи організму, що забезпечують підтримання гомеостазу. Доведено [2], що найбільш значними рецепторами ЕМІ (видимого, інфрачервоного, мікрохвильового діапазонів) є біологічно активні точки (БАТ). БАТ являє собою проектуються на шкірний покрив ділянки активної взаємодії зовнішнього середовища і внутрішнього органу в процесі їх біоінформаційного обміну. В ході дослідження біоінформаційних процесів організму людини було встановлено участь в них генеруються клітинами під керівництвом ЦНС, когерентних акусто-електричних хвиль, в діапазоні вкрай високих частот [3]. Завдяки цьому ділянки плазматичної мембрани або вся мембрана клітини знаходяться в коливальному стані, амплітуда і частота коливань якого залежить від функціональних вимог забезпечення стабільного стану організму та компенсації різних відхилень, викликаних як зовнішніми, так і внутрішніми подразниками. Передача інформації від БАТ до різних систем на макро-і мікрорівнях може здійснюватися через ЦНС і вненервним шляхом через сполучні тканини (напівпровідникова тканину колагенових волокон і приєднані до неї кластери води).

ЕМІ (в першу чергу мм діапазону) викликає стійке зміна біоелектричної активності мозкових структур, що характеризуються поточними значеннями електроенцефалограми (ЕЕГ). Найчастіше оцінюються тета-ритми (частота 4-7 Гц), альфа-ритми (частота 8-11 Гц), бета-1 і бета-2 ритми (частоти 16-25 Гц і 25-40 Гц відповідно). Тета-ритми керують функціями, що забезпечують підтримання гомеостазу. Апьфа-ритми характеризують прикордонний стан нейронів головного мозку, яке може перейти в активну форму фізичних і розумових дій, або в більш глибоку фазу гальмування. Бета-1 ритм характеризує спрямоване увагу, посилення розумової діяльності. Бета-2 ритми пов’язані з негативними факторами, що негативно впливають на емоційний стан людини [4]. Впливаючи через БАТ на ЦНС можна здійснювати управління (регулювання) фізіологічними функціями практично всіх систем організму людини. При використанні мобільних телефонів з лікувальної профілактичною метою найкраще використовувати БАТ вушної раковини, що має багату іннервацію п’ятьма різними аферентні нервами соматичної та вісцеральної природи. БАТ вушної раковини проектуються через ЦНС практично на всі органи людини. Крім впливу на БАТ і ЦНС ЕМІ можливо також вплив коливаннями звукової частоти в поєднанні з колірним супроводом. Відомий факт, що ритмічні зовнішні впливи на органи чуття (спалаху світла або звукові ритми) викликають відповідну реакцію головного мозку, посилюють біоелектричну активність альфа і бета ритмів. Ці положення послужили основою для музичної терапії людей з порушенням психіки. Використовувався принцип модуляції основної мелодії різними ритмами (визначеними частотами відповідними необхідному терапевтичному ефекту). У разі використання синтезатора звуку в нього попередньо задається амплітудно-частотна характеристика лікувального впливу, на яку накладаються характеристики маскує мелодії, що має сприяти процесам розслаблення, мобілізації і до активних дій, тобто саморегуляції організму. Сучасні дослідження підтверджують факт впливу музики на людину, завдяки яким посилюється синтез нейропептидів у головному мозку. Нейропептиди активують функції мозку, сприяють утворенню нових нейронних шляхів, посилюючи оперативний обмін інформацією. Граючи роль гормонів, вони сприяють посиленню опірності організму хворобам, підвищують настрій, надають знеболюючу дію [5]. Вплив кольорово – музики виявилося різним для людей різних знаків зодіаку і різного темпераменту. Холерикам для гармонізації стану здоров’я необхідні холодні звуки (“Вальс” Свиридова) і переважання синього кольору. На меланхоліків впливає музика зі сменяющимся ритмом і зеленої кольоровою гамою (Шопен, Шуберт). Для сангвініків нормалізуючої музикою є твір Бетховена (IX симфонія) і червоне колірне супровід. Флегматикам для гармонізації фізичного стану потрібна легка музика в жовтих тонах (Чайковський “Танець пастушків “). Кольоромузичне твір робить сильний заспокійливий і тонізуючий вплив. Саме тому застосування мобільного телефону для цієї мети представляє істотний інтерес [6]. Мобільний телефон може розглядатися і як апаратура для соннопункту-ри, тобто вплив на БАТ звуковими частотами різного тону. За рахунок виникнення стохастичного резонансу здійснюється амплітудна модуляція акустоелектричних коливань на клітинному рівні, а також утворюється просторове потенціювання кластерів води в лімфатичних трактах. Встановлено, що низькі звуки впливають на нижню частину тіла, а високі – на верхню, в тому числі і на голову [7]. Дослідження підтвердили вплив телефону на людину (опромінення 15 хвилин, рівень потужності до 40% від граничного значення), за рахунок високочастотного впливу. Показано, що СВЧ вплив при певних режимах активізує розумові та фізичні здібності. Змінюючи потужність ЕМІ мобільного телефону, час впливу, підбираючи відповідне кольоромузичне вплив можна надавати позитивний вплив на організм, в першу чергу, для зняття стресів. Одночасно нами ведеться опрацювання конструкції чохла для мобільного телефону, що зменшує вплив ЕМВ.

III. Висновок

Викладені підходи показали можливість ле-чебно-профілактичного впливу мобільних телефонів на людину. Проведені дослідження якісно підтвердили такі можливості. Доцільно сформувати спільно з розробником мобільних телефонів ИД для проведення більш глибокого медико-фізіологічного дослідження їх впливу та вироблення норм ЕМІ, світлозвукового, вібраційного і світлодіодного впливу на людину, використовуючи, наприклад, апаратуру РАМЕД-експерт.

IV. Список літератури

[1] Мінін Б. А. СВЧ і безпека людини, М., Радянське радіо, 1974 р.

[2] Лиманський Ю. П. Гіпотеза про точки акупунктури, як полімодальних рецепторів системи екоцептівной чутливості, фізіолого. ж. 1990 р., 36 № 4.

[3] Девятков Н. Д. та ін Мм хвилі і їх роль в процесі життєдіяльності, М., Радіо і зв’язок, 1991.

[4] Чуян Е. Н., Тімурьяні, Н. А. та ін Фізіологічні організми біологічних ефектів низькоінтенсивного ЕМІ КВЧ, Ельіньо, Сімферополь, 2003.

[5] Фалєєва В. В. та ін Музична терап1я в лкуванж психо-соматичних та невротичних розлад1в, В сб Наукових робіт 1нфоренергетіка III-го тісячолггтя, Кшв, Коло, 2003.

[6] Рукавишникова Д. К. та ін Закони музики, як відображення законів енергоінформаційного обміну в системі людина-космос, Тези доповідей Людина і космос, Дніпропетровськ НУАОМІ, 2000

[7] Самосюк І. 3. Рефлексотерапія в педіатрії, Здоров’я, Київ, 1995

USING MOBILE PHONES FOR THERAPEUTIC PURPOSES

Dmitriyev В. V., PokatayevV. N., OlshevskiyA. L. ‘Yuzhnoye’ State-Owned Design Office e-mail: info@yuzhnoye.com Kozlov V. A., Kosharnyy V. F., Kosharnyy V. V. Dnipropetrovs’k State Medical Akademy

9       Dzerzhinskogo St., Dnipropetrovs’k, Ukraine, 49000 phone +380 562 467602 Yatsunenko A. G., Zabolotnyy P. I.

Institute of Technical Mechanics, NAS of Ukraine e-mail: petr@ramed.dp.ua

Abstract – The paper discusses the features of mobile phones that determine the nature of radiated EM fields, as well as generated sound and optical vibrations having various spectral characteristics. It is shown that due to a wide spectrum of vibrations radiated by mobile phones they may have both negative and positive influences on human body. Ways and techniques for assessing these influences are suggested. Approaches to design improvements are formulated with the aim of applying the bioinformation effects of mobile phones to human organisms, including stress relief.

ПРОСТОРОВО-ТИМЧАСОВІ ЕФЕКТИ ПРИ Мікрохвильове опромінення до біомедичної ЕКСПЕРИМЕНТАХ

Понеже Г. В.

Науково-дослідний центр квантової медицини “відгуки” м. Київ, 01033, Україна, вул. Володимирська, 61-6 e-mail: sitko @ i. kiev.ua

Анотація – Розглянуто просторово-часові енергетичні співвідношення для прямокутного волноводного опромінювача. Терапевтичний ефект температурного міліметрового випромінювання пов’язується з концентрацією електричного поля на осі волноводной лінії передачі, що знаходиться в безпосередньому контакті з облучаемой поверхнею.

I. Вступ

Аналіз досліджень в галузі сучасних медичних технологій з використанням електромагнітного випромінювання (ЕМВ) надвисокої частоти (КВЧ) показує, що їх розвиток іде в напрямку зменшення інтенсивності облучающего сигналу. Зокрема, в останні роки було надійно встановлено [1], що стійкий терапевтичний ефект міліметрового випромінювання спостерігається при інтенсивностях опромінення, порівнянних з інтенсивностями теплового радіовипромінювання в міліметровому діапазоні при звичайних температурах (на довжині хвилі X = 5 мм при температурі Т ~ 300 К інтенсивність випромінювання становить 1 «10 ‘19 Вт / Гц-см2). Експериментальна та клінічна апробація генераторів температурного ЕМІ – “Поріг-НТ” і “Поріг-ВТ” (з ефективною шумовий температурою Тш. Еф = 270 ^ 290 К і Тш.ефф = 290-К350К відповідно в діапазоні частот 53 ^ 78 ГГц) – продемонструвала їх біомедичну ефективність [1]. Однак при загальному опроміненні, якому піддається в звичайній обстановці пацієнт від оточуючих його джерел теплового радіовипромінювання, терапевтичний ефект відсутній. Різниця в кінцевому результаті опромінення обумовлено, на наш погляд, особливостями просторової структури поля, що створюється на поверхні об’єкту в процесі опромінення.

У першому випадку використовуються терапевтичні апарати (як правило, на основі одномодових хвилеводних елементів ліній передачі, що знаходяться в безпосередньому контакті з поверхнею опромінюється об’єкта) створюють свідомо нерівномірне в часі і по поверхні об’єкта, що опромінюється поле. В результаті на облучаемом ділянці виникають градієнти поля та інтенсивності ЕМВ. Миттєві значення поля та інтенсивності в різних точках облучаемой поверхні можуть істотно відрізнятися від середніх у часі і по поверхні (діючих) величин, якими без належного обгрунтування, особливо в умовах можливого частотного резонансу, користуються в переважній більшості робіт. У другому випадку, коли ЕМІ розповсюджується у вільному просторі, просторово-часовий розподіл поля буде рівномірним внаслідок багато- модів і статистичного характеру теплового радіовипромінювання.

Важливість порушеної проблеми обумовлена ​​тим, що на практиці при створенні трактів в мікрохвильовому діапазоні користуються енергетичними характеристиками, а саме: потужністю випромінювання в лінії передачі і середньою щільністю потужності (інтенсивністю) на поверхні об’єкта, що опромінюється. Однак біомедичні ефекти мікрохвильового випромінювання нетепловий інтенсивності (менше 10 мВт / см2) В кінцевому підсумку є не енергетичними, а польовими. Для живих систем характерні порогові, нелінійні і резонансні по полю відгуки на зовнішнє мікрохвильове ЕМІ.

В даній роботі розглянуті особливості просторово-часової структури облучающего КВЧ-сигналу, що підводиться за допомогою волноводной лінії передачі, що знаходиться в безпосередньому контакті з поверхнею опромінюється об’єкта.

Слід зауважити, що подібного роду завдання, коли необхідне знання максимальних миттєвих значень напруженості електричного поля, вирішувалися в техніці СВЧ, наприклад, при вивченні умов електричного пробою всередині хвилеводу або при розрахунках лазерних електрооптичних СВЧ-модуляторів [2].

II. Основна частина

Розглянемо найпростіший в математичному відношенні випадок прямокутного хвилеводу перерізом axb, порушеної на основний хвилі магнітного типу Ню (рис.1). Її електромагнітне поле характеризується наявністю тільки трьох компонент: Еу, Нх і Hz (При Ех = Ну = EZ =0) [2,3].

Тому, наприклад, для генератора “Поріг-ВТ” при усередненої по поперечному перетину ефективної шумовий температурі Тш.ЕФФ = 290 – 360 К ефективна шумова температура в центрі широкої стінки хвилеводу в два рази перевищує це значення і становить ТШеФФ {х = 0,5) = 580 – 700 К.

Подібне розгляд можна провести і для інших типів хвиль і опромінювачів. Подробиці про просторово-часової структури випромінювання необхідно знати і враховувати в разі порогових, нелінійних і резонансних ефектів, характерних для впливу міліметрового ЕМВ на живі системи.

IV. Список літератури

1. БундюкЛ. С., Кузьменко А. П., понеже Г. В. Експериментальна та клінічна апробація негативних потоків мікрохвильового електромагніт-ного випромінювання ня / / Фізика живого, т.7, № 2. – 1999. – С. 11-18.

2. Лебедєв І. В. Техніка та прилади НВЧ. Під ред. академіка Н. Д.Девяткова. В 2-х томах. Т. 1. Техніка надвисоких частот – М.: Вища школа, 1970. – 440 с.

3. Довідник з теоретичним основам радіоелектроніки. Під ред. Б. Х.Крівіцкого, В. Н.Дуліна.

У 2-х томах. T.1. – М.: Енергія, 1977. – 504 с.

SPATIAL-TEMPORAL EFFECTS OF MICROWAVE IRRADIATION IN BIOMEDICAL EXPERIMENTS

Ponezha G. V.

‘Vidguk’ Research & Development Centre for Quantum Medicine 61-b Volodymyrska Str., Kyiv, Ukraine, 01033 e-mail: sitko@i.kiev.ua

Abstract – Spatial-temporal energy relations for a rectangular waveguide feed are considered. The therapeutic effect of a thermal mm-wave irradiation is linked to the concentration of electric field along the axis of a waveguide feeder which is in immediate contact with irradiated surfaces.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»