XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

В последние годы ведутся интенсивные научные исследования в области применения ИК-технологий в медицине [1]. В частности, одним из новейших и действенных методов лечения онкологии является инфракрасная терапия. Многие страны работают над созданием приборов и методов лечения такого вида заболеваний, например, в Японии существует целое общество [2], занимающееся исследованиями в этом направлении. На протяжении многих лет экспериментов в странах Востока были реализованы различные инфракрасные системы (более 700 тысяч) для лечения всего тела, при этом уже более 30 миллионов человек с успехом прошли локализованную инфракрасную терапию.

Инфракрасное излучение – это электромагнитное излучение, которое занимает спектральную область между красным концом видимого света, длина которого составляет λ = 0,74 мкм и частотой 430 ТГц, и микроволновым радиоизлучение с длиной волны λ ~ 1—2 мм и частотой 300 ГГц. (Рис.1)

Рис.1

При воздействии на организм человека длинноволновой части инфракрасного диапазона, наблюдается явление, называемое «резонансным поглощением», при котором внешняя энергия активно поглощается организмом. В результате чего повышается потенциальная энергия клетки организма, и из нее уходит не связанная вода, повышается деятельность специфических клеточных структур, растет уровень иммуноглобулина, увеличивается активность ферментов и эстрогенов, и т.д. [3]

Под действием инфракрасного излучения происходит образование тепла в тканях, ускорение физико-химических реакций, стимулируются процессы репарации (т.е. происходит исправление химических повреждений и разрывов в молекулах ДНК) и регенерации тканей, расширяется сосудистая сеть, усиливается рост клеток, ускоряется кровоток, вырабатываются биологически активные вещества, лейкоциты направляются к очагу поражения. Улучшение кровоснабжения и расширение просвета сосудов приводит к снижению артериального давления, психоэмоционального и физического напряжения, а также к мышечной релаксации, поднятию настроения и улучшению сна. Помимо всего перечисленного, инфракрасное излучение обладает противовоспалительным действием, оно стимулирует иммунитет и помогает организму бороться с инфекциями в крови.

Как правило, в физиотерапии используются волны в пределах от 780 до 1400 нм, т. е. короткие, проникающие в ткани на глубину около 3 сантиметров.

В 2012 году была опубликована статья [4], в которой описывалось исследование, целью которого было изучение влияния инфракрасного и ультрафиолетового излучений на жизнеспособность клеток тканей, неподвижных в пористо-проницаемой структуре никелида титана.

На рис. 2 представлены результаты воздействия ИК-излучения на клетки селезенки, опухоли Эрлиха и костного мозга мышей в присутствии пористого порошка из никелида титана.

Рис.2

На графике обозначено следующее:

Контроль - содержание жизнеспособных клеток в культуральной среде;

TiNi - содержание жизнеспособных клеток в присутствии пористого порошка из никелида титана;

ИК - содержание жизнеспособных клеток после облучения ИК-спектром малой интенсивности;

ИК + TiNi - содержание жизнеспособных клеток после облучения ИК-спектром малой интенсивности в присутствии пористого порошка из никелида титана.

По полученным данным можно сказать, что воздействие ИК-излучения позволит достоверно регулировать численность и жизнеспособность необходимых клеточных популяций, так как при данном излучении замечено увеличение числа клеток. В то время как УФ-излучение при тех же условиях приводит к резкому снижению жизнеспособности всех культур. Таким образом, влияние инфракрасного спектра находит применение в реанимации популяции после ее выделения из тканевых структур или увеличения количества малочисленной популяции до необходимой концентрации [5]. Можно сказать, что использование ИК-излучения в медицине, в частности, при лечении онкологии имеет большую перспективу.

Список литературы

Нефедов Е.И., Протопопов А.А., Хадарцев А.А., Яшин А.А. Биофизика полей и излучений и биоинформатика. Тула: Изд-во ТулГУ, 1998. Ч. 1.;

Тучин В.В. Оптическая биомедицинская диагностика. Т. 2. М., 2007. С. 367.;

Вайль Н.С Инфракрасные лучи в клинической диагностике и медико-биологических исследованиях. М.: Медицина, 1996. 278 с;

Гюнтер С.В., Кокорев О.В., Дамбаев Г.Ц., Вотяков В.Ф. Влияние инфракрасного и ультрафиолетового излучения на клетки тканей, иммобилизованных в пористо-проницаемой структуре никелида титана [Электронный ресурс] // Бюллетень сибирской медицины, ¹ 4, 2012. URL http://old.ssmu.ru/bull/12/04/05.pdf;

Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. М.: Высш. школа, 1996. 608 с