Текст
                    В. Е. Илларионов
ММНИТОПРАПИН
!_... ......_
•1
Биомагнетизм и биомагнитореь
Методы магнитотерапии
Показания и противопоказания
Биологические реакции
и клинические эффекты
Основы информационной медицины
URSS



В. Е. Илларионов МАГНИТОТЕРАПИЯ URSS МОСКВА
ББК 53.54 Илларионов Валерий Евгеньевич Магнитотерапия. — М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. — 136 с. В данной публикации сгруппированы необходимые термины и понятия, сис- тематизированы концепции, составляющие теоретический и практический базис магнитотерапии, а также основы информационной медицины и, в частности, ин- формационной магнитотерапии. Книга предназначена для слушателей циклов последипломной подготовки врачей, для физиотерапевтов и студентов медицинских вузов. Автор благодарит ООО «Фирма "Электронная Медицина "» (г. Москва) за помощь в подготовке произведения к изданию Рецензенты: д-р мед. наук, проф. Э. М. Орехова; д-р мед. наук, проф. А. Т. Неборский Издательство «Книжный дом “ЛИБРОКОМ'*». 117312, Москва, пр-т Шестидесятилетия Октября, 9. Формат 60*90/16. Печ. л. 8,5. Зак. № 2359. Отпечатано в ООО «ЛЕНАНД». 117312, Москва, пр-т Шестидесятилетия Октября, IIA, стр. II. ISBN 978-5-397-00147-2 © Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009 НАУЧНАЯ И УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА п E-mail: URSS@URSS.ru Хх Каталог изданий в Интернете: W http://URSS.ru у Тел./факс: 7 (499) 135-42-16 URSS Тел./факс: 7 (499) 135-42-46 6264 ID 78994 9 "785397 001472" Все права защищены. Никакая часть настоящей книги не может быть воспроизведена или передана в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, будь то элек- тронные или механические, включая фотокопирование и запись на магнитный носитель, а также размещение в Интернете, если на то нет письменного разрешения владельца.
Оглавление Введение..........................................5 Глава 1. Историческая справка.....................7 Глава 2. Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма...................13 Глава 3. Биомагнетизм и биомагниторецепция.......35 Пгава 4, Современные концепции общей теории физиотерапии........................39 Глава 5. Биофизические особенности взаимодействия магнитных полей с живым организмом...............59 Глава 6. Биологические реакции и клинические эффекты, возникающие при магнитотерапии..........63 Глава 7. Традиционные методы магнитотерапии......67 Пгава 8. Показания и противопоказания к магнитотерапии.................................75 Пгава 9. Сочетанные и комбинированные методы магнитотерапии...................................79 Пгава 10. Методология магнитотерапии.............83 Глава 11. Основы информационной медицины.........87 Глава 12. Информационная физиотерапия и ее техническое оснащение......................121 Заключение......................................127 Библиография....................................129

Введение На первый взгляд существует парадокс: человек знаком с лечебными свойствами магнита с незапамятных времен, а массовое освоение методов магнитотерапии началось лишь с конца XX века. Имеется ряд объективных и субъектив- ных причин, объясняющих это положение. Основная из них это то, что начало фундаментальных исследований по маг- нитобиологии — вторая половина прошлого века, а начало промышленного выпуска магнитотерапевтической аппара- туры — 70-е годы XX столетия. Следующие причины — это неустойчивость и разнообразие реакций организма на воз- действие магнитных полей, а также абсолютизация до недав- него прошлого принципов нервизма и доминанты в качестве теоретического базиса отечественной физиотерапии. А эти факторы существенно влияли на объективное понимание роли и места магнитотерапии в ряду методов профилактики, лечения различной патологии, а также реабилитации боль- ных и инвалидов. С учетом современных данных исследований в области физики, биофизики, синергетики и хронобиологии в 1998 г. была предложена новая парадигма физиотерапии на основе трех детально разработанных концепций — концепции био- электрического триггера, концепции достаточности дозы воздействия и концепции биосинхронизации воздействия [В.Е.Илларионов, 1998]. Жизнеспособность и реальная зна- 5
Введение чимость новой общей теории физиотерапии подтверждены многолетней клинической практикой применения физио- терапевтической аппаратуры, созданной на базе положений этих концепций. В данной публикации отражены основные вехи позна- ния и практического освоения целебных свойств действия магнитных полей на организм человека, изложены кон- цепции общей теории физиотерапии и с этих позиций дано обоснование механизма существующих методов магнито- терапии. В качестве реальной перспективы существенного повышения терапевтической эффективности воздействия в лечебно-профилактических и реабилитационных целях обос- новываются параметры магнитных полей, соответствующие принципам и постулатам информационной медицины. Глава 1 Историческая справка Магнитные свойства некоторых веществ известны че- ловечеству с глубокой древности столь далекой, что даже за- быто происхождение слова «магнит». Первые письменные свидетельства о магните (Китай) имеют более чем двухтыся- челетнюю давность, в них упоминается о применении естес- твенных постоянных магнитов в качестве компасов. В работах древнегреческих и римских ученых есть упомина- ние о притяжении и отталкивании магнитов и о намагничива- нии в присутствии магнитажелезных опилок (Фалес Милетский, Греция, VI век до н. э.; Лукреций, Рим, I век до н. э.). С XII века в связи с развитием мореплавания и использо- вания компаса в качестве навигационного прибора явление магнетизма начали рассматривать с научной точки зрения (Пьер де Марику, Франция, 1269). Но лишь в конце XVI века английский врач У. Гильберт описал и сформулировал важ- нейшие свойства магнита. В его тарктате «О магните, маг- нитных телах и о большом магните — Земле» (1600) говорит- ся, что Земля является магнитным диполем, что невозможно разъединение двух разноименных полюсов магнита. Изучению и определению величины действующей силы между двумя магнитами были посяшены работы российского ученого Ф. Эпинуса и французского физика Ш. Кулона. В со- чинении «Опыт теории электричества и магнетизма» (1759) 7
Глава 1 Ф.Эпинус подчеркнул аналогию между электрическими и магнитными явлениями, предположил зависимость силы взаимодействия от квадрата расстояния между магнитами. Закон количественного взаимодействия магнитов был сфор- мулирован Ш. Кулоном в 1785 г. В 1819 г. датский ученый X. К. Эрстед открыл магнит- ное поле электрического тока (явление электромагнетиз- ма) — отклонение магнитной стрелки при прохождении электрического тока через проводник. В 1820 г. француз- ский физик А. Ампер установил законы магнитного взаи- модействия токов, эквивалентность магнитных свойств кругового тока и тонкого плоского магнита. В 30-х годах XIX века немецкие ученые К. Гаусс и В. Вебер развили ма- тематическую теорию геомагнетизма и разработали мето- ды магнитных измерений. В 1831 г. английский физик М. Фарадей открыл явле- ние электромагнитой индукции, а в 1865 г дал последова- тельную трактовку явлений магнетизма на основе реаль- ности электромагнитного поля, создал теорию электро- магнитного поля. Явление электромагнитной индукции было описано так- же, независимо от М. Фарадея, американским физиком и ин- женером Дж. Генри (1832), который создал мощный электро- магнит, телеграф на основе катушек с током и др. Эти важнейшие открытия в области электромагнетизма, обобщение открытых электромагнитных явлений в трудах английского физика Дж. К. Максвелла (1872), систематичес- кое изучение свойств ферромагнетиков и парамагнетиков А. Г Столетовым (1872) и П. Кюри (1895) заложили основы современной макроскопической теории магнетизма. Н. Тесла в 1888 г. описал явление вращающегося магнитного поля, а в 1899—1891 гг. разработал и создал высокочастотные генерато- ры электрического тока и трансформеры. 8
Историческая справка Использование явлений магнетизма в медицинских целях имеет также продолжительную историю. Данных о лечебных свойствах постоянных магнитов сохранились в трудах Авиценны, Галена, Парацельса. Имеются сведения, что более 200 лет назад прародитель современного гипноза Ф. А. Месмер сочетал процедуры внушения с действием на головной мозг постоянных магнитов. В 1780 г. на заседании Королевского медицинского общества Франции врачи Анри и Туре доложили результаты своей сравнительной оценки опытов аббата Ленобля по применению постоянных магнитов для лечения нервных расстройств и заболеваний. Популяризацию методов магнитотерапии связывают с именами таких выдающихся врачей-ученых XIX века как Ж. М. Шарко, С. П. Боткин, В. И. Дроздов, которые система- тизировали имеющиеся на тот период научные данные и раз- работали лечебные методики применения воздействия пос- тоянного магнитного поля при соответствующей патологии. Конец XIX и начало XX века было ознаменовано разра- боткой новой, более эффективной физиотерапевтической аппаратуры и методов ее применения (1891—92 гг. — дарсон- вализация, 1906 г. — диатермия, 1926 г. — УВЧ — терапия) в результате чего был утрачен интерес к методам магнитотера- пии. В 1927 г. М. Коваршик создал устройство, генерирующее высокочатотное магнитное поле, а лечебный метод примене- ния этого устройства получил название коротковолновой диа- термии или индуктотермии (в настоящее время этот метод именуется как высокочастотная магнитотерапия). Начало интенсивные исследования в области магнито- биологии было положено в конце 40-х годов прошлого века нашим отечечтвенным ученым Ю. А. Холодовым. Наиболее широко в лечебной практике свойства магнитного поля стали применять с конца 60-х годов XX столетия. Это было связано с созданием физиотерапевтической аппаратуры, 9
Глава 1 генерирующей переменное магнитное поле. Существенный вклад в последующее обоснование механизма взаимодейс- твия магнитных полей со структурами и системами живого организма, в доказательство клинической эффективности магнитотерапии внесли такие наши ученые-клиницисты, как М. А. Шишло, И. М. Митбрейт, А. М. Демецкий, А. Г. Алек- сеев, Г. Ф. Плеханов, Н. Ю. Гилинская и др. Хотя целебные свойства при воздействии постоянного магнитного поля были замечены значительно раньше, их де- тальным изучением начали заниматься лишь параллельно с освоением переменного магнитного поля. В 1968 г. совете- ким ученым Л. С. Фефером были созданы магнитофоры (маг- нитоэласты) — композиционные материалы на основе кау- чука и магнитных, в частности ферритовых накопителей или сплавов редкоземельных элементов типа самарий-кобальт. Начало 70-х годов XX столетия — период интенсивной разработки методов лазерной терапии, методов лечебного воздействия низкоэнергетическим лазерным излучением красной и ближней инфракрасной части оптического спек- тра электромагнитного излучения. Вскоре А. К. Полонским (1979) был разработан и теоретически обоснован сочетанный метод магнитолазерной терапии. Это сочетание воздействия на один и тот же участок тела пациента простоянного маг- нитного поля путем наложения кольцевого магнита и низ- коэнергетического лазерного облучения поверхности тела внутри кольца магнита. Сочетанное магнитолазерное воз- действие по терапевтической эффективности превышает изолированное лазерное воздействие. Позже было дано бо- лее полное теоретическое обоснование биомеханизма маг- нитолазерного воздействия и методологии магнитолазерной теарпии (В. Е. Илларионов, 1990). В конце XX века арсенал магнитотерапевтической ап- паратуры существенно увеличился за счет аппарататов с 10
Историческая справка различными видами магнитных полей, а интерес к методам магнитотерапии повысился на основе новых концепций об- щей теории физиотерапии и утверждения принципа малых и сверхмалых доз физиотерапевтического воздействия и при- нципа биосинхронизации этого воздействия.

Глава 2 Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма В Физическом энциклопедическом словаре 1995 г. издания да- ются следующие определения нижеперечисленным понятиям. Магнетизм — 1) особая форма взаимодействия между электрическими токами, между токами и магнитами (т. е. телами с магнитным моментом) и между магнитами; 2) раз- дел физики, изучающий это взаимодействие и свойства ве- ществ (магнетиков), в которых оно проявляется. В наиболее общем виде магнетизм можно определить как особую форму материальных взаимодействий, возникающих между движу- щимися электрически заряженными частицами. Магнетики — вещества, способные намагничиваться в магнитном поле, т. е. создавать собственное магнитное поле. Все вещества в той или иной степени являютя маг- нетиками, среди которых различают три основные группы: диамагнетики (магнитная восприимчивость кт< 0), парамаг- нетики (кт> 0) и ферромагнетики (кт> 0, магнитная прони- цаемость ц » 1). Магнит — тело, обладающее намагниченностью, т. е. со- здающее магнитное паоле. Свойства магнита присущи неко- торым минералам (например, магнитный железняк), намаг- , ниченным магнитным материалам (постоянный магнит) и электромагнитам. 13
Глава 2 Материя — объективная реальность, неразрывно связан- ная с движением, пространством и временем, бесконечная в количественном и качественном отношениях. Различают две основные формы материи: вещество и поле. Способом сущес- твования материи является движение, в многообразии кото- рого проявляется ее сохранение и изменение. Под структурой материи понимается ее строение в мик- ромире, существование в виде молекул, атомов, элементар- ных частиц ит. д. Но понятие структуры материи охваты- вает еще и различные макроскопические тела, а также все космические системы мегамира. Поэтому в науке выделяют три уровня строения материи: макромир, микромир и мегамир [Д. И. Грядовой, 1999]. Макромир — это мир объектов, размерность которых со- относима с масштабами человеческого опыта: величины про- странства выражаются в миллиметрах, сантиметрах и кило- метрах, а время — в секундах, минутах, часах и годах. Микромир — это мир очень малых, непосредственно не наблюдаемых объектов, пространственные величины кото- рых находятся в пределах от 10* до 10-16 см, а время их су- ществования — от бесконечности до 10-24 секунд. Мегамир — это мир огромных космических масштабов и скоростей, в котором расстояние измеряется световыми го- дами, а время существования космических объектов — мил- лионами и миллиардами лет. Эмпирически доступной для наблюдения человеком яв- ляется та область материального мира, которая простирается от 10~15 см до 1028 см (около 20 млрд световых лет), а во време- ни — до 2*1010лет [Д. И. Грядовой, 1999]. В естествознании материальные системы представлены системами неживой и живой природы. Структурные уров- ни организации материи неживой природы подразделяют на физический вакуум, поля, элементарные частицы, атомы, 14
Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма молекулы, макроскопические тела, планеты и планетные системы, звезды и звездные системы — галактики, систему галактик — метагалактику. В живой природе к структурным уровням организации материи относят системы субклеточ- ного уровня — нуклеиновые кислоты и белки, клетки, мно- гоклеточные организмы, их сообщества и биосферу как всю массу живого вещества [Т. Г. Грушевицкая, А. П. Садохин, 1998; Д. И. Грядовой, 1999; В. Е. Илларионов, 2001]. «Первокирпичиком» вещества принято считать элемен- тарные частицы. Элементы материи более низкого структур- ного уровня по сравнению с элементарными частицами сле- дует рассматривать как составные части элементарных час- тиц. Если рождение элементарной частицы из физического вакуума можно отнести к акту усложнения структуры мате- рии, то необходимо сделать вывод о том, что любое вещество состоит из элементов физического вакуума [Е. И. Нефедов и соавт., 1995]. Все последующие определения, понятия, величины и единицы измерения приводятся в соответствии с данными Физического энциклопедического словаря 1995 г. издания. Вакуум физический (от лат. vacuum — пустота), в кван- товой теории поля — это низшее энергетическое состояние квантовых полей, характеризующееся отсутствием каких- либо реальных частиц; это особое состояние электромагнит- ного поля при отсутствии возбуждения; это пространство, в котором отсутствуют реальные частицы и выполняется усло- вие минимума плотности энергии в данном объеме; это фи- зическая субстанция, возможно, со многими энергетически- ми уровнями. Частицы элементарные — в точном значении этого терми- на — первичные, далее неразложимые частицы, из которых, по предположению, состоит вся материя. В современной фи- зике этот термин обычно употребляется не в своем точном 15
Глава 2 значении, а менее строго — для наименования большой груп- пы мельчайших частиц материи, подчиненных условию, что они не являются атомами или атомными ядрами (исключе- ние составляет протон). К элементарным частицам относят- ся фотоны и такие группы, как лептоны, адроны и резонансы (всего более 350 различных частиц). Частицы виртуальные (от лат. vires— возможность), в квантовой теории — это частицы, которые имеют такие же квантовые числа (спин, электрический и барионный заряд и др.), что и соответствующие реальные частицы, но для ко- торых не выполняется обычная (справедливая для реальных частиц) связь между энергией, импульсом и массой частиц; это элементарные частицы в промежуточных (ненаблюдае- мых) состояниях, существование которых в квантовой меха- нике объясняют взаимодействия и превращения частиц; это теоретически вычисленные элементарные частицы, непре- рывно возникающие и исчезающие в очень короткие проме- жутки времени. Частицы спинорные — это элементарные частицы с полу- целым спином. Часто под спинорными частицами понима- ют частицу со спином 1/2 (электрон, протон, кварк и т. д.). В квантовой теории поля спинорные частицы являются кван- том (от лат. quantitus — количество) спинорного поля. Спин — это собственный момент импульса (движения) элементарной частицы или системы, образованной из этих частиц (например, атомного ядра); спин имеет квантовую природу и не связан с движением частицы в пространстве. Фотон — это квант (от лат. quantitus — количество), пор- ция электромагнитного поля или излучения; нейтральная (не имеющая электрического заряда) элементарная частица с ну- левой массой. Фонон — это квант колебаний атомом в кристаллической решетке, отражающий корпускулярный характер структуры 16
Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма упругих волн; нейтральная элементарная квазичастица с ну- левой массой. Электрон — это стабильная элементарная частица с отри- цательным элементарным зарядом и соответствующей мас- сой покоя. Дырка — это электронная вакансия в кристалле полупро- водника; это положительно заряженный носитель тока в по- лупроводнике. Экситон — это связанная электронно-дырочная пара, об- разованная при поглощении диэлектриком или полупровод- ником фотона малой энергетической мощности. Экситон электронейтрален и непосредственно в перено- се электрического заряда не участвует. Но при столкновении с примесным атомом полупроводника возможна рекомбина- ция электрона и дырки и освобождение энергии возбужде- ния. Таким образом, экситоны являются своеобразными «ак- кумуляторами энергии», способными переносить энергию от одних точек кристалла к другим (в том числе и в жидкокрис- таллических структурах биологического объекта). Протон — это ядро атома водорода, лишенное электрон- ной оболочки; это элементарная частица с положительным электрическим зарядом и соответствующей массой. Синглетное состояние — электронно-возбужденное состо- яние атома или молекулы, при переходе в которое из основно- го (невозбужденного) спин электрона не меняется; длитель- ность нахождения в этом состоянии равна 10-9—10-8 с. Триплетное состояние — электронно-возбужденное со- стояние атома или молекулы, при переходе в которое из основного (невзбужденного) происходит обращение спина электрона; длительность нахождения в этом состоянии — от Ю 4 до нескольких секунд. Структура материи проявляется в существовании беско- нечного многообразия целостных систем, взаимосвязанных 17
Глава 2 между собой. Система — это внутреннее или внешнее упоря- доченное множество взаимосвязанных элементов; это опре- деленная целостность, проявляющая себя как нечто единое по отношению к другим объектам или внешним условиям. При этом элементом является минимальный, далее уже неде- лимый компонент в рамках определенной системы. Таковым элемент является по отношению к данной системе, в других же отношениях он сам может представлять сложную систему [Д. И. Грядовой, 1999]. Свойства системы — не просто сумма свойств ее элемен- тов. Система, образованная из соответствующих составных элементов, приобретает новые интегративные свойства, которые определяются взаимодействием этих элементов, устойчивыми связями между элементами системы по «го- ризонтали» и по «вертикали». Связи по «горизонтали» осу- ществляются между однопорядковыми элементами и носят коррелирующий характер, что обусловливает их взаимовлия- ние и взаимозависимость. Связи по «вертикали» определяют субординацию, т. е. соподчиненность элементов или группы элементов. По вертикальной структуре идет разграничение уровней организации систем и их иерархия. Нелинейные системы — это колебательные системы, в ко- торых искажается форма внешнего гармонического воздейс- твия, к которым не применим принцип суперпозиции. Принцип суперпозиции (принцип наложения) — допуще- ние, согласно которому результирующий эффект сложного процесса взаимодействия представляет собой сумму эффек- тов, вызываемых каждым воздействием в отдельности, при условии, что последние (т. е. воздействия) взаимно не влияют друг на друга. Диссипативные системы (от лат. dissipatio — рассеяние) — это физические открытые системы, в которых энергия упо- рядоченного процесса переходит в энергию неупорядочен- 18
Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма ного процесса, в итоге — в энергию теплового (хаотического) движения молекул. Диссипативная система — это открытая система, далекая от равновесия, в которой возникает дина- мическая упорядоченность, когерентное (согласованное) по- ведение ансамбля при переходе через значение параметров, характеризующих систему и отвечающих неустойчивостям. Триггер — это переключательное устройство соответству- ющей системы, которое сколь угодно долго сохраняет одно из своих состояний устойчивого равновесия и скачкообразно пе- реключается по сигналу извне из одного состояния в другое. Триггерная система — это система, обладающая двумя или несколькими устойчивыми состояниями, между которыми возможны переходы. Все биологические системы являются триггерными. Функциональная система живого организма — это дина- мическая саморегулирующая организация, все составные элементы которой взаимосодействуют получению для орга- низма приспособительного результата. Системообразующим фактором функциональной системы является результат ее деятельности [П. К. Анохин, 1975; К. В. Судаков, 1996]. Функциональная система включает в себя рефлекс как со- ставную часть. Рефлекс (от лат. reflexus — повернутый назад, отраженный) — процесс возникновения, изменения или пре- кращения функциональной активности органов, тканей или целостного организма, осуществляемый при участии цент- ральной нервной системы в ответ на раздражение рецепторов организма. Функциональная система организма — объектив- ная и одновременно субъективная категория современной физиологии [Словарь физиологических терминов, 1987]. Диполь электрический — совокупность двух одинаковых по абсолютному значению и противоположных по знаку электрических зарядов, расстояние между которыми значи- тельно меньше, чем расстояние от центра диполя до рассмат- 19
Глава 2 риваемых точек его электрического поля. Многие структуры живого организма, начиная с молекул воды, являются элект- рическими диполями. Домены — области однородных структур диполей, кото- рые закономерным образом повернуты или сдвинуты отно- сительно друг друга и обладающие самопроизвольной по- ляризацией при отсутствии внешнего электрического поля. Образование доменов в биологических тканях обусловливает возможность фазовых переходов биосистем из одного функ- ционального состояния в другое. На границе области одно- родного упорядоченного расположения диполей в доменах образуются полюсы за счет связанных электрических заря- дов — поляризация доменов, что является источником воз- никновения электромагнитного поля. Кластер — система из большого числа слабо связанных атомов или молекул. Занимает промежуточное положение между ван-дер-ваальсовыми молекулами, содержащими не- сколько атомов или молекул, и мелкодисперсными частица- ми (аэрозолями). Фракталы — множества с крайне нерегулярной разветв- ленностью или изрезанной структурой. Основной характе- ристикой фракталов служит фрактальная размерность. По одному из определений фракталами называются множества, для которых фрактальная размерность строго больше тополо- гической размерности. Фракталы обладают определенными свойствами масштабной инвариантности — неизменностью величин при различных преобразованиях. Многие сложные структуры биологических объектов являются фракталами. Проводники электрические — это тела (вещества), обладаю- щие способностью хорошо проводить электрический ток благо- даря наличию в них большого числа подвижных заряженных час- тиц. Проводники делятся на электронные (металлы и полупровод- ники), ионные (электролиты) и смешанные (напр., плазма). Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма Полупроводники — это вещества, обладающие электрон- ной проводимостью и по значению электрической проводи- мости занимающие промежуточное положение между метал- лами и диэлектриками. Электрические свойства полупровод- ников очень чувствительны к внешним физическим воздейс- твиям (нагревание, облучение, бомбардировка заряженными частицами, деформация и др.). Диэлектрики — это вещества, практически не проводящие электрический ток. Они могут быть твердыми, жидкими (жид- кокристаллическими) и газообразными. Во внешнем электри- ческом поле диэлектрики поляризуются, т. е. происходит воз- никновение дипольного электрического момента у каждого элемента объема диэлектрика. При поляризации диэлектрика возникают некомпенсированные связанные заряды, которые распределяются по поверхности и объему диэлектрика. Электрет— это электронейтральное тело, обладающее объемной электрической поляризацией и обусловленным ею внешним электрическим полем; это вещество, обладающее долговременной неравновесной поляризацией связанных электрических зарядов и обусловленным ею электрическим полем и током смещения. Жидкий кристалл— это четвертое состояния вещест- ва (I — газ, II — жидкость, III — твердое тело, IV — жидкие кристаллы, V — плазма). Жидкие кристаллы сочетают в себе упорядоченность, характерную для твердого тела, и подвиж- ность, являющуюся свойством жидкости. Основные свойс- тва жидких кристаллов: анизотропия упругости, электропро- водимости, магнитной восприимчивости, диэлектрической восприимчивости; оптическая анизотропия, сегнетоэлектри- ческие свойства. Жидкие кристаллы сочетают в себе упоря- доченность, характерную для твердого тела, и подвижность, являющуюся свойством жидкости. Замечательной особен- ностью этого состояния вещества является способность 20 21
Глава 2 молекул жидких кристаллов к самоорганизации и высокой чувствительности к внешним воздействиям. Магнит постоянный — изделие определенной формы (в виде подковы, полосы и др.) из предварительно намагни- ченных ферромагнитных или ферримагнитных материалов, способных сохранять большую магнитную индукцию после устранения намагничивающего поля. Магнитоэласты (магнитофоры) — композиционные ма- териалы, состоящие из резины марки 51—2149 на основе си- ликонового каучука и магнитных, в частности ферритовых накопителей или сплавов редкоземельных элементов типа самарий-кобальт (SmCo,). Индукция магнитного поля маг- нитоэластов варьирует от 10 до 40 мТл. Электромагнит — искусственный магнит, магнитное поле которого возикает и концентрируется в ферромагнитном сердечнике вследствие прохождения по охватывающей его обмотке электрического тока. Магнитный полюс — участок поверхности намагниченно- го образна (магнита), на котором нормальная к поверхности составляющая намагниченности отлична от нуля. Северным магнитным полюсом называется участок, из которого выхо- дят линии магнитной индукции, а южным — участок, в кото- рый они входят. Формой существования материи является движение. Колебания — движение (изменение состояния) вокруг не- которого среднего значения, обладающего повторяемостью. Колебания различной природы подчиняются одинаковым закономерностям. Наиболее распространены механические и электромагнитные колебания. Осцилляции (от лат. oscillo — качаюсь) — периодически из- меняющиеся колебания, совершаемые физической системой. Флуктуации (от лат. fluctuation — колебания) — случайные отклонения физических величин от их средних значений. 22
Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма Электрические флуктуации (шумы) — это хаотические из- менения потенциалов, токов, зарядов в электрических цепях, обусловленные дискретной природой электричества и тепло- вым движением носителей электрического заряда, а также случайными изменениями макроскопических параметров элементов цепей. Эти флуктуации подразделяются на так на- зываемые шумы — тепловой, дробовый шумы и фликкер-шум. Тепловой шум (хаотические тепловые флуктуации, броу- новское движение) — электрические флуктуации, обуслов- ленные тепловым движением носителей заряда и имеющие равномерный, высокочастотный спектр колебаний. Дробовый шум определяется статическим характером дви- жения носителей зарядов, внешними электрическими поля- ми, взаимодействием носителей друг с другом. Установлено, что дробовый шум связан с «открытием» и «закрытием» ион- ных каналов биологических мембран. Фликкер-шум — специфические флуктуации, спектр ко- торых имеет вид 1/f (f — частота флуктуации), а его интен- сивность обратно пропорциональна частоте. Частота этих флуктуаций — ниже 100 Гц. Главное условие существования фликкер-шума — прохождение постоянного тока через об- разец. Необходимо отметить, что фликкер-шумы сопровож- дают многие природные явления и, вероятно, отражают оп- ределенную универсальную закономерность колебательных процессов в природе. Возрастание интенсивности электрических флуктуаций- происходит в следующей последовательности: тепловой шум < дробовый шум < фликкер-шум. Автоколебания — незатухающие колебания в диссипа- тивной нелинейной системе, поддерживаемые за счет энер- гии внешнего источника, параметры которых (амплитуда, частота, спектр колебаний) определяются свойствами самой системы и не зависят от конечного изменения начальных ус- 23
Глава 2 ловий. Автоколебания отличаются от других колебательных процессов в диссипативных системах тем, что для их подде- ржания не требуется колебательных воздействий извне. Частота колебаний— физическая величина V, равная числу полных колебаний, совершаемых за единицу времени [в системе СИ измеряется в герцах (Гц): 1 Гц — частота, при которой за время I секунды происходит один цикл периоди- ческого процесса]. Цикл (от греч. kyklos— круг) — совокупность явлений, процессов, составляющая кругооборот в течение известного промежутка времени. Ритм (от греч. rhythmos — равномерное чередование) — чередование каких-либо элементов, происходящее с опреде- ленной последовательностью, частотой; скорость протека- ния, совершения чего-либо. Период колебаний — наименьший интервал времени (Т), по истечению которого повторяются значения всех физичес- ких величин, характеризующих периодический колебатель- ный процесс. F=l/v; в системе СИ измеряется в секундах. Амплитуда колебаний — наибольшее значение, которое достигает физическая величина, совершающая гармоничес- кое колебание. Фаза колебаний — физическая величина, определяющая состояние периодического колебательного процесса в каждый момент времени. Выражается в долях периода колебаний. Волны — изменения состояния среды (возмущения), рас- пространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию. Основным свойством всех волн, независимо от их природы, яв- ляется перенос энергии без переноса вещества. Длина волны — характеристика синусоидальной (гармо- нической) волны, равная расстоянию между двумя ближай- шими точками среды, разность фаз которых равна 2л (л — геометрическая константа; величина, равная 3,14). 24
Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма Модуляция (от лат. modulus — мера, образец; modulatio — мерность, размерность) — изменение по заданному закону во времени величин, характеризующих какой-либо физичес- кий, в частности, колебательный процесс. Электромагнитные колебания — взаимосвязанные коле- бания электрического (£) и магнитного (Н) полей, составля- ющих единое электромагнитное поле. Электромагнитные волны (электромагнитное излучение) — электромагнитные колебания, распространяющиеся в про- странстве с конечной скоростью. Солитон (от лат. solus — один) — уединенная волна; лока- лизованное стационарное или стационарное в среднем воз- мущение однородной или пространственно-периодической нелинейной среды. Свойства солитона: а) локализован в конечной области; б) распространяется без деформации, перенося энергию, импульс, момент импульса; в) сохраняет свою структуру при взаимодействии с дру- гими такими же солитонами; г) может образовывать связанные состояния, ансамбли. Электрический ток — упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц или заряженных макроскопических тел. Постоянный электрический ток — электрический ток, не изменяющийся с течением времени ни по силе, ни по на- правлению. Импульсный электрический ток — электрический ток, ге- нерируемый отдельными порциями (импульсами). Переменный электрический ток — в широком смысле сло- ва, это электрический ток, изменяющийся во времени, кото- рый создается переменным напряжением; в технике обычно под переменным током понимают периодический ток, в ко- 25
Глава 2 тором среднее за период значение силы тока и напряжение равны нулю. Вихревые токи (токи Фуко) — замкнутые электрические токи в массивном проводнике, возникающие при изменении прони- зывающего его магнитного потока. Это индукционные токи и образуются в проводящем теле либо вследствие изменения во времени магнитного поля, в котором оно находится, либо в ре- зультате движения тела в магнитном поле, приводящего к изме- нению магнитного потока через тело или какую-либо его часть. Поля физические — это особая форма материи; это физичес- кая система с бесконечно большим числом степеней свободы. Элементы уровня физического вакуума, совершая в пространстве гармонические колебания, непрерывно изменяют свою форму от шаровидной до эллипсовидной или сферической. Сфероиды являются анизотропными вакуумными элементами в отличие от шаровидных элементов физического вакуума. Появление элект- рического поля интерпретируется как процесс поляризации физи- ческого вакуума, при котором часть сфероидов занимает отличное отравновесного преимущественно выраженное пространственное положение (левое или правое). Синхронизация колебательного процесса двух сфероидов ведет к появлению связанного в диполь образования из элементов физического вакуума. Появление маг- нитного поля интерпретируется как процесс поляризации физи- ческого вакуума, при котором часть диполей занимает отличное от равновесного пространственное положение, формируя сило- вые линии поля [Е. И. Нефедов и соавт., 1995]. Поле гравитационное — одно из физических полей, пос- редством которого осуществляется взаимное притяжение тел, обусловленное их массой. Характеризуется гравитационным потенциалом и ускорением свободного падения. Поле спинорное — набор физических полей, преобразую- щих в каждой точке пространства-времени при пространс- твенных поворотах системы координат по предъявлениям 26
Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма группы вращения с полуцелым спином. Все материальные тела живой и неживой природы обладают спинорными (тор- сионными) полями. Эти естественные спинорные поля име- ют относительно небольшую величину и поэтому практичес- ки не проявляются. Они могут быть усилены пассивными устройствами — телами определенной формы, которые, ис- кажая плоскую геометрию физического вакуума, позволяют создавать спинорные поля значительной напряженности. В силу близости физической природы спинорных и гра- витационных полей некоторые из их свойств одинаковы. Спинорные поля практически не экранируются природными средствами и могут распространяться на весьма значитель- ные расстояния с аномально низким затуханием. Поле электрическое (Е) — частная форма проявления эле- ктромагнитного поля, определяющая действие на электри- ческий заряд (со стороны поля) силы, не зависящей от ско- рости движения заряда. Характеризуется напряженностью электрического поля (£). Поле магнитное (Н) — одна из форм проявления электро- магнитного поля; силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и натела, обладающие магнитным момен- том (не зависимо от состояния их движения). Характеризуется магнитной индукцией (В) и напряженностью магнитного поля (Е). Поле электромагнитное — особая форма материи, пос- редством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Деление электромаг- нитного поля на электрическое поле и магнитное поле услов- но: в различных инерциальных системах отсчета, движущих- ся одна относительно другой, векторы Ен В в электромагнит- ном поле в одной и той же точке пространства различны. В природе, по современным данным, имеется четыре типа фундаментальных взаимодействий между объектами:, сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное. 27
Глава 2 Сильное взаимодействие осуществляется на уровне атом- ных ядер, его радиус — около 10_|3см; длительность про- цессов, связанных с сильным взаимодействием, составляет 10~24—10-23 с. Слабое взаимодействие представляет собой не контакт- ное взаимодействие, а осуществляется путем обмена проме- жуточными элементарными частицами; при этом меняется заряд частиц. Данное взаимодействие примерно в 10“* раз слабее сильного, радиус его действия — около 10“22—10~15 см, длительность процессов при этом взаимодействии — в ос- новном 10“|0с. Гравитационное взаимодействие не учитывается в теории элементарных частиц; при неограниченном радиусе действия оно в 104<) раз слабее сильного взаимодействия. Но на ультра- коротких расстояниях (порядка IO-33 см) и при ультраболь- ших энергиях гравитация вновь приобретает существенное значение. В космических масштабах гравитационное взаи- модействие (тяготение) имеет решающе значение. Поляризация — упорядоченность в ориентации векторов напряженности электромагнитного поля (излучения) в плос- кости, перпендикулярной направлению поля (излучения). Когерентность — согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов, которое выражает- ся в постоянстве или закономерной связи между фазами, час- тотами, амплитудами этих волн и их поляризацией. Резонанс (от лат. resono — откликаюсь, звучу в ответ) — от- носительно большой селективный (избирательный) отклик колебательной системы на периодическое воздействие с частотой, близкой к частоте ее собственных колебаний. Резонанс магнитный — избирательное поглощение вещес- твом энергии электромагнитных волн определенной частоты, обусловленное изменением ориентации магнитных моментов частиц вещества (электронов, атомных ядер).Если поглощение 28
Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма энергии осуществляется ядрами атомов, то это явление носит название ядерный магнитный резонанс (ЯМР). В магнитоупо- рядоченных веществах поглощение энергии осуществляется электронами, а явление носит название электронный магнит- ный резонанс (ЭМР) с подразделением на ферромагнитый и ан- тиферромагнитный резонанс. Магнитный резонанс, обуслов- ленный магнитными моментами не спаренных электронов в парамагнетиках, называется электронным парамагнитным ре- зонансом (ЭПР). Напряженность магнитного поля при ЯМР и ЭП Р — до 8-10 А/м, магнитная индукция — до 1 Тл. Синхронизация (от греч. synchronos — одновременный) — резонансное явление в нелинейных саморегулирующихся системах, в которых возникают незатухающие колебания (автоколебания). Внешняя периодическая сила малой ам- плитуды не может существ енно влиять на амплитуду авто- колебаний, но может «навязать» генератору этих колебаний свою частоту, если последняя принадлежит узкому интервалу частот, включающему частоту автоколебаний. Явление синх- ронизации соответствующих процессов играет важную роль в функционировании структур и систем живого организма. Синхронизация — временной параметр и отражает опре- деленную организацию течения времени в биологических системах. Для синхронизации колебательных процессов от- сутствует энергетический порог взаимодействия, связь воз- никает при минимальных значениях силы взаимодействия [И. И. Блехман, 1981]. Величины магнетизма Величина скалярная (скаряр) — величина, каждое значе- ние которой может быть выражено одним действительным числом, например, длина, масса, время, температура. Величина векторная (вектор) — величина, обозначающая направленный отрезок в виде пары точек, взятых в опреде- 29
Глава 2 ленном порядке. При помощи вектора в физике изображают- ся перемещение, скорость, ускорение, сила, момент силы и другие величины, задаваемые не только числом, но и направ- лением, сумма которых находится геометрически. Индуктивность — величина, характеризующая магнит- ные свойства электрической цепи, зависит от размеров и формы контура, а также от магнитной проницаемости окру- жающей среды. В СИ измеряется в генри (Гн). Магнитная постоянная (ц0) — скалярная величина, вхо- дящая в выражения некоторы х законов электромагнетизма при записи их в рационализованной форме, соответствую- щей СИ: ц0 = 4 л • 10~7 Гн/м. Намагниченность (J) — характеристика магнитного со- стояния макроскопического тела; определяется как магнит- ный момент Л/еди ни цы объема тела: J = М / И В СИ — апмер на метр (1 А/м — намагниченность, при которой 1 м3 вещест- ва обладает магнитным моментом 1 А м2). Магнитная индукция (В) — векторная величина, являюща- яся силовой характеристикой магнитного поля; это основная характеристика магнитного поля, представляющая собой сред- нее значение суммарной напряженности микроскопических магнитных полей, создаваемых отдельными электронами и дру- гими элементарными частицами. В СИ В = ц0 (H+J), в системе единиц СГС В= H+4nJ. Единица измерения в СИ — тесла. Напряженность магнитного поля (Н) — векторная вели- чина, являющаяся количественной характеристикой маг- нитного поля и равная: Н = B/p,Q — J. Единица измерения в СИ — ампер на метр (А/м). Магнитная проницаемость (ц) — скалярная величина, ц = в/цс Н. Магнитная восприимчивость (кт) — безразмерная вели- чина, характеризующая связь намагниченности вещества с магнитным полем в этом веществе: кт = J/H. 30
Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма Намагничивающая сила, магнитодвижущая сила — ска- лярная величина, характеризующая магнитное действие электрического тока. Вводится при расчетах магнитных цепей по аналогии с электродвидущей силой и равна цир- куляции вектора напряженности магнитного поля //вдоль замкнутого контура. Единица измерения в СИ — ампер. Магнитный поток (Ф) — поток вектора магнитной ин- дукции через какую-либо поверхность. Единица измерения в СИ — вебер. Градиент магнитного поля — относительная величина, от- ражающая равномерность (или неоднородность) магнитного поля в пространстве и измеряемая градиентом напряженнос- ти или градиентом магнитной индукции-, grad Н=ьН/ &г или grad В=лВ/лг, где г — расстояние от заряда (источника) до данной точки поля. На практике часто эта величина выра- жается в % от среднего значения напряженности (магнит- ной индукции). При этом считается, что если в рабочем объеме (т. е. там, где находится изучаемый объект) нерав- номерность поля не превышает 30 %, то плое является од- нородным, если выше 30 % — поле неоднородное. Единицы измерения, связанные с магнетизмом Ампер (А) — одна из 7 основных единиц измерения СИ: 1) единица силы электрического тока в СИ; 2) единица магнитодвижущей силы и разности магнит- ных потенциалов в СИ. Вольт (В) — единица электрического напряжения, элек- трического потенциала, разности электрических потенциа- лов и электродвижущей силы в СИ. 1 В — электрическое напряжение на участке электричес- кой цепи с постоянным током силой 1 А, в котором затрачи- вается мощность 1 Вт. 31
Глава 2 Ампер на метр (А/м) — единица напряженности магнит- ного поля (Н) в СИ — векторной величины, характеризую- щей магнитное поле. Ампер на квадратный метр (А/м2) — единица плотности электрического тока в СИ — векторной величины, характе- ризующей скорость и направление упорядоченного движе- ния электрических зарядов. Вольт на метр (В/м) — единица напряженности элект- рического поля (Е) в СИ — векторной величины, характери- зующей силовое действие электрического поля на электри- чески заряженные частицы и тела. Ватт (Вт): 1) единица механической мощности в СИ; 1 Вт — мощ- ность, при которой за 1 с совершается работа в 1 Дж; 2) единица полной мощности электрической цепи в СИ (Вт = В-А); 3) единица потока излучения (мощности излучения) в СИ; 4) единица потока звуковой энергии (звуковой мощнос- ти) в СИ. Джоуль (Дж) — единица энергии, работы и количества теплоты (W) в СИ. 1 Дж — это энергия в 1 ватт, действующая в течение 1 се- кунды (Дж = Вт-с). Ньютон (Н) — единица силы в СИ. 1Н равен силе, со- общающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы. Кулон (Кл) — единица количества электричества, элект- рического заряда и потока вектора электрического смешения в СИ. 1) Кулон — количество электричества, проходящее через поперечное сесчение проводника при токе силой 1 А за время 1 с. 32
Термины, понятия, величины и единицы измерения магнетизма 2) Кулон — поток вектора электрического смещения сквозь замкнутую поверхность, внутри которой нахо- дится свободный заряд в 1 Кл. Вебер (Вб) — единица магнитного потока в СИ. 1 Вб — магнитный поток, при убывании которого до нуля в сцепленном с ним контуре сопротивлением I Ом через по- перечное сечение проводника проходит количество электри- чества 1 Кл. Генри (Гн) — единица индуктивности и взаимной индук- тивности в СИ. 1 Гн — индуктивность контура, с которым при силе пос- тоянного тока в нем 1 А сцепляется магнитный поток, рав- ный 1 Вб. Гаусс (Гс) — единица магнитной индукции в СГС системе единиц (симметричной и СГСМ). 1 Гс = 10-4 тесла. Максвелл (Мкс) — единица магнитного потока, проходя- щего сквозь площадку, равную 1 см2 и расположенную пер- пендикулярно однородному магнитному полю с индукцией 1 гаусс. 1 Мкс — 10-8 Вб. Эрстед (Э) — единица напряженности магнитного поля в СГС системе единиц (симметричной и СГСМ). 1 Э — это на- пряженность магнитного поля, индукция которого в вакууме равна 1 Гс; 1Э = (1/4л) • 103 А/м = 79,5775 А/м; 1 Э = 10-4 тесла. Тесла (Тл) — единица магнитной индукции (В) в СИ — векторной величины, являющейся силовой характеристикой магнитного поля. 1 Тл — магнитная индукция, при которой магнитный поток сквозь поперечное сечение площадью 1 м2 равен 1 Вб; 1 Тл = 104 Гс. Электрон-вольт (эВ) — внесистемная единица энергии элементарных частиц или энергетических уровней в атомах и молекулах. 1 эВ равен 1,60219-10-19 Дж, а применительно к моляр- ной энергии 1 эВ равен 96,47 кДж/моль. 33
Глава 2 Приставки и множители для обозначения десятичных кратных и дольных физических величин. Наименование Множитель Обозначение русское экса 1018 э пета 1015 п тера ю13 т гига I09 г мега 106 м кило 103 к гекто ю2 г дека 10 да деци 10-' Д санти 10-2 с милли ю-3 м микро 10~6 мк нано 10-9 н ПИКО 10-12 п фемто 10-15 ф атто 10-18 а
Глава 3 Биомагнетизм и биомагниторецепция Биомагнетизм — это название направления научных ис- следований, возникшего в 70-х годах XX века, метод и пред- мет которого составляют измерения магнитного поля биоло- гических объектов и получение на этой основе информации о генерирующих его биотоках [Физическая энциклопедия, т. 2, 1990]. Магнитные поля биологических объектов слагаются в основном из трех компонентов: 1) магнитные поля, возникающие за счет ядерного и электронного магнетизма биоструктур; 2) магнитные поля, индуцируемые биотоками, которые возикают в живом организме при его функциониро- вании; 3) магнитные поля, создаваемые минералами, имеющи- ми биогенное происхождение. Учет всех этих компонентов важен для последующего оп- ределения характера биомагниторецепции в ее качественном и количественном проявлениях. Все структурные элементы вещества являются источника- ми магнетизма, который возникает вследствие того, что элект- роны обладают собственным магнитным моментом — спином. 35
Глава 3 Атом, как целое, может проявлять магнитные свойства только в том случае, если отсутствует спаривание электронов с проти- воположно направленными спинами. Атомные ядра и их со- ставные элементы также являются источниками орбитального (связанного с движением нуклонов) и спинового ядерного маг- нетизма [Физический энциклопедический словарь, 1995]. Жизнедеятельность любого организма сопровождается протеканием внутри него очень слабых электрических то- ков — биотоков, которые возникают как следствие элект- рической активности клеток, главным образом мышечных и нервных. Плюс к этому следует добавить возникновение электрических потенциалов и токов, обусловленных дви- жением спинномозговой жидкости, лимфы, крови и их форменных элементов. Возникшие при этом биотоки по- рождают магнитное поле. Однако наиболее выраженная магнитная индукция регистрируется от функционирующих органов и тканей. Так при магнитокардиографии у взросло- го человека индукция магнитного поля составляет 50 пТл, при магнитомиографии — 5 пТл, при магнитоокулогра- фии — 10 пТл [Б. Альберте и соавт., 1987; В. А. Березовский, Н. Н. Колотилов, 1990; М. В. Волькенштейн, 1988; Н. Грин и соавт., 1993; А. Б. Рубин, 1987]. Число минералов, для которых доказано биогенное про- исхождение, составляет около сорока. Некоторые из этих минералов широко распространены среди эукариотичес- ких организмов, а из них ферригидрит (2,5 Fe2O3 • 4,5 Н2О) и магнетит (Ре3О4) занимают по важности особое место среди продуктов биоминерализации организма человека [Дж. Киршвинк и соавт., 1989|. Ферригидрит образует сердцевину железозапасающего белка ферритина. Наличие кристаллов магнетита экспери- ментально обнаружено в мозжечке, в среднем мозге, в мо- золистом теле головного мозга, в клиновидно-решетчатом 36
Биомагнетизм и биомагниторецепция синусном комплексе черепа и в надпочечниках человека. Представление о доменах — одно из основных в магнетиз- ме. Магнитными доменами называются области магнитного материала, внутри которых намагниченность однородна и направлена везде одинаково. Совокупность кристаллов фер- ригидрита или магнетита и могут состалять магнитные до- мены в организме человека и генерировать магнитные поля [Дж. Киршвинки соавт., 1989]. В результате перечисленных явлений биологический объект генерирует суммарное магнитное поле с индукцией 10_|4-10|1Тл, выходящее и за пределы организма. Измерение слабых биомагнитных полей стало возможным благодаря изобретению в 60-х годах XX столетия прибора, получившего название сквид. Сквид — высокочувствительный магнитометр со сверхпроводящими квантовыми интерферометрически- ми датчиками в совокупности с соответствующими способа- ми магнитного экранирования объекта или биообъекта при проведении исследований [Физическая энциклопедия, т. 2, 1990]. Биомагниторецепция — это механизм восприятия жи- вым организмом воздействия внешних магнитных полей. Магниторецепция характерна для столь большого числа ви- дов живых организмов, что она, по-видимому, представляет собой достаточно общее явление. Основанием для такого предположения является тот факт, что магнитные кристал- литы (ферригидрит и магнетит) часто присутствуют у живых организмов в таком количестве, что в принципе они могут быть ответственными за магниторецепцию, но при этом не выполняют никаких известных функций [Дж. Киршвинк и соавт., 1989]. Другой механизм магниторецепции основан на явле- нии электромагнитной индукции Фарадея и не требует на- личия магнитных материалов. Известно, что при движении 37
Глава 3 любого электрического заряда возникают магнитные поля. Исходя из этого положения, необходимо рассматривать в качестве потенциальных и реальных механизмов магнито- рецепции ионные и электронные токи, генерация которых обусловлена процессами метаболизма в организме человека [Дж. Киршвинк и соавт., 1989; Физический энциклопедичес- кий словарь, 1995]. Таким образом, несмотря на утверждение, с точки зрения физиологии, об отсутствии в организме человека специфи- ческих рецепторов, реагирующих на воздействие внешних магнитных полей, ткани, органы и системы активно взаимо- действуют с этим физическим фактором, чем и объясняются последующие биологические реакции и клинические прояв- ления при магнитотерапии.
Глава 4 Современные концепции общей теории физиотерапии С начала XX столетия теоретическим базисом отечест- венной физиотерапии являются принцип нервизма, рефлек- торная теория. По мере накопления данных исследований экспериментальной и клинической медицины к рефлектор- ной теории механизма лечебного действия внешних физи- ческих факторов было добавлено влияние гуморальных и эн- докринных изменений, но опять-таки при ведущем принципе нервизма. Однако сомнения в исчерпывающем объяснении рефлекторной теорией всех причин и следствий взаимодейс- твия внешних физических факторов с организмом человека существовали всегда. Во-первых, на этой основе оставались нерешенными «вечные» проблемы: общего и специфического в действии физических факторов; избирательности действия их; со- отношения нервного и гуморального, местного и общего, функционального и морфологического при однократном и курсовом применении физиотерапевтического воздействия; невозможно было определение принципа «доза-эффект» |В. С. Улашик, 1994]. Во-вторых, даже первичные реакции организма на воз- действие внешнего физического фактора рассматриваются 39
Глава 4 с точки зрения законов физиологии. Но физиология изуча- ет процессы на таком уровне строения материи как сущ- ность, а внешние физические факторы взаимодействуют с биологическим объектом с уровня субстанции. При этом вза- имодействии на уровне субстрата происходят основные физико-фимические реакции, за счет которых на уровне сущности (применительно к живому организму — уровень макромолекул, клетки и выше) обеспечивается направлен- ность процессов, предопределяющих конечный результат взаимодействия внешних физических факторов и целостного организма [В. Е. Илларионов, 1998, 2006]. В-третьих, нейроэндокринногуморальная теория фи- зиотерапии не объясняет универсальность механизма пер- вичных взаимодействий всех внешних физических факторов с биологическим объектом и не способствует реализации всех потенциальных возможностей получения максимально желаемого положительного клинического эффекта при фи- зиотерапии [В. Е. Илларионов, 1998, 2006]. В основе физиологии в настоящее время лежит тео- рия функциональных систем, а функциональная систе- ма включает в себя рефлекс как составную часть. Во всем многообразии взаимосвязей структур и систем в организ- ме человека связь на основе рефлекса следует рассматривать лишь как одну из коммуникационных составляющих. Это обосновывается следующими фактами [В. Е. Илларионов, 2004, 2006]. Рецепторы являются воспринимающими устройствами нервной системы, которая состоит из 5-1010—10" кле- ток. Организм человека состоит примерно из 1015 клеток [Б. Альберте и соавт., 1987; Н. Грин и соавт., 1993], т. е. их по- давляющее большинство не являются нейронами. Развитие, функционирование и взаимодействие этих клеток не всегда и не во всем регулируется нервной системой. 40
Современные концепции общей теории физиотерапии Самые быстрые химические реакции в биологическом объекте происходят за 10-6 с. Время установления связи меж- ду нейронами составляет около 10~3 с, скорость проведения потенциала действия по аксону нейрона — 0,5—120 м/с. Но скорость распространения электромагнитных волн в раз- личных средах несравненно больше, а время электромаг- нитного взаимодействия между структурными образования- ми — 10-21—10 '° с [В. А. Березовский, Н. Н. Колотилов, 1990; М. В. Волькенштейн, 1988; Е. И. Нефедов и соавт., 1995; А. Б. Рубин, 1987]. Уровнем общности, отражающим интегральное свойство организма как биологической системы в ее взаимоотноше- ниях с внешними лечебными физическими факторами, было предложено понятие «адаптация» [И. Д. Френкель, 1987]. В данном случае адаптация как уровень общности рассматри- вается с позиции рефлекторной теории. Однако эта посылка исходно предопределяет лечебный физический фактор как раздражитель, вызывающий возмущение биосистем, их фун- кциональное перенапряжение, а нередко и повреждение тех или иных структур живого организма. Для большинства методик современной физиотерапии первичная реакция на взаимодействие, регистрируемая име- ющимися средствами и методами, связана с чувствительной для организма энергетической дозой, с запуском работы контура реакции на каждый акт раздражения биологической системы. При наличии заболевания или какого-нибудь патологи- ческого состояния организма показатели определенныхсис- тем гомеостаза имеют отклонения от нормы. Традиционное физиотерапевтическое воздействие способствует еще боль- шему отклонению этих показателей от нормальных вели- чин. Подобная ситуация возникает вследствие реакции на дополнительный раздражитель — физиотерапевтический 41
Глава 4 фактор, который нередко создает новый патологический очаг в области воздействия. Развивается комплекс ком- пенсаторных реакций. Именно с этими реакциями связано последующее участие центральной нервной системы в ин- теграции целостного ответа организма. А «специфическая» реакция и «избирательная» чувствительность организма к воздействию того или иного внешнего физического фак- тора, а также температурный эффект (теплообразование) связаны с определенной дозой воздействия, т. е. с превы- шением соответствующего энергетического порога, за ко- торым возникают возмущение биосистемы и ультраструк- турные повреждения, в первую очередь, клеточных мемб- ран [В. Е. Илларионов, 1998]. Практика подтверждает, что воспалительная реакция кожных покровов различной степени выраженности (т. е. повреждающий эффект) наблюдается при действии мно- гих физиотерапевтических факторов [В.С.Улащик, 1990]. Целесообразность этого явления обосновывалась с позиции принципа доминанты. Доминанта — временно господствую- щий рефлекс, направляющий работу центральной нервной системы. Для снятия существующего доминантного состо- яния требуется создать в организме новый, более стойкий и достаточно сильный очаг возбуждения, который по меха- низму отрицательной индукции будет вызывать торможение (парабиоз) прежнего возбужденного очага [А. А. Ухтомский, 1967]. Следовательно, физиотерапевтическое воздействие должно быть интенсивным для образования более сильного возбуждения (доминанты воздействия), что влечет за собой гашение вызванной патологическим процессом доминанты с последующим ослаблением ее активности, уменьшением па- тологических сдвигов [В. С. Улащик, 1994]. Но ведь при этом возникают не адаптационные, а компенсаторные реакции организма. 42
Современные концепции общей теории физиотерапии «Адаптация» и «приспособление» по существу идентич- ные термины и обычно употребляются в тех случаях, когда речь идето реакцияхорганизма на такие воздействия, которые не сопровождаются грубыми деструктивными изменениями тканей, которые нейтрализуются лишь напряжением фун- кций, существенно не превышающим их физиологические параметры. При приспособительных реакциях структурные изменения незначительны или совсем ничтожны, нередко ограничиваются ультраструктурным или даже молекулярным уровнем организации [Д. С. Саркисов и соавт., 1995]. Термин «компенсаторные реакции» употребляются в слу- чаях, когда действие фактора внешней среды сопровождается повреждением тканей организма. В связи с этим для возме- щения образовавшегося дефекта и нормализации функции включаются в усиленную работу сохранившиеся части био- логической структуры и даже другие ткани и органы, функ- ционально «родственные» поврежденным. Компенсаторные реакции возникают при более резко выраженных структур- ных изменениях, регистрируемых на тканевом и органном уровнях [Д. С. Саркисов и соавт., 1995]. Физиотерапевтическая аппаратура, используемая в на- стоящее время в лечебной практике, в подавляющем боль- шинстве имеет выходные параметры достаточно высокой энергетической мощности. Энергетические взаимодействия в различных биологи- ческих структурах имеют следующие показатели [М. В. Воль- кенштейн, 1988; А. Б. Рубин, 1987]. Термодинамический потенциал химических реакций в био- объекте равен около 0,8 кДж/моль (0,008 эВ), а биохимичес- ких превращений — 4—8 кДж/моль (0,004—0,08 эВ). Энергия ионных взаимодействий составляет от 40 до 400 кДж/моль (0,4—4,15 эВ); ион-дипольных — 4—40 кДж/моль (0,04—0,4 эВ). Энергия водородных связей молекул равна 12,6—33,6 кДж/моль 43
Глава 4 (0,1—0,3 эВ); энергия внутреннего вращения пептидной связи макромолекулы — около 84 кДж/моль (около 0,9 эВ); энергия образования спирального участка биополимера из 4-х звеньев — 10,5 кДж/моль (около 0,1 эВ); энергия конформационного пе- рехода молекулы ДНК из неустойчивой формы А в устойчивую форму В — около 13 кДж/моль (около 0,13 эВ) на нуклеотид- ную пару. Для разрыва ковалентных связей, определяющих пер- вичную структуру биополимеров, необходима энергия, рав- ная 146—680 кДж/моль (1,5—7 эВ). Энергетичность кле- точных структур для нетепловых взаимодействий состав- ляет 0,005 — 0,05 кДж/моль (10-5—10 4 эВ), а энергия кон- формационных изменений при взаимодействии медиатора с рецепторами клеточной мембраны — около 25 кДж/моль (около 0,2 эВ). При использовании в физиотерапии постоянного элек- трического тока поток энергия на соответствующих пло- щадях кожных покровов или слизистой оболочки состав- ляет 0,18—1,8 Вт. Для импульсных токов эта величина равна 0,2—10 Вт, при воздействии высокочастотным магнитным полем — до 200 Вт, электрическим полем ультравысокой час- тоты — до 350 Вт. При воздействии электромагнитным излу- чением сверхвысокой частоты эта величина достигает 100— 150 Вт, электромагнитным излучением оптического спектра — от 15 до 500 Вт и более для некогерентного света и до 200 мВт для когерентного (лазерного) излучения. Нетрудно эти вели- чины сопоставить с показателями молекулярной и клеточ- ной энергетики, переведя соответственно ватты в джоули и в электрон-вольты, и констатировать факт превышение энер- гии действующего физиотерапевтического фактора на много порядков [В. Е. Илларионов, 1998, 2006]. При построении общей теории физиотерапии необходимы знания и учет следующих факторов. 44
Современные концепции общей теории физиотерапии Первый фактор. Особенности иерархического строения структур и систем человеческого организма, изоморфизм (одинаковость строения) всех функциональных систем. Второй фактор. Нелинейность процессов функциониро- вания биосистем и ответной реакции организма на физиоте- рапевтическое воздействие. Третий фактор. Особенности процессов управления функционирования систем и триггерных механизмов, обес- печивающих реакцию на воздействия внешних физических факторов. На основе системного подхода (общей теории систем) к рассматриваемой проблеме (создание общей теории физио- терапии), с учетом того, что живые многоклеточные системы являются самоорганизующимися и саморегулирующимися, есть все основания утверждать следующее. Уровень общности, отражающий интегральное свойство человеческого организма при воздействии на него внешними физическими факторами, связан с такими его эволюционно обусловленными функциями как самоорганизация и саморегу- лирование, т. е. с кибернетической основой этой сложной и вы- сокоорганизованной системы [В. Е. Илларионов, 1998, 2006]. В целях достижения желаемого и оптимального лечебно- го эффекта при воздействии внешними физическими факто- рами, исключающем повреждение биологических структур и перенапряжение функциональных систем организма, необ- ходимо ответить на три главных вопроса. Первый вопрос. Какие структурно-функциональные эле- менты или их объединения являются главным звеном, осно- вой пускового механизма ответной реакции организма чело- века на воздействие внешних физических факторов? Второй вопрос. Какие энергетические параметры воз- действия являются не повреждающими, но достаточными для получения необходимой ответной реакции организма? 45
Глава 4 Третий вопрос. Каким путем достигается оптимизация процессов управления биологической системой при исполь- зовании влияния внешних физических факторов? Эти вопросы вытекают и полностью соответствуют (даже в порядке постановки самих вопросов) тем факторам, учет которых крайне необходим при построении общей теории физиотерапии. Возможности влияния внешних физических факторов на структурные образования и функциональные системы орга- низма человека обусловлены природными свойствами этих факторов и биологических структур. В организме человека в основе структурных и функциональных изменений опре- деляющими являются электромагнитные взаимодействия. С точки зрения физики многие структуры живого организма, начиная с макромолекул, являются диэлектриками или по- лупроводниками. Макромолекулы живого организма, а так- же молекулы содержащейся в нем воды, представляют собой диполи. Диполи могут образовывать домены. На границе об- ласти однородного упорядоченного расположения диполей в домене образуются полюсы за счет связанных электрических зарядов, являющиеся источником возникновения электро- магнитного поля. Ткани живого организма обладают элект- ретными свойствами. Многие его структуры по своей физи- ческой сути являются жидкокристаллическими и обладают основными свойствами жидких кристаллов [С. И. Аксенов, 1990; Г. Браун, Дж. Уолкен, 1982; Е. И. Кац, В. В. Лебедев, 1988; Г. Я. Мякишев, 1988; С. А. Пикин, Л. М. Блинов, 1982; К. С. Лосев, 1989]. Основная структурно-функциональная единица живого организма — клетка. При изменении количества и качества электрических зарядов после трансформации различных ви- дов энергии в электрическую энергию на клеточном уровне возникают следующие эффекты и явления. В первую очередь, 46
Современные концепции общей теории физиотерапии это изменения электрического потенциала внутренней и вне- шней поверхностей клеточной мембраны и мембран внутрик- леточных органелл. Статическое неравновесное состояние приводит к открытию ионных каналов и появлению электри- ческого тока. При этом возникают механические колебания макромолекул, происходит генерация акустических волн. Биологические мембраны, являясь по своей сути полупро- водниками, при возникновении электрического тока между своими внутренними и внешними поверхностями способны генерировать электромагнитное излучение. В свою очередь возникновение электрического тока в биологических мемб- ранах вызывает обратный пьезоэлектрический эффект, что в совокупности с механическими колебаниями макромолекул первичной генерации усиливает и модифицирует фронт акус- тических волн [В. А. Березовский, Н. Н. Колотилов, 1990]. Во внутриклеточных органеллах и цитоплазме под дейс- твием перераспределения электрических зарядов внутрен- них и внешних поверхностей биологических мембран и в результате влияния электромагнитных и акустических волн, возникших при появлении электрического тока, происходит поляризация различных структур, в том числе молекул сво- бодной и связанной воды и других жидкокристаллических образований. Одновременно с этим происходят изменения электретного состояния соответствующих структур, иници- ирующие возникновение токов смещения и электрическо- го поля [П. П. Гаряев, 1994; А. Н. Губкин, 1961; Ф. Гутман, Л. Лайонс, 1970; Е.Т. Кулин, 1980;. С. И. Фофанов, 1996; А. М. Хазен, 1994]. Исходя из реальной возможности проявления в биоло- гических структурах фотоэлектрического, пироэлектричес- кого и пьезоэлектрического эффектов, а также изменения состояния жидкокристаллических структур и электретов, реструктурирования доменов поляризации, образованных 47
Глава 4 диполями, есть все основания утверждать, что при первичном взаимодействии внешних физических факторов со структурами биологического объекта любые виды энергии трансформируют- ся в электрическую энергию. Следовательно, результатом пер- вичной реакции взаимодействия внешних физических фак- торов с организмом человека является изменение электричес- кого статуса клетки (группы клеток) участка воздействия тем или иным физическим фактором. Этот процесс инициирует рекомбинационные (конформационные) преобразования структур, в первую очередь, макромолекул биологических субстратов и молекул воды, при неизмененной их количест- венной характеристике [В. Е. Илларионов, 1998]. Взаимодействия электронных и конформационных сте- пеней свободы этих молекул определены как электронно-кон- формационные взаимодействия (ЭКВ). Концепция ЭКВ [М. В. Волькенштейн, 1988] исходит из того, что изменения зарядового или электронного состояния системы приводит к изменению конформации (от лат. conformatio — форма, рас- положение), что в свою очередь индуцирует изменение элек- тронного состояния. Перемещение любого лиганда (связую- щего элемента, от лат. ligo — связываю), начиная с электрона, в макромолекуле вызывает изменение электронной плотнос- ти и вслед за ним конформационного состояния системы. При этом следует опять акцентировать внимание на ведущей роли изменения электрического статуса, поскольку скорость (длительность) процессов, связанных с электромагнитными взаимодействиями, составляет 10 2'—10_,° секунд, а конфор- мационных изменений— 10~8—10-5 секунд [Ю. В. Гуляев, Э. Э. Годик, 1983]. Таким образом, основой пускового механизма ответной реакции биообъекта на воздействие внешнего физического фактора любой природы является изменение электрического статуса клетки (группы клеток) участка воздействия. 48
Современные концепции общей теории физиотерапии Используя гипотетико-дедуктивную модель научного зна- ния, фундаментальные законы физики, химии и синергетики, разработана концепция основы пускового механизма ответной реакции организма на воздействие внешнего физического факто- ра — концепция биоэлектрического триггера [В. Е. Илларионов, 1998]. Она постулирует следующие положения. 1. Электрический статус клетки (группы клеток) участ- ка воздействия является триггерным (переключатель- ным) устройством перевода систем организма в иное функциональное (фазовое) состояние. 2. Изменение электрического статуса клетки (группы клеток) под действием внешних физических факторов является определяющим моментом для всех последую- щих ответных реакций организма на это воздействие. Генерализация действия внешнего физического фак- тора в организме человека осуществляется по эндогенным каналам при помощи электрических, электромагнитных и акустических полей за счет изменений электромагнитных взаимодействий соответствующих биологических структур [П. П. Гаряев, 1994, 1997]. Эти изменения определенным об- разом влияют на самоорганизацию структур и саморегулиро- вание систем целостного организма. В настоящее время доказана высокая чувствительность живых организмов к сверхмалым дозам воздействия внешних физических факторов [А. А. Альдерсон, 1985; А. Ф. Кожокару, 1996; В. Г. Макац, 1992; Е. И. Нефедов исоавт., 1995; А. С. Пре- сман, 1997]. Это обусловлено тем, что живые системы явля- ются неравновесными, диссипативными, самоструктурирую- щимися и самоорганизующимися. Признаки самоорганизации в живой биосистеме предопределяют кооперативность проис- ходящих в ней процессов. Кооперативность, в свою очередь, 49
Глава 4 всегда означает нелинейность ответа системы на входной сиг- нал [М. В. Волькенштейн, 1988; А. Б. Рубин, 1987]. Для обоснования верхнего допустимого предела энер- гетических параметров воздействия физиотерапевтического фактора берутся в учет показатели активационных барьеров, в основном потенциал действия клеточной мембраны или ин- тенсивность, необходимая для ее деполяризации (70-120 мВ). Но главным критерием, определяющим энергетические пара- метры воздействия, до сих пор является эмпирическая оценка комплексной реакции всех систем организма. Термины «адаптация», «приспособление» и «компенса- ция нарушенных функций» используются для обозначения способности организма по обеспечению гомеостаза в услови- ях непрерывно меняющихся внешних воздействий. Как уже отмечалось выше, первые два термина по существу идентич- ны, объединяемые понятием «приспособительные реакции», при которых структурные изменения незначительны или совсем ничтожны. Компенсаторные реакции сопровождают- ся уже более резко выраженными структурными изменения- ми [Д. С. Саркисов и соавт., 1995]. Если с этих позиций рассмотреть такие ответные ре- акции организма на воздействия, как общий адаптационный синдром — стресс [Г. Селье, 1960], реакцию активации и ре- акцию тренировки [Л. X. Гаркави и соавт., 1972], то по своей сути они все-таки являются компенсаторными. Даже «акти- вация» и «тренировка», кроме ультраструктурных поврежде- ний, вызывают существенное напряжение и усиленную ра- боту различных структур и систем. А подтверждается это тем, что реакции активации и тренировки, как и стресс, связаны с гормональной активностью, и первая их стадия (стадия или реакция тревоги) также длится около двух суток. Применительно к используемым в настоящее время фи- зиотерапевтическим методам и энергетической мощности 50
Современные концепции общей теории физиотерапии действующих факторов ответные реакции организма можно уверенно назвать компенсаторными. Именно повышение гормональной активности, т. е. повышение содержания в крови катехоламинов и кортикостероидов при всех трех ти- пах реакции организма на физиотерапевтическое воздейс- твие, служит убедительным аргументом того, что эти реакции являются компенсаторными и далеко не всегда полезными. Регуляцию выработки гормонов, обеспечивающих го- меостаз, осуществляет гипофиз. Но он реагирует лишь на из- менения внутренней среды организма и «слеп» в отношении внешнего мира. Информациюо внешних воздействиях, транс- формированную в соответствующие управляющие сигналы, гипофиз получает от гипоталамуса. Энергетической мощнос- ти современных физиотерапевтических факторов вполне до- статочно для повреждающего действия на уровне клеточной мембраны. Нарушение целостности клеточной мембраны обеспечивает доступ в межклеточное пространство медиато- ров или модуляторов воспалительной реакции — простаглан- динов, циклических нуклеотидов, различных лизосомальных ферментов. Но этот процесс входит составной частью в эф- фект образования свободных форм вещества, что по существу- ющей теоретической трактовке является обязательной «по- лезной» компонентой физико-химических основ взаимодейс- твия физиотерапевтического фактора с организмом. А ведь при такой ситуации гипофиз получает команды на выработку адренокортикотропного гормона уже из двух источников — от гипоталамуса, среагировавшего на повреждающее дейс- твие внешнего физического фактора, и от внутренней среды организма, в которой в результате этого действия появились качественные и количественные изменения. Следовательно, реакция гипофиза должна быть более выраженной. Повышение в крови содержания кортикостероидов в со- ответствии с механизмом обратной связи должно приводить 51
Глава 4 к подавлению их продукции. Но если имеет место повыше- ние гипоталамического порога чувствительности, а это впол- не вероятно при повторных повреждающих физиотерапевти- ческих воздействиях, то механизм отрицательной обратной связи срабатывает с запозданием или вообще оказывается недостаточно эффективным. Из пяти принципов основ структурного обеспечения приспособительных и компенсаторных реакций организма третий принцип отражает качественную сторону этих реак- ций и заключается в рекомбинационных преобразованиях структур при неизмененной их количественной характерис- тике. Эти преобразования высокоэффективны, при мини- мальных энергетических затратах на них обеспечивают экс- тремальные скорости и бесконечное разнообразие биологи- ческих реакций в норме и особенно в условиях патогенных воздействий. Именно рекомбинационные (конформацион- ные, а по М. В. Волькенштейну — электронно-конформацио иные) преобразования придают компенсаторно-приспособи тельным реакциям организма ту стремительность и точность ответа на быстро и разнообразно меняющиеся условия окру- жающей среды. Особенно (и в первую очередь) это относит- ся к реакциям, развертывающимся на молекулярном уровне [Д. С. Саркисов и соавт., 1995]. Обобщенные эмпирические данные о реакциях биосис- тем на различного рода внешние физические воздействия (сигналы, стимулы, раздражители) приводят к следующим заключениям [А. С. Пресман, 1997]. 1. Минимальная, пороговая интенсивность энергии сиг- нала определяется чувствительностью данной биосис- темы, а максимальная сопоставима с ее энергетичес- ким обменом. 2. Чем выше уровень организации биосистемы, тем выше чувствительность к сигналам. 52
Современные концепции общей теории физиотерапии 3. Биологические системы высокого уровня организа- ции могут реагировать на подпороговые по интенсив- ности сигналы, ибо обладают способностью их сум- мировать. Данные экспериментальных исследований свидетель- ствуют следующее. При воздействии на язык постоян- ным электрическим током субъективные ощущения (чув- ство «пощипывания») появляются при силе тока 40 мкА. Чувствительность человека к электромагнитным полям и электростатическому полю составляет (по плотности потока мощности) 5-10-4 Вт/м2. Калиевые каналы клеточной мем- браны — универсальная система быстрого реагирования в системе целостной клетки — реагируют на воздействие уже при плотности потока мощности электромагнитного излу- чения 50 мкВт/см2. Определено, что электромагнитное из- лучения при плотности потока мощности 5 мкВт/см2 уже оказывает значимое влияние на функции биологических систем. Но главной особенностью этих исследований явля- ется отсутствие немедленной реакции со стороны верхних уровней системы регуляции жизнедеятельности организма (гипофиз — гипоталамус — ЦНС) при указанных энергети- ческих параметрах воздействия, т. е. отсутствует повышение гормональной активности, нет дополнительного выброса в кровь адаптационных гормонов. Следовательно, реакция взаимодействия организма с внешним физическим факто- ром при таких дозах ограничивается молекулярным и кле- точным уровнем путем рекомбинационных преообразо- ваний соответствующих структур |А. А. Альдерсон, 1985; В. Е. Илларионов, 1998, 2001, 2007; А. Ф. Кожокару, 1996; Е. И. Нефедов и соавт., 1995]. Привычный для нас в настоящее время объем клиничес- ких исследований показателей состояния систем гомеостаза не дает практически никакой информации даже о наличии, 53
Глава 4 не говоря уже о качественных и количественных сторонах ре- комбинационных (конформационных или электронно-кон- формационных) преобразованиях в структурах биообъекта при физиотерапевтическом воздействии [В. Е. Илларионов, 1998]. Подобная ситуация, вероятно, и является основной, если не единственной причиной того, что «этот мощный ме- ханизм адаптации организма к явлениям окружающей среды (т. е. рекомбинационные преобразования) странным образом полностью выпал из поля зрения исследователей, особенно патологов» [Д. С. Саркисов и соавт., 1995]. Необходимо хорошо осознавать и всегда помнить, что клинические исследования дают ответ на вопрос «какова ин- тегральная реакция организма на воздействие внешнего физичес- кого фактора?», а ответ на вопрос «какой ценой это произошло?» остается за пределами возможностей этих исследований. Клинические исследования механизма действия на орга- низм человека внешних физических факторов не позволяют однозначнотрактовать пол ученные результаты последующим причинам. Первая причина заключается в разнице законов существования и функционирования макромира и микроми- ра. К макромиру, в частности к организму человека, приме- нимы законы классической механики, электромагнетизма, биологии и физиологии. Макромир подчиняется законам и положениям квантовой физики и теории относительности. В то же время начало всех изменений в живом организме от воздействия внешних физических факторов происходит на уровне микромира, а это не способны фиксировать сущест- вующие методы клинических исследований. Вторая причи- на — опять-таки отсутствие возможности с помощью мето- дов клинических исследований определять сам факт наличия и направленность конформационных изменений ультрастук- тур в результате действия внешнего физического фактора. Но комплексный ответ организма является непосредственным 54
Современные концепции общей теории физиотерапии и отдаленным следствием, в первую очередь, определенных ультраструктурных преобразований в организме от воздейс- твия этим фактором. Таким образом, практически все пер- вичные физико-химические процессы, происходящие в ор- ганизме при физиотерапии, и их направленность остаются вне поля зрения исследователя. На основании вышеизложенного предложена концеп- ция достаточности дозы воздействия физиотерапевтичес- ким фактором, исключающей повреждение биоструктур, но запускающей необходимые ответные реакции организма [В. Е. Илларионов, 1998]. Основные положения этой концеп- ции таковы. 1. Современные клинические показатели состояния сис- тем гомеостаза организма человека не могут служить объективными критериями оптимальной достаточнос- ти доз воздействия внешних физических факторов в лечебно-профилактических и реабилитационных целях. 2. Исходными данными для определения доз воздейс- твия физиотерапевтических факторов являются пара- метры клеточной биоэнергетики. 3. Оптимальные величины энергетических парамет- ров воздействия внешних физических факторов в лечебно-профилактических и реабилитационных целях соответствуют сверхмалым дозам при плотности потока мощности не более 50 мкВт/см2 (нижняя граница чувс- твительности калиевых каналов клеточной мембраны). Доказано, что на уровне материального субстрата орга- низм имеет все необходимое для полной регенерации или полноценной компенсации, что при патологии необходима, в первую очередь, коррекция информационных управляющих сигналов [В. Е. Илларионов, 1998, 2001, 2004; Е. И. Нефедов и соавт., 1995; В. Н. Новосельцев, 1989; А. С. Пресман, 1997]. 55
Глава 4 Любое внешнее воздействие является для функциони- рующей биосистемы управляющим сигналом. И даже при самых оптимальных для организма человека энергетических параметрах физиотерапевтического фактора мы не сможем получить максимально возможного эффекта, если не будут учтены основные факторы, влияющие на процесс управ- ления биосистемой. В любых системах организма человека трудно отделить устройство управления от объекта управле- ния. Это можно сделать лишь условно по отношению к пере- менным величинам, принимаемым за выходные координаты биологической системы управления. Наиболее интегральной переменной величиной целостного организма можно считать тот или иной биологический ритм [В. Н. Новосельцев, 1989; А. С. Пресман, 1997]. Ритмы функционирования (колебания, осцилляции) раз- личных структур организма имеют очень широкий частотный диапазон — от 0 до 1015 Гц и шире. Рабочие ритмы функцио- нальных систем имеют более узкий частотный диапазон — от 10-5 до 103 Гц [В. Е. Илларионов, 1998; Ф. И. Комаров, С. И. Рапопорт, 2000; А. С. Пресман, 1997]. При этом струк- турных элементов в организме — великое множество, а фун- кциональных систем, ответственных за его жизнеобеспе- чение, — в пределах десятка. В поисках кибернетического критерия живого нас интересует не столько алгоритм струк- тур биосистемы, сколько алгоритм их функций. Резонанс и синхронизация — не равнозначные понятия: резонансные яв- ления связаны со структурой, а синхронизация — с функцией этих структур. При использовании физиотерапевтического фактора в качестве управляющего биосистемой сигнала не- обходимо учитывать иерархию биологических ритмов дан- ной биосистемы и их соподчиненность, а также важность достижения синхронизации ритмов действующего фактора с соответствующим ритмом функционирования биологичес- 56
Современные концепции общей теории физиотерапии кой системы, а не резонанса с избранными биологическими структурами. На этой основе разработана концепция биосинхронизации физиотерапевтического воздействия, стержнем которой яв- ляется следующие положения [В. Е. Илларионов, 1998]. 1. Достижение желаемого клинического эффекта при воздействии физиотерапевтическим фактором с опти- мальными для регуляторных процессов энергетичес- кими параметрами зависит от синхронизации ритма действующего фактора с должным ритмом функцио- нирования соответствующей биосистемы в норме. 2. При выраженном нарушении функции системы до- стижение желаемого клинического результата зависит от стойкого эффекта навязывания определенного рит- ма колебательного процесса действующим фактором соответствующей функциональной системе организ- ма человека, требующей коррекции ее деятельности, при оптимально минимальных энергетических пара- метрах этого фактора. На основе первичных взаимодействий на всех струк- турных уровнях живого многоклеточного организма мож- но утверждать, что воздействие внешнего физического фактора инициирует, в первую очередь, изменения элек- тромагнитного взаимодействия его различных структур и систем. В этом заключается суть универсальности и едино- образия механизма действия различных внешних физи- ческих факторов на живой организм. Именно указанные изменения являются первопричиной последующего кас- када физико-химических процессов, биологических ре- акций и клинических эффектов. Это обосновывается тем, что целостная биологическая система, особенно такая, как человеческий организм, является диссипативной, 57
Глава 4 триггерной, саморегулирующейся, самовоспроизводя- щейся системой. При физиотерапии важно учитывать следующие дока- занные факты. Различные вариации клинических результатов от воздействия внешнего физического фактора находятся в прямой зависимости от энергетических параметров это- го фактора, от участка воздействия на теле пациента (ло- кализации воздействия), а также от времени и периодичности действия фактора на организм. Именно от плотности пото- ка мощности (интенсивности, энергетической облученности, магнитной индукции) действующего физического фактора, от локализации, от времени воздействия на одно поле или от длительности однократной процедуры при нескольких полях воздействия (доза воздействия), от периодичности процедур и длительности курса физиотерапии (с чем связан кумулятив- ный эффект курсового воздействия) зависит конечный клини- ческий эффект [В. Е. Илларионов, 1998, 2006].
Глава 5 Биофизические особенности взаимодействия магнитных полей с живым организмом Биофизика первичного взаимодействия магнитных по- лей с биообъектом полностью согласуется с первой концеп- ции общей теории физиотерапии — концепцией биэлектри- ческого триггера. Как уже отмечалось, акцепторами внешнего магнитного поля в организме человека являются: — ткани и органы участка воздействии магнитного поля — источники слабых электрических токов, возникаю- щих — как следствие электрической активности клеток; — жидкокристаллические структуры (фосфолипиды, — внутриклеточная вода, клеточные мембраны и др.); — биоэлектретные образования; — специфический белок ферритин; — кристаллы магнетита в тканях и органах участка — воздействии магнитного поля. Под действием внешнего магнитного поля в биообъек- те происходят следующие основные электродинамические процессы. 59
Глава 5 1. Ориентационные и концентрационные изменения макромолекул, обладающих свойствами диполя. 2. Реструктурирование доменов поляризации различных образований. 3. Переориентация электромагнитного вектора молекул жидких кристаллов {эффект Фредерикса — изменение направленности оптической оси жидкокристалличес- ких структур). 4. Изменения состояния структур с биоэлектретными свойствами. 5. Изменения магнитной индукции находящегося в ор- ганизме ферритина и магнетита. В результате указанных процессов возникает наведеная электродвижущая сила, появляются токи проводимости и сме- щения, индукционные токи. Не исключается при взаимодейс- твии магнитного поля с биообъектом возникновение таких физических явлений, как эффекты Фарадея, Холла и Зеемана. Эффект Фарадея — приобретение оптически неактивным ве- ществом под действием магнитного поля способности вращать плоскость поляризации электромагнитной волны (света), рас- пространяющейся вдоль направления поля; регистрируется в растворах электролитов, нуклеиновых кислот и нуклеопроте- идов. Эффект Холла — возникновение поперечного электри- ческого поля и разности потенциалов в образцах (полупро- водники, электролиты, биополимеры), по которым проходит электрический ток, при помещении их в магнитное поле, пер- пендикулярное направлению тока. Эффект Зеемана — расщеп- ление энергетических уровней атомов веществ, помещенных в магнитное поле, что приводит к расщеплению спектральных линий в спектрах испускания или поглощения электромагнит- ного излучения этими веществами. Все это в совокупности изменяют электрический статус клетки — первичной структурно-функциональной системы 60
Биофизические особенности взаимодействия магнитных полей с живым организмом живого организма. Изменения электрического статуса и со- ответствующих электромагнитных взаимодействий клетки (группы клеток участка воздействия) инициируют рекомби- национные (конформационные) преобразования структур, в первую очередь, макромолекул биологических субстратов и молекул воды, при неизмененной их количественной ха- рактеристике [М. В. Волькенштейн, 1988; В. Е. Илларионов, 1998; Д. С. Саркисов и соавт., 1995]. Веськаскадпоследующихизменений физико-химических процессов, биологических реакций и клинических проявле- ний полностью соответствует описанным выше проявлениям взаимодействия любого физического фактора с целостным живым организмом [В. Е. Илларионов, 1998, 2006]. Внешнее магнитное поле оказывает на биообъект непос- редственное и опосредованное действие с последующей ге- нерализацией эффекта воздействия. Непосредственное действие проявляется в объеме тканей, подвергшихся воздействию. Основные реакции и процессы при этом происходят на атомно-молекулярном, клеточном, тканевом и органном уровнях. Всевозможные при этом изме- нения структур и систем, описанные выше, оказывают опре- деленное влияние на конечный результат, на комплексный, интегральный ответ всего организма на это воздействие. Опосредованное действие связано с трансформацией и миграцией энергии электронно-возбужденного состо- яния биоструктур на основе индуктивно-резонансного, обменно-резонансного или экситонного механизма пере- носа энергии. Плюс к этому перенос эффекта воздействия связан с биологическими гуморальными средами (кровь, плазма, лимфа), которые по степени упорядоченности и структурной сложности соответствуют лиотропным жид- кокристаллическим системам. Фиксация измененной воз- действием структуры этих сред на биоподложке (мембранах 61
Глава 5 клеток, стенках сосудов и др.) препятствует флуктуационно- му разрушению возникших изменений. В то же время эти из- менения гуморальных сред инициируют в биоподложках со- ответствующие конформационные преобразования структур [В. Е. Илларионов, 1998, 2006]. Генерализация эффекта воздействия связана с солитонным механизмом миграции энергии возбуждения. Способность биологических структур к солитонным возбуждениям, в пер- вую очередь, молекулы ДНК и белков теоретически обосно- вана и экспериментально доказана [П. П. Гаряев, 1994]. Действие магнитного поля на живой организм носит сле- довой характер. После однократного воздействия магнитным полем вызванные им в биообъекте изменения сохраняются в течение 1—6 суток, а после курса ежедневных процедур маг- нитотерапии эти реакции могут сохраняться в течение 30—45 дней [В. С. Улащик, 1986]. Подобные проявления связаны, вероятно, с действием длительно сохраняющейся изменен- ной намагниченности совокупности кристаллов ферригид- рита и/или магнетита, состаляющие магнитные домены в организме человека.
Глава 6 Биологические реакции и клинические эффекты, возникающие при магнитотерапии Анализ и систематизация результатов эксперименталь- ных и клинических исследований ведущих ученых в области магнитобиологии и магнитотерапии [3. М. Абдуллина, 1975; А.М. Демецкий., А. Г. Алексеев, 1981; Л. В. Забродина, 1972; Г. Ф. Плеханов, 1979; Ю. М. Райгородский и соавт., 1987; В. С. Улащик, 1986; Ю. А. Холодов, 1971, 1975, 1978, 1982] позволяет составить обобщенную картину ответной реак- ции организм человека на воздействие магнитного поля. Для лучшего восприятия результатов взаимодействия основные процессы и проявления нами сконцентрированы и условно разделены на соответствующие иерархические уровни живо- го организма Атомно-молекулярный уровень: — взаимодействие внешнего магнитного поля с соот- ветствующими — акцепторами организма; — возникновение в биоструктурах электретного, диэлек- трического эффектов и реструктуризации доменов по- ляризации; 63
Глава 6 — конформационные изменения биоструктур; — электролитическая диссоциация ионов; — появление электродвижущей силы, токов проводи- мости и смещения; — изменение электрического статуса клетки. Клеточный уровень: — изменение энергетической активности клеточных мембран; — повышение проницаемости клеточных мембран; — активация окислительно-восстановительных процессов; — повышение реакционной способности ферментатив- ных систем; — изменение соотношения свободного и фосфорили- рующего окисления в дыхательной цепи (стимуляция тканевого дыхания малыми по напряженности маг- нитными полями и торможение тканевого дыхания большими по напряженности магнитными полями). Тканевой и органный уровень: — магнитогидродинамическое торможение цируляции биологических жидкостей как следствие эффектов Фредерикса и Холла; — соответствующая ориентация в магнитном поле фор- менных элементов крови как следствие эффектов Фредерикса и Холла; — активация противосвертывающей системы крови; — уменьшение внутрисосудистого пристеночного тром- бообразования; — усиление перекисного окисления липидов; — увеличение количества функционирующих сосудов микроциркуляторного русла; 64
Биологические реакции и клинические эффекты, возникающие при магнитотерапии — уменьшение интерстициального отека и напряжения тканей; — тормозной эффект нервной системы на действие пос- тоянного магнитного поля; — повышение возбудимости и ускорение проведения не- рного импульса при действии переменного и импуль- ного магнитных полей. Клинические эффекты как интегральный ответ всего организма: - улучшение регионарного кровообращения, в первую оче- редь, за счет активизации микроциркуляторного русла; — гипокоагулирующий; — седативный; — гипотензивный; — противовоспалительный; — обезболивающий; — противоотечный; — регенераторный; — спазмолитический; — десенсибилизирующий; — иммунокоррегирующий; — нормализация липидного обмена.

Глава 7 Традиционные методы магнитотерапии Как уже отмечалось, электромагнитное поле содержит электрическую и магнитную составляющую, разделить их невозможно. Однако определенные физиотерапевтические аппараты способны генерировать электромагнитное поле при существенном преобладании той или иной составляю- щей части, т. е. преимущественно электрическое или магнит- ное поле. К методам, при которых применяется воздействие маг- нитного поля, относятся магнитотерапия и индуктотермия. Магнитотерапия включает в себя воздействие на орга- низм человека в лечебно-профилактических и реабилита- ционных целях постоянным, высокоинтенсивным импуль- сным, низкоинтенсивным импульсным низкочастотным и переменным низкочастотным магнитными полями. Постоянная магнитотерапия — это метод локального воздействия постоянным магнитным полем (ПМП) при по- мощи магнитофоров (магнитоэластов) или постоянных маг- нитов различной формы, контактно наложенных на опреде- ленные области кожных покровов тела пациента. Магнитная индукция различных видов изделий — от 10 до 150 мТл. 67
Глава 7 Действия фактора обусловлено электродинамическими изменениями биологических структур в виде соответствую- щей ориентации доменов поляризации и жидкокристалли- ческих образований, наведения электродвижущей силы за счет возникновения токов смещения. Эти изменения вызы- вают определенные конформационные перестройки структур тканей организма, что мягко модифицирует те или иные био- химические реакции и биологические процессы. Основные клинические эффекты: седативный, местный трофический, местный сосудорасширяющий, изменение ре- акции свертывающей системы крови. Аппаратура: аппарат для магнитотерапии — ПДМТ; ап- пликаторы листовые магнитные (АЛМ) — магнитофоры или магнитоэласты; магниты медицинские кольцевые — «МКМ-2—1», пластинчатые— «МПМ-2—1» и дисковые — «МДМ-2—1», «МДМ-2—2»; магнитные клипсы— «КМ-1», магнитные таблетки — «ТМ» и др. Высокоинтенсивная импульсная магнитотерапия — это ме- тод локального воздействия высокоинтенсивным импуль- сным низкочастотным магнитным полем, осуществляемый при помощи одного или двух индукторов, контактно нало- женных на определенные участки тела пациента. Магнитная индукция в импульсе — от 150 мТл до 1—1,5 Тл; частота следования импульсов — от 0,17 до 130 Гц; дли- тельность импульсов — около 140 мкс. Особенности действия фактора связаны с таким элек- тродинамическим эффектом, как индукция в тканях вих- ревых электрических токов — первоосновы пускового механизма последующих реакций и процессов. Плюс к этому достаточно большая магнитная индукция в импуль- се действующего фактора способна влиять на реакцию нервно-мышечных элементов за счет изменения порога восприятия рецепторами сенсорных и моторных нейронов 68
Традиционные методы магнитотерапии различных стимулов опять-таки на основе электродинами- ческих изменений в них. Основные клинические эффекты: обезболивающий, ней- ромиостимулирующий, вазоактивный, трофический, проти- воотечный. Аппаратура: «АВИМП», «Сета», «Биомаг», «АМИТ-01». Низкоинтенсивная импульсная магнитотерапия — это ме- тод локального воздействия низкоинтенсивным импуль- сным низкочастотным магнитным полем, осуществляемый при помощи одного или двух индукторов, контактно нало- женных на определенные области тела пациента. Виды низкоинтенсивого импульсного низкочастотного магнитного поля: а) пульсирующее магнитное поле (ПуМП) — импульсное низкочастотное магнитное поле с полусинусоидаль- ной формой импульсов одной полярности при равной длительности импульсов и интервалов между ними (скважность— 1:1); магнитная индукция в импуль- се — 30—75 мТл; частота следования импульсов — 0,17—30 Гц; длительность посылок и пауз — по 1,5 с; б) бегущее магнитное поле (БеМП) — импульсное низко- частотное магнитное поле с прямоугольной формой импульсов одной полярности при равной длительнос- ти импульсов и интервалов между ними (скважность — Г.1); магнитная индукция в импульсе — 10 —ЗЗмТл; частота следования импульсов — 10 или 100 Гц; дли- тельность посылок и пауз — по 1,5 с; в) вращающееся магнитное поле (ВрМП) — импульсное низкочастотное магнитное поле с чередующимися импульсами разнонаправленной полярности прямо- угольной формой при равной длительности импуль- сов и интервалов между ними (скважность —1:1); маг- нитная индукция в импульсе — 15 или 30 мТл; частота 69
Глава 7 следования импульсов — 12—25 Гц, длительность по- сылок и пауз — по 1,5 с. Основа действия факторов аналогична постоянному маг- нитному полю. Особенности влияния различных видов низ- коинтенсивого импульсного магнитного поля: — Пу МП за счет изменения частоты следования импуль- сов позволяет реализовать принцип синхронизации воздействия; — БеМПвызывает в крови и лимфе возникновение маг- нитогидродинамических сил; - ВрМП в виду постоянного направления смещения действия поля позволяет осуществлять магнитофорез лекарственных средств. — Основные клинические эффекты', вазоактивный (пре- имущественно улучшение микроцируляции), проти- вовоспалительный (преимущественно противоотеч- ный), трофический, местный обезболивающий, гипо- коагулирующий. — Аппаратура: — аппараты, индуцирующие ПуМП. «Полюс-1», «Полюс-2», «ПДМТ», «Каскад», «Магнитер», «Мавр-2», «БИОС», «Эрос», «Биопотенцер», «ЭДМА»; — аппараты, индуцирующие БеМП: «Алимп-1», БИ МП», «Аврора-МК-01», «Атос»; — аппараты, индуцирующие ВрМП. «Полюс-3», «Колиб- ри», «Магнитотурботрон-2М», «ЭДМА». Переменная низкочастотная магнитотерапия (ПеМП) — это метод локального воздействия низкоинтенсивным пе- ременным низкочастотным магнитным полем, осуществля- емый при помощи одного или двух индукторов, контактно наложенных на определенные области тела пациента. 70
Традиционные методы магнитотерапии Магнитная индукция — до 50 мТл; частота колебаний — 50—150 Гц; форма колебаний — синусоидальная. Основа действия факторов аналогична постоянному маг- нитному полю. Особенность влияния ПеМП обусловлена про- странственно-временной неоднородностью поля, что приво- дит к возникновению разнонаправленных электродинамичес- ких изменений в структурах и тканях организма во время первой и второй фазы периода колебаний магнитного поля. Основные клинические эффекты: вазоактивный (преиму- щественно улучшение микроциркуляции), противовоспали- тельный (преимущественно противоотечный), трофический, местный обезболивающий, гипокоагулирующий. Аппаратура: «Полюс-1», «Полюс-2», «Полюс-2Д», «Полюс- ЗУ», «Полюс-101», «ПДМТ», «Магнитер», «Мавр-2», «МАГ-30», «НЛМ», «Градиент-1». Особо необходимо остановиться на методе ицдуктотерии. Несмотря на то, что этот метод формально относится к мето- дам магнитотерапии, по механизму взаимодействия со струк- турами и системами целостного живого организма этот метод принципиально отличается ото всех других методов магнито- терапии. Ивдуктотермия — это метод локального воздействия пе- ременным высокочастотным магнитным полем соответству- ющих параметров, осуществляемый при помощи индукто- ров (индуктор-диск или индуктор-кабель), расположенных над определенной областью тела пациента на расстоянии 1—2 см. Частота переменного магнитного поля, используемого в физиотерапевтической аппаратуре — 13,56 МГц, 27,12 МГц и 40,68 МГц; входная мощность аппаратов — от 30 Вт до 200 Вт. Действие фактора обусловлено возникновением в тка- нях и средах организма со значительной электропровод- ностью таких электродинамических изменений, как вихревое 71
Глава 7 электрическое поле той же частоты и индукция хаотических вихревых токов (токов Фуко). Как уже отмечалось вихревые токи — это индукционные токи и образуются в проводящем теле либо вследствие изменения во времени магнитного поля, в котором оно находится, либо в результате движения тела в магнитном поле, приводящего к изменению магнитного по- тока через тело или какую-либо его часть. Одним из наиболее характерных свойств этих токов является теплообразование. Особенности метода индуктотермии заключаются в прояв- лении теплового и нетеплового эффектов. Образование эндогенного тепла (тепловой эффект) связа- но с воздействием переменного высокочастотного магнитно- го поля высокой и средней интенсивности от аппаратуры для индуктотермии, поскольку количество образующегося тепла прямо пропорционально квадрату напряженности магнит- ного поля. Этот эффект обусловлен преобразованием энер- гии магнитного поля в тепловую энергию за счет высокочас- тотных колебательных смещений белковых молекул и суб- клеточных структур и возникающей при этом значительной силы трения, а также за счет механического движения ионов в вязкой среде. При воздействии на биологические структуры физичес- кими факторами, способствующими эндогенному теплообра- зованию, необходимо помнить о возможности проявления в них тепло-шокового эффекта. Определено, что при темпера- турах от +4 Г С до +43°С генетический аппарат многоклеточ- ных биосистем переходит в стрессовый режим работы, синте- зирует тепло-шоковые белки, деполимеризует полирибосомы. В результате происходит «стирание» эпигенетической инфор- мации, имеющейся на уровне высоких знаковых топологий жидкокристаллических доменов интерфазных хромосом и «водных» фракталов-копий информационных биологических структур. А при температуре от +40°С до +42°С нарушаются 72
Традиционные методы магнитотерапии знаковые режимы акустических и электромагнитных излу- чений хромосомного континуума биологической системы, возникают препятствия для «солитонной» проводимости на ДНК, РНК, белках и их «водных» оболочках [П. П. Гаряев, 1994; М. W. Dewhist, 1990]. Целесообразность эндогенного теплообразования в орга- низме с помощью метода индуктотермии вызывает большие сомнения. Нетепловой эффект возникает при воздействии пере- менного высокочастотного магнитного поля малой и сверх- малой интенсивности. Он обусловлен электродинамическими изменениями в жидкокристаллических структурах и белковых комплексах (электрическая поляризация, биоэлектретный эффект, возникновение токов проводимости), их последую- щими конформационными преобразованиями и всеми дальней- шими реакциями и процессами. Основные клинические эффекты', противовоспалитель- ный, секреторный, сосудорасширяющий, миорелаксирую- щий, метаболический. Аппаратура'. «ИКВ-4», а также аппараты УВЧ-терапии с электродами вихревых токов (ЭВТ) — «УВЧ-30—2», «УВЧ- 80—30», «Ундатерм». На основе концепции достаточности дозы воздействия и возможности возникновения тепло-шокового эффекта при воздействии переменным высокочастотным магнитным полем общие рекомендации по применению метода индуктотермии в лечебно-профилактических целях заключаются в использо- вании атермического режима воздействия, т. е. I ступени мощ- ности индукции магнитного поля аппарата.

Глава 8 Показания и противопоказания к магнитотерапии При назначении процедур магнитотерапии необхо- димо знать и постоянно помнить общие противопоказания для физиотерапии. Назначение любых физиотерапевтичес- ких процедур запрещено при следующих заболеваниях и патологических состояниях пациента [В. М. Боголюбов, Г. Н. Пономаренко, 1999]: — злокачественные новообразования, - системные заболевания крови, — резкое истощение больного (кахексия), — гипертоническая болезнь III стадии, — резко выраженный атеросклероз сосудов головного мозга, — заболевания сердечно-сосудистой системы в стадии - декомпенсации, - кровотечения или наклонность к ним, — общее тяжелое состояние больного, - лихорадочное состояние (температура тела больного - свыше 38°С), — активный легочный туберкулез, - эпилепсия с частыми припадками, 75
Глава 8 — истерия с тяжелыми судорожными припадками, — психозы с явлениями психомоторного возбуждения. Следует отметить, что в специализированных медицин- ских учреждениях, где проводят лечение онкологических больных, больных с различными формами туберкулеза (в том числе и легочного), больных с системными заболеваниями крови, довольно широко применяют различные методы фи- зиотерапии. Однако в этих учреждениях имеются свои нор- мативно-правовые документы, регламентирующие лечебную деятельность, и свои методические рекомендации по ис- пользованию воздействия тех или иных физических факто- ров. В остальных лечебных и оздоровительных учреждениях необходимо строго соблюдать общие противопоказания для физиотерапии. Помимо общих противопоказаний имеются противопо- казания к частным методам физиотерапии в зависимости от диагноза заболевания, а также от особенностей проявлений действия физического фактора. В частности, дополнительно к общим правилам противопоказаниями к магнитотерапии яв- ляются: — острые гнойные заболевания; — недренированные гнойные полости; — гипотония; — к кровотечениям; — гипоталамический синдром; — наличие кардиостимулятора; — индивидуальная непереносимость фактора. Основные показания к магнитотерапии: — ишемическая болезнь сердца НК 1 и I—III ФК; — гипертоническая болезнь I—II стадии; — хронические сосудистые заболевания головного мозга; 76
Показания и противопоказания к магнитотерапии — преходящие нарушения мозгового кровообращения; — последствия острого нарушения мозгового кровооб- ращения; — бронхолегочная патология; — последствия черепно-мозговой травмы; — полиневриты; — заболевания опорно-двигательной системы различно- го генеза; — переломы костей (в том числе при наличии металли- ческих — пластин, штифтов и пр.); — остеохондроз позвоночника с корешковым синдро- мом; — ушибы, травмы, гематомы; — воспалительные заболевания органов малого таза; — диабетическая ангиопатия; - подострый тромбофлебит; — хроническая венозная недостаточность; — дерматиты, дерматозы; — аллергический зуд кожи; — трофические язвы и длительно не заживающие раны; — пародонтит и некоторые другие заболевания.

Глава 9 Сочетанные и комбинированные методы магнитотерапии Комплексное воздействие внешними физическими фак- торами в лечебно-профилактических и реабилитационных целях осуществляется в двух формах — сочетание и комбини- рованием [Л. А. Комарова, Г. И. Егорова, 1994; В. С. Улащик, И. В. Лукомский, 2003]. Сочетание — это одновременное воздействие двумя и более физическими факторами на одну и ту же область тела пациента. Комбинирование представляет последовательное (разно- временное) воздействие физическими факторами, которые могут применяться в один день с вариантами: а) последо- вательное, близкое к сочетанному (одно воздействие следу- ет за другим без перерыва); б) с временными интервалами. Комбинирование включает воздействие соответствующими факторами в разные дни (по методике чередования) в течение одного курса физиотерапии, а также сменяющие друг друга курсы физиотерапевтических процедур. Основа подхода к комплексному применению воздейс- твия внешних физических факторов — знание направленнос- ти влияния соответствующих факторов на организм, а также результата в виде синергизма или антагонизма физического действия факторов и возникающих при этом биологических реакций и клинических эффектов. 79
Глава 9 Одним изнаиболее научнообоснованным сочетанным ме- тодом является магнитолазерная терапия [А. К. Полонский, 1984; В. Е. Илларионов, 1990]. Магнитолазерная терапия — это сочетанный метод ло- кального воздействия электромагнитным излучением опти- ческого спектра, обладающим когерентностью, монохрома- тичностью и малой выходной мощностью (от 2 до 50 мВт), и постоянным магнитным полем (магнитная индукция — 20— 150 мТл) с помощь магнита, расположенного контактно и не- подвижно по периметру облучаемого участка тела пациента. Особенности действия данного метода обусловлены си- нергизмом влияния низкоэнергетического лазерного излу- чения и постоянного магнитного поля на биосубстраты, а также возникновением качественно новых физических про- цессов. К ним относится, в первую очередь, фотомагнито- электрический эффект (эффект Кикоина—Носкова) — воз- никновение электродвижущей силы до нескольких десятков вольт в облучаемом светом полупроводнике, помещенном в постоянное магнитное поле, направление силовых линий которого перпендикулярно световому потоку. В результате в биосубстратах возникает наведенная электродвижущая сила, существенно больше, чем при воздейстии только низкоэнер- гетического лазерного излучения (до 2 В). Энергия квантов низкоэнергетического лазерного излучения нарушает слабые межмолекулярные связи, а постоянное магнитное поле спо- собствует этой диссоциации и одновременно препятствует рекомбинации ионов в процессе сочетанного воздействия. Постоянное магнитное поле придает определенную ориента- цию молекулярным диполям, выступает в роли своеобразно- го поляризатора, что способствует более глубокому проник- новению в биоткани низкоэнергетического лазерного излу- чения. Такое сочетанное воздействие является более энерго- емким, чем изолированное лазерное воздействие. 80
Сочетанные и комбинированные методы магнитотерапии Следует акцентировать внимание на том, что под магни- толазерной терапией следует понимать сочетанное воздейс- твие низкоэнергетического лазерного излучения и только постоянного магнитного поля. Переменное магнитное поле при сочетанном применении с лазерным излучением дейс- твует по принципу антагонизма. Переменное магнитное поле препятствует проникновению низкоэнергетического лазер- ного излучения в ткани за счет постоянной смены полюсов диполей структурных элементов, жидких сред и тканей орга- низма. Это аналогично разнице эффектов прохождения све- та через «чистую» воду и молоко. Основные клинические эф- фекты магнитолазерного воздействия аналогичны таковым при лазерной терапии, но имеют большую выраженность. К сочетанным методам относится метод магнитофоре- за — одновременное местное воздействие на организм маг- нитного поля и раствора лекарственного вещества. Под дейс- твием магнитного поля повышается проницаемость кожных покровов и слизистых оболочек для лекарственных средств, а также соответствующим образом изменяются свойства самих медикаментозных средств [В. С. Улащик, 1986]. При одновременном воздействии на организм внешних физических факторов и введения в организм различными способами лекарственных средств следует помнить, что фар- макокинетика и фармакодинамика многих медикаментов претерпевают существенные изменения. На основе этих из- менений возможно усиление или ослабление эффекта дейс- твия либо физического фактора, либо лекарственного средс- тва. Возможно уменьшение или усиление нежелательных по- бочных эффектов от приема лекарственных средств на фоне соответствующей физиотерапии. Синергизм химического и физического факторов может развиваться в двух формах: суммирование и потенцирование эффектов. Антагонизм сов- местного действия на организм этих факторов проявляется в 81
Глава 9 ослаблении результирующего эффекта или отсутствием ожи- даемого эффекта. Определено, что магнитотерапия усиливает действие иммуннодепресантов, аналгетиков и антикоагулянтов, но на фоне магнитотерапии происходит ослабление действия са- лицилатов. Особо следует обратить внимание на обнаружен- ный эффект антагонизма при одновременном приеме стероид- ных гормонов и проведении магнитотерапии [Л. А. Комарова, Г. И. Егорова, 1994; В. С. Улащик, И. В. Лукомский, 2003]. Другие сочетанные методы магнитотерапии (магнитное поле и ультразвук, магнитное поле и фонофорез) имею под со- бой очень слабое теоретическое обоснование. При комбинированных методах магнитотерапии необхо- димо помнить, что после однократного воздействия различ- ными внешним физическим фактором изменения в тканях и органах, вызванные этим воздействием, исчезают через 2—4 часа, а при воздействии магнитным полем имеет место длительное последействие. В лечебном процессе возможна комбинация любых методов физиотерапии путем их после- довательного применения с необходимым временным интер- валом между ними или сменяющих друг друга курсов физио- терапевтических процедур.
Глава 10 Методология магнитотерапии Метод — это система практических способов осущест- вления чего-либо; это прием или образ действия для дости- жения какой-либо цели и решения конкретной задачи. Способ — это действие или система действий, применяе- мых при выполнении какой-нибудь работы, при осуществле- нии чего-нибудь. Методика — это совокупность приемов практической де- ятельности. Методы магнитотерапии подразделяются на методы об- щего и локального воздействия. В медицинских целях исполь- зуется преимущественно локальный метод магнитотерапии, поскольку почти весь арсенал магнитотерапевтической аппа- ратуры предназначен для локального воздействия. Методики магнитотерапии в основном контактные (ме- тодика воздействия, при которой индуктор непосредственно соприкасается с поверхностью тела пациента), стабильные (методика воздействия, при которой индуктор находится на определенном месте тела пациента неподвижно в течение всей процедуры). Особенности методик магнитотерапии 1. Для получения оптимального клинического результа- та во время всего курса магнитотерапии нельзя менять 83
Глава 10 вектор магнитного поля индуктора в зоне его располо- жения на теле пациента. 2. При близком расположении на теле пациента друг от друга индукторов (менее 15 см) для усиления действия магнитного поля совмещаем торцы индукторов с про- тивоположным полюсом. 3. При воздействии на тело пациента во время процеду- ры одновременно двумя индукторами при расстоянии между ними более 15 см направление вектора магнит- ного поля индуктора не имеет значения. Магнитопунктура относится к методам рефлексотерапии. Рефлексотерапия — общее название лечебных методов, осу- ществляемых путем соответствующего воздействия на биоло- гически активные точки или рефлексогенные зоны кожных покровов тела человека. Биологически активная точка — это небольшой ограни- ченный участок (несколько квадратных миллиметров) кожи и подкожной клетчатки, в которых имеется комплекс взаи- мосвязанных структур — сосудов микроциркуляторного рус- ла, нервов, клеток соединительной ткани, благодаря чему со- здается депо биологически активных веществ, оказывающих соответствующее влияние на нервные терминали и образова- ние связей между точкой и внутренними органами. Наиболее объективным обоснованием морфологии этих точек является концепция П. П. Гаряева (1994) об интер- целлюлярном ретикулуме или межклеточном веществе как специфической сигнальной системе организма человека, в том числе и биологически аткивных точек. Одной из форм интерцеллюлярного ретикулума являются внеклеточные матриксы (ВКМ) — совокупность фибриллярных и нефиб- риллярных белков и различных катионов, преимущественно Са++. Морфо-иммуно-биохимическими методами доказано, 84
Методология магнитотерапии что ВКМ является сложной, гетерогенной, по сути информа- ционной структурой, образующей с цитомембраной, цитос- келетом и ядром клетки эпигенетическое функциональное единство. Интерпеллюлярный ретикулум может выступать как своеобразный надмолекулярный аналог нейронных се- тей, который обеспечивает введение информации в опре- деленные клеточные и тканевые ассоциаты, в том числе и в «матрицы пунктурной компетенции». Генерализованная ре- акция организма при воздействии на биологически активные точки носит характер реакции адаптации, на этом фоне раз- виваются все остальные реакции организма. Поскольку для воздействия магнитным полем исполь- зуются биологически активные точки, соответствующие каналам и меридианам акупунктруры, то методология маг- нитопунктуры должна полностью отвечать требованиям восточной пунктурной терапии при контактной, стабильной методике.

Глава И Основы информационной медицины Существование и функционирование живых организмов возможно лишь при их обмене с окружающей средой вещес- твом, энергией и информацией. На уровне материального суб- страта организм имеет все необходимое для полной регенера- ции или полноценной компенсации, что при патологическом процессе необходима, в первую очередь, коррекция информаци- онных управляющих сигналов [В. Е. Илларионов, 2004]. Существует более 80 определений понятия «информа- ция», однако есть основания их еще дополнить [В. Е. Илла- рионов, 2004]. Информация о биологическом объекте— это сведения о геометрической структуре биообъекта, о характере взаимо- действий составляющих его элементов. Информация, полученная биологическим объектом извне, — это степень изменения структур биообъекта и их функций входными данными информационного фактора. Информационный фактор— это фактор, оказывающий на биообъект определенное влияние, которое не связано с его непосредственным вмешательством в обмен вещества и энергии в данном биообъекте, и обладающий ритмичностью и цикличностью воздействия. 87
Глава 11 Входные данные информационного фактора — это харак- теристики и свойства фактора, обусловленные его энер- гетическими параметрами и частотой его колебательных процессов. Теоретический базис информационных взаимодействий в природе включает следующие основные составляющие час- ти [В. Е. Илларионов, 2004]: 1) теория отражения, 2) классическая теория информации К. Шеннона, 3) семантическая теория информации, 4) этапы и законы синтеза информации, 5) основные положения синергетики и явления синхро- низации колебательных процессов в природе. Теория отражения. Понятие отражения тесно связано с основным вопросом философии (что первично — материя или сознание), материалистическое решение которого в то же время есть формулировка основных принципов теории отражения. Под отражением понимается свойство материальных систем в процессе взаимодействия запечатлять и сохранять в своей структуре следы воздействия другой системы, накап- ливать их [Большой энциклопедический словарь, 2002]. Отражение выступает как одно из свойств материи наря- ду с пространством, временем, движением и является важ- нейшим фактором, определяющим характер взаимодействия. При этом в отличие от категорий пространства и времени от- ражение и его формы исторически развиваются вместе с раз- витием материи. В природе существуют три основные формы отражения: элементарное, опережающее (предвосхищение) и сознание. Каждой из этих форм соответствуют определенные принципы проявления [Р. Ф. Абдеев, 1994; И. А. Акчурин, 1994; П. К. Анохин, 1970; Г. Хакен, 2005]. 88
Основы информационной медицины Элементарное отражение свойственно материальным системам неживой, в основном неорганической природы. В этих системах физико-химические процессы подчиня- ются принципу наименьшего действия и принципу близ- кодействия, инерции, флуктуации, локальной направлен- ности процессов, не имеющих характера целенаправлен- ности. Отражение при этом носит пассивный характер, потенциальный характер. Однако при определенных усло- виях возникают процессы стихийной, медленно текущей самоорганизации. В материальных системах живой природы возникает опе- режающее отражение, постепенно усложняясь от элементар- ных живых организмов к высокоразвитым представителям животного мира. Основными принципами данной формы отражения являются активная самоорганизация, целепола- гание всех процессов, сигнально-информационный обмен с окружающей средой, адаптация и приспособление, комму- никативность. Высшей формой опережающего отражения материального мира является сознание, свойственное по сов- ременным понятиям только человеку. Следует особо отметить определяющую роль в возникно- вении более высоких уровней отражения ритмичности воз- действия, т. е. периодически многократно повторяющихся отклонений и возвратов в исходное состояние физических параметров материальных систем. Ритм представляет со- бой характеристику периодической временной структуры. Ритмичность не означает признания «цикличности време- ни», т. к. время обладает такими свойствами, как однона- правленность и необратимость. В феномене отражения воз- действий внешней среды скрываются причины возникнове- ния активности, самодвижения и самоорганизации материи [И. А. Аршавский, 1986; Р. Гербер, 1997; Г. Кастлер, 1985; А. С. Пресман, 1997]. 89
Глава 11 Отражение подразделяется по сфере проявления в не- живой природе, в живых организмах и в социальной сфере (в человеческом обществе). По временному параметру в не- живой природе отражение бывает только ретроспективным как результат взаимодействия. У живых организмов помимо ретроспективного отражения (результат) возникает презен- тативное (процесс) и опережающее (прогноз) отражение; в со- циальной сфере — презентативное и опережающее отражение. На уровне животного мира презентативное и опережающее отражение проявляются предвосхищением действительнос- ти, предвосхищением результата действия и предвосхищени- ем самого действия. На уровне человека и социальной сферы к этому добавляется информационная модель своего «Я», ин- формационная модель окружающей среды, планирование и научное прогнозирование [Р. Ф. Абдеев, 1994]. В неживой природе отражение не обладает статусом са- мостоятельного существования. В то же время за счет стихий- ной самоорганизации, возникающей при соответствующих условиях, не исключается инициация процессов саморегу- ляции. По мере усложнения химических структур в неживой природе в результате эволюции началось превращение этих структур в структуры функциональные, которым свойствен- ны активное отражение. Начало превращения отражения в сигнально-информационный фактор в каталитических реак- циях предбиологических систем послужило возникновению зачатков биологической саморегуляции и самоуправления [Г. Кастлер, 1985; В. И. Кузнецов и соавт., 1996]. Уровень самоорганизующихся структур, на котором фор- мируется опережающее отражение и появляются отличия живого от неживого, соответствует уровню клетки. Уровень растений является переходной ступенью от неживой материи к живой. На уровне животных появляются элементы психи- ки и коммуникативности. Человек обладает высшей формой 90
Основы информационной медицины отражения — сознанием, мышлением. На уровне социаль- ной сферы, т. е. человеческого общества, этапами самоорга- низации являются общественно-экономические формации [П. К. Анохин, 1970; А. А.Любищев, 1983; А. Н. Мосолов, 1980; К. Э. Фабри, 1993]. Классическая теория информации. Понятие «энтропии», первоначально введенное Р. Клаузиусом лишь с целью более удобного описания работы тепловых двигателей, усилиями мно- гих ученых стало играть универсальную роль, определяя многие закономерности в поведении макроскопических систем. В 40-х годах XX столетия энтропия стала мерой вероятности информа- ционных систем и явилась основой теории информации. Основоположник работ по теории информации — А. Э. Шеннон, американский инженер и математик, кото- рый в 1948 г. разработал классическую теорию информации [ К. Шеннон, 1966]. Исходные положения этой теории таковы, что на первый план выдвигалась идея кода и канала передачи информации, а количество информации, характеризующее данное состояние, определялось множеством всех возможных сообщений и их вероятностей, независимо от их смыслового содержания. Классическая теория информации являлась логическим продолжением работ Шеннона по основам теории автоматов и имела отношение к техническим системам. Кодирование информации проводилось с помощью соответствующей пос- ледовательности ферромагнитных ячеек с разной ориентаци- ей магнитных доменов на пленке, диске и т. п. как носителей информации. На этой основе была принята количественная характеристика информаци, суть которой заключается в сле- дующих положениях. 1. Упорядоченность структур, кодирующих информа- цию, характеризуется последовательностью дискрет- ных чисел. 91
Глава 11 2. Единицей информации является бит— двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1. Восемь последовательных битов составляют байт. Классическая теория информации — наука о статисти- ческих процессах передачи информации, она рассматривает понятие «информации» только с количественной стороны, безотносительно к ее ценности и даже смыслу. Таким обра- зом, количество информации можно оценить как уменьше- ние энтропии, реализующееся в нарастании упорядоченности структуры воспринимающей информацию системы. Как уже отмечалось, энтропия в статистической физике связана с ин- формационной энтропией, которая служит мерой неопреде- ленности сообщения. Для определения соотношения энтро- пии и информации была введена энтропийная единица (э. е.): 1э.е. = 1кал/град = 4,35 • 1023 бит [Л. А. Блюменфельд, 1977; М. В. Волькенштейн, 1986]. Семантическая теория информации. Классическая теория информации оказалась не в состоянии объяснить смысл упо- рядоченности живых систем. По физической оценке, в энтро- пийных единицах, упорядоченность столь сложной системы, как организм человека, связанная с его клеточным составом и всем содержанием белков и ДНК, не превышает примерно 300 э.е. (или 1,3-Ю26 бит). Но такое понижение энтропии мо- жет быть скомпенсировано испарением 170 см3 воды, т. е. та- кая упорядоченность построения системы «ничего не стоит» [Л. А. Блюменфельд, 1977; М. В. Волькенштейн, 1986]. По мнению ряда ученых [Л. А. Блюменфельд, 1977; М. В. Волькенштейн, 1986; А. С. Пресман, 1997; А. Б. Рубин, 1987; Ю. А. Шрейдер, 1965, 1975 и др.] для биологических систем определяющим является не количество, а качество информации, ее «содержание», «смысл», «ценность». Именно такая качественная информация и выступает, с одной сторо- 92
Основы информационной медицины ны, как характеристика организованности биосистемы, а с другой — как средство ее организации. Любую целостную многоклеточную биосистему, независи- мо от ее структурной организации, следует рассматривать как кибернетическую, т. к. связанные с ее функционированием вещественно-энергетические процессы и структурные изме- нения регулируются информационными программами и вза- имосвязями. Мы не можем разгадать алгоритм структурной упорядоченности подавляющего большинства биосистем. Однако в поисках кибернетического критерия живого нас ин- тересует не столько алгоритм структур биообъекта, сколько алгоритм его функциональных систем [А. С. Пресман, 1997[. Советским ученым, доктором философских наук, канди- датом физико-математических наук Ю. А. Шрейдером были за- ложены основы семантической теории информации. В отличие от теории Шеннона, где главной была идея кода и канала пе- редачи информации, в теории Шрейдера акцент был сделан на свойствах приемника, воспринимающего информацию, и на оценке семантического (смыслового) значения информации. Вопрос о канале передачи информации при данном подходе к проблеме не имел принципиального характера. Основная идея семантической теории информации заклю- чается в том, что семантическую информацию, восприни- маемую данной биосистемой, можно оценить по степени изменения содержащейся в этой биосистеме собственной семантической информации за счет накопления внешней информации. Чтобы вообще воспринимать какую-либо информацию от внешних источников, система-приемник должна обладать со- ответствующим «запасом знаний», определенным тезаурусом. Под тезаурусом биосистемы следует подразумевать информа- ционную характеристику ее организации, а в качестве внешне- го источника информации рассматривать ее организованное 93
Глава И окружение, т. е., в конечном счете, всю иерархию систем живой природы [А. С. Пресман, 1997; Ю. А. Шрейдер, 1965,1975]. Наличие начального тезауруса — необходимое условие для извлечения и накопления биосистемой информации извне, а достаточным условием является априорная спо- собность к такому накоплению до определенного уровня. В процессах развития биосистем и функционирования уже сформировавшихся биосистем информационный обмен определяется свойствами приемников информации, а не ее источниками. Биосистема любого уровня иерархии живой природы является источником сигналов, несущих сведения о ее организации. Но воспринимать эти сигналы как содер- жательную информацию могут только те системы, которые ее «понимают», т. е. обладают соответствующим тезауру- сом. В иерархии живой природы информация передается по типу «все — всем», а воспринимается по типу «тем, кого это касается», т. е. системам, способным ее воспринимать [А. С. Пресман, 1997]. В настоящее время из технических систем наибольшее количество информации способны накапливать и сохра- нять электронно-вычислительные машины, компьютеры. Компьютерная память — это система чипов, хранящая ин- формацию в форме двоичного кода, где каждая единица информации представлена одним из двух состояний (0, 1). Чип — это полупроводниковый кристалл, в объеме и/или по- верхности которого сформированы элементы интегральной микросхемы, а также межэлементные соединения и контакт- ные площадки; это силиконовое плато с впечатанными тран- зисторами [Физический энциклопедический словарь, 1995]. Биосистема работает не с информацией в компьютер- ном понимании этого слова, а со смыслом, или значением. А значение — это исторически формируемое понятие, оно находит выражение в процессе взаимодействия индивидуу- 94
Основы информационной медицины ма с природной и социальной средой [М. Б. Менский, 1994]. Основные положения семантической теории информации распространяются на все целостные биосистемы — от одно- клеточных до надорганизменных [А. С. Пресман, 1997]. Этапы и законы синтеза информации. Энтропия (5) системы и информация (/) о системе взаимосвязаны. Формально вели- чины /и Sидентичны. Считают, что эквивалентность / (бит) и S (Дж/к) в некотором смысле подобна эквивалентности мас- сы и энергии по закону А. Эйнштейна: Е= т-с^Е— энергия материальной частицы, т — масса этой частицы, с — скорость света). Это соотношения между энтропией и информацией было выявлено Н. Л. Бриллюэном и сформулировано в виде негэнтропийного принципа информации (информация — от- рицание энтропии) [Н. Л. Бриллюен, 1960; A. Einstein, 1950]. Классическое определение синтеза информации — запомина- ние случайного выбора [Л. А. Блюменфелъд, 1977; Г. Кастлер, 1985]. Детализация этого определения дает цепочку: случайные выборки на основе закона, процесса или соответствующих ус- ловий, с помощью чего этим выборкам сопоставляется неко- торое следствие, — запоминание результата в виде устойчивого воспроизведения данного следствия. В физической системе синтез информации может реализоваться разными способами в зависимости от того, что является для этого процесса решаю- щим — закон, процесс или условия [А. М. Хазен, 1992, 1994]. Равновесные фазовые переходы — случайные комбина- ции атомов на основе закона их взаимодействия образуют всег- да одну и ту же молекулу или кристалл. Такую информацию называют семантической, т. к. она предопределена законом, и синтез только выделяет ее из шумов. Синтез информации такого типа в физической системе приводит к равнозначному результату, который может сохраняться сколь угодно долго. Процесс как основа синтеза информации характерен Для сильно неравновесных систем. Связь случайных выбо- 95
Глава 11 рок в виде макроскопических объемов вещества и следствия в виде упорядоченной структуры поверхности в этом случае закреплена устойчивостью динамического состояния систе- мы. Такие устойчивые процессы называются самоорганиза- цией диссипативных систем или неравновесными фазовыми переходами (в отличие от кристаллизации — равновесного фазового перехода). Собственно синтез информации реализуется тогда, ког- да в заданных условиях индивидуальных взаимодействий элементов системы между собой случайности их поведения можно сопоставить детерминированную однозначную вели- чину — энтропию. Упорядоченность как характерная особен- ность синтеза информации в этом случае возникает благода- ря самому факту существованию энтропии. Приведенные примеры относятся к классическим от- крытым неживым системам, которым свойственно взаимо- действие энергии и количества информации. В живых систе- мах нет обмена между энергией и информацией или потоков информации извне, которые бы сами по себе играли сущес- твенную роль в процессах жизни (исключая диссипацию энергии). Главным отличием энергетических процессов жи- вых систем является то, что для осуществления метаболизма (обмена веществ) живой организм использует электрохими- ческие термодинамические циклы. При этом используется не внутренняя энергия живой системы, связанная с энтро- пией, а свободная энергия, сосредоточенная в органичес- ком соединении — аденозинтрифосфате (АТФ). Уникальные свойства АТФ и отсутствие энтропии в качестве независимой переменной величины для термодинамического потенциала делают энергетические циклы метаболизма по отношению к начальным и конечным состояниям практически полностью детерминированными процессами [А. М. Хазен, 1994, 1992, 1994; Р. Mitchell, 1961]. 96
Основы информационной медицины Теоретически обосновано и экспериментально доказано, что в процессе метаболизма в живом организме любой слож- ности тепло не образуется и поэтому энтропия не возникает. Клетка является динамической системой, работающей при температуре тепловой деструкции своей структуры. В лю- бой клетке в процессе внутренней работы по поддержанию ее структуры и выполнению специализированных функций тепло не генерируется и не выделяется [К. С. Тринчер, 1969]. Синтез информации в живой природе обусловлен следу- ющими особенностями. Прочность ковалентных связей ато- мов углерода друг с другом и с атомами таких элементов, как азот, фосфор, водород и кислород существенно выше, чем прочность взаимных связей всех остальных элементов таб- лицы Д. И. Менделеева [Н. Л. Глинка, 1988; К. С. Краснов, 1977]. Соединения на основе углерода (нуклеотиды, амино- кислоты, сахара, липиды) можно назвать «атомами» живого вещества. Кроме того, всего 8 нуклеотидов и 20 аминокислот образуют химические соединения, удовлетворяющие принци- пу структурной комплементарности. Суть этого принципа заключается в том, что каталитические реакции указанных соединений дают преимущественно стопроцентный выход без образования побочных продуктов, а конечные продук- ты одних реакций могут полностью использоваться в других. Число непрерывных реакций при этом иногда достигает 20 |А. Ленинджер, 1975]. Из 8 нуклеотидов, участующих в образовании живой ма- терии, 5 способны образовывать молекулу ДНК, для обра- зования молекулы РНК достаточно 4 нуклеотидов. Синтез информации при образовании молекул и кристаллов в не- живой природе происходит за счет того, что законы взаимо- действия атомов одновременно гарантируют и образование, и запоминание однозначной пространственной структуры. При образовании РНК и ДНК аналогичные законы создают 97
Глава 11 вместо единственной пространственной структуры множес- тво различных случайных форм. Если в окружающей среде первично есть конкретные вещества и условия, то могут на- чаться химические реакции, приводящие к самовоспроизве- дению некоторой единственной формы РНК или ДНК. Тем самым осуществляется запоминание, завершается синтез ин- формации, которую называют генетической. Реализует запо- минание размножение (рекликации РНК и ДНК, их самовос- производство), которое по своей природе носит экспоненци- альный характер. Дополнительное влияние внешних условий (радиоактивный фон, химические воздействия и др.), а также ошибки при репликации РНК и ДНК в процессе самовос- производства дают начало новым формам живого вещест- ва [Б. Альберте и соатв., 1987; Э. С. Бауэр, 1935; С. Гилберт, 1993; Н. Грин и соавт., 1993; Ф. Крик, М. Ниренберг, 1964]. По мере роста уровня иерархии живой системы возраста- ет роль энтропии как меры информации, не затрагивающей уровень РНК или ДНК. Появление в процессе эволюции жизни нервного импульса заменяет управление организмом напрямую (за счет концентраций непосредственно продук- тов основного метаболизма) на управление на основе уни- версальных соединений — нейромедиаторов, абстрагирован- ных от первичных функций выживания. Именно это требует при взаимодействии организма с окружающей средой осу- ществить синтез информации: связать между собой биохи- мически напрямую не сопоставимые причины и следствия [А. М. Хазен, 1992]. Главное отличие жизни как открытой термодинамичес- кой системы в том, что внешняя среда взаимодействует с ее формами и процессами на основе синтеза информации пу- тем изменения нормировки энтропии. Энтропия как мера информации соответствующего вида живого есть сумма меры генетической информации и меры информации в процессах са- 98
Основы информационной медицины моорганизации, для которых свойства элементов системы за- дает величина энтропии генетической [А. М. Хазен, 1992]. Основные положения явления синхронизации. Модели си- нергетики — это модели нелинейных неравновесных систем, подвергающихся действию флуктуаций, а именно это и про- исходит в сложных биосистемах. В момент перехода упорядо- ченная и неупорядоченная фаза отличаются друг от друга столь мало, что именно флуктуации переводят одну фазу в другую. Если в системе возможно несколько устойчивых состояний, то флуктуации отбирают лишь одно их них [М. В. Волькенштейн, 1988; А. Б. Рубин, 1987; Г. Хакен, 2005]. В нелинейных саморегулирующихся системах, в которых возникают автоколебания, особую значимость приобретает такое резонансное явление как синхронизания. Любые ко- леблющиеся объекты имеют тенденцию к синхронизации друг с другом, при этом основными являются следующие свойства самосинхронизации [И. И. Блехман, 1981]. 1. Для синхронизации колебательных процессов отсутс- твует энергетический порог взаимодействия, связь возникает при минимальных значениях силы взаимо- действия. 2. Синхронизации процессов зависти от парциальной частоты колебаний объектов, при близких частотах синхронизация возникает в отсутствие других элемен- тов сходства. 3. Ухудшение режима синхронизации происходит при повышении кратности соотношения частот клоеба- тельных процессов объектов (снижение области «при- тяжения» режимов), наилучшая синхронизация — при соотношении 1:1). 4. При синхронизации происходит установление оп- ределенного соотношения начальных фаз движения 99
Глава 11 объектов, т. е. имеется набор устойчивых состояний объектов для акта синхронизации. 5. Для синхронизации свойственен эффект усреднения частоты: средняя частота всегда меньше наибольшей и больше наименьшей частоты колебаний объектов. Из других свойств синхронизации следует указать на воз- можность «захвата» системой внешней частоты колебатель- ных процессов. Причем в системе ведущим является генера- тор с максимальной частотой колебания — он захватывает в синхронном режиме все остальные генераторы системы. «Полоса синхронизации» расширяется при переходе к нелинейным системам. В сложных нелинейных системах, генерирующих несколько частот, возможна синхронизация колебаний на различных комбинационных частотах систем [И. И. Блехман, 1981]. Применительно к целостной многоклеточной биоло- гической системе понятие «резонанс» следует относить к ее структурным элементам, которых в живом организме — ве- ликое множество, а частотный диапазон их колебаний — от О до 1015 Гц и шире. Понятие «синхронизация» имеет отно- шение к соответствующим системам организма, из них на- иболее значимых для жизнедеятельности — около 10, а частотный диапазон их функционирования — 10-5—102Гц [В. А. Березовский, Н. Н. Колотилов, 1990; В. Е. Илларионов, 1998; У. X. Копвиллем, 1989]. Одно из универсальных правил биологии гласит: для множества элементов системы характерна асимметрия вза- имодействий и вытекающая из этого асимметрия взаимоот- ношений. В то же время исследования функций животных и человека показали, что на самых разных уровнях интегра- ции — от биохимических систем организма до сложных со- циальных взаимодействий — обнаруживается синхрониза- 100
Основы информационной медицины ция фукционирования соответствующих структур и систем, а также поведения групп особей одного вида [А. П. Дубров, 1980, 1987; Б. М. Медников, 1982; К. Э. Фабри, 1993|. В природе, по современным данным, имеется четы- ре типа фундаментальных взаимодействий между объекта- ми: гравитационное, слабое, сильное и электромагнитное. По мнению большинства ученых для систем от атома до живо- го многоклеточного организма ведущим является элект- ромагнитное взаимодействие [Е. И. Нефедов и соавт., 1995; И. Л. Герловин, 1990; Е. Т. Кулин, 1980; А. Б. Мигдал, 1989; Г. Н. Петракович, 1992]. Интенсивность взаимодействия оп- ределяется соответствующей константой связи, которой для электромагнитного взаимодействия является электрический разряд [Г. Я. Мякишев, 1988; Физический энциклопедичес- кий словарь, 1995]. Свойства объектов в макромире, законы их функциони- рования определяются, и далеко не в последнюю очередь, гео- метрическими параметрами этих объектов. Геометрическая структура объекта — это пространственная динамическая конфигурация взаимодействующих элементов, из которых состоит соответствующий объект, с самоподобием на раз- личных уровнях геометрических масштабов [В. И. Лощилов, 1998]. На основе ведущей роли электромагнитного взаимо- действия элементов любой системы в макромире можно ут- верждать, что форма и содержание макрообъекта зависит от строго заданного рисунка электромагнитных полей состав- ляющих его элементов, меняющихся во времени по програм- ме, характерной только для данного объекта. Изменение гео- метрических соотношений структурных элементов объекта и правил, по которым строятся эти соотношения (информаци- онная мера), взаимосвязано с изменением внутренней энер- гии объекта [Е. И. Нефедов и соавт., 1995; В. И. Лощилов, 1998; Г. Я. Мякишев, 1988]. Следовательно, информация об 101
Глава 11 объекте — это не только отрицание энтропии как формы вы- ражения количества внутренней энергии вещества, но и све- дения о геометрической структуре объекта, о характере взаи- модействий составляющих его элементов. Живые системы мироздания являются диссипативны- ми, неравновесными, самоструктурирующимися, самоорга- низующи-мися. Это обусловлено наличем у них следующих свойств и признаков [М. В. Волькенштейн, 1988; С. Гилберт, 1993; Н. Грин и соавт., 1993; Г. Кастлер, 1985; В. И. Кузнецов исоавт., 1996]. 1. Сложность и упорядоченность структуры живых ор- ганизмов, которые существенно превышают уровень организации в неживых системах. 2. Возможность использования энергии окружающей среды для поддержания своей высокой упорядо- ченности. 3. Способность реагировать на внешние раздражения активным образом. 4. Постоянное изменение и усложнение структур и систем. 5. Способность к самовоспроизведению. 6. Передача потомкам наследственных признаков. 7. Адаптированность к среде обитания. 8. Способность воспринимать, накапливать, сохранять, трансформировать и передавать полученную вне- шнюю информацию. Суть фундаментальных отличий между живыми системами и неживыми такова. В вещественном плане в состав живого вещества обязательно входят высокоупорядоченные макро- молекулярные соединения — белки и нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК). В структурном планеживые системы отличает- ся клеточным строением. В функциональном плане для живых 102
Основы информационной медицины систем характерно самовоспроизведение [А. А. Горелов, 1998; Д. И. Грядовой, 1999; В. Н. Лавриненко и соавт., 1997]. Любой объект живой природы обладает структурой, близ- кой к геометрическим фракталам. Это позволяет участвовать структурным элементам биообъекта в сложных взаимодейс- твиях между собой и с внешним окружением. Основными но- сителями информации в биообъекте и о биообъекте являются широкополосные колебания различной природы, в том числе электромагнитные и акустические поля и волны сложнейшей конфигурации, которые распространяются в пространстве на расстояния, соответствующие возможностям окружающей среды поддерживать колебательный процесс [У. X. Копвиллем, 1989; В. И. Лощилов, 1998; Е. Федер, 1991]. Взаимодействие любых объектов в природе осуществля- ется посредством физических и/или химических факторов. В соответствии с фундаментальными законами физики ми- нимальный уровень взаимодействия физических факторов с материей — это элементы физического вакуума, обладающие определенным уровнем энергии, достаточным для возмож- ного превращения этих элементов в составные части элемен- тарных частиц (фотоны, лептоны и адроны) [Е. И. Нефедов и соавт., 1995; И. Л. Герловин, 1990; В. А. Дубровский, 1985; В. Лапчинский, 1977; А. Б. Мигдал 1989]. При взаимодействии с материальным субстратом хими- ческих факторов минимальным уровнем взаимодействия явля- ется молекула — наименьшая структурная единица химичес- кого соединения, обладающая его главными химическими свойствами. Взаимодействие атомов, приводящее к образо- ванию молекул простых и сложных веществ, а также к образо- ванию кристаллов (в том числе жидкокристаллических струк- тур биообъекта), называют химической связью. Современная теория химической связи базируется на квантовой механике и должна учитывать корпускулярно-волновой дуализм мик- 103
Глава 11 рочастиц. Из этого следует, что природа химической связи элек- трическая, никаких особых сил химического взаимодействия кроме электрических не существует. Действующие в моле- куле между ядрами атомов и электронами гравитационные и магнитные силы пренебрежительно малы по сравнению с электрическими [Н. Л. Глинка, 1988; К. С. Краснов, 1977]. В объектах и биообъектах, являющихся представителям макромира, ведущую роль в организации структур и систем играют такие элементарные частицы вещества, как фотон, фо- нон, электрон, экситон и протон. Но они являются представи- телями микромира, существуют и функционируют по законам квантовой физики и теории относительности. Применительно к объектам макромира приемлемы законы классической ме- ханики и электромагнетизма, которые не работают на уров- не микромира. Именно в разнице законов существования и функционирования микро- и макромиров, в незнании или игнорировании этого факта таится причина несостоятельнос- ти описания некоторых механизмов взаимодействия внешних физических и химических факторов с макрообъектами, в том числе и с организмом человека. Это в полной мере относится к анализу, описанию и расшифровке информационных про- цессов в природе [В. Е. Илларионов, 1998]. При отсутствии внешнего воздействия информация о мак- рообъектах неживой природы носит статистический характер. Циркуляция информационных потоков в этих объектах от- сутствует. Воздействие внешних физических или химических факторов проявляется определенной степенью модификации структуры объекта входными данными (изменением информа- ционной составляющей) при статистическом характере взаи- модействия, что соответстует элементарной форме отражения — ретроспективному отражению (результату взаимодействия) [Р. Ф. Абдеев, 1994; В. И. Лощилов, 1998]. Материальной ос- новой информационных взаимодействий между объектами 104
Основы информационной медицины неживой природы являются такие элементарные частицы, как фотон, фонон, электрон, экситон и протон. Носителями информации могут быть солитоны — уединенные стационар- ные волны, присущие любым физическим полям, в том чис- ле и электромагнитным. Возможность солитона переносить энергию, импульс, момент импульса без переноса вещества играет существенную роль информационном обмене в приро- де [А. С. Давыдов, 1986; А. Т. Филиппов, 1990]. В живых организмах, кроме ретроспективного, возникает презентативноеиопережающееотражение. Информационный обмен между структурами и системами биообъекта связан с функционированием двух каналов: медленным биохимичес- ким (тактические пути) и быстрым физическим (стратеги- ческие направления). Наименьшее время химической реак- ции — 10~6 секунды. Электронная поляризация диэлектрика происходит за 10-15—10-м секунды, ионнная — за 10-13—10~“ секунды, оринтационная — за 10-10 секунды. Физический ка- нал управления и реализации программ развития и функци- онирования организма человека гетерогенен и представлен электрическими полями, электромагнитными и акустичес- кими колебаниями (волнами, т. е. излучением) [Р. Ф. Абдеев, 1994; Г. Я. Мякишев, 1988; Л. В. Тарасов, 2008]. В отношении материального фактора, обеспечивающего взаимосвязь биообъекта с внешним окружением и выполня- ющего информационные функции, существуют различные мнения. Ученые единодушны в одном, что это — физический фактор, а подавляющее большинство исследователей сходит- ся во мнении, что этим фактором является электромагнитное излучение с использованием всей его шкалы длин волн (от многокилометровых радиоволн до гамма-излучения). При этом процесс передачи информации является энергетичес- ким, пространственным и временным [Е. И. Нефедов и со- авт., 1995; А. Г. Гурвич, 1944; Н.Д. Девятков и соавт., 1991; 105
Глава И В. П. Казначеев и соавт., 1985; Ю. П. Пытьев и соавт., 1996; С. Я. Турлыгин, 1942; А. Л. Чижевский, 1924; Е A. Popp et al, 1981; С. W. Smith, 1984]. При информационном обмене в живых организмах на все их составные элементы и системы полностью распространя- ются физико-химические основы взаимодействия. Однако макрообъекты живой природы имеют специфические акцеп- торы информации — соответствующие рецепторы (от лат. re- ceptor — принимающий) восприятия внешних воздействий, которые по своей сути уже являются сложными функцио- нальными системами и специфично реагируют на соответс- твующие раздражители или стимулы. Рецепторы — это датчики, преобразующие энергию раз- дражителя в электрохимический потенциал. У человека они подразделяются на следующие группы [Словарь физиологи- ческих терминов, 1987]. I. Фоторецепторы, воспринимающие электромагнитное излучение видимого спектра. II. Механорецепторы, воспринимающие механические (акустические) колебания. III. Терморецепторы, чувствительные к изменению тем- пературы окружающей среды. IV. Хеморецепторы, реагирующие на определенные хи- мические вещества и их концентрацию во внешнем окружении и во внутренней среде организма. V. Ноцицептивные рецепторы, реагирующие на повре- ждения ткани, сопровождающиеся болью. Но даже у рецепторов, этих специфических акцепто- ров информации живых организмов есть определенный энергетический и частотный порог восприятия и реагиро- вания на воздействие. Так, при индифферентной для тела человека температуре (т. е. равной участку воздействия) 106
Основы информационной медицины при соприкосновении с теплоносителем терморецепторы не ответят заметной реакцией. Давление, которое оказы- вают солнечные лучи (электромагнитное излучение опти- ческого спектра) в ясный день на кожные покровы, равно 0,4-10-5 дин/см2, но оно не воспринимается механорецеп- торами. Слуховой аппарат человека способен восприни- мать акустические колебания с частотой в пределах 16 Гц — 20 кГц, а по звуковому давлению — примерно 10-4 дин/см2. Специфические клетки органа зрения человека — палочки сетчатки глаза — начинают реагировать на воздействие не менее 3—4 квантов света (электромагнитного излучения оптического спектра) [С. Гилберт, 1993; Н. Грин и соавт., 1993]. Следовательно, при взаимодействии с окружающей средой рецепторы живого организма являются специфи- ческими акцепторами соответствующей информации лишь в определенных пределах. Как уже отмечалось выше, информация между живыми организмами передается по типу «все — всем», а восприни- мается по типу «тем, кого это касается», т. е. системам, спо- собным ее воспринимать (А. С. Пресман, 1997]. В основном информационные связи между людьми осу- ществляются посредством органов зрения, слуха, осязания и обоняния (фото-, механо- и хеморецепторов), т. е. специ- фических акцепторов информации. Но рецепторы являются воспринимающими устройствами нервной системы, которая состоит из 5-Ю10—10" клеток [Н. Грин и соавт., 1993]. Аорга- низм человека состоит примерно из 1015 клеток |С. Гилберт, 1993], т. е. их подавляющее большинство не являются ней- ронами. Развитие, функционирование и взаимодействие этих клеток не всегда и не во всем регулируется нервной сис- темой. Поэтому с учетом ведущей роли электромагнитного взаимодействия во взаимосвязях элементов макрообъектов живой природы целостный многоклеточный организм явля- 107
Глава 11 ется неспецифическим акцептором всего массива внешней информации. Уникальные свойства биологических систем (диссипа- тивность, неравновесность, саморазвитие путем образова- ния новых структур, саморегуляция), особенности синх- ронизации электромагнитных и акустических колебаний и ритмов функционирования биообъекта позволяют осущест- вить синтез определенной информации в составляющих его системах и в организме в целом, а на этой основе иницииро- вать соответствующие физические, химические и биологи- ческие эффекты. Данные теоретические основы с привлечением необхо- димых положений законов квантовой механики, электроди- намики и голографии позволяют решать следующие задачи. 1. Определить иерархию и соподчиненность источников генерации информации в природе. 2. Определить материальную основу информационных взаимодействий, а также специфические и неспеци- фические акцепторы информации в неживой и живой природе. 3. Расшифровать процессы генерации, переноса и вос- приятия информации на различных уровнях строения неживой и живой материи. Информационная медицина — это комплекс систематизи- рованных и непротиворечивых знаний о сущностях и явле- ниях информационного обмена в природе, а также методоло- гия применения средств и способов информационного воз- действия на организм человека в лечебно-профилактических и реабилитационных целях [В. Е. Илларионов, 2004]. В соответствии с этим определением принципы инфор- мационной медицины должны содержать в себе однознач- ные ответы на следующие вопросы. 108
Основы информационной медицины 1. Что является основой взаимодействия организма че- ловека с внешними и внутренними информационны- ми факторами? 2. За счет чего в живом организме осуществляется дейс- твие информационных факторов? 3. При каких нарушениях функционирования целостно- го организма возможно контролируемое информаци- онное воздействие с прогнозируемым результатом? Ответ на вопрос о том, что является основой взаимо- действия организма человека с информационными факто- рами, дает концепция биоэлектического триггера. Следует акцентировать внимание на том, что первопричиной, оп- ределяющей характер комплексного ответа организма на действие информационного фактора, являются электрон- но-конформационные изменения тех или иных биоструктур, что запускаемые этими изменениями каскады последую- щих физико-химических процессов и биологических реак- ций с конечным результатом в виде клинических эффектов являются непосредственными и отдаленными следствиями соответствующих электронно-конформационных пере- строек макромолекул. Обосновав и приняв в качестве постулата утверждение, что уровнем общности, отражающим интегральное свойс- тво организма человека в его взаимоотношениях с внешними факторами, является кибернетическая основа данного орга- низма, мы должны при рассмотрении механизма управления этой сложной биосистемы придерживаться положений тео- рий информации и алгоритмов [В. Е. Илларионов, 1998, 2004]. Информационные процессы неразрывно связаны с понятием алгоритма, на базе теории алгоритмов. Оказывать информаци- онное воздействие — это значит так подобрать входные дан н ые для системы, чтобы активизировать в ней определенные алго- 109
Глава 11 ритмы, а в случае их отсутствия активизировать алгоритмы ге- нерации нужных алгоритмов [С. П. Расторгуев, 1998]. Живой организм осуществляет функции саморегуляции и саморазвития при помощи двух взаимосвязанных контуров уп- равления. Первый — контур реакции биосистемы на каждый единичный акт воздействия на нее с целью сохранения устой- чивости в данной момент (контур «оперативной информации» или саморегуляции). Второй — контур развития и совершенс- твования организации данной биосистемы (контур накопле- ния разнообразия для формирования структуры и саморазви- тия, контур «структурной информации») [Р. Ф. Абдеев, 1994]. Для внесения информации в биообъкт необходим ее пред- варительный синтез [Л. А. Блюменфельд, 1977; Г. Кастлер, 1985]. Действие информационного фактора приводит в элек- тронно-возбужденное завершается реакцией контура состоя- ние атомы биоструктур. Выход из возбужденного состояния «оперативной информации». Для синтеза соответствующей информации в биообъекте необходимо осуществить необ- ходимые изменения в контуре «структурной информации». В здоровом организме баланс веществ и энергии оптимален: возбуждение завершается синтезом существующей инфор- мации. В больном организме есть неоднозначность выхода из возбужденного состояния потому, что имеющиеся патологи- ческие изменения наложили свой «информационный отпе- чаток» — специфические диапазоны колебаний определен- ных биоструктур, «записанных» как «энграмма» патологии [Р. Schumacher, 1990]. Следовательно, в процесс вовлечен уже и контур «структурной информации». Полное изменение условий синтеза информации в нуж- ную сторону заведомо нереализуемо. Но выбор пути синтеза информации начинается в неустойчивой точке бифуркации, в которой находится организм при патологии. Совершенно не обязательно задавать в этой точке все специфические 110
Основы информационной медицины условия, отличающие один путь информации от другого. Достаточно только задать начальные возмущения, толкнуть процесс в заданную сторону, например, на путь восстановле- ния состояния, искаженного ошибкой, вызвавшей болезнь или патологический процесс. Это состояние существовало ранее в данном организме, многие процессы продолжают оставаться прежними. Все это снижает требования к мас- штабам и комплексности возмущений в точке бифуркации [А. М. Хазен, 1991, 1992, 1994]. Основные аксиомы биологии трактуются следующим об- разом [Б. М. Медников, 1982]. I. Все живые организмы должны состоять из феноти- па и программы его построения (генотипа), переда- ющейся по наследству из поколения в поколение. Наследуется не структура, а описание структуры и инструкция по ее изготовлению. Жизнь на основе только одного генотипа или одного фенотипа невоз- можна, т. к. при этом нельзя обеспечить ни самовос- произведения структуры, ни ее самоподдержания (Д. Нейман, Н. Винер). II. Генетические программы не возникают заново, а реп- лицируются матричным способом. В качестве матри- цы, на которой строится ген будущего поколения, ис- пользуется ген предыдущего поколения. Жизнь — это матричное копирование с последующей самосборкой копий (Н. К. Кольцов). III. В процессе передачи из поколения в поколение гене- тические программы в результате многих причин из- меняются случайно и ненаправленно, и лишь случай- но эти изменения оказываются приспособительны- ми. Отбор случайных изменений является не только основой эволюции жизни, но и причиной ее станов- ления, потому что без мутаций отбор не действует. Эта 111
Глава 11 аксиома основана на принципах статистической фи- зики и принципа неопределенности В. Гейзенберга. IV. В процессе формирования фенотипа случайные изме- нения генетических программ многократно усиливают- ся, что делает возможным их селекцию со стороны фак- торов внешней среды. Из-за усиления в фенотипах слу- чайных изменений эволюция живой природы принци- пиально непредсказуема (Н. В. Тимофеев-Ресовский). Алгоритм и этапы функционирования здорового ор- ганизма человека имеют следующую последовательность [В. П. Войтенко, 1991]. 1. Обновление структур, происходящее с затратой ве- щества и энергии. 2. Образование и расход энергии в соответствии с управ- ляющей информацией. 3. Регулирование процессов энергообмена на основе пе- реработки сигнальной информации в команды управ- ления. 4. Временное согласование структурного, энергетическо- го и информационного уровней функционирования. Развитие патологического процесса в организме проис- ходит в обратной последовательности [Д. С. Саркисов и со- авт., 1995]. 1. Временное рассогласование функционирования раз- личных уровней биосистемы. 2. Нарушение информационных потоков в организме. 3. Нарушение обмена энергии. 4. Нарушение обмена веществ и разрушение структур. Таким образом, все нарушения функционирования био- систем начинаются с временного рассогласования различных процессов жизнедеятельности организма. Это ведет к появле- 112
Основы информационной медицины нию неадекватных информационных команд управления эти- ми процессами, возникают определенные изменения в контуре «оперативной информации», нарушаются процессы саморегу- ляции. При соответсвующей длительности действия неадек- ватных информационных сигналов фиксируется «энграмма» патологии, возникают изменения тех или иных биоструктур, т. е. изменения в контуре «структурной информации», а это может внести коррективы в генетические программы самовос- производста биоструктур [В. Е. Илларионов, 2004]. Суть аксиом биологии и алгоритм патологического про- цесса позволяют утверждать, что комплексное влияние дейс- твия информационного фактора на целостный организм осу- ществляется за счет соответствующих изменений саморегуля- ции функционирования и самовоспроизводства тех или иных структур этого организма. При клеточной пролиферации в различных органах и тканях воспроизводится определенное количество стволо- вых, недифференцированных клеток, в которых представле- ны различные «аллеи развития», обусловленные фенотипом. При нормальном функционировании целостного организма даже в стволовых клетках заложена программа дальнейшего развития лишь по одному направлению, все остальные «ал- леи» репрессированы [Б. М. Медников, 1982]. Многократное идентичное воздействие на организм внешнего информационного фактора способно изменить генетическую программу определенной клетки (клеток), активировать или репрессировать соответствующие гены. На эту вероятность указывает четвертая аксиома биологии. Отсутствие в настоящее время точного прогноза информаци- онного влияния на изменения генетических программ дикту- ет необходимость введения ограничений в область действия информационного фактора. Пока необходимо исключать возможность влияния внешнего информационного фактора 113
Глава И на генотип организма и применять это воздействие только для коррекции нарушений процессов саморегуляции фун- кционирования определенных систем данного организма [В. Е. Илларионов, 2004]. В концентрированном виде можно сформулировать глав- ные принципы информационной медицины следующим обра- зом [В. Е. Илларионов, 2004]. 1. Основой взаимодействия организма человека с вне- шними и внутренними информационными фактора- ми являются электронно-конформационные измене- ния тех или иных биоструктур и запускаемый этими изменениями каскад последующих физико-химичес- ких и биологических реакций с соответствующим ре- зультатом в виде клинических проявлений. 2. Влияние информационных факторов на живой орга- низм осуществляется за счет изменений: а) процессов саморегуляции функционирования структур и систем биообъекта, б) процесса самовоспроизводства соот- ветствующих биоструктур. 3. Контролируемое информационное воздействие с про- гнозируемым результатом в лечебно-профилактичес- ких и реабилитационных целях возможно только при нарушениях саморегуляции функционирования соот- ветствующих систем целостного организма. При выборе оптимального фактора для информацион- ного воздействия на человека в лечебно-профилактических и реабилитационных целях необходимо соответствие его сле- дующим требованиям: — универсальность (возможность использования од- ного действующего фактора для достижения раз- личных целей); 114
Основы информационной медицины - быстродействие (минимальное время взаимодействия фактора с биообъектом); — адресность воздействия; — отсутствие или сведение к минимуму нежелательных предвиденных и непредвиденных действий фактора (выполнение врачебной заповеди — «не навреди!»). С этих позиций сложно утверждать, что внешние хими- ческие факторы, в частности лекарственные средства, даже гомеопатические препататы, даже при введения соответс- твующих лекарств в организм путем медикаментозного тес- тирования, могут являться информационными факторами, быстродействующими сигналами-стимулами для функцио- нирующих систем организма. Во-первых, ни одно лекарственное средство не является «волшебной пулей», попадающей только в одну цель. Во-вторых, у лекарственного средства отсутствует собс- твенная частота колебательных процессов, даже варьирова- ние интервалами приема медикаментов не может обеспечить хронобиологический подход к воздействию. В-третьих, наличие у лекарственного средства предвиден- ных нежелательных эффектов действия, а тем более непредви- денных, также ставит под сомнение возможность его исполь- зования в качестве информационного фактора воздействия в лечебно-профилактических и реабилитационных целях. Вышеперечисленным требованиям отвечают лишь не- которые физические факторы. Наиболее оптимальными для информационного воздействия с заданной целью являются электромагнитные поля и волны. Это обосновывается следу- ющими их свойствами. 1. Глобальность действия в процессе синтеза информа- ции при электромагнитном воздейсвии. 115
Глава 11 2. Возможность за короткие интервалы времени (по- рядка секунд — минут) создавать большие изменения внутренней среды организма. 3. Возможность мгновенного прекращения действия внешнего физического фактора, а также кратковре- менное (не более 2—4 часов) сохранение в организме изменений, вызванных воздействием этого фактора. Все перечисленное подтверждает неоспоримость выбора данного фактора для передачи информационных сигналов- стимулов. Управление синтезом информации за счет адрес- ного возбуждения биосистем с участием электромагнитно- го излучения может оказывать влияние на метаболизм, на психические и поведенческие реакции [П. К. Анохин, 1998; Л. X Гаркави и соавт., 1972; А. М. Хазен, 1992, 1994]. При применении электромагнитных полей и волн в ка- честве действующего на организм информационного факто- ра необходимо правильное решение следующих задач: — определение параметров частотной модуляции, — соответствующей заданным целям воздействия на ос- нове — явления синхронизации колебательных процессов; — определение для заданных целей энергетических — параметров действующего фактора; — опреление локализации воздействия; — определение временных параметров воздействия. Решение указанных задач дает ответы на вопросы об энергетических параметрах информационного фактора и о путях оптимизации информационного влияния на регулиро- вание процессов функционирования биосистем. В подавляющем большинстве случаев, а нередко и в 100 %, необходимый объем информации в биообъектах вно- сится при помощи электромагнитных полей и волн за счет 116
Основы информационной медицины их частотной модуляции. Таким образом, частота модуляции является информационной частотой, несущей на себе основ- ной объем соответствующей информации [Е. И. Нефедов и соавт., 1995; В. И. Лощилов, 1998]. Исходными данными в выборе необходимой информационной частоты служат час- тотные характеристики рабочих ритмов функциональных систем организма. Если ритмы функционирования биоструктур находят- ся в высокочастотной области (108—1013 Гц), то биосисте- мы имеют частотный диапозон функционирования от 10-5 до 103 Гц. В околосуточном, циркадианном ритме (10~5 Гц) осуществляют свою рабочую программу свыше 300 фун- кциональных систем организма человека. Ритм дыхания соответствует частоте 0,2—0,3 Гц, ритм сердечных сокра- щений — около 1,2 Гц, ритм электрического потенциала желудка и кишечника — 0,01—0,005 Гц, ритм электричес- кой активности нервно-мышечного элемента — 10—1000 Гц [В. Е. Илларионов, 1998; Ф. И. Комаров, С. И. Рапопорт, 2000; А. С. Пресман, 1997]. Для достижения желаемого клинического эффекта при воздействии информационным фактором необходимо опре- деление его оптимальных энергетических параметров, а ори- ентирами в этом являются положения концепции достаточ- ности дозы воздействия физиотерапевтическим фактором. Локализация воздействия информационным фактором связана, в первую очередь, с необходимостью получения преобладающего либо локального, либо генерализованного клинического эффекта. Например, при лечении ишемичес- кой болезни сердца основным полем информационного воз- действия является прекардиальная область для непосредс- твенного влияния на структуры и системы сердца. В то же время при лечении заболеваний суставов воздействие будем осуществлять на соответствующий сустав. А при лечении ас- 117
Глава 11 тенического синдрома область водействия — лобные отделы головного мозга. Определяя поля воздействия, следует также учитывать место наиболее близкого расположения к повер- хности тела пациента соответствующего органа, на который будет оказано воздействие. Временные параметры воздействия определяют оптималь- ную длительность одной процедуры, периодичность этих процедур, а также длительность всего курса лечения, профи- лактики или реабилитации при помощи информационного фактора. В этом основными ориентирами служат соответс- твующие биоритмы организма. Улыпрадианные ритмы функционирования биосистем (более 30 мин, но короче 20 ч) указывают на соответствую- щую длительность процедуры воздействия, поскольку синтез информации требует определенного временного интервала. Циркадианные, околосуточные ритмы (10 s Гц), свойс- твенные многим функциональным системам. Частота этого ритма диктует необходимость соответствующего информа- ционного воздействия 1 раз в сутки, желательно в одно и то же время в утренние часы (до 12 часов), когда в организме преобладает тонус симпатического отдела вегетативной не- рвной системы и адекватно воспринимаются воздействия внешних физических факторов. Циркосептанные (7±3 сут.) и циркодисептанные (14±3 сут.) ритмы являются ориентирами длительности курса информа- ционного воздействия, т. е. длительность курса ежедневных процедур должна быть в пределах 10—15 дней. Весьма значимы индивидуальные ритмы активности че- ловека, начиная со дня рождения и продолжающиеся всю его жизнь. Определено, что период ритма физической ак- тивности составляет 23 дня, эмоциональной — 28 дней, ин- теллектуальной — 33 дня. Статистический анализ несчас- тных случаев и травм свидетельствует, что максимальная 118
Основы информационной медицины возможность их возникновения приходится на «нулевые» дни, когда положительный полупериод физического или эмоционального ритма сменяется отрицательным полупе- риодом. Еще более критичны дни, когда подобное проис- ходит для обоих ритмов. Совпадение точек перехода по- ложительной фазы этих процессов в отрицательную фазу всех трех ритмов служит показателем высокой вероятнос- ти возникновения негативных последствий для здоровья человека в этот день. Приведенные выше аргументы и факты дают основани сформулировать следующие основые постулаты информаци- онной медицины [В. Е. Илларионов, 2004]. 1. Контролируемое и регулируемое внешнее информа- ционное воздействие с лечебно-профилактическими и реабилитационными целями осуществляется в ос- новном при помощи устройств, генерирующих элек- тромагнитные поля и волны. 2. Верхняя граница энергетической мощности действу- ющего внешнего информационного фактора не долж- на превышать уровня энергетических параметров взаимодействия между собой структурных элементов живого организма. 3. Оптимальный отклик (с позиции целей и задач меди- цины) целостного организма человека на информаци- онное воздействие обусловлен соблюдением законов синтеза информации, принципов хронобиологии и синхронизации колебательных процессов действую- щего фактора и соответствующих функциональных систем организма. Почти 10-ти летний опыт применения аппаратов, в ос- нову которых были заложены излагаемые в данном пособии принципы и постулаты информационной медицины, полно- 119
Глава 11 стью подтвердил жизнеспособность теоретического базиса информационной медицины, а также свидетельствует о вы- сокой клинической эффективности применения этой аппа- ратуры в целях профилактики возникновения заболеваний и рецедивов хронической патологии, в целях лечения самых различных болезней и патологических состояний, в целях медицинской, психологической и профессиональной реаби- литации больных и инвалидов.
Глава 12 Информационная физиотерапия и ее техническое оснащение Информационная физиотерапия — это метод общего или локального воздействия на органы и системы внешним фи- зическим фактором, энергетические параметры которого со- поставимы с энергетикой клеточных структур, а ритмичность воздействия этого фактора соответствует нормальному ритму функционирования соответствующих систем организма че- ловека [В. Е. Илларионов, 2006]. Главным отличием физиотерапевтической аппаратуры информационного действия на организм человека является сверхмалая выходная энергетическая мощность действующего фактора, сопоставимая с клеточной энергетикой, и сверхниз- кочастотная модуляция ритма генерации физического фак- тора для синхронизации с частотой рабочих ритмов функцио- нальных систем организма. Основными действующими факторами информационной физиотерапии являются импульсный электрический ток, импульсное электромагнитное поле, частотно модулирован- ное электромагнитное излучение радиочастотного диапазона и оптического спектра соответствующих параметров. Принцип информационного воздействия физиотерапев- тическим фактором заключется в следующем положении 121
Глава 12 [В. Е. Илларионов, 2006]: результат информационного дейс- твия зависит от синхронизации ритма колебательного про- цесса действующего внешнего физического фактора и ритма функционирования соответствующей системы организма человека в норме при оптимально минимальных энергети- ческих параметрах этого фактора и необходимых для синтеза информации времени и периодичности его воздействия. При соответствующих указанному принципу параметрах действующего физического фактора практическая реализа- ция в медицинских целях синхронизации информационного воздействия обусловлена его целенаправленностью (лечение, реабилитация, профилактика) и периодами биоритмов орга- низма, требующих коррекции. При лечении соответствующего заболевания или патологи- ческого состояния необходимо разорвать патологический кон- тур управления, «стереть» энрамму патологии, навязать био- системе свойственный ей ритм функционирования в норме. При реабилитации необходим комплексный подход: по- давление деятельности еще имеющегося патологического контура управления и активизации нормально, но не в пол- ную силу функционирующих систем, ответственных за ком- пенсацию, реституцию и регенерацию биоструктур. Профилактические мероприятия с использованием ин- формационных факторов направлены на активизацию ослаб- ленной деятельности тех или иных функциональных систем. В настоящее время имеются несколько технических ус- тройств, официально разрешенных к серийному выпуску и применению в медицинской практике, которые в определен- ной мере соответствуют принципам информационной фи- зиотерапии [В.Е Илларионов, 2004]. Автономный электростимулятор желудочно-кишечно- го тракта (АЭСЖКТ) — генератор импульсного электри- ческого тока прямоугольной формы с силой тока в одиноч- 122
Информационная физиотерапия и ее техническое оснащение ном импульсе от 9 до 16 мА со средней импульсной силой тока 98—332 мкА. Амплитуда напряжения между электро- дами АЭСЖКТ — до 4,5 В. Следовательно, энергетичес- кая мощность данного физического фактора составляет 4-10'4 — 1,5-10~3 Вт и сопоставима с клеточной биоэнергетикой. Частота генерации одиночных импульсов АЭСЖКТ — около 40 Гц, частота следования пакетов импульсов — 3 Гц, т. е. час- тотные характеристики АЭСЖКТ соответствуют нормальным ритмам функционирования систем желудочно-кишечного тракта. Это техническое устройство являются по своей сути физиотерапевтическим аппаратом, который, находясь в ор- ганизме человека (в желудочно-кишечном тракте), оказывает соответствующее воздействие на органы и системы в течение 48—52 часов. Аппарат «Инфита» — генератор электромагнитного, пре- имущественно электрического поля в виде определенных импульсов. При дистантном воздействии (на расстоянии 20—25 см от излучателя) плотность потока мощности дейс- твующего фактора на поверхности тела пациента составляет около 10 мкВт/см2, т. е. энергетические параметры воздейс- твия сопоставимы с энергетикой клеточных структур. Частота генерации импульсов — 20—70 Гц, а в этом диапазоне нахо- дятся ритмы функционирования многих систем организма. «Астра-3», «Альфа-3», «Альфа-21», «Альфа-27» — гене- раторы сложномодулированных магнитных импульсов на- пряженностью 5 А/м и магнитной индукцией до 0,4 мТл с частотой следования импульсов около 8 Гц. Радиус действия «Астра-3», «Альфа-3» и «Альфа-21» — 1 метр, «Альфа-27» — 10 метром. Аппарат «Порог-1» (частотный диапазон электромагнит- ного излучения — 30—120 ГГц), создает при контактной ме- тодике воздействия плотность потока мощности около 5-10-7 Вт/см2 (0,5 мкВт/см2). 123
Глава 12 Аппарат «Минитаг» — генератор электромагнитного излу- чения с частотой в пределах 30—625000 ГГц со сверхминималь- ной выходной мощностью (10-7 Вт/см2) и синхронизацией воз- действия при определенной локализации точек воздействия. Физиотерапевтическими аппаратами, при разработке ко- торых исходно были заложены принципы информационного воздействия, являются аппараты «Новь», «Азор-ИК», «Хроно- КВЧ», «Хроно-ДМВ» [В. Е. Илларионов и соавт., 1998, 1999, 2004]. Их технические характеристики таковы. Аппарат низкоэнергетической СВЧ-терапии «Новь»: рабочая (несущая) частота — около 4 ГГц; длина волны — 7,52 см; режим генерации излучения — непрерывный; частота модуляция излу- чения (информационная частота) — 10 Гц; выходная мощность излучения — 2 мВт, при дистантной методики воздействия при на расстоянии 15 см от облучаемой поверхности тела пациен- та плотность потока мощности излучения— 15—25 мкВт/см2; электропитание — сетевое; общая масса в кейсе — 8 кг. Аппарат «Новь» Аппарат светодиодный терапевтический инфракрасного излу- чения «Азор-ИК»: рабочая (несущая) частота — 3,5-1014 Гц; длина волны — 0,85 мкм; режим генерации излучения — непрерыв- 124
Информационная физиотерапия и ее техническое оснащение ный; частота модуляции излуче- ния — 2, 5,10, 21, 80 Гц; суммарная выходная мощность — 150 мкВт; площадь облучаемой поверхнос- ти — 20 см2; потока мощности излучения при контактной мето- дике воздействия — 7,5 мкВт/см2; электропитание аппарата— авто- номное; габариты — 100-65-25 мм; масса — не более 100 г. Аппарат «Азор-ИК» Аппарат низкоэнергетической КВЧ-терапии «Хроно-КВЧ»: рабочая (несущая) частота 150 ГГц; длина волны — 2 мм; режим генерации излучения — не- прерывный; диапазон частот модуляции излучения — от 1 до 100 Гц, плавнорегулируемый; выходная мощность — 10 мкВт; электропитание — сетевое; масса без упаковки — 1,5 кг. Аппарат низкоэнергетической ДМВ-терапии «Хроно- ДМВ»: рабочая (несущая) частота — 433,92 МГц; длина вол- ны — 67 см; режим генерации излучения — непрерывный; диапазон частот модуляции излучения — от 1 до 100 Гц, плавнорегулируемый; выходная мощность — 13 мкВт; элек- тропитание — сетевое; масса без упаковки — 1,5 кг. При серийном промышлен- ном выпуске изготовители объ- единили аппараты «Хроно-ДМВ» и «Хроно-КВЧ» в один комбини- рованный аппарат. Индукция магнитного поля современных магнитотерапев- тических аппаратов составляет единицы-десятки мТл (10-3Тл). Однако живой организм при своей Комбинированный аппарат «ДМВ-хроно-КВЧ» 125
Глава 12 Аппарат «ЕЛЕНА» жизнедеятельности генерирует магнитное поле с величиной индукции порядка единиц-десятков пТл (10-12 Тл). На ос- новании концепции достаточности дозы воздействия мож- но сделать вывод, что силовые характеристики магнитного поля, генерируемого современной магнитотерапевтической аппаратурой, существенно завышены. В настоящее время разработан и создан аппарат вихре- вого низкоэнергетического магнитного поля «Елена», силовые характеристики магнитного поля и временные параметры воздействия которого соответствуют концепциям общей тео- рии физиотерапии, а также принципам и постулатам инфор- мационной медицины. Данное техническое устройство создает в биообъекте вихревое магнитное поле с регулируемой напряженностью от 100 мкТл до 10 мТл, т. е. минимальный уровень напряжен- ности магнитного поля уже более адекватен (с позиции кон- цепции достаточности дозы воздействия) для регулирования режима функционирования структур и систем биообъекта. Частота генерации магнитных импульсов варьирует в пределах 0,6—588 Гц, что позволяет реализовать положе- ния концепции биосинхронизации физиотерапевтичес- кого воздействия.
Заключение Важность и необходимость включения магнтотерапии в комплекс лечебно-профилактических и реабилитационных мероприятий не вызывает сомнений. Клиницисту любой специальности требуются знания основ физиотерапии для оценки адекватности назначенных физиотерапевтических процедур, в частности процедур магнитотерапии, подопечно- му пациенту. При этом клиницисту, не являющимуся физио- терапевтом, не обязательно знать аппаратуру, технику и мето- дики физиотерапевтических процедур. Однако врачу любой специальности крайне необходимы знания направленности и особенностей действия внешних физических факторов на организм человека, совместимости физиотерапии с другими методами профилактики различных заболеваний, лечения и реабилитации больных и инвалидов. С позиций концепций новой общей теории физиотера- пии магнитное поле является одним из наиболее адекатных действующих на организм человека внешних физических факторов. Создан первый образец нового класса магнито- терапевтической аппаратуры с минимальной магнитной индукцией в структурах и тканях биообъекта — аппарат вихревого низкоэнергетического магнитного поля «Елена». Клинические испытания достоверно подтвердили его высо- кую теапевтическую эффективность. Это еще раз подтверж- дает правильность концепций достаточности дозы воздейс- твия и концепции биосинхронизапии этого воздействия. 127
Заключение Еще раз следует акцентировать внимание на том, что фи- зиотерапия более прогнозируема по своим непосредствен- ным и отдаленным эффектам, нежели лекарственная тера- пия, а также может быть очень эффективной даже в качестве единственного метода профилактики, лечения и реабилита- ции для конкретного пациента. А метод магнитотерапии за- нимает привилегированное место в общем ряду физиотера- певтических методов.
Библиография Абдуллина 3. М. Биологическое действие магнитных полей нажи- вой организм. Фрунзе, 1975. Авдеев Р. Ф. Философия информационной цивилизации. М.: Владос, 1994. Автономные электростимуляторы организма человека и животных / В. В. Пекарский, В. Ф. Агафонников, Г. Ц. Дамбаев и соавт. Томск: Изд-во ТПУ, 1995. Аксенов С. И. Вода и ее роль в регуляции биологических процессов. М.: Наука, 1990. Акчурин И. А. Развитие понятийного аппарата теории самооргани- зации // Самоорганизация и наука: Опыт философского осмысле- ния. М.: Арго, 1994. С. 87—97. Анохин П. К. Теория отражения и современная наука о мозге. М.: Знание, 1970. Анохин П. К. Очерки по физиологии функциональных систем. М.: Медицина, 1975. Анохин П. К. Избранные труды. Кибернетика функциональных систем. М.: Медицина, 1998. Аршавский И. А. Некоторые методологические и теоретические ас- пекты анализа закономерностей индивидуального развития организ- мов// Вопр. философии. 1986.-№ 11,- С. 95—104. Березовский В. А, Колот илов Н. Н. Биофизические характеристики тканей человека: Справочник. Киев: Наук. Думка, 1990. Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме'. В 2-х т. Т. 1: Пер. с англ. / Под ред. Дж. Киршвинка, Д. Джонса, Б. Мак-Фаддена. М.: Мир, 1989. Блехман И. И. Синхронизация в природе и технике. М.: Наука, 1981. БлюменфельдЛ. А. Проблемы биологической физики. М.: Наука, 1977. 129
Библиография Боголюбов В. М., Пономаренко Г. Н. Общая физиотерапия. 3-е изд. М.: Медицина, 1999. Большой энциклопедический словарь. 2-е изд., перераб. и доп. М.: «Большая Российская энциклопедия»; СПб.: «Норинт», 2002. Браун Г., Уолкен Дж. Жидкие кристаллы и биологические структу- ры. М.: Мир, 1982. Бриллюен Н. Л. Наука и теория информации. М.: Физматгиз, 1960. Введение в электромагнитную биологию / Под ред. Г. Ф. Плеханова. Томск, 1979. Взаимодействие физических полей с живым веществом / Е. И. Нефедов, А. А. Протопопов, А. Н. Семенцов, А. А. Яшин. Под общ. редакцией А. А. Хадарцева. Тула: Изд-во ТулГУ, 1995. Влияние магнитных полей на биологические объекты / Под ред. Ю. А. Холодова. М.: Медицина, 1971. Войтенко В. П. Здоровье здоровых. Введение в санологию. Киев: Здоровье, 1991. Волькенштейн М. В. Биофизика: Учеб, руководство, 2 изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1988. ГаркавиЛ.Х., Квакина Е. Б., Уколова М. А. Адаптационные реакциии и резистенстность организма. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост, ун-та, 1972. Гаряев П. П. Волновой геном. М.: Общественная польза, 1994. Гербер Р. Вибрационная медицина: Пер. с англ. М.: Изд-во КОР, 1997. Герловин И. Л. Основы единой теории всех взаимодействий в ве- ществе. Л.: Энергоатомиздат, 1990. Гилберт С. Биология развития: В 3-хт. Т. 1: Пер. с англ. М.: Мир, 1993. Глинка Н. Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. 27-е изд., стереотипное. Л.: Химия, 1988. Горелов А. А. Концепции современного естествознания. М.: Центр, 1998. Грин Н., Стаун У, Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т. 2: Пер. с англ. / Под ред. Р. Сопера. М.: Мир, 1993. Грущевицкая Т. Г., СадохинА. П. Концепции современного естест- вознания. М.: Высш, шк., 1998. Грядовой Д. И. Концепции современного естествознания. Структур- ный курс основ естествознания: Учебное пособие в схемах, опреде- лениях и таблицах. М.: УЧПЕДГИЗ, 1999. 130
Библиография Губкин А. И. Электреты. М.: Изд-во АН СССР, 1961. Гуляев Ю. В., Годик Э. Э. Физические поля биологических объектов И Вести. АН СССР. 1983. № 8. С. 118-125. ГурвичА. Г. Теория биологического поля. М.: Сов. наука, 1944. Гутман Ф., ЛаионсЛ. Органические полупроводники. М.: Мир, 1970. Давыдов А. С. Солитоны в молекулярных системах. Киев: Наук, думка, 1984. Давыдов А. С. Солитоны в биоэнергетике. Киев: Наук, думка, 1986. Девятков Н.Д., Голант М. Б., Бецкии О. В. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности. М.: Радио и связь, 1991. Демецкий А. М., Алексеев А. Г. Искусственные магнитные поля в ме- дицине. Минск: Беларусь, 1981. Дубров А. П. Симметрия функциональных процессов. М.: Знание, 1980. Дубров А. П. Симметрия биоритмов и реактивности. М.: Медицина, 1987. Дубровский В. А. Упругая модель физического вакуума //Докл. АН СССР. 1985. Т. 282. С. 83-88. Забродина Л. В. Действие постоянных магнитных полей на сверты- вающую систему крови в эксперименте: Автореф. дис.... канд. мед. наук. М., 1972. Илларионов В. Е. Биомеханизм магнитолазерной терапии // Сов. медицина. 1990. № 7. С. 24-28. Илларионов В. Е. Медицинские информационно-волновые техно- логии. М.: ВЦМ К «Защита», 1998. Илларионов В. Е. Концептуальные основы физиотерапии в реаби- литологии. Новая парадигма физиотерапии. М.: ВЦМК «Защита», 1998. Илларионов В. Е. Современные естественнонаучные основы меди- цины. М.: Книжный дом «Либроком»/иКД8, 2009. Илларионов В. Е. Научно-практические основы информационной медицины. М.: Центр, 2004. Илларионов В. Е. Основы физиотерапии: Учебное пособие. 2-е изд., доп. М.: РИО ГИУВ МО РФ, 2006. 131
Библиография Илларионов В. Е., Симоненко В. Б. Современные методы физиотера- пии: Руководство для врачей общей практики (семейных врачей). М.: Медицина, 2007. Казначеев В. П., Михайлово Л Я. Биоинформационная функция ес- тественных электромагнитных полей. Новосибирск: Наука, 1985. КастлерГ. Возникновение биологической организации. М.: Мир, 1985. Кац Е. И., Лебедев В. В. Динамика жидких кристаллов. М.: Наука, 1988. Кожокару А. Ф. Механизм энергоинформационного воздействия ЭМИ слабой интенсивости // Проблемы электромагнитной безо- пасности человека. Фундаментальныеи прикладные исследования: Тез.докл. I Российской конференции. М., 1996. С. 21—22. Комаров Ф. И., Рапопорт С. И. Хронобиология и хрономедицина. 2-е изд. М.: Триада-Х, 2000. Комарова Л. А., Егорова Г. И. Сочетанные методы аппаратной фи- зиотерапии и бальнео-теплолечения. СПб.: СПбМАПО, 1994. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов / В. Н. Лаври- ненко, В. П. Ратников, В. Ф. Голубь и соавт.; Под ред. В. Н. Лавлиненко, В. П. Ратникова. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. Копвиллем У. X. Некоторые вопросы медицинской физики // Действие электромагнитного излучения на биологические объ- екты и лазерная медицина. Владивосток: ДВО АН СССР, 1989. С. 212-226. Краснов К. С. Молекулы и химическая связь. М., 1977. Крик Ф., Ниренберг М. Генетический код//Успехи физических наук. М., 1964. Вып. I. Т. LXXXII. С. 133-160. Кузнецов В. И., Цдлис Г. М., Гутина В. Н. Естествознание. М.: Агар, 1996. Кулин Е. Т. Биоэлектретный эффект. Минск: Наука и техника, 1980. Лапчинский В. Семь шагов к вакууму. М.: Наука, 1977. ЛенинджерА. Биохимия. М.: Мир, 1975. Лосев К. С. Вода. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. Лощилов В. И. Информационно-волновая медицина и биология. М.: Аллегро-пресс, 1998. 132
Библиография Любящее А. А. Проблемы формы, систематики и эволюции орга- низмов. М.: Наука, 1983. Макац В. Г. Биогальванизация в физио- и рефлексотерапии. Винница, 1992. Мавеева В. Б. Экспериментальное исследование физиологического действия электромагнитных полей инфранизкой частоты на систему крови животных: Автореф.дис.... канд. мед. наук. Симферополь, 1979. Медников Б. М. Аксиомы биологии М.: Наука, 1982. Менский М. Б. Квантовая модель мышления и эволюция // Самоорганизация и наука: Опыт философского осмысления. М.: «Арго», 1994. С. 207-227. МигдалА.Б. Квантовая физика для больших и маленьких. М.: Наука, 1989. Молекулярная биология клетки: Пер. с англ. В 2-х томах / Б. Альберте, Б. Брей, Д. Льюис и др. М.: Мир, 1987 Т. 2. Мосолов А. Н. Генетический аппарат эукариотов как единая ди- намическая структура // Успехи современной генетики. М., 1980 Вып. 9 С. 184-202. Мякишев Г. Я. Взаимодействия // Физическая энциклопедия в 5-ти томах. Т.1. М.: Советская энциклопедия, 1988. С. 263—264. Новосельцев В. Н. Организм в мире техники: кибернетичекий ас- пект. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. Петракович Г. Н. Биополе без тайн: Критический разбор теории клеточной биоэнергетики и гипотеза автора // Русская мысль. 1992 №2. С. 66-71. Пикин С. А., Блинов Л. М. Жидкие кристаллы. М.: Наука, 1982. Полонский А. К. О некоторых основных принципах лазерной и маг- нито-лазерной терапии // Лазерная и магнито-лазерная терапия: Тездокл. Тюмень, 1984. С. 3—6. Пресман А. С. Организация биосферы и ее космические связи. М.: ГеоСИНТЕГ, 1997. Пытьев Ю. П., Пытьева Т. П. Физические процессы экстрасенсор- ного восприятия // Программные продукты и системы. 1996 № 4. С. 43-45. Расторгуев С. П. Информационная война. М.: Радио и связь, 1998. Райгородский Ю. М., Горяйнов В. Ф., Филиппов Ю. В. Применение искус- ственных магнитных полей в экспериментальной и клинической ме- 133
Библиография дицине // Обзоры по электронной технике. Вып. 4 (1249) Сер. 1. М.: НИИ «Электроника», 1987. Реакция биологических систем на магнитные поля / Под ред. Ю. А. Холодова. М.: Медицина, 1978. Рубин А. Б. Биофизика: В 2-х кн.: Учеб, для биол. спец, вузов. М.: Высш, шк., 1987. Саркисов Д. С., Пальцев М. А., Хитрое Н. К. Общая патология чело- века: Учебник. М.: Медицина, 1995. СельеГ. Очерки об адаптационном синдроме: Пер. с англ. М.: Медгиз, 1960. Словарь физиологических терминов. М.: Наука, 1987. Соловьева Г. Р. Магнитотерапевтическая аппаратура. М.: Меди- цина, 1991. Судаков К. В. Теория функциональных систем. М., 1996. Тарасов Л. В. Введение в квантовую оптику: Учеб, пособие для ву- зов. М.: Издательство ЛКИ/URSS, 2008. Тринчер К. С. Биология и информация: элементы биологической термодинамики. М.: Наука, 1969. Турлыгин С. Я. Излучение электромагнитных волн человеком. М., 1942. Улащик В. С. Новые методы и методики физической терапии. Минск: Беларусь, 1986. Улащик В. С., Лукомский И. В. Общая физиотерапи: Учебник. Минск: Интерпрессервис; Книжный дом, 2003. Фабри К. Э. Основы зоопсихологии. 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1993. Федер Е. Фракталы. М., 1991. Физический энциклопедический словарь. М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. Филиппов А. Т. Многоликий солитон. М.: Наука, 1990. Фофанов С. И. Преобразования энергии и энергетическая самоор- ганизация клетки И Старение и долголетие. 1996. № 1. С. 29—30. Хазен А. М. Происхождение и эволюция жизни и разума с точки зре- ния синтеза информации // Биофизика. 1992. Т. 34. № 1. С. 105-122. Хазен А. М. Электромагнитное излучение в роли нейромедиатора // Теоретическая биология. Вып. 10. М., 1994. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический под- ход к сложным системам. М.: КомКнига/URSS, 2005. 134
Библиография Холодов Ю. А. Реакция нервной системы на электромагнитные поля. М.: Наука, 1975. Холодов Ю. А. Мозг в электромагнитных полях. М.: Наука, 1982. Холодов Ю. А., Шишло М. А. Электромагнитные поля в нейрофизи- ологии. М., Медицина, 1979. Чижевский А. Л. Физические факторы исторического прогресса. Калуга, 1924. Шеннон К. Работы по теории информации. М.: Изд-во иностр, лит., 1966. Шрейдер Ю. А. Об одной модели семантической теории информации И Проблемы кибернетики. Вып. 13. М.: Наука, 1965, с. 125—127. Шрейдер Ю. А. Сложные системы и космологические принципы // Системные исследования. М.: Наука, 1975, с. 149. Dewhist М. И< Stress Protein. Biol. And Med.Gold Spring Habor (N-Y), 1990. P 101-116. Einstein A. Out of My Later. New York: Philosophical Library, 1950. Emisson of Visible and Ultraviolet Radiation by Active Biological Sis- tems//F. A. Popp.,B. Ruth.,J. Bohmetal.//CollectivePhenomena?, 187-214(1981). Mitchell P. I I Nature. 1961. Vol. 191. P. 144. Schumacher P. Effective Treatment and Diagnosis of Allergy. Brugeman Institut Seminar for English Speaking doctors. April 1990. P. 67—69. Smith C. W. Electromagnetic phenomena in living biomedical systems. Proc. 6th. Ann. Conf. IEEE End. In Med. end Biol. Soc. 1984, 15—17, pp. 176-180.
Об авторе Валерий Евгеньевич ИЛЛАРИОНОВ Заслуженный врач Российской Федерации, доктор медицин- ских наук, профессор, врач восстановительной медицины, те- рапевт и физиотерапевт высшей квалификационной катего- рии. Ведущий специалист страны с зарубежным признанием в области теоретических и практических разработок физио- терапевтических технологий. Основоположник нового напра- вления медицинских информационно-волновых технологий, автор новой общей теории физиотерапии. Автор и соавтор более чем 200 научных публикаций; среди них 10 монографий и более 50 учебно-методических руководств и пособий. В. Е. Илларионов занимается разработкой и применением физиотерапевтических ме- тодов профилактики и лечения различных патологий, а также методов медицинской, психологической и профессиональной реабилитации больных и инвалидов. Парал- лельно осуществляет педагогическую деятельность. Области научных интересов: изучение механизма взаимодействия внешних физических факторов с живым орга- низмом; изучение информационных взаимодействий в природе и между биологиче- скими объектами; разработка новой физиотерапевтической аппаратуры для профи- лактики заболеваний, лечения и реабилитации больных и инвалидов; разработка методологии научных исследований в медицине. Представляем другие книги нашего издательства: НАУЧНАЯ И УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА V А. Алексеев Интегративная (гиснмиая. «-rmibKuO соединительнотканная медицина E-mail: URSS@URSS.ru Каталог изданий в Интернете: http://URSS.ru Тел./факс: 7 (499) 135^12-16 Тел./факс: 7 (499) 135-42^16 URSS Любые отзывы о настоящем издании, а также обнаруженные опечатки присылайте по адресу URSS@URSS.ru, Ваши замечания и предложения Зуду, учтены и отражены на web-странице этой книги в нашем интернет магазине http://URSS.ru