ИК излучение и тело человека

ИК излучение – один из частных видов электромагнитных волн.

• В 1791 году Пьер Прево (французский физик) предположил о существование невидимых глазом тепловых лучей.

• В 1800 году Герель открыл "тепловые лучи" и дал им название "инфракрасные лучи".

• В 1832 году Фарадей предположил существование элек­тромагнитных волн.
• В 1865 году Максвелл теоретически доказал, что элек­тромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью света, из чего ученый сделал вывод, что и свет представляет собой, по существу, электромагнитные волны.
• В 1888 году Герц в опытах подтвердил правиль­ность теории Максвелла. Эти открытия позволили доказать, что радиоволны, видимый спектр света, рентгеновские лучи и гамма лучи – это проявление электромагнитных колебаний с различной длиной волны, причем на этой шкале электромагнитных волн между двумя соседними диапа­зонами нет резкой границы.

ИК излучение занимает на шкале электромагнитных волн спектральную область между концом красного цвета видимой части спектра (с длиной волны равной 0,74 мм) и коротковолновым радиоизлучением (длина волны равная 1-2 мм). Для удобства инфракрасную область спектра условно раз­деляют на отдельные участки:

• ближнее ИК излучение (0,76-1,5 мкм);
• корот­коволновое (1,5-5,5 мкм);
• длинноволновое (5,6-25 мкм);
• дальнее  (25-1000 мкм).

Человеческое тело имеет температуру в интервале от 31 до 42°С и является источником преимущественно ИК излу­чения в диапазоне волн длиной от 4 до 50 мкм. При этом максимальная плотность излучения кожи человека в диапазоне около 16мкм - длинноволновой области ИК излучения:

• с длиной волны до 5 мкм приходится до 1%
• с длиной волны от 5 до 9 мкм – 20%
• с длиной волны от 9 до 16 мкм – 30%
• с длиой волны выше 16мкм – более 41%.

Интенсивность теплового излучения тела человека в сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазоне на несколько порядков меньше, чем в ИК части спектра. В частности, на длине волны 17 см она  меньше в 10 раз, поэтому для регистрации тепловых сигналов в этом диапазоне требуется аппаратура с более высокой чувствительностью. Преимуществом данного диапазона измерений является то, что глубина проникновения излучения гораздо больше, и можно получать данные о температурных параметрах от внутренних органов и структур тела человека, однако значительно уменьшается пространственная разрешающая способность, вследствие чего нельзя получить тепловой портрет исследуемой области.

Медицинское тепловидение – это метод дистантной визуализации ИК излучения тканей, осуществляемый с помощью специальных оптико-электронных приборов – тепловизоров.

Соответветственно человеческое тело реагирует на обогрев активнее в длиноволновых частотах ИК излучения.

Исследования Харди (Hardy) (1934,1938) показали, что в длинно­волновой ИК области (8-14 мкм) кожа человека излучает как абсолютно чер­ное тело независимо от возраста, степени пигментации и других особенностей. Поэтому коэффициент излучения кожи человека можно считать равным единице.

На практике доказано, что раз­личие между характеристиками излучения кожи человека и абсолютно черно­го тела  все же существует, но оно невелико и зависит, в основном, от влияния окружающего фона. В.В.Зарецкий и соавт. (1976) указывают, что при проведении измерений в помещении с тем­пературой 22°С температура кожи человека будет отличаться от истинной на 0,3°С. Это правило нельзя отнести к излучению с длиной волны короче 5 мкм, но доля этого излучения небольшая по сравнению с общим ИК излучением (не более 1%).

Инфракрасное излучение.

Человечество использует инфракрасное излучение в оздоровительных целях с давних пор. У античных римлян были тепидариумы, помещения с горячими каменными стенами. Древние китайцы использовали раскаленные каменные иглы, которые располагали вблизи аккупунктурных точек на теле человека. Оздоровительный жар сауны - это тоже тепло инфракрасного излучения. Существует даже пословица: "если сауна, вино и смола уже не помогают, то болезнь можно считать смертельной".

Диапазон волн инфракрасного (ИК) излучения лежит между видимым светом и микроволнами, с общей длиной волн от примерно 700 нм (0,7 мкм) до 1 мм (1000 мкм). Этот диапазон обычно подразделяется на ближнюю (NIR), коротковолновую (SWIR), средневолновую (MWIR) и длинноволновую (LWIR) области, каждая со своими характерными длинами волн, которые отличаются в зависимости от источника классификации.

Основные области ИК-излучения:

• Ближний ИК-диапазон (NIR): от 700 нм (0,7 мкм) до 1 мкм.
• Коротковолновый ИК-диапазон (SWIR): от 1 мкм до 3 мкм.
• Средневолновый ИК-диапазон (MWIR): от 3 мкм до 6 мкм.
• Длинноволновый ИК-диапазон (LWIR): от 6 мкм до 15 мкм.
• Сверхдлинноволновый ИК-диапазон (VLWIR): от 15 мкм до 1000 мкм (1 мм).

ИК излучение в медицине.

Издавна люди знали, что сон на теплой печи изгоняет ревматизм и простуду. Тепловое излучение придает жизненные силы и улучшает сопротивляемость организма к болезням. Спектр применения инфракрасного излучения для оздоровления человека современной медициной значительно расширен.

В больницах Центральной Европы инфракрасное излучение используется как лечебная процедура для снижения давления и уровня холестерина. Многие врачи в Европе рекомендуют использовать инфракрасную лампу для снятия симптомов весенней усталости и при болезнях, вызывающих температуру.

Японцы лечат инфракрасным излучением боли в спине, переломы костей, кожные заболевания.

Спортивные врачи применяют тепловое излучение инфракрасной лампы для снятия мышечных и суставных болей.

Современная пластическая хирургия применяет инфракрасное излучение для рассасывания рубцов после операций.  Инфракрасные лучи успешно применяются в косметологии для улучшения состояния кожи, удаления целлюлита, а также и при лечении раковых заболеваний.

Врачи NASA используют процедуры с инфракрасной лампой для сохранения у астронавтов стабильного давления и пульса.  

В иммунотерапии инфракрасное тепло используется для стимуляции организма человека.

Многие специалисты пришли к мнению, что для предотвращения стресса человек нуждается еще и в достаточном тепловом излучении.

Тепловое излучение ускоряет кровоток, снижает давление, улучшает обмен веществ и ускоряет вывод шлаков из организма. Тепловое излучение повышает иммунитет организма к различным инфекционным заболеваниям, в том числе таким, как грипп.

Здесь действует принцип, провозглашенный целителем Паемененди-десом еще 2000 лет назад: "Дайте мне вызвать у больного жар, и я излечу организм человека от недостатка солнечного света в зимний период". Это изречение, конечно, утрировано, но оно является прекрасным примером целительного влияния тепла на организм человека.

Тепловое излучение снижает кровяное давление

• При холоде происходит сужение поверхностных кровеносных сосудов, что уменьшает венозное наполнение и приводит к старению кожи, поднимает кровеносное давление, вызывает варикозное расширение вен, способствует возникновению заболеваний сердца и органов кровообращения.
• Тепловое излучение расширяет поверхностные кровеносные сосуды, тем самым снижает кровяное давление. Оно оказывает то же влияние, как и популярные в Германии "инфракрасные сауны" (комнаты для потения), с температурой не выше 70 градусов Цельсия. Доказано, что после их посещения давление снижается более эффективно, чем при применении лекарственных препаратов. Нормальное давление регулирует и уровень холестерина. Тот же эффект создается при нахождении на солнце, когда ультрафиолетовые лучи солнца проникают через кожу в поверхностный слой тела, разогревают кровь, обмен веществ улучшается, и вредный организму холестерин преобразовывается в витамин D и гормоны.

Вывод:

Инфракрасное тепло повышает сопротивляемость организма к болезням, благотворно влияет на дыхание, обмен веществ, кровообращение, т.е. в целом положительно на здоровье человека.

Подробнее о температуре тела человека и ее измерении.