Способ воздействия на биологические объекты

 

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве и медицине. Биологические объекты облучают модулированным оптическим излучением при средней плотности падающей на них мощности 10-6 - 210-1 Вт/см2. Модуляцию осуществляют нерегулярными аналоговыми колебаниями, спектральные составляющие которых находятся в диапазоне 10-4 - 10-6 Гц. В качестве нерегулярных аналоговых колебаний в частных случаях используют напряжения или токи переходных процессов в электрических цепях или, например, фликкер-шум. Это усиливает биостимулирующий эффект, обуславливает рост продуктивности растений и улучшает терапевтическое воздействие. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к человеческой деятельности, имеющей дело с объектами живой природы, в частности, к медицине и сельскому хозяйству.

Известен способ воздействия на биологические объекты, включающий их облучение низкоинтенсивным непрерывным оптическим излучением [1]. Недостатком способа является слабый биостимулирующий эффект, так как вне непосредственного воздействия оптическим излучением оказываются многочисленные биорезонансные структуры.

Известен способ воздействия на биологические объекты частотно-модулированным лазерным излучением (путем сканирования частоты модуляции на 20-30% относительно центральной) [4] . Модуляция такого типа названа авторами шумоподобной или квази-шумоподобной. Недостатком такого способа также является слабый биостимулирующий эффект.

Известен способ воздействия на биологические объекты амплитудно-модулированным лазерным излучением, частота модуляции которого выбирается в диапазоне частот 10-1-106 Гц [5]. Этому способу присущ тот же недостаток, что и двум вышеназванным.

Наиболее близким к предложенному является способ воздействия на биологические объекты, включающий их облучение импульсным оптическим излучением при средней плотности падающей на биологические объекты мощности 10-6 - 210-1 Вт/см2 [2] . Недостатком способа-прототипа является слабый биостимулмирующий эффект, обусловленный тем, что дискретный спектр модулирующего сигнала, занимающий относительную полосу частот до двух порядков, оказывает по отношению к непрерывному оптическому излучению дополнительное воздействие только на те биоструктуры, резонансные частоты которых совпадают или близки к спектральным составляющим сигнала или кратны им.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предложенное решение, является усиление биостимулирующего эффекта (за счет ускорения и нормализации процессов в биологических объектах).

Это достигается тем, что в известном способе воздействия на биологические объекты, включающем их облучение модулированным оптическим излучением при средней плотности падающей на них мощности 10-6 - 210-1, модуляцию осуществляют нерегулярными аналоговыми колебаниями, спектральные составляющие которых находятся в диапазоне частот 10-4 - 106 Гц. В качестве нерегулярных аналоговых колебаний в частных случаях используют напряжения или токи переходных, например, экспоненциальных, процессов в электрических цепях или усиленные случайные процессы в электрических цепях, например, фликкер-шум.

Значение нижней граничной частоты спектра модулирующего сигнала - 10-4 Гц - выбрано из того соображения, что для большинства биообъектов, в частности семян, не требуется времени стимулирующего воздействия большего, чем 2,5-3,0 ч (длительность воздействия определяет нижнюю граничную частоту спектра). Более длительное воздействие в большинстве случаев затруднено и по технологическим соображениям. Значение верхней частоты спектра модулирующего сигнала - 10-6 Гц - выбрано потому, что частоты конформационных изменений структуры белков, в том числе ферментов, достигают 106 Гц [3]. Спектральные составляющие модулирующего сигнала, совпадающие с частотами конформационных колебаний ферментов, усиливают активность последних.

Выделяемые (детектируемые) в биообъектах составляющие спектра модуляции (биообъекты являются нелинейными системами) влияют на протекающие в них физико-химические процессы, изменяя, в частности, эффективную скорость протекания реакций. Они способны приводить к перестройке кинетического режима, к открыванию и/или закрыванию определенных частных путей реакций и к качественным изменениям получающихся в результате этих реакций продуктов.

Нерегулярные аналоговые колебания взяты в качестве модулирующих потому, что они имеют непрерывный амплитудно-частотный спектр и воздействуют на все биоструктуры, резонансные частоты которых находятся в области спектра модулированных колебаний.

Воздействие нерегулярного аналогового сигнала происходит в определенных частотных диапазонах (частотных "окнах"), распределение которых на оси частот носит индивидуальный характер для каждой биоструктуры. Биоструктура "выбирает" нужные ей для активации составляющие колебаний. Чем ниже частота "окна", тем требуется большее время для получения одного и того же результата при одинаковых амплитудах воздействующих сигналов (составляющих спектра) или большая амплитуда сигнала при одинаковых временах воздействия. Этому условию в значительной степени удовлетворяют экспоненциальные колебания и фликкер-шум, амплитуды спектральных составляющих которых растут с уменьшением частоты.

Устройства, реализующие предложенный способ, могут выполняться на основе лазеров или светодиодов видимого и/или инфракрасного диапазонов. В качестве генератора нерегулярных колебаний, используемых для модуляции интенсивности излучения, могут использоваться генераторы линейно нарастающего, синусоидально нарастающего или экспоненциально нарастающего напряжения, генератор фликкер-шума и другие устройства. В качестве источника фликкер-шума могут использоваться стабилитроны тлеющего и коронного разряда и полупроводниковые стабилитроны (при работе последних на начальной части обратной ветви вольтамперной характеристики).

Использование предложенного способа для целей фототерапии и ускорения роста и развития растений не отличается от использования способов-аналогов.

Было изготовлено устройство для реализации предложенного способа на основе излучающих полупроводниковых диодов; трех красного и одного инфракрасного диапазонов. Модуляция излучения на сверхнизких частотах осуществлялась за счет фликкер-шума сети переменного тока (для питания устройства использовался нестабилизированный источник постоянного напряжения), на низких и высоких частотах - за счет усиленного фликеер-шума полупроводникового стабилитрона.

При помощи устройства в июле-августе 1996 г. производилось облучение семян огурцов урожая 1993 г. в течение одного часа при средней плотности потока мощности около 510-4 Вт/см2. Испытания показали статистически достоверное повышение всхожести семян на 20 - 30% по отношению к облучению семян устройством с импульсной модуляцией оптического излучения (к способу-прототипу). В настоящее время устройство передано в Сибирский госмедуниверситет для определения оптимальных терапевтических методик для облучения тканей человека.

Технический эффект от предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом состоит в усилении терапевтического воздействия при его использовании в медицине и повышении продуктивности растений при его использовании в растениеводстве.

Использованная литература.

1. Козлов В.И., Буйлин В.А. Лазеротерапия с применением АЛТ "Мустанг". М.: Аспект Пресс, 1995, с. 27.

2. Там же, с. 28 (прототип).

3. Там же, с. 13.

4. Антонов С. Н. Проблемы низкоинтенсивной лазерной терапии и новые тенденции в развитии аппаратуры, Laser Market, 1994, N3, с. 17.

5. Лазерные терапевтические аппараты серии "Луч" (информационное сообщение о новой технике и ее применение), Laser Market, 1994, N1, с.9.

Формула изобретения

1. Способ воздействия на биологические объекты, включающий облучение биологических объектов модулированным оптическим излучением при средней плотности падающей на них мощности 1 10-6 - 2 10-1 Вт/см2, отличающийся тем, что модуляцию осуществляют нерегулярными аналоговыми колебаниями, спектральные составляющие которых находятся в диапазоне частот 10-4 - 106 Гц.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нерегулярных аналоговых колебаний используют напряжения или токи переходных, например экспоненциальных, процессов в электрических цепях.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нерегулярных аналоговых колебаний используют усиленные случайные процессы в электрических цепях, например фликкер-шум.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения бронхиальной астмы
Изобретение относится к офтальмохирургии и может использоваться для лечения органических заболеваний оболочек глаза

Изобретение относится к медицине, а именно к пластической хирургии, и может найти применение в оториноларингологии при исправлении дефектов носа, в случае деформации хряща носовой перегородки и других органов, а также в косметологии

Изобретение относится к анестезиологии - реаниматологии, а именно к способам профилактики и лечения легочных осложнений у больных, находящихся на длительной искусственной вентиляции легких
Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии и может быть использовано для лечения хронического кандидозного вульвовагинита у девочек-подростков
Изобретение относится к офтальмологии, и может быть использовано при хирургической коррекции остаточной миопии после кератотомии
Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии, и может быть использовано для лечения хронических урогенитальных инфекций, в частности хламидийного вульвовагинита

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам воздействия на биологический объект электромагнитным излучением оптического диапазона, и может быть использовано при физиотерапевтическом воздействии на животного или человека для профилактики и терапии, например, в офтальмологии

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при лечении различных заболеваний, для повышения невосприимчивости организма к воздействиям неблагоприятных факторов внешней среды
Изобретение относится к медицине, акушерству

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии, и может быть использовано при коррекции аритмий сердца, не связанных с органическими нарушениями, путем воздействия на аурикулярные точки акупунктуры, которое осуществляют с помощью устройства для рефлексотерапии

Изобретение относится к эндокринологии и может быть использовано для эксперсс-диагностики скрытых форм сахарного диабета

Изобретение относится к ветеринарии, а именно к физиотерапевтическим устройствам

Изобретение относится к области рефлексотерапии и может быть использовано для нагрета рефлекторных точек и зон на поверхности тела, а также для ввода лекарственных препаратов в организм пациента через кожу
Грелка // 2098052
Изобретение относится к физиотерапии

Изобретение относится к медицине, а именно - к кардиологии, и может быть использовано при лечении ишемической болезни сердца

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для рефлексотерапии
Наверх