Magnetoterapia i magnetostymulacja

Magnetoterapia - wyjątkowo skutecznej metody leczenia pulsującym polem magnetycznym niskiej częstotliwości. Ten rodzaj terapii - polem magnetycznym - jest powszechnie stosowany w Niemczech, Austrii i Szwajcarii. Ostatnio również w Polsce wzrasta zainteresowanie tą metodą. Jej prekursorem był James Maxwell, który ponad sto lat temu uzyskał patent na lecznicze wykorzystywanie impulsowego pola magnetycznego. Magnetoterapia znalazła już zastosowanie w kilkunastu działach medycyny, m.in. w ortopedii, reumatologii, chorobach wewnętrznych, uzyskując wysokie uznanie specjalistów. Skuteczność tej metody jest dużo większa w porównaniu z obecnie stosowanymi. W przeciwieństwie do metod konwencjonalnych fizykoterapii, umożliwia ona głębokie, a nie wyłącznie powierzchniowe oddziaływanie na organizm. Co więcej, jest to praktycznie jedyna metoda wskazana i zalecana do stosowania przy stanach zapalnych. Terapia polem magnetycznym jest bezpieczna i może stanowić samodzielną metodę lub mieć istotne znaczenie w procesie kompleksowego leczenia.

Rodzaje pól:

Pole elektromagnetyczne - pole fizyczne, za pośrednictwem którego następuje wzajemne oddziaływanie obiektów fizycznych o właściwościach elektrycznych i magnetycznych, np. naładowanych cząstek spoczywających lub będących w ruchu, dipoli magnetycznych itp.

Wokół przewodnika przez który płynie prąd elektryczny, istnieje pole magnetyczne. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej jest dowodem wywoływania pola elektrycznego przez zmienne pole magnetyczne. Pola te są zatem od siebie wzajemnie uzależnione. Do tego wniosku doszedł szkocki fizyk James Clerk Maxwell. Udowodnił on, że pole elektryczne istnieje zawsze tam, gdzie zmienia się pole magnetyczne. Wykazał też, że zmienne pole elektryczne powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego. Pola te przenikają się nawzajem tworząc tzw. pole elektromagnetyczne opisane równaniami Maxwella. Zmiany pola elektrycznego i magnetycznego rozchodzące się w przestrzeni (z prędkością 300 000 km/s w próżni) tworząc falę elektromagnetyczną. Do fal elektromagnetycznych należą m.in.:

·         fale radiowe,

·         fale świetlne,

·         mikrofale,

·         promieniowanie γ (gamma),

·         promieniowanie X (rentgenowskie).

Wpływ pola elektromagnetycznego na organizmy żywe

Wszystkie organizmy które żyją na Ziemi, podlegają działaniu ziemskiego pola magnetycznego. Wiadomo że Ziemia jest gigantycznym magnesem, wytwarzającym wokół siebie stałe pole magnetyczne. Tkanka żywa jest na ogół mało podatna na działanie pola magnetycznego. Wpływ takiego silnego pola magnetycznego na układ nerwowy u ludzi i zwierząt przejawia się opóźnionym czasem reakcji. Natomiast u roślin działanie silnego pola magnetycznego powoduje kurczenie się komórek i zmiany w błonach komórkowych.

U niektórych gatunków zwierząt np. owadów, ptaków lub ryb pole magnetyczne Ziemi odpowiada za bezbłędną orientację w przestrzeni (np. coroczne wędrówki ptaków do tych samych miejsc lęgowych różnie położonych geograficzne dla różnych gatunków). W organizmach tych zwierząt muszą występować narządy pełniące funkcje biologicznych "kompasów" sprzężonych najprawdopodobniej z "zegarem biologicznym". Sztuczne zmiany wywołane np. przez przymocowanie do głowy ptaka miniaturowego magnesu, powodują całkowitą utratę orientacji i chęć "podróży" w innym kierunku. Gdy izolowano rośliny i zwierzęta od wpływu ziemskiego pola magnetycznego, zaobserwowano u nich zakłócenia w ich biorytmie życia.

Pole elektryczne – „Czysta" postać pola elektrycznego występuje w przypadku, gdy ładunki się nie poruszają. Takie pole nazywane jest polem elektrostatycznym.                               Na rysunkach pole elektrostatyczne przedstawiane jest w postaci linii sił pola. Linie te pokazują, w którą stronę działa siła na niewielki dodatni ładunek (tzw. ładunek próbny) umieszczony w tym polu.

Na rysunkach powyżej przedstawione są linie sił pola elektrostatycznego pojedynczego punktowego ładunku dodatniego i ujemnego.

Pole elektrostatyczne - przestrzeń w której na ładunek elektryczny działa siła. Pole to opisuje się przez natężenie pola elektrycznego lub potencjału elektrycznego. Zmienne pole elektryczne jest składnikiem fotonu i nośnikiem energii elektrycznej. Statyczne pole elektryczne może być opisywane przez rozprzestrzenianie się wirtualnych fotonów.

Zmienne pole elektryczne powoduje powstawanie pola magnetycznego

Natężenie pola elektrycznego jest polem wektorowym definiowane przez siłę działającą na ładunek elektryczny q:

Pole magnetyczne - W fizyce przestrzeń, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu. Pole magnetyczne jest obok pola elektrycznego przejawem pola elektromagnetycznego. W zależności od opisu (obserwatora), to samo zjawisko może być opisywane jako objaw pola elektrycznego, magnetycznego lub obu.

Pole magnetyczne jest polem wektorowym, wielkość fizyczna używana do opisu pola magnetycznego to indukcja magnetyczna. Kierunek pola określa ustawienie igły magnetycznej lub obwodu, w którym płynie prąd elektryczny.

Obrazowo pole magnetyczne przedstawia się jako linie pola magnetycznego. Źródłem pola magnetycznego są:

·         poruszające się ładunki elektryczne,

·         przewodniki w których płynie prąd elektryczny,

·         ciała namagnesowane,

·         zmienne w czasie pole elektryczne.

Przewodnik z prądem oraz ciało namagnesowane możemy traktować jako ciało w którym poruszają się ładunki.

Definicja

Podobnie jak pole elektryczne, pole magnetyczne jest zdefiniowane poprzez siłę jaką wywołuje. W układzie SI pole magnetyczne opisuje indukcja magnetyczna jako:

Gdzie

F siła, wyrażona w niutonach

iloczyn wektorowy

to ładunek elektryczny w kulombach

to prędkość ładunku , wyrażona w metrach na sekundę

B indukcja magnetyczna w teslach

Magnetostymulacja - jest w odróżnieniu od magnetoterapii – działaniem wolno-zmiennymi polami magnetycznymi o słabym natężeniu. Pomijając dane techniczne- dostępne w opisie urządzeń, należy zauważyć, że pola te zastępują wpływ magnetyzmu ziemi, którego brak w przestrzeni kosmicznej jest przyczyną chorób kosmonautów w długich lotach.

Pozytywne oddziaływanie magnetostymulacji dotyczy następujących procesów w organizmie:

-        poprawy wysyceniem tlenem krwi tętniczej

-       wzrost objętości krwi w krążeniu włośniczkowym,

-        rozrzedzenie krwi, szczególnie po dużym wysiłku ( skutkującym zlepianiem się erytrocytów w rulony co grozi trombozą ).

Wymienione zjawiska powodują, że można regenerować narząd ruchu przy zwyrodnieniach i innych zmianach w układzie kostnym, gojeniu ran i złamań kości, zakwaszeniu powysiłkowym mięśni.

Magnetostymulacja działa na centralne narządy w mózgowiu jak np. przysadka mózgowa, pełniąca nadrzędną role dla wszystkich procesów hormonalnych w tarczycy, nadnerczach, itp.

Stąd działanie antystresowe i kojące w okresie ostrego treningu, startów czy długiego transportu.

Magnetyzm - zespół zjawisk obejmujący wszystkie tzw. oddziaływania magnetyczne. W skali makroskopowej magnetyzm przejawia się jako oddziaływanie między prądami elektrycznymi, między prądami a magnesami (tj. między ciałami mającymi stały moment magnetyczny) i między magnesami. Oddziaływanie odbywa się za pośrednictwem pola magnetycznego i jest spowodowane magnetyzmem mikrocząsteczek (elektronów, protonów, neutronów), obdarzonymi elementarnymi momentami magnetycznymi, związanymi zarówno z ich strukturą wewnętrzną, jak i z ruchem postępowym.

Paramagnetyzm - zjawisko polegające na porządkowaniu się większości spinów elektronów ciała zgodnie z liniami zewnętrznego pola magnetycznego. Właściwości paramagnetyczne posiadają substancje o niesparowanych elektronach. Substancja taka, tzw. paramagnetyk jest przyciągany przez magnes, jednak znacznie słabiej niż ferromagnetyk.

Paramagnetyki mają przenikalność magnetyczną μ niewiele większą od jedności. Dla ferromagnetyków μ jest wielokrotnie większe od 1.

Przykłady paramagnetyków:

·         powietrze

·         aluminium

·         platyna

Diamagnetyzm - zjawisko polegające na indukowaniu się w ciele, znajdującym się w zewnętrznym polu magnetycznym pola przeciwnego, osłabiającego działanie zewnętrznego pola. Diamagnetyzm występuje przeważnie w związkach chemicznych posiadających wiązania wielokrotne lub układ aromatyczny. Zewnętrzne pole indukuje w takim układzie prąd elektryczny, który powoduje powstanie pola magnetycznego, skierowanego przeciwnie do pola zewnętrznego. Diamagnetyk jest odpychany przez magnes.Umieszczenie diamagnetyka w zewnętrznym polu magnetycznym powoduje powstanie w tym materiale pola magnetycznego skierowanego przeciwnie. Dla tych ciał względna przenikalność magnetyczna ośrodka jest nieco mniejsza od jedności. Do diamagnetyków zaliczamy: gazy szlachetne; pierwiastki: Si, P, Zn, Mg, Au.

Ferromagnetyzm - jest zjawiskiem, w którym materia przy niezbyt wysokich temperaturach wykazuje własne, spontaniczne namagnesowanie. Jest jedną z najsilniejszych postaci magnetyzmu i jest odpowiedzialny za większość magnetycznych zachowań spotykanych w życiu codziennym. Razem z ferrimagnetyzmem jest podstawą istnienia wszystkich magnesów trwałych (jak i zauważalnego przyciągania innych metali przez nie).

Materiały ferromagnetyczne