способ магнитоэлектромагнитной репаративной профилактики болезней старости

Формула изобретения

Способ магнитоэлектромагнитной профилактики болезней старости, включающий одновременное воздействие на плоские кости грудной клетки человека переменным магнитным полем с частотой 40-60 Гц и с амплитудой магнитной индукции 10-40 мТл и нетепловым СВЧ-излучением с частотой, выбираемой из диапазона 6-15 ГГц, и плотностью потока мощности не более 0,1 мВт/см² в течение 40 мин, составляющий профилактический сеанс, повторяющийся ежедневно в течение 10 дней, составляющих профилактический цикл, повторяющийся 2 раза в год в осенне-весенний период в течение двух лет, а в последующие годы - только один раз, составляющий полный профилактический курс.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины гериатрии и предназначено для профилактики болезней старости (БС) и замедления процессов старения организма.

Известно, что болезни старости - результат изнашивания организма, приводящий к постепенному отмиранию клеток и к мутационным отклонениям во вновь родившихся клетках, а причина таких возрастных мутаций - печально знаменитые свободные радикалы, "ошибки" организма при делении клеток и "сбои" в работе системы их восстановления. Доказана взаимосвязь между возрастными клеточными мутациями и нарушениями репродуктивной функции в ретикулярной ткани костного мозга (РТКМ), состоящая в увеличении удельного содержания поврежденных и деформированных звездчатых клеток, приводящая к сбоям в работе эндокринной и иммунной систем, что пагубно отражается на состоянии организма человека в целом и дает "старт" к развитию болезней старости.

Известны способы диагностики, профилактики и лечения заболеваний, связанные с широким применением электромагнитных излучений [1].

Известен способ лечения по патенту РФ [2], основанный на воздействии на организм человека потока электромагнитного излучения (ЭМИ) из диапазона 0,01-18 ГГц с плотностью потока мощности менее 10 мВт/см². Указанный способ недостаточно эффективен, так как ограничен по функциональным возможностям вследствие одного вида воздействия ЭМИ.

Известен также способ КВЧ-терапии по патенту РФ [3], включающий воздействие когерентным КВЧ-излучением в диапазоне 30 - 300 ГГц. Однако данный способ ограничен по функциональным возможностям, технически сложен и дорогостоящ.

Известен способ по патенту РФ [4] как наиболее близкий по технической сущности, принятый за прототип. Но данный способ имеет косвенное воздействие КВЧ-излучением на исследуемые клетки и носит многоступенчатый характер. Такое воздействие значительно усложняет применение способа в клинической практике.

Задачей настоящего изобретения является создание нового способа профилактики БС, основанного на восстановлении нормальной структуры деформированных и поврежденных звездчатых клеток ретикулярной ткани костного мозга, характеризующегося простотой, безопасностью и эффективностью воздействия на организм человека и приводящего к устойчивому восстановлению ослабленных физиологических функций организма.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе магнитоэлектромагнитной профилактики болезней старости осуществляют сеанс одновременного воздействия на организм человека переменным магнитным полем с частотой 40-60 Гц и с амплитудой магнитной индукции 10-40 мТл и нетепловым СВЧ-излучением с частотой, выбираемой из диапазона 6-15 ГГц, и с плотностью потока мощности не более 0,1 мВт/см² в течение 40 мин. Сеанс одновременного воздействия переменного магнитного поля и нетеплового СВЧ-излучения повторяют ежедневно в течение 10 дней, составляющих профилактический цикл, который повторяют 2 раза в год в осенне-весенний период в течение 2-х лет, а в последующие годы - только один раз в год, что составляет полный профилактический курс. Полный профилактический курс приводит к явному устойчивому восстановлению ослабленных физиологических функций организма, способствующих профилактике болезней старости.

Отличительная особенность заявляемого способа выражается в одновременном воздействии переменного магнитного поля (ПМП) и определенной частоты СВЧ-излучения нетепловой мощности на звездчатые клетки РТКМ и приводит к значительному снижению удельного содержания деформированных и поврежденных звездчатых клеток, что способствует устойчивому восстановлению ослабленных физиологических функций организма человека в целом.

Условия выбора операций предлагаемого способа магнитоэлектромагнитной репаративной профилактики болезней старости состоят в следующем.

Диапазон воздействия в 6-15 ГГц выбирают исходя из двух известных научных фактов: во-первых, исследования [5] показали механизм взаимодействия ЭМИНМ с микробиосистемами (МБС), связанный с совпадением частоты воздействующего излучения и частоты собственных электромеханических колебаний внутриклеточных структур МБС, при котором может возникнуть "отклик" МБС на воздействующее ЭМИНМ. Такими структурами являются элементы клеточных мембран. При скорости звука в мембране 10⁴-10⁵ см/с и характерном размере 0,01 мкм частоты собственных колебаний элементов мембраны находятся в интервале 10¹⁰-10¹¹ Гц (10-100 ГГц). Во-вторых, известен эффект пространственной дисперсии электромагнитных волн на объектах конечных размеров, при котором возникает "обратная связь" между объектом и волной. Такой эффект описывается известной формулой:

d/10^-3,

где d - линейный размер объекта;

- длина электромагнитной волны.

При размере d звездчатых клеток в 20-50 мкм длина воздействующей волны () может составить 20-50 мм, что соответствует частотам колебаний в 15-6 ГГц.

Известны механизмы взаимодействия переменного магнитного поля (ПМП) и живой ткани, проявляющиеся в наведении электродвижущей силы и появлении микротоков смещения в клеточных компонентах крови, которые приводят к изменению скорости внутриклеточных обменных процессов. Последнее вызывает эффекты гипокоагуляции крови при слабых воздействиях ПМП и гиперкоагуляции крови при увеличении интенсивности магнитного потока. Прохождение через силовые линии ПМП форменных элементов крови - эритроцитов, лимфоцитов и тромбоцитов ведет к изменению их реактивности и положительному изменению клеточного состава крови, что обусловливает нейроэндокринную перестройку организма человека в целом. Кроме того, известная способность ПМП нормализовать течение биохимических реакций в клеточных структурах МБС в силу влияния на электромагнитные переходы, согласно законам квантовой механики, предопределила его участие в восстановительном воздействии на звездчатые клетки РТКМ.

Алгоритм способа магнитоэлектромагнитной профилактики БС состоит в том, что

- выбирают рабочие частоты РЧ воздействия ЭМИНМ на звездчатые клетки РТКМ в опытных пробах (ОП) в диапазоне 6-15 ГГц с шагом сканирования 150 МГц и фиксацией частоты излучения не хуже 0,1%, плотностью потока мощности не более 0,1 мВт/см², при которых происходит восстановление звездчатых клеток до нормальной структуры при заметном уменьшении удельного содержания деформированных и поврежденных клеток по сравнению с контрольной пробой (КП);

- осуществляют облучение ОП стандартным генератором СВЧ-излучения нетепловой мощности с шириной полосы излучения 2-18 ГГц в течение 30-40 мин, так как максимальный "биологический эффект" воздействия ЭМИНМ на звездчатые клетки РТКМ достигается при указанной экспозиции;

- выбирают оптимальные параметры ПМП, которые обусловлены порогом начала воздействия ПМП на МБС с индукцией не менее 10 мТл и порогом насыщения, характеризующимся тем, что увеличение "биологического эффекта" взаимодействия ПМП и МБС прекращается при значении магнитной индукции более 40 мТл. Частоту колебаний ПМП выбирают из диапазона 40-60 Гц, что обусловлено максимальной эффективностью воздействия на МБС;

- выбирают время воздействия ПМП на МБС, которое обусловлено началом "биологического эффекта" (не менее 20 мин) и насыщением "биологического эффекта" (более 40 мин);

- определяют эффективность одновременного воздействия ЭМИНМ с выбранной РЧ и ПМП на звездчатые клетки РТКМ в рабочих пробах (РП) путем сравнения с КП изменений удельного содержания деформированных и поврежденных клеток в результате последовательных облучений РП;

- определяют полный цикл одновременных воздействий ЭМИНМ и ПМП, состоящий из десяти сеансов облучения, при котором восстанавливающий эффект достигает предела.

Исследование образцов проводят методом фазово-контрастной микроскопии с оптическим увеличением отобранного микрообразца РТКМ в несколько сот раз и прямым фотоподсчетом звездчатых клеток.

ПРИМЕР

Для реализации указанного способа на первом этапе исследований в паталого-анатомическом отделении ЦГБ г. Ростова-на-Дону было отобрано и проанализировано около 60 ОП на различных линиях частот ЭМИНМ в диапазоне 6-15 ГГц. Каждая опытная проба подвергалась ежедневному воздействию ЭМИНМ одинаковой плотности потока мощности (0,1 мВт/см²) и постоянной экспозиции (40 мин). Сравнительный анализ результатов облученных ОП с необлученной КП выявил четыре РЧ, на которых в ОП начался процесс восстановления структуры звездчатых клеток РТКМ. Эффект восстановления носил "инерционный" характер и проявлялся лишь на 4-5 день воздействия. Для дальнейшей работы из четырех РЧ была выбрана одна, которая относилась к более длинноволновой области (меньшей частоты), что обусловлено зависимостью глубины проникновения электромагнитного излучения в биоткани от длины волны излучения. Согласно [5] глубина проникновения ЭМИНМ выбранной РЧ при Т=37^oС составляет не менее 25 мм, что превосходит глубину "залегания" РТКМ на плоских костях грудной клетки по всему ее периметру. Кроме того, на этом этапе исследований была проверена эффективность воздействия на звездчатые клетки только ПМП. Было отобрано 8 специальных проб (СП), которые подверглись воздействию ПМП с различными параметрами - первые четыре синусоидальным ПМП с амплитудой магнитной индукции 10, 20, 30 и 40 мТл, а четыре другие - импульсным ПМП с такой же амплитудой. Сравнение с КП показало, что в "синусоидальных" СП была отмечена некоторая стимуляция процесса восстановления звездчатых клеток, а в "импульсных" СП она отсутствовала. Это предопределило использование в совместном с ЭМИНМ воздействии синусоидального ПМП.

Для дальнейшей работы был проведен второй этап рабочих исследований по совместному воздействию ЭМИНМ и ПМП на РП.

КП и РП хранились в тефлоновых кюветах при температуре +4^oС, что позволило проводить исследования на одних и тех же пробах в течение длительного времени. КП и РП находились в одинаковой питательной среде с одинаковыми поглощающими характеристиками, поэтому результаты исследований были вполне корректны. Наряду с КП, которая не облучилась, использовались 2 серии облучаемых РП:

серия РП 1 - облучалась только ЭМИНМ с выбранной РЧ;

серия РП 2 - одновременно облучалась ЭМИНМ с выбранной РЧ и синусоидальным ПМП. Экспозиция облучения для всех проб была одинакова и составляла 40 мин. Энергетические и частотные характеристики ЭМИНМ были аналогичны тем, что использовались на первом этапе исследования. Параметры синусоидального ПМП для всех образцов также были одинаковы.

РП серии 1 и 2 подвергались ежедневному облучению до момента прекращения восстанавливающего эффекта. Анализ результата таких воздействий осуществлялся по стандартным методикам фазово-контрастной микроскопии с оптическим увеличением отобранного микрообразца РТКМ в несколько сотен раз и прямым фотоподсчетом звездчатых клеток. Результат носил статистический характер с вероятностью отклонения Р=0,05 и осуществлялся по формуле:



где - коэффициент восстанавливающего эффекта, величина безразмерная;

КП - удельное содержание в КП деформированных и поврежденных звездчатых клеток РТКМ, от.ед. (отношение "испорченных "клеток к количеству "нормальных");

РП - удельное содержание в РП деформированных и поврежденных звездчатых клеток в РТКМ, от.ед.

Результаты расчетов приведены в таблице.

Из их сравнения видно, что, во-первых, воздействие ЭМИНМ и ПМП на звездчатые клетки РТКМ носит "инерционный" характер и проявляется лишь через несколько дней после облучения; во-вторых, совместное восстанавливающее воздействие ЭМИНМ и ПМП эффективнее, чем воздействие только ЭМИНМ; и, в-третьих, восстанавливающий эффект одновременного воздействия ЭМИНМ и ПМП на звездчатые клетки РТКМ достигает насыщения после 10 сеансов облучения.

На завершающем этапе работы было проведено 4-летнее наблюдение за изменениями объективных и субъективных показателей гомеостаза добровольцев, подвергшихся комбинированному воздействию ЭМИНМ с выбранной РЧ и ПМП. Было сформировано 7 возрастных групп (40-75 лет) общим количеством 102 человека, которые дважды в год проходили профилактический цикл, состоящий из 10 ежедневных 40-минутных сеансов. После 4-летнего наблюдения (осень 1996г. - осень 2000г. ) за изменениями объективных и субъективных показателей организма сделан вывод об эффективности профилактики БС. За указанный период у всех участников профилактики наблюдалось устойчивое положительное изменение состава крови, стабилизировалось и пришло в норму кровяное давление, улучшились память, слух и зрение, уменьшилась метио-магнитная зависимость, значительно повысилась устойчивость к сезонным инфекционным заболеваниям. За последние 3 года никто из испытываемых не болел ОРЗ и ОРВИ. В процессе наблюдения 16 человек подверглись травмам различной степени тяжести. Профилактические сеансы помогли излечить их в короткие сроки (вдвое быстрее стандартных показателей).

Для профилактического воздействия использовался стандартный генератор нетеплового СВЧ-излучения с шириной полосы 2-18 ГГц рупором излучения 3030 (900 мм²), удовлетворяющий требованиям Международных норм по безопасной плотности потока мощности, и магнитный прибор АМТ-01 "Магнитер", используемый с разрешения Минздрава РФ в физиотерапии и имеющий требуемые технические характеристики. Стоимость комплекта приборов не превысила 6500 рублей (при серийном заказе стоимость может быть уменьшена на 30-50%). Комплект имеет вес 3,5 кг, небольшие габариты и прост в использовании.

Заявляемый способ магнитоэлектромагнитной профилактики технически прост, безопасен, эффективен и позволяет проводить в амбулаторных условиях профилактику болезней старости человека в зрелом и предстарческом возрасте.

ЛИТЕРАТУРА

1. А. Ф. Циб. Новые и специальные технологии в медицинской радиологии и радиационной медицине. Вестник РАМН, 10, М.: Медицина, 1999.

2. Патент РФ 2134598, МПК A61 N 5/00, 5/02, 1999 г.

3. Патент РФ 2053812, МПК A61 N 5/00, 1996 г.

4. Патент РФ 2053811, МПК A61 N 5/00, 1996 г.

5. Эффекты нетеплового воздействия миллиметрового излучения на биологические объекты. Под ред. академика Н.Д. Девяткова. АН СССР, научный совет по проблеме "Физическая электроника", М., 1983, с.11-12, с.172-181.