Техника - молодёжи 1984-09, страница 48

НА СТЫКЕ ФИЗИКИ И БИОЛОГИИ

Наука не стоит на месте. В последнее время проведены довольно серьезные исследования в такой важной области, как физические поля биологических объектов. Свидетельство тому — недавно опубликованное в журнале «Вестник Академии наук СССР» (№ 8 за 1983 г.| интервью корреспондента журнала А. И. Козловой с руководителем этих исследований заместителем директора Института радиотехники и

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ

БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Фрагменты из интервью корреспондента журнала «Вестник Академии наук СССР» А. И. КОЗЛОВОЙ с членом-корреспондентом АН СССР Ю. В. ГУЛЯЕВЫМ и доктором физико-математических наук Э. Э. ГОДИКОМ.

— Чем вызвана необходимость изучения физических полей биологических объектов?

Ю. В. Гуляев. Вокруг любого биологического объекта в процессе его жизнедеятельности возникает сложная картина физических полей. Их распределение в пространстве и изменение во времени несут важную биологическую информацию, которую можно использовать, в частности, в целях медицинской диагностики.

— Какие же именно физические поля биологических объектов вы регистрируете и изучаете?

Э. Э. Годик. Прежде чем ответить на этот вопрос, замечу, что в работах по изучению физических полей биологических объектов пер-

электроники АН СССР, членом-кор-респондентом АН СССР Ю. В. Гуляевым и заведующим лабораторией радиоэлектронных методов исследования биологических объектов доктором физико-математических наук Э. Э. Годиком, в котором рассказывается об этих исследованиях.

Сегодня мы публикуем некоторые выдержки из этой публикации. Кроме того, наш корреспондент А. Май-

вый этап, безусловно, должен быть экспериментальным. Если в физике твердого тела сейчас теория развита настолько, что теоретики, предсказывая те или иные явления, с большой вероятностью уверены в подтверждении их экспериментом, то в работах, о которых идет речь, эксперимент должен дать теоретикам почву для размышлений. Приступая к исследованиям, мы считали, что очень важно проблему проработать профессионально, четко выделить область, в которой мы компетентны, и провести добротные исследования на современном научном уровне. Прежде всего нужно было сформулировать, о каких полях идет речь.

Естественно, что биологический объект, как любое физическое тело, должен быть источником равновесного электромагнитного излучения. Для тела с температурой около 300° К такое тепловое излучение наиболее интенсивно в инфракрасном диапазоне волн. В этом диапазоне биологический объект, например человек, излучает очень большую мощность — примерно 10 мВт с квадратного сантиметра поверхности своего тела, в делом около 100 Вт. Это излучение далеко уходит от человека, попадая в окно прозрачности атмосферы (длина волны 8—14 мкм).

Ю. В. Гуляев. Хочу подчеркнуть, что нас интересуют не сами по себе электромагнитные излучения, которые уходят от биологических объектов, а возможность переноса по этим каналам информации, связанной с работой внутренних органов. Так, инфракрасное излучение может быть промодулировано физиологическими процессами, которые задают распределение и динамику температуры поверхности тела.

сюк обратился к академику АН СССР, Герою Социалистического Труда Юрию Борисовичу Кобза-реву с просьбой рассказать об экспериментах с Л. А. Корабельниковой по распознаванию экранированных образов, угомякутых в книге И. М. Когана «Прикладная теория информации», вышедшей в 1981 году в издательстве «Радио и связь».

Надеемся, что все материалы будут интересны нашим читателям.

Э. Э. Годик. Следующий канал (диапазон волн) — радиотепловое излучение, несущее информацию о температуре и временных ритмах внутренних органов человека. Чем больше длина волны, тем с большей глубины можно зарегистрировать излучение. Так, в дециметровом диапазоне волн удается регистрировать сигналы с глубины до 5— 10 см. На более коротких волнах глубина, с которой получается информация, уменьшается, однако улучшается пространственное разрешение. По радиотепловым изображениям на различных длинах волн с помощью достаточно сложной цифровой обработки можно восстановить пространственное распределение температуры в глубине биообъекта.

Далее. Низкочастотные электрические поля с частотами от нуля примерно до 1 кГц. Они связаны, как правило, с электрохимическими, в первую очередь трансмембранными, потенциалами, которые отражают функционирование различных органов и систем биообъекта (сердца, желудка и др.). К сожалению, низкочастотные электрические поля практически полностью экранируются высокопроводящими тканями биообъекта. Это затрудняет решение обратных задач по восстановлению источников таких полей на основе измерений электрического потенциала вблизи поверхности тела.

На тех же частотах должны наблюдаться и магнитные поля, связанные с токами в проводящих тканях, сопровождающими физиологические процессы. Для магнитных полей (в отличие от электрических) ткани биологического объекта не являются экраном, поэтому, регистрируя магнитные поля, можно с большой точностью локализовать их источники. Это, в частности, представляет большой интерес

46