Техника - молодёжи 1986-12, страница 16

го нужна аппаратура, способная реагировать на миллиардную долю эрстеда. Это в миллиарды раз меньше напряженности магнитного поля Земли.

Тем не менее сегодня в лаборатории эта сложнейшая научно-техническая задача решена с помощью магнитометрической системы, включающей сверхпроводящий квантовый интерферометр (СКВИД) и трехкомпонентную систему Гельмгольца, служащую для подавления внешних магнитных помех; исследователям удалось снять динамическую магнитную карту сердца и мозга. Детально воспроизводится процесс распространения по миокарду электрического возбуждения. Магнитокардиог-рамма гораздо откровеннее электрической рассказывает о мельчайших подробностях работы сердечной мышцы, с высокой точностью указывает пораженную область и т. д.

СЕЙСМИЧНЫ ЛИ НЕДРА... БИООБЪЕКТА? Обычная электрокардиограмма, как известно, снимается с помощью электродов, прикрепляемых к телу пациента. А можно ли записать электросигналы сердца, органов дыхания, мышц, не увешивая человека присосками? Для этого достаточно пациента поместить в экранированную от внешних полей клетку Фарадея, а антенны-зонды направить на исследуемый орган.

Детальные электрометрические измерения выявили, что вокруг человека возникают в сотни раз более мощные поля, чем те, что создаются его внутренними электрохимическими «генераторами». Весьма интенсивным источником излучения оказалась кожа. Точнее сказать, электрические заряды, накапливающиеся в роговом слое ее эпидермиса (РСЭ). Природу появления кожного заряда мы обсудим ниже, а пока отметим, что биение сердечной мышцы, перемещение диафрагмы при дыхании, толчки крови при движении по крупным сосудам — все эти механические сотрясения организма заставляют колебаться заряженную поверхность РСЭ. В этой сейсмической активности биообъекта проявляется действие его многочисленных физиологических механизмов. Расшифровывая, как на баллистограмме изменяется электрическое поле, промодули-рованное ритмами сердца, легких и других органов, можно уверенно судить о наиболее характерных для организма временных ритмах. На этом принципе создан уже стенд для исследования дыхания маленьких детей — его чувствительные датчики, не тревожа малышей, чутко реагируют на сейсмичность их грудной клетки при дыхании.

Записывая приближенно спектры мышечных вибраций — микротремор мышц — скажем, у операторов, работающих на конвейерных линиях, специалисты подметили, что, когда в нем появляются «всплески» высоких частот, это служит предвестником назревающего эмоционального стресса. Отсюда рекомендации производственникам: не

сколько снизить темп конвейера, перевести оператора на другое рабочее место, изменить психологический климат в коллективе и т. д.

ОСТОРОЖНО, ЗАРЯЖЕНО! Теперь вернемся к причинам появления заряда на коже человека. Измерив электрическое сопротивление рогового слоя эпидермиса (РСЭ), физики получили невероятные на первый взгляд величины — от нескольких миллиардов до нескольких сот миллиардов Ом на каждый квадратный сантиметр РСЭ. Правда, получить эти результаты удалось не сразу. Для этого молодой ученый, недавний выпускник МФТИ, а ныне один из ведущих сотрудников лаборатории, Рамиль Мусин, провел фундаментальные исследования свойств кожи. (Кстати, он блестяще защитил недавно диссертацию с непривычным для физтеховцев названием «Электрические свойства эпидермиса».) Он и его коллеги разгадали и тайну огромного сопротивления РСЭ, и принцип возникновения мощных квазистатических полей человека.

Их источник — порождаемый трением трибоэлектрический заряд (от греческого «трибо»—трение), скапливающийся на коже, точнее сказать, в ее РСЭ, толщиной два-три десятка микрон.

ции, регулирующей температуру тела.

Сколь ни удивительно, но этот механизм биологической терморегуляции, «включая» который организм может сбросить в окружающее пространство до 15 Вт своей тепловой мощности, по физической сущности схож с... отпотеванием глиняного кувшина, наполненного водой и выставленного под лучи жаркого солнца. С одной лишь разницей: охлаждение запотевшего сосуда определяется только температурой окружающего воздуха, а транспортировка жидкости через кожу — тонусом расположенных в коже кровеносных сосудов. Чем сильнее они наполняются кровью, тем интенсивнее испаряется влага через РСЭ. Заряд, естественно, станет стекать быстрее, а напряженность электрического поля при этом снизится. Если проследить затем, как распределяются в пространстве силовые линии поля, можно извлечь богатейшую информацию о тонусе капиллярной сети и даже о психофизиологическом состоянии объекта.

Так несложная задачка о глиняном кувшине и тонусе капиллярных сосудов открывает весьма перспективный путь к дистанционному электрометрическому контролю жизненно важных функций как человека, так и животных.

В зависимости от сопротивления диэлектрика заряд медленно, примерно от 10 с до 15 мин,— стекает в глубь тела.

С чем же связано столь значительное, в несколько сот и даже тысяч раз, изменение электрического сопротивления РСЭ? Прежде всего с диффузией воды (причем непосредственно через кожу, а не через потовые железы) в процессе так называемой неощутимой перспира

«АУРА» ЗВУКА, СВЕТА И АТМОСФЕРЫ. Известно, что наш организм шумит, не замолкая ни на минуту. Шуршат сокращающиеся мышцы, шумит бегущая по сосудам кровь, «постукивают» работающие каждый в своем ритме внутренние органы. Поскольку человеческое тело более чем на ²/з состоит из воды, оно «прозрачно» для акустического, в том числе акустотеплового излуче-

14