Техника - молодёжи 1986-12, страница 17

Гак осуществляется визуализация выделяемого при дыхании углекислого газа. Метод основан на регистрации теплового излучения СОг в инфракрасном диапазо-

Термограмма руки человека (между большим и указательным пальцами). Выделенные на термограмме области 1, 2, 3 характеризуются различной температурной динамикой. Из кривых температурного графика (слева) видно, что области 1 и 2 охвачены активным температурным регулированием.

ния. Следовательно, о температуре внутренних органов можно судить не только по электромагнитным полям (радиотепловому излучению), но и по акустическим сигналам. Разница лишь в том, что поскольку акустическая волна намного короче.тепловой, то соответственно ее разрешающая способность намного выше. Правда, акустическое излучение, имея сравнительно небольшую

Академик Ю. В. ГУЛЯЕВ и доктор физико-математических наук Э. Э. ГОДИК в лаборатории радиоэлектронных методов исследования.

мощность, позволяет оценивать температурный контраст с меньшей точностью. Но зато оно приходит с большей глубины. Выходит, глубинная акустическая термография в ряде случаев эффективнее радиотермографии? Да, особенно когда приходится зондировать высокотемпературные воспаления или опухоли, расположенные на глубине (до 10 см)

Следуя поговорке, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, посмотрим и на себя невооруженным взглядом. Оказывается, в оптическом диапазоне (а если говорить точно, то и в прилегающих к нему ближних инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах) можно и без всяких приборов наблюдать свечение кожи — кистей рук, полости рта, щек и т. д. Разумеется, заниматься самоосвещением в задачу нашего организма не входит, поэтому мощность этого «паразитного» свечения крайне слаба: несколько фотонов в секунду на каждый квадратный сантиметр поверхности (что дает 10"¹⁸—10"¹⁷ Вт/см ²). Природа свечения — хемилюминесценция, характеризующая темп биохимических процессов в тканях. Ее интенсивность зависит от функционального состояния человека, от насыщения его тканей кислородом. Задержка дыхания (гипоксия), наложение жгута на руку ослабляют ее свечение; скажем, после снятия жгута наблюдалось в течение суток неожиданное явление: осцилляция (увеличение и

уменьшение) яркости с 5-минутным периодом. Прикладное значение метода велико: он позволяет контролировать темп биохимических процессов, быстро определять степень поражения кожи при ожогах и ряде заболеваний.

О человеке, неожиданно испытавшем волнение, в народе метко говорят, что он «неровно дышит». Правда, лишь скрупулезный физико-химический анализ облачка выдыхаемого газа позволил в полной мере «раскрыться» этому, может быть, одному из самых информативных химических каналов человека. Подобно любому космическому объекту, создающему вокруг себя особенную, только ему присущую атмосферу, биологический объект также существует как бы погруженный в среду газов, аэрозолей, ионов. Ведь что представляет собой, скажем, выдох? Это смесь из нескольких сот химических компонентов — от углекислого газа и азота до аммиака и ацетона,— каждый из которых как бы заключает в себе отголоски тех сложнейших биохимических процессов, что обеспечивают существование человека. Скажем, по соотношению выдыхаемых углекислого газа и кислорода — они замыкают длинную цепочку биохимических превращений — судят об общей энергопродукции биообъекта.

Поскольку в процессе метаболизма человек постоянно испаряет воду во внешнюю среду (примерно пол-литра в сутки), а также микроскопические количества газов, аэрозолей, ионов, изменение состава атмосферы вокруг биообъекта оценивают с помощью лазерно-оптических методов. При этом с высокой точностью измеряют коэффициент преломления, проводимость и другие параметры.

Тем самым еще один способ позволяет охарактеризовать состояние капиллярного кровотока и других жизненно важных систем, поскольку, например, транспортировка воды через кожу, напомним, непосредственно связана с тонусом артерий: чем больше крови поступает в капиллярную сеть, тем интенсивнее идет испарение влаги.

ПОЧЕМУ КОЖА «ВИДИТ»... Итак, расшифровывая, как распределяются в пространстве и во времени все цвета «радуги» физических полей человека, узнают о тончайших протекающих в организме процессах. Но вот вопрос, вокруг которого больше всего сломано копий (и который, кстати, послужил одной из причин возникновения нового,направления научных исследований): каким образом поле одного биообъекта может влиять на состояние другого?

Причина феномена разочаровываю-ще проста: суть его в том, что мощность теплового излучения, исходящего от пальцев руки человека, достигает 10 "¹² Вт/см ². А поверхность нашей кожи дает физиологический отклик на тепловой поток, как только его величина превышает 10"¹⁴ Вт/см². Выходит, что любой человек излучает тепловой поток в 100 раз более мощный, чем пороговая чувствительность его кожи.

15