Дом 2010-01, страница 34
X, мкм Рис. 4. Спектральная зависимость коэффициента отражения оптического излуче ния кижы человека: V — спектральньь \ интервал видимого излучения; А — спек тральный интервал А-диапазона инфракрасного излучения. тканями с эффектом обычного нагрева. Если же прислонить рефлектор фонарика к ладони, то мы увидим, что промежутки между сомкнутыми пальцами красные. Это значит, что биологические ткани частично пропускают красный цвет (рис. 5), который глубоко проникает под кожу. Коэффициент поглощения тканей минимален в видимой красной и ближней (коротковолновой) инфракрасной областях (в А-диапазоне ИК-излучения). То есть излучение с длинами волн 0,75-1,5 мкм хорошо отражается от кожи, но в то же время неотразившаяоя часть излучения глубоко проникает в ткань. Считается, что глубоко проникающее излучение обеспечивает мягкий и безболезненный прогрев тканей, поскольку поглошение тепла <-размыто» по большому объёму подкожной ткани и по большому количеству терморецепторов. Этому способствует и высокое рассеивание красного и инфракрасного излучении в тканях тела человека. Так, просвечивая мощным источником света ладонь, вы не сможете увидеть кости на фоне общего красного свечения. Поэтому источники света с большой долей ближнего инфракрасного излучения (Солнце, юпитеры, софиты, лампы накаливания, в том числе широко известные синие лампы-рефлекторы Минина и красные с поляризованным светом типа Биотрон) используются в физиотерапии как лечебное средство. На значительные же глубины (1-4 см) проникают лишь доли процента излучения. Поэтому даже когерентный красиы/! свет в гелий-неоновой лазеротерапии поглощается преимущественно кожей, которая может воспринимать поглощённое излучение как ожог. В то же время, охлаждая кожу (водой, стеклом) и облучая её мощным ИК-излучением А-диапазона, можно добиться очень интересных эффектов. Например, если облучать ванну мощным ИК-излучением А-диапазона, то даже в ледяной воде можно находиться, не замерзая. Или можно приложить к коже опти- 1 0,6 0,4 I, мкм Рис. 5. Спектральная зависимость коэффициента поглощения света при прохождении слоя вещества: 1 — мягкими тканями организма человека; 2 — водоА: V— спектральный интервал видимого излучения; А — спектральный интервал А-диапазона инфракрасного излучения. чески прозрачную пластинку стекла и облучить через неё кожу импульсом очень мощного ИК-излучения А-диапазона (сотни кВт/м2). Тогда верхний ело! кожи, в котором находятся высокочувствительные терморецепторы, не успевает нагреваться из-за контакта со стеклом и не чувствует боли от ожога. Тем не менее глубинные области кожи, где располагаются луковицы волос, на мгновение прогреваются до температур порядка 70°С. Это, в частности, и используется в современной косметологии с целью эффективной и безболезненное эпиляции. Выделить инфракрасное излучение А-диапазона из общего потока инфракрасного излучения легко — достаточно поместить между источником и человеком лист самого обыкновенного оконного стекла. Стекло поглощает излучение В- и С-диапазонов, но пропускает излучение А-диапазона. " ж, если источником инфракрасного излучения является металлическая печь или конфорка электроплиты, то лист стекла, помещённый между источником излучения и человеком, полностью поглотит поток лучистого тепла и не пропустит его на лицо или ладонь, поскольку нагретые до 400-1000°С поверхности излучают только инфракрасные лучи С-диапазона. Если же источником инфракрасного излучения является лампа накаливания (например, лампа Минина с рефлектором), а тем более Солнце, то лист стекла практически не ослабит поток лучистого тепла, поскольку нагретые до 2000-6000°С поверхности излучают преимущественно инфракрасные лучи А-диапазона. Аналогичными оптическими сво! ствами обладают многие прозрачные пластические массы и жидкости, в частности вода, являющаяся основным компонентом мягких тканей организма человека Дм. рис. 5). Проверить это легко: пролейте между ладонью и печью воду (плоской струей или душем) и вы сразу почувствуете разницу. А так как кожа наполовину состоит из воды, то кожа тоже поглотит ИК-излучение С-циапазона. Аналогично, вода (пот) на теле человека поглощает излучение с длиной волны, превышающей 1,5 мкм от печи, но практически не ослабляет инфракрасное излучение от Солнца или электрической лампочки. Таким образом, человек в бане находится под воздействием очень большого количества внешних факторов. Если в ванне всё тело человека погружено в однородную теплоёмкую и высокотеплопроводную массу воды и термостати-ровано «от головы до ног», то в бане тело человека находится в воздухе со сложным пространственным и временным распределением скоростей воздушных и тепловых потоков, температур и влажностей, в окружении излучающих поверхностей (печей, полов, окон, стен) с различными температурами и степенями черноты, в контакте с водой и материалами с разной температурой. Учитывая вышесказанное, баня по ассортименту воздействий намного сложней и «богаче» ванн и душей. Вследствие этого человеку, желающему добиться в реальной бане желаемого комфорта или требуемого лечебного эффекта, приходится «крепко думать головой», чтобы максимально приблизиться к поставленной цели. Но тем баня и интересней ванн, так как она разнообразней, многогранней и увлекательней. 34 «Дом» 1/2010 |
