Лечение электромагнитным полем

СОДЕРЖАНИЕ:

1. ВВЕДЕНИЕ.................................................................................

2. ОСНОВЫ ЛЕЧЕБНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И ИЗЛУЧЕНИЙ............................................................................

2.1. Физическая характеристика электромагнитных полей.........................

2.2. Электрические и магнитные свойства тканей....................................

2.2.1. Электрические свойства живых тканей............................................

2.2.2. Магнитные свойства живых тканей................................................

2.3. Взаимодействие электромагнитных полей и излучений с организмом.......

3. ЛЕЧЕБНОЕ     ПРИМЕНЕНИЕ     ОПТИЧЕСКОГО     ИЗЛУЧЕНИЯ (ФОТОТЕРАПИЯ)...........................................................................

3.1.  Оптические свойства тканей организма............................................

3.2. Взаимодействие оптического излучения с биологическими тканями........

4. БИОФИЗИЧЕСКИЕ    ОСНОВЫ    ЛЕЧЕБНОГО    ПРИМЕНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ........................................................

4.1. Физическая характеристика механических факторов...........................

4.2. Механические свойства тканей организма........................................

4.3. Взаимодействие механических факторов с организмом........................

5. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА НА ОРГАНИЗМ..................................................................................

6. ОСНОВЫ ЛЕЧЕБНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ.....

6.1. Физическая характеристика термических факторов...........................

6.2. Теплофизические свойства тканей организма....................................

7. ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Каждая самостоятельная наука должна иметь собственные цели и задачи. Биофизика имеет следующие собственные цели: 1. Основываясь на законах и представлениях физики и химии, изучать элементарные процессы, протекающие в биоподимерах и надмолекулярных комплексах, лежащие в основе жизнедеятельности клеток и организмов; 2. Исследовать действие ряда физических и химических факторов на би(10бъекты. Объектами исследования в биофизике чащевсего служат биополимеры и другие биологически важные молекулы, субклеточные комплексы, ткани, органы. Однако ученые проводят исследования на организмах и биосферные исследования. При изучении биофизики лечебного воздействия физических факторов на биологический объект, необходимо учитывать его особенности, которые заключаются в том, что они имеют высокую структурную и функциональную гетерогенность, высокую интеграцию сотен биохимических реакций, опосредованность физиологических реакций, биологических процессов, жизненных функций, влияния физических и химических воздействий через биохимические превращения, необходимость поддержания постоянства ряда физико-химических показателей внутренней среды на определенном уровне (рН, температуры, солевого состава, ионной силы, газового состава и др.)

Лечебное действие любого физического фактора определяется сочетанием развивающихся под его действием эффектов. Вероятность их формирования и развития определяется:

• Специфическими свойствами физического фактора, в основе которых лежат особенности распределения его энергии во времени и пространстве;
• Физическими (электрическими, магнитными, механическими, теплофизическими и др.) свойствами тканей - «мишеней», определяющими поглощение энергии данного фактора;
• Наличием избирательной чувствительности организма к данному фактору, определяющие низкие пороги его сенсорного восприятия;
• Функциональными резервами адаптации и реактивности организма.

ОСНОВЫ ЛЕЧЕБНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И ИЗЛУЧЕНИЙ

ФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Электромагнитное поле (ЭМП) представляет собой форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие электрически заряженных частиц. В ЭМП выделяют две составляющие - электрическую и магнитную. Образуемые ими поля часто обозначают как электрическое (ЭП) и магнитное (МП). Первое из них формируется покоящимися заряженными телами, а второе движущимися зарядами, намагниченными телами и переменным электрическим полем. Важнейшей силовой характеристикой электрического поля является его напряженность Е, единицей измерения которой является В·м ^-1, а магнитного - магнитная индукция В, которая измеряется в теслах (Тл). Размерностью теслы является В·см ^-2.

Формирующиеся при неравномерном движении и взаимодействии зарядов в какой-либо области среды электромагнитные поля распространяются в пространстве   в   виде   электромагнитных  волн.   Вокруг  источника электромагнитных колебаний выделяют две зоны:  ближнюю (зону несформировавшейся волны) и дальнюю (зону сформировавшейся волны). Граница между ними проходит на расстоянии длины волны. В зависимости от формы источника на больного, расположенного в ближней зоне, будет воздействовать преимущественно электрическая или магнитная составляющие электромагнитного поля (электрическое или магнитное поле), а в дальней -электромагнитное излучение.

В природе и технике встречаются электромагнитные поля различных типов, совокупность которых образует спектр электромагнитных излучений. В с(10тветствии  с  Международным регламентом радиосвязи  (1976) и ГОСТ 24375-80 он разделен по длинам волн и частотному диапазону на различные области. В физиотерапии используют не все из них, а преимущественно электромагнитные поля радиоволнового и оптического диапазонов (табл.1).

Образовавшееся в процессе излучения электромагнитное доле уносит от системы зарядов (источника ЭМП) энергию, величина которой определяется вектором Пойнтинга П. Он характеризует направление переноса энергии от источника в конкретную точку пространства

П=ЕхН [Вт·м^-2],

где Н - вектор напряженности магнитного поля, связанный с вектором магнитной индукции В через магнитные проницаемости вакуума (μ_в) и среды (μ_в) с(10тношением: В = μ_в· μ·Н.

Количество электромагнитной энергии W, переносимой в единицу времени t через единицу поверхности площадью s, перпендикулярной направлению распространения излучения, характеризуется интенсивностью электромагнитного излучения (I) или плотностью потока энергии (ППЭ), которое численно равно Усредненному значению вектора Пойнтинга

/=П= W/st [Вт·м^-2]

При распространении электромагнитных волн в различных средах происходит их отражение, преломление, рассеяние, поглощение, дифракция и интерференция. Кроме того, в тканях организма снижается скорость распространения электромагнитных волн по сравнению с воздушной средой, а следовательно уменьшается и длина волны Д., которая в биологических тканях определяется преимущественно диэлектрическими свойствами составляющих их сред и определяется по формуле:

λ=c/fε^-1/2

где ε - диэлектрическая проницаемость биологических тканей, / -частота электромагнитных колебаний; с - скорость света в вакууме.

Спектр электромагнитного излучения, используемого вфизиотерапии

Продолжение таблицы 1.

* В физиотерапии к СВЧ-колебаниям традиционно относят колебания в частотном диапазоне 300 МГц-3 ГГц (область дециметровых и сантиметровых волн).

Интенсивность высокочастотного электромагнитного излучения при его распространении в тканях экспоненциально убывает с расстоянием (закон Бугера). Расстояние, на котором силовая характеристика поля убывает в е (2,7 раз), а величина электромагнитной энергии уменьшается в е²- (приблизительно в 7,3 раз), называется глубиной проникновения (проникающей способностью) электромагнитного излучения в данную среду (рис. 1). Основной вклад в уменьшение интенсивности электромагнитного излучения вносит поглощение электромагнитной энергии в тканях.

Рис.1. Проникающая способность электромагнитного излучения. По оси абсцисс - расстояние x, по оси ординат - электромагнитная энергия, W; х_λ - глубина проникновения излучения

Значительная часть электромагнитной энергии накапливается в системах заряженных частиц или индуцирует их перемещение. Степень преобразования различными тканями организма энергии

электромагнитного поля в электрическую определяется их емкостным сопротивлением, а в магнитную - индуктивным. Индуктивное сопротивление при расчете импеданса живых тканей (полного сопротивления переменному току) не учитывают, и он имеет только две составляющих - активное сопротивление и реактивное (емкостное). По мере увеличения частоты воздействующего электромагнитного поля емкостное сопротивление и импеданс биологический тканей уменьшаются. В результате увеличивается сила тока, проходящего через различные органы и ткани.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ ОРГАНИЗМА

Электрические свойства живых тканей

Характер взаимодействия электромагнитных полей с различными тканями организма определяется их электрическими и магнитными свойствами. Параметрами этих свойств являются удельная электропроводность Л, характеризующая концентрацию и подвижность свободных заряженных частиц биологических тканей, а также их диэлектрическая (ε) и магнитная (μ) проницаемости. Они показывают степень уменьшения силовых характеристик электрического и магнитного полей в различных тканях по сравнению с вакуумом. На основе этих параметров можно рассчитать силовые характеристики электромагнитного поля в тканях и количественно оценить процессы, происходящие при взаимодействии ЭМП с биологическими тканями.

В состав различных тканей и сред организма входят ионы, пространственно ориентированные полярные и неполярные макромолекулы различных линейных размеров и диполи воды. Разные ткани содержат их в неодинаковой пропорции, поэтому каждая из них обладает различными диэлектрическими свойствами и электропроводностью.

Электропроводность живых тканей определяется концентрацией ионов и их подвижностью. В межклеточной жидкости с максимальным содержанием носителей тока - ионов удельная электропроводность достаточно высока и составляет 1 См·м^-1 (Сименс на метр). Напротив, в цитозоле, содержащем органеллы и крупные белковые макромолекулы, она понижается до 0,003 См·м^-1. Удельная электропроводность плазмолеммы и внутриклеточных мембран, составляющих до 50% массы клетки, еще ниже - (1 - 3)·10^-5 См·м^-1.

Из-за малого количества межклеточной жидкости и выраженной компартментализации последних (существенно ограничивающей подвижность содержащихся в них ионов), удельная электропроводность целых органов и тканей существенно меньше, чем составляющих их сред. Ее наибольшие величины (0,6 - 2,0 См·м^-1) имеют жидкие среды организма (кровь, лимфа, желчь, спинномозговая жидкость, моча), а также мышечная ткань (0,2 См·м^-1). Напротив, удельная электропроводность костной, жировой, нервной ткани, а в особенности грубоволокнистой соединительной ткани и зубной эмали значительно ниже - 10³·- 10⁶ См·м^-1.

Электропроводность кожи зависит от ее толщины, состояния дериватов и содержания воды. Толщина эпидермиса большинства участков тела составляет 0,07 - 0,12 мм, а на ладонных поверхностях кистей и подошвенных поверхностях стоп достигает 0,8 - 1,4 мм. Содержание воды в поверхностном слое составляет всего 10% от массы клеток, тогда как в нижележащих слоях достигает 70%. Площадь потовых и сальных желез, волосяных фолликулов на разных участках тела неодинакова и составляет 0,5% поверхности кожных покровов. С учетом этих особенностей удельная электропроводность отдельных участков кожи существенно различается и составляет 10^-3 - 10^-6 См·м^-1. Известно, что сухая кожа является плохим проводником электрического тока, тогда как влажная проводит его хорошо.

Диэлектрическая проницаемость  характеризует способность к пространственному смещению структур биологических тканей и образованию объемного дипольного момента (поляризации). Она обусловлена преимущественно связанными зарядами, полярными и неполярными макромолекулами различных линейных размеров и диполями воды. Диэлектрическая проницаемость различных биологических тканей составляет 10³ - 10⁶ отн. ед.

Приведенные величины удельной электропроводности и диэлектрической проницаемости измерены для постоянного электрического поля. Между тем кардинальной особенностью организма человека является дисперсия электрических свойств его тканей, связанная с состоянием заряженных частиц при действии электромагнитных полей различной частоты (рис. 2).

На низких частотах (до 10³ Гц) клетки практически полностью экранируют электромагнитное поле, которое не проникает внутрь них и не вызывает перемещения внутриклеточных ионов. Увеличение удельной электропроводности тканей с нарастанием частоты (рис. 2А) обусловлено тем, что электромагнитные поля частотой Ю^Ю⁸ Гц воздействуют и на внутриклеточные  структуры,  что  определяет участие  в суммарной электропроводности тканей как ионов интерстиция, так и цитозоля (рис. 2А). На более высоких частотах микроструктуры цитозоля не успевают следовать за изменениями ЭМП и нарастание удельной электропроводности происходит здесь, вероятно, за счет ориентационных смещений молекул свободной воды, вклад которой в суммарную проводимость тканей экспериментально определить весьма сложно.

Рис. 2. Частотная зависимость удельной электропроводности (А) и диэлектрической проницаемости (Б) тканей теплокровных при температуре 37° С. 1 - ткани, богатые водой; 2 -ткани, бедные водой.

Структуры, избирательно поглощающие энергию ЭМП. А. 1 - ионы интерстиция; 2 - ионы интерстиция и цитозоля; 3 - ионы и диполи интерстиция и цитозоля. Б. 1 - двойной электрический слой плазмолеммы; 2 - компартменты; 3 - интегральные белки мембран; 4 -гликолипиды и гликопротеиды; 5 - фосфолипиды; 6 - сахара; 7 - белковые цепи; 8 - диполи связанной воды; 9 - диполи свободной воды; 10 - беспорядочные колебания диполей воды. По оси абсцисс частота электромагнитного поля, f, Гц; по оси ординат: А - удельная электропроводность, Л, См·м^-1; Б - диэлектрическая проницаемость, е, отн.ед.

В дисперсионной зависимости диэлектрической проницаемости (рис. 2Б) также выделяют несколько областей дисперсии, что указывает на различие механизмов поляризации тканей в разных частотных диапазонах ЭМП. Каждый из механизмов поляризации характеризуется своей   частотой (характеристической частотой релаксации), вблизи которой запаздывание смещения (поворота) различных клеточных и субклеточных структур и биологических молекул относительно динамики ЭМП минимально. В этих областях диэлектрическая проницаемость изменяется наиболее резко. Выделяют три области дисперсии диэлектрической проницаемости -- α, β и γ (рис. 2Б), которые соответствуют характеристическим частотам релаксации 80, 3·10⁵ и 2·10¹⁰ Гц.

Область а-дисперсии диэлектрической проницаемости обусловлена поляризацией клеток и компартментов. В ней участвует двойной электрический слой, формирующийся вблизи поверхности мембран (рис. 2Б). Одна его часть образована отрицательными зарядами гидроксильных и карбоксильных групп мембранных гликопротеидов, а вторая - электрически связанными с ними подвижными положительными зарядами (противоионами). При наложении внешнего ЭМП последние смещаются вдоль поверхности мембраны и увлекают за собой прйповерхноетный относительно клетки слой воды. Этот феномен и определяет макроскопическую поверхностную поляризацию клеток. Область  
β-дисперсии (охватывающая частоты 10⁴ 10⁸ Гц) обусловлена структурной поляризацией  клеточных мембран,  в которой участвуют белковые макромолекулы, а на ее верхней границе глобулярные водорастворимые белки, фосфолипиды и мельчайшие субклеточные структуры. Участок  
γ-дисперсии соотносят с процессами ориентационного поворота (смещения) молекул свободной и связанной воды (соответственно на частотах 10⁸ 10⁹ Гц и 2·10¹⁰ Гц), а также низкомолекулярных веществ типа Сахаров и аминокислот (в частотном интервале 10⁹ 10¹⁰ Гц).

При анализе механизмов биологического действия электромагнитных полей необходимо учитывать, что их проникающая способность на разных частотах ЭМП обусловлена прежде всего электропроводящими свойствами различных тканей организма, а не характеристиками поляризации.

Магнитные свойства живых тканей

В отличие от электрического поля, биологические ткани ослабляют внешнее магнитное поле в очень малой степени (порядка 10 "⁵). Большинство из них относится к диамагнетикам (сумма магнитных моментов составляющих их биологических молекул равна нулю), которые слабо преобразуют энергию магнитного поля. Так, например, энергия магнитного поля, поглощаемая плазмолеммой, не превышает 10^-16 Дж. Магнитная проницаемость клеток и практически всех жидкостей организма составляет 0,99995. Лишь некоторые вещества, входящие в состав различных структур организма (кислород, соли железа, некоторые гидроперекиси и радикалы), имеют собственный магнитный момент, не зависящий от внешнего магнитного поля. Такие низкомолекулярные соединения относят к парамагнетикам, магнитная проницаемость которых составляет 1,00005. Различие магнитных проницаемостей диа- и парамагнетиковсущественно не изменяет характера взаимодействия последних с внешним магнитным полем, так как их величины имеют одинаковый порядок.

Рис. 3. Схема поляризации биологических молекул в электрическом поле. А - электронная поляризация неполярных биологических молекул;  
Б - ориентационное смещение полярных биологических молекул

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И ИЗЛУЧЕНИЙ С ОРГАНИЗМОМ

Под действием ЭМП радиочастотного диапазона в различных тканях и средах организма происходит направленное перемещение заряженных частиц ионов, а также перераспределение электрических зарядов и формирование объемного дипольного момента (поляризация тканей). Упорядоченное и направленное движение ионов в тканях создает в них ток проводимости. Индивидуальные процессы частотнозависимой поляризации субклеточных структур и клеток, а также колебательного смещения диполей воды и биологических макромолекул во внешнем ЭМП формируют ток смещения.

Известно, что основной характеристикой взаимодействующего с организмом ЭМП является удельная поглощенная мощность. Однако методы ее непосредственного измерения весьма громоздки и в физиотерапии практически не используются. Исходя из этого дозирование процедур включает совокупность методов определения тех характеристик ЭМП, от которых зависят лечебные эффекты в организме.

Рис. 4. Схема вращательного перемещения клетки в постоянном электрическом поле

Постоянные электрические поля вызывают однонаправленные движения ионов к полюсам. Кроме того, происходит смещение электронных облаков атомов и молекул (электронная поляризация,  
рис. 3А) или ориентация дипольных молекул (ориента-ционное смещение, рис. 3Б). В результате перераспределяется содержание ионов в компартментах различных тканей. За счет движения связанных ионов возможно и вращательное смещение клеток в ЭП (рис. 4).

Переменные электромагнитные поля вызывают разнонаправленные маятникообразные движения ионов и колебательные смещения дипольных молекул, поляризация которых пропорциональна электрической напряженности поля, а также зависит от его частоты и линейных размеров биологических молекул.

Биологические эффекты ЭМП низкой частоты (f << 10⁵ Гц) обусловлены преимущественно током проводимости, основными носителями которого являются ионы. Однако плотность тока в тканях при наведении в них внешнего ЭМП ничтожно мала и не превышает  
2,3·10^-3 А·м в интерстиции и 10 А·м в плазмолемме. При подведении к поверхности тела ЭМП с помощью электродов-антенн (металлических проводников с высокой удельной электропроводностью) в теле человека возникают значительные токи проводимости, способные вызвать изменение функциональных свойств нервной и мышечной тканей организма, клетки которых обладают возбудимыми мембранами.

Пороговое значение тока проводимости, вызывающее возбуждение нервной и мышечной тканей, определяется частотой воздействующего ЭМП. С ее увеличением пороговая величина тока нарастает, и, начиная с частоты 3 - 10³ Гц, при приложении переменного тока к коже человека возбуждения его нервов и мышц не возникает. В силу малого поглощения электромагнитной энергии в низкочастотном диапазоне не происходит и заметного нагрева тканей, так как выделяемое тепло существенно меньше метаболической теплопродукции организма (1,3 Вт·кг^-1) и не превышает мощности рассеяния тепловой энергии биологическими тканями.

Напротив, электромагнитные излучения высокой частоты, помимо токов проводимости, вызывают в организме значительные токи смещения. Последние определяют преобразование электромагнитной энергии в тепловую, в основном за счет колебательно-вращательного смещения ориентирующихся во внешнем ЭМП биологических макромолекул и диполей воды. Физиологические механизмы теплоотдачи организма (теплопроводность, конвекция, испарение и излучение) не компенсируют возникающую в высокочастотном диапазоне теплопродукцию, в результате чего происходит нагревание облучаемых тканей организма. В частотном диапазоне 10⁶ - 2·10⁷ Гц как ток проводимости, так и ток смещения способны вызывать гипертермию. Напротив, в частотном диапазоне ЭМП, превышающем 2·10⁷ Гц, ведущую роль в нагревании тканей играет ток смещения.

Кроме того, в тканях с высоким содержанием воды длина электромагнитных волн уменьшается в 6,5 - 8,5 раз по сравнению с воздухом. В тканях с низким содержанием воды указанные закономерности выражены существенно меньше и длина волны уменьшается в 2 - 2,5 раза. Таким образом, на частотах ЭМП выше 3·10⁸ Гц длина волны электромагнитного излучения меньше размеров тела человека, что обусловливает возможность только локального воздействия электромагнитных излучений сверхвысокой частоты на организм больного.

В силу высокой диэлектрической проницаемости тканей с большим содержанием воды коэффициент поглощения энергии электромагнитных вопи в них в 60 раз выше, а проникающая способность в 10 раз меньше, чем в тканях с малым содержанием воды в областях α и β-дисперсии диэлектрической проницаемости.

Вокруг распространяющихся в тканях организма токов формируются магнитные поля. Максимальная величина магнитной индукции в тканях с высокой электропроводностью, находящихся в переменном ЭМП, не превышает 10^-10 Тл в интеретиции и 10^-13 Тл в плазмолемме. Анализ величин магнитной индукции позволяет заключить, что такие поля не могут эффективно взаимодействовать с биологическими молекулами различных тканей организма и их влиянием можно пренебречь.

При помещении в постоянное магнитное поле тканей организма входящие в их состав надмолекудярные жидкокристаллические структуры ориентируются относительно  вектора  магнитной  индукции. В результате  такого ориентационного смещения формируются собственные магнитные поля надмолекулярных комплексов, направленные, в соответствии с правилом Ленца, против внешнего магнитного поля и ослабляющие его. Такой диамагнитный эффект наиболее выражен в фосфолипидных компонентах биологических мембран. Вследствие этого в них возникает собственный механический вращающий момент, и они способны перемещаться в мембранах и цитозоле. Вместе с тем, в силу выраженной вязкости цитоплазмы и компартментализации клеток, амплитуда таких перемещений не может быть значительной.

Сегодня большинство авторов при рассмотрении гипотез механизмов взаимодействия переменного магнитного поля с организмом считают одним из его ведущих действующих факторов вихревое электрическое поле, возникающее вследствие электромагнитной индукции. Вектора напряженности электрических полей, индуцируемых в биологических тканях переменными магнитными полями, ^всегда направлены перпендикулярно векторам магнитной индукции, а их силоввте линии имеют форму замкнутых витков вихрей. В модельных экспериментах напряженности вихревых электрических полей, индуцированных магнитным полем частотой 50 Гц и индукцией 10 Тл в поверхностных тканях организма, достигают 22 - 42 В·м^-1. Электрические поля такой напряженности способны вызвать перемещение заряженных частиц через мембрану, что существенно изменяет их поляризацию и активирует биофизические и биохимические процессы в различных тканях организма.

Плотность распределения индуцированного  электрического поля, определяемая топографией его силовых линий (касательные к которым определяют  направление  вектора Е в каждой точке организма), пропорциональна напряженности магнитного поля и зависит от направления вектора магнитной индукции (рис. 5). На результирующую картину индуцируемого электрического поля в организме оказывают влияние и потенциальные электрические поля, возникающие в результате взаимодействия заряженных частиц с вихревыми электрическими полями на границах раздела проводящих и слабопроводящих тканей.

Рис. 5. Распределение электрического поля и вихревых токов, индуцированных переменным магнитным полем, в теле человека при различном направлении вектора магнитной индукции . В - вектор магнитной индукции

Указанные особенности приводят к изменению жидкокристаллического состояния фосфолипидных компонентов биологических мембран, снижению электрокинетического (ζ дзета-) потенциала и индукции фазовых гель-золь переходов в цитоплазме клеток. Таким образом, переменные магнитные поля способны модулировать физико-химические свойства, а также метаболическую и ферментативную активность клеток и тканей организма. С повышением частоты магнитного поля возникающие вихревые токи эффективно поглощаются проводящими тканями» что может вызвать их значительный нагрев.

ЛЕЧЕБНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (ФОТОТЕРАПИЯ)

Оптические свойства тканей организма

При взаимодействии с поверхностью тела человека часть оптического излучения отражается, другая рассеивается во все стороны, третья поглощается, а четвертая проходит сквозь различные слои биологических тканей. Отношения этих частей к падающему потоку излучения характеризуют коэффициентами отражения, рассеяния, поглощения и пропускания тканей и сред. Чаще всего объектом взаимодействия оптического излучения с организмом является кожа. Коэффициент его отражения слабопигментированной кожей достигает 43 - 55% и зависит от многих причин. Так, например, у мужчин он на 5 - 7% ниже, чем у женщин. Пигментированная кожа отражает свет на 6 - 8% слабее (рис. 6). Нарастание угла падения  света  на  поверхность  кожи, увеличивает коэффициент отражения до 90%.

Рис. 6. Зависимость коэффициента отражения светлой (1) и темной (2) кожи человека от длины волны оптического излучения

По оси абсцисс; длина волны оптического излучения, X, мкм; по оси ординат коэффициент отражения R, отн.ед.