Từ trường và cơ chế tác động của từ trường lên cơ thể sống ThS. Đặng Vũ Hoàng Phân viện Vật lý Y Sinh học. Lịch sử từ liệu pháp • Người Ai Cập cổ dùng nam châm chữa đau lưng • Suốt một thời gian dài chỉ quan tâm trong các lĩnh vực ngoài y • Thế kỉ XX : Y học • Chẩn đoán: MRI; phân tích phổ để đánh giá cấu tạo hóa học cả về mặt định tính và định lượng. Từ trường sinh học  Từ tâm đồ (MCG), từ não đồ (MEG). • Điều trị: Vật lý trị liệu, TMS, kích thích sinh xương Từ trường ? Từ trường là môi trường vật chất đặc biệt sinh ra quanh các điện tích chuyển động hoặc do sự biến thiên của điện trường hoặc có nguồn gốc từ các môment lưỡng cực từ. Xét về bản chất, từ trường và điện trường là các biểu hiện riêng rẽ của một trường thống nhất là điện từ trường. Cảm ứng từ B – Cường độ từ trường H 1 mT = 10 Gs Đường sức từ trường Phân loại • Theo xuất xứ: tự nhiên, nhân tạo, sinh thể • Theo sự thay đổi theo thời gian: cố định, biến thiên, xung… • Theo sự thay đổi trong không gian: đồng nhất, không đồng nhất • Theo cường độ từ trường:Yếu (<10Gs) Trung bình (10500Gs) Mạnh (5002000Gs) Rất mạnh (>2000Gs). Địa từ • Phần từ trường do nguồn gốc bên trong không đổi và chiếm tới 98% • Phần từ trường có nguồn gốc bên ngoài chỉ chiếm 2%, nhưng thường xuyên biến đổi • ở Nam cực = 70.000nT (nanotesla), Bắc cực = 60.000nT và xích đạo = 30.000nT. Tương tác của từ trường với vật chất sống 1. Lưu lượng máu tǎng lên sẽ làm tǎng khả nǎng chuyển tải oxy, cả hai việc này giúp cho khả nǎng chữa bệnh của cơ thể tǎng lên. 2. Việc thay đổi sự di chuyển của ion calci: từ trường có thể đưa ion calci tới để điều trị chỗ xương bị gãy chỉ mất nửa thời gian so với bình thường hoặc có thể giúp cho việc lấy calci khỏi khớp xương bị viêm hoặc khớp xương bị đau. 3. Sự cân bằng pH của những thể dịch khác nhau trong cơ thể (thông thường mất sự cân bằng pH xảy ra khi ốm) dường như có thể làm thay đổi nhờ từ trường. 4. Sự sản xuất hormon từ các tuyến nội tiết có thể hoặc tǎng lên hoặc giảm xuống nhờ sự kích thích của từ trường. 5. Sự thay đổi hoạt động của men và những quá trình sinh hóa khác cũng bị tác động bởi từ trường. Đặc điểm đặc trưng cho tương tác từ trường – cơ thể • Tổng hợp: Tác dụng của từ trường là đa dạng, đồng thời lên nhiều hệ chức năng, tạo ra sự liên kết giữa các tác động riêng lẻ. • Cá thể: Các cá thể khác nhau, các hệ cơ quan khác nhau thì sẽ phản ứng khác nhau với từ trường. • Thông tin: Tác dụng chỉnh lý điều hòa, hoạt hóa hay ức chế phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của đối tượng áp dụng. • Tác dụng phụ thuộc các thông số của từ trường như tần số, cường độ, dạng xung, thời gian,… • Phụ thuộc môi trường, đặc biệt là các điều kiện ánh sáng, địa từ địa phương, tiếng ồn ở thành thị. • Tính lượng tử: tồn tại các ngưỡng tác dụng, các hiện tượng cộng hưởng • Tính tồn lưu: hiệu quả còn kéo dài sau tác dụng Các hiệu ứng chính • >10T Hiệu ứng từ thủy động: Tương tác Lorentz của dòng cảm ứng với từ trường  lực cản trở dòng chảy • 110T Hiệu ứng từ định hướng: Các đại phân tử định hướng lại dưới tác dụng của từ trường  thay đổi sinh học ở mức vĩ mô • 0,11T Hiệu ứng tinh thể lỏng: Bình thường các domen hoàn toàn hỗn loạn, khi có từ trường, các domen sắp xếp lại hướng  thay đổi cấu trúc tinh thể lỏng  ảnh hưởng dòng vận chuyển chất, năng lượng, thông tin qua các màng sinh học • <100mT Hiệu ứng từ spin, hiệu ứng lượng tử: Từ trường thay đổi tốc độ chuyển dời giữa các trạng thái spin của các hạt thuận từ  thay đổi động học các phản ứng hóa sinh trong cơ thể. Một số lý thuyết về tác dụng của trường điện từ • Các hiệu ứng tập thể: Các tín hiệu điện từ được các protein xoắn ốc trong màng sinh học tiếp nhận  dao động Soliton phi tuyến của các protein  lan truyền dọc màng nhờ các hợp phần điện trên bề mặt màng. Trạng thái dao động này sinh ra các giả hạt quasiparticle chạy qua các vòng amide bội ba của phân tử protein  ảnh hưởng tới việc trao đổi năng lượng điện và năng lượng dao động trong quá trình xử lý cũng như truyền nhận thông tin nội bào. • Các hiệu ứng địa phương • Vi điện di các ligand mang điện: điện từ trường làm các ligand chuyển động theo các đường sức  nhiễu loạn năng lượng liên kết  ảnh hưởng tới các phản ứng điện hóa. • Các hiệu ứng cộng hưởng: • Cộng hưởng từ: • Cộng hưởng cyclotron • Cộng hưởng Shunman: Một lý thuyết của Konig, về sự cộng hưởng tác động lên hành vi của con người ở các tần số 7.8 14.1 20.3 26.4 và 32.5Hz. [...]... vẫn được truyền qua bình thường thì nó sẽ có tác dụng dương tính đến các mức cấu trúc trên tế bào Tác dụng của từ trường • • • • • • Lên thực vật: cà chua, cam, chanh, bưởi Lên động vật: gà, chim bồ câu, chuột,… Chú ý: cực bắc, nam ở từ trường của nam châm Lên người: Nghiên cứu của V.M Bogoliubov và G.N Ponomarenko 1999: Từ trường khơng đổi : giảm độ nhớt của máu, giảm sự phân hủy trong tuần hồn máu,... liệu từ đang được áp dụng giữ gìn sức khỏe • Dây truyền từ: gắn 5-6 viên từ, tác động lên vùng phản xạ vai cổ • Vòng từ cổ tay: gắn 4-5 viên từ, tác động lên động mạch cổ tay (động mạch quay) để điều chỉnh tuần hồn ngoại vi • Đai lưng từ: gắn các viên từ ở gần vùng cột sống lưng nhằm giảm đau, hạn chế thối hóa • Đế dép từ: gắn 2-3 viên từ tương ứng với các huyệt vị chính ở lòng bàn chân nhằm ổn định từ. .. bên ngồi  khả năng định hướng của động vật • Ở người cũng có 1 cơ quan tương tự, chính là tuyến tùng, có thể bị từ trường tác động  các thay đổi tâm sinh lý của cơ thể, bao gồm cả các khả năng dị thường như ngoại cảm, liên lạc từ xa, dùng ý chí di chuyển đồ vật,… Chỉ định Tác dụng điều trị của từ trường - Chống viêm (nhiễm khuẩn và khơng nhiễm khuẩn) - Giảm phù nề - Giảm đau - Tǎng tuần hồn ngoại vi... tâm sinh lý quan trọng của cơ thể Nó liên hệ đa dạng với các hợp phần của não; liên hệ với thần kinh thực vật qua các dây giao cảm; liên hệ với võng mạc, dưới đồi, nhân cạnh não thất, tủy sống • Bộ la bàn đặc biệt ở não của một số lồi chim, cá voi, các phân tử Fe3O4, giúp thu nhận những thơng tin có ích từ từ trường bên ngồi  khả năng định hướng của động vật • Ở người cũng có 1 cơ quan tương tự, chính... nhằm ổn định từ trường cơ thể • Gối từ: gắn 10-20 viên từ trên khăn trải gối để điều hòa tuần hồn vùng đầu cổ, tạo giấc ngủ thoải mái • Cốc (nước) từ: gắn nam châm ở thành và đáy, cách ly với nước trong cốc Sau khi đổ vào 5-10 phút nước sẽ tăng hoạt tính, giảm độ nhớt, uống để điều hòa từ trường nội sinh, tuần hồn máu và dịch thể 1-2h sau nếu ko dùng, nước sẽ trở lại bình thường Tác động lên hệ xương... nhồi máu cơ tim hoặc thiếu máu cơ tim nặng (sự cân bằng) Bị động kinh hay tâm thần cấp, có tổn thương tưới máu não cấp Đang mang thai, có u ác tính Bệnh nhân q nhạy cảm với từ trường TMS : kích thích từ xun sọ • Sử dụng trường điện từ trường dạng xung kích thích trực tiếp vào não để điều trị, hồn tồn ko xâm lấn • TMS (Transcranial Magnetic Stimulation) • Điều trị bệnh tâm thần • Được ứng dụng trong... nguy cơ nghẽn mạch sau chấn thương • Gây hiệu ứng sắt từ: Tác động lên chính phân tử Hb, rất tích cực ở những nơi máu chảy chậm và nồng độ ơxy cao (như ở các động mạch chủ) • Hiệu ứng giãn mạch: Tác dụng này ảnh hưởng hệ đơng máu và các cục máu đơng, cải thiện mức độ ni dưỡng ở các vùng bị thương tổn Từ - Hệ miễn dịch • Cả ở miễn dịch thể dịch và miễn dịch tế bào • Nhiều nghiên cứu đã chứng tở điện từ. .. yếu tố : 1 Cực : 2 cực từ riêng rẽ hay cùng nhau 2 Diện tích tác động : Cục bộ hay tồn phần 3 Thời gian điều trị : Mấy lần, bao nhiều phút 1 lần, mỗi lần cách nhau bao lâu 4 Cường độ từ trường sử dụng Từ trường trị liệu • Khơng dùng cho bệnh nhân có máy trợ tim • Khơng dùng từ trường cường độ mạnh vào khu vực gần tim nếu khơng có sự đồng ý của bác sĩ • Khơng dùng cho phụ nữ có thai và trẻ em dưới 2... dịch • Từ trường dạng xung : kích thích thần kinh ; kích thích dinh dưỡng; hoạt hóa mạch (ảnh hưởng đến đường kính mạch máu, đặc biệt là động mạch); giảm đau (dạng gây tê); chống viêm • Từ trường biến thiên : hoạt hóa mạch; chống viêm; chống phù nề; kích thích dinh dưỡng; giảm đau (dạng gây tê) cục bộ; giảm đơng máu Từ trường trị liệu Trong từ trị liệu cần xác định rõ 4 yếu tố : 1 Cực : 2 cực từ riêng... người ta dùng từ trường để tạo ra những dòng điện tương ứng trên xương phù hợp mục đích điều trị Bệnh nhân sẽ mang 1 hoặc 2 cuộn dây cảm ứng trên người, đặt tại chỗ xương bị gãy Điện từ trường cũng làm các vật ghép trong xương như kim loại, gốm sứ liên kết với xương chặt chẽ hơn Tuy nhiên cần lưu ý 3 trường hợp khơng chỉ định trong điều trị xương gãy khơng liên bằng phương pháp điện từ trường: Khớp . Từ trường và cơ chế tác động của từ trường lên cơ thể sống ThS. Đặng Vũ Hoàng Phân viện Vật lý Y Sinh học. Lịch sử từ liệu pháp • Người Ai Cập cổ dùng nam. thiên của điện trường hoặc có nguồn gốc từ các môment lưỡng cực từ. Xét về bản chất, từ trường và điện trường là các biểu hiện riêng rẽ của một trường thống nhất là điện từ trường. Cảm ứng từ. trường – cơ thể • Tổng hợp: Tác dụng của từ trường là đa dạng, đồng thời lên nhiều hệ chức năng, tạo ra sự liên kết giữa các tác động riêng lẻ. • Cá thể: Các cá thể khác nhau, các hệ cơ quan