Kierownik projektu: Joanna Opoka

Redaktor: Ilona Urbańska-Grzyb Metodyk: Ilona Urbańska-Grzyb

Graficy: Joanna Niekraszewicz, Joanna Graczyk Informatyk: Mariusz Kieszek

Wstęp do kursu

W ramach kursu Biofizyka studenci zapoznają się z wybranymi biofizycznymi podstawami
funkcjonowania organizmu ludzkiego. Wiadomo, że w organizmie człowieka funkcjonuje
szereg układów, które pozwalają na przyswajanie, przetwarzanie bądź usuwanie
określonych bodźców czy czynników, które będą analizowane pod kątem biofizycznym.

Widzenie pozwala na przyjmowanie i przetwarzanie energii świetlnej. Odbieranie fal
magnetycznych przez nasz organizm wiąże się również z szeregiem zjawisk
biofizycznych, którymi zajmiemy się w ramach tego kursu. Niektóre zjawiska biofizyczne
właściwie zinterpretowane pozwalają człowiekowi na ich wykorzystanie w niektórych
stanach — zarówno dla potrzeb diagnostycznych, jak i terapeutycznych.

W treści kursu uwzględniono wybrane zagadnienia dotyczące optyki, elektrofizjologii oraz
oddziaływania zmiennego pola magnetycznego na organizm. Przeanalizowano również
biofizyczne podstawy funkcjonowania dwóch najważniejszych układów człowieka, tj.
układu oddechowego i układu krążenia.

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego

na organizm ludzki

1. Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku

2. Soczewka i jej właściwości. Elementy układu optycznego oka
3. Oko jako przyrząd optyczny. Mikroskop świetlny i jego funkcjonowanie

4. Wady odwzorowań
5. Biofizyczne podstawy oddziaływania zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

5.1. Pole magnetyczne i jego charakterystyka
5.2. Wpływ zmiennego pola magnetycznego niskiej częstotliwości na organizm

Literatura podstawowa
Literatura dodatkowa

1

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

1. Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku

Światło, bez względu na budowę oka — różną u różnych organizmów — dociera do
fotoreceptorów.

rogówka

tęczówka

soczewka

ciało
szkliste

oś widzenia

siatkówka

plamka żółta

nerw
wzrokowy

Rysunek 1. Budowa oka

W warstwie światłoczułej siatkówki wyróżnia się zewnętrzne dośrodkowe wypustki
komórek receptorowych siatkówki — czopki (corni) i pręciki (bacilli), które bezpośrednio
sąsiadują z nabłonkiem barwnikowym. Czopki są odpowiedzialne za widzenie barwne przy
większych natężeniach światła, pręciki za szare widzenie o zmroku Wykazano, że budowa
wewnętrzna zarówno czopków, jak i pręcików jest zbliżona. Człony zewnętrzne pręcików
zawierają barwnik wrażliwy na światło, zwany rodopsyną (czerwienią wzrokową), która
pod wpływem światła ulega rozpadowi, ale stale wytwarzana jest od nowa, jeżeli
zachowana została łączność pręcika z nabłonkiem barwnikowym.

Jak wynika z badań mikroskopii elektronowej i doniesień spektroskopowych, każdy
z pręcików zawiera, zależnie od badanego organizmu, od 10

6

do 10

9

makrocząsteczek

rodopsyny. Barwniki czopka to jodopsyna. W aktualnej klasyfikacji barwników
wzrokowych podstawą nie jest zwykle ich występowanie w pręcikach lub czopkach, ale
typ ich chromoforu.

2

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

Barwniki są rozmieszczone regularnie w warstwach lipidowo-białkowych, zwanych
lamellami. Stos złożony z kilkunastu do tysiąca takich warstw tworzy pręciki. W skład
fotobiologii wchodzą nie tylko badania czysto biofizyczne, ale także szereg zagadnień
fizjologicznych i morfologicznych.

Energia światła jest w siatkówce pochłonięta przez światłoczułe substancje i odpowiednio
przetworzona w energię elektryczną. Przy rozkładzie wyżej wymienionych barwników
wzrokowych dochodzi do zmian polaryzujących w przewodzących komórkach nerwowych,
co ma swoje odbicie w szeregu wyładowań w odprowadzających

włóknach nerwowych.

Całkowita adaptacja fotochemiczna siatkówki jest procesem przebiegającym wolno
(30 min). Do prawidłowego jej przebiegu potrzebny jest kwas nikotynowy i witamina A.
Krzywa bielenia rodopsyny, rozpuszczonej in vitro pod wpływem światła, pokrywa się
z krzywą adaptacji. Obiektywne dane z przebiegu adaptacji można uzyskać w czasie
kolejnych analiz spektrometrycznych światła, odbitego z dna oka w różnych momentach
adaptacji.

Ta zależność między stopniem bielenia barwnika a ilością energii świetlnej nazywana jest
zależnością logarytmiczną. Zasada badania adaptacji polega na notowaniu progu
postrzegania jasnego punktu, przy stosowaniu stopniowej zmiany jego jasności. Badany
zostaje poddany działaniu silnego światła, a następnie przebywa w zupełnej ciemności,
obserwując moment pojawienia się jasnego punktu, który odnotowuje się na
przesuwającej się podziałce logarytmicznej.

W zależności od warunków oświetlenia wyróżnia się:
1) widzenie skotopowe (nocne), uzależnione od pręcików,
2) widzenie mezopowe (zmierzchowe), gdzie ostrość wzroku jest zredukowana do

1/2–1/3 normy,

3) widzenie fotopowe (dzienne), oparte na widzeniu czopkowym, z maksymalną ostrością

wzroku, prawidłowym poznawaniem barw i prawidłowym polem widzenia.

Widzenie barwy jest subiektywnym wrażeniem otrzymywanym przez narząd wzroku.
Proces ten powstaje zarówno przy działaniu monochromatycznej wiązki światła, jak i przy
mieszaninie kilku różnych barw. W siatkówce człowieka wyróżnia się trzy rodzaje
receptorów wrażliwych na barwy zasadnicze: czerwoną, zieloną i niebieską. Odpowiednie
mieszaniny tych barw dają wrażenie barwy białej. Człowiek jest zdolny odróżnić 160
odcieni w widmie ciągłym, otrzymanym z rozszczepienia pryzmatycznego światła białego.

3

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

2. Soczewka i jej właściwości.

Elementy układu optycznego oka

Soczewkami nazywamy ciała przezroczyste, ograniczone dwoma wycinkami powierzchni
zakrzywionych. Najczęściej są to powierzchnie kuliste. Środki tych kul O

1

i O

2

nazywamy

środkami krzywizn soczewki, a promienie r

1

i r

2

— promieniami krzywizny.

Prosta przechodząca przez punkty O

1

i O

2

jest główną osią optyczną soczewki. Jedna

z powierzchni soczewki może być płaska, wówczas odpowiedni promień uważany jest za
nieskończenie wielki.

Ogniskiem soczewki lub układu soczewek nazywamy punkt, w którym skupia się
wiązka promieni równoległych do osi, po przejściu przez układ — w przypadku soczewek
i układów skupiających, czyli dodatnich.

W przypadku soczewek i układów rozpraszających (ujemnych) ogniskiem nazywamy
punkt, w którym przecinają się przedłużenia promieni wychodzących.

Ogniskową natomiast definiujemy, z pewnym przybliżeniem, jako odległość od środka
soczewki do ogniska.

Układ optyczny transformuje przestrzeń przedmiotową w przestrzeń obrazową, dzieląc je
równocześnie na część rzeczywistą i część pozorną (rysunek 2).

4

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

Przestrzeń przedmiotowa

rzeczywista

Przestrzeń przedmiotowa pozorna

Przestrzeń obrazowa pozorna

kierunek światła

Przestrzeń obrazowa

rzeczywista

pierwsza

powierzchnia

ostatnia

powierzchnia układu

Rysunek 2. Układ optyczny

Źródło: Jaroszyk, 2001.

Z a d a n i e m u k ł a d u o p t y c z n e g o j e s t p r z e k s z t a ł c e n i e z b i o r u p u n k t ó w
t w o r z ą c y c h p r z e d m i o t y , c z y l i p r z e s t r z e n i p r z e d m i o t o w e j , w z b i ó r
p u n k t ó w t w o r z ą c y c h o b r a z y t y c h p r z e d m i o t ó w , t j . w p r z e s t r z e ń
o b r a z o w ą . Tak więc każdy punkt przedmiotowy ma odpowiadający mu punkt obrazowy
(rysunek 3).

środek sfery

ognisko

zwierciadło
wklęsłe

padający
promień świetlny

zwierciadło
wklęsłe

rzutowany
obraz odwrócony

model

ogniskowa

Rysunek 3. Obraz z lustra

5

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

Ogniskowa wyciętego ze sfery zwierciadła równa jest połowie promienia tej sfery. Jest to
odległość między zwierciadłem a punktem, w którym skupia się padająca nań wiązka
równoległa.

Układ optyczny jest pojęciem znacznie szerszym niż soczewka. Obejmuje soczewkę,
układ soczewek (np. obiektyw mikroskopu), a także układ układów optycznych
(np. mikroskop to obiektyw + okular).

Soczewka to także układ optyczny, który składa się z dwóch powierzchni załamujących,
czyli elementarnym układem optycznym jest powierzchnia załamująca.

Zdolnością skupiającą (mocą) D układu optycznego nazywamy odwrotność jego
ogniskowej obrazowej — mierzymy ją w dioptriach.

D =

f

1

1 dioptria =

m

1

,

gdzie:
f — ogniskowa,
m — metr.

1 dioptria to zdolność skupiająca układu optycznego (lub pojedynczej soczewki)
o ogniskowej 1 metra.

Zdolność rozdzielcza, a zwłaszcza ziarnistość powierzchni światłoczułej, warunkuje tak
zwaną głębię ostrości, dzięki której obrazy przedmiotów w pewnym zakresie odległości
od układu są widziane jednakowo dobrze, to znaczy powiększona rozmyta plamka
wskutek niespełnienia warunku:

f

s

s

1

1

–

'

1

=

„mieści” się jeszcze w obrębie jednego receptora.

6

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

Zmysł wzroku dostarcza nam informacji o jasności i barwie oraz kształcie i położeniu
przedmiotów. Nośnikiem tego bogactwa informacji jest światło, czyli fala
elektromagnetyczna w niewielkim, ale bardzo użytecznym zakresie długości fali.

T a k w i ę c p r o c e s w i d z e n i a j e s t a n a l i z ą a m p l i t u d y d ł u g o ś c i f a l i
i r o z m i e s z c z e n i a ź r ó d e ł ś w i a t ł a ( r ó w n i e ż t y c h w t ó r n y c h
— o d b i j a j ą c y c h ) w z a k r e s i e d ł u g o ś c i f a l i 3 8 0 – 7 0 0 n m .

7

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

3. Oko jako przyrząd optyczny.

Mikroskop świetlny i jego funkcjonowanie

Układ optyczny oka składa się z rogówki i soczewki ocznej, przy czym ośrodki optyczne
(powietrze, ciecz wodnista i ciało szkliste) graniczące z tymi elementami są różne.
Dlatego też różne są ogniskowa obrazowa i przedmiotowa.

Układ optyczny oka wyróżnia spośród innych wyjątkowa soczewka. Współczynnik
załamania jest różny w poszczególnych jej warstwach. W jądrze wynosi 1,4,
a w warstwach zewnętrznych 1,33. Ponadto przez różne napięcie mięśnia soczewki staje
się ona bardziej lub mniej wypukła. Dzięki temu zdolność skupiająca oka jest zmienna, co
przy praktycznie stałej odległości układu optycznego oka od siatkówki umożliwia
tworzenie na siatkówce obrazów przedmiotów bliskich i dalekich. Właściwość ta nazywana
jest akomodacją oka.

Proces zwężania zakresu akomodacji nazywany jest prezbiopią lub starczowzrocznością.
Jest wynikiem stopniowej utraty zdolności akomodacji. Porażenie akomodacji następuje
po podaniu atropiny w kroplach 1/2–1% do oka.

Jedyną aberracją, wymagającą korekcji wzroku, jest astygmatyzm — i to ten
spowodowany niesferycznością powierzchni załamujących oko, szczególnie rogówki.

Średnica źrenicy decyduje o zdolności rozdzielczej układu optycznego oka. Wpływa w ten
sposób na ostrość widzenia.

Załamanie promieni świetlnych odbywa się przy przejściu promieni z jednego ośrodka do
drugiego ośrodka o różnym współczynniku załamania. Oko stanowi złożony układ
łamiący, którego wartość określana jest siłą łamiącą rogówki, soczewki, współczynnikiem
załamania ośrodków optycznych oraz długością gałki ocznej. Siła łamiąca rogówki wynosi
45,08 D, soczewki — 19,0 D. Przeciętny współczynnik załamania środowisk śródocznych
to 1,336. Siła łamiąca całego układu optycznego oka wynosi ok. 58,0 D. Normalna
długość gałki wynosi 24 mm. Wydłużenie gałki o 1 mm zmienia przeciętnie refrakcję
o 3,0 D.

8

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

Czynnikiem ograniczającym ilość światła dochodzącego do siatkówki są ośrodki
przezierne oka. Zaliczamy do nich rogówkę, ciecz wodnistą, soczewkę oczną, ciało
szkliste i siatkówkę.

Siatkówka ma wielowarstwową strukturę komórkową. W jej centralnej części znajduje
się dołek środkowy, w którym siatkówka jest najcieńsza. W jego środku jest tak zwana
p l a m k a ż ó ł t a — obszar, który jest zbudowany z samych czopków. Czopki te w tym
miejscu mają minimalny przekrój. Każdy czopek plamki żółtej ma własne
„przedstawicielstwo” w korze mózgowej człowieka. Z tego też powodu w plamce żółtej
zdolność rozdzielcza siatkówki jest największa.

9

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

4. Wady odwzorowań

Oko ma dobrane odpowiednio: zdolność rozdzielczą układu optycznego i zdolność
rozdzielczą siatkówki.

W wadzie refrakcji oka, którą nazywamy nadwzrocznością (hipermetropia), promienie
równoległe krzyżują się poza gałką oczną wskutek zbyt słabego załamywania soczewki
lub krótkiej gałki. Taki pacjent źle widzi w dal i na bliż. Osoba młoda, przy niedużej
wadzie, może ją wyrównać stałym napięciem akomodacji, również przy patrzeniu w dal.

W krótkowzroczności (myopia) istnieje nadmierna łamliwość soczewki lub zbytnie
wydłużenie gałki, wskutek czego promienie świetlne krzyżują się przed siatkówką. Osoba
z tą wadą źle widzi w dal, dobrze na bliż. Przy większej wadzie przysuwa blisko oglądany
przedmiot.

W wadzie, którą nazywamy niezbornością (astigmatismus) istnieje różna siła
załamywania promieni w różnych południkach. W związku z tym obraz na siatkówce nie
jest nigdy dobrze zogniskowany. Taki pacjent nie widzi dobrze ani w dal, ani na bliż.

W wadzie refrakcji, którą nazywamy różnowzrocznością (anisometropia) istnieją
różnego rodzaju wady w każdym oku. Przy różnicy refrakcji powyżej 4,0 D występują
często zaburzenia widzenia obuocznego z powodu różnej wielkości obrazów. Osoby z tą
wadą używają często jednego oka do patrzenia w dal, a drugiego na bliż.

Akomodacja to wada, która polega na zmianie refrakcji soczewki przy patrzeniu na
przedmioty bliskie i dalekie, co umożliwia ich widzenie w różnych warunkach. Zdolność do
akomodacji traci się, jak już wiemy, z wiekiem (rysunek 4).

10

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

2

4

6

8

10

12

14

16

10

20

30

40

50

60

70

80

0

amplituda

akomodacji

w dioptriach

lata

Rysunek 4. Zależność akomodacji oka od wieku człowieka

Źródło: Jaroszyk, 2001.

Korekcję wad wzroku uzyskuje się przez odpowiednie dobranie soczewek okularowych.
Korekcję astygmatyzmu oka przeprowadza się za pomocą soczewek astygmatycznych.

Istnieją przyrządy optyczne, w których zastosowano wiedzę biofizyczną uzyskaną na
temat zmysłu wzroku. Klasycznym przykładem takiego przyrządu będzie chociażby
mikroskop świetlny. W nim właśnie obserwuje się przebieg promieni świetlnych,
wytwarzających powiększony obraz. Mikroskop składa się z obudowy, w której są
zamontowane elementy optyczne powiększające oraz elementy pomocnicze. Elementy
optyczne powiększające to okular (lub dwa okulary w mikroskopie stereoskopowym),
najczęściej powiększający 8–12 razy, a także obiektywy zamocowane w części obrotowej
— rewolwerze mikroskopu. Najczęściej używa się obiektywów powiększających 10, 40
i 100 razy. Elementy optyczne pomocnicze to kondensator, składający się z soczewek
skupiających światło na oglądanym preparacie. Kondensator jest umocowany pod
stolikiem mikroskopu, na którym umieszcza się badany preparat. Powiększenie
mikroskopu jest iloczynem powiększeń okularu i obiektywu.

11

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

5. Biofizyczne podstawy oddziaływania

zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

Wszystkie żywe istoty, w tym organizm ludzki, podlegają wpływom pola magnetycznego,
a zachodzące w naszym organizmie procesy wynikają z działania sił
elektromagnetycznych. Prawidłowy przebieg procesów fizjologicznych uwarunkowany jest
obecnością pola geomagnetycznego, którego natężenie kształtuje się w granicach
20–70 mikroton. Stwierdzono, że natężenie pola magnetycznego Ziemi w ciągu ostatnich
160 lat uległo zmniejszeniu o 7%.

Nazwa magnetyzm pochodzi od minerału magnetytu o naturalnych właściwościach
magnetycznych — tlenku żelaza, który był wydobywany przez Greków w Magnezji
(obecnie Turcja). Dzięki postępowi techniki w ostatnich latach nastąpił rozwój wiedzy
o wpływie pól magnetycznych na procesy zachodzące w organizmach żywych, w tym na
organizm ludzki.

5.1. Pole magnetyczne i jego charakterystyka

Obecnie stosowane są dwie metody terapeutyczne, wykorzystujące pole magnetyczne.
Jest to magnetoterapia oraz magnetostymulacja.

Pole magnetyczne jest wykorzystywane np. w rehabilitacji, w osteoartropatiach,
w przewlekłym zapaleniu kości, w osteoporozie.

W 1985 roku Aleksander Liboff wykazał, że istnieje możliwość wpływania polem
magnetycznym na przepuszczalność błonowych kanałów wapniowych. Umożliwiło to
wykorzystanie w praktyce pola magnetycznego.

Magnetoterapia pod postacią przeciwzapalnego i przeciwbólowego działania pola
magnetycznego wykorzystywana jest w reumatologii do leczenia reumatoidalnego
zapalenia stawów, fibromyalgii, poliartropatii łuszczycowej. W przypadku narządu wzroku
pole magnetyczne może wspomagać leczenie stanów zapalnych rogówki i naczyniówki,
leczenie zaćmy i retinopatii cukrzycowej. Przeciwzapalne zastosowanie pola
magnetycznego jest wykorzystane w leczeniu przewlekłego zapalenia zatok, dychawicy

12

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

oskrzelowej i spastycznego zapalenia oskrzeli. Pole magnetyczne w neurologii można
zastosować w przypadku bólów głowy, po udarach mózgowych, polineuropatiach,
chorobie Alzheimera i Parkinsona, a także w stwardnieniu rozsianym. Pole magnetyczne
stosuje się również w przypadku trudno gojących się ran (w tym owrzodzeniach
żylakowatych).

Magnetostymulacja korzystnie wpływa na obwodowy układ nerwowy, stymuluje wzrost
włókien w neuronach nieuszkodzonych, przyspiesza powrót funkcji w uszkodzonych
włóknach o zachowanej ciągłości, ogranicza bliznowacenie okołonerwowe, zwiększa
przemiany oksydoredukcyjne w chorobach metabolicznych nerwów obwodowych.

5.2. Wpływ zmiennego pola magnetycznego

niskiej częstotliwości na organizm

W ustroju ludzkim istnieją pola magnetyczne mające związek z występowaniem jonów
magnetycznych w stanie wolnym, jonów wchodzących w skład grup prostetycznych,
koenzymów i bardziej złożonych grup, a także z występowaniem w organizmie prądów
jonowych, np. w układzie nerwowym, w sercu, w mózgu.

Zsumowanie tych pól daje nam tzw. biomagnetyzm człowieka, który pozostaje nie bez
znaczenia w ostatecznym efekcie oddziaływania biologicznego pola magnetycznego
niskiej częstotliwości na tkanki.

Wszystkie substancje, ze względu na ich właściwości magnetyczne, dzieli się na:
 diamagnetyki,
 paramagnetyki,
 ferromagnetyki.

Para- i ferromagnetyki skupiają linie sił pola magnetycznego. Jony magnetyczne
wchodzące w skład organizmu człowieka to: żelazo, wanad, kobalt, chrom, nikiel, miedź,
molibden. Stan magnetyczny tych jonów nie jest stały — może zmieniać się w zależności
od tego, w skład jakiej molekuły wchodzi.

Niewielka ilość jonów magnetycznych występuje w stanie wolnym. W większości jony
magnetyczne zajmują centralną pozycję w molekule, w której otoczone są jonami lub
grupami jonów diamagnetycznych. Jony diamagnetyczne są źródłem pola

13

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

elektrostatycznego, które nie pozostaje bez wpływu na jony centralne, rozwarstwiając
częściowo ich poziomy energetyczne.

Pole magnetyczne oddziałuje na cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym zgodnie z siłą
Lorentza — siła F.

Jest to siła, z jaką pole elektromagnetyczne działa na poruszającą się w nim naładowaną
cząstkę (np. elektron).

Wynikiem działania siły Lorentza na ładunki elektryczne, biorące udział
w uporządkowanym ruchu, jest efekt Halla. Poprzeczna różnica potencjałów nosi nazwę
napięcia Halla.

Zjawisko Halla to powstawanie różnicy potencjałów w płytce metalowej lub
półprzewodnikowej, przez którą płynie stały prąd elektryczny, umieszczonej
w zewnętrznym polu magnetycznym prostopadle do kierunku prądu i płytki.

Pod wpływem pola magnetycznego działająca siła Lorentza powoduje zmianę ruchu
poruszających się elektronów i pojawienie się poprzecznego pola elektrycznego, które
z kolei wywiera siłę elektryczną, skierowaną przeciwnie do siły Lorentza.

Efekt Halla może spowodować więc zaburzenia w przepływie informacji, mającej trafić do
efektora.

Każde zmieniające się pole magnetyczne indukuje w elektrolitycznych strukturach
organizmu zmienne napięcie. Zjawisko to obserwowane jest w takich układach, jak:
 układ naczyniowy,
 układ nerwowy,
 układ limfatyczny.

Podział na diamagnetyki, paramagnetyki i ferromagnetyki istnieje w zależności od
wartości przenikalności magnetycznej u. Przenikalność to cecha charakteryzująca
predyspozycje danego pierwiastka do zachowania się w polu magnetycznym.

Dla diamagnetyków u<1 (np. krzem, fosfor).
Dla paramagnetyków u>1 (np. glin, tlen, powietrze).
Dla ferromagnetyków u≥1 (np. żelazo, nikiel, kobalt).

14

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

Współczesny człowiek coraz częściej spotyka się z oddziaływaniem pól magnetycznych.
Są one generowane podczas przesyłania i wykorzystywania energii elektrycznej. Pola
magnetyczne coraz powszechniej stosowane są w nieinwazyjnych technikach
diagnostycznych i terapeutycznych.

Skutkiem nasilenia procesów oddychania komórkowego jest m.in. obserwowany wzrost
ilości wolnych rodników tlenowych w organizmach poddanych działaniu pola
magnetycznego.


Obecnie wiadomo, że uzyskanie efektu rezonansowego jest zarówno funkcją indukcji
magnetycznej, jak i częstotliwości. W związku z tym poszukiwania adekwatnego
spektrum rezonansowego dla poszczególnych jonów stały się motorem rozwoju
magnetostymulacji. Wykazano również, że zmienne pole magnetyczne o określonych
parametrach nie pozostaje bez wpływu na aktywność ATP-azy pompy sodowo-potasowej
błon komórkowych, powodując zmniejszenie jej aktywności. Zmienne pole magnetyczne
ma także wpływ na układy wolnorodnikowe.

W 1952 roku niezależnie pracujące zespoły Feliksa Blocha i Edwarda Purcella otrzymały
Nagrodę Nobla za odkryte w 1946 roku zjawisko magnetycznego rezonansu jądrowego,
które jest wykorzystywane w diagnostyce medycznej. Pole magnetyczne wykorzystywane
jest w rehabilitacji narządu ruchu i narządu wzroku, niektórych zespołach
neurologicznych, stwardnieniu rozsianym i zespołach migrenowych bólów głowy.

15

Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.

Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki

16

Literatura podstawowa

1. Jaroszyk F., 2001: Biofizyka. Podręcznik dla lekarzy i studentów, PZWL, Warszawa.
2. Kapuścińska M., 1982: Fizyka. Podręcznik dla studentów farmacji, PZWL, Warszawa.
3. Traczyk W. Z., 2002: Fizjologia człowieka w zarysie, PZWL, Warszawa.

Literatura dodatkowa

1.Sieroń A., 2000: Zastosowanie pól magnetycznych w medycynie, L-Medica Press,

Bielsko-Biała.

2. Stanke A., 1999: Elektrokardiografia bez tajemnic, Via Medica ,Gdańsk.
3. Troughton R. W., Asher C. R., 2004: Zapalenie osierdzia, Lancet.
4. Wesołowski S., Boros P., 2003: Spirometria w opiece podstawowej, Lekarz Rodzinny,

nr 3 i 4.

5. Zieliński J., Bednarek M., 2004: Badanie spirometryczne w podstawowej opiece

zdrowotnej, Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc, Warszawa.