Инфракрасные бани

От саун древней конструкции перейдем к самым современным высокотехнологичным инфракрасным саунам (ИК-сауны). Такие ИК-сауны используют инфракрасные нагреватели с диапазоном электромагнитного излучения 700 (780) нм – 1 мм для создания теплового излучения, которое поглощается поверхностью кожи и воспринимается как тепло. Существует несколько основных типов ИК – излучения: около инфракрасного диапазона 750 нм – 1400 нм (NIR – near infrared или  IR–A), излучение среднего диапазона 1400 нм – 3000 нм (MIR – Mid  infrared или IR–B), дальнего инфракрасного диапазона: 3000 нм – 1 мм (FIR – far infrared или IR–C).

Глубже всего (на 5 мм) приникает в ткани поверхности тела ИК излучение ближнего диапазона (NIR – IR–A) которое отличается наличием волн видимого спектра красного, оранжевого и желтого цвета. Такой спектр ИК излучения лучше всего прогревает кожу и подкожную жировую клетчатку. ИК сауны данного диапазона используют керамические или металлические нагревательные элементы. Излучение среднего диапазона (IR–B) проникает в ткани не глубже 0,5 мм. Лучи длинноволновых ИК-саун  (FIR, IR–C) проникают в ткани всего на  0,1 мм.

В качестве излучателей в FIR саунах используется керамика, металл или карбон. ИК излучение среднего и дальнего диапазонов  незаметно для глаза человека, но создает мощное электромагнитное излучение, которое воспринимается организмом человека: длина волны более 1 мм уже является микроволновым сверхвысокочастотным (СВЧ) излучением. Этот диапазон отсутствует в естественном солнечном спектре, так как полностью поглощается атмосферой Земли. Однако в настоящее время не установлено доказанного негативного влияния FIR излучения в ИК-саунах на организм человека  [ICNIRP statement on far infrared radiation exposure, 2006] .
 В ИК-саунах и в медицинском физиотерапевтическом оборудовании используются ИК-излучатели NIR и (преимущественно) FIR диапазонов.  ИК-излучатели располагаются на уровне груди и спины (с одной или двух сторон) в сидячем положении и икр ног. Нагрев тела происходит преимущественно за счет поглощения теплового излучения.

Существует три основных варианта ИК-саун («IR-warming cabins» в официальной медицинской документации):

1. ИК-сауны с большими по площади излучателями, которые нагреваются до 50 – 70°C и испускают практически чистый спектр FIR (IR – C) лучей. Эти нагреватели близки к бытовым пленочным инфракрасным нагревателям. 

2. ИК-сауны с излучателями в виде батарей керамических элементов, металлических стержней или металлических пластин размером от 5 до 20 см, которые находятся c стальных рефлекторах. Поверхность таких излучателей нагревается до 300 – 400°C. Задние излучатели находятся за спиной сидящего человека на расстоянии примерно 10 – 15 см от спинки сидения. Фронтальные излучатели находятся на расстоянии 0,5 – 1 м от человека. Спектр излучения: IR– C с незначительной долей лучей IR– B диапазона.

3. ИК-сауны с кварцевыми лампами накаливания и оптическими фильтрами, которые отсекают почти все излучение видимого диапазона. Однако небольшое свечение таких ламп может быть заметно глазом. Спектр излучения: IR– A и(или) IR– B + видимый диапазон красного спектра (для IR – A саун). Излучатели такой конструкции сильно нагреваются, поэтому в конструкции обычно предусмотрена воздушная система охлаждения.   

Температура воздуха в ИК-саунах второго типа (с нагревательными элементами T 300 – 400 °C) может быть очень низкой – 40°C или даже ниже.  Но нагрев кожи за счет инфракрасного излучения происходит быстрее, чем в обычной сауне, где нагрев происходит не только за счет более слабого ИК-излучения, но и за счет конвекции горячего воздуха. Но из-за отсутствия влажности в воздухе ИК-саун потоотделение наступает позже, так как влажность воздуха увеличивает тепловой стресс организма. Во влажной атмосфере при более низких температурах реакция организма аналогична  таковой при более высокой температуре и более низкой влажности. Эти соотношения описывает Индекс теплового стресса или Humidex  [Canadian Centre for Occupational Health and Safety]. Из-за более позднего начала потоотделения и, сотвественно, начала теплопотерь телом человека из-за испарения пота, в ИК-саунах удается достичь гипертермии (повышения температуры тела) за более короткий период, чем в обычных саунах. При этом, эффект прогрева наступает без дополнительной «паровой» нагрузки на органы дыхания и сердечно сосудистую систему, о которых мы поговорим позже, в медицинской части настоящей публикации.  В ИК-саунах первого типа (с большими по площади низкотемпературными излучателями) потоотделение наступает быстрее, чем в ИК-саунах второго типа.

FIR (IR – С)  сауны с успехом применяются японскими врачами в качестве вспомогательного физиотерапевтического средства при лечении сердечной недостаточности, гипертонической болезни, хронической почечной недостаточности. В американской медицине катастроф FIR сауны применяются как один из вспомогательных компонентов для детоксикации пострадавших при различных техногенных катастрофах.   В наркологии FIR сауны используются для реабилитации  наркоманов и алкоголиков (программа Рона Ф. Хаббарда «Нарконон»). Также FIR сауны эффективно применяются в спортивной медицине и в многочисленных программах лечения ожирения. Подробнее мы расскажем   о физиологических механизмах воздействия ИК-саун на организм человека в медицинском разделе.

Комментарий автора:

При посещении ИК-саун  ближнего или околоинфракрасного  диапазона (NIR, IR-A – с видимым светом) не следует смотреть на источники излучения и необходимо носить защитные очки, чтобы защитить хрусталик и сетчатку глаза от перегрева и развития катаракты и ожогов сетчатки соответственно.   [Voke J., 1999;  ICNIRP guidelines on limits of exposure to incoherent visible and infrared radiation, 2013].
По этим же причинам не стоит смотреть на солнце, на лазерные лучи, на огонь и  сварку. Повреждения усугубляются при неподвижном положении глаз.

Повреждающее действие некогерентного (не лазерного) ИК-излучения   ближнего или околоинфракрасного  диапазона (NIR, IR – A) глаза человека  развивается  за:
тепловое повреждение сетчатки –   0,25 секунды, тепловое повреждение передних отделов глаза – 16 минут [ICNIRP guidelines on limits of exposure to incoherent visible and infrared radiation, 2013]. Максимальное время непрерывного пребывания в непосредственной близости возле источника сильного ИК излучения не должно превышать 17 минут [Madjidi F, et al. , 2011].