The effect of running in an electromagnetic field on human joint and skin lubricationin the metabolic process

• Autorzy: Wierzcholski K. , Miszczak A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ biegania w polu elektromagnetycznym na smarowanie stawów i skóry człowieka w procesie metabolicznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents an experimental and theoretical implementation of the influence of the run-walk treatment in the presence of an electro-magnetic field on energy burn increments in the human body, its metabolism, and finally on the decrements of the human body weight. The experimental research presented in this paper was performed using the following devices: a magnetic induction field produced by a new Polish MT-24 Apparatus, a new German Magcell Arthro magneto electronic device, and a Segmental Body Composition Analyzer Tanita MC 780MA. The author's experience was gained in German research institutes, and practical results were confirmed after measurements and information from students and patients. Up to now, theoretical solutions have not been considered. The theoretical and numerical model presented was implemented by using the Mathcad 15 Professional Program. The main conclusion obtained in this paper can be formulated in the following sentence: The run-walk training implemented by an electro-magnetic magnetic field using tight sportswear leads to the increments of the dynamic viscosity of synovial fluid, changes the internal energy contained in the human body, increases the muscle weight, and the percentage of water in the human body; therefore, it accelerates the slimming process connected with the body weight decrements.

PL

Niniejsza praca stanowi teoretyczną i eksperymentalną implementację wpływu biegania i chodu w obecności pola elektromagnetycznego na wzrost energii spalania w ciele człowieka, na jego metabolizm, a ostatecznie na zmniejszenie wagi i masy ciała. Badania doświadczalne przedstawione w pracy przeprowadzono dzięki wykorzystaniu następujących podmiotów i urządzeń: nowy polski aparat MT-24 wytwarzający pole indukcji magnetycznej, niemiecki magnetoelektroniczny aparat Magcell Arthro, Analizator Składu Masy ciała Tanita MC 780MA na licencji japońskiej, doświadczenia badawcze pozyskane w niemieckich instytutach badawczych, wywiady od studentów-sportowców i pacjentów. Do tej pory modele teoretyczne nie były rozpatrywane. Prezentowany w niniejszej pracy teoretyczno-numeryczny model został implementowany Profesjonalnym Programem Mathcad 15. Do najważniejszych rezultatów zawartych w niniejszej pracy zalicza autor wzrost lepkości cieczy synowialnej i potu, wzrost energii wewnętrznej zawartej w ciele człowieka, minimalny wzrost wagi i masy mięśni, wzrost procentowej zawartości wody w organizmie, zmniejszenie masy i wagi sportowca uprawiającego biego-chody implementowane polem elektromagnetycznym z wykorzystaniem w trakcie biegania ciasnego kompletu dresu treningowego.

Słowa kluczowe

EN

run; walk; electromagnetic therapy; experiment; governing equations; human metabolism; slimming process

PL

bieganie; chód; równania podstawowe; metabolizm; proces utraty nadwagi; terapia elektromagnetyczna

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 6
• Strony: 105--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Wierzcholski K.

• Technical University of Koszalin, Institute of Technology and Education, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin, Poland

autor

Miszczak A.

• Gdynia Maritime University, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia, Poland

Bibliografia

• 1. Bagnato G.L., Miceli G., Marino N., Sciortino D., Bagnato G. F., Pulsed electromagnetic fields in knee osteoarthritis: a double blind, placebo-controlled, randomized clinical trial. PMIDs 24106421, Rheumatology; 55; 2016, 755–762.
• 2. Cieślar G., Sieroń A., Adamek M., Żmudzinski J., Wykorzystanie zmiennego pola magnetycznego w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów. Balneol. Pol., T34, nr 1–4, 1992, 133–148.
• 3. Czaban A., Frycz M., Horak W., Effect of the Magnetic Particles Concentration on the Ferro-Oil’s Dynamic Viscosity in Presence of an External Magnetic Field in the Aspect of Temperature Changes, Journal of KONES Powertrain and Transport, Vol. 20, No. 2, 2013, 55–60.
• 4. Ianniti T., Fistetto G., Esposito A., Rottigi V., Palmieri B., Pulsed electromagnetic field therapy for management of osteoarthritis-related pain,stiffness and physical function: clinical experience in the eldery. PMIDs:26705327, Clinical Interventions in Aging, 8; 2013, 1289–1293.
• 5. Siauve N., Scorretti R., Burais N., Nicolas L., Electrorheological and Magnetorheological fields and human body a new challenge for the electromagnetic field computation. International Journal of Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, Vol. 22, No. 3, 2003, 457–469.
• 6. Sandyk R., Immediate recovery of cognitive functions and resolution of fatigue by treatment with weak electromagnetic fields in a patient with multiple sclerosis, Int. J. Neurosci., 90, 1997, 59–74.
• 7. Sandyk R., Therapeutic effects of alternating current pulsed electromagnetic fields in multiple sclerosis. J. Altern. Complement. Med., 3, 1997, 365–386.
• 8. Sandyk R., Treatment with AC pulsed electromagnetic fields improves olfactory function in Parkinson`s disease. Int. J. Neurosc., 1999, 97, 225–233.
• 9. Sieroń A., Biniszkiewicz T., Sieroń K., Biniszkiewicz K., Subiektywna ocena efektów leczniczych słabych pól magnetycznych, Acta Bio- Optica et Informatica Medica, 4, 1998, 133–137.
• 10. Sieroń Z., Applications of magntic field in Medici (Zastosowania pól magnetycznych w medycynie), Alfa Med. Press, Bielsko-Biała 2000.
• 11. Spur G., Uhlmann E., Patzwald R., Rheometer for Investigating the Magnetoviscous Effect of Magnetic Fluids, Magnetohydrodynamics, Vol. 37, No. 3, 2001, 279–284.
• 12. Rosensweig R.E., Kaiser R., Miskolczy G., Viscosity of magnetic Fluid, Journal of Colloid and Inference Science, 4, 1969, 680–686.
• 13. Wierzcholski K., Tribologie für instabil belastete menschliche Gelenke im magnetischen Feld. International Colloquium of Tribology, Technische Akademie Esslingen, Vol. III, 2004, 1717–1724.
• 14. Negm A., Lorberg A., Macintyre N.J., Efficacy of flow frequency pulsed subsensory threshold electrical stimulation vs placebo in pain and physical function in people with knee osteoarthritis:systematic review With Meta-Analysis.Pmids:26562074, Osteoarthritis And Cartilage 21, 2013, 1281–1289.
• 15. Wierzcholski K., Friction forces in human joint for unsymmetrical synovial fluid flow with variable viscosity, magnetic field in curvilinear co-ordinates. Acta of Bioengineering and Biomechanics, Vol. 3, Suppl. 2, 2001, 619–626.
• 16. Wuschech H., et.al., Effects of PEMF on Patients With Osteoarthrits:Results of a Prospective,Placebo- Controlled Double-Blind Study. Willey Periodicals, Inc.Electromagnetics, PMIDs: 23973142; 36: 2015, pp. 570–585.
• 17. www.eie.com.pl, www.fizjoterapia24.pl, March 2014.
• 18. www.resmedica.com.pl, March 2014.
• 19. Andersen O.S., Roger E., et.al., Bilayer thickness and Membrane Protein Function:An Energetic Perspective. Annular Review of Biophysics and Biomolecular Structure. 36 (1), 107–130, doi:10.1146:annuref. biophys.36.040306.132643.Retrieved 12 Decembre 2014.
• 20. Bhushan B., Nanotribology and nanomechanics of MEMS/NEMS and BioMEMS /BioNEMS materials and devices, Microelectronic Engineering, 84, 2007, pp. 387–412.
• 21. Cwanek J., The usability of the surface geometry parameters for the evaluation of the artificial hip joint wear, Rzeszów University Press, Rzeszów 2009.
• 22. Chagnon G., Rebouah M., Favier D., Hyperelastic Energy For Soft Biological Tissues: A Review.Journal of Elasticity, vol. 120, Issue 2, 2015, pp. 129–160.
• 23. Wierzcholski K., Pressure distribution in human joint gap for elastic cartilage and time dependent magnetic field. Perm, Russian Journal of Biomechanics, Vol. 7, No. 1, 2003, 24–46.
• 24. Gadomski A., Bełdowski P., Rubi Miguel P., Urbaniak W., Auge Wayne K., Santamaria-Holek I., Pawlak Z., Some conceptual thoughts toward nanoscale oriented friction in a model of articular cartilage, Mathematical Biosciences, 244, 2013, 188–200.
• 25. Maurel W., Wuy., Thalmann D., Biomechanical Models for Soft Tissue Simulation, Springer Verlag Berlin-Heidelberg 1998.
• 26. www.fizjoterapia24.pl, March 2014.
• 27. www.tanita.com.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).