Самыми современными банями являются инфракрасные сауны (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 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.
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]. Максимальное время непрерывного пребывания в непосредственной близости возле источника сильного ИК излучения не должно превышать 17 минут [Madjidi F, et al. , 2011].
По этим же причинам не стоит смотреть на солнце, на лазерные лучи, на огонь и сварку. Повреждения усугубляются при неподвижном положении глаз.
Температура воздуха в ИК-сануах 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 соответственно 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 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 программах восстановления спортивной медицины и многочисленных программах лечения ожирения.