Основные требования и правила, которые нужно
Соблюдать при проведении лечебных процедур и
При выполнении лабораторной работы
При проведении процедуры электрический ток подается на область для гальванизации или электрофореза при помощи электродов, которые соединяются с аппаратом проводами с зажимами. Электроды должны плотно и равномерно прилегать к телу, поэтому они имеют разную форму и размеры (полумаски, воротник, воронки, и т.д.) в зависимости от области воздействия. Чаще применяются электроды в виде тонких пластин прямоугольной формы из свинца или станиоля (сплав свинца с оловом). Между электродами и телом помещают гидрофильную прокладку.
Электроды могут быть разной площади, при этом электрод меньшей площади называется активным, поскольку на 
его площади приходится большая сила тока, т. е. большая плотность тока. Плотность тока (j) может быть рассчитана по формуле:
(5)
где: I - сила тока подводимого к пластине - [A];
S - площадь пластины - 
.
Для введения в организм того или другого иона, раствором лекарственного вещества смачивают прокладку под электрод той полярности, зарядом которого ион обладает, т.е. катионы вводят с положительного, а анионы - с отрицательного полюса (см. рис. 3). При введении через кожу ионы и другие частицы проникают в организм в основном через отверстия выводных протоков потовых желез.
Как подтвердили исследования при помощи радиоактивных веществ, введенные постоянным током ионы скапливаются в коже под электродом и образуют стойкое кожное “депо“ ионов, из которого они постепенно вымываются током лимфы, а также продвигаются внутрь путем диффузии и осмоса, поступая в общий кровоток.
При проведении лечебных процедур и исследований следует помнить:
а) кожу, подлежащую гальванизации, следует протереть ватой, смоченной теплой водой для удаления продуктов шелушения и жира, препятствующих прохождению тока;
б) волосы на коже обильно смочить водой для обеспечения более равномерного распределения тока;
в) дефекты кожи (ссадины, трещины, раздражения) следует покрыть кусочком клеенки, смазанной вазелином, т.к. в этих местах вследствие понижения сопротивления увеличивается плотность тока, что в дальнейшем может привести к омертвлению ткани.
Меры безопасности
Учесть, что опасными факторами в этой работе являются:
- переменное напряжение 220В частотой 50Гц;
- концентрированный раствор KMnO4 .
Подготовить рабочее место: убрать из его зоны предметы, не относящиеся к выполняемой работе, разложить принадлежности в удобном для выполнения работы порядке.
Внешним осмотром убедиться в исправности измерительной аппаратуры и других элементов схемы, целостности первичных и вторичных проводов монтажа.
С разрешения преподавателя приступить к монтажу лабораторной работы согласно ее описанию.
Запрещается:
· самостоятельно производить ремонт элементов схемы, делать подключения и переключения, не предусмотренные заданием;
· подавать питающее напряжение на собранную схему безразрешения преподавателя;
· не допускать попадания KMnO4 на слизистую оболочку, а также кожу и одежду.
Задания по работе
1. Знакомство с принципом работы аппарата для гальванизации и электрофореза. Получение графиков напряжений, возникающих на различных участках модели двухполупериодного выпрямителя с фильтром.
2. Экспериментальное определение величины подвижности ионов.
3. Определение пороговой плотности тока при проведении лечебной процедуры.
Практическая часть
Приборы и принадлежности :
· аппарат для гальванизации и электрофореза «Поток-1»;
· действующая модель аппарата Поток-1 (выпрямитель с сглаживающим фильтром);
· осциллограф;
· вольтметр постоянного тока с пределом измерения до 100В;
· установка для определения подвижности ионов, в состав которой входят: столик, два химических стакана с электролитом (раствор NaCl), раствор KMnO4, фильтровальная бумага, ножницы, предметное стекло, пипетка, провода, электроды.
Панель управления аппарата для гальванизации «Поток-1» представлена на рис.7.
 |
Рис. 7
1 - миллиамперметр для измерения силы тока в цепи;
2 - ручка регулятора тока;
3 - кнопки переключения диапазонов 5 и 50мА;
4 - кнопка выключения аппарата;
5 - глазок сигнальной лампы;
6 - клеммы “+“ и “-“ для подключения токонесущих проводов.
Задание 1. Получить графики напряжений, возникающих на различных участках модели двухполупериодного выпрямителя со сглаживающим фильтром.
1. Включить в сеть напряжением 36 вольт модель выпрямителя (модель аппарата для гальванизации).
2. К осциллографу подключить щупы, включить его в сеть и подготовить его к измерениям.
ВНИМАНИЕ! Режим работы осциллографа должен соответствовать характеру и уровню измеряемого напряжения.
3. Касаясь щупами осциллографа точек 1 и 2 модели выпрямителя, получить развертку переменного напряжения, поступающего со вторичной обмотки трансформатора. Зарисовать график переменного напряжения.
4. Соединить точки 1 и 3 с осциллографом. Зарисовать график выпрямленного однополупериодного напряжения.
5. Соединить точки 2 и 3 с осциллографом (второй цифрой указана точка, соединяемая с клеммой “Земля“ осциллографа). Зарисовать график выпрямленного однополупериодного напряжения.
6. Разомкнуть перемычку, соединяющую точки 3-4. Соединить с осциллографом точки 3-7. Зарисовать график выпрямленного двухполупериодного напряжения.
7. Соединить перемычкой точки 3 - 4. Соединить с осциллографом точки 5-7. Зарисовать график выпрямленного и сглаженного напряжения. Зарисовать график этого же напряжения при большом усилении, поставив ручку “Ослабление“ осциллографа в положение соответствующее максимальному усилению.
8. Изобразить на рисунках последовательно процесс выпрямления переменного и сглаживания импульсного напряжения.
(Графики напряжений, наблюдаемых на экране осциллографа, начертить в одинаковом масштабе на одном листе с указанием места на схеме).
9. Сопоставить полученные графики напряжений с блок-схемой аппарата.
Задание 2. Определить подвижность ионов.
1. Погрузить электроды от аппарата для гальванизации в стаканы с электролитом ( раствор NaCl ).
2. Ленту из фильтровальной бумаги длиной 15см и шириной 2,5см смочить электролитом из стакана и поместить между стаканами, погрузив концы в электролит (рис. 8).
 |
Фильтровальная
бумага
Полоска бумаги с
р-ром KMnO4
К аппарату
«Поток-1» К аппарату
«Поток-1»
Рис. 8.
3. На полоску фильтрованной бумаги размером 2´20мм, положенную на чистое стекло, пипеткой нанести раствор KMnO4, затем пинцетом положить ее поперек ленты, ближе к кювете с отрицательным электродом.
4. Зажимами типа “крокодильчиков“ подсоединить вольтметр с пределом измерения до “100В“ к электродным проводникам на выходе аппарата.
5. Установить регулятор тока на нуль (крайнее левое положение), а переключатель диапазонов тока на “50”. Включить аппарат.
6. Регулятором тока установить напряжение на электродах равным 50 -70В.
7. Записать начальную силу тока (I) и напряжение (U) и с помощью секундомера в течение 15 - 20 минут фиксировать время процесса.
8. По истечении 15 - 20 минут выключить аппарат.
9. Измерить длину ленты фильтровальной бумаги от уровня электролита в одном стакане до уровня в другом (l).
10. Измерить расстояние от края полоски до конца распространения ионов (граница цвета) (d).
11. Занести исходные данные в таблицу.
| Наименование Ионов | Номер Опыта | U, [B] | d, [м] | l, [м] | t, [c] | u,  | du |
 | |||||||
12. Так как средняя скорость движения ионов v = d / t , а Е = U / l, то из формулы 
получаем, что подвижность
 |
.
Результат занести в таблицу.
13. Пользуясь данными о систематической погрешности отдельных измерений, вычислить погрешность подвижности du.
Задание 3. Определить пороговую плотность тока.
1. Установите регулятор тока (2) рис. 7. аппарата «Поток-1» в положение выключено (крайнее левое положение).
2. Подключите электроды к выходным клеммам аппарата.
3. На участок кожи предплечья наложите две прокладки, смоченные в физиологическом растворе. Поверх них закрепите электроды.
4. Включите аппарат.
5. Поворачивая ручку регулятора тока, зафиксируйте на шкале миллиамперметра величину тока, вызывающего едва ощутимое (пороговое) раздражение.
6. Рассчитайте пороговую плотность тока:
 |
где S - площадь электрода.
7. Выводы представить к каждому заданию.
Вопросы выходного контроля
1. Почему выпрямитель со сглаживающим фильтром можно использовать в качестве источника постоянного тока? Можно ли обойтись без фильтра? Пояснить.
2. Для чего необходимо иметь сведения о подвижности различных ионов? От чего она зависит? Как ее можно изменить?
3. Какие процессы происходят в организме при пропускании постоянного тока?
4. Каковы меры безопасности?
5. Какое влияние оказывает прохождение постоянного тока на возбудимость клеток и почему?
6. Какова реакция клетки на локальные изменения мембранного потенциала?
7. Что происходит при лечебном электрофорезе?
8. Как устроен аппарат для гальванизации? Объяснить назначение отдельных элементов его принципиальной схемы.
9. Как устроен полупроводниковый диод и каким свойством он обладает?
10. Каким свойством обладает выпрямитель, собранный по мостовой схеме?
11. Каким свойством обладает сглаживающий фильтр, содержащий конденсаторы?
12. Что такое подвижность иона, от чего она зависит и как ее определить?
Задание по УИРС
(по указанию преподавателя)
1. Объясните, почему при определении напряженности поля по формуле:
вы измеряли длину полоски фильтровальной бумаги 
между уровнями электролита в стаканах, а не между, например, электродами?
2. При завершении процедуры гальванизации или лечебного электрофореза и прекращении подачи тока к пациенту, вольтметр, подключенный к электродам, еще некоторое время будет показывать разность потенциалов.
· Какова природа этого явления?
· Отчего зависит как долго она будет существовать после отключения аппарата?
· Будет ли влиять это явление на характер процедуры (гальванизации и электрофореза)?
3. С чем связано явление увеличения амплитуды пульсаций выпрямленного напряжения на выходе аппарата при увеличении тока «пациента»?