Действие постоянного тока
Физиологическое действие постоянного электрического тока связано с двумя физическими процессами.
Во-первых, постоянное электрическое поле вызывает направленное движение ионов к полюсам. Ускоряющему действию электрических сил противодействуют силы сопротивления, возникающие при столкновении ионов с другими частицами. В результате устанавливается некоторая средняя скорость перемещения ионов, которая, как показывает опыт, пропорциональна напряженности электрического поля в данном месте:
υ = b∙ E
Коэффициент пропорциональности b называется подвижностью иона.
Подвижность ионачисленно равна средней скорости его перемещения в данной среде при напряженности поля 1 В/м.
Обычно используют внесистемную единицу подвижности - см/час.
Величина подвижностизависит от вида иона и среды, в которой он движется. Приведем значения подвижности некоторых ионов в водной среде:
Различия в подвижностях ионов приводят к их разделению, изменению концентраций, а также к образованию местных пространственных зарядов.
Во-вторых, постоянное электрическое поле оказывает ориентирующее действие на дипольные молекулы и вызывает электронную поляризацию молекул, не обладающих дипольным моментом. В результате изменяется содержание ионов в компартментах различных тканей.
Эти электрокинетические процессы и определяют физиологическую реакцию организма на постоянный ток.
Воздействие постоянным электрическим током на те или иные области тела человека осуществляется с помощью электродов, наложенных на соответствующие участки поверхности тела.
На электродах, через которые к пациенту подводится ток, происходит выделение веществ, среди которых есть и химически активные. Для предотвращения химического ожога подлежащих тканей электроды накладываются через влажные прокладки.
Физиологический эффект, производимый постоянным током, зависит от его плотности и времени действия. Для предотвращения ионного дисбаланса тканей продолжительность процедур с применением постоянного тока обычно не превышает 20-30 минут.
Все аппараты для проведения лечебных процедур постоянным током имеют на передней панели миллиамперметр и ручку потенциометра для установки требуемого значения силы тока.
К основным физиотерапевтическим процедурам, использующим постоянный ток, относятся гальванизация и электрофорез.
Гальванизация- лечебное воздействие на организм постоянным электрическим током невысокого напряжения и небольшой силы.
Название метода связано с устаревшим названием постоянного тока - «гальванический ток».
При гальванизации различных участков тела используют следующие токи:
В результате гальванизации в тканях активизируются системы регуляции локального кровотока. Происходит расширение просвета дермальных сосудов и возникает гиперемия кожных покровов. Расширение капилляров и повышение проницаемости их стенок происходит не только в месте наложения электродов, но и в глубоко расположенных тканях.
Низкочастотное поле (ток) | Высокочастотное поле (ток) |
ν < Гц | Ν=1 - 300 МГц |
Возбуждение нервной и мышечной ткани | Отсутствует возбуждение нервной и мышечной ткани |
Длина волны многократно превосходит размеры тела, весь организм подвергается воздействию | Длина волны соизмерима или меньше размеров тела; воздействие как общее, так и локальное |
Отсутствует заметное нагревание тканей | Нагревание тканей, тепловой эффект усиливается при возрастании частоты |
Возможно возникновение электротравмы | Невозможно возникновение электротравмы |
Применение: электродиагностика, электростимуляция, электрофорез | Применение: диатермия, индуктотермия, УВЧ - терапия, микроволновая терапия. |
Разделы электроники, в которых рассматриваются особенности применения электронных устройств в медико-биологических целях, получили название медицинской электроники.
Некоторые вопросы медицинской электроники.