ДЕЙСТВИЕ ТОКОВ И ПОЛЕЙ НА ТКАНИ ОРГАНИЗМА. МЕТОДЫ ФИЗИОТЕРАПИИ

Медицина ХХІ века требует связи между такими науками как биология, химия, физика, а так же с электрооборудованием и механикой. Каждодневно делая элементарные движения или работая мы невольно сталкиваемся с законами и теориями физики. И в том же числе все аппараты, которые используются в медицине для разных целей, от диагностирования до лазерной терапии, взаимосвязаны с физикой. Физика дает нам возможность понять основные детали процессов в организме, разработать аппаратуру для исследований, диагностики и лечения. Повышенный интерес по этому вопросу приводит к изучению действия токов и полей на ткани организма.

Основная часть:

Элeктpичеcкий тoк oпpедeляeтся кaк упopядoчeннoe движeниe cвoбoдных нoситeлeй заpядoв элeктpичeскoгo пoля. Тaкoй тoк нaзывaют тoкoм пpoвoдимoсти. Силa тoкa и eгo влияниe нa сpeду, в кoтoрoй oн pacпpocтpaняeтся, зaвиcят нe тoлькo oт вeличины пpилoженнoй paзнocти пoтeнциaлoв, нo и oт cвoйcтв cамoй cpеды, oпpeдeляющих ee элeктpoпрoвoдимocть.

Биoлoгичeскиe ткaни нeoднopoдны пo cтpoeнию и включaют кaк элeктpoпpoвoдящиe жидкocти (кpoвь, лимфa, cпиннoмoзгoвая жидкocть и дp.), тaк и диэлeктpичeскиe ткaни (кoжa, кocть, жиpoвaя клeтчaткa).

Глaвный путь элeктpичecкoгo тoкa в кoжe – пpoтoки пoтoвых жeлeз. Рaзвeтвлeниe тoкoв нaчинaeтся нa урoвнe 4-гo cлoя эпидepмиca, кoтoрый имeeт oтнocитeльнo бoльшoe кoличecтвo мeжклeтeчнeй жидкocти, и дoстигaeт cильнoгo вeтвлeния нa урoвнe дepмы (сoeдинитeльнoтканнoй ocнoвoй кoжи). Пocлe чeгo тoк рacпpocтpaняeтcя пo путям с нaимeньшим сoпpoтивлeниeм – cтpуктурaм c мaксимaльнoй элeктpoпpoвoдимocтью.

Действие постоянного электрического тока на ткани организма

Для возникновение постоянного тока в некоторой среде необходимо осуществление двух условии:

1. Наличие свободных электрических зарядов в этой среде
2. Наличие электрического поля, вызывающего направленное движение этих зарядов.

Все аппараты, которые пользуются для проведения лечебных процедур постоянным током обладают на передней панели миллиамперметр и ручку потенциометра для установки требуемого значения силы тока.

Есть некоторые лечебные методы, основанные на использовании постоянного тока

1. Гальванизация – это воздействие на тело человека постоянным электрическим током при напряжении до 80 В и силе тока до 50 мА. Предельно допустимая плотность тока – 0,1мА/см².
2. Лекарственный электрофорез представляет собой сочетанное воздействие на организм двух факторов: физического – электрического тока и химического – ионов лекарственного вещества, поступающих в организм с током через кожу или слизистые оболочки.

Действие переменного электрического тока на ткани организма

Переменными называют токи и напряжения, значения которых изменяются по времени.

Обычно эти изменения имеют периодический характер. Амплитуда и частота напряжения обычно заданны заранее, а ток, возникающий в нагрузке, является следствием приложенного напряжения и электрических свойств нагрузки. Частота тока, как правило, совпадает с частатой напряжения, но амплитуда тока, сдвиг его начальной фазы и выделяющаяся средняя мощность полностью определяются свойствами нагрузки и существенно зависит от частоты.

Исследование закономерности прохождения токов различных частот через живые биологические ткани позволило предложить ряд методов диагностики состояние органов и функциональных систем организма, а также методов воздействие переменными токами на организм с лечебной целью.

Таблица 1.

Классификация частот переменного тока.

Переменный ток оказывает раздражающее действие, т.е. под действием низкочастотного тока происходит перемещение ионов, изменение их концентрации вблизи мембран клеток, что приводит к изменению мембранного потенциала и, следовательно, к изменению функционального состояния клетки. При этом в физиотерапии используют токи, находящиеся между порогом ощутимого значения и порогом неотпускающего значения.

Порог ощутимого тока - минимальная сила тока, под действием которого обычный среднестатистический человек чувствует раздражение.

Реакция человека на ток определяется не только его силой и частотой, но и областью, через которую ток проходит. Зависимость порога ощутимого тока на участке тела «предплечье - кисть» для среднего мужчины показана на рисунке 1 (кривая 1). Для частоты

Рисунок 1. Зависимость среднего значения порога ощутимого тока (1) и порога неотпускающего тока (2) от частоты

Действие постоянного электрического поля

Старейшим среди используемых в настоящее время методов электролечения является франклинизация - лечебное воздействие постоянным электрическим полем под высоким напряжением. При местной франклинизации (рис. 2 (б)) воздействию электрического поля подвергаются отдельные участки тела организма.

Рисунок 2 Общая (а) и местная (б) франклинизация

Действие переменного электрического поля

Переменное электромагнитное поле вызывает колебательное движение ионов (переменный ток) и крутильные колебания дипольных молекул. Эти процессы проходят с выделением теплоты и энергии.

Переменная электрическая поля в медицине

Одним из распространенных методов высокочастотной терапии является воздействие высокочастотным электрическим полем УВЧ.

Ультравысокочастотная (УВЧ) терапия – методика физиотерапии; лечебное использование электрической составляющей переменного электромагнитного поля ультравысокой частоты.

Для проведения лечебной процедуры участок тела, на который оказывается влияние, помещается между двумя электродами, которые являются выносными пластинами конденсатора, входящего в электрическую схему аппарата УВЧ. На эти пластины подается генерируемое переменное напряжение, и между ними возникает переменное электрическое поле, оказывающее лечебное воздействие на тело. (рис. 3).

Рисунок 3. Схема воздействия полем УВЧ

Таблица 2.

Сравнение воздействий низкочастотного и высокочастотного полей (токов)

Среди основных методов физиотерапической лечении, которые применяются на этапе реабилитации, можно выделить такие отрасли, как фонофорез и электрофорез, электромиостимуляция, магнитотерапия, УВЧ, ультразвук, парафиновые аппликации, и другие.

Среди этих методов физиолечении широко популярным является магнитотерапия. Магнитотерапия (переменное поле) — является давно известным и широко популярным методом физиотерапии, который применяется как в консервативном лечении различных заболеваний, так и в процессе восстановление после операций на позвоночнике и опорно-двигательном аппарате.

Магнитотерапия хорошо переносится всеми больными, улучшает общее сомочувствие и клиническое течение заболевания. Магнитные взаимодействия широко используются в современной технике. Установлено также, что магнитные поля оказывают специфические воздействия на живые организмы и магнитные воздействие все шире используются в медицинской практике.

Благодаря этим методам физиотерапии медицина достигло наилучшего эффекта в лечении какого-либо заболевания, используя в основном физические методы лечения. На сегодняшний день физиотерапия является одним из самих безопасных методов лечения. Мы думаем, что в дальнейшем связь физики с медициной будут развиваться дальше и достигнут новых вершин.

Список литературы:

1. Лещенко В.Г, Ильич Г.К. Медицинская и биологическая физика. Москва «Инфра-М» 2012. -246с, -252-253с.
2. Федорова В.Н, Фаустов Е.В. Медицинская и биологическая физика. 2008. -592с