Основні процеси, які характеризують дію ЕМП на біологічні тканини

Біологічні тканини складні за своєю природою. Складність їх будови визначається складністю функцій, які вони виконують. Деякі із тканин (м'язова, нервова) володіють рядом специфічних властивостей (наприклад, збудливістю, скорочуваністю тощо), основу яких становлять процеси, що мають електричну природу. У тканинах (особливо внутрішнього середовища) містяться заряджені частинки (це. як правило, іони), а також інші системи зарядів типу диполів, мультиполів, цілі заряджені структури (в основному — мембрани).

Біологічні тканини не мають яскраво виражених магнітних властивостей, вони в основному є діамагнетиками (вода, білки, вуглеводи тощо); для деяких біологічних молекулярних структур (вільні радикали, геми, що містять іони заліза, тощо) є характерним парамагнітний ефект при взаємодії із зовнішнім МП. Розглянемо коротко основні процеси, що характеризують дію зовнішнього ЕМП на БТ.

Виникнення іонних струмів

Перший вид струмів - іонні струми провідності. Вони виникають при наявності замкнутого електричного кола між біологічними тканинами та джерелом струму. Густина струму визначається за законом Ома:

У фізіотерапії використовуються:

а) постійний електричний струм - виникає у тканинах при накладанні електродів, між якими підтримується постійна різниця потенціалів.

Методики, які використовують дію постійних іонних струмів: гальванізація, електрофорез.

Гальванізація — метод, в основу якого покладено пропускання постійного струму малої величини через тканини організму. Апарати для гальванізації являють собою джерело постійного струму, сила якого регулюється. Основними функціональними блоками апарата є: генератор високої частоти, котрий виробляє безпечну для пацієнта високочастотну напругу, випрямляч, який перетворює високочастотну напругу в постійну, а також система електричного захисту, яка уберігає пацієнта на випадок неполадок у роботі апарата. Робочі параметри процедури: діапазон зміни напруги - ; робочий струм - , гранично допустима густина струму -

Лікувальний електрофорез - введення у тканини організму лікарських речовин, які продисоціювали на іони, шляхом пропускання постійного струму. Широко використовується також електрофоретичний метод визначення концентрації певних видів іонів у суміші. Різна рухливість іонів дозволяє розділити їх на фракції в електричному полі.

б) змінний імпульсний струм іонного походження низької частоти.

Використовуються імпульсні струми, частота яких збігається із частотою зміни електрофізіологічних сигналів (частота не перевищує ).

Лікувальні методики: електростимуляція та електроімпульсація. Для цих методик, крім частоти сигналу, важливе значення має також і форма імпульсу. Апарати для стимуляції мають один або декілька генераторів, які створюють імпульси певної форми, частоти і тривалості. Регулятор потужності задає амплітуду, яка адекватна до природних

фізіологічних сигналів біологічних тканин. Методики застосовуються для зняття болю, зміни секреторної та скорочувальної функцій тощо.

Високочастотні струми провідності - використовуються для діатермії, електротомії, електрокоагуляції. При цих методиках високочастотні струми не викликають специфічного подразнення, притаманного низькочастотним струмам електростимуляції. Основний діючий фактор - це теплота, яка виділяється при проходженні струму. При незначній густині струму здійснюється прогрів ділянок тканин (приємне відчуття теплоти), які знаходяться між електродами (діатермія). Збільшення густини струму може призвести до значного зростання кількості теплоти. Температура сягає значень, при яких розпочинається процес коагуляції білків (електрокоагуляції). Цей режим використовується, зокрема, для зупинки кровотечі із судин при операціях. Збільшуючи густину струму між електродами, можна отримати режим, при якому за рахунок теплоти, що виділяється, почнеться процес кипіння рідини. Пара, яка створюється між електродами, розриває тканини (методика електротомії або діатермотомії). Подальше збільшення густини струму тканини призводить до обвуглювання тканин в результаті горіння.

Апарати для діатермії містять генератор високої частоти (робоча частота 1.76 або ) і декілька вихідних контурів, індуктивно пов'язаних з контуром генератора. Виходи можуть бути біактивними і моноактивними. У першому випадку високочастотна напруга подається на два електроди з однаковою площею. Нагріву підлягають всі тканини, що розміщені між електродами. У другому випадку розрізняють активний електрод (електроніж) і пасивний, площа якого у багато разів більша від площі активного електрода. У цьому разі виділення теплоти відбувається тільки під активним електродом. Сучасні апарати для діатермії мають у своєму складі і систему електричного захисту, яка спрацьовує при небезпечних для пацієнта високочастотних струмах втрат.

Ще один вид струмів, які використовуються з лікувальною метою — індукційні. Ці струми виникають у провідному середовищі, котре пронизане змінним магнітним потоком , за рахунок наведеної ЕРС електромагнітної індукції

Величину струмів (ще їх називають вихровими струмами або струмами Фуко) оцінимо для випадку, коли магнітна індукція В змінюється за гармонічним законом тоді:

(3.1)

Отже, амплітуда вихрових струмів залежить як від електричних параметрів тканини , так і від характеристик зовнішнього магнітного поля .

Методики: індуктотермія - прогрів тканин високочастотними вихровими струмами, загальна дарсонвалізація.

Третім типом струмів, які використовуються у фізіотерапії, є струми зміщення. Із теорії електромагнітного поля відомо, що змінне магнітне поле створює електричне, зміна якого, в свою чергу, породжує магнітне поле. Струми, які обумовлені змінним у часі електричним полем, мають назву струмів зміщення, їх величина визначається за формулою:

Враховуючи струми провідності і зміщення, можна визначити повний струм у середовищі:

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Основні характеристики ЕМП	\|	Механізм прогріву різних середовищ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.015 сек.