§10.1. Действие электрического тока на биологические ткани

При действии электрического тока происходит смещение ионов под действием электрического поля => раздражение, а также выделение тепла.

• Действие импульсного тока зависит от формы импульса, амплитуды и продолжительности.

Пороговая сила тока – наименьшая величина тока, которая оказывает раздражение => пороговая амплитуда. Чем круче фронт импульса, тем больше пороговый ток (наибольший у прямоугольного фронта)

I I_пор.max

I_max

есть раздражение

нет

раздражения

t τ t

• Синусоидальный ток.

Д ействие его оценивают порогом ощутимого тока (min значение тока, который мы ощущаем) и не отпускающего тока (наименьшее значение тока, при котором человек самостоятельно расслабить мышцы не может)

1 – значения ощутимого тока

2 – значения не отпускаемого тока

Ощутимый > 1mA (начинаем ощущать)

Не отпускающий >10mA

• Токи высоких частот (при f > 500 кГц). При действии переменного тока амплитуда смещения ионов становится соизмеримой с амплитудой тепловых колебаний, поэтому ток высоких частот раздражающего воздействия не оказывает, а только тепловое.

q_v – объём плотность тепловыделения

(наибольшее тепло идёт в тканях с наибольшим сопротивлением)

q_v = ρ j², j – плотность тока

Диатермия и местная дарсоновализация основаны на действии токов высоких частот. При диатермии используется f=1 МГц, U=100-150В, J~2-5A; при местной дарсоновализации f=100-400 кГц, ~10кВ, 10-15мA (оказывает прижигающее воздействие).

§10.2. Действие переменного магнитного поля

Наводит вихревые токи в биол. тканях, на чем основан метод индуктотермии (прогревание тканей).

Возникает ЭДС самоиндукции, токи Фуко:

ε = -

Φ = B S

I = ε /R

I = - ,

k₁ – коэффициент, зависящий от геометрических факторов.

Пусть индукция определяется гармоническим законом:

B = B₀ cos ωt => = - B₀ sin ωt => I =

j =

q_v =

§10.3. Действие переменного электрического поля между обкладками конденсатора

Q = , Q –мощность тепловыделения

U = E· l l - расстояние между электродами

Q =

R = => Q =

Объем биологического объекта:

V = l· S => Q =

q_v =

Для воздействия переменным электрическим током используют аппарат УВЧ (40,88 МГц ).

§10.4. Воздействие электромагнитными волнами

Физиотерапевтические методы, основаны на применении волн СВЧ – диапазона, получили название:

- микроволновая терапия (f = 2375 МГц, λ = 12,6 см)

- ДВЦ- терапия (терапия дециметровых волн f = 460 МГц, λ = 65,2 см)

Действие э/м волн основано на их взаимодействии с веществом (водой, например). Молекула Н₂О хорошо поглощает э/м волны. Глубина проникновения 3-5 см (микроволн), 9 см (ДВЦ)

Методы	Частота, МГц	Длина, м	Взаимодействие электродов и тела человека	Ф-ла для оценки тепл.эф-та	Распределение тепла в тканях
диатер мия	0,5-2,0	150-600		qv = ζ j2
индукто- термия	10-15 (13,56)	15-30		qi = ω2В2/ ζ
УВЧ – терапия	40-50 (40,68)	6,0-7,5		q = E2 ζ
Микро- волнов. терапия	102-105 2375	1,0- 10-3		q ~(ЕE0ω/2) π