Вопрос 25. Действие импульсных низкочастотных токов на ткани организма. Электростимуляция. Аккомодация. Диадинамические токи.

Д ействие переменного тока на организм существенно зависит от его частоты. При низких, звуковых и ультразвуковых частотах переменный ток, как и постоянный, вызывает раздражающее действие на биологические ткани. Это обусловлено смещением ионов растворов электролитов, их разделением, изменением их концентрации в разных частях клетки и межклеточного пространства.

Раздражение тканей зависит также и от формы импульсного тока, длительности импульса и его амплитуды. Так, например, увеличение крутизны фронта импульса уменьшает пороговую си­лу тока, который вызывает сокращение мышц. Это свидетельствует о том, что мышцы приспосабливаются к изменению силы тока, наступают ионные компенсационные процессы. Крутизна прямоугольного импульса очень велика (теоретически — бесконечна), поэтому для таких импульсов пороговая сила тока меньше, чем для других. Существует определенная связь между пороговой I_max амплитудой и длительностью прямоугольного импульса, который вызывает раздражение (см. рис.). Каждой точке кривой и точкам, лежащим выше кривой, соответствуют импульсы, которые вызывают сокращение мышц. Точки, расположенные ниже кривой, отображают импульсы, не вызывающие раздражения. Кривая на рисунке называется характеристикой возбуждения. Она специфична для разных мышц.

Д ействие переменного (гармонического) тока на организм при низких, звуковых и ультразвуковых частотах оценивается следующими пороговыми значениями: порогом ощутимого тока и порогом неотпускающего тока.

Порогом ощутимого тока называют наименьшую силу тока, раздражающее действие которого ощущает человек. Эта величина зависит от места и площади контакта тела с подведенным нап­ряжением, частоты тока, индивидуальных особенностей человека (пол, возраст, специфика организма). Для однородных групп испытуемых порог ощутимого тока подчиняется закону нормального распределения со средним значением около 1 мА на частоте 50 Гц у мужчин для участка предплечье — кисть, на рис. (кривая 1) показана зависимость среднего значения порога ощу­тимого тока для этой группы испытуемых от частоты тока.

Если увеличивать силу тока от порога ощутимого его значения, то можно вызвать такое сгибание сустава, при котором человек не сможет самостоятельно разжать руку и ос­вободиться от проводника — источника напряжения. Минимальную силу этого тока называют порогом неотпускающего тока. Токи меньшей силы являются отпускающими. Порог неотпускающего тока — важный параметр, его превышение может быть губительным для человека. Значения порога неотпускающего тока также подчиняются закону нормального распределения. На рис. (кривая 2) графически представлена зависимость среднего по группе испытуемых муж­чин значения порога неотпускающего тока от частоты.

Реакция живой системы зависит от градиента раздражения, т.е. чем выше крутизна нарастания силы раздражения во времени, тем больше до известных пределов величина ответа. С другой стороны, ответ возбудимых тканей при некоторой минимальной крутизне нарастания силы вообще исчезает. Это явление названо аккомодацией.

Воздействуя на сердце, ток может вызвать фибрилляцию желудочков, которая приводит к гибели человека. Пороговая сила тока, вызывающего фибрилляцию, зависит от плотности тока, протекающего через сердце, частоты и длительности его действия.

П од электростимуляцией понимают применение электрического тока с целью возбуждения или усиления деятельности определенных органов и систем. Наиболее хорошо изучена и наиболее часто используется электростимуляция двигательных нервов и мышц. В меньшей степени проводится стимуляция деятельности внутренних органов. Так как специфическое физиологическое действие электрического тока зависит от формы импульсов, то в медицине для стимуляции центральной нервной системы (электросон, электронаркоз), нервно-мышечной системы, сердечно-сосудистой системы (кардиостимуляторы, дефибрилляторы) и т. д. используют токи с различной временной зависимостью.

Ток с импульсами прямоугольной формы с длительностью импульсов т_и = 0,1 — 1 мс и диапазоном частот 5—150 Гц используют для лечения электросном, токи с т_и = 0,8—3 мс и диапазоном частот 1—1,2 Гц применяют во вживляемых (имплантируемых) кардиостимуляторах. Ток с импульсами треугольной формы (рис. а; с т_и = = 1 —1,5 мс, частота 100 Гц), а также с импульсами экспоненциальной формы (рис. б; т_и = 3—60 мс, частоты 8—80 Гц) применяют для возбуждения мышц, в частности при электрогимнастике. Для разных видов электролечения используют диадинамические токи, предложенные Бернаром. На рис. в показана форма одного из видов такого им­пульсного тока, частота следования импульсов около 100 Гц.

Диадинамические токи, или токи Бернара, являются постоянными по направлению импульсными токами низкого напряжения и малой силы. Импульсы диадинамических токов имеют полусинусоидальную форму.

В физиотерапии диадинамические токи применяют для обезболивания. Механизм, посредством которого токи данного вида способны уменьшать болевой синдром, состоит в следующем. На область тела, нуждающуюся в обезболивании, подают токи разной частоты, которые вызывают раздражение в рецепторах нервно-мышечных волокон, передаваемое ими в кору головного мозга. В центральной нервной системе в ответ на полученные сигналы происходит образование доминанты ритмического раздражителя, которая оказывается сильнее, чем болевая доминанта.

Помимо обезболивающего эффекта диадинамические токи оказывают местное положительное влияние: нормализуют крово- и лимфообращение, ликвидируют отеки, активизируют обменные процессы в тканях.