Материалы за 2005 - 2006 год / Лр Электростимуляция

Выполнил студент_________________________________________ группы №_______

Протокол №4

Лабораторная работа

Изучение аппаратуры для электростимуляции

Цель работы: изучить основы электростимуляции тканей и органов; научиться определять параметры прямоугольных импульсных токов и ознакомиться с их физиологическим значением при электростимуляции.

Теоретическое обоснование:

Электростимуляция – это метод дозированного воздействия электрическим током на органы или системы организма для стимуляции их деятельности. Для электростимуляции используют низкочастотные (1 - 200 Гц) импульсные токи различных параметров в зависимости от возбудимости тканей и их функционального состояния. При прохождении через ткани импульсного тока происходит изменение концентрации ионов у клеточных мембран, что приводит клетку в состояние возбуждения.

П

U

рямоугольные импульсные токи характеризуются следующими параметрами:

а

T

мплитуда тока (I_о) или амплитуда напряжения (U_о) (максимальное значение);

длительность импульса t_u, длительность паузы t_о;

период следования импульсов Т = t_u + t_о, или частота следования импульсов ;

Ч

t_о

t_u

t

асто вместо длительности импульса указывается скважность > 1.

Скважность Q – безразмерный параметр, показывающий во сколько раз период превышает длительность импульса.

Величина, обратная скважности, называется коэффициентом заполнения.

Прямоугольные токи используются обычно для стимуляции нервной системы. Для стимуляции мышц чаще используются импульсы непрямоугольной формы.

Зависимость порога возбуждения от длительности импульса.

Известно, что для стимуляции ткани необходимо чтобы ток превышал некоторое пороговое значение: если I > Iпор. – стимуляция есть, если I < Iпор. – стимуляции нет. Пороговый ток, зависит от длительности и формы импульса и определяется экспериментально.

I_пор

С увеличением длительности импульса пороговый ток уменьшается.

реобаза (R) – минимальная величина силы тока, способная вызвать возбуждение при действии на ткань в течение полезного времени.

х

2R

R

ронаксия (t_chr) - это минимальная длительность импульса, при вдвое большей реобазе.

п

полезное время

t имп

t_chr

олезное время – это минимальная длительность раздражения, вызывающего пороговый эффект при значении тока, равном реобазе.

Уравнение Вейса-Лапика: , где а и b – константы, зависящие от вида ткани.

Амплитуда импульсного тока зависит от органа, который стимулируют, электродов, длительности и формы импульсного тока и должна превышать Iпор. При этом она должна быть меньше поражающего неотпускающего тока: поэтому амплитуду тока при электростимуляции выбирают из соображений техники безопасности (чтобы не было поражающего действия на организм) и условия обеспечения электростимуляции: Iпор. < Iстим. < Iпораж.. Реально амплитуда тока в клинических методиках изменяется в пределах: I_о = 1  50 мА. Ее величина зависит от размеров электродов, участка тела и др.

Длительность импульсов при электростимуляции не должна быть слишком малой - это может привести к увеличению порогового тока и можно выйти к поражающему уровню. Длительность импульсов t_u должна быть порядка миллисекунд. Период следования импульсов при электростимуляции должен быть больше рефрактерного периода для данной ткани: Т > Трефр., что определяет частоту импульсного тока:

а) для скелетных мышц Трефр.  5 мс; ;

б) для нервных клеток Трефр.  1  2 мс; ;

в) для сердечной мышцы Трефр.  300 мс; .

Для стимуляции мышц и нервных тканей используются также синусоидальные модулированные токи. Лечебные действия этих токов производят амплитудные пульсации, поэтому метод назван амплипульстерапией. Он реализуется аппаратом «Амплипульс-4», в нём несущие синусоидальные колебания частотой 5 кГц, модулируются низкочастотными синусоидальными колебаниями, частота которых может плавно регулироваться в пределах 30 – 150 Гц. Часто серии колебаний тока отделяют друг от друга промежутками с нулевой амплитудой. Воздействие таких серий на ткани носит прерывистый характер, что значительно повышает их возбуждающее действие и уменьшает привыкание к ним организма.

Ход работы

Результаты измерений и вычислений:

1. Определение основных параметров прямоугольных импульсных токов

Вид импульса	длительность импульса tu, с	длительность паузы tо, с	период Т, с	частота ν, Гц	скважность Q, с
симметричный
не симметричный

Расчёты:

период следования импульсов Т = t_u + t_о Т_сим=

Т_несим=

частота следования импульсов ν_сим=

ν_несим=

скважность Q_сим=

Q_несим=

Вывод: изучили основы электростимуляции тканей и органов; научились определять параметры прямоугольных импульсных токов и выяснили их физиологическое значением при электростимуляции; выполнили стимуляцию мышц с помощью аппарата для амплипульстерапии.