2. Действие низкочастотных токов на организм.

Аппарат «Амплипульс».

Мы рассмотрели действие постоянного тока на организм человека. Теперь рассмотрим действие переменного тока на организм. Само собой разумеется, что переменный ток, проходя через живой организм, не может осуществлять ни гальванизацию, ни электрофорез. Лечебное действие переменного тока на организм выражается в другом. Переменный электрический ток вызывает колебательное движение ионов в клетках, что усиливает метаболические процессы, а также раздражает нервные окончания, что также приводит к лечебному эффекту.

На тело пациента накладывают те же электроды, что применялись при гальванизации и электрофорезе, прокладки пропитываются физиологическим раствором для обеспечения надёжного, равномерного контакта с поверхностью кожи.

Наиболее распространённым в клинической практике является аппарат низкочастотной терапии «Амплипульс-4». Рассмотрим его более подробно.

Данный прибор питается от сети переменного тока 220 В 50 Гц. Автономного питания не имеет. Он выдаёт фиксированную частоту 5000 Гц синусоидальной формы. Величина тока может изменяться плавно в двух диапазонах: 0-20 мА и 0-80 мА. Упрощённая блок-схема прибора:

Данный прибор имеет возможность основную частоту 5000 Гц модулировать по амплитуде одной из более низких фиксированных частот: 30, 50, 70, 100 и 150 Гц. Для этого служат вспомогательный генератор, вырабатывающий эти частоты, которые называются модулирующими, а также модулятор, осуществляющий амплитудную модуляцию (АМ)основной (несущей) частоты 5000 Гц. В приборе предусмотрена возможность ступенчато изменять коэффициент модуляции следующими значениями:

0% (без модуляции); 50%; 75%; 100%; >100%. Следует пояснить сущность амплитудной модуляции. Неверно считать, что амплитудная модуляция – это обычное сложение двух частот. Здесь частоты вовсе не складываются, а дело обстоит сложнее.

Амплитудная модуляция (АМ) – это изменение амплитуды высокой частоты, которая является несущей, в такт с более низкой частотой, которая называется модулирующей.

Ниже приводится осциллограмма переменного тока высокой и низкой частоты и амплитудно-модулированное колебание:

Коэффициент модуляции показывает, на сколько процентов амплитуда несущей в максимуме больше, чем амплитуда несущей при отсутствии модуляции. Например, при коэффициенте модуляции 50%, амплитуда несущей в максимуме на 50% больше, чем при отсутствии модуляции.

Следует отметить, что амплитудная модуляция применяется и при передаче радиосигнала в радиовещании в диапазонах длинных, средних и коротких волн, а также при передаче сигнала изображения в телевидении.

Следует отметить, что вся информация по виду и форме напряжения на выходе нанесена на переднюю панель у соответствующих органов управления. Информация о диапазоне тока через пациента а также о наличии напряжения на выходе индицируется соответствующими сигнальными лампочками.

Прибор прост в управлении и надёжен в работе.

3. Действие высокочастотных электрических полей

на организм. Аппараты УВЧ- терапии.

Рассмотрим теперь вопрос о том, как на биологическую ткань будет действовать электрическое поле очень высоких частот. Нужно сказать о том, что частоты, выше 20000 Гц и до 1 МГц называются ультразвуковыми; частоты от 1 МГц до 10 МГц – высокими; частоты от 10 МГц до 100 МГц – ультравысокими; частоты свыше 100 МГц – сверхвысокими. В данном разделе нашей лекции рассмотрим ультравысокие частоты (УВЧ).

Начнём с проводников 2-го рода. Известно, что к проводникам 2-го рода относятся электролиты и другие вещества, носителями зарядов являются положительные и отрицательные ионы. Известно, что в электрическом поле на положительные и отрицательные ионы действуют силы, направленные в противоположные стороны и под действием этих сил ионы смещаются, образуя на концах тела противоположные электрические заряды. А если такое тело поместить в переменное электрическое поле УВЧ приводит к тому, что ионы обоих знаков начнут совершать колебания в такт с колебанием электрического поля УВЧ. При этом, положительные и отрицательные ионы будут колебаться в противофазе. И колебания многих миллиардов ионов в теле приведут к тепловому эффекту.

Теперь рассмотрим поведение в электрическом поле УВЧ диэлектрика. Известно, что в диэлектрике свободных зарядов нет вообще. Все электроны связаны с атомами и все молекулы нейтральны. Однако молекулы диэлектрика являются диполями: положительные и отрицательные заряды смещены к противоположным концам молекулы. Таким образом, молекула диэлектрика представляет собой физическое тело, на одном конце которого находится плюс, а на другом – минус. Если на диэлектрик действует электрическое поле УВЧ, то оно заставляет дипольные молекулы переориентироваться в такт с изменением электрического поля, то есть все молекулы-диполи будут совершать крутильные колебания, что также приводит к тепловому эффекту.

Мы рассмотрели поведение в электрическом поле УВЧ проводников (электролитов) и диэлектриков. Биологическая ткань представляет собой комбинацию электролита и диэлектрика, т.е. в ней имеются и ионы обоих знаков и диполи. Поскольку поле УВЧ нагревает и электролит и диэлектрик, значит оно нагревает и биологическую ткань. При этом, нагрев электрическим полем УВЧ имеет некоторые особенности. Если нагрев обычной грелкой основан на простой передаче тепла от нагретого тела к холодному, то электрическое поле УВЧ нагревает не передачей тепла от горячего к холодному, а тем, что оно порождает тепло во всём объёме биологической ткани, расположенной между электродами. При этом электроды совсем не соприкасаются с нагреваемым объектом, ток через объект не пропускается, электроды при этом холодные, а нагрев идёт. Это используется в физиопроцедурах, когда нужно прогреть глубоко лежащие ткани.

Существует ещё один способ глубокого прогрева. При этом используется не электрическое, а магнитное поле УВЧ. При этом электрический ток УВЧ пропускают через специальный кабель, который имеет вид катушки, состоящей из нескольких витков. В катушке возникает магнитное поле УВЧ, которое в биологической ткани вызывает вихревой электрический ток той же частоты. Данный ток вызывает нагрев, механизм которого описан выше.

Следует также отметить, что в аппаратах УВЧ-терапии как электроды, так и катушка пациента, представляют собой детали колебательного контура, который называется терапевтическим контуром. А этот контур должен при работе быть настроен в резонанс с частотой генератора. Для этого на передней панели прибора имеется ручка настройки. Момент резонанса индицируется по максимальному отклонению стрелки индикатора, а также по вспыхиванию неоновой лампочки, расположенной вблизи электродов или катушки пациента. При проведении процедуры УВЧ-терапии необходимо следить, чтобы в поле УВЧ не попадали металлические предметы: кольца, браслеты, а также часы, сотовые телефоны, микрокалькуляторы и другие электронные приборы. Кольца, браслеты, значки создадут дополнительную нагрузку на прибор, а приборы микроэлектроники могут полем УВЧ просто выйти из строя. Особенно осторожно нужно проводить процедуру УВЧ-терапии больным, у которых есть кардиостимулятор, так как аппарат УВЧ-терапии может нарушить нормальную работу прибора, что будет представлять для больного опасность для жизни.