Физические процессы, происходящие в тканях организма под действием токов и электромагнитного поля

1. Постоянный ток – первичное действие связано с движением ионов, их разделением и изменением их концентраций на мембранах, что приводит к различным биохимическим и биофизическим процессам.

2. Переменный ток. Действие его на организм зависит от частоты тока.

При низких, звуковых и ультразвуковых частотах переменный ток вызывает раздражающее действие. При этом первичное действие связано, как и действие постоянного тока, связано со смещением ионов, разделением и изменением концентрации их. Эти токи применяются для раздражающего действия, но раздражающее действие вызывает импульсный ток, что обусловлено законом Дюбуа-Реймона. Т.о. токи этих частот – импульсные. Но для прогревания эти токи применять нельзя, т.к. они могут привести к электролизу и разрушению тканей.

Высокочастотный ток применяется для прогревания внутренних частей организма. Эти токи вызывают легкое раздражение нервных рецепторов кожи и слизистых оболочек, находящихся в зоне разряда. Выделяемая током теплота зависит от диэлектрической проницаемости вещества ткани органа , удельного сопротивления, частоты колебаний. Количество теплоты, выделяю-

щееся в 1м³ за 1с определяется как

,

где - плотность тока.

Методы: диатермия (метод опасный из-за высоких значений силы тока и напряжения, поэтому из медицины постепенно исключается); дарсанвализация – местное прогревание; электрохирургия – для сваривания тканей (диатермокоагуляция), рассечения тканей (диатермотомия).

3. 3. Переменное магнитное поле.

4. Если орган поместить в переменное магнитное поле, то в нем возникают вихревые токи, которые прогревают ткани и органы. Количество теплоты, выделяемое полем

Метод называют индуктотермией.

Общая дарсонвализация –помещают больного в клетку- соленоид, в результате сильнее прогреваются ткани, богатые сосудами.

4. Переменное электрическое поле – УВЧ-терапия.

В тканях – электролитах высокочастотные токи вызывают токи проводимости, а при прохождении тока выделяется тепло

,

удельная электропроводность.

В тканях-диэлектриках под действием поля УВЧ происходит структурная поляризация и ориентация молекул, в результате энергия поля теряется на преодоление связи между молекулами (диэлектрические потери) в 1 м³ за 1 с

,

угол потерь (сдвиг фаз между амплитудным и реактивными значениями плотности энергии волны).

5. Электромагнитные поля СВЧ поляризуют молекулы вещества и периодически переориентируют их как электрические диполи. Поэтому СВЧ - волны вызывают в биологических тканях переменный ток (токи проводимости и токи смещения), ткани прогреваются.

Лекция 12

Поляризация света Природа света. Основные характеристики света

Согласно современным представлениям свет обладает кор-пускулярно-волновым дуализмом, т.е. представляет собой поток частиц электромагнитного поля, фотонов, которые следует рас-сматривать как частицы, имеющие волновые свойства.

В явлениях, связанных с распространением света (интер-ференция, дифракция, поляризация и др.), свет проявляет волно-вую природу, т.е. является частным случаем электромагнитной волны. В таких явлениях как поглощение, рассеяние, фотоэффект, эффект Комптона свет проявляет свойства частиц.

Являясь электромагнитной волной, свет описывается уравнениями

,

т.е. свет характеризуется вектором электрического поля и вектором магнитного поля . Световая волна является плоско-поперечной, т.к. колебания векторов и происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях, перпендикулярно направлению распространения волны.

Рис. 1

Основные характеристики света:

- частота колебаний векторов и , - длина волны.

Оптическое излучение лежит в диапазоне м ( ). Этот диапазон мы делим на следующие участки:

Излучение в пределах м ( ), действуя на глаз, вызывает ощущение света и называется видимым излучением.

Более короткое, ниже м, - УФ – излучение.

Более длинное, м, - ИК – излучение.

Излучение, имеющее одну и ту же длину волны, называется монохроматическим (например, красное, синее и др.). Излучение, состоящее из волн различной длины волны, называется сложным и в зависимости от состава вызывает в глазе различные цветовые ощущения. Излучение Солнца содержит весь диапазон электромагнитных волн. Видимая часть излучения Солнца называется белым светом.