Законы раздражающего действия импульсных токов и их характеристика.

Раздражающее действие подчиняется трем законам:

1.Закон Дюбуа-Реймона.

Закон характеризует зависимость раздражающего действия от скорости изменения силы тока.

Рд - величина, характеризующая раздражающее действие

di

d t -скорость изменения силы тока.

Раздражающее действие прямопропорционально скорости изменения тока:

Рд ~ di

dt

Рд =k di

dt

k-коэффициент, который характеризует свойства конкретной ткани.

Наиболее раздражающим действием обладают прямоугольные импульсы.

2.Закон Вейса-Лапика.

Закон устанавливает зависимость раздражающего действия от длительности раздражающего импульса тока.

В определенных пределах раздражающее действие возрастает прямопропорционально длительности раздражающих импульсов тока.

Pд ~ Δ t

Pд = k Δ t

3.Закон Нернста.

Для одиночных раздражающих импульсов тока одно и то же раздражающее действие можно получить, увеличивая силу тока и уменьшая время раздражения.

Pд = I · Δ t

Вопрос №5.

Понятие о реобазе, хроноксии и кривой «ток-время».

На практике раздражающее действие тока оценивают при помощи реобазы и хроноксии.

Реобаза характеризует пороговое раздражающее действие по силе тока, а хроноксия – по времени раздражения.

Реобаза – минимальная сила тока, которая при достаточном времени раздражения вызывает пороговый раздражающий эффект в виде сокращения мышцы.

Хроноксия – минимальное время раздражения, при котором ток, равный току удвоенной реобазе, вызывает сокращение мышцы.

Кривая, которая характеризует пороговый эффект при изменении силы тока и времени раздражения, называется пороговой кривой «ток-время».

Iп

2 Iо

I о

t

Iп - пороговая сила тока

t - время раздражения.

Верхний участок графика является вертикальным, нижний - горизонтальным, средний подчиняется закону Нернста.

Для того, чтобы определить реобазу, необходимо при достаточно длительном времени раздражения увеличивать ток. Тот минимальный ток, при котором мышца начнет сокращаться, называется током реобазы.

Для определения хроноксии берется ток удвоенной реобазы.

Время меньшее, чем время хроноксии, называется допороговым временем раздражения. Токи меньшие тока реобазы, называются допороговыми.

Вопрос №6.

Сущность теплового действия высокочастотного тока.

Одной из особенностей действия высокочастотного переменного тока является то, что он не оказывает раздражающего действия.

В отличие от токов низкой частоты высокочастотные токи нагревают до высокой температуры не только проводники, но и диэлектрики.

Ток низкой частоты опасен для человека, если сила тока превышает 50мА.Токи высокой частоты силой до 3-4А безопасны. Но в медицине применяют токи 1А.

При прохождении тока низкой частоты через ткань амплитуда колебания ионов может превышать пределы прочности ткани. В этом случае возникают болевые ощущения, а часть ткани разрушается. При прохождении через ткань токов высокой частоты смещение ионов незначительно, следовательно, токи высокой частоты неприятных ощущений не вызывают. При частоте большей, чем500кГц, смещение ионов соразмерно их смещению при тепловом движении, следовательно, первичным эффектом является тепловое воздействие.

Тепловой эффект при действии высокочастотного тока обусловлен джоулевыми и диэлектрическими потерями. Выделение тепла зависит от свойств ткани. Джоулевые или ионные потери связаны с выделением тепла на активном сопротивлении ткани из-за ионов в высокочастотном поле.

Q = k · I² · R· Δ t – закон Джоуля – Ленца, где

R – активное сопротивление ткани;

Δ t – промежуток времени пропускания тока;

k = 0,24 – коэффициент перехода;

I – сила тока.

Джоулевые потери не зависят от частоты. Диэлектрические потери связаны с поляризацией и колебаниями молекул диэлектриков в высокочастотном поле.

Рассмотрим полярный диэлектрик:

беспорядочное колебательное

движение диполей.

Е

Е

+ - + + -

Q = k E² ν Фп Δt, где

E – напряженность [Е]= 1В/м

ν– частота

Δ t – время

Фп – фактор потерь, учитывающий диэлектрические свойства конкретной ткани.

Для каждого вида ткани существует частота, при которой диэлектрические потери максимальны. На этих частотах дипольные молекулы успевают полностью сориентироваться по направлению вектора Е электрического поля.

Например:

• мышца 139 МГц

• кровь 114 МГц

• кожа 61 МГц

• печень 55 МГц

• жировая клетчатка 8,7 МГц

Кроме теплового действия высокочастотный ток оказывает специальное

физиологическое действие. Это проявляется в успокаивающем и болеутоляющем эффекте (ν от 30 МГц до 40 Мгц).