Лабораторная работа №18 Мультивибратор

Студент должен знать: структурную схему электростимулятора, способ получения импульсных токов прямоугольной формы с помощью мультивибратора; основные характеристики импульсных токов и способы их измерения; принцип преобразования прямоугольных импульсов в импульсные токи другой формы с помощью дифференцирующих и интегрирующих цепей;

Студент должен уметь: с помощью макета мультивибратора получать на экране осциллографа импульсные токи различной формы, измерять параметры импульсов, работать с аппаратами электростимуляции.

Краткая теория Импульсные токи, применяемые в медицине.

В медицине для диагностических и лечебных целей, кроме постоянного тока малой силы (гальванизация), применяют ток в виде отдельных импульсов, которые характеризуются определённой длительностью и последующей за ними паузой . Время и составляют период импульса (рис. 1).

Рис. 1

При гальванизации медленное увеличение силы тока вызывает постепенное изменение концентрации ионов в клетках, которое ведёт к незначительному раздражению нервных окончаний и сокращение мышц при этом не происходит (адаптация ткани).

Значительное физиологическое действие на ткани организма оказывает резкое изменение силы тока, например, в момент замыкания или размыкания цепи. При этом происходит быстрый сдвиг ионов из установившегося положения, который оказывает на легко возбудимые ткани, особенно нервную и мышечную, значительное раздражающее действие и это действие пропорционально скорости изменения силы тока, т.е. .

Лечебный метод, использующий возбуждение мышц или органов импульсными токами, называют электростимуляцией. В настоящее время в медицине применяют следующие виды импульсов тока различных по форме, длительности и частоте.

1. Импульсный ток прямоугольной формы (рис. 2а) – длительность которого составляет 0,1 - 1,0 мс при частоте 10 - 100 гц. Такие токи усиливают тормозящие процессы в центральной нервной системе, поэтому их используют для получения состояния, аналогичного физиологическому сну (электросон). Импульсный ток применяется при некоторых психических заболеваниях, а также заболеваниях, связанных с нарушением функции кортиковесцериальной системы (язвенная болезнь желудка, гипертоническая болезнь);

2. Тетанизирующйй ток (рис. 26) - характеризующийся треугольной формой импульсов с длительностью сигналов I - 1,5 мс и частотой 100 гц. Он вызывает длительное сокращение поперечно - полосатых мышц. Его применяют для электрогимнастики – упражнения мышц при нарушенной их функции;

3. Экспоненциальный ток (рис. 2в) с длительностью импульсов от 1,6 до 60 мс с частотой 8 - 80 гц применяют для стимуляции мышц. В зависимости от степени поражения мышц выбирают соответствующий экспоненциальный ток, преимущество которого перед тетанизирующим током заключается в том, что он может вызвать двигательную реакцию более глубоко пораженных мышц.

Рис.2

Импульсные токи, применяемые в медицине

2. Диадинамические токи представляют собой два тока с полусинусоидальной формой импульсов - с частотой 50 импульсов в секунду (однотактный непрерывный) (рис. 2г) и 100 импульсов в секунду (двухтактный непрерывный) (рис. 2д). Принципиальное отличие их от других состоит в том, что их можно ритмически модулировать по частоте, амплитуде и форме, чтобы предотвратить адаптацию ткани к электрическому раздражению.

Диадинамические токи получили признание благодаря их болеутоляющему действию, механизм которого нервно-рефлекторный по типу нервной блокады. Действие такого тока приводит к физико-химическим изменениям в клетках, изменению проницаемости капилляров, вызывает реактивную гиперемию, способствует улучшению лимфо- и кровообращения, усилению притока питательных веществ и удалению продуктов обмена, что ведет к уменьшению отечного и воспалительного процессов в ткани, уменьшаются вегетативно – сосудистые нарушения.

Для получения физиологического эффекта пользуются силой тока в пределах между порогами восприятия и болевого ощущения (рис.3).

Импульсные токи вырабатывают с помощью электронно-ламповых или транзисторных генераторов. Целью данной работы является изучение мультивибратора-генератора прямоугольных импульсов (рис.4) с широкими пределами регулировки их длительности и частоты.