Действие переменного электрического тока на живую ткань.
Действие электрического тока на живую ткань в отличие от действия других материальных факторов (пара, химических веществ, излучения и др.) носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое и механическое воздействия, являющиеся физикохимическими процессами, присущими как живой, так и неживой материи; одновременно электрический ток производит и биологическое действие, которое является специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани:
Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.
Электролитическое действие тока проявляется в разложении органических жидкостей, в том числе и крови, что сопровождается значительными нарушениями их физикохимического состава.
Механическое (динамическое) действие тока выражается в разрыве, расслоении и других повреждениях различных тканей организма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани и др.
Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме и связанных с его жизненными функциями.
Электрический ток, проходя через организм, раздражает живые ткани, вызывая в них ответную реакцию – возбуждение, являющееся одним из основных физиологических процессов и характеризующееся тем, что живые образования переходят из состояния относительного физиологического покоя в состояние специфической для них деятельности.
Так, если электрический ток проходит непосредственно через мышечную ткань, то возбуждение, обусловленное раздражающим действием тока, проявляется в виде непроизвольного сокращения мышц. Это так называемое прямое, или непосредственное, раздражающее действие тока на ткани, по которым он проходит.
Однако действие тока может быть не только прямым, но и рефлекторным, то есть осуществляться через центральную нервную систему. Иначе говоря, ток может вызывать возбуждение тех тканей, которые не находятся у него на пути. Дело в том, что электрический ток, проходя через тело человека, вызывает раздражение рецепторов – особых клеток, имеющихся в большом количестве во всех тканях организма и обладающих высокой чувствительностью к воздействию факторов внешней и внутренней среды.
Центральная нервная система перерабатывает нервный импульс и передает его подобно исполнительной команде к рабочим органам: мышцам, железам, сосудам, которые могут находиться вне зоны прохождения тока.
УВЧ-терапия
УВЧ-терапия — применение с лечебной целью токов высокой и ультравысокой частоты (в диапазоне от 10 до 300 МГц).
УВЧ-терапия используется как метод, оказывающие противовоспалительное, обезболивающее, гипосенсибилизирующее, бактериостатическое действие, усиливает иммунные процессы (в том числе фагоцитарную активность лейкоцитов).
Аппаратура УВЧ принципиально сходна с аппаратурой для диатермии.
По расположению электродов различается поперечная (для воздействия на глубоколежащие патологические процессы) и продольная или тангенциальная (при поверхностном расположении очага патологии) УВЧ-терапия.
Электроды располагаются на некотором расстоянии от поверхности кожи. Глубина воздействия поля УВЧ и степень теплоощущения пациента определяется зазором между пластинами конденсаторов и расположением пластин по отношению к очагу патологического процесса — чем ближе электрод к коже, тем более поверхностным будет воздействие УВЧ. То есть, для воздействия на поверхностные очаги поражения (импетиго, фолликулит, фурункулы, акне, небольшие абсцессы и т. п.) электрод ставится совсем близко к поражённому участку.
По степени воздействия различаются атермическая, субтермическая и термическая дозы, которые назначаются, учитывая остроту и течение патологического процесса. При острых воспалительных процессах рекомендуется атермическая доза с переходом на субтермическую к концу курса лечения. Термические дозы назначаются для обострения вялотекущего гнойного воспалительного процесса.
На курс лечения назначается 5–15 процедур (ежедневно или через день), продолжительность процедуры — 7–10 минут.
Показания к УВЧ-терапии
УВЧ-терапия даёт хорошие результаты в лечении нейродермита, экземы, токсических заболеваний кожи.
Противопоказания к УВЧ-терапии
Декомпенсированные заболевания сердечно-сосудистой системы, новообразования, гипотоническая болезнь, склонность к кровотечениям, активный туберкулёз лёгких.
Действие магнитного поля на ткань
Нашу землю окружает магнитное поле. И все, что находится на земле, в том числе люди, животные и растения, подвергаются воздействию невидимых силовых линий этого поля. В теле человека также имеется свое магнитное поле, причем в разных органах оно может быть различным. В здоровом организме и в нормальных условиях имеется полное соответствие и взаимодействие внешних и внутренних магнитных полей.
Биофизики и врачи, изучающие физиологические процессы, происходящие под влиянием магнитного поля в организме человека. Прежде всего, отмечают важное влияние магнитного поля на систему кровообращения, состояние кровеносных сосудов, активность переноса кислорода через кровь к окружающим тканям, транспортировку питательных веществ через полупроницаемые мембраны клеток. Резкое изменение внешнего магнитного поля, например, при магнитной буре или активной геомагнитной зоне всегда отрицательно сказывается на самочувствии и здоровье. Однако избыток магнитного поля вещь временная. Есть более грозные его изменения.
Наш век характеризуется бурным развитием техники, созданием большого количества металлических машин, изделий, конструкций. Вся эта громадная металлическая масса приводит к постоянному неправильному перераспределению магнитного поля. Металлы притягивают магнитное поле к себе, безжалостно лишая его людей и животных. Именно таким образом создается постоянный дефицит магнитного поля человека и, как следствие, нарушение в работе различных органов и систем организма, в частности, системы кровообращения. Кстати, не исключено, что именно хронический дефицит магнитного поля вывел частоту сердечно-сосудистых заболеваний на первое место среди всех болезней.
Многие исследователи считают, что постоянные магниты улучшают циркуляцию крови, повышая ее энергетический уровень и насыщая ее кислородом, а улучшенный кровоток стимулирует естественные жизненные силы организма, способствуя его оздоровлению. Пока, несмотря на множество различных областей применения и изобилие выпускающихся приборов, магнитотерапия, по-видимому, не поддается столь точному объяснению, чтобы оно могло отвечать строгим требованиям научности. Для получения действительно научных результатов,
которые могли бы быть опубликованы в серьезных медицинских журналах, необходимы глубокие исследования в ведущих медицинских центрах и двухуровневые испытания, подтверждающие данные этих исследований.
Под влиянием магнитных полей (ферменты, нуклеиновые кислоты, протеины и т.д.) происходит возникновение зарядов и изменение их магнитной восприимчивости. В связи, с чем магнитная энергия макромолекул может превышать энергию теплового движения, а поэтому магнитные поля даже в терапевтических дозах вызывают ориентационные и концентрационные изменения биологически активных макромолекул, что отражается на кинетике биохимических реакций и скорости биофизических процессов. Одним из важных регуляторных механизмов в живых системах является активность ионов. Она определяется, прежде всего, их гидратацией и связью с макромолекулами. При действии магнитных полей различающиеся по своим магнитным и электрическим свойствам компоненты системы (ион-вода, белок-ион, белок-ион-вода) будут совершать колебательные движения, параметры которых могут не совпадать. Последствием этого процесса будет освобождение части ионов из связи с макромолекулами и уменьшение их гидратации, а, следовательно, возрастание ионной активности. Увеличение под влиянием магнитного поля ионной активности в тканях, является предпосылкой к стимуляции клеточного метаболизма.
Исходя из вышеперечисленных механизмов действия, можно сказать, что постоянное магнитное поле влияет на ткани организма через диа- и парамагнитные эффекты.
По степени чувствительности различных систем организма к магнитному полю первое место занимает нервная, затем эндокринная системы, органы чувств, сердечно-сосудистая, кровь, мышечная, пищеварительная, выделительная, дыхательная и костная системы.
Действие магнитного поля на нервную систему характеризуется изменением поведения организма, его условно-рефлекторной деятельности, физиологических и биологических процессов. Это возникает за счет стимуляции процессов торможения, что объясняет возникновение седативного эффекта и благоприятное действие магнитного поля на сон, и эмоциональное напряжение. Наиболее выраженная реакция со стороны ЦНС наблюдается в гипоталамусе, далее следуют кора головного мозга, гиппоками, ретикулярная формация среднего мозга. Это в какой-то степени объясняет сложный механизм реакции организма на воздействие магнитным полем и зависимость от исходного функционального состояния, в первую очередь нервной системы, а затем уже других органов.
Под влиянием магнитных полей происходит повышение сосудистой и эпителиальной проницаемости, прямым следствием чего является ускорение рассасывания отёков и введённых лекарственных веществ. Благодаря данному эффекту магнитотерапия нашла широкое применение при травмах, ранах и их последствиях.
При воздействии постоянного магнитного поля отмечается усиление метаболических процессов в области регенерата кости (при переломе), в более ранние сроки появляются фибро – и остеобласты в зоне регенерации, процесс образования костного вещества происходит интенсивнее и в более ранние сроки. При влиянии магнитных полей возникает гипокоагуляционный эффект за счёт активации противосвёртывающей системы, уменьшения внутрисосудистого пристеночного тромбообразования и снижение вязкости крови посредством влияния магнитных полей малой интенсивности на ферментативные процессы, электрические и магнитные свойства элементов крови, принимающих участие в гемокоагуляции.
Воздействие магнитного поля оказывает значительное влияние на обмен веществ в организме. При действии на отдельные системы организма в сыворотке крови увеличивается количество общего белка, глобулинов и повышается их концентрация в тканях за счёт а- и у- глобулиновых фракций. При этом происходит изменение структуры белков. При кратковременных ежедневных общих влияниях на организм магнитных полей снижается содержание пировиноградной и молочной кислот не только в крови, но также в печени и мышцах. При этом происходит увеличение содержания гликогена в печени. Под действием магнитного поля в тканях происходит снижение содержания ионов Na при одновременном повышении концентрации ионов К, что является свидетельством изменения проницаемости клеточных мембран. Отмечается снижение содержания Fe в мозге, сердце, крови, печени, мышцах, селезёнке и повышение его в костной ткани. Это перераспределение Fe связано с изменением состояния органов кроветворения. При этом повышается содержание Си в мышце сердца, селезёнке, семенниках, что активизирует адаптационно-компенсаторные процессы организма. Содержание Со понижается во всех органах и происходит его перераспределение между кровью, отдельными органами и тканями. Под влиянием магнитного поля биологическая активность Mg возрастает. Это приводит к уменьшению развития патологических процессов в печени, сердце, мышцах.
Характерным проявлением действия магнитного поля на организм считается активация процессов метаболизма углеводов и липидов, ведёт к уменьшению холестерина крови.
Наиболее доказанным и имеющим наибольшее значение для клиники является седативное, гипотензивное, противовоспалительное, противо-отёчное, болеутоляющее и трофико-регенераторное действие. При определённых условиях, а в частности при воздействии на крупные сосуды, магнитотерапия оказывает дезагрегационный и гипокоагуляционный эффекты, улучшает микро циркуляцию и регионарное кровообращение, благоприятно влияет на иммунореактивные и нейровегетативные процессы.
Воздействие магнитным полем, как правило, не вызывает образования эндогенного тепла, повышения температуры и раздражения кожи. Отмечается хорошая переносимость у ослабленных больных, больных пожилого возраста. Сегодня человек страдает от недостаточности магнитного поля не меньше, чем от нехватки витаминов и минералов, которая тоже является результатом технической революции.
Дефицит магнитного поля приводит к множеству заболеваний и просто патологических симптомов, которые требуют корректировки дополнительным магнитным полем.
Действие магнитного поля на ткань Для того чтобы лечение было еще более надежным и точным, целесообразно измерять мощность аппарата. У аппаратов малых размеров в высокочастотное поле помещают индикаторную лампу, и но интенсивности ее горения определяют мощность. В аппараты последних выпусков ставят ваттметр, которым в основном меряют анодный ток генераторной лампы, и по полученному значению судят о выходной мощности.
По предложению Шлипхке врачи пользуются четырьмя физиологическими ступенями мощности. Первая — холодное или агерми-ческое лечение. Мощность повышают до тех пор, пока больной не начнет ощущать нагрев, а затем ее чуть-чуть снижают. Такое лечение применяют тогда, когда больная часть тела воспалена, и сильный нагрев только усугубил бы это состояние. При второй ступени пациент чувствует тепло, а при третьей — у больного возникает приятное ощущение нагрева. При четвертой ступени пациент должен чувствовать сильное, но приятное тепло. Нетрудно заметить, что в зависимости от размеров части тела для достижения одной и той же физиологической ступени нужна разная мощность. Самым надежным было бы измерение фактического повышения температуры в той части тела больного, которая подвергается лечению. В опытах на животных такое измерение было осуществлено, специальными термометрами.
Кардиостимуляторы
Бывают случаи, когда под действием дефибрилляции состояние фибрилляции проходит, но сердце тем не менее не начинает самостоятельно работать. Независимо от дефибрилляции при некоторых болезнях у пациента биение сердца может резко замедлиться, а порой даже вообще прекратиться (это явление называют «сердечным молчанием»). Если кровообращение станет настолько слабым, что снабжение мозга кровью будет недостаточным, то может наступить состояние клинической смерти. И в таких ситуациях важную роль может сыграть применение электрического тока. Но тут одного удара током мало, нужна серия таких импульсов, частота которых совпадает с нормальной частотой биения сердца. Аппараты, применяемые для такого вмешательства, называют кардиостимуляторами.
Кардиостимуляция бывает внутренней и внешней в зависимости от того,, где размещаются стимулирующие электроды, непосредственно на мышцах сердца или в соответствующих точках грудной клетки и спины (снаружи). В первом случае необходимо подавать на сердце прямоугольные импульсы в несколько вольт, и тогда через сердце пройдет ток в несколько миллиампер. В экстренных случаях эти значения должны быть большими. В основном применяют напряжение в 100..150 В, которое обеспечивает возбуждающий ток 200…300 мА. При внешней стимуляции сердца следует иметь в виду, что ток, проходящий через грудную клетку, раздражает не только сердце, но и находящиеся на его пути мышцы, нервы, что может вызвать боль или в более тяжелых случаях нарушение дыхания, возможно и образование язвочек на коже под электродами. При длительном применении стимуляции сердца в местах расположения проводов и электродов могут возникнуть неприятные для пациента раздражения.
Поэтому такой метод кардиостимуляции не может применяться дольше 2—3 дней. Если за это время не восстановится нормальная работа сердца, то необходимо устанавливать пациенту кардиости-мулятор на длительный срок. При этом кардиостимулятор имплантируется, или вживляется, в организм больного.
Применение имплантируемых кардиостимуляторов началось в 60-е годы. В настоящее время сердца более пятиста тысяч больных работают благодаря таким кардиостимуляторам. Среди пациентов есть пожилые и молодые люди, женщины и мужчины. Надежность этих аппаратов подтверждается и тем, что женщины, пользующиеся ими, даже рожали детей. Число людей с вживленным кардиостимулятором быстро растет
Индукционный нагрев вихревыми токами
УВЧ терапия характеризуется образованием тепла за счет быстрой смены направления и интенсивности электрического поля. Еще раньше возникала мысль о том, что и магнитное поле способно создавать в живом организме тепловую энергию. В этом случае тепло образуется под влиянием вихревых токов, индуцированных магнитным полем. Дело в том, что вихревые токи в живых тканях образуют джоулево тепло. На основании расчетов можно показать, что количество тепла в тканях, выделяемое под воздействием высокочастотного магнитного поля, пропорционально удельной проводимости. Это выгодно, поскольку в плохо проводящих кожных и жировых тканях повышение температуры относительно меньше и основная часть тепловой мощности расходуется на согревание хорошо проводящих мышечных тканей.
При лечении с помощью индуктотерапии часть тела помещают в индуктор в виде цилиндрической спирали. Так лечат главным образом конечности. Для нагревания более крупных частей тела используют плоские спирали, образованные так называемыми кабельным индуктором.
В индуктотерапии применяются частоты 20…40 МГц. Поэтому можно использовать аппараты УВЧ терапии, нужен лишь особый электрод. При таком лечении достаточно высокочастотной выходной мощности 200 Вт.
Однако вопреки своим преимуществам этот метод не получил широкого распространения. Уже в ходе применения УВЧ терапии наблюдалось, что, повышая рабочую частоту, можно сокращать тепловую нагрузку на кожные и жировые ткани и добиться более благоприятного распределения тепла. Эксперименты, проводившиеся в этом направлении в 30-е годы, сдерживались тем, что не было еще достаточно мощной генераторной лампы, с помощью которой можно было бы повышать частоту. Но существуют и принципиальные затруднения: рабочую частоту при УВЧ терапии нельзя повышать до 50…100 МГц, так как при этом увеличивается доля емкостных токов, протекающих между витками индуктора и телом пациента
Воздействия электромагнитными волнами .
Электромагнитные волны могут влиять на биологические процессы, разрывая водородные связи и влияя на ориентацию макромолекул ДНК и РНК.
При попадании электромагнитной волны на участок тела происходит ее частичное отражение от поверхности кожи. Степень отражения зависит от различия диэлектрических проницаемостей воздуха и биологических тканей. Если облучение электромагнитными волнами осуществляется дистанционно (на расстоянии), то может отражаться до 75% энергии электромагнитных волн. В этом случае невозможно по мощности, генерируемой излучателем, судить об энергии, поглощаемой пациентом в единицу времени. При контактном облучении электромагнитными волнами (излучатель соприкасается с облучаемой поверхностью) генерируемая мощность соответствует мощности, воспринимаемой тканями организма.
Глубина проникновения электромагнитных волн в биологические ткани зависит от способности этих тканей поглощать энергию волн, которая, в свою очередь, определяется как строением тканей (главным образом содержанием воды), так и частотой электромагнитных волн. Так, сантиметровые электромагнитные волны, используемые в физиотерапии, проникают в мышцы, кожу, биологические жидкости на глубину около 2 см, а в жир, кости — около 10 см. Для дециметровых волн эти показатели приблизительно в 2 раза выше.
