Действие электро-магнитных факторов на организм

 ДЕЙСТВИЕ  ЭЛЕКТРО- МАГНИТНЫХ  ФАКТОРОВ  НА ОРГАНИЗМ

1. Действие постоянного  тока на биологические объекты.
2. Гальванизация и электрофорез.
3. Действие переменного тока на биологические объекты.
4. Действие  высокочастотных (ВЧ, УВЧ, СВЧ)  тока на биологические объекты. ВЧ,УВЧ,СВЧ –терапия
5. Тепловые и нетепловые эффекты.
6. Электрохирургия.
7. Действие магнитных полей. Магнитотерапия.

Цель лекции:  изучить  действия  различных физических факторов(ФФ) на организм   и  методах  применение  ФФ в  диагностических и лечебных целях.

Начнем лекцию с рассмотрения  постоянного электрического  тока. Как известно, из школьного курса физики  электрический ток представляет собой направленное движение электрически заряженных частиц под действием электрического поля. Обычно такими частицами является в металлах электроны, в растворах положительные и отрицательные ионы, в биологических объектах различные заряженные частицы (ионы, молекулы и т.д.)

        В биологических объектах чисто электронная проводимость отсутствует, так как они в основном представляет собой или диэлектрики или растворы электролитов; к последним относятся кровь, цитоплазма и различные тканевые жидкости. Например, плазма  крови содержит 0,32% поваренной соли и небольшое количество других солей, а также 6-7% белков. Можно было предположить, что такие системы содержащей большое количество свободных ионов, будут иметь малое удельное сопротивление. Опыты показывает, что удельное сопротивление цитоплазмы постоянному току довольна велико от 1 до 3 Ом∙м, а удельное сопротивление большинство тканей имеет величины от 10 до 100 кОм. Это можно объяснить тем, что в состав цитоплазмы входят, помимо электролитов жиры и белки,  а на электрические сопротивление клеток и тканей оказывает значительное влияние клеточные мембраны. Лучше всего проводят электрический ток спинномозговая жидкость, кровь, лимфа, несколько хуже- мышцы, печень, легочная ткань. Очень большое сопротивление имеют жировая и костная ткань, кожа. Так же надо учесть,  что на удельное сопротивление ткани  влияет внешние факторы, сопротивление влажной кожи  значительно меньше, чем сухой, различные повреждения (ссадины, ожоги) понижает сопротивление кожи.  Органы и ткани неоднородны по своему составу. Так, наложении электродов на участки тела линии тока проходят через кожу, жировую и мышечную ткани, вдоль потоков тканевой жидкости, по кровеносным сосудам, нервным волокнам и т.п.

        Физиологические действие  постоянного тока в значительной степени связанно с процессами, происходящими в электролитах, заполняющих клетки и ткани. Если приложить в поверхности тела два электрода, то даже при слабых токах ощущается жжение, а при увеличение тока на коже появится  ожог. Объясняется  это тем, что ионы натрия и хлора, содержащихся в большом количестве в цитоплазме и в межклеточных жидкостях, в результате вторичных реакций на электродах   образуют такие вещества, как   HCl, NaOH, действие которых на ткани  и приводит к ожогу. Для предупреждения этого явления при лечении электрическим током и при биоэлектрических измерениях  используют неполяризующиеся электроды, а также помещают между металлическими и кожей марлевую прокладку, смоченную физиологическим  раствором. В медицинской практике обычно применяют свинцовые электроды. Они легко принимают форму того органа, к которому их прикладывают. Это существенно, так как  если электрод касается тела только в нескольких точках, то плотность тока в этих точках возрастает, что может привести к ожогу. Кроме того, тяжелые ионы свинца обладают малой подвижностью и не проникают в организм при прохождении слабого тока.

        Прохождение  постоянного тока  приводит к  раздражению клеток и тканей. Это ведет к болевым  ощущениям, шоку и при определенной величине к гибели.  Причина  раздражения клеток сводится к поляризационным эффектам, так как при прохождении тока на противоположенных концах клетки накапливаются разноименно заряженные ионы. Возбуждение клетки происходит тогда, когда концентрация ионов на противоположенных поверхностях мембраны достигает определенного предельного значения и происходит пробой мембраны. Этот процесс будет интенсивным, чем больше плотность тока в ткани. При  слабых токах пробоя мембраны не будет, так как накапливающиеся на ее поверхностях в небольших количествах ионы будут разбрасываться в стороны тепловым движением. Таким образом, раздражение ткани электрическим током имеет определенный порог, ниже которого действие тока живым организмам не ощущается. Поскольку для достижения порогового значения необходимо накопление на мембране определенного электрического заряда, величина порогового тока должно быть тем  больше, чем меньше время действия тока. При  малом времени  действия тока, т.е. при прохождения через ткань кратковременного импульса, обладающие определенной инерцией ионы практически не успевают прийти в движение, следовательно раздражение ткани незначительно. Зависимость пороговых величин тока и напряжения от времени  их действия выражается формулой Вейса: