Постоянный электрический ток и применение его в медицине
Физика и медицина — наука о явлениях природы и наука о болезнях человека, их лечении и предупреждении — очень тесно связаны.
Нет ни одной области медицины, где бы ни применялись физические приборы.
Развитие научной медицины невозможно без достижений в области физики , техники, методов объективного исследования больного и способов лечения.
В терапии, хирургии, физиотерапии широко используются достижения физической науки и техники. Физиотерапия (греч. физио — природа; терапия – лечение) — область медицины, изучающая действие на организм человека природных (естественных) или искусственно получаемых физических факторов и использующая их с целью сохранения, восстановления и укрепления здоровья.
Цель моего исследования – изучение и систематизация материалов о постоянном электрическом токе и применении его в физиотерапии ,выяснить эффективность физиотерапии из разных источников (научные статьи, периодическая печать, посещение больницы,Интернет).
Физиотерапия — раздел медицины, применяющий физические факторы с лечебной и профилактической целью. В медицинской практике широко применяют электролечение — лечение электрическими токами
Электрическим током называют направленное движение заряженных частиц. Количественными характеристиками тока являются его сила тока (отношение заряда: переносимого через поперечное сечение проводника в единицу времени)
Единицей измерения силы тока является ампер (1А — характерное значение тока, потребляемого бытовыми электронагревательными приборами).
Необходимыми условиями существования тока являются наличие свободных носителей зарядов, замкнутой цепи и источника ЭДС (батареи), поддерживающего направленное движение.
Электрический ток постоянного направления (гальванизация, электрофорез) применяют при самых разных заболеваниях. На долю гальванизации приходится до 20% всех физиотерапевтических процедур.
Постоянный ток используется в процедуре электрофорез.
В основе электрофореза лежит процесс электролитической диссоциации. Химическое вещество, являющееся лекарством, распадается на ионы в 
водном растворе. При пропускании электрического тока через раствор с медицинским препаратом ионы лекарства начинают перемещаться, проникают через кожу, слизистые оболочки, и попадают в организм человека. Ионы лекарственного вещества проникают в ткани по большей части через потовые железы, но небольшой объем способен проходить и через сальные железы. Лекарственное вещество после проникновения в ткани через кожу равномерно распределяется в клетках и межклеточной жидкости. Электрофорез позволяет доставить лекарственный препарат в неглубокие слои кожи – эпидермис и дерму, откуда он способен всасываться в кровь и лимфу через микрососуды. Попав в кровоток и лимфоток, медицинский препарат доставляется ко всем органам и тканям, но максимальная концентрация сохраняется в области введения лекарства. Гальванический ток — это непрерывный ток с низким напряжением и с низкой, но постоянной интенсивностью, который проходит всегда в одном направлении (не меняет полярности, напряжение 60-80 Вт, сила тока до 50 мА). Медицина не может обойтись без гальванического тока. Под воздействием гальванического тока происходит расширение кровеносных сосудов, при этом ускоряется кровоток. В месте воздействия этого тока происходит выработка таких биологически активных веществ, как гистамин, серотонин. Гальванический ток оказывает нормализующее влияние на функциональное состояние центральной нервной системы человека, способствует повышению функциональных возможностей сердца, стимулирует деятельность желез внутренней секреции. Он также приводит к ускорению процессов регенерации. Повышает защитные силы человеческого организма.
Воздействие на организм гальваническим током посредством различных электродов называют гальванизацией.
Являясь одним из методов физиотерапии, электрофорез имеет противопоказания, общие для всех видов физиопроцедур:
1) непереносимость электрического тока;
2) общее тяжелое состояние пациента;
3) высокая температура тела;
4) обострение инфекционных заболеваний;
5) туберкулез в активной форме;
6) злокачественные новообразования;
7) недостаточность кровообращения в стадии декомпенсации;
8) заболевания крови;
9) все виды зависимостей (вне стационара);
10) психические заболевания (вне стационара).
Проведения и общий вид прибора для лекарственного электрофореза
Данные из больницы
В таблице больные получали лекарственные препараты при помощи электротока, создавая депо лекарственных препаратов местно, на месте повреждения в организме. Минуя желудочно-кишечный тракт и печень непосредственно, происходит влияние на болезненные органы.
Источник
Показания и противопоказания к проведению гальванизации — постоянному электрическому току невысокого напряжения и небольшой силы.
Гальванический ток — постоянный электрический ток невысокого напряжения и небольшой силы. Прохождение тока через биологические ткани сопровождается рядом первичных физико-химических сдвигов, лежащих в основе физиологического и лечебного действия фактора.
Гальванизация – применение с лечебно-профилактическими целями постоянного непрерывного электрического тока невысокого напряжения (30-80 В) и небольшой силы (до 50 м А), называемого гальваническим.
Метод и вид такого тока получили название по имени итальянского физиолога Луиджи Гальвани. В лечебных целях впервые был применен после изобретения гальванического элемента в XIX в. В России изучением данного метода занимались русские врачи и ученые — А. Т. Болотов, И. К. Грузинов, А. А. Кабат, В. И. Вартанов (диссертация «Гальванические явления в коже лягушки») и многие другие.
Гальванический ток — постоянный электрический ток невысокого напряжения и небольшой силы. Неповрежденная кожа человека обладает высоким омическим сопротивлением и низкой удельной электропроводностью, поэтому в организм ток проникает в основном через выводные протоки потовых и сальных желез, межклеточные щели. Поскольку их общая площадь не превышает 1/200 части поверхности кожи, то на преодоление эпидермиса, обладающего наибольшим электросопротивлением, тратится большая часть энергии тока. Поэтому здесь развиваются наиболее выраженные физико-химические реакции на воздействие постоянным током, сильнее проявляется раздражение нервных рецепторов. Преодолев сопротивление кожи, ток дальше распространяется по пути наименьшего омического сопротивления, преимущественно по межклеточным пространствам, кровеносным и лимфатическим сосудам, оболочкам нервов и мышцам.
Прохождение тока через биологические ткани сопровождается рядом первичных физико-химических сдвигов, лежащих в основе физиологического и лечебного действия фактора.
Физиологическое и лечебное воздействие
Под действием приложенного к тканям внешнего электромагнитного поля в них возникает ток проводимости. Положительно заряженные частицы (катионы) движутся по направлению к отрицательному полюсу (катоду), а отрицательно заряженные (анионы) — к положительно заряженному полюсу (аноду). Подойдя к металлической пластине электрода, ионы восстанавливают свою наружную электронную оболочку (теряют свой заряд) и превращаются в атомы, обладающие высокой химической активностью (электролиз) (рис. 1). Взаимодействуя с водой, эти атомы образуют продукты электролиза. Под анодом образуется кислота (HCI), а под катодом — щелочь (КОН, NaOH). Один из вариантов таких реакций представлен на схеме
Н2 + NaOH ← 2 Н2О + Na — + → Na+ Сl- ← + 4CI + 2 Н2О → 4HCI + О2
Продукты электролиза являются химически активными веществами и в достаточной концентрации могут вызвать химический ожог подлежащих тканей. Для его предотвращения под электродами размещают смоченные водой прокладки, что позволяет добиться достаточного разведения химически активных соединений.
Гальванизация применяется при лечении:
1. Травм и заболеваний периферической нервной системы: плекситы, радикулиты, могно- и полинейропатии, невралгии.
2. Травм и заболеваний центральной нервной системы: черепно-мозговые и спнно-мозговые травмы, расстройства мозгового и спинального кровообращения, менингиты, энцефалиты.
3. Вегетативной дистонии, неврастении и других невротических состояний.
4. Заболеваний органов пищеварения, протекающих с нарушением моторной и секреторной функций: хронические гастриты, колиты, холециститы, дискинезии желчевыводящих путей, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки.
5. Артериальной гипертензии и гипотензии, стенокардии, атеросклероза в начальных стадиях.
6. Хронических воспалительных процессов в различных органах и тканях.
7. Некоторых стоматологических заболеваний: пародонтоз, глоссалгия.
8. Заболеваний глаз: кератиты, увеиты, глаукома.
9. Хронических артритов и периартритов травматического, ревматического и обменного происхождения, хронического остеомиелита.
Противопоказаниями для гальванизации являются:
Новообразования или подозрения на них, острые воспалительные и гнойные процессы, системные заболевания крови, резко выраженный атеросклероз, декомпенсация сердечной деятельности, лихорадка, экзема, дерматит, обширные нарушения целостности кожного покрова и расстройства кожной чувствительности в местах наложения электродов, беременность, кахексия, индивидуальная непереносимость гальванического тока.
Источник
Физико-химические основы действия постоянного тока
При чрезкожной методике воздействия гальванический ток, преодолев сопротивление эпидермиса кожи, проходит в глубоко лежащие ткани через протоки потовых и сальных желёз, а при полостной методике – через слизистые оболочки. В кожных покровах развивается выраженная первичная реакция на воздействие постоянного тока, главным образом за счет раздражения нервных рецепторов.
Гальванизация – воздействие на организм с лечебно-профилактической целью постоянным непрерывным электрическим током малой силы ( до 50 мА) и низкого напряжения (30-80 В) через контактно наложенные на тело пациента электроды. Этот ток назван «гальваническим» в честь итальянского учёного Л. Гальвани (1738-1798).
Ткани человека обладают различной электропроводностью. Наибольшей электропроводностью отличается кровь, лимфа, спинномозговая жидкость, мышцы, паренхиматозные органы. Большое сопротивление электрическому току оказывает жировая, костная ткани и мембраны клеток ткани.
При чрезкожной методике воздействия гальванический ток, преодолев сопротивление эпидермиса кожи, проходит в глубоко лежащие ткани через протоки потовых и сальных желёз, а при полостной методике – через слизистые оболочки. В кожных покровах развивается выраженная первичная реакция на воздействие постоянного тока, главным образом за счет раздражения нервных рецепторов.
Неповреждённая кожа человека обладает высоким омическим сопротивлением и низкой удельной электропроводностью, поэтому в организм ток проникает в основном через выводные протоки потовых и сальных желёз, межклеточные щели. Поскольку их общая площадь не превышает 1\200 части поверхности кожи, то на преодоление эпидермиса, обладающего наибольшим сопротивлением, тратится больше всего энергии тока. Поэтому здесь развиваются наиболее выраженные первичные (физико-химические) реакции на воздействие постоянным током, сильнее проявляется раздражение нервных рецепторов.
Преодолев сопротивление эпидермиса и подкожной жировой ткани, ток дальше распространяется по пути наименьшего омического сопротивления, преимущественно по межклеточным пространствам, кровеносным и лимфатическим сосудам, оболочкам нервов и мышцам, значительно отклоняясь от прямой, которой условно можно соединить 2 электрода. В клетки тканей гальванический ток не проникает, т. к. мембраны клеток имеют свой, достаточно высокий электрический потенциал.
Прохождение тока через ткани сопровождается рядом физико-химических сдвигов, которые и определяют первичное действие гальванизации на организм.
Наиболее существенным физико-химическим процессом, обусловленным природой фактора и играющим важную роль в механизме действия постоянного тока, считается изменение йонной конъюнктуры, количественного и качественного соотношения йонов в тканях.
Под действием приложенного извне электрического поля растворы неорганических солей диссоциируют и положительно заряженные йоны (катионы) двигаются к катоду (отрицательному электроду), а отрицательно заряженные йоны (анионы) – к аноду (положительному электроду). В связи с различиями физико-химических свойств (заряд, радиус, гидратация и др. ) йонов скорость их перемещения в тканях будет неодинакова.
В результате этого после гальванизации в тканях организма возникает йонная асимметрия, сказывающаяся на жизнедеятельности клеток, скорости протекания в них биофизических, биохимических и электрофизических процессов. Наиболее характерным проявлением йонной асимметрии является относительное преобладание у катода одновалентных катионов калия и натрия, а у анода – двухвалентных кальция и магния. Именно с этим явлением связывают раздражающее (возбуждающее) действие катода, и успокаивающее (тормозное) – анода.
Наряду с движением йонов происходит перемещение жидкости в направлении к катоду (электроосмос), вследствие этого под катодом наблюдается отек и разрыхление, а под анодом уплотнение и сморщивание тканей. Кроме того, под влиянием постоянного тока в тканях образуются биологически активные вещества (гистамин, ацетилхолин и др. ).
При гальванизации наблюдается увеличение активности йонов в тканях. Это обусловлено переходом части йонов из связанного с полиэлектролитами в свободное состояние. Данный процесс способствует повышению физиологической активности тканей и рассматривается как один из механизмов стимулирующего действия гальванизации.
Существенную роль среди первичных механизмов действия постоянного тока играет явление электрической поляризации – скопление у мембран противоположно зяряженных йонов с образованием электродвижущей силы, имеющей направление, обратно приложенному напряжению. Поляризация приводит к изменению дисперсности коллоидов протоплазмы, гидратации клеток, проницаемости мембран, влияет на процессы диффузии и осмоса. Поляризация затухает в течение нескольких часов и определяет длительное последействие фактора.
Одним из физико-химических эффектов при гальванизации считается изменение кислотно-щелочного состояния в тканях вследствие перемещения положительных йонов водорода к катоду, а отрицательных гидроксильных йонов к аноду. Одновременно происходит направленное перемещение йонов натрия и хлора, восстановление их в атомы, а взаимодействие с водой может привести к образованию под анодом кислоты, а под катодом – щелочи.
Продукты электролиза являются химически активными веществами и при их избыточном образовании могут быть причиной ожога подлежащих тканей. Изменение же рН тканей отражается на деятельности ферментов и тканевом дыхании, состоянии биоколлоидов, служит источником раздражения кожных рецепторов. Названные физико-химические эффекты гальванического тока определяют его физиологическое и терапевтическое действие.
1.Улащик В.С., Лукомский И.В. — Общая физиотерапия 2008 г.
2.Ушаков А.А. – Практическая физиотерапия 2009 г.
3.Улащик В.С. Физиотерапия. Универсальная медицинская энциклопедия 2009 г.
Источник
