double arrow

Электротерапия

Эффективность и методики терапевтического и хирургического использования высокочастотных токов и электромагнитных полей определяются их частотными характеристиками и интенсивностями. Ниже мы рассмотрим физические основы некоторых методов, применяемых в клинической практике.

Дарсонвализация. Дарсонвализацией называют метод лечения импульсными токами с частотой от 200 до 500 кГц при напряжении до 20 кВ; токи в тканях не превышают 15–20 мА. Метод получил название в честь предложившего его в 1892 г. французского физика и физиолога Ж. А. Д'Арсонваля. В практике используют аппараты «Искра-1» и «Ультра-тон», создающие импульсы длительностью 100 мкс с промежутками между ними 0,02 с. Форма импульсов показана на рис. а. Для передачи тока от генератора к животному служит набор стеклянных вакуумных трубок различной формы, в которых воздух откачан до давления 2 мм рт. ст. (рис.6). На концах трубок находятся металлические цилиндрические контакты, которые вводят в ручку-резонатор, соединенный кабелем с ВЧ генератором. Поскольку цепи переменного тока могут быть замкнуты через емкостное сопротивление, то при поднесении стеклянного электрода цепь замыкается через конденсатор, обкладками которого служат тело и газовая плазма трубки, а диэлектриком – стекло и воздушная прослойка между телом и трубкой. При прохождении тока в трубке возникает розовато-фиолетовое свечение разреженного воздуха.

Нагрев тканей при дарсонвализации практически незаметен, так как сила тока очень мала. Более существенное действие оказывают поляризационные эффекты на клеточных мембранах. В основе физиологического действия токов Д'Арсонваля лежат в основном рефлекторные явления. При местной дарсонвализации с помощью стеклянных электродов происходит раздражение кожных рецепторов мелкими искрами, проскакивающими между телом и электродом. Это влечет за собой рефлекторные ответные реакции со стороны внутренних органов: расширяются артериолы и капилляры в зоне действия электродов, повышается тонус венозных стенок, усиливается циркуляция крови.

Местная дарсонвализация – лечебное воздействие на отдельные участки тела больного слабым импульсным переменным током высокого напряжения, рис. При этом применяют ток частотой 100-400 кГц, силой 10-15 мА и напряжением – десятки кВ. Местная дарсонвализация стимулирует заживление ран и язв, оказывает болеутоляющий эффект.

При значительном увеличении амплитуды импульсного тока и некотором удалении от тела между электродом и кожей возникают разветвленные каналы, заполненные ионизированным воздухом. Здесь формируется искровой разряд, который сопровождается характерным треском. Кроме физиологического действия переменного тока, возникающий искровой разряд вызывает деструкцию оболочек микроорганизмов и их гибель.

Стандартные аппараты для этого метода имеют наборы вакуумных электродов для разного применения, рис.а. Воздух внутри стеклянных электродов баллонов имеет низкое давление (6,7-13,5 Па). Систему электрод-человек в этом случае можно представить как некоторый конденсатор: одной обкладкой служит помещенный в разряженное пространство стеклянного баллона металлический проводник, соединенный с прибором; второй обкладкой служит участок тела больного, который подвергается лечению. При контактной методике (непрерывный контакт электрода с кожей) действующим фактором является среднечастотный электрический ток. При дистанционной методике (электрод удален от кожи) действующим фактором является искровой разряд. При обеих методиках вакуумные электроды перемещаются относительно кожи. Для улучшения контакта электрода с кожей перед процедурой его тщательно протирают, кожу присыпают тальком. При лечении волосистой части головы (рис.) обязательно из волос удаляют металлические заколки.

При общей дарсонвализации объект помещают в клетку, вокруг которой намотаны витки изолированной проволоки, соединенной в ВЧ генератором. Такая клетка представляет собой соленоид, в котором генерируется импульсное магнитное поле. В теле человека, помещенного в клетку-соленоид, наводятся слабые вихревые индукционные токи, влияющие на протекание обменных процессов. Общую дарсонвализацию применяют как укрепляющее средство при диатезах, при экзематозных поражениях кожи и пр.

Диатермия. Тепловые методы лечения с давних времен широко используют в медицине и ветеринарии, однако все они имеют общий недостаток: внутрь тела поступает энергия теплопередачи от внешнего источника тепла, например от грелки (экзогенное тепло). В результате получается неравномерное распределение тепла между тканями: согреваются главным образом кожа, жировой подкожный слой и мышцы, расположенные близко от поверхности тела. Температура внутренних органов почти не меняется. Например, для прогрева печени на 1°С следовало бы на поверхность тела поместить грелку, нагретую до 70–80°С, что привело бы к ожогу кожи. Гораздо более эффективны методы, основанные на прогревании тканей высокочастотными токами, которые создают тепло внутри самого организма (эндогенное тепло). В зависимости от частоты тока эти методы имеют различные области применения. Весьма существенно, что высокочастотные токи не оказывают раздражающего действия на животное в отличие от постоянного тока или тока промышленной частоты. Как было показано, раздражающее действие тока обусловлено поляризационными явлениями. При больших частотах электрического поля поляризационные эффекты отсутствуют, чем и объясняется отсутствие раздражающего действия. Однако поскольку тепловой эффект пропорционален квадрату плотности тока, то сравнительно небольшое увеличение тока приводит к значительному возрастанию температуры тканей, и в особенности в коже, что может привести к ожогам. Поэтому дозировка тока при высокочастотной терапии должна быть очень тщательной.

Диатермией (греч. диа – через + терме – жар, т. е. сквозное прогревание) называют метод прогревания глубоколежащих тканей эндогенным теплом, создаваемым токами от 1 до 3 А при напряжении 200–250 В и при частоте от 1 до 1,5 МГц. Диатермия позволяет повысить локальную температуру тканей на 2–5°С, причем незначительно повышается и температура всего тела. Электрическая схема диатермии соответствует схеме на рис. а. На поверхность тела животного накладывают металлические электроды, размер и форма которых соответствуют прогреваемому органу. Сами электроды при прохождении тока практически не нагреваются. Количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока, пропорционально квадрату плотности тока и удельному сопротивлению ткани. По возрастанию удельного сопротивления ткани можно расположить примерно в следующем порядке: кровь, мышцы, печень, сухая кожа, легкие, жировые ткани, кости. В таком же порядке происходит и выделение теплоты. В частности, кожа и подкожная клетчатка нагреваются сильнее, чем глубоколежащие ткани, в этом заключается один из недостатков диатермии. Кожа нагревается сильнее еще и потому, что плотность тока непосредственно под электродом больше, чем в глубине тела, так как при прохождении внутрь тела ток разветвляется и плотность тока уменьшается. Поскольку внутри тела много участков, различных по своим удельным сопротивлениям, то распределение линий тока внутри тела неоднородно. Ток распространяется по участкам с наименьшим сопротивлением, в частности по кровеносным сосудам. Поэтому при диатермии желательно располагать электроды поперек направления крупных кровеносных сосудов.

Физиологический эффект диатермии заключается во внутритканевом повышении температуры, которое, как показывает опыт, может сохраняться даже в течение нескольких часов после окончания процедуры, очевидно, за счет усиления обменных процессов в тканях под действием тока. Диатермическое повышение температуры приводит к расширению кровеносных сосудов, т. е. к увеличению кровоснабжения, а также к активизации ряда биохимических процессов. Под влиянием прогрева повышаются также фагоцитарные и бактерицидные свойства тканей. В ветеринарии диатермию применяют при болезнях органов дыхания, нефритах, артритах и др.

Индуктотермия. К недостаткам диатермии относится еще и то, что электроды непосредственно контактируют с телом животного и при достаточно большой плотности тока возникают ожоги. Если же между электродом и телом имеется воздушная прослойка, то в ней проскакивают искры, вызывающие нежелательные физиологические эффекты. Более удобен и безопасен метод индуктотермии, в основе которого лежит индуктирование высокочастотным электромагнитным полем вихревых токов в теле человека. Количество выделяемой при этом теплоты обратно пропорционально удельному сопротивлению ткани. Следовательно, при индуктотермии больше нагреваются ткани с меньшим удельным сопротивлением (кровь, печень). Физиологическое действие индуктотермии в основном мало отличается от действия диатермии, но она дает более глубокое и равномерное прогревание, поскольку проводится на более высоких частотах (10–15 МГц). Частота n колебательного контура тем больше, чем меньше его индуктивность L и емкость С, что следует из формулы Томсона

Поэтому катушки для индуктотермии содержат всего несколько витков. Для прогревания внутренних органов катушки имеют вид плоской спирали; если же требуется прогревание конечностей, то вокруг них обматывают 1–2 витка изолированного кабеля, соединенного с ВЧ генератором (рис.).

Микроволновая терапия. При микроволновой терапии используют сверхвысокочастотные электромагнитные колебания (СВЧ), которым соответствуют дециметровые и сантиметровые волны. В Советском Союзе для этого вида высокочастотной терапии выделены волны 6,5 дм (дециметровая, или ДМВ терапия) и 12,6 см (сантиметровая, или СМВ терапия). Электромагнитные колебания создают магнетронный генератор (магнетрон– устройство, сочетающее в себе функции электронной лампы и колебательного контура). Электромагнитные волны направляют на соответствующий участок тела специальными излучателями, имеющими вид полых цилиндров (рис.). Цилиндр является волноводом, в котором вследствие многократного отражения от стенок и интерференции электромагнитных волн образуется результирующая волна, распространяющаяся по оси волновода и выходящая из него наружу. Волновод может также иметь форму конического рефлектора, в фокусе которого находится излучатель.

Сантиметровые волны проникают в организм на глубину 2–6 см, а дециметровые – на глубину 7–9 см. Энергия волн в основном расходуется на диэлектрические потери, так как даже вода при столь высоких частотах обнаруживает диэлектрические свойства (tg d << l). Поэтому наибольшее поглощение энергии и выделение эндогенного тепла происходит в тканях, богатых водой (мышцы, кровь). Кости и жировые ткани нагреваются меньше. Интенсивность облучения измеряется в Вт/м2. Пороговая чувствительность жвачных животных при СМВ примерно 10 мВт/см2, а при ДМВ – 40 мВт/см2. Механизм физиологического действия микроволновой терапии, как и механизм любого другого метода электровоздействия, состоит из первичного и вторичного действий. Первичное действие – это непосредственное влияние микроволн на ткани, а вторичное – возникающее в ответ на первичное действие, т.е. ответ на него нейрорефлекторных и нейрогуморальных реакций организма. Первичное действие имеет место непосредственно в облучаемом участке тела и состоит из теплового и нетеплового компонентов.

Наибольшее выделение теплоты в водосодержащих тканях происходит еще и потому, что частота собственных колебаний молекул воды находится в СВЧ диапазоне. Что касается нетеплового механизма (экстратермический или осцилляторный эффект), то он изучен меньше теплового. Он сводится к различным электрохимическим изменениям и структурным перестройкам, которые возникают в сложных биоколлоидных системах (изменение осмотического давления в клетках, проницаемости биомембран, коллоидного состояния цитоплазмы и межклеточных жидкостей). Эти изменения влияют на обменные процессы в клетках и при определенной дозировке оказывают положительное влияние на организм. При малой мощности излучения превалирует нетепловой эффект, а при большой мощности тепловой механизм становится основным.

Что касается вторичного механизма, то он сводится в основном к влиянию поглощенной энергии на рецепторы. Раздражение от рецепторов поступает через нервные каналы в центральную нервную систему, что создает рефлекторные реакции. Весьма существенно, что под действием микроволн образуются биологически активные вещества (гистамин, ацетилхолин и др.), которые, проникая вне зоны облучения с потоками крови и лимфы, вызывают раздражение рецепторов далеко от места облучения. Таким образом, локальное облучение приводит к общему физиологическому эффекту.

Микроволновая терапия.

СВЧ терапия – метод лечения, основанный на использовании энергии микроволн - электромагнитного поля сверхвысокой частоты.

Микроволны (микрорадиоволны, СВЧ- колебания) имеют длину от 1 м до 1 мм, частоту колебаний соответственно от 300 до 300 000 Мгц. В спектре электромагнитных радиоволн они занимают промежуточное место между волнами ультравысокой частоты и инфракрасными лучами. Этим обусловлены физические свойства микроволн, характерные как для радиоволн ультравысокой частоты (способность проникать в биологические ткани), так и для инфракрасных лучей (отражение, преломление, поглощение биологическими тканями).

В лечебной практике используют микроволны дециметрового (0,1 – 1м) и сантиметрового (1-10 см) диапазонов и в соответствии с этим различают 2 вида СВЧ-терапии, дециметровая (ДМВ-терапия) и сантиметровая (СМВ-терапия).

Механизм действия микроволн на организм складывается из двух процессов: первичного (непосредственного влияния микроволны на ткани организма) и вторичного – возникающих в ответ на него нейрорефлекторных и нейрогуморальных реакций целостного организма. Первичное влияние проявляется в зоне локального воздействия состоит из теплового и нетеплового компонентов. Тепловой компонент проявляется нагревом тканей за счёт эндогенного тепла, которое образуется в результате трения, возникающего при движениях свободных ионов электролитов тканей и колебаний дипольных молекул вокруг своей оси в процессе ориентировки их по направлению силовых линий электромагнитного поля, а также за счёт выделения тепла молекулами воды при поглощение ими энергии микроволн. Частота колебаний поля молекул воды совпадает с частотой СВЧ-колебаний, поэтому наибольшее образование тепла происходит в тканях, содержащих значительное количество воды,- в крови, лимфе, мышцах, тканях паренхиматозных органов. Нетепловой (экстратермический, осциляторный) компонент механизма действия микроволн заключаются в различных внутримолекулярных физико-химических и электрохимических изменениях и в структурных перестройках, возникающих под влиянием энергии микроволн в сложных биоколлоидных системах (изменение осмотического давления, поверхностного напряжения, проницаемости клеточных мембран, коллоидного состояния цитоплазмы и межклеточной жидкости, ориентирование элементов крови и поляризованных ветвей белковой макромолекул в направление силовых линий электромагнитного поля, резонансное поглощение энергии колебаний отдельными макромолекулами, аминокислотами и др.). Эти изменения при адекватной дозировки СВЧ-терапии излучают функциональное состояние клеток, тканей и органов. Соотношение теплового и нетеплового компонентов в действии микроволн определяется дозировкой воздействия – при малой мощности преобладает нетепловой, а при большой мощности – тепловой компонент.

Для сантиметровых волн характерно больше (до 60%) отражение от поверхности тела и менее глубокое (в среднем на 5 – 6 см) проникновение в ткани. Кроме того, эти волны неравномерно поглощаются различными слоями тканей, что может приводить при неадекватной дозировки к перегреву некоторых участков. Дециметровые волны более равномерно и глубоко (в среднем на 8 – 9 см) проникают в ткани, вследствие этого ДМВ-терапия применяется в лечебной практике более широко.

Вторичное звено механизма лечебного действия микроволны состоит из непосредственного влияния поглощённой энергии на рецепторы тканей, возникновение начального рефлекса с хемо-, баро-, термо-, рецепторов в зоне облучения. Эти импульсы через нервные стволы поступают в Ц.Н.С., что обеспечивает ответную реакцию «исполнительных» органов. Образующиеся при воздействие микроволны биологически активные вещества вызывают раздражение рецепторов вне зоны воздействия (гуморальный компонент) и обуславливают общее физиологическое действие через центральные регулирующие механизмы. В лечебных дозах микроволн обладают противовоспалительным, бактериостатическим, болеутоляющим, спазматическим действием.

СВЧ-терапия оказывает регулирующее, стимулирующее влияние на нервную эндокриную систему, обмен веществ. Под действием микроволн отмечается нормализация тонуса магистральных и периферических сосудов, активация процессов микроцирауляции (ускорение тока крови в капиллярах, их расширение), повышение оксененации крови, регуляция сосудистой проницаемости, улучшение окислительно-восстановительных процессов и трофики тканей. ДМВ-терапия, активируя адаптационно-трофические системы –симпатоадреналовую (преимущественно её симпатическое звено) способствует улучшению глюкокорнекоидной функции надпочечников и подавлению аллергических реакций, нормализации трофики синовиальной оболочки.

СМВ-терапия способствует улучшению проводимости периферических нервов, нормализации лабильности нервно-мышечного аппарата, уменьшению атрофии мышц, оказывает обезболивающее действие.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: