Методы электростимуляции органов и тканей

В клинической практике одной из первых начала применяться асинхронная ЭКС, навязывающая сердцу постоянный, заданный ритм сокращений. Появление биоуправляемой ЭКС, при которой генератор стимула функционирует, используя оценку собственных потенциалов сердца, значительно расширило применение стимуляции для лечения нарушений сердечного ритма.При R-запрещающей ЭКС стимул генерируется только тогда, когда полностью отсутствует спонтанная активность желудочков, а появление собственного возбуждения блокирует работу генератора [249]. Данный метод ЭКС можно уподобить «дежурной» функции атриовентрикуляр-ного узла, обеспечивающего генерацию возбуждения в сердце. При этом используется «жесткая» программа работы, предотвращающая увеличение межсистолического интервала сверх заданного значения.Р-синхронизированная ЭКС в качестве управляющего сигнала использует потенциалы Р-зубцов, представляющие собой электрическую активность предсердий [250]. Эти сигналы с определенной задержкой запускают генератор стимула, который воздействует на желудочки. Таким образом, данный метод ЭКС заменяет собой проводниковую систему сердца.

Механизмы действия переменного тока на возбудимые ткани. Применяя переменный ток для воздействия на ткани организма, следует учитывать, что электропроводность последних имеет также емкостную составляющую, обусловленную поляризационными явлениями в тканях. В общем виде эквивалентная электрическая схема для цепи, содержащей ткани организма, при воздействии постоянным и особенно импульсным током может быть представлена в виде нескольких последовательно включенных омических резисторов, шунтированных каждый некоторой емкостью.

Следствием емкостных свойств тканей является то, что форма импульсов тока, проходящего через них, может отличаться от формы импульсов приложенного напряжения. С этим необходимо считаться при точных исследованиях. В качестве примера - форма импульсов тока, получающихся при действии на ткани организма импульсов напряжения прямоугольной формы.

Нернста закон распределения

определяет относительное содержание в двух несмешивающихся или ограниченно смешивающихся жидкостях растворимого в них компонента; является одним из законов идеальных разбавленных растворов. Открыт в 1890 В. Нернстом. Согласно Н. з. р., при равновесии отношение концентраций третьего компонента в двух жидких фазах является постоянной величиной. Н. з. р. может быть записан в виде c1/c2 = k, где c1 и c2 — равновесные молярные концентрации третьего компонента в первой и второй фазах; постоянная k — коэффициент распределения, зависящий от температуры. Н. з. р. позволяет определить более выгодные условия экстрагирования веществ из растворов (См. Растворы).

Раздражающее действие импульсного тока зависит от амплитуды, длительности и формы импульса. При существенном уменьшении длительности стимула, пороговое значение его интенсивности начинает повышаться; очень короткими импульсами возбуждение вообще не удается вызвать. Для различных электровозбудимых тканей кривая зависимости интенсивность-длительность имеет почти одинаковую форму, различаясь лишь масштабами по осям. При действии постепенно нарастающего по интенсивности стимула возникает противодействие возбудимой ткани в виде снижения возбудимости, вследствие чего передний фронт электрического импульса должен нарастать круто, чтобы не утратить своего раздражающего действия. Наименьшую величину порог возбудимости имеет при импульсах прямоугольной формы. При чрескожной электронейростимуляции (ЧЭНС) используются короткие прямоугольные импульсы (длительностью около 1 мс) с относительно высокой частотой (100 Гц), что дает возможность адекватно активизировать толстые миелиновые волокна, проводящие тактильные импульсы, и избегать активизации тонких волокон, проводящих болевые импульсы Физиологическое действие каждого из импульсных токов на организм имеет свои особенности, зависящие от их физических параметров. Большинство из них оказывают выраженное влияние на нервно-мышечную систему. Помимо различного по интенсивности раздражающего действия на нервно-мышечный аппарат импульсные токи могут оказывать выраженное антиспастическое, болеутоляющее, ганглиоблокирующее и сосудорасширяющее действие, способствовать повышению трофической функции вегетативной нервной системы. Воздействия импульсными токами применяют для: нормализации функционального состояния ЦНС и ее регулирующего влияния на различные системы организма; получения болеутоляющего эффекта при воздействии на периферическую нервную систему; стимуляции двигательных нервов, мышц и внутренних органов; усиления кровообращения, трофики тканей, достижения противовоспалительного эффекта и нормализации функций различных органов и систем.

Уравнение Вейса-Лапика (Weiss-Lapicque) действия электрического тока на возбудимые ткани, применимое и к дефибрилляции, было выведено на основе экспериментальных данных в начале XX века:

I_ave = I_r · (1 + d_c / d)

I_ave — средний ток стимулирующего электрического импульса

I_r — постоянный ток, достаточный для нейростимуляции (ток реобазы)

d — длительность стимулирующего импульса

d_c — длительность импульса, при которой достаточный для нейростимуляции средний ток импульса в два раза больше тока реобазы (хронаксия)

Главным недостатком модели Вейса-Лапика является то, что она не делает различий между формами импульсов с одинаковым средним значением тока.

Между тем экспериментально установлено, что треугольный нарастающий импульс эффективнее, чем треугольный спадающий.

Дюбуа-Рей-мон установил, что нервно-мышечное сокращение вызывается исключительно колебанием силы тока, а не его абсолютным значением; изменение колебания силы тока тем действительнее, чем быстрее оно происходит; время прохождения тока и следовательно количество электричества и энергии при этом не имеет значения. Как видно, фактор времени не учитывается. Фик (Fick) указывает, что после нек-рого порога время прохождения тока играет большую роль. Гоорвег (Hoorweg), вызывая мышечное сокращение при помощи разряда конденсаторов, пришел к заключению, что фактор времени при нервно-мышечных сокращениях имеет весьма большое значение. Вейс (Weiss) показал, что сила тока, дающая порог сокращения, уменьшается, если время прохождения тока увеличивается, но это бывает только до нек-рой величины, вслед за к-рой можно увеличивать время сколько угодно, а сила тока, вызывающая сокращение, больше не изменится. Время прохождения тока, количество электричества и сила тока связаны следующими двумя формулами: it =a-\-bt; а i = -r +Ь. В этих формулах t—время прохождения тока, i—сила тока, дающая порог, а и Ъ—две константы: а—константа количества, Ъ—константа силы тока. Это есть порог раздражения в законе Дюбуа-Реймона. Вейс показал, что константы а и Ъ могут варьировать в зависимости от условий опыта, но отношение а ■ у- остается постоянным для данного нерва и мышцы при всех условиях опыта. Лапик (Lapicque), изучая возбудимость мышцы и нерва, различным образом варьируя экспе- а рименты, показал, что отношение -.- является единственным постоянным элементом, характеризующим возбудимость.

Хронаксия является другим показателем стимуляционной электродиагностики. Это минимальное время, необходимое для вызова видимого сокращения мышцы под влиянием силы тока, равной удвоенной реобазе. Диагностическое значение этого показателя при повреждении периферических нервов — вопрос дискутабельный.Источником ошибок при нем, как указывается, являются значительные различия величин при частичной денервации, а также и вариации температуры, кровоснабжения, отеков, сопротивления кожи и др. Все это, как и возможность определить хронаксию непосредственно на основании кривых интенсивность/время, не измеряя отдельно ее (она является точкой на кривой, соответствующей, удвоенной реобазе), указывают на преимущество кривых I/t.

РЕОБАЗА (от греч. rheos - течение - поток и basis - основание), наименьшая сила постоянного электрического тока, вызывающая при достаточной длительности действия возбуждение в живых тканях. Реобаза, как и хронаксия, характеризует возбудимость тканей. реобазой называют минимальную силу тока, вызывающую ответ: сокращение мышцы либо биоэлектрический потенциал в одиночной нервной клетке, при неограниченном времени воздействия (на практике обычно не более нескольких сот миллисекунд).

Реобаза составляет половину силы тока, которая вызывает реакцию мышечной или нервной ткани за время.

Электрокардиостимуляция (ЭКС) - это метод, с помощью которого на какой-либо участок сердечной мышцы наносят внешние электрические импульсы, вырабатываемые искусственным водителем ритма (электрокардиостимулятором), в результате чего происходит сокращение сердца.

Различают 2 вида электрокардиостимуляции: постоянную электрокардиостимуляцию и временную электрокардиостимуляцию. Постоянная электрокардиостимуляция – это имплантация искусственного водителя ритма или кардиовертера-дефибриллятора. Имплантация искусственного водителя ритма (пейсмейкера) требуется при хронических тяжелых брадиаритмиях. Искусственные водители ритма представляют собой устройства, которые могут при необходимости (в случае нарушения ритма) генерировать электрический импульс, вызывающий возбуждение миокарда.Альтернативы лечения этих состояний не существует. Временная электрокардиостимуляция

Временная электрокардиостимуляция необходима при тяжелых брадиаритмиях, обусловленных дисфункцией синусового узла или АВ блокадами. Временная электрокардиостимуляция может проводиться различными методами. Актуальными на сегодняшний день являются трансвенозная эндокардиальная и чреспищеводная электрокардиостимуляция, а также в некоторых случаях – наружная чрескожная электрокардиостимуляция.

Особенно интенсивное развитие получила трансвенозная (эндокардиальная) электрокардиостимуляция, поскольку только она является эффективным способом «навязать» сердцу искусственный ритм при возникновении тяжелых нарушений системного или регионарного кровообращения вследствие брадикардии. При ее выполнении электрод под контролем ЭКГ через подключичную, внутреннюю яремную, локтевую или бедренную вены вводят в правое предсердие или правый желудочек.

Электродефибрилляция может быть непрямая (через грудную стенку) и прямая (активный электрод накладывают непосредственно на обнаженное сердце). Вне операционной, как правило, используют непрямую электродефибрилляцию постоянным током. При этом у взрослых применяют разряд электродефибриллятора напряжением 3000—4000В (100—150 Дж). Наиболее эффективна электродефибрилляция при выполнении ее в срок не более 20—30с после начала фибрилляции. Методика электродефибрилляции заключается в следующем. Пассивный электрод в виде свинцовой пластины, для улучшения контакта с кожей обернутой марлей, смоченной изотоническим раствором хлорида натрия, подкладывают под левую лопатку. Активный (круглый) электрод, тоже обернутый марлей и смоченный тем же раствором, ставят на область верхушки сердца или левого соска. Электродефибриллятор включают в сеть и заряжают до 3000—3500В. Проводящий электродефибрилляцию плотно прижимает электрод к коже и производит разряд. После этого проверяют пальпаторно появление пульса или сердечных сокращений, если не подключен электрокардиограф или электрокардиоскоп. Делать это надо быстро в течение 5—10 секунд. В случае, если эффекта нет, немедленно возобновляют массаж сердца и ИВЛ. Через 2—3 мин повторяют разряд, увеличив напряжение на 500 В или 50 Дж.

Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля, особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах). Электрическое поле непосредственно невидимо, но может наблюдаться благодаря его силовому воздействию на заряженные тела.Для количественного определения электрического поля вводится силовая характеристика — напряжённость электрического поля.

УВЧ-терапия магнитным полем – метод электролечения, в основе которого лежит воздействие на ткани тела больного непрерывным и импульсным электрическим полем ультравысокой частоты. В данном случае применяется генератором ультравысокой частоты (40, 68 МГц) в резонансном индукторе с настроенным контуром.Резонансный индуктор представляет собой настроенный на частоту генератора контур, состоящий из катушки специальной формы для создания магнитного поля и конденсатора для согласования индуктора с терапевтическим контуром аппарата для УВЧ-терапии.

Проводники и диэлектрики. Выдел. Теплоты. Проводники – это тела, в которых имеются свободные носители заряда, то есть заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться внутри этого тела (например, электроны в металле, ионы в жидкости или газе). Диэлектрики – это тела, в которых нет свободных носителей заряда, то есть нет заряженных частиц, которые могли бы перемещаться в пределах этого диэлектрика.

Так как при возникновении и при исчезновении этого состояния частицы хотя бы немного, но движутся, а их движение есть электрический ток, то значит и в диэлектриках в это время происходит процесс, эквивалентный току, но не сопровождаемый выделением тепла.токи в проводниках сопровождаются выделением тепла и постоянно идти могут лишь при постоянном доставлении энергии извне, т. е. при действии внешних сил. Этого мы не имеем в магнитах. Токи в диэлектриках не сопровождаются выделением тепла, но тоже не могут идти вечно сами по себе. Значит в магнитах мы имеем как бы новый тип электр. токов.

Магни? тное по? ле — составляющая электромагнитного поля, появляющаяся при наличии изменяющегося во времени электрического поля. Кроме того, магнитное поле может создаваться током заряженных частиц, либо магнитными моментами электронов в атомах (постоянные магниты). С точки зрения квантовой теории поля электромагнитное взаимодействие переносится безмассовым бозон-фотоном (частицей, которую можно представить как квантовое возбуждение электромагнитного поля). Основной характеристикой магнитного поля является его сила, определяемая вектором магнитной индукции (вектор индукции магнитного поля)[1]. В СИ магнитная индукция измеряется в теслах (Тл), в системе СГС в гауссах.

Магнитное поле — это особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами или телами, обладающими магнитным моментом.

Индуктотермия - применение с лечебной целью переменного электромагнитного поля высокой частоты от 3 до 30 МГц.

Механизм действия:

кратковременное сужение, а затем расширение сосудов

увеличение проницаемости капилляров

увеличение числа лейкоцитов, главным образом за счет нейтрофилов и моноцитов

стимуляция фагоцитоза

увеличение количества эритроцитов

у больных с гипертонической болезнью нормализация АД

сначала повышение, затем понижение уровня сахара в крови

сначала повышение основного обмена, затем понижение и повышение толерантности к гипоксии

Индукционный нагрев тканей тела может вызывать различные физиологические и терморегуляторные реакции, включая снижение умственных и физических возможностей при возрастании температуры тела. Имеются сообщения об аналогичных эффектах среди людей, подвергающихся тепловой нагрузке, например, при работе в условиях перегрева или при длительной гипертермии.

- Индукционный нагрев может повлиять на развитие плода. Врожденные дефекты могут иметь место только при повышении температуры плода на протяжении нескольких часов на 2-30С. Индукционный нагрев может влиять также на мужскую фертильность и приводить к помутнению хрусталика глаза (катаракте).

Электромагни? тное излуче? ние (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение электромагнитного поля (то есть иначе говоря — взаимодействующих друг с другом электрического и магнитного полей).

Среди электромагнитных полей вообще, порожденных электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников — движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием.

К электромагнитному излучению относятся радиоволны (начиная со сверхдлинных), инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое, рентгеновское и жесткое (гамма-)излучение (см. ниже, см. также рисунок).

Электромагнитное излучение способно распространяться в вакууме (пространстве, свободном от вещества), но в ряде случаев достаточно хорошо распространяется и в пространстве, заполненном веществом (несколько изменяя при этом свое поведение).

 

Поглощ. В-вом энергии эмк. При прохождении электромагнитной волны через материальную среду должно происходить её ослабление, так как энергия исходной волны при прохождении через среду должна уменьшаться. Это согласуется с законом сохранения энергии, если учесть, что к материальной среде дополнительная энергия не подводится, а часть попавшей в вещество электромагнитной энергии переходит в тепло. Материальные среды, для которых коэффициент является положительным, называются пассивными. Отметим, что возможна также ситуация, когда коэффициент является отрицательным. Это осуществляется лишь в том случае, когда к материальной среде подводится энергия извне. При этом может происходить усиление электромагнитной волны после прохождения её через материальную среду. Среды, усиливающие электромагнитные волны, называются активными.

СВЧ-терапия (микроволновая терапия) — физиотерапевтический метод электролечения, основанный на воздействии электромагнитных колебаний с длиной волны от 1 мм до 1 м (или соответственно с частотой электромагнитных колебаний 300— 30 000 МГц). В лечебной практике используют микроволны дециметрового (0, 1—1 м) и сантиметрового (1— 10 см) диапазонов и в соответствии с этим различают два вида СВЧ-терапии: дециметровая (ДМВ-терапия) и сантиметроволновая (СМВ-терапия). Микроволны занимают промежуточное положение между электромагнитными волнами УВЧ-диапазона и ИФ-лучами, поэтому по некоторым физическим свойствам приближаются к световой, лучистой энергии. Они могут, как свет, отражаться, преломляться, рассеиваться и поглощаться, их можно концентрировать в узкий пучок и использовать для локального направления воздействия. Попадая на тело человека, 30—60% микроволн поглощается тканями организма, остальная часть отражается. При отражении микроволн, особенно тканями с различной электропроводностью, поступающая и отраженная энергия могут складываться, что создает угрозу местного перегрева тканей.

Миллиметровой волновой терапией ( КВЧ терапией ) называется использование с лечебной целью электромагнитного излучения частотой от 30 до 300 ГГЦ. Эти частоты соответствуют длинам волн от 1 до 10 мм, отсюда название физического фактора - миллиметровые волны - ММВ.

Данные частоты - это крайняя часть радиочастотного диапазона электромагнитных волн, отсюда второе распространенное название метода - КВЧ - крайне высокочастотная терапия.

Электромагнитные волны возникают всегда, когда электрические заряды двигаются с переменной скоростью (ускорением). Излучением электромагнитных волн сопровождается переход электронов в атомах и молекулах с одной энергетической орбиты на другую, причем это может происходить не только при внешнем воздействии другого электромагнитного поля, но и при больших температурах.

12345Следующая ⇒

Поделиться: