CURTEA 17 PROCESE FIZICE ÎN ȚESUTURI ALE ORGANISMULUI SUB INFLUENȚA CURENȚILOR ȘI A CÂMPURILOR ELECTROMAGNETICE
1. Acţiunea curentului continuu.
2. Acțiunea curentului alternativ (LF, AF, UZCH). Valori de prag.
3. Acțiunea curentului de înaltă frecvență.
4. Acţiunea câmpurilor magnetice.
5. Acțiunea unui câmp electric constant.
6. Acțiunea unui câmp electric alternativ (UHF).
7. Acțiunea undelor electromagnetice (microunde).
8. Sarcini.
Diferite tipuri de țesuturi biologice au proprietăți electrice diferite. Unele țesuturi sunt dielectrice, în timp ce altele sunt conductori. Corpul conține fluide biologice (electroliți) care conțin un număr mare de ioni care participă la diferite procese metabolice. Din aceste motive, proprietățile țesuturilor biologice se modifică semnificativ sub influența curenților și a câmpurilor electromagnetice.
17.1. Acțiune DC
Efectul fiziologic al curentului electric continuu este asociat cu două procese fizice.
În primul rând, un câmp electric constant determină mișcarea direcțională a ionilor către poli. Efectul de accelerare al forțelor electrice este contracarat de forțele de rezistență care apar atunci când ionii se ciocnesc cu alte particule. Ca rezultat, se stabilește o anumită viteză medie a mișcării ionilor, care, după cum arată experiența, este proporțională cu puterea câmpului electric într-o anumită locație:
Se numește factorul de proporționalitate b mobilitate ionică.
Mobilitatea ionilor este numeric egală cu viteza medie a mișcării sale într-un mediu dat la o intensitate a câmpului de 1 V/m.
De obicei, se folosește o unitate de mobilitate nesistemică - cm/oră.
Magnitudinea mobilitate depinde de tipul de ion și de mediul în care se mișcă. Să prezentăm valorile mobilității unor ioni într-un mediu apos:
Diferențele în mobilitățile ionilor duc la separarea acestora, modificări ale concentrațiilor și formarea de sarcini spațiale locale.
În al doilea rând, un câmp electric constant are un efect de orientare asupra moleculelor dipol și provoacă polarizarea electronică a moleculelor care nu au un moment dipol. Ca urmare, conținutul de ioni din compartimentele diferitelor țesuturi se modifică.
Aceste procese electrocinetice determină răspunsul fiziologic al organismului la curentul continuu.
Impactul curentului electric continuu asupra anumitor zone ale corpului uman se realizează cu ajutorul electrozilor aplicați pe zonele corespunzătoare ale suprafeței corpului.
La electrozii prin care se furnizează curent pacientului se eliberează substanțe, dintre care unele sunt active chimic. Pentru a preveni arsurile chimice ale țesuturilor subiacente, electrozii sunt aplicați prin tampoane umede.
Efectul fiziologic produs de curentul continuu depinde de densitatea și durata de acțiune a acestuia. Pentru a preveni dezechilibrul ionic al țesuturilor, durata procedurilor cu curent continuu nu depășește de obicei 20-30 de minute.
Toate dispozitivele pentru efectuarea procedurilor de tratare cu curent continuu au un miliampermetru pe panoul frontal și un buton potențiometru pentru setarea valorii curente necesare.
Principalele proceduri fizioterapeutice care utilizează curent continuu includ galvanizarea și electroforeza.
Galvanizare- efect terapeutic asupra organismului prin curent electric continuu de joasa tensiune si rezistenta redusa.
Numele metodei este legat de numele învechit pentru curent continuu - „curent galvanic”.
La galvanizarea diferitelor părți ale corpului, se folosesc următorii curenți:
Ca rezultat al galvanizării, sistemele locale de reglare a fluxului sanguin sunt activate în țesuturi. Lumenul vaselor dermice se extinde și apare hiperemia pielii. Expansiunea capilarelor și o creștere a permeabilității pereților lor au loc nu numai la locul de aplicare a electrozilor, ci și în țesuturile localizate adânc.
Electroforeză- administrarea unei substante medicamentoase prin piele sau mucoase folosind curent continuu.
Pentru a face acest lucru, tampoanele umezite cu medicament sunt plasate sub electrodul corespunzător. Medicamentul se administrează de la polul a cărui încărcătură o au ionii săi. Prin catod se introduc anioni (iod, heparină, brom), iar prin anod se introduc cationi (Na, Ca, novocaină).
Electroforeza este o procedură destul de lungă, care este asociată cu o mobilitate scăzută a ionilor. Un efect secundar al acestei proceduri este galvanizare.
Locația electrozilor pe corpul pacientului și durata procedurii sunt determinate de locația țesutului care este tratat.
17.2. Acțiunea curentului alternativ (LF, AF, UZCH). Pragurile
Curentul de conducere alternativ reprezintă mișcările oscilatorii ale ionilor.
Efectul pe care curentul alternativ (sinusoidal) îl are asupra corpului depinde de frecvența și amplitudinea curentului. În medicină, este acceptată următoarea clasificare a frecvențelor de curent alternativ.
Ca și curentul continuu, curentul alternativ are un efect iritant asupra țesuturilor corpului. Excitarea țesutului nervos și muscular prin curent continuu sau alternativ (ν sub 100 kHz) poate provoca leziuni electrice. Procesele de excitare într-un ritm care nu este caracteristic organismului perturbă funcționarea normală. Astfel de tulburări ale inimii, mușchilor respiratori și ale sistemului nervos central sunt deosebit de periculoase. Cele mai periculoase frecvențe sunt 30-300 Hz. Trebuie înțeles că efectul dăunător al curentului alternativ este determinat nu de tensiune, ci de sarcina care trece prin jumătatea perioadei. Acest lucru se datorează faptului că acțiunea curentului asupra țesutului se bazează pe polarizarea acestora, al cărei grad este proporțional cu valoarea taxei trecute. De aceea pentru curenti frecventa inalta(semiciclul este foarte scurt) efectul dăunător nu apare nici cu curenți de zeci de amperi.În timp ce un curent cu o frecvență de 50 Hz poate provoca moartea unei persoane la o forță de 0,1 A.
Medicul întâlnește curenți în intervalele LF și AF nu numai ca un factor traumatic. Sunt utilizate pentru electrodiagnostica și stimularea electrică a sistemelor biologice. De regulă, în aceste scopuri se folosesc curenți pulsați mai degrabă decât cei sinusoidali.
Praguri curente
Știm (Lectura 3) că percepția sunetului este caracterizată de două valori de prag - pragul de audibilitate și pragul de durere. Valori similare sunt utilizate pentru curentul alternativ în intervalele LF și AF.
Prag de curent sensibil- puterea minimă a curentului, al cărei efect iritant este resimțit de persoana „medie”.
Răspunsul unei persoane la curent este determinat nu numai de puterea și frecvența acestuia, ci și de zona prin care trece curentul. Dependența pragului de curent perceptibil în zona „antebrațului - mână” pentru un om mediu este prezentată în Fig. 17,1 (curba 1). Pentru frecventa
Orez. 17.1. Dependența valorii medii a pragului de curent perceptibil (1) și a pragului de curent fără eliberare (2) de frecvență
50 Hz (curent industrial), această valoare este de aproximativ 1 mA.
Curentul industrial de 3 mA provoacă o ușoară senzație de furnicături în degetele care ating conductorul. Un curent de 3-5 mA provoacă o senzație de iritare în întreaga mână. Un curent de 8-10 mA duce la contracția involuntară a mușchilor mâinii și antebrațului. La un curent de aproximativ 15 mA, contracțiile musculare involuntare devin atât de puternice încât o persoană nu poate desprinde mâna care ține conductorul.
Prag de curent neeliberator - puterea minimă a curentului care provoacă o astfel de îndoire a articulațiilor la persoana „medie”, încât persoana nu se poate elibera independent de conductor - sursa de tensiune.
Dependența pragului de curent fără eliberare pentru un om mediu este prezentată în Fig. 17,1 (curba 2). La copii și femei, pragurile sunt de obicei mai mici.
Depășirea pragului de curent care nu eliberează poate fi fatală pentru o persoană (paralizie a mușchilor respiratori, fibrilație cardiacă).
17.3. Efectul curentului de înaltă frecvență
La frecvențe de peste 100 kHz, efectul iritant al curentului alternativ se oprește complet. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că, la astfel de frecvențe, procesele de poartă ale canalelor ionice nu au timp să
declanșează și compoziția intracelulară nu se modifică. Efectul principal principal în acest caz este efect termic.(Curenții DC, LF și HF nu sunt potriviți pentru încălzirea țesuturilor, deoarece utilizarea lor la valori ridicate poate duce la electroliză și distrugere).
Puterea termică specifică eliberată în țesuturi este determinată de formula (10.10): q = j 2 p, unde ρ este rezistența specifică a țesutului, iar j este densitatea de curent din acesta. De puterea curentului și, prin urmare, densitatea acestuia depinde impedantațesut, care, la rândul său, depinde de frecvență (vezi Lectura 15). Prin urmare, prin selectarea frecvenței curente, este posibil să se obțină efecte termice selective asupra țesuturilor de tipul dorit.
Avantajeîncălzirea terapeutică cu curenți HF înaintea unei plăci de încălzire convenționale sunt evidente:
Căldura este eliberată în părțile interne ale corpului și nu intră prin piele;
Prin selectarea frecvenței adecvate, este posibilă influențarea selectivă a tipului de țesut dorit;
Cantitatea de căldură generată poate fi dozată prin ajustarea puterii de ieșire a generatorului.
Utilizarea curenților de înaltă frecvență în medicină
Încălzirea țesuturilor cu curenți de înaltă frecvență este utilizată în următoarele proceduri fizioterapeutice.
Diatermie- o metodă de electroterapie, care constă în expunerea locală a organismului la curent alternativ de înaltă frecvență și putere mare, ducând la creșterea temperaturii țesuturilor.
În timpul diatermiei, se folosește un curent de frecvență 1-2 MHz și o forță de 1-1,5 A. Electrozii de plumb sunt aplicați pe corpul pacientului, astfel încât zona încălzită să fie între ei. Tensiunea este de 100-150 V. Densitatea de curent este determinată de aria electrozilor și de rezistența totală a țesutului dintre ei. Țesuturile cu rezistivitate mare (piele, grăsime, mușchi) se încălzesc mai puternic. Organele bogate in sange sau limfa (plamani, ficat, ganglioni limfatici) se incalzesc mai putin.
Dezavantajul diatermiei este eliberarea neproductivă de căldură în stratul pielii și țesutul subcutanat.
Darsonvalizare locală - o metodă de electroterapie constând în expunerea locală a corpului la un curent slab pulsat de înaltă frecvență și tensiune înaltă.
În timpul darsonvalizării, se folosește un curent cu o frecvență de 100-400 kHz și o tensiune de zeci de kV. În acest caz, pe corpul pacientului este aplicat un singur electrod de sticlă umplut cu grafit (Fig. 17.2).
Orez. 17.2. Darsonvalizarea feței (a), gingiilor (b)
Grafitul, sticla și suprafața corpului de care este atașat electrodul formează un condensator C 1 (Fig. 17.3). Al doilea electrod este situat în interiorul corpului dispozitivului. Acest electrod, corpul pacientului și stratul de aer situat între ele formează un condensator C2. Schema de conectare electrică este prezentată în fig. 17.3. Include doi condensatori și un rezistor R, reprezentând rezistența zonei încălzite.
Orez. 17.3.
Schema electrică a darsonvalizării
La o frecvență de 100-400 kHz, impedanța circuitului asigură un curent în circuitul I = 10-15 mA. O descărcare electrică are loc în spațiul de aer dintre electrodul E și suprafața corpului, care
stimulează procesele fiziologice care sunt pozitive pentru acesta în piele și provoacă distrugerea membranelor microorganismelor.
Curenții de înaltă frecvență sunt utilizați și în scopuri chirurgicale.
Diatermocoagulare- cauterizarea, „sudarea” țesuturilor. În acest caz, se aplică o densitate de curent de 6-10 mA/mm2, în urma căreia temperatura țesutului crește și țesutul se coagulează.
Diatermotomie- disecția tisulară folosind un electrod în formă de lamă, care oferă o tăietură îngustă, uniformă, fără sângerare capilară. În acest caz, densitatea de curent este de 40 mA/mm2.
Tratamentul electrochirurgical este însoțit de mai puține pierderi de sânge.
17.4. Efectul câmpurilor magnetice
Câmpul magnetic exercită o forță asupra particulelor încărcate în mișcare (ioni) și un efect de orientare asupra particulelor care au un moment magnetic. Un câmp magnetic alternativ creează curenți Foucault în țesuturile conductoare, care au atât efecte termice, cât și iritante. Asociate cu aceste efecte fizice sunt o varietate de efecte biologice. În mod convențional, ele sunt împărțite în termicși netermic.
Câmpurile magnetice folosite în medicină sunt create de magneți permanenți sau bobine solenoide numite inductori.În timpul procedurilor terapeutice care utilizează un câmp magnetic, pacientul nu are contact cu conductorii sub tensiune. Prin urmare, aceste proceduri sunt sigure din punct de vedere electric.
Câmp magnetic constant
Terapie magnetică permanentă- utilizarea terapeutică a efectelor non-termice ale unui câmp magnetic constant.
Câmpurile magnetice constante cu o inducție de 1-50 mT determină o restructurare a structurilor de cristale lichide ale membranelor biologice, ceea ce modifică semnificativ permeabilitatea stratului dublu lipidic și duce la creșterea activității metabolice și enzimatice a celulelor. În citoplasmă, astfel de câmpuri induc tranziții de fază gel-sol. Efectul unui câmp magnetic constant asupra sângelui și
Orez. 17.4. Centura de radiculita
limfa își poate modifica semnificativ vâscozitatea și alte proprietăți fizico-chimice. În același timp, trebuie subliniat faptul că natura fizică a efectului unui câmp magnetic constant asupra obiectelor biologice a fost slab studiată.
În prezent, mai multe tipuri de dispozitive sunt folosite în scopuri terapeutice.
1. Magnetoelasturi, realizate dintr-un amestec dintr-o substanță polimerică cu o umplutură feromagnetică sub formă de pulbere (are mulți poli magnetici locali). Seturile de magneți elastici din corset creează baza pentru toate tipurile de curele de sciatică (Fig. 17.4). Inductie magnetica 8-16 mT.
2. Inel, placă, magneți disc. Inductie magnetica 60-130 mT.
3. Micromagneți - ace magnetizate, bile, cleme (pentru puncție magnetică). Inductie magnetica 60-100 mT.
4. Magneții cu plăci sunt folosiți sub formă de brățări purtate la încheietura mâinii pacientului. Inductie magnetica 20-70 mT.
Câmp magnetic alternativ
Efectul terapeutic al unui câmp magnetic alternativ este asociat atât cu efectele termice, cât și cu cele non-termice ale curenților Foucault, care apar într-un mediu conductor atunci când câmpul magnetic se modifică.
Terapia magnetică cu puls- utilizarea terapeutică a unui câmp magnetic pulsat la o rată scăzută de repetare a pulsului (0,125-1000 impulsuri/s).
Aici sunt utilizate efecte non-termice. Curenții Foucault de densitate semnificativă pot provoca excitarea fibrelor nervoase periferice și contracții ritmice ale miofibrilelor mușchilor scheletici, mușchilor netezi vasculari și organelor interne. Curenții turbionari de joasă frecvență sunt capabili să blocheze impulsurile aferente de la locul durerii (ameliorarea durerii).
Figura 17.5 prezintă efectul terapeutic al unui câmp pulsat asupra unui membru inferior plasat în interiorul unui bloc solenoid. Aici se folosește un câmp cu o frecvență de 10 impulsuri/s și o inducție de 30 mT.
Orez. 17.5. Locația inductorului pentru terapia magnetică de joasă frecvență a membrului inferior
Terapie magnetică de înaltă frecvență- utilizarea terapeutică a componentei magnetice a unui câmp electromagnetic armonic de înaltă frecvență (denumirea învechită a acestei metode este inductotermie).
Ca urmare a fenomenului de inducție electromagnetică (ca și în cazul unui câmp magnetic pulsat), în țesuturile conductoare se formează curenți turbionari Foucault, încălzind obiectul. Pentru un câmp magnetic armonic, densitatea curentului Foucault este proporțională cu frecvența acestuia (ν). Un efect termic pronunțat începe să apară la frecvențe de aproximativ 10 MHz. Cantitatea de căldură eliberată pe unitatea de timp pe unitatea de volum a conductorului este determinată de formula
Aici ρ este rezistivitatea materialului. Coeficientul de proporționalitate k depinde de caracteristicile geometrice ale zonei încălzite.
Spre deosebire de metodele de tratament cu curenți de înaltă frecvență, principalul efect termic în acest caz este asupra țesuturilor cu rezistivitate scăzută. Prin urmare, țesuturile bogate în vase de sânge, precum mușchii, se încălzesc mai puternic. Țesuturile precum grăsimea sunt încălzite într-o măsură mai mică.
Pentru a forma un câmp magnetic alternant se folosesc solenoizi inductor (Fig. 17.6).
Orez. 17.6. Schema de expunere la câmp magnetic alternativ
Pentru procedurile fizioterapeutice se folosesc campuri magnetice alternante cu o frecventa de 10-15 MHz. În acest caz, se folosesc inductori de cablu de diferite forme (Fig. 17.7): a - o buclă longitudinală plată (de obicei pe spate); b - spirală rotundă plată (pe corp); c - spirală cilindrică (pe membre).
Ca urmare a eliberării căldurii, are loc încălzirea locală uniformă a țesutului iradiat cu 2-4 grade până la o adâncime de 8-12 cm, precum și o creștere a temperaturii corpului pacientului cu 0,3-0,9 grade.
În procesul de terapie magnetică de înaltă frecvență, apare și un efect non-termic: curenții turbionari provoacă o schimbare a naturii interacțiunii câmpurilor magnetice proprii ale particulelor încărcate din țesut, dar acest mecanism nu este discutat în detaliu aici .
Orez. 17.7. Metode de aplicare a unui inductor de cablu pentru diferite metode de terapie magnetică de înaltă frecvență:
a - buclă longitudinală plată, b - spirală rotundă plată, c - spirală cilindrică
17.5. Efectul unui câmp electric constant
Cea mai veche dintre metodele de electroterapie utilizate în prezent este franklinizare- efectul terapeutic al unui câmp electric constant de înaltă tensiune.
Pentru a forma un câmp electric, se folosesc electrozi de diferite forme cu ace la capete. În procedurile generale de franklinizare (Fig. 17.8, A- duș electrostatic) Intensitatea câmpului electric la capul pacientului ajunge la 90 kV/m. Intensitatea câmpului electric în interiorul corpului uman este de aproximativ 10 mV/m. Curenții slabi apar în țesuturile conductoare, modificând proprietățile funcționale ale căilor nervoase conducătoare și limitând semnificativ fluxul de impulsuri aferente în părțile de deasupra sistemului nervos central, ceea ce duce la creșterea procese inhibitoriiîn cortex și centrii subcorticali. Ca urmare, tensiunea arterială a pacientului scade, ritmul respirator scade și adâncimea acesteia crește, oboseala scade și performanța crește.
În timpul franlinizării locale (Fig. 17.8, b), zonele individuale ale corpului sunt expuse câmpului electric.
Orez. 17.8. Franklinizare generală (a) și locală (b).
Orez. 17.9. Aeroionizator al sistemului A.L Chizhevsky cu un electrod de cap (a), electrod pentru ionizarea generală a aerului (b)
Efectul franklinizării locale este sporit de acțiunea unui câmp electric asupra acelor introduse în puncte biologic active - acupunctura franklinizare.
Pentru a efectua procedurile de franklinizare de grup, se utilizează un generator de înaltă tensiune - electroefluvial Lampă Chizhevsky(aeroionizator). Acest sistem este conceput pentru a produce aer ionizat, în special ioni de oxigen (ozon), care au un efect biologic. Aeroionizator al sistemului A.L Chizhevsky (Fig. 17.9) furnizează o tensiune constantă ridicată unui „candelabru electroefluvial” echipat cu un număr mare de capete ascuțite - ace.
În acest caz, între electrod și corpul uman are loc o descărcare corona, are loc ionizarea moleculelor de aer și se formează un flux de aeroni și ozon (electroefluviu). Fața, zona gulerului și tractul respirator superior sunt expuse ionilor de aer.
17.6. Acțiunea câmpului electric alternativ
(UHF)
Câmpul electromagnetic alternativ provoacă mișcare oscilatorie ioni (curent alternativ) și vibratii de torsiune molecule de dipol. Aceste procese sunt însoțite de eliberarea de căldură.
Impactul câmpului UHF asupra conductorului
Puterea termică specifică eliberată într-un conductor datorită mișcării oscilatorii a ionilor este determinată de formula
unde E este intensitatea câmpului electric din interiorul substanței, ρ - rezistenta specifica a substantei.
Această formulă nu este potrivită pentru calcule directe, deoarece include intensitatea câmpului electric E în interiorul substanței. Această valoare este destul de dificil de calculat (vezi problema 1). La acele frecvențe utilizate în procedurile medicale (UHF), puterea termică specifică este determinată de formulă
unde U este valoarea efectivă a tensiunii de pe electrozi care creează un câmp electric alternativ, k este un anumit coeficient geometric (vezi problema 2).
Impactul câmpului UHF asupra dielectricului
Conduce la eliberarea de căldură (pierderi dielectrice).
Cantitatea de căldură eliberată depinde de unghi δ, prin care oscilațiile moleculelor rămân în fază în urma oscilațiilor intensității câmpului. Colţ δ numit unghiul de pierdere dielectrică.
Puterea termică specifică eliberată din cauza pierderilor dielectrice este determinată de relație
Aici ε - constanta dielectrica a substantei; E este valoarea efectivă a intensității câmpului în dielectric.
Mărimea tangentei pierderilor dielectrice este determinată de natura dielectricului și depinde de frecvență. În regiuni α-, β-, γ -dispersie (vezi Secțiunea 15.6), această valoare suferă schimbări bruște.
Aplicarea câmpului electromagnetic alternativ în medicină
Una dintre metodele comune de terapie de înaltă frecvență este expunerea la un câmp electric UHF de înaltă frecvență.
Terapie cu frecvență ultraînaltă (UHF).- utilizarea terapeutică a componentei electrice a unui câmp electromagnetic alternant de frecvență ultraînaltă.
Pentru a efectua procedura de tratament, zona corpului care este afectată este plasată între doi electrozi, care sunt plăci la distanță ale unui condensator inclus în circuitul electric al dispozitivului UHF. Aceste plăci se aplică tensiunea alternativă generată, iar între ele ia naștere un câmp electric alternativ, care are un efect terapeutic (Fig. 17.10).
Metodele de aplicare a electrozilor sunt prezentate în Fig. 17.11
Încălzirea organelor și țesuturilor sub influența unui câmp electric UHF provoacă hiperemie persistentă, pe termen lung și profundă a țesuturilor din zona afectată. Capilarele se extind deosebit de puternic, al căror diametru crește de câteva ori. Sub influența câmpului UHF, limfodinamica regională este accelerată semnificativ, iar permeabilitatea endoteliului și a altor bariere tisulare crește.
Dispozitivele pentru terapia UHF folosesc frecvențe de 40 și 27 MHz. Ultima frecvență este internațională. Ea corespunde unei lungimi de undă de 11 m.
Orez. 17.10. Schema de expunere la un câmp UHF
Orez. 17.11. Metode de aplicare a electrozilor:
A- transversal, b-longitudinal, V - tangenţial
17.7. Acțiunea undelor electromagnetice (micundele)
La frecvențele folosite de terapia UHF, țesuturile dielectrice ale corpului se încălzesc mai intens decât țesuturile conductoare. Pe măsură ce frecvența câmpului electromagnetic crește, această ordine se modifică: are loc o eliberare mai mare de căldură în organele și țesuturile bogate în apă (sânge, limfa, țesut muscular, organe parenchimatoase). Acest lucru se datorează unei scăderi a tangentei pierderilor dielectrice cu creșterea frecvenței.
Pentru efectele terapeutice asupra țesuturilor conductoare, se folosesc unde de intervale decimetrice și centimetrice (terapie cu microunde). Efectul se realizează prin iradierea suprafeței zonei corespunzătoare a corpului cu un flux direcționat de unde, care se formează folosind un emițător special numit ghid de undă.
Mecanismele de eliberare a căldurii în timpul terapiei cu microunde și UHF sunt aceleași. Doar structurile care sunt afectate predominant diferă. Puterea termică specifică eliberată în țesuturi este calculată prin formula
unde I este intensitatea undei, iar k este un anumit coeficient în funcție de proprietățile țesutului.
Terapia cu decimetru (terapie DCV)- utilizarea terapeutică a undelor electromagnetice în domeniul decimetrului (frecvență - 460 MHz, lungime de undă - 65,2 cm). Sub influența acestui factor, în țesuturile corpului apar vibrații de orientare ale moleculelor dipol apa legata, precum și grupurile laterale proteineȘi glicolipidele membranelor plasmatice. Aceste vibrații apar în mediul vâscos al citosolului și sunt însoțite de eliberarea de căldură.
Terapie cu microunde (centimetri) - utilizarea terapeutică a undelor electromagnetice în intervalul de centimetri (frecvență - 2375 MHz, lungime de undă - 12,6 cm). Nu există diferențe fundamentale în acțiunea primară a undelor decimetrice și centimetrice. În același timp, o scădere semnificativă a lungimii de undă duce la creșterea greutății specifice a vibrațiilor de relaxare a moleculelor de apă liberă nestructurată, a lanțurilor laterale de fosfolipide și aminoacizi.
Procedurile de terapie cu microunde sunt efectuate folosind două metode principale.
Tehnica de la distanță- iradierea cu unde electromagnetice se realizează de la distanță, în timp ce distanța dintre emițător și obiectul biologic nu depășește 5 cm.În acest caz, energia undelor va fi reflectată de la suprafață (în unele cazuri până la 70-80%) .
Tehnica contactului- emițătorul de undă este plasat direct pe corpul pacientului sau introdus în interior.
Cu orice metodă de tratament, este necesar să se dozeze strict impactul în funcție de puterea de ieșire generată de emițător.
Adâncimea de penetrare a undelor electromagnetice în țesuturile biologice depinde de capacitatea acestor țesuturi de a absorbi energia undelor. Undele centimetrice pătrund în mușchi, piele la o adâncime de 2 cm, în țesutul adipos, oase - aproximativ 10 cm. Undele decimetrice pătrund la o adâncime de 2 ori mai mare.
O comparație a efectelor câmpurilor (curenților) de joasă frecvență și de înaltă frecvență este prezentată în tabelul de mai jos.
17.8. Sarcini
1. Deduceți o formulă pentru calcularea puterii termice specifice într-un conductor plasat într-un câmp electric alternativ. Luați în considerare următorul model: câmpul electric este creat de două plăci de zonă S conectate la polii unui generator de înaltă frecvență cu o tensiune efectivă U și o frecvență circulară ω. Distanța dintre plăci l<< размеров пластин. Между пластинами помещен проводник с удельным сопротивлением ρ толщиной h, форма и размеры которого совпадают с формой и размерами пластин. Проводник расположен симметрично пластинам.
Soluţie
În literatura aplicată, pentru a calcula puterea termică specifică, se dă formula: q = E 2 /p, unde E este intensitatea câmpului electric din interiorul conductorului. Această formulă, deși corectă din punct de vedere fizic, nu este doar nepotrivită pentru calcule, dar dă naștere și unor concepții greșite grave. De exemplu, această formulă nu conține frecvența ω și se pare că q nu depinde de frecvență. În plus, rezistivitatea ρ este la numitor, deși, de fapt, la frecvențele UHF ar trebui să fie la numărător.
Motivul pentru astfel de inconsecvențe este că tensiunea E inclusă în această formulă nu este dat mărimea. Valorile specificate sunt: tensiunea U, distanța dintre electrozi eu grosimea conductorului h și rezistivitatea acestuia ρ. Mărimea intensității câmpului electric din interiorul conductorului depinde de acestea într-un mod destul de complex. Să obținem formula corectă pentru calcularea puterii termice specifice.
Figura prezintă circuitul electric și calculul impedanței (C 0 - condensator de aer). Valoarea efectivă a curentului din circuit și puterea termică generată sunt egale cu:
Să arătăm că această formulă coincide cu formula q = E 2 /p. Într-adevăr, căderea de tensiune pe conductor și intensitatea câmpului în acesta sunt, respectiv, egale:
Pe scăzut frecvențe când reactanța capacitivă este semnificativ mai mare decât rezistența activă, se obține următoarea aproximare:
2.
Determinați ce formulă trebuie utilizată pentru a calcula puterea termică specifică a curentului de conducere eliberat în țesutul muscular în timpul încălzirii UHF a țesutului muscular. Utilizați rezultatele sarcinii anterioare cu următoarele valori:
ν = 40 MHz, l= 15 cm, h = 10 cm, ρ = 1,5 Ohm-m.
3.
Obține o formulă de calcul a puterii termice specifice degajate într-un dielectric dacă, în problema 1, înlocuim placa conducătoare cu una dielectrică cu constantă. ε.
După efectuarea calculelor evidente, găsim
4.
Ce capacitate ar trebui să aibă circuitul terapeutic al dispozitivelor pentru terapie UHF și inductotermie dacă frecvențele de rezonanță și inductațele lor sunt egale, respectiv:
5.
Terapia cu microunde folosește unde electromagnetice în intervalul decimetru λ 1 = 65 cm și intervalul centimetric λ 2 = 12,6 cm.Determină frecvențele corespunzătoare.
Răspuns: v1 = 460 MHz; v2 = 2375 MHz.
6. Circuitul terapeutic al unui dispozitiv UHF care funcționează la o frecvență de 40,68 MHz este format dintr-un inductor de 0,17 μH și un condensator variabil C p = 10-80 pF, șuntat de un condensator C 0 = 48 pF. La ce capacitate a condensatorului variabil va fi reglat circuitul terapeutic în rezonanță cu circuitul anod?
Curenții de înaltă frecvență (HFC) sunt considerați a fi curenți pentru care condiția cvasi-staționară nu este satisfăcută, rezultând un efect de piele puternic pronunțat. Din acest motiv, curge de-a lungul suprafeței conductorului fără a pătrunde în volumul acestuia. astfel de curenți depășesc 10.000 Hz.
Pentru a obține curenți cu o frecvență mai mare de câteva zeci de kiloherți, se folosesc generatoare de mașini electrice, care includ un stator și un rotor. Pe suprafețele lor față în față se află dinți, datorită mișcării reciproce a cărora are loc o pulsație a câmpului magnetic. Curentul total primit la ieșire este egal cu produsul dintre viteza rotorului și numărul de dinți de pe acesta.
De asemenea, pentru a obține HDTV, se folosesc circuite oscilatorii, de exemplu, un circuit electric, care conține inductanță și capacitate. Pentru a obține frecvențe de înaltă frecvență de miliarde de herți se folosesc instalații cu circuit oscilator gol (BWO, TWT, klystron).
Dacă un conductor este plasat în câmpul magnetic al unei bobine în care curge o frecvență înaltă, atunci în conductor vor apărea curenți turbionari mari, care îl vor încălzi. Temperatura și intensitatea încălzirii pot fi reglate prin schimbarea bobinelor. Datorită acestei proprietăți, HDTV este utilizat în multe domenii ale activității umane: în cuptoare cu inducție, în metalurgie pentru călirea suprafeței pieselor, medicină, agricultură, în aparate electrocasnice (cuptoare cu microunde, diverse aparate de gătit), comunicații radio, radar, televiziune, etc.
Exemple de utilizare a curenților de înaltă frecvență
Folosind HDTV în cuptoarele cu inducție puteți topi orice metal. Avantajul acestui tip de topire este posibilitatea de topire în condiții de vid complet, când contactul cu atmosfera este exclus. Acest lucru face posibilă producerea de aliaje care sunt pure în incluziuni nemetalice și nesaturate cu gaze (hidrogen, azot).
La mașinile de călire care folosesc frecvențe de înaltă frecvență este posibil să se întărească produsele din oțel numai în stratul de suprafață datorită efectului de piele. Acest lucru face posibilă obținerea unor piese cu o suprafață dură care poate rezista la sarcini semnificative și, în același timp, fără a reduce rezistența la uzură și ductilitatea, deoarece miezul rămâne moale.
În medicină, curenții de înaltă frecvență au fost folosiți de mult timp în dispozitivele UHF, unde încălzirea unui dielectric este folosită pentru a încălzi orice organe umane. HDTV, chiar și cu putere de curent foarte mare, este inofensiv pentru oameni, deoarece curge exclusiv în straturile cele mai superficiale ale pielii. Tot în medicină se folosesc cuțite electrice bazate pe frecvență de înaltă frecvență, cu ajutorul cărora „sigilează” vasele de sânge și taie țesuturile.
Curenții electrici sunt folosiți pe scară largă în fizioterapie. Modificările parametrilor acestora pot influența diametral mecanismele de acțiune și efectele observate asupra organismului.
Curenți de înaltă frecvență în fizioterapie
Curenții folosiți în scopuri medicale sunt împărțiți în scăzut, mediu și ridicat. Curentul de înaltă frecvență este detectat la frecvențe mai mari de 100.000 herți.
Curenții de înaltă frecvență sunt generați de echipamente speciale și sunt aplicați fără contact direct cu pacientul. O excepție este metoda de darsonvalizare locală, care utilizează curenți de înaltă frecvență prin electrozi speciali de pe corp.
Multe efecte fiziologice ale curenților HF se bazează pe formarea căldurii endogene în țesuturi. Curenții de înaltă frecvență provoacă vibrații mici la nivel molecular, ducând la eliberarea de căldură. Această căldură acționează la diferite adâncimi în țesuturi, iar efectul durează ceva timp după finalizarea procedurii.
Aplicarea curenților RF în practica medicală
Efectul curenților de înaltă frecvență asupra sistemului nervos central este sedativ și asupra sistemului autonom - simpatic; în general, curenții HF au un efect relaxant asupra sistemului nervos. Același lucru se poate spune despre efectul lor asupra mușchilor netezi ai bronhiilor, unde efectul antispastic este combinat cu un efect antiinflamator.
Curenții HF sunt indicați pentru sindroamele dureroase precum nevralgie, nevrite, radiculite etc. Efectul analgezic se datorează creșterii pragului de durere al receptorilor pielii și inhibării transmiterii semnalelor de durere prin nervi.
Procedurile care utilizează curenți de înaltă frecvență sunt eficiente pentru vindecarea lentă a țesuturilor în răni, escare și diabet trofic. Acest mecanism de acțiune este asociat cu inducerea căldurii vasodilatatoare endogene. În afecțiunile spastice precum boala Buerger sau sindromul Raynaud, curenții HF pot ameliora și unele simptome.
Într-un alt caz, efectul curenților de înaltă frecvență asupra vaselor de sânge este tonic și este utilizat în tratamentul varicelor și hemoroizilor. Uneori, efectul bactericid al curenților de înaltă frecvență este utilizat pentru a trata rănile infectate. Efectul bactericid și antimicrobian al curenților HF are mecanisme indirecte care cresc fluxul sanguin local, stimulează și accelerează faza procesului inflamator.
Contraindicațiile pentru utilizarea tuturor tipurilor de curenți în medicină sunt obiecte metalice mari în țesuturi, stimulatoare cardiace implantate, sarcină, tendința de sângerare și altele.
Curenți de frecvență ultra-înaltă
Curenții de ultra-înaltă frecvență sunt un alt grup de curenți de înaltă frecvență. De asemenea, aceștia funcționează pe principiul generării de căldură endogene și activării țintite a metabolismului în anumite țesuturi. Acțiunea lor este utilizată ca răspuns la o mare varietate de procese patologice. Durata unei proceduri este în medie de 10-15 minute, iar durata cursurilor variază în funcție de rezultatul obținut.
Iradierea rinichiului cu curenți de ultra-înaltă frecvență în glomerulonefritele acute și cronice produce un efect vasodilatator și antiinflamator, acționând asupra vaselor de sânge, și crește diureza. Pe de altă parte, radiațiile către glandele suprarenale stimulează în mod natural producția de corticosteroizi și sunt utilizate în tratamentul unor boli autoimune.
Al treilea grup de curenți de înaltă frecvență utilizați în medicină sunt curenții de înaltă frecvență centimetri. Undele cu microunde afectează sângele, limfa și organele parenchimatoase. Undele centimetrice au un efect epuizat la 3-4 centimetri adâncime în suprafața corpului.
Principiul de funcționare a tuturor tipurilor de curenți de înaltă frecvență este asociat cu formarea căldurii endogene. Acesta din urmă are efecte diferite asupra diferitelor organe. Diferența dintre curenții de frecvență determină adâncimea pătrunderii căldurii în organism și preferința pentru tratarea unui anumit tip de țesut, cu conținut mai mult sau mai puțin de apă. Tratamentul cu curenți HF trebuie să corespundă strict tipului de patologie, locației și tipului de țesut.
Abonați-vă la nostru Canalul canalului YouTube !
Curenți de joasă frecvență în fizioterapie
Curentul de joasă frecvență este definit de la unu la 1000 herți. În acest interval, în funcție de frecvență, efectele curenților LF diferă. Majoritatea echipamentelor medicale folosesc curenti de joasa frecventa cu o frecventa de 100-150 Hz.
În general, efectul terapeutic al curenților pulsați de joasă frecvență poate fi împărțit în iritant și supresor. Care va fi efectul unei astfel de terapii depinde în principal de frecvența curentului. Curenții de joasă frecvență afectează structurile excitabile electric, cum ar fi nervii și mușchii.
Aplicarea curenților de joasă frecvență se realizează prin electrozi care sunt plasați pe mușchii răniți, o zonă bolnavă a corpului sau alt loc. În cele mai multe cazuri, electrozii sunt plasați pe piele. Este posibil, totuși, să le introduci în vagin, rect sau implantare în anumite grupe de mușchi și în canalul medular și chiar în creier.
Procesul normal de excitare a celulelor nervoase și musculare se realizează prin schimbarea sarcinii pe ambele părți ale electrozilor pozitivi și negativi. Utilizarea curentului electric cu anumite caracteristici în apropierea structurilor excitabile are un efect stimulativ asupra acestora. Modul local de acțiune al curentului se datorează unei modificări a sarcinii membranei celulare.
Aplicarea curenților de joasă frecvență în medicină
Curenții de joasă frecvență sunt utilizați pentru a stimula mușchii cu inervația păstrată, de exemplu, atunci când, în timpul imobilizării după fracturi osoase, în zona imobilizată se dezvoltă pierderea musculară și hipotonia (tonul scăzut). Acest lucru se întâmplă deoarece mușchii nu se mișcă și nu sunt stimulați de nervi.
În aceste cazuri, curentul de joasă frecvență aplicat provoacă contracția unei părți a fibrei musculare, ceea ce îmbunătățește alimentarea cu sânge și, într-o anumită măsură, ajută la prevenirea apariției malnutriției severe. Cu toate acestea, pentru a obține acest efect, stimularea electrică trebuie folosită destul de des.
În alte cazuri, stimularea musculară poate fi afectată de inervație (paralizie, pareză). Este necesară reutilizarea curenților de joasă frecvență, dar cu caracteristicile lor fizice diferite. Scopul este de a stimula mușchii și de a restabili integritatea nervilor.
Stimularea electrică poate fi aplicată nu numai scheletului, ci și pentru diferite afecțiuni ale mușchilor netezi, cum ar fi atonia intestinală postoperatorie, atonia uterină postpartum etc. O altă aplicație a acestei metode este stimularea peretelui venos în timpul varicelor și hemoroizilor. Contraindicațiile pentru stimularea cu curenți de joasă frecvență sunt sarcina, stimulatoarele cardiace și alte afecțiuni.
A doua utilizare principală a curenților de joasă frecvență este reducerea durerii cauzate de nevralgii, mialgii, tendinite, dureri de cap și alte afecțiuni. Cea mai comună metodă este stimularea nervoasă electrică transcutanată. Cu acest tip de stimulare sunt afectate anumite fibre nervoase foarte sensibile, care blochează transmiterea informațiilor dureroase la nivelul măduvei spinării. Durata unei sesiuni de astfel de terapie variază de la 10 minute la 1-2 ore. Frecvența cea mai potrivită pentru a obține un efect analgezic este de aproximativ 100 Hz.
Refuzarea răspunderii: Informațiile prezentate în acest articol despre utilizarea curenților de joasă frecvență și de înaltă frecvență în kinetoterapie sunt destinate doar în scop informativ. Nu este destinat să înlocuiască sfatul unui profesionist din domeniul sănătății.
Curenții de înaltă frecvență sunt în prezent folosiți pe scară largă în industrie, comunicații, radiodifuziune, transporturi și, de asemenea, în medicină (terapie de înaltă frecvență). Există curenți de ultra-înaltă frecvență (microunde), ultra-înaltă frecvență (UHF) și înaltă frecvență (HF).
Când se lucrează cu curenți de înaltă frecvență, corpul este expus la radiații de radiofrecvență.
Cu generatoarele de înaltă și ultra-înaltă frecvență, o persoană este expusă la câmpuri electrice și magnetice care se înlocuiesc periodic. Când lucrează la generatoare de frecvență ultraînaltă, o persoană este expusă la radiații de la un flux de energie a valurilor.
Modificări patologice în organism cauzate de curenți de înaltă frecvență
Când lucrați cu curenți de înaltă frecvență în condiții nefavorabile, se pot dezvolta modificări patologice în organism.
În aceste cazuri, lucrătorii se plâng de dureri de cap, amețeli, oboseală crescută, memorie slăbită, iritabilitate, insomnie noaptea, somnolență în timpul zilei, parestezie, dureri la membre, pierderea poftei de mâncare, sete, dureri în regiunea epigastrică, disconfort în inima în unele cazuri cu iradiere la mâna stângă, performanță scăzută. Femeile se confruntă cu nereguli menstruale, iar bărbații suferă uneori de impotență. Cel mai adesea, însă, există plângeri de slăbiciune, dureri de cap, tulburări de somn (somnolență în timpul zilei și insomnie noaptea), oboseală crescută și durere în zona inimii.
Tulburări subiective mai pronunțate apar la persoanele cu experiență semnificativă în muncă. Printre acestea, plângerile cardiace sunt relativ mai frecvente.
Cea mai tipică manifestare clinică a expunerii pe termen lung la radiații cu radiofrecvență asupra organismului în condiții nefavorabile de producție este o tulburare funcțională a sistemului nervos central sub formă de distonie autonomă, adesea pe fond astenic. Există o încălcare a termoreglării, transpirație, dermografie roșie persistentă, excitabilitate crescută a aparatului vestibular și tremur ușor al brațelor întinse. Unii indivizi suferă de cianoză a extremităților distale cu scăderea sensibilității pielii de tip polineuritic. Uneori apar tulburări trofice: căderea părului, unghii casante, pierderea în greutate.
Studiile fiziologice efectuate la locul de muncă asupra persoanelor care se confruntă cu curenți de înaltă frecvență au stabilit că aceștia experimentează modificări ale activității nervoase superioare, exprimate într-un dezechilibru între procesele de excitare și inhibiție.
Cei care lucrează cu curenți de înaltă frecvență experimentează și modificări în organele interne. În primul rând, se atrage atenția asupra labilitatii sistemului cardiovascular, tendința la bradicardie, hipotensiunea arterială, mai ales în raport cu presiunea sistolica.
Cu expunerea prelungită la unde radio, în special benzi de frecvență ultra-înaltă de intensitate semnificativă, se observă modificări evidente ale inimii. Electrocardiograma evidențiază adesea aritmie sinusală, prelungire a conducerii intra-atriale și intraventriculare și o scădere a tensiunii undelor R și T în derivațiile standard și precordiale). Astfel, alături de influențe extracardice evidente de tip vagotonic, se remarcă de obicei anumite modificări ale mușchiului cardiac precum distrofia miocardică.
Pot fi observate și tulburări coronariene.
În unele cazuri, tulburările endocrine sunt detectate la persoanele expuse la unde radio, în special hiperfuncția glandei tiroide la femei.
Natura modificărilor sângelui la cei care lucrează cu curenți de înaltă frecvență nu este complet clară. În orice caz, putem presupune că modificările din sânge în cazurile analizate sunt de natură nespecifică, uşoară şi instabilă. Există o tendință spre eritrocitoză și reticulocitoză.
Când se lucrează cu curenți de frecvență ultra-înaltă în condiții de intensitate semnificativă a radiațiilor, se observă schimbări în sângele alb (leucopenie sau leucocitoză, limfopenie, eozinofilie, conținut crescut de neutrofile cu granularitate patologică a protoplasmei).
Cei care lucrează cu curenți de înaltă frecvență se caracterizează prin instabilitatea parametrilor individuali ai sângelui alb. Leucopenia este mai frecventă și se observă și trombopenia.
Modificările în sânge observate la indivizii care lucrează cu curenți de înaltă frecvență sunt mai probabil o expresie a tulburărilor de neuroreglare decât tulburări ale organelor hematopoietice. Există indicii că indivizii relevanți prezintă unele modificări de natură biochimică: o creștere a ROE, a nivelului de zahăr și histamină din sânge, o scădere a raportului albumină-globuline datorită creșterii fracțiilor de globulină.
Conform observațiilor clinice disponibile, atunci când lucrați cu unde centimetrice, pot apărea modificări ale cristalinului. Există indicii izolate în literatură că femeile sunt mai sensibile la efectele undelor radio.
Lucrătorii expuși la microunde experimentează modificări ale stării de sănătate, care se caracterizează printr-un complex de simptome astenice, o serie de reacții vagotonice și tulburări ale proceselor endocrino-umorale. Există modificări în excitabilitatea analizorului olfactiv, abateri minore și instabile în compoziția sângelui periferic și modificări ale cristalinului.
În cazul contactului accidental cu conductorii de curent de înaltă frecvență (100 kilocicluri și mai mult), pot apărea arsuri ale pielii. Aceste arsuri sunt de obicei profunde și dureroase, dar inițial sunt mai puțin dureroase decât arsurile de foc. Uneori, aceste arsuri se dezvoltă sub piele sau sub haine care rămân intacte. În zona epifizelor oaselor, de exemplu pe falangele terminale ale degetelor, arsurile sunt mai pronunțate decât în zonele cu țesuturi moi dezvoltate.
Mecanismul de acțiune al radiațiilor cu radiofrecvență asupra organismului
Mecanismul de acțiune al radiațiilor cu radiofrecvență asupra organismului nu poate fi considerat încă complet clarificat. Fără îndoială, au un efect termic datorită absorbției energiei de înaltă frecvență de către țesuturi și conversiei acesteia în căldură.
Alături de efectul termic, undele radio au, evident, un efect specific asupra organismului, a cărui esență nu a fost încă clarificată.
Natura modificărilor care sunt observate în organism atunci când este expus la câmpuri electromagnetice de diferite game de frecvență este aceeași, dar severitatea acțiunii lor crește odată cu creșterea puterii câmpului electromagnetic, cu durata expunerii și cu scurtarea lungimii de undă.
Alături de semnele generale de expunere la unde radio, există și unele caracteristici caracteristice diferitelor game de unde. De exemplu, la cei care lucrează cu unde milimetrice, modificările sistemului cardiovascular sunt cele mai pronunțate.
După cum arată datele experimentale, atunci când animalele sunt expuse la microunde, în sistemul nervos și organele interne se dezvoltă procese degenerative și proliferative moderate, crescând odată cu creșterea intensității iradierii.
Datele experimentale indică, de asemenea, modificări ale metabolismului sub influența iradierii cu microunde (metabolismul carbohidraților).
În condițiile moderne de producție, există procese tehnologice în care cei care lucrează cu generatoare de curent de înaltă frecvență sunt expuși nu numai câmpurilor electromagnetice de frecvențe radio, ci și razelor X. În aceste cazuri, lucrătorii se confruntă cu tulburări funcționale mai pronunțate ale sistemului nervos central și modificări mai demonstrative ale sângelui (leucopenie, trombopenie, anemie, modificări calitative ale sângelui alb și roșu).
Natura complexă a acțiunii câmpurilor electromagnetice asupra organismului face posibilă, în anumite condiții, utilizarea cu succes a acestora în scopuri terapeutice. Curenții UHF au un efect antiinflamator și analgezic. Efectul analgezic este deosebit de pronunțat în timpul proceselor inflamatorii. De asemenea, a fost stabilit efectul vasodilatator al terapiei UHF. Cel mai mare efect se observă atunci când se utilizează UHF pentru procese purulente acute (furuncule etc.), osteomielita, răni infectate și degerături. Terapia UHF este indicata pentru fenomene angiospastice, astm bronsic, endarterita obliteranta si boala Raynaud.
Contraindicațiile sunt tumorile maligne, hipotensiunea, tuberculoza activă.
Tratament și măsuri preventive
Ținând cont de natura fenomenelor clinice care se dezvoltă cu expunerea prelungită la unde radio, se efectuează un curs de perfuzii cu o soluție de glucoză cu vitamina B1 și acid ascorbic în combinație cu administrarea de doze mici de brom și cafeină, este prescris acid glutamic. (1 g de 3 ori pe zi), hidroterapie, iar ulterior - tratament balnear general.
O măsură terapeutică și preventivă importantă este o pauză de la muncă, a cărei durată depinde de starea pacientului.
Modificările care apar atunci când sunt expuse la unde radio sunt de obicei de natură funcțională instabilă și sunt cel mai adesea eliminate după un transfer temporar la un alt loc de muncă și un tratament adecvat. Totuși, ceea ce este de remarcat este persistența uneori remarcată a modificărilor sistemului cardiovascular, în unele cazuri chiar predispuse la progresie după încetarea expunerii. În astfel de cazuri, precum și în prezența altor circumstanțe agravante, mai ales dacă nu au fost luate măsurile de sănătate necesare la locul de muncă, revenirea la locul de muncă anterior trebuie considerată contraindicată. Dacă transferul la un alt loc de muncă este asociat cu o reducere semnificativă a calificărilor, pacientul trebuie îndrumat către VTEC. pentru a determina grupa de dizabilitate (profesională). Persoanele cu modificări cauzate de expunerea la unde radio necesită observare pe termen lung. Toți cei care intră în muncă cu curenți de înaltă frecvență sunt supuși unui examen medical prealabil, iar cei care lucrează sunt supuși controlului periodic o dată pe an.
Din analizele de laborator, analizele de sânge pentru hemoglobină, leucocite și ROE sunt obligatorii. Electrocardiografia se efectuează conform indicațiilor.
Contraindicațiile pentru angajarea cu curenți mari sunt:
1) toate bolile de sânge și anemie secundară severă (hemoglobina sub 60%);
2) boli organice ale sistemului nervos;
3) boli endocrino-vegetative severe;
4) epilepsie;
5) stări astenice pronunțate;
6) nevroze pronunțate;
7) cataractă;
8) boli cronice comune.
Schimbările pronunțate ale sistemului cardiovascular ar trebui, de asemenea, să servească drept contraindicație. Aceste modificări reprezintă o contraindicație pentru a continua să lucreze cu HDTV.
O metodă eficientă de protecție a lucrătorilor este instalațiile de ecranare - generatoare de curent de înaltă frecvență, precum și unele metode de prevenire individuală - ochelari de protecție din plasă fină de alamă sau grătar metalic. La intensități mari HDTV, se recomandă utilizarea unei căști de protecție din plasă de alamă.
Curentul variabil este un curent care se schimbă periodic în mărime și direcție. În timpul unei oscilații, puterea curentului crește la un maxim, apoi scade la zero, schimbând direcția în sens opus, crește din nou la maxim și ajunge din nou la zero.
Durata de timp (T) în care are loc o oscilație se numește perioadă. Reciproca perioadei, adică 1/T, se numește frecvență. Dacă perioada
T este exprimat în secunde, apoi frecvența este numărul de vibrații pe secundă. Frecvența corespunzătoare unei oscilații pe secundă este luată ca una și este numită hertz (Hz) în onoarea fizicianului Herz.
Dacă oscilația are loc conform legii sinusului, atunci reprezentarea grafică a procesului oscilator este o sinusoidă. Astfel de vibrații se numesc armonice.
Când curentul alternativ trece printr-un conductor, în jurul acestuia din urmă apar oscilații electromagnetice, propagăndu-se în spațiu în toate direcțiile; formează unde electromagnetice. Undele electromagnetice se propagă în gol cu viteza luminii - 300.000 km/sec (3 * 10 10 cm/sec), iar în diverse medii cu o viteză ceva mai mică.
Distanța pe care o parcurge o undă electromagnetică într-o perioadă se numește lungime de undă.
În prezent, undele electromagnetice ale așa-numitei frecvențe radio sunt împărțite în lungi - 3000 m și mai mult, medii - de la 3000 la 200 m, intermediare - de la 200 la 50 m, scurte - de la 50 la 10 m, ultrascurte - mai puțin de 10 l, iar acesta din urmă pe metru - de la 10 la 1 m, decimetru - de la 1 m la 10 cm și centimetru - de la 10 la 1 cm.
Curenții de orice frecvență, inclusiv cei înalți, se obțin folosind un circuit oscilator, care constă dintr-un condensator (capacitate electrică - C) și inductanță (bobină de sârmă - L, pentru curenții de înaltă frecvență fără miez de fier).
Dacă se dă o sarcină condensatorului circuitului oscilant, acesta începe să se descarce prin inductanță: în același timp, în jurul său se formează un câmp magnetic datorită energiei curente. Când condensatorul este complet descărcat, curentul ar trebui să se oprească, dar pe măsură ce curentul slăbește, energia câmpului magnetic stocată în inductanță este transferată înapoi în curent în aceeași direcție; Ca urmare, condensatorul se va încărca din nou, dar semnul încărcării de pe plăcile sale va fi inversat. După ce a primit o încărcare, condensatorul începe din nou să se descarce prin inductanță, dar curentul său de descărcare va fi în direcția opusă. Trecerea curentului prin inductanță va fi din nou însoțită de apariția unui câmp magnetic, a cărui energie, pe măsură ce curentul de descărcare slăbește, se va transforma în energia unui curent indus în aceeași direcție. Plăcile condensatoarelor vor fi încărcate din nou, iar încărcarea lor va fi de același semn ca la început. Energia acum acumulată în condensator este mai mică decât cea originală, deoarece o parte din ea este cheltuită pentru depășirea rezistenței ohmice a circuitului. Mergând mai întâi într-o direcție și apoi în direcția opusă, curentul de descărcare al condensatorului face o oscilație.
După ce a primit din nou o încărcare, deși mai mică decât cea originală, condensatorul va începe din nou să se descarce prin inductanță. Cu fiecare oscilatie, amplitudinea curentului va scadea. Acest lucru va continua până când toată energia acumulată în condensator este cheltuită pentru a depăși rezistența ohmică a circuitului și parțial pentru a emite unde electromagnetice - apare un grup de oscilații amortizate. Pentru ca oscilațiile să fie slab amortizate sau neamortizate, este necesar să se alimenteze periodic cu energie circuitul oscilator și să se completeze pierderile acestuia. În dispozitivele medicale moderne de înaltă frecvență, acest lucru se realizează folosind tuburi electronice utilizate în circuitele generatoarelor.
Cel mai simplu tub generator este o triodă. Are 3 electrozi: catod, grila de control si anod. Când este încălzit, catodul eliberează electroni. Dacă se aplică un potențial pozitiv anodului și un potențial negativ catodului, atunci apare un câmp electric între anod și catod, sub influența căruia electronii încărcați negativ sunt atrași de anod, care are un potențial pozitiv. Pătrunzând între spirele rețelei de control situate între catod și anod, electronii ajung la anod, rezultând trecerea curentului în circuitul anodic. Grila de control este situată mai aproape de catod și are un efect mai puternic asupra electronilor decât anodul. Când există un potențial pozitiv pe grila de control, mișcarea electronilor se accelerează - pe unitatea de timp, mai mulți ajung la anod, curentul crește; atunci când există un potențial negativ pe rețea, respinge electronii, împiedicându-i să treacă la anod - curentul anodului devine mai slab.
Trioda are o serie de dezavantaje, iar acest lucru a forțat trecerea la lămpi mai avansate - tetrode, tetrode fascicul, pentode etc. Aceste lămpi sunt utilizate în generatoarele medicale de înaltă frecvență care funcționează pe autoexcitare cu feedback.
Curentul anodic care trece în circuitul lămpii generatorului încarcă condensatorul circuitului oscilator, ceea ce duce la apariția oscilațiilor electrice în circuitul oscilator anodic. Fluctuațiile de curent creează un câmp magnetic alternativ în inductorul circuitului oscilant, ale cărui linii de forță intersectează spirele inductorului adiacent al rețelei de control, inducând potențiale alternative pe acesta. Ca urmare a acestui fapt, circuitul oscilator din circuitul anodic, prin conexiune cu grila lămpii, începe să controleze curentul anodic care îl alimentează. Această conexiune se numește feedback. În prezența feedback-ului (dacă porniți alimentarea generatorului), apar oscilații în circuitul oscilator al anodului, iar generatorul se autoexcita. Acesta este principiul de funcționare al unui generator auto-excitat.
În practică, în dispozitivele de înaltă și ultra-înaltă frecvență, structura circuitului oscilator este mult mai complicată. În dispozitivele de înaltă frecvență, oscilațiile apar inițial într-un oscilator principal de putere redusă. Oscilațiile care apar în el sunt de obicei transmise inductiv la un amplificator intermediar și apoi la un amplificator de ieșire asamblat folosind tuburi mai puternice. Principiul amplificării este că oscilațiile din circuitul anterior sunt furnizate grilelor de control ale lămpilor mai puternice ale circuitului următor, ceea ce duce la o creștere a puterii de oscilație.
Circuitul terapeutic, care servește la efectuarea procedurii de tratament, este conectat la circuitul anterior, care de obicei este un amplificator de ieșire doar inductiv, pentru a proteja pacientul de tensiunea înaltă sub care se află circuitele anterioare.
Toate circuitele trebuie să fie reglate la rezonanță, adică la aceeași frecvență. În acest caz, tranziția energiei de la un circuit la altul se realizează cel mai complet.
Anterior, generatoarele de scântei erau folosite pentru a produce curenți de înaltă frecvență. În prezent sunt întrerupte deoarece nu generează o frecvență stabilă, ceea ce creează interferențe radio.
Orice curent electric, inclusiv curentul de înaltă frecvență, are un efect termic. Această căldură are loc în interiorul țesuturilor și, prin urmare, este numită endogenă, spre deosebire de exogenă, atunci când căldura pătrunde în țesuturi din exterior, așa cum se întâmplă atunci când este expus la noroi terapeutic, parafină sau un tampon de încălzire.
Pentru a înțelege motivul apariției căldurii în interiorul țesuturilor în timpul curenților de înaltă frecvență, este necesar să dezasamblați mecanismul trecerii lor prin țesuturi. În fluidele tisulare și în interiorul celulelor există ioni, în principal sodiu și clor, în care se disociază principala sare conținută în organism, clorura de sodiu. Pe lângă ionii de sodiu și clor, organismul mai conține și alți ioni (calciu, magneziu, fosfor etc.) în cantități mai mici, și conține și molecule de proteine care poartă o sarcină electrică.
Pe lângă particulele încărcate, țesuturile corpului conțin molecule polare (dipoli), în care sarcinile electrice din interiorul moleculei sunt deplasate și se pot distinge doi poli - pozitiv și negativ. Moleculele dipol (dipoli) includ, în special, molecule de apă.
Când se aplică tensiune de înaltă frecvență țesuturilor corpului, în spațiul dintre electrozi apare un câmp electric de înaltă frecvență. Sub influența sa, toate particulele încărcate încep să se miște: cele negative sunt îndreptate către polul pozitiv, cele pozitive - către polul negativ. Moleculele dipolului încep să se rotească de-a lungul câmpului, astfel încât polul negativ să fie în fața electrodului încărcat pozitiv, iar polul pozitiv să fie în fața electrodului încărcat negativ.
De îndată ce ionii și alte particule încărcate au timp să se miște, direcția câmpului electric se schimbă, determinându-le să-și inverseze direcția de mișcare. Cu fiecare perioadă de curent de înaltă frecvență, acest proces se va repeta. Particulele încărcate vor începe să oscileze cu o amplitudine foarte mică în jurul poziției medii cu frecvența de oscilație a curentului de înaltă frecvență. Un astfel de curent la care are loc mișcarea particulelor încărcate, în acest caz oscilant, se numește curent de conducere.
În timpul mișcărilor lor oscilatorii, particulele încărcate întâmpină rezistență atât atunci când se ciocnesc între ele, cât și cu particulele de țesut din jur, care este însoțită de generarea de căldură. Rotația moleculelor dipol întâmpină și rezistență din partea particulelor din jur și este însoțită de eliberarea de căldură (așa-numitele pierderi dielectrice). Rotația dipolilor care transportă sarcini la capetele lor într-un câmp electric de înaltă frecvență se numește curent de deplasare (polarizare). Țesuturile corpului uman au capacitatea electrică și rezistența ohmică conectate în paralel, care este prezentat schematic în Fig. 40. Practic nu există rezistență inductivă în țesuturi.
Membranele celulare sunt dielectrice, deși imperfecte, iar fluidele interstițiale și protoplasma celulară au conductivitate ionică. Rezultatul sunt condensatori microscopici (doi conductori despărțiți de un strat de dielectric). Capacitatea totală a corpului uman este destul de semnificativă și se ridică la 0,01-0,02 microfarad.
La frecvențe relativ scăzute (pentru curenți de înaltă frecvență de până la câteva milioane de herți pe secundă), predomină conductivitatea electrică ionică și apare un curent de conducere; la frecvențe înalte (câteva zeci de milioane de herți), curentul de polarizare crește. La frecvențe ultraînalte care depășesc 1 miliard de Hz, curentul de polarizare crește și mai mult, iar fenomenele care sunt atribuite acțiunii oscilatorii (oscilatorii) a curenților de înaltă frecvență devin mai pronunțate; Acestea includ modificări fizico-chimice, în special o creștere a dispersiei proteinelor. Compoziția ionică și numărul de molecule polare din diferite țesuturi diferă unele de altele, prin urmare, la aceeași frecvență și, prin urmare, lungimea de undă, o cantitate inegală de căldură va apărea în țesuturi. De fapt, toate țesuturile vor fi încălzite, deși cel pentru care lungimea de undă este mai apropiată de cea selectivă va fi încălzit ceva mai mult. Potrivit lui N. N. Malov, lungimea de undă selectivă pentru mușchi este de 2,1 m, pentru sânge - 2,6 m, pentru piele - 6 m, pentru ficat - 5,5 m, pentru creier - 11 m, pentru grăsime - 35 m. Trebuie remarcat faptul că frecvența și, în consecință, lungimea de undă a vibrațiilor generate de dispozitivele medicale moderne de înaltă frecvență nu sunt suficient de selective pentru țesuturile corpului uman. În ciuda acestui fapt, diferențele în încălzirea țesuturilor sunt evidente în diferite grade. Datorită deplasării foarte mici a ionilor din poziția medie în timpul mișcărilor oscilatorii, nu există o schimbare pronunțată a concentrației de ioni la limita membranelor celulare, atât în exteriorul, cât și în interiorul celulei; acest lucru poate explica lipsa efectului iritant al curentului de înaltă frecvență asupra țesutului.
Sensibilitatea durerii sub influența curenților de înaltă frecvență scade, ceea ce este în principal independent de căldura rezultată, dar este rezultatul efectului oscilator al curenților de înaltă frecvență. Este posibil ca în acest caz legătura dintre elementele terminației nervoase care percepe durerea să fie întreruptă, ceea ce duce la o scădere a excitabilității acesteia; Cu cât frecvența curentului este mai mare, cu atât efectul său analgezic este mai pronunțat.
