Материал: kompendium_po_fizike

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
background image

141

Используется

переменный

ток

с

частотами

 30-300 

кГц

величина

тока

составляет

 1-5 

мА

Реоэнцефалография

метод

исследования

мозгового

кровообращения

основанный

на

измерении

и

записи

пульсовых

колебаний

полного

электрического

сопротивления

  (

импеданса

головного

мозга

при

пропускании

через

него

тока

высокой

частоты

слабого

по

силе

и

напряжению

5. 

Оценка

жизнеспособности

тканей

путем

измерения

импеданса

ткани

при

разных

частотах

переменного

тока

Как

известно

сопротивление

мертвой

ткани

практически

не

зависит

от

частоты

Поэтому

по

частотной

зависимости

импеданса

можно

оценивать

жизнеспособность

тканей

организма

(

например

для

оценки

качества

трансплантата

при

пересадке

тканей

и

органов

). 

Вычисляется

коэффициент

поляризации

К

который

представляет

собой

отношение

импеданса

ткани

  Z

н

измеренного

на

низкой

частоте

 (

порядка

10

3

Гц

), 

к

ее

импедансу

на

высокой

частоте

Z

в

 (10

6

 – 10

7

Гц

)

в

н

Z

Z

K

Для

живой

ткани

этот

коэффициент

значительно

больше

единицы

Рисунок

 62. 

Схема

реографа

C

Э

R

R

R

(

Фильтр

и

усилитель

   

низкой

частоты

)

Электрод

  

ГВЧ

У

Фильтр

  

и

УНЧ

РУ

background image

142

ФИЗИЧЕСКИЕ

ОСНОВЫ

ИМПУЛЬСНОЙ

ЭЛЕКТРОТЕРАПИИ

1. 

Электрический

импульс

импульсный

ток

и

их

физические

характеристики

Электрическим

импульсом

называется

кратковременное

изменение

напряжения

в

электрической

цепи

Если

цепь

замкнута

то

в

ней

в

ответ

на

импульс

напряжения

появится

импульс

тока

возникнет

т

.

н

импульсный

ток

Все

импульсы

делятся

на

два

класса

видеоимпульсы

имеющие

преимущественно

одну

полярность

и

радиоимпульсы

не

имеющие

полярности

.  

По

форме

видеоимпульсы

прямоугольные

трепецивидные

экспоненциальные

колоколообразные

треугольные

и

т

.

д

Одиночный

импульс

характеризуется

следующими

величинами

Амплитуда

тока

  (

0

I

или

амплитуда

напряжения

  (

0

U

) – 

максимальное

значение

величины

в

импульсе

1.

Длительность

импульса

и

 – 

время

в

течение

которого

значение

величины

больше

 0,1

0

U

2.

Длительность

фронта

 (

.

фр

) – 

время

за

которое

напряжение

(

или

ток

возрастает

от

уровня

 0,1

0

U

до

уровня

 0,9

0

U

С

длительностью

фронта

связана

крутизна

  (

Кр

фронта

импульса

пф

пф

U

U

U

Kp

0

0

0

8

.

0

1

.

0

9

.

0

3.

Длительность

спада

  (

.

сп

) – 

время

за

которое

ток

или

напряжение

уменьшается

от

уровня

 0,9

0

U

до

уровня

 0,1

0

U

Существенного

физиологического

значения

для

электростимуляции

длительность

спада

не

имеет

background image

143

Последовательность

импульсов

характеризуется

следующими

параметрами

1.

Период

следования

импульсов

(

время

между

началом

одного

импульса

и

началом

следующего

0

и

T

или

частота

следования

импульсов

1

T

2.

Скважность

и

T

Q

. – 

безразмерный

параметр

показывающий

во

сколько

раз

период

превышает

длительность

импульса

Величина

обратная

скважности

называется

коэффициентом

заполнения

1

K

Q

2. 

Электровозбудимость

тканей

Реобаза

Хронаксия

Уравнение

Вейса

-

Лапика

закон

Дюбуа

-

Реймона

При

прохождении

электрического

тока

через

живую

ткань

наблюдается

движение

ионов

изменение

их

концентраций

и

их

перераспределение

вдоль

клеточных

мембран

Изменение

концентраций

ионов

может

привести

к

изменению

потенциалов

клетки

следовательно

клетка

может

оказаться

в

возбуждённом

состоянии

Как

показывают

измерения

чем

резче

меняется

сила

тока

через

живую

ткань

тем

больше

вероятность

того

что

она

перейдёт

в

возбужденное

состояние

Сила

тока

вызывающая

возбуждение

ткани

называется

пороговой

силой

тока

Для

стимуляции

ткани

необходимо

чтобы

ток

превышал

некоторое

пороговое

значение

Пороговый

ток

зависит

от

длительности

и

от

формы

импульса

и

определяется

экспериментально

С

увеличением

длительности

импульса

пороговый

ток

уменьшается

При

достаточно

длительных

импульсах

пороговый

ток

не

зависит

от

их

длительности

и

принимает

наименьшее

значение

которое

называется

реобазой

 (R). 

Таким

образом

реобаза

 – 

минимальная

величина

силы

тока

способная

вызвать

возбуждение

при

действии

на

ткань

в

течение

полезного

времени

Минимальная

длительность

раздражения

вызывающего

пороговый

эффект

при

значении

тока

равном

реобазе

называют

полезным

временем

.

Для

полной

характеристики

электровозбудимости

ткани

вводят

понятие

хронаксии

  (

с

hr

) – 

background image

144

минимальная

длительность

импульса

при

которой

пороговый

ток

вдвое

больше

реобазы

 (

рисунок

 63). 

Кривая

электровозбудимости

приближенно

описывается

уравнением

Вейса

-

Лапика

:

.

пор

и

a

I

b

где

а

и

 b – 

константы

зависящие

от

вида

тканей

Константы

а

и

 b 

можно

связать

с

реобазой

и

хронаксией

Если

,

и

 

то

значение

.

пор

I

b

значит

b=R

Значение

 b 

измеряется

в

амперах

(

А

или

миллиамперах

 (mA). 

Если

и

chr

то

.

2

пор

chr

chr

a

I

R

R

a R

   

Значение

а

измеряется

в

кулонах

  (

Кл

). 

Зная

а

и

 b, 

можно

вычислить

пороговое

значение

силы

тока

для

любых

длительностей

импульса

Метод

хронаксиметрии

 – 

метод

диагностики

состояния

нервно

-

мышечной

системы

В

методе

определяют

возбудимость

тканей

и

органов

на

основе

выявления

зависимости

между

пороговой

силой

электрического

раздражения

 (

реобазой

которая

измеряется

в

миллиамперах

и

длительностью

его

воздействия

(

хронаксией

которая

измеряется

в

миллисекундах

). 

Величины

хронаксии

и

реобазы

являются

количественным

показателем

функционального

состояния

ткани

при

диагностике

поражений

центральной

и

периферической

нервной

системы

опорно

-

двигательного

аппарата

а

в

комплексе

с

другими

клинико

-

физиологическими

исследованиями

позволяет

объективно

определять

эффективность

лечебных

мероприятий

Полученные

при

исследованиях

данные

сравнивают

со

стандартами

здорового

человека

.  

Кривая

электровозбудимости

строится

в

основном

для

прямоугольных

импульсов

Для

токов

другой

формы

.

пор

I

будет

выше

при

той

же

длительности

импульса

Это

установлено

I,

мА

t,

мс

2R 

chr 

Рис

. 24.1 

Рисунок

 63. 

Зависимость

порогового

тока

от

длительности

импульса

background image

145

физиологами

и

формулируется

в

виде

закона

Дюбуа

-

Реймона

«

Раздражающее

действие

импульсного

тока

прямо

пропорционально

крутизне

переднего

фронта

импульса

». 

Это

означает

что

с

увеличением

крутизны

фронта

импульса

пороговый

ток

уменьшается

 (

при

той

же

длительности

импульса

). 

Поскольку

наибольшую

крутизну

имеют

прямоугольные

импульсы

то

им

соответствует

наименьший

пороговый

ток

Амплитуда

импульсного

тока

зависит

от

органа

который

стимулируют

электродов

длительности

и

формы

импульсного

тока

и

должна

превышать

.

пор

I

С

другой

стороны

она

должна

быть

меньше

поражающего

неотпускающего

тока

амплитуду

тока

при

электростимуляции

выбирают

поэтому

из

соображений

техники

безопасности

и

условия

обеспечения

электростимуляции

Реально

амплитуда

тока

в

клинических

методиках

изменяется

в

пределах

0

1 50

I

 

мА

Ее

величина

зависит

от

размеров

электродов

участка

тела

и

др

Длительность

импульсов

при

электростимуляции

не

должна

быть

слишком

малой

 – 

это

может

привести

к

увеличению

порогового

тока

и

может

выйти

к

поражающему

уровню

Длительность

импульсов

должна

быть

порядка

миллисекунд

(

закон

Дюбуа

-

Реймона

указывает

на

влияние

фронта

импульса

). 

Период

следования

импульсов

при

электростимуляции

должен

быть

больше

рефрактерного

периода

для

данной

ткани

Рефрактерный

период

  (

.

рефр

T

) – 

это

время

в

течение

которого

клетку

нельзя

возбудить

обычным

пороговым

током

После

каждого

прошедшего

импульса

участок

нерва

остается

на

одну

или

несколько

миллисекунд

в

  «

рефрактерном

» 

состоянии

В

течение

первых

 1-2 

мс

он

не

способен

провести

новый

импульс

и

только

через

несколько

миллисекунд

у

него

восстанавливается

способность

вырабатывать

импульс

нормальной

силы

а

для

скелетных

мышц

.

5

рефр

T

мс

б

для

нервных

клеток

.

1 2

рефр

T

мс

 

в

для

сердечной

мышцы

.

300

рефр

T

мс

Реально

в

аппаратах

для

электростимуляции

используют

импульсные

токи

частотой

 1-200 

Гц

При

более

высоких

частота

стимуляция

тоже

может

быть

но

уже

не

каждый

из

подводимых

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/6211