Материал: kompendium_po_fizike
146
импульсов
вызовет
электростимуляцию
:
те
импульсы
,
которые
попадают
в
рефрактерный
период
,
ответа
не
вызывают
.
На
частотах
выше
10
кГц
электростимуляция
практически
не
эффективна
.
Наибольшее
распространение
получила
электростимуляция
скелетных
мышц
и
нервных
стволов
,
а
также
сердечной
мышцы
при
нарушении
ритма
ее
деятельности
(
кардиостимуляция
).
Электростимуляцию
с
целью
тренировки
мышечной
ткани
лучше
проводить
с
помощью
прямоугольных
,
быстро
нарастающих
импульсов
.
При
повреждении
двигательного
нерва
для
возбуждения
мышцы
требуется
применение
импульсов
тока
большой
продолжительности
и
значительной
интенсивности
.
Импульсные
электрические
токи
,
вызывая
двигательное
возбуждение
и
сокращение
мышц
,
одновременно
рефлекторно
усиливают
кровоснабжение
и
весь
комплекс
обменно
-
трофических
процессов
.
Электростимуляцию
мышц
проводят
по
двигательным
точкам
нервов
или
мышц
.
Ток
с
импульсами
треугольной
формы
(
1 1,5
и
мс
,
частота
100
Гц
),
а
также
ток
с
импульсами
экспоненциальной
формы
,
импульсы
которого
медленно
нарастают
и
сравнительно
быстро
спадают
(
3 60
и
мс
,
частота
8-80
Гц
),
применяют
при
электрогимнастике
.
Если
увеличивать
частоту
возбуждения
,
то
одиночные
сокращения
будут
происходить
все
чаще
и
чаще
.
Приблизительно
при
100
раздражениях
в
секунду
мышцы
человека
сокращаются
практически
плавно
,
и
одиночные
сокращения
перестают
быть
заметными
.
Такое
сокращение
называется
тетанусом
.
3.
Генераторы
импульсных
(
релаксационных
)
колебаний
и
их
практическое
применение
Широко
распространенными
приборами
,
с
помощью
которых
получают
электрические
импульсы
,
являются
генераторы
релаксационных
колебаний
.
Одним
из
простейших
релаксационных
генераторов
является
генератор
пилообразных
импульсов
на
неоновой
лампе
(
рисунок
64).
Электрические
колебания
,
резко
отличающиеся
по
форме
от
синусоидальных
,
называются
релаксационными
.
147
Импульсные
генераторы
классифицируются
по
способу
возбуждения
:
генераторы
с
самовозбуждением
;
генераторы
,
работающие
в
ждущем
режиме
;
генераторы
,
работающие
в
режиме
синхронизации
.
Рисунок
64.
Генератор
пилообразных
импульсов
на
неоновой
лампе
Представителем
генератора
с
самовозбуждением
является
мультивибратор
(
рисунок
65).
Рисунок
65.
Мультивибратор
Из
схемы
видно
,
что
это
2-
каскадный
реостатный
усилитель
с
положительной
обратной
связью
.
Обратная
связь
осуществляется
за
счет
соединения
выхода
одного
каскада
с
входом
другого
.
В
момент
включения
источника
питания
один
из
транзисторов
,
например
,
Т
1,
окажется
открытым
,
другой
,
Т
2 –
закрытым
.
При
этом
С
1
окажется
заряженным
,
а
С
2
будет
заряжаться
,
а
С
1 –
перезаряжаться
от
источника
питания
Ек
.
148
Чередующиеся
процессы
зарядки
и
перезарядки
конденсаторов
будут
поочередно
закрывать
один
Т
и
открывать
другой
,
создавая
в
мультивибраторе
незатухающие
колебания
.
Изменение
параметров
импульса
достигается
изменением
величин
R
и
C.
Используется
для
получения
импульсов
прямоугольной
формы
с
частотой
от
долей
Гц
до
МГц
.
Блокинг
-
генератор
представляет
однокаскадный
релаксационный
генератор
с
сильной
индуктивной
обратной
связью
(
рисунок
66).
Он
используется
для
получения
кратковременных
положительных
или
отрицательных
импульсов
с
большой
скважностью
по
форме
,
близкой
к
прямоугольной
.
Схема
отличается
малым
количеством
деталей
и
простотой
.
Длительность
генерируемого
импульса
зависит
от
величины
С
.
Частота
следования
от
R
и
С
.
Мультивибратор
и
блокинг
-
генератор
применяется
в
качестве
генераторов
импульсов
в
кардиостимуляторах
.
4.
Дифференцирующая
цепь
Дифференцирующая
цепь
состоит
из
последовательно
включенного
конденсатора
емкостью
С
и
параллельно
подключенного
омического
сопротивления
R
.
Скорость
зарядки
конденсатора
определяется
т
.
н
.
постоянной
RC
-
цепи
RC
.
Сигнал
на
выходе
из
такой
цепи
получается
вычитанием
из
напряжения
на
входе
напряжения
на
конденсаторе
.
Выходное
напряжение
изменяется
пропорционально
первой
производной
по
времени
входного
напряжения
–
отсюда
и
название
.
Если
и
t
,
то
конденсатор
успевает
зарядиться
только
частично
,
в
результате
форма
сигнала
несколько
изменится
в
начале
ив
конце
импульса
.
Если
и
t
,
конденсатор
заряжается
полностью
в
начале
импульса
и
разряжается
в
конце
,
из
-
за
чего
на
выходе
Рисунок
66.
Блокинг
-
генератор
149
получаются
два
остроконечных
импульса
разного
знака
(
рисунок
67).
R
C
U
вх
U
вых
U
вых
~
dU
вх
dt
U
вх
U
вых
Рисунок
67.
Дифференцирующая
цепь
5.
Интегрирующая
цепь
Интегрирующая
цепь
состоит
из
последовательно
включенного
омического
сопротивления
R
и
параллельно
подключенного
конденсатора
емкостью
С
.
Скорость
зарядки
конденсатора
определяется
т
.
н
.
постоянной
RC
-
цепи
RC
.
Сигнал
на
выходе
из
такой
цепи
получается
вычитанием
из
напряжения
на
входе
напряжения
на
сопротивлении
.
Выходное
напряжение
изменяется
пропорционально
интегралу
по
времени
от
напряжения
на
входе
–
отсюда
и
название
.
Сигнал
на
выходе
зависит
от
поведения
конденсатора
:
в
течение
импульса
конденсатор
заряжается
,
а
после
окончания
импульса
разряжается
:
выходное
напряжение
в
этом
случае
экспоненциально
нарастает
,
а
потом
экспоненциально
убывает
(
рисунок
68).
C
R
U
вх
U
вых
U
вых
~
∫
U
вх
dt
U
вх
U
вых
Рисунок
68.
Интегрирующая
цепь
150
6.
Электронные
стимуляторы
.
Низкочастотная
физиотерапевтическая
электронная
аппаратура
Электронными
стимуляторами
называется
класс
устройств
,
предназначенных
для
раздражения
мышечной
и
нервной
системы
.
В
основе
их
работы
лежит
то
,
что
при
прохождение
через
ткани
импульсного
тока
в
моменты
его
быстрого
включения
и
прерывания
у
полупроницаемых
мембран
происходит
внезапное
скопление
большого
количества
одноименно
заряженных
ионов
.
Это
приводит
клетку
в
состояние
возбуждения
.
Электростимуляторы
используются
для
восстановления
временно
утраченной
функции
,
усиления
какой
-
либо
функции
,
если
она
ослаблена
,
или
замены
функции
.
Стимуляторы
можно
разбить
на
3
вида
:
Стационарные
Переносимые
Имплантируемые
Электростимуляторы
классифицируются
также
по
объекту
воздействия
:
стимуляция
ЦНС
;
стимуляция
нервно
-
мышечной
системы
и
опорно
-
двигательного
аппарата
;
стимуляция
сердечно
-
сосудистой
системы
;
стимуляция
дыхания
;
стимуляция
органов
мочеполовой
системы
;
стимуляция
желудочно
-
кишечного
тракта
.
Общим
у
всех
электростимуляторов
является
то
,
что
работают
они
на
небольших
частотах
тока
,
при
которых
на
живую
ткань
оказывается
специфическое
(
раздражающее
)
действие
,
а
не
тепловое
.
Низкочастотная
электронная
аппаратура
используется
в
следующих
методах
лечения
:
Метод
нейротропной
терапии
,
в
основе
которого
лежит
воздействие
на
ЦНС
пациента
(
постоянным
)
импульсным
током
(
ν
(1÷160
Гц
), I=
до
10
мА
,
с
τ
=0,2÷2
мс
).
Аппараты
класса