Аппаратура для терапии постоянным электрическим током

Воздействие постоянного тока на организм

Воздействие на биологический организм непрерывным постоянным электрическим током силой до 50мА и напряжениями до 80 В называют гальванизацией.

Ток между электродами проходит по кратчайшим расстояниям, главным образом, вдоль потоков тканевой жидкости, кровеносных и лимфатических сосудов, содержащих жидкость, оболочек нервных стволов и т. д. Общее сопротивление участка организма между электродами обуславливается, прежде всего, сопротивлением слоя кожи и, в меньшей степени, слоя подкожно-жировой клетчатки в месте наложения электродов.

Под действием электрического тока (см. на Рис. 1.1) положительно заряженные ионы движутся по направлению к катоду (отрицательному электроду) и называются катионами, отрицательно заряженные — к аноду (положительному электроду) и называются анионами. Одновалентные ионы (К и Na) быстрее достигают электродов, чем двухвалентные (Ca, Mg), вследствие чего на катоде скапливаются одновалентные ионы, а в области анода — двухвалентные. Накопление в клетке одновалентных ионов приводит к повышению ее возбудимости, а двухвалентных — к снижению. В результате электроосмоса происходит движение жидкости к катоду, что способствует отеку и разрыхлению клеток. Под анодом же наблюдается сморщивание и уплотнение клеточных оболочек. Наряду с этим внутри тканей существуют полупроводниковые перегородки, на которых скапливаются ионы, создающие пространственные заряды. Последние, в свою очередь, создают разность потенциалов, противоположному по знаку прикладываемому напряжению. Продукты электролиза растворов, находящиеся в тканях между электродами, могут образовывать с веществом электродов гальванические пары, электродвижущая сила которых направлена против приложенного напряжения.

Все это приводит к тому, что сопротивление тканей организма при постоянном токе значительно выше, чем при переменном, когда явление поляризации значительно ослабляется.

Тканевые жидкости по составу близки к плазме крови и также представляют собой смесь коллоидных растворов органических и неорганических солей. Общая концентрация солей в тканевой жидкости соответствует 0,85−0,90% раствору поваренной соли (изотонический раствор).

Для изотонического (8,5 г на 1 л воды) раствора хлорида натрия удельная электропроводность при постоянном токе в зависимости от температуры имеет следующую величину (таблица 1).

Таблица 1 — Удельная электропроводность изотонического раствора натрия хлорида при постоянном токе в зависимости от температуры.

Эти данные характеризуют порядок величины электропроводности и тканевой жидкости.

Плохими проводниками электрического тока являются нервная (мозговая), соединительная, жировая ткани. К очень плохим проводникам, скорее к диэлектрикам, относятся грубоволокнистая соединительная ткань, сухая кожа и особенно кость, лишенная надкостницы.

Удельную электропроводность различных тканей организма при постоянном токе можно охарактеризовать ориентировочными данными, приведенными в таблице 2.

Таблица 2 — Удельная электропроводность различных тканей организма при постоянном токе и температуре 37 С°.

Оценивая электропроводность различных участков организма в целом и особенно устанавливая пути распределения тока между электродами, наложенными в определенных местах на поверхности тела, следует иметь в виду, что именно содержание тканевой жидкости определяет электропроводность тканей и органов, поэтому ток между электродами проходит не по кратчайшему расстоянию, как в однородном веществе, а главным образом вдоль потоков тканевой жидкости, кровеносных и лимфатических сосудов, содержащих жидкость оболочек нервных стволов, и т. п. В связи с этим распределение путей тока в живом организме может быть очень сложным и захватывать области, отдаленные от места наложения электродов.

Электропроводность кожи в значительной степени зависит от состояния ее поверхности; сухая, особенно огрубевшая кожа почти не проводит электрического тока, в то время как электропроводность тонкой, молодой кожи значительно выше. Значительно повышается электропроводность у влажной, покрытой потом или поврежденной кожи. Такое же действие оказывают гиперемия и особенно отек кожи.

Из сказанного выше можно заключить, что общее сопротивление постоянному току части тела между электродами обусловливается главным образом сопротивлением слоя кожи и в меньшей степени слоя подкожной жировой клетчатки в месте наложения электродов. Сопротивление более глубоко лежащих тканей, особенно принимая во внимание возможность широкого разветвления путей тока в них, сравнительно невысоко. В связи с этим величина общего сопротивления между электродами, наложенными на поверхность кожи, в основном зависит от состояния кожи и площади ее соприкосновения с электродом и мало зависит от расстояния между электродами.

Рассматривая условия прохождения постоянного тока через ткани организма, необходимо учитывать также явления электрохимической поляризации, которые могут происходить как внутри тканей, подвергающихся действию электрического тока, так и на поверхности наложенных на кожу электродов.

Внутри тканей вследствие наличия в них различных полупроницаемых перегородок возникают местные скопления ионов, образующие пространственные заряды того или другого знака. Заряды создают разность потенциалов, противоположную по знаку приложенному напряжению.

Продукты электролиза растворов, находящихся в тканях между электродами (главным образом хлорида натрия), образуют на поверхности электродов пузырьки газа, уменьшающие активную поверхность электрода, а также могут образовывать с веществом электрода гальванические пары, электродвижущая сила которых направлена против приложенного напряжения. Все это приводит к тому, что сопротивление тканей организма при постоянном токе выше, чем при переменном, когда эти явления отсутствуют.