Документ. Электрический ток направленное движение электрически заряженных частиц (электронов, ионов)

• Название: Электрический ток направленное движение электрически заряженных частиц (электронов, ионов)
• Дата: 11.12.2018
• Размер: 430.26 Kb.
• Имя файла: Документ.rtf
• Тип: Документы; #59723
• страница: 1 из 6

Электрический ток — направленное движение электрически заряженных частиц (электронов, ионов). В металлах, относящихся к проводникам первого рода, он представляет собой упорядоченное движение свободных электронов, в электролитах проводниках второго рода — движение ионов. В газообразных телах ток обусловлен передвижением ионов и свободных ионов. В организме человека, ткани которого являются проводниками второго рода, ток представляет собой направленное движение ионов.

Основным законом, регулирующим прохождение тока по различным проводникам, в т.ч. и по органам и тканям человеческого организма, является закон Ома. Он устанавливает зависимость между силой тока, напряжением и сопротивлением: где I — сила тока в амперах; U — напряжение в вольтах; R — сопротивление в омах.

Прохождение тока по проводнику сопровождается рядом явлений [нагревание, возникновение электрического поля, наведение вторичного (индукционного) тока в других проводниках и др.]. Эти явления происходят и в биологических тканях и сопровождаются физиологическими и саногенетическими изменениями, что и обусловливает использование различных видов токов с лечебно-профилактическими и реабилитационными целями.

Токи, применяемые в электролечении, различают прежде всего по величине напряжения (токи низкого и высокого напряжения) и направлению (постоянный и переменный). Ток называется постоянным , когда электрические заряды перемещаются только в одном направлении. Если при этом ток не меняет своей величины (силы), он называется гальваническим. На основе использования постоянного тока в лечебной практике применяют такие методы, как гальванизация (см.) и лекарственный электрофорез (см. Электрофорез лекарственных веществ). Если постоянный ток меняет свою величину, то его называют пульсирующим.

Электрический ток, который периодически прерывается, называется импульсным. Важнейшими характеристиками импульсных токов является форма импульса и его длительность, а также частота. В зависимости от формы импульса различают следующие разновидности токов: треугольные, при которых ток достигает максимума и убывает до нулевого значения за одинаковый промежуток времени; прямоугольные, при которых ток, мгновенно достигнув максимума, удерживается некоторое время и затем также мгновенно исчезает; экспоненциальные, характеризующиеся плавным нарастанием тока до максимума и плавным, особенно к концу импульса, уменьшением его; полусинусоидальными, при которых сила тока напоминает часть синусоиды. Импульсные токи могут быть как постоянными, так и переменными. В физиотерапии импульсные токи используются в таких методах, как электросон, центральная электроанальгезия, короткоимпульсная электроанальгезия, электростимуляция и электродиагностика. Сложные импульсные токи лежат в основе диадинамотерапии (см.), амплипульстерапии (см.) и др.

Электрический ток, периодически меняющий свое направление на обратное, называется переменным . Для его получения используются колебательный контур или его разновидности. Наиболее часто он имеет синусоидальную форму. Наряду с силой и напряжением важной характеристикой тока является его частота.

В зависимости от частоты токи делят на токи низкой (до 1000 Гц), средней (1-10 кГц) и высокой (выше 10 кГц) частоты. К методам, основанным на использовании переменных токов различного напряжения и различной частоты, относятся интерференцтерапия, флюктуоризация, местная дарсонвализация, ультратонотерапия, диатермия.

Мощность тока.

Мощностью электрического тока называют отношение произведенной током работы ко времени, в течение которого была выполнена это работа

Мощность, которую развивает электрический ток на участке цепи, прямо пропорциональна величине тока и напряжению на данном участке. Мощность (электрическая и механическая) измеряется в Ваттах (Вт).

Мощность тока не зависит от времени протекания электрического тока в цепи, а определяется как произведение напряжения на силу тока.

Напряжение тока.

Напряжением электрического тока называется величина, которая показывает, какую работу совершило электрическое поле при перемещении заряда от одной точки до другой. Напряжение при этом в различных участках цепи будет отличаться.

К примеру: напряжение на участке пустого провода будет совсем небольшим, а напряжение на участке с какой-либо нагрузкой будет намного больше, и величина напряжения будет зависеть от величины работы, произведенной током. Измеряют напряжение в вольтах (1 В). Для определения напряжения существует формула: U=A/q, где

U - напряжение,

A – работа, совершенная током по перемещению заряда q на некий участок цепи.

Сила тока.

Силой тока называют количество заряженных частиц которые протекают через поперечное сечение проводника.По определению сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Сила электрического тока измеряется прибором, который называется Амперметром. Величина электрического тока (количество переносимого заряда) измеряется в амперах. Для увеличения диапазона обозначений единицы изменения существуют такие приставки кратности как микро - микроампер (мкА), мили – миллиампер (мА). Другие приставки в повседневном обиходе не используются. К примеру: говорят и пишут «десять тысяч ампер», но никогда не говорят и не пишут 10 килоампер. Такие значения в повседневной жизни не используются. То же самое можно сказать про наноампер. Обычно говорят и пишут 1×10-9 Ампер.

Сопротивление тока.

Электрическим сопротивлением называется физическая величина, которая характеризует свойства проводника, препятствующие прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему.

Сопротивление для цепей переменного тока и для переменных электромагнитных полей описывается понятиями импеданса и волнового сопротивления. Сопротивление тока (часто обозначается буквой R или r) считается сопротивление тока, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника. Под электрическим сопротивлением понимают отношение напряжения на концах проводника к силе тока, текущего по проводнику.

Гальванизация: физическое действие, показания и противопоказания.

Гальванизация – лечебное воздействие на организм постоянным непрерывным электрическим током малой силы (до 50 мА) и низкого напряжения (30-80 В) через электроды, контактно наложенные на тело больного.

Гальванический ток представляет собой постоянный ток, характеризующийся неизменным направлением и амплитудой в электрической цепи. Наименование получил по имени физиолога Луиджи Гальвани, наблюдавшего электрический разряд в мышце лягушки при соприкосновении ее с двумя разнородными металлами (1789 г.). Вскоре физик Александро Вольта установил, что подобный процесс возникает в случае двух разнородных металлов, опущенных в раствор электролита, и является результатом химической реакции между металлом электродов и раствором. На этой основе Вольта разработал источник электродвижущей силы, названный им в честь первооткрывателя явления Гальвани гальваническим элементом. С этих пор на протяжении многих десятков лет ток гальванического элемента использовался в медицине в физиологических исследованиях и в лечебных целях под названием «гальванизация». Этот термин сохранился в медицине до настоящего времени

Постоянный электрический ток в биологических тканях вызывает следующие физико-химические явления: электролиз, поляризацию, электродиффузию, электроосмос.

Под воздействием приложенного к тканям человека внешнего электромагнитного поля в них возникает ток проводимости. Катионы движутся по направлению к отрицательному полюсу – катоду, а анионы – к положительно заряженному полюсу – аноду. Непосредственно подойдя к металлической пластине электрода, ионы теряют свой заряд и превращаются в атомы с высокой химической активностью (электролиз). Под катодом образуется щелочь ( KOH, NaOH ), под анодом, соответственно, кислота ( HCI )Кожа человека обладает высоким сопротивлением (низкой электропроводностью), поэтому в организм ток проникает в основном через выводные протоки потовых и сальных желез, волосяные фолликулы, межклеточные пространства эпидермиса и дермы. Максимальная плотность тока проводимости отмечается в жидких средах организма: крови, лимфе, моче, интерстиции, приневральных пространствах. Электропроводность тканей увеличивается при сдвигах кислотно-щелочного равновесия, которые могут возникать в результате воспалительного отека, гиперемии.На преодоление эпидермиса тратиться большая часть энергии тока. Поэтому при гальванизации в первую очередь происходит раздражение рецепторов кожи, в ней же отмечаются наиболее выраженные изменения.После преодоления сопротивления эпидермиса и подкожной жировой клетчатки, ток дальше распространяется по пути наименьшего сопротивления, преимущественно по кровеносным и лимфатическим сосудам, межклеточным пространствам, оболочкам нервов и мышцам, иногда значительно отклоняясь от прямой, которой можно условно соединить два электрода.Ткани организма содержат большое количество электролитов, в основном виде ионов калия, натрия, магния, кальция и других металлов. При возрастании числа одновалентных ионов калия и натрия, то в соответствующих участках возбудимость тканей повышается; при преобладании двух валентных ионов кальция и магния – тормозится.Гальванизация характеризуется повышенной активностью ионов в тканях, что обусловлено их переходом из связного состояния в свободное. Важную роль среди первичных механизмов действия постоянного тока играет явление электрической поляризации, то есть скопления у мембран противоположно заряженных ионов с образованием добавочных поляризационных токов, имеющих направление, обратное противоположному извне. Поляризация приводит к изменению гидратации клеток, проницаемости мембран, влияет на процессы диффузии и осмоса.В зависимости от параметров тока, функционального состояния больного и методики гальванизации, в организме возникают местные, сегментарно – метамерные или генерализованные реакции. Возникающие в тканях организма физико – химические сдвиги приводят к формированию сложного комплекса реакций, которые развиваются по нервно-гуморальному механизму. В результате отмечается изменение функционального состояния нервной системы, улучшение крово- и лимфообращения, трофических, обменных и регенеративных процессов, повышение иммунологической реактивности.

Электрофорез лекарственный метод физиотерапии, заключающийся в одновременном воздействии на организм постоянного электрического тока и вводимых им (через кожу или слизистые оболочки) ионов лекарственных веществ. При Э. л. повышается чувствительность рецепторов к лекарственным веществам, которые полностью сохраняют свои фармакологические свойства.

Основные особенности Э. л. — выраженное и продолжительное терапевтическое действие малых доз лекарственных веществ за счёт создания своеобразного кожного депо применяемых препаратов, а также возможность оказывать местное воздействие при некоторых патологических состояниях (например, при местных сосудистых расстройствах), затрудняющих поступление препарата в патологический очаг из крови. При Э. л. возможно одновременное применение нескольких лекарственных веществ. В ряде случаев для Э. л. используют также импульсный ток постоянного направления, что повышает лечебный эффект метода. Для Э. л. оба электрода с прокладками, смоченными раствором лекарственного вещества, располагают на коже либо один из них помещают в полости носа, уха, во влагалище и др.; в некоторых случаях вместо прокладки используют ванночку с раствором лекарственного вещества, в которую опущен угольный электрод. Э. л. применяют при заболеваниях центральной и периферической нервной системы, опорно-двигательного аппарата, гинекологических заболеваниях и др.

Дозирование процедур гальванизации и лекарственного электрофореза основывается на силе или плотности тока и продолжительности воздействия. Максимально допустимой величиной плотности тока, приходящегося на 1 см2 площади гидрофильной прокладки электрода, считается 0,1 мА/см2. При общих и сегментарно-рефлекторных воздействиях она обычно меньше (0,01-0,05 мА/см2); для детей дошкольного возраста – до 0,03 мА/см2, школьного – до 0,05-0,08 мА/см2. Чтобы определить максимальную допустимую силу тока, следует значение его плотности умножить на площадь электрода.

Длительность процедуры может колебаться от 10-15 мин (при общих сегментарно-рефлекторных воздействиях) до 30-40 мин (при местных процедурах). На курс лечения назначают обычно от 10-12 до 20 процедур, выполняемых ежедневно или через день. Повторный курс проводят не ранее, чем через 1 месяц.

Аппаратура и методика гальванизации и лекарственного электрофореза

Аппараты для гальванизации и лекарственного электрофореза: портативные аппараты АГН – 32 , АГП – 33 , "Поток – 1 ", ГР – 1М , ГР – 2, и другие. Рисунок 1.

Процедуру проводит медицинская сестра в соответствии с назначением врача в процедурной карточке, в которой указывают методику процедуры, локализацию и размеры электродов, их полярность, силу (или плотность) тока, длительность и порядок проведения процедур (ежедневно или через день) и число процедур. При назначении лекарственного электрофореза в карточке дополнительно должны быть указаны название препарата, концентрация раствора, полярность введения лекарственного вещества.

Ток подводиться к пациенту с помощью двух электродов «+» и «-» , которые накладывают на гидрофильную прокладку с одной стороны и соединяют с аппаратом с другой. Гидрофильная прокладка представляет собой сложенную в несколько слоев натуральную хлопчатобумажную ткань, толщиной 0.5 – 1 см, которая больше свинцовой пластины на 1 – 2 см с каждой стороны. Гидрофильные прокладки изготавливаются разной формы и разных размеров. В настоящее время выпускаются одноразовые гидрофильные прокладки для электролечения, выполненные из токонесущего слоя и картона.

Физиотерапия в педиатрии располагает многочисленными и весьма разнообразными по лечебному действию факторами, которые применяют детям с первых дней жизни с целью профилактики и лечения заболеваний, повышения защитных сил, своевременного созревания и развития всех систем организма. Однако техника и методика проведения физиотерапевтических процедур у детей заметно отличается от взрослых, что обусловлено возрастными анатомоморфологическими особенностями. Кожа у новорожденных и грудных детей характеризуется незрелостью. Эпидермис представлен меньшим числом слоев клеток, рыхло связанных с дермой, базальной мембраной. Потовые железы отсутствуют до 4 месяцев, внутрикожные сосуды склонны к дилатации. Кожа склонна к мацерации, отличается высокой степенью гидрофильности, повышенной резорбтивной, всасывающей способностью и малым сопротивлением электрическому току. Кожа детей характеризуется ускоренной репарацией, склонностью к келоидообразованию, особенно в возрасте от 1 года до 8 лет. Показательно, что максимальная плотность постоянного тока составляет для новорожденных и детей первого года жизни - 0,01 мА/см2; 2-3 года - 0,02 мА/см2; в дошкольном возрасте - 0,03-0,05 мА/см2; с 7 до 15 лет - 0,05-0,08 мА/см2. Продолжительность процедуры составляет 7-8 мин для детей до года, в старшем возрасте - 15-20 мин. У детей ограничен курс ультравысокочастотной и лазерной терапии (до 5-8 процедур) при воздействии на раны, ожоговые поверхности, брюшную стенку после аппендэктомии. Растворы лекарственных веществ, минеральные ванны применяют меньшей концентрации. Компенсаторные возможности физической и химической терморегуляции у детей раннего возраста весьма невелики в связи с отсутствием полноценной центральной регуляции со стороны незрелой нервной системы. Все это требует осторожности при проведении процедур, связанных с охлаждением или прогреванием. Не назначают максимальные температурные значения при теплолечении, ограничен диапазон колебания температур при контрастных процедурах (ваннах, душах, обливаниях). Нервная система новорожденного характеризуется незавершенностью развития, склонностью к генерализации при быстрой истошаемости ответных реакций, что ограничивает продолжительность физиотерапевтических процедур до 7-8 мин. При выборе фактора и продолжительности процедуры следует учитывать ускоренное формирование рефлексов, преобладание процессов возбуждения. Действие физических факторов не ограничивается местом их приложения, а распространяется по демпелинизированным нервным волокнам на соседние сегменты спинного мозга быстрее и шире, чем у взрослых. Это ограничивает проведение сегментарных и общих методик детям раннего возраста. Рост и развитие нервной системы ребенка продолжается в течение 7-9 лет. Морфофункциональная незрелость ЦНС, возрастные особенности восприятия ограничивают применение трансцеребральных воздействий, в том числе электросна, интраназального электрофореза до 4-5 лет. Костно-мышечная система у детей раннего возраста отличается известной физиологической слабостью, что требует более строгого дозирования физических нагрузок. Высокое содержание воды в костной ткани при меньшем количестве плотных веществ обеспечивает высокую эластичность и глубокое проникновение энергии электромагнитных волн и других факторов. Наибольшей тропностью к костной ткани обладают ДМВ и СМВ, что объясняет высокую эффективность применения их при травмах и остеомиелитах у детей. Действие электрического тока Действие электрического тока распространяется не только на мягкие ткани, но и костную, точнее, надкостницу, в которой также депонируются введенные методом электрофореза, фонофореза лекарственные препараты. Для профилактики и лечения рахита, в патогенезе которого основная роль принадлежит авитаминозу Д, созревания и нормального функционирования постоянно увеличивающей свою массу костной системы, поддержания в крови необходимого уровня ионизированного кальция достаточно эффективно курсовое УФ-облучение. Однако детям, особенно раннего возраста, следует проводить не общее УФ-облучение, а местное (кисти, стопы, лицо) в эритемных дозах один-два раза в неделю. В старшем возрасте бороться с кальциевой недостаточностью помогают также углекислые ванны, в том числе газовые, способствующие образованию карбонатов, используемых организмом для построения кости. Мышечная ткань ребенка отличается меньшей толщиной мышечных волокон, относительно большим количеством интерстиция. Мышечная система у новорожденных и грудных детей характеризуется малым объемом мышц и гипертонией сгибателей на фоне ослабленных разгибателей. Электровозбудимость нервно-мышечного аппарата у детей первых недель жизни меньше, чем у старших и взрослых. В ответ на применение физических факторов, в частности, импульсных токов, у новорожденных и детей раннего возраста нередко возникает гипервозбудимость мышц со склонностью к тетании. Поэтому при проведении электростимуляции необходимо использовать параметры и токи, адаптированные детскому организму. Для предупреждения отрицательных реакций на физиовоздействие первые процедуры детям проводят при меньшей дозе или «плацебо» (без включения аппарата). Перед процедурой доступно объясняют необходимость се проведения и ожидаемые ощущения. Элемент психотерапии весьма желателен. Не применяют детям раннего возраста физических факторов, действие которых вызывает отрицательные реакции, пугает. В частности, электросон по глазнично-затылочной методике; дарсонвализацию с использованием искрового разряда, интраназальный электрофорез. При назначении процедур учитывают частоту и время кормления ребенка. Проводят процедуры не ранее, чем через час после кормления и не позже 30-45 мин до него. При процедурах аппликационного характера электроды, конденсаторные пластины, излучатели и пр. тщательно фиксируют с помощью эластичных бинтов. До и после процедуры медсестра обязана тщательно осмотреть участок кожи, подвергшийся воздействию для выявления возможных повреждений, мацерации. Во избежание сухости кожу после воздействия гальваническим или импульсными токами смазывают детским кремом или растительными маслами. В первую очередь это относится к новорожденным и грудным детям. В лечении детей используют все физические факторы, примерно при тех же локализациях воздействия, что и у взрослых, но иных параметрах. Примером вышесказанного являются некоторые частные методики. Местная гальванизация Местную гальванизацию детям практически не применяют, используют гальванический ток т. н. внутритканевого электрофореза, т. е. активации проникновения медикаментозных средств, вводимых инъекционно или другим способом в определенную область. Однако существует несколько классических методик, адаптированных для детей раннего возраста с неврологической патологией. Гальванический воротник по Щербаку назначают детям, начиная с 2 лет. Располагают «шалевый» электрод площадью от 200 до 400 см2 на уровне С6-Тh2, второй электрод - на коже пояснично-крестцовой области L2-S2. Силу тока постепенно увеличивают от 2-4 мА до 10-12 мА (с учетом переносимости), экспозицию - с 2-4 мин до 12-14 мин, прибавляя по 1 мА и 1 мин через процедуру. Курс лечения составляет 10-12 процедур. Электрофорез по Вермелю новорожденным и грудным детям проводят при несколько иной локализации электродов. Анод площадью 100 см2 располагают в межлопаточной области (на уровне Тh2-Тh10). Катод аналогичной площади накладывают на передней брюшной стенке или передней поверхности бедер. Плотность тока составляет 0,01мА/см2, время воздействия - до 7-8 мин. На курс назначают 8-10 процедур. При острых состояниях с целью уменьшения токсического действия лекарственных веществ, аллергических реакций применяют «внутритканевой» электрофорез. Детям грудного и раннего возраста при острых, деструктивных пневмониях особенно показан внутрилегочный электрофорез, проводимый по одному из способов: 1. Внутривенного одномоментного введения лекарственного вещества и гальванизации грудной клетки поперечно. 2. Внутривенного капельного введения лекарственных препаратов и гальванизации грудной клетки. 3. Ингаляции лекарственного раствора с одномоментной гальванизацией грудной клетки. 4. Внутримышечного введения лекарственного вещества и гальванизации грудной клетки через 0,5-1 ч. Электрофорез детям проводят при минимальной концентрации лекарственных веществ, соответственно соблюдая возрастную суточную или разовую дозу.