Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Физиотерапия

Глава I ПОСТОЯННЫЙ ТОК И ЕГО ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Использование известных в физике видов электрического тока началось в клиниках Московского университета в конце XVIII века. В 1804 г. в Москве была издана диссертация И.Е. Грузинова «О гальванизме и его применении в медицинской практике». В 40-х годах XIX века Ф. Белявский ввел гальваноионотерапию. Г.А. Захарьин широко пропагандировал применение электротерапии в клиниках Московского университета.

В настоящее время с лечебной целью используются электрические, токи, различные по напряжению, форме, частоте колебаний, направлению.

Электрический ток

По современной теории строения вещества известно, что атомы являются сложными образованиями, состоящими из электрически заряженных частиц, взаимно расположенных определенным образом. Свойства элементов, определяющие положение данного элемента в периодической системе Д.И. Менделеева, зависят от числа и расположения этих заряженных частиц. Основными частями атома являются ядро и электронные оболочки с движущимися по ним электронами. Одной из важных характеристик поведения электрона при его движении вокруг ядра является энергия связи, которая хорошо видна на примере атома водорода, где положительный заряд ядра, равный единице, имеет только один слой, на котором вращается один электрон с отрицательным зарядом. Атом водорода представляет собой устойчивую систему. Для того чтобы оторвать электрон от ядра атома водорода, требуется приложить энергию.

В случае же соединения электрона с ядром атома водорода высвобождается энергия в виде фотонов. Таким образом, при устойчивом состоянии атома его ядро несет такое количество положительного заряда, которое равно числу электронов на электронных оболочках, окружающих ядро.

Химическое поведение атома зависит от количества электронов во внешних слоях и не зависит от массы ядра. Массу ядра составляют нуклоны, состоящие из протонов и нейтронов. Протон — это ядро атома водорода. Его масса очень близка к одной единице массы; заряд его положительный. Нейтрон также обладает массой, близкой единице, но не имеет электрического заряда.

Электроны — частицы, имеющие отрицательный заряд и очень малую массу; вращаются вокруг ядра по орбитам (рис. 1). Число электронов атома равно количеству протонов, поэтому электрические заряды взаимно уравновешены 1 Эв (электрон-вольт) — энергия, которую приобретает электрон, проходя в электрическом поле при разности потенциалов в 1 в, и атом в целом электрически нейтрален. Порядковый номер в таблице Д.И. Менделеева указывает на количество протонов (и, следовательно, элект-

Строение атома

Рис. 1. Строение атома:

1 — орбита; 2 — электрон; 3 — ядро.

ронов) в атоме вещества. Количество нейтронов ядра атома определяется путем вычитания из атомного веса его порядкового номера. Атом может потерять один из внешних электронов или присоединить добавочный. Тогда изменяется его электрическая активность, равновесие зарядов нарушается, и атом превращается в ион. Ион — электрически активный атом. Атомы вещества располагаются на некотором расстоянии друг от друга. Это расстояние называется межатомным пространством. Оно для каждого вещества различно. Электроны, находящиеся на внешних орбитах, в металлах слабо связаны со своим ядром, поэтому обычно межатомное пространство в металлах заполнено свободными электронами. Свободным электроном называется электрон, не связанный с атомом вещества. Свободный электрон продолжает свое движение в межатомном пространстве или в вакууме (радиолампа).

Вещества, у которых межатомное пространство «заполнено» свободными электронами (металлы), хорошо проводят электрический ток и называются проводниками первого рода. Вещества, у которых в межатомном пространстве нет свободных электронов, не проводят электрический ток и называются изоляторами, диэлектриками (фарфор, стекло и другое).

Направленное движение электрически заряженных частиц (электронов, ионов) называется электрическим током. Электрический ток в проводниках первого рода — это направленное движение свободных электронов.

В проводниках второго рода (растворы солей, кислот, щелочей), в так называемых электролитах, молекулы растворенного вещества частично находятся в диссоциированном состоянии, т. е. распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы. Электрический ток в них представляет собой передвижение ионов в противоположных направлениях. Положительные ионы (катионы) металлов движутся к отрицательному полюсу (катоду), а отрицательные ионы (анионы) кислотных радикалов и металлоидов — к положительному (аноду). Ионы, достигнув электродов (металлические пластины, по которым к раствору подводится ток), отдают свой лишний электрон или приобретают недостающий, превращаясь в электрически нейтральные атомы. Схема электролиза

Рис. 2. Схема электролиза

Процесс переноса током ионов и других частиц называется электрофорезом.

Ткани живого организма, содержащие в основном растворы различных солей и коллоидов, являются электролитами и относятся к проводникам второго рода. Жидкие среды организма, а также ткани, обильно снабжаемые кровью, обладают небольшим сопротивлением для тока. Более значительное сопротивление имеют нервная, жировая и костная ткань, а также сухая кожа.

Основным законом для проведения тока по различным проводникам, в том числе и по органам и тканям человеческого организма, является закон Ома. Закон Ома устанавливает зависимость между силой тока, напряжением и сопротивлением:

где I — сила тока; V — напряжение; й — сопротивление. Сила тока измеряется в амперах или миллиамперах. Приборы для измерения силы тока называются амперметрами и миллиамперметрами.

Напряжение тока измеряется в вольтах. Сопротивление измеряется в омах. Прибор для измерения сопротивления называется омметром.

При постоянном напряжении силу тока регулируют, изменяя сопротивление. Прибором для изменения сопротивления служит реостат или потенциометр.

Применение электрического тока для определенной цели (подогрев, освещение и т. д.) связано с затратой мощности. Мощность измеряется в ваттах (Вт).

В технике и медицине иногда возникает необходимость измерить количество тепла, получающегося при прохождении тока по проводнику с определенным сопротивлением.

По закону Джоуля-Ленца количество тепла прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению и времени, что имеет особо важное значение при использовании диатермического тока:

где <3 — количество тепла; 0,24 — постоянный коэффициент; I — сила тока; Д — сопротивление проводника; t — время прохождения тока.

Можно отметить еще ряд явлений, связанных с прохождением тока по проводнику. Если расположить два электрических заряда на некотором расстоянии друг от друга, то между ними возникнут механические силы притяжения или отталкивания (в зависимости от полярности зарядов). Эти силы изображаются линиями, характеризующими электрическое поле.

При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него образуется электромагнитное поле.

Если в магнитном поле одного проводника расположить второй проводник, то в последнем возникает так называемый вторичный, или индукционный, ток.

Индукционные токи используются в индукционных катушках и трансформаторах.

К электролечению относятся:

• гальванизация — лечение постоянным током низкого напряжения, разновидностью, которой является лечебный электрофорез;

  • • лечение импульсными токами низкой частоты;
  • • лечение переменными токами и полями высокой частоты — дарсонвализация, диатермия, индуктотер- мия, электрическое поле ультравысокой частоты (УВЧ терапия);
  • • франклинизация — лечение статическим электричеством высокого напряжения.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы