Лекарственные вещества, наиболее часто используемые для электрофореза

66 Глава 2

 

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов 67

 

68 Глава 2

 

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов

 

70 Глава 2

 

Продолжение табл.4

Для проведения процедур электрофореза используют аппара­

ты для гальванизации (см. Гальванизация), электросонтерапии

(см. Электросонтерапии), транскраниальной электроанальгезии

(см. Транскраниальная электроанальгезия), диадинамотерапии

(см. Диадинамотерапия), амплипульстерапии (см. Ампли- пульстерапия) и флюктуоризации (см. Флюктуроризация). Для микроэлектрофореза применяют аппараты Ион-1, Элап-1 и Элита. Методика. Лекарственный электрофорез осуществляют с по­ мощью электродов, используемых для гальванизации. Карди­ нальная особенность лечебных процедур состоит в том, что меж­ ду гидрофильной прокладкой и кожей пациента размещают рав­ новеликую лекарственную прослойку, состоящую из 1-2-х слоев фильтровальной бумаги или марли и пропитанную раствором ле­ карственного вещества. При проведении полостных процедур ак­ тивный электрод обертывают 1-2-мя слоями марли, смоченной в растворе лекарственного вещества. В некоторых случаях его на­

ливают в электроды-ванночки.

Лекарственные вещества вводят в организм с одноименного полюса, заряд которого соответствует знаку активной части ле­ карственного вещества (см. табл. 4). Если необходимо ввести обе

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов 71 части лекарственного вещества, его вводят с обоих полюсов. Ионы металлов и большинство алкалоидов вводят с положитель­ ного полюса, тогда как ионы кислотных радикалов и металлоиды

- с отрицательного. Перед процедурой электрофореза антибио­ тиков целесообразно сделать кожную пробу на чувствительность к препаратам данной группы и ввести их парентерально {внутри­ тканевой электрофорез).

При электрофорезе ферментов необходимо учитывать их ус­ тойчивость в избранном растворителе, подвижность и поляр­ ность,- При выборе полярности следует помнить, что ферменты являются амфотерными электролитами, так как их молекулы имеют свободные карбоксильные группы которые об­ ладают кислыми свойствами, благодаря отщеплению ионов водо­ рода. Эти молекулы содержат также и аминогруппы (-NH2), спо­ собные присоединять ионы водорода, приобретать положитель­ ный заряд и придавать молекуле фермента щелочные свойства. Исходя из этого, белки и ферменты вводят в растворах с рН, удаленных от их изоэлектрической точки (значение рН, при котором в растворе находится одинаковое количество положи­ тельно и отрицательно заряженных групп). В изоэлектрической точке (ИЭТ) электронейтральные молекулы белков неподвижны в постоянном электрическом поле. В организм же они, как и дру­ гие лекарственные вещества, могут быть введены не в молеку­ лярной форме, а в виде ионов. Поэтому их электрофорез необ­ ходимо проводить в растворах с рН, удаленных от ИЭТ вводимо­ го фермента либо в более кислую, либо щелочную сторону. Как правило, для введения белков используют подкисленные раство­ ры, в которых они приобретают положительный заряд и их мож­ но вводить с анода (табл. 5).

Процедуры лекарственного электрофореза сочетают с одно­ временно проводимыми ультразвуковой терапией (электрофоно- форез), аэро- и баротерапией (аэроионоэлектрофорез и вакуу- мэлектрофорез), Криотерапией (криоэлектрофорез), высоко­ частотной магнитотерапией (индуктотермоэлектрофорез).

Дозирование количества вводимого вещества рассчитывают с учетом концентрации используемого препарата и его форетиче- ской подвижности по специальным таблицам. Подводимый к больному ток дозируют по плотности. Предельно допустимая плотность тока при проведении лекарственного электрофореза не

72 Глава 2

 

 

превышает 0,05-0,1 Кроме объективных показателей, для дозиметрии используют и субъективные ощущения больного.

Во время процедуры он должен чувствовать легкое покалыва­ ние (пощипывание) под электродами. Появление чувства жжения служит сигналом к снижению плотности подводимого тока. Оне­ мение участка кож и при электрофорезе местных анестетиков не является причиной увеличения плотности используемого тока.

Продолжительность процедур и длительность курса не превы­ шают аналогичных величин для гальванизации. Их определяют с учетом фармакодинамики вводимого вещества.

 

ИМПУЛЬСНАЯ ЭЛЕКТРОТЕРАПИЯ

 

Электросонтералия

 

Электроеонтерапия - лечебное воздействие импульсных токов на структуры головного мозга.

Используемые в данном методе импульсные токи проникают в полость черепа через отверстия глазниц. Максимальная плот­ ность тока возникает по ходу сосудов основания черепа. Форми­ рующиеся здесь токи проводимости оказывают непосредственное воздействие на сенсорные ядра черепно-мозговых нервов и

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов 73

 

 

 

 

 

 

гипногенные центры ствола головного мозга (гипоталямус, ги­ пофиз, внутренняя область варолиева моста, ретикулярная формация). Они вызывают угнетение импульсной активности аминергических нейронов голубого пятна и ретикулярной форма­ ции (рис. 12), что приводит к снижению восходящих активирую­ щих влияний на кору головного мозга и усилению внутреннего торможения. Этому способствует и синхронизация частоты сле­ дования импульсов тока с медленными ритмами биоэлек­ трической активности головного мозга

Наряду с усилением тормозных процессов в коре головного мозга, ритмически упорядоченные импульсные токи активируют серотонинергические нейроны дорсального ядра шва. Накопле­ ние серотонина в подкорковых структурах головного мозга при­ водит к снижению условно-рефлекторной деятельности и эмо­ циональной активности. Вследствие этого у больного наступает состояние дремоты, а в ряде случаев и сна.

Вместе с центральными структурами, импульсные токи воз­ буждают чувствительные нервные проводники кожи век. Возни­ кающие в них ритмические афферентные потоки поступают к би-

74 Глава 2 полярным нейронам тройничного (гассерового) узла, а от него распространяются к большому сенсорному ядру тройничного нерва и - далее - к ядрам талямуса. За счет модуляции функций ассоциативных таяамокортикальных систем (см. рис. 12Б) такая электрическая стимуляция рефлексогенных зон усиливает цент­ ральные гипногенные эффекты импульсных токов, приводит к нормализации высшей нервной деятельности и улучшению ночного сна.

Тесные морфо-функциональные связи ядер ствола мозга об­ условливают индукционное воздействие импульсных токов на со- судодвигательный и дыхательный центры, а также центры вегета­ тивной и эндокринной систем. Такие токи оказывают непосред­ ственное воздействие на регуляцию деятельности внутренних ор­ ганов и тканей, активируют трофические влияния на них пара­ симпатической нервной системы. Это приводит к снижению по­ вышенного тонуса сосудов, активирует транспортные процессы в микроциркуляторном русле, повышает кислородную емкость кро­ ви, стимулирует кроветворение и нормализует соотношение свер­ тывающей и противосвертывающеи систем крови. Импульсные токи вызывают также урежение и углубление внешнего дыхания, увеличивают его минутный объем, активируют секреторную функцию желудочно-кишечного тракта, выделительной и половой систем. Они восстанавливают нарушенный углеводный, липидный, минеральный и водный обмены в организме, активируют гормон- продуцирующую функцию желез внутренней секреции.

В силу динамического характера деятельности головного мозга при электросонтерапии условно выделяют две функцио­ нальные фазы — торможения и активации. Первая из них проявляется во время процедуры и характеризуется дремотным состоянием, сонливостью, урежением частоты сердечных со­ кращений и дыхания (брадикардия и брадипноэ), снижением интенсивности активирующих ритмов биоэлектрической актив­ ности головного мозга. Через 30 мин-1 час после окончания процедуры возникает фаза активации, которая продолжается и в отдаленном периоде. Она проявляется в ощущении больным бодрости и свежести, снижении утомления, повышении работо­ способности, улучшении настроения и активации корковых про­ цессов.

Лечебные эффекты: транквилизирующий, седативный, спазмолитический, трофический, секреторный.

Показания. Заболевания центральной нервной системы

(неврастения, реактивные и астенические состояния, нарушение

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов 75

 

 

ночного сна, логоневроз), заболевания сердечно-сосудистой си­ стемы (атеросклероз сосудов головного мозга в начальном пери­ оде, ишемическая болезнь сердца, нейроциркуляторная дистония по гипертоническому типу, гипертоническая болезнь 1-11 стадий, облитерирующие заболевания сосудов конечностей), язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной ки|шки, бронхиальная астма, нейродермит, экзема, энурез.

Противопоказания. Эпилепсия, декомленсированные пороки сердца, непереносимость электрического тока, воспалительные заболевания глаз (конъюнктивиты, блефарит), мокнущие дерма­ титы лица.

Параметры. Для электросонтерапии используют прямо­ угольные импульсы тока частотой 5-160 и длитель­ ностью 0,2-0,5 мс. Сила импульсного тока обычно не превы­ шает 8-10 мА. Частоту следования импульсов выбирают с учетом состояния пациента. Низкие частоты (5-20 при­ меняют при выраженном возбуждении центральной нервной системы, а более высокие частоты (40-100 при ее угнетении. Эффективность импульсного воздействия возраста­ ет при включении постоянной составляющей воздействующего электрического тока.

Для проведения процедур электросонтерапии используют ап­ параты Электросон-4Т (ЭС-4Т) и Электросон-5 (ЭС-10-5). Они позволяют воздействовать непрерывными импульсными токами с различным соотношением импульсного и постоянного тока

(постоянной составляющей). Генерируемые этими аппаратами импульсные токи можно дискретно изменять по частоте и ам­ плитуде.

Методика. Процедуры проводят в затемненном помещении, изолированном от шума. Пациенты должны находиться в удоб­ ном положении, лежа на кушетке. Используют глазнично- ретромастоидальную методику наложения электродов (рис.

13). Применяют резиновую манжетку с раздвоенными электро­ дами, в гнезда которых вставляют смоченные водой гидро­ фильные прокладки толщиной 1 см. Глазные электроды разме­ щают на закрытых веках и соединяют с катодом, затылочные электроды фиксируют на сосцевидных отростках височных костей и присоединяют к аноду (рис. 13). Одновременно с элек- тросонтерапией можно проводить электрофорез лекарственных веществ {электросонфорез).

76 Глава 2

 

 

Рис. 13. Распо­ ложение элек­ тродов при элек- тросонтерапии.

1 - глазничный эле­ ктрод (катод); 2 сосцевидный элек­ трод (анод).

 

Силу подводимого к больному импульсного тока дозируют по ощущению больным легких покалываний, постукиваний или без­ болезненной вибрации. Выраженность таких ощущений нарастает при включении постоянной составляющей, что приводит к уве­ личению количества электричества, проходящего через ткани больного. Предельно допустимая сила тока при проведении элек- тросонтерапии не должна превышать 8 мА. Ее увеличивают до появления у больного ощущений легкой безболезненной вибра­ ции под электродами. Возникновение неприятных ощущений, жжения под электродами служит сигналом к снижению силы подводимого тока.

Продолжительность лечебной процедуры 20-40 мин. Их про­ водят через день или ежедневно, на курс лечения - 15-20 проце­ дур. При необходимости повторный курс электросонтерапии наз­ начают через 2-3 месяца.

 

Транскраниальная электроанальгезия

 

 

Транскраниальная электроанальгезия - лечебное воздей­ ствие на кожные покровы головы импульсными токами, вызы­ вающими обезболивание или снижение интенсивности болевых ощущений.

В основе лечебного действия данного метода лежит селек­

тивное возбуждение импульсными токами низкой частоты эндо-

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов 77 генной опиоидной системы ствола головного мозга. По со­ временным представлениям, эту систему составляют задние, ла­ теральные и некоторые передние ядра гипоталамуса, лате­ ральная септальная область, цингулярный пучок, околоводо­ проводное серое вещество, дорсальный гиппокамп, габенуло- интерпедункулярный тракт и ядра шва (рис. 14). Импульсные токи изменяют биоэлектрическую активность головного мозга. При этом уменьшается спектральная плотность у-волн, что свиде­ тельствует об усилении седативного эффекта. Снижается также амплитуда медленных волн с периодом 2-20 с при­ сутствующих в спектре электроэнцефалограммы при болевом синдроме.

Следствием возбуждения антиноцицептивной системы является выделение из нейронов головного мозга -эндорфина и энкефа- линов, содержание которых увеличивается как в ликворе, так и в спинном мозге. Наряду с активацией эндогенных опиатных меха­ низмов, импульсные токи вызывают резкое обеднение аффе­ рентного потока от ноцицепторов в стволовые структуры голов­ ного мозга. Они блокируют проведение восходящих импульсных потоков от ноцицепторов на уровне релейных ядер продолгова­ того мозга и таламуса и угнетают активность соматосенсорной зоны коры головного мозга. По нисходящим проводящим путям происходит активация сегментарного воротного механизма управления афферентным потоком из болевого очага. Значительная роль в этом принадлежит -эндорфину, который накапливается в задних рогах спинного мозга. Следует отметить, что такая анальгезия наиболее эффективна при относительно равномерной интенсивности восходящего афферентного потока, до возникновения центрального доминантного болевого очага. Наконец, транскраниальная электроанальгезия восстанавливает активность пептидергической системы головного мозга, угнетен­ ную при наркоманической зависимости и пристрастии к алкого­ лю.

Неанальгетические эффекты транскраниальной электроаналь­ гезии связаны с тем, что импульсные токи устраняют активирую­ щие влияния ретикулярной формации на корковые центры и ста­ билизируют а-ритм биоэлектрической активности головного мозга. Максимальная плотность возникающих при таком воздействии

78 Глава 2

 

 

Рис. 14. Мишен и приложени я им ­ пульсны х токо в пр и транскрани ­ ально й электро ­ анальгезии.

1 - латеральная сеп- тальная область; 2 - задние, латеральные и частично передние ядра гипоталамуса;

3 - дорсальный гип- покамп; 4 - интер- педункулярный

тракт; 5 - околово­ допроводное серое вещество. Э - облас­ ти расположения электродов.

 

токов проводимости зарегистрирована в тканях, расположенных в области основания черепа, минимальная - у его свода. Им­ пульсные токи действуют также на сосудодвигательный центр, вызывая нормализацию системной гемодинамики. Стабилизация процессов центральной регуляции кровообращения, артериально­ го давления и амплитуды его колебаний обусловлена также воз­ действием на центральные звенья вазомоторных рефлексов эн- кефалинов, накапливающихся в стволе головного мозга. Кроме того, выброс эндогенных опиоидных пептидов в кровь активирует регенераторно-репаративные процессы в очаге воспаления. Сле­ довательно, транскраниальная электроанальгезия влияет на си­ стемы регуляции ряда функций внутренних органов, стимулирует заживление ран и повышают резистентность организма и его устойчивость к стрессорным факторам.

Лечебны е эффекты: анальгетический, сосудокоррегирую- щий, репаративно-регенеративный, седативный, антиабсти­ нентный, транквилизирующий.

Показания. Болевые синдромы, связанные с поражением черепномозговых нервов (невралгия тройничного нерва, нейро- сенсорная тугоухость) и нарушением спинальной иннервации

(спондилогенные корешковые и вегетативные боли), фантомные боли, нейро-циркуляторная дистония всех форм, ишемическая болезнь сердца, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, зудящие дерматозы, неврастения, утомление, анестезио­ логическое пособие при оперативном вмешательстве, острый ал-

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов 79

 

 

когольный абстинентный синдром, нервно-эмоциональное напря­

жение, нарушение сна, метеотропные реакции.

Противопоказания, Острые боли висцерального проис­ хождения (приступ -стенокардии, инфаркт миокарда, почечная колика, роды, кратковременные оперативные вмешательства), закрытые травмы головного мозга, эпилепсия, диэнцефальный синдром, таламические боли, нарушение ритма сердца, повреждение кож и в местах наложения электродов.

Параметры. Для транскраниальной электроанальгезии используют два режима воздействий. В первом из них

{низкочастотном) применяют прямоугольные импульсы напряже­ нием до 10 В, частотой 60-100 и длительностью 3,5-4 мс, следующие пачками по 20-50 импульсов (рис. 15А). Некоторые ав­ торы считают, что наибольший анальгетический эффект у больных возникает при действии электрических импульсов частотой 77

. Сила такого эффекта увеличивается при включении допол­ нительной постоянной составляющей воздействующего элек­ трического тока. Оптимальным считается соотношение постоянного и импульсного тока 5:1-2:1. Воздействия второго типа

(высокочастотного) осуществляют прямоугольными импульсами постоянной и переменной скважности продолжительностью 0,15-

0,5 мс, напряжением до 20 В, следующие с частотой 150-2000

(рис. 15Б). Сила импульсного тока при этом не превышает

0,3-1 мА. В режиме переменной скважности импульсных сигналов

(рис. 15В) проявляется преимущественно транквилизирующий эф­

фект транскраниальной электроанальгезии.

В настоящее время для проведения процедур используют ап­ параты Этранс-1,2,3 и Трансаир, генерирующие прямоугольные импульсы частотой 60-100 (рис. 15А). Импульсы более вы­ сокой частоть! (150-2000 генерируют при помощи аппара­ тов ЛЭНАР и Би-ЛЭНАР. Они генерируют электрические сигналы с различным соотношением импульсного и постоянного тока

(постоянной составляющей). Формируемые этими аппаратами им­ пульсные сигналы можно изменять по частоте и длительности. Кроме того, в аппаратах ЛЭНАР реализована возможность раз­ дельного изменения этих параметров - режим переменной скважности (скважность импульсного сигнала-безразмерная ве­ личина, равная отношению периода повторения импульса к его длительности).

OQ • Глава 2

 

Рис. 15. Основые виды импульсных токов, ис­ пользуемых при тран­ скраниальной электро- анальгеэии.

А - низкочастотный; Б - вы­ сокочастотный с постоянной скважностью; В - высо­ кочастотный с переменной скважностью и постоянной составляющей. Калибровка

5 мс, 10 В.

 

Методика. Транскраниальную электроанальгезию проводят больному, который находится в удобном положении. Используют лобно-затылочную методику расположения электродов, при кото­ рой больному в лобной области головы и под сосцевидными от­ ростками накладывают и фиксируют две пары электродов, распо­ ложенных в резиновой манжетке в виде металлических чашечек с гидрофильными прокладками, смоченными теплой водой. Лобные электроды присоединяют к катоду, ретромастоидальные - к аноду

(рис. 16). После выбора параметров транскраниальной электро­ анальгезии (частоты, длительности, скважности и амплитуды по­ стоянной составляющей) плавно увеличивают амплитуду выходного напряжения до появления у пациента ощущений покалывания, лег­ кого тепла под электродами или купирования болевых ощущений. Подводимые к больному импульсные токи дозируют по ам­ плитуде выходного напряжения. Предельно допустимая амплиту­ да импульсов напряжения при проведении транскраниальной электроанальгезии не должна превышать 15 В, а длительность импульсов при увеличении частоты их следования свыше 1000 импс 1не более 0,2 мс. Амплитуду импульсов увеличивают до появления ощущения легкого покалывания или безболезненной вибрации под электродами. Возникновение чувства жжения слу­

жит сигналом к снижению амплитуды выходного напряжения.

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов д-|

 

 

Рис. 16. Расположение электродов при тран­ скраниальной электро­ анальгезии.

1 - лобный электрод

(катод); 2 - сосцевидный электрод (анод).

 

Длительность однократного воздействия не превышает 20 мин, но при острых болевых ощущениях может увеличиваться вдвое, курс составляет 10-15 процедур. При необходимости повторный курс транскраниальной электроанальгезим назначают через 2-3 месяца.

 

Электростимуляция

 

Электростимуляция - лечебное применение импульсных токов для восстановления деятельности органов и тканей, утративших нормальную функцию.

Электростимуляцию как лечебный метод воздействия на воз­ будимые структуры (нервная и мышечная ткани), используют не только в физиотерапии, но и реаниматологии (дефибрилляция сердца) и кардиохирургии (носимые и имплантируемые кар­ диостимуляторы). В практике физиотерапевта электростимуляцию применяют для воздействия на поврежденные нервы и мышцы, а также внутренние органы, содержащие в своей стенке гладко- мышечные элементы (бронхи, желудочно-кишечный тракт).

Под влиянием импульсного электрического тока происходит деполяризация возбудимых мембран, опосредованная изменени­ ем их проницаемости. При превышении амплитуды электрических импульсов над уровнем критического мембранного потенциала

82 Глава 2

 

 

(КМП) происходит генерация потенциалов действия (спайков). В рамках современных представлений об интегративной деятель­ ности ионных каналов на возбудимой мембране, ее деполяриза­ ция вызывает кратковременное сочетанное открытие

(срабатывание) что приводит к увеличению нат­ риевой проницаемости плазмолеммы. В последующем происхо­ дит компенсаторное нарастание калиевой проницаемости мем­ браны и восстанавливается ее исходная поляризация. Основны­ ми параметрами электрических импульсов, деполяризующих возбудимую мембрану, являются амплитуда, длительность, форма и частота их следования.

Вероятность формирования потенциалов действия зависит также и от характеристик плазмолеммы, основной из которых является возбудимость. Количественной мерой возбудимости служит величина, обратная интенсивности порогового раз­ дражителя, в ответ на который генерируется спайк. Возбуди­ мость зависит от критического уровня деполяризации (КУД) - величины критического мембранного потенциала, при котором происходит лавинообразное открытие потенциалзависимых Na +- ионных каналов, деполяризация мембраны и инверсия знака мембранного потенциала (формируется потенциал действия). Возбудимость S нервной и мышечной ткани количественно определяется величиной, обратной силе тока вызывающего

пороговое возбуждение нерва или сокращение мышц,

 

 

Наряду с возбудимостью, реакции возбудимой мембраны обусловлены также и ее емкостью. Последняя определяет пози­ тивное смещение КУ Д при продолжительном электрическом раздражении — феномен аккомодации. Способность к аккомо­ дации объясняют частичной инактивацией -каналов и акти­ вацией -каналов при длительной подпороговой деполяриза­ ции. Ее количественной мерой служит минимальный градиент

(критический наклон) — наименьшая крутизна переднего фронта порогового электрического стимула, вызывающего генерацию потенциала действия.

Взаимосвязь параметров воздействующего электрического стимула и реакций возбудимой мембраны определяется закона­ ми электрического раздражения нервных и мышечных волокон. Молекулярная природа биоэлектрогенеза объясняет поляр­ ный закон раздражения Э.Пфлюгера — раздражение возбуди-

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов дз мых тканей обеспечивается только внешним током выходящего направления. Следовательно, при приложении к нерву или мыш­ це двух разнополярных электродов деполяризация возникает только в области катода, т.к. именно здесь локальные ионные токи имеют выходящее направление. Таким образом, при воз­ действии подпороговым электрическим стимулом, величина ко­ торого меньше КМП, происходит градуальная деполяризация мембраны под катодом {катэлектротон) и гиперполяризация гюд анодом (анэлектротон). Изменения возбудимости мембра­ ны под действием подпорогового электрического тока назы­ ваются электротоническими явлениями.

При замыкании электрической цепи сила сокращения мышц под катодом {катодзамыкательное сокращение, КЗС) больше, чем под анодом (анодзамыкательное сокращение, АЗС). При размыкании цепи наблюдают обратные соотношения: сила анодразмыкательного сокращения мышцы (АРС) больше катод- размыкательного (КРС). Такой феномен связан с тем, что при выключении гиперполяризующего тока мембранный потенциал падает до исходного уровня при смещенном к нему КУ Д (см- рис. 8Б), в результате чего наступает возбуждение мышечного волокна. Таким образом, полярнызй закон Пфлюгера для со­ кращения мышц может быть выражен следующим неравенством

 

[2.2] Следует отметить, что с увеличением амплитуды элек­ трического стимула возбуждается все большее число мышечных волокон, пока не наступит сокращение всех волокон данной

мышцы (лестница Боудича).

Аккомодационные свойства возбудимых мембран лежат в основе закона возбуждения Э.Дюбуа-Реймона, согласно кото­ рому реакции возбудимых тканей определяются, не только си­ лой действующего тока, но и скоростью его изменения

(крутизной переднего фронта импульса). Следовательно, поро­ говая сила деполяризующего тока (но не КУД) зависит как от амплитуды, так и от продолжительности электрического импуль­ са. Этот закон графически изображается кривой "сила- длительность" (кривая которая является совокупностью точек, образованных правыми верхними углами пороговых элек­ трических импульсов, вызывающих минимальное возбуждение

(рис. 17). Она может быть адекватно описана уравнением:

84 Глава 2

 

 

Рис. 17. Кривая "сила- длительность" (кривая I/T) для импульсов различной (П и /L) формы в норме (I) и при патоло­ гии (II).

По оси абсцисс: длительность им­ пульса Т; по оси ординат амплитуда импульса, I. Ch - хронаксия; tn- полезное время; R -реобаза.

 

 

[2.3] где - амплитуда и длительность порогового электрического импульса, вызывающего возбуждение нервов и мышц, - сум­ марный заряд, переносимый электрическим импульсом, рео­ база - пороговая амплитуда электрического тока, вызывающего реакцию возбуждения вне зависимости от его длительности.

При действии электрических импульсов величиной в 1 рео­ базу зависимость эффекта возбуждения от длительности им­ пульса исчезает. Это соответствует аккомодации возбудимой ткани к электрическому току. Минимальная продолжительность такого импульса называется полезным временем Оно раз­ лично у мышц и нервов. Так, например, скелетные мышцы здо­ рового человека отвечают сокращением на импульсы продолжи­ тельностью с, а при патологических изменениях реак­ ция наблюдается на импульсы длительности с и больше.

Кривая "сила-длительность" имеет наиболее крутой участок в точке, соответствующей току в 2 реобазы (см. рис. 17). Дли­ тельность порогового прямоугольного импульса величиной в 2 реобазы называется хронаксией Важным следствием проявления этого закона является зависимость пороговой ампли­ туды от крутизны переднего фронта электрического импульса. Сила возбуждения нарастает с увеличением минимального градиента импульса и максимальна у электрических импульсов прямоугольной формы.

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов 85

 

 

 

При действии импульсов электрического тока, вызывающих формирование потенциалов действия, происходят последова­ тельные изменения возбудимости нервов и мышц, подчиняющиеся закону рефрактерности Э.Ж.Марея. Деполя­ ризация мембран приводит к открытию -каналов и после­ дующей их полной инактивации (на пике потенциала действия). Это состояние называют абсолютно рефрактерной фазой

(АРФ). Она сменяется относительно рефрактерной фазой

(ОРФ), которая отражает реполяризацию возбудимых мембран и связана с частичной инактивацией -каналов и постепенной активацией -каналов (рис. 18). При этом возбудимость тканей снижена и генерация спайков происходит лишь при действии импульсов значительной амплитуды. После ОРФ следуют фазы экзальтации и субнормальности (ФЭ и ФС), связанные с инерционностью сенсоров напряжения ионных каналов, что проявляется в последовательном следовом повышении и пони­ жении возбудимости тканей.

Продолжительность фаз измененной возбудимости различна. В скелетных мышцах продолжительность АР Ф составляет 2,5 мс, ОРФ -12 мс, а ФЭ и ФС — 2 мс. У двигательных нервных волокон время АР Ф короче 1 мс, а длительность остальных фаз также не превышает 1 мс. Максимально возможная частота им­ пульсной активности в нервных и мышечных волокнах лимити­ руется продолжительностью абсолютно рефрактерной фазы и служит показателем лабильности Л (функциональной подвиж­ ности):

[2.4]

 

Фазы измененной возбудимости определяют частоту элек­

тростимуляции нервов и мышц, которая не должна превышать

86 Глава 2 лабильности нервных и мышечных волокон. Так, лабильность неповрежденной мышцы не превышает 200-500, тогда как при патологических изменениях она составляет 25 Лабиль­ ность двигательных нервных проводников составляет 300 —

600 а при функциональных или патологических изменениях она может уменьшаться до 15

Если мышцу или иннервирующий ее нерв раздражать элек­ трическими импульсами с частотой,превышающей 10 , возникает суммационный эффект деполяризации, связанный с суперпозицией генерируемых спайков. Такая серия потенциалов действия обеспечивает сильное длительное сокращение мышцы

- тетанус. Амплитуда тетанического сокращения мышцы в несколько раз превышает величину одиночного сокращения. При частоте электростимуляции 10-20 происходит частичное расслабление и последующее сокращение скелетной мышцы — зубчатый тетанус. С увеличением частоты мышца не расслабляется из-за частого следования электрических им­ пульсов, и наступает полный тетанус, который при дальней­ шем нарастании частоты сменяется полной невозбудимостью

(пессимумом возбуждения), что связано с инактивацией хи- миочувствительных каналов субсинаптической мембраны конце­ вой пластинки.

Эффект возбуждения периферических нервов зависит и от типа составляющих их нервных волокон. В соответствии с классификацией Г.Гассера и Дж.Эрлангера, выделяют несколь­ ко типов нервных проводников (табл.б).

Наиболее эффективно возбуждение нервов происходит в случае совпадения частотного диапазона электростимуляции с оптимумом следования спайков в нервных проводниках. Так, под влиянием электрического раздражения нервов импульсами с частотой выше 50 возникает возбуждение преимуще­ ственно двигательных нервных проводников -волокон) и пассивное сокращение иннервируемых ими мышц. В результа­ те постепенно усиливается их ослабленная сократительная функция. Активация метаболизма способствует восстановлению проводимости и возбудимости периферических нервов и уско­ рению их регенерации. При электростимуляции нервных ство­ лов, в связи с присутствием в них вегетативных проводников, происходит усиление трофической функции, что проявляется в нарастании интенсивности пластических и энергетических про­ цессов в иннервируемых органах, При этом восстанавливается

Лечебное применение постоянных и импульсных электрических токов 87

 

 

Т а б л и ц а 6