Постійний струм. Особливості проходження постійного струму через біотканини і біорідини. Гальванізація і електрофорез.

Постійний струм – переміщення зарядів у постійному електричному полі; струм, сила і напрям якого не змінюється.

Розрізняють: струм провідності – направлений рух зарядів; конвекційний струм – рух заряджених тіл під дією електричного поля.

Постійний струм виникає під дією постійної напруги і може існувати лише в замкнутому ланцюгу.

Характеристики струму:

- Густина – Сила - Електрорушійна сила джерела струму.

Якщо маємо коло постійного струму з опором R, то струм буде характеризуватися законом Ома: U=I R …….. I=E/R+r (для повного кола)

Метод лікування невеликим постійним струмом називають гальванізацією. Тепловий ефект під час гальванізації дуже незначний,тому що при терапевтичних процедурах використовують струми з густиною не більшою за 0,5 мА/см2.

Первинна дія електричного струму на тканини організму пов’язана з рухом іонів електролітів та інших заряджених часток. Рухливість цих часток різна, тому відбувається їх перерозподіл.

У клінічній практиці використовують ще один метод лікування постійним струмом – лікувальний електрофорез. Цей метод полягає у введені за допомогою струму лікарських речовин у живий організм через шкіру або слизову оболонку. При цьому дія струму поєднується з дією введених лікарських речовин.

Закон Ома для постійного струму для біотканин:

I= U-P(t)/R

Для біорідин:

I=n g £ (ɱ ₊ + ɱ_-) E, E – напруженість зовн.елект.поля, g- заряд, £- коефіцієнт дисоціації

При проходженні постійного електричного струму через біооб’єкти одночасно виникають явища, характерні як для електролітів, так і діелектриків (поляризація). Всі поляризаційні процеси призводять до утворення електрорушійної сили поляризації електричне поле якої протилежне за напрямком до зовнішнього електричного поля. В результат цього закон Ома при протікання постійного струму через біотканини буде для звичайних провідників: ; для біооб’єктів: .

Фізичні основи дії постійного струму на біооб’єкти (фізіотерапія): виникнення струмів провідності в біорідинах; виникнення явища поляризації в структурах діелектриків; збудження тканин за рахунок перерозподілу іонів; конфірмаційні зміни ВМС.

 

Імпеданс тканин оранізму

Імпеданс – повний опір кола. Для клитин імпеданс - , для шкіри - . З формулу видно, що імпеданс залежить від частоти змінного струму. Така залежність дисперсія імпедансу. Вона сама по собі є діагностичним показником функціонального стану тканини. для використання дисперсії імпедансу в медицині використовують коефіцієнт поляризації (відношення значень імпедансів різних частот). . Коли то тканина мертва. Реографія – діагностичний метод, за допомогою якого реєструються зміни імпедансу тканин при їх кровонаповненні. Вона застосовується для діагностики різного роду судинних порушень головного мозку, кінцівок, легень, серця, печінки. Реографія сітківки ока – офтальмореографія. реографія поперечна – реографія кінцівок, прий якій електроди розташовуються на одному рівні відносно їх повздовжньої осі; використовується для оцінки функції кровоносних судин кінцівок. Реографія повздовжня – реографія кінцівки, прий якій електроди розташовуються по її повздовжній осі; використовується для оцінки функції кровоносних судин всієї кінцівки. реограму записують за допогою реографа, який складається з блока живлення, генератора струму високої частоти, підсилювача, записуючого пристрою і електродів.

Основні положення реографії («рео» — течу, «графо» — пишу) наступні:

1) Зміна об’єму ділянки DV пропорційна зміні її електричного опору DR:

DV~DR. (3.6.6)

2) Зміну кровонаповнення органу (ділянки) можна знайти з рівняння нерозривності струменя для нестаціонарного потоку рідини, враховуючи об’ємну швидкість притоку Q_in(t) та відтоку Q_out(t) рідини для даної ділянки:

. (3.6.7)

3) Величина об’ємної швидкості рідини визначається рівнянням Гагена-Пуазейля:

, (3.6.8)

де DР(t) - зміна тиску, X(r, h) – гідравлічний опір, який залежить від радіуса судини r та в’язкості рідини h.

При послідовному з’єднанні активного опору R і ємності С повний опір (імпеданс) дорівнює

, (3.6.2)

а при паралельному

– , де .