Методи лікування струмами високої частоти та механізм їх дії.

1.Лікувальний ефект дарсонвалізації - тонізуючий вплив на нервові та стиму­лююча дія на шкірні рецептори.

2. Діатермією називають метод прогрівання глибоко розміщених тканин струма­ми від 1 до ЗА при напрузі 200-250 В і частоті від 1 до 1, 5 МГц. Діатермія дозво­ляє підвищити локальну температуру тканин на 2-5 °С. На поверхню тіла наклада­ють електроди, розмір яких, як правило, відповідає розміру органа, який прогріва­ють. За зростанням питомого опору тканини можна розташувати у такому порядку: кров, м'язи, печінка, суха шкіра, легені, жирові тканини, кістки. У такому ж поряд­ку відбуватиметься виділення тепла.

3.Методика впливу на тіло пацієнта змінним магнітним полем високої частоти 10 -15 МГц називається індуктотермією. Діючий фактор - змінне магнітне поле - ут­ворюється при протіканні струму по спіралі із зігнутого кабелячи диску із декількох витків кабеля, який накладається на плоскі ділянки тіла пацієнта безконтактно.

Фізіологічна дія індуктотермії мало відрізняється від дії діатермії, проте вона сприяє більш глибокому і рівномірному прогріванню.

Під час індуктотермії ділянку тіла хворого, що підлягає лікуванню, поміщають усередину витків соленоїда, приєднаного до терапевтичного контура генератора (рис.2.31). По витоках соленоїда проходить струм частотою 13,56 МГц, і навколо нього утворюється змінне магнітне поле.

Воно індукує в м'яких тканинах хворого вихрові струми такої самої частоти, енергія яких перетворюється на теплову енергію тканин. Кількість теплоти, яка виділяється в тканинах під час індуктотермії, залежить від індукції магнітного поля, питомого опору тканин, тим сильніше вони нагріваються під час індуктотермії. Ось чому найбільше прогріваються

 

Рисунок 2.31

тканини з малим питомим опором: кров, м`язи, лімфа, нерви. Глибина прогрівання під час індуктотермії сягає 6-8 см.

При НВЧ-терапії на хворого діють неперервним або імпульсним електромаг­нітним полем з частотами від 30 до 300 МГц.

Крім нагрівання, електричне поле УВЧ сприяє деякій структурній перебудові білкових молекул, перерозподілу концентрації іонів біля клітинних мембран, гідра­тації іонів та молекул і приводить до зміни функціонального стану клітин і організ­му в цілому.

 

 

 

 

Рисунок 2.32

Під час НВЧ-терапії ділянку тіла, в якій виник патологічний процес, поміщають між двома електродами, які утворюють конденсатор терапевтичного контуру (рис.2.32) Між ними створюється змінне електичне поле частотою 40,58 МГц (надвисока частота). Електричне поле такої частоти впливає не лише на м»які тканини, а й на тканини-діелектрики (кістки, сухожилля), спричинюючи в них орієнтацій ну поляризацію. У разі застосування електричного поля надвисокої частоти тканини-діалектрики нагріваються інтенсивніше, ніж струмопровідні. Дипольні молекули кісток і сухожилля приходять у коливальний рух, енергія якого перетворюється на теплоту. Кількість теплоти, яка щосекунди виділяється з одиниці об»єму тканини, пропорційна квадрату напруженості електричного поля й обернено пропорційна густині тканини.

Частина ІІІ Оптика. Елементи квантової біофізики. Іонізуюче

Випромінювання. Радіоактивність.

Розділ 7 Оптичні явища та їх використання в біології та в медицині

Природа світла

Надзвичайно важливу роль у природі відіграють електромагнітні хвилі довжиною 760-380 нм. Цей вузький діапазон електромагнітних хвиль спричинює зорові відчуття у людини й становить численну групу світлових явищ. Розділ фізики, в якому розглядають світлові явища, називають оптикою, а світлові явища – оптичними.

У сучасних установках як джерело світла використовують лазер, а приймачем світла – фотоелемент. Це дало можливість виміряти швидкість світла з великою точністю:

с 300 000 3 10⁸ м/с

Але знання швидкості світла ще не давало відповіді на основне питан­ня: що таке світло, яка його природа? Перші наукові теорії про природу світла виникли в XVII ст. На думку Ньютона, світло являє собою потік якихось особли­вих частинок речовини — корпускул. Водночас із цим, голландський вчений Хрістіан Гюйгенс (1629—1695) висунув теорію ("Трактат про світло", 1690 р.), згідно з якою світло — це сукупність хвиль, які поширюються в особливому середовищі — ефірі. Але природа цих хвиль, як і середовища, в якому вони поширюються, була невідомою.

Тривалий час обидві теорії співіснували в науці як рівнозначні. І корпуску­лярна й хвильова теорії світла цілком задовільно пояснювали відомі на той час оптичні явища. Між прибічниками корпускулярної й хвильової теорії час від часу виникали наукові дискусії, але брак достатнього експериментального матеріалу не давав жодному з них істотної переваги.

Відкриття інтерференції та дифракції світла (початок XIX ст.) незаперечно свідчили, що світло поширюється у вигляді хвиль. Лише хвилі мають властивість огинати перешкоди на своєму шляху (дифракція) і при зустрічі або посилювати, або ослаблювати одна одну (інтерференція). Корпускули позбавлені таких влас­тивостей. Корпускулярна теорія світла, як здавалося, зазнала "остаточного кра­ху". Але питання про природу світлових хвиль лишалося нез'ясованим. Звісно, що це не могли бути звукові або механічні хвилі, а про інші хвилі в ті часи ще й гадки не мали.

Природа світлових хвиль дістала пояснення в другій половині XIX ст. Вирі­шальну роль у цьому відіграла електромагнітна теорія Максвелла й досліди Герца. З теорії Максвелла випливало, що в природі існують електромагнітні хвилі, які поширюються у вакуумі з такою самою швидкістю, як і світло. У дослідах Герца був переконливо засвідчений не лише сам факт існування електромагнітних хвиль, а й установлені їхні основні властивості. З'ясувалося, що електромагнітні хвилі відбиваються, заломлюються, огинають перешкоди на своєму шляху за тими са­мими законами, що й світло. Фізики, порівнюючи між собою властивості елект­ромагнітних хвиль і світлових променів, після багатовікових суперечок, пошуків і помилок врешті-решт дійшли висновку, що світло — це сукупність електромаг­нітних хвиль, які спричинюють зорові відчуття в людини.

Зорові відчуття в людини спричинюють електромагнітні хвилі з частотою елек­тромагнітних коливань від 3,8*10¹⁴до 7,5*10¹⁴Гц. Ці відчуття є кольоровими: елек­тромагнітна хвиля певної частоти зумовлює зорове відчуття відповідного кольо­ру.

Вихо­дячи з цього, легко розрахувати, що світлові хвилі у вакуумі мають довжину від 380 (фіолетові промені) до 760 нм (червоні промені).

Світлові хвилі випромінюються атомами речовини. Тіла, атоми яких випромінюють світло в навколишній простір, називають джерелами світла. Усі джерела світла поділяються на природні й штучні. Головним природним джере­лом світла в межах нашої планетної системи є Сонце. До природних джерел світла належать зорі й спалахи блискавки під час грози, мерехтливе світло поляр­ного сяйва й холодне світло, випромінюване неорганічними сполуками та живи­ми організмами.

Поява штучних джерел світла пов'язана з пізнавальною діяльністю людини. Вони удосконалювалися в міру опанування людиною законів природи: вогнище, свічка, гасова лампа, газовий ріжок тощо. Вивчення електричних та оптичних явищ зумовило створення принципово нових джерел світла: електричні лампи розжарювання, дугові лампи, газосвітні трубки, лампи денного світла і, нарешті, лазери.

Різні ділянки джерела світла випромінюють його неоднаково. Але якщо оці­нювати дію джерела світла на значній відстані від нього, то ці відмінності прак­тично зникають. Таке джерело світла, розмірами якого можна знехтувати порівня­но з відстанню до нього, називають точковим джерелом світла.

Напрям, у якому поширюється світлова хвиля, називають світловим променем. Світлові промені — це лише графічний засіб зображення напряму поширення світлових хвиль. У природі, звісно, їх немає, реально існують лише світлові хвилі.

Розділ оптики, в якому вивчається розповсюдження світла називається геометричною оптико.

Закон геометричної оптики:

1. Прямолінійність розповсюдження світла в однорідному середовищі.

2. Незалежність розповсюдження світлових променів.

3. Відбивання світла від межі розділу двох середовищ. (рис.3.1) Відбивання може бути дзеркальним (рис 3.1, а) і розсіяним або дифузним (рис.3.1,б).

 

 

Рисунок 3.1

Закони відбивання світла:

1) Кут відбивання β дорівнює куту падіння α.

α=β (7.1)

2) Падаючий і відбитий промені лежать в одній площині.

4.Заломлення світла – це явище проходження світла в друге середовище зі зміною напрямку (рис3.2)

 

α β n₁ n₂ α β n₁ n₂

 

 

γ

γ

 

Рисунок 3.2

Закони заломлення світла:

Синус кута падіння так відноситься до синуса кута заломлення, як швидкість світла в першому середовищі відноситься до швидкості світла в другому середовищі.

n₂ - відносний показник заломлення другого середовища відносно першого;

n₁ n₂ - абсолютні показники заломлення: v₁

n₁ =; n₂ = ;

v₁ v₂ – швидкості світла в середовищах 1 і 2.

При переході світла з оптичного більш густого середовища в оптично менш густе середовище, можна спостерігати явище повного внутрішнього відбивання (рис. 3.3), при якому світловий промінь повністю відбивається від межі обох прозорих середовищ (промінь4).

 

 

 

Рисунок 3.3

Кут падіння гр, при якому кут заломлення = 90⁰, називають граничним кутом повного відбивання світла.