Электропроводность биологических тканей и жидкостей для постоянного тока.
Органические вещества – белки, жиры и углеводы - из которых состоят плотные части тканей организма, в сухом и чистом виде являются диэлектриками. Из них наибольшую диэлектрическую проницаемость имеют белки, а наименьшую – жиры. Все ткани и клетки омываются растворами электролитов, которые являются хорошими проводниками. Электропроводность различных областей организма зависит от их функционального состояния, от состояния нервной и гормональной систем и не является постоянной величиной.
Биологические ткани и органы являются довольно разнородными образованиями с различными электрическими сопротивлениями, которые могут изменяться при действии электрического тока. Это обусловливает трудности измерения электрического сопротивления живых биологических систем. Электропроводимость отдельных участков организма, находящихся между электродами, наложенными непосредственно на поверхность тела, существенно зависит от сопротивления кожи и подкожных слоев. Внутри организма ток распространяется в основном по кровеносным и лимфатическим сосудам, мышцам, оболочкам нервных стволов. Сопротивление кожи, в свою очередь, определяется ее состоянием: толщиной, возрастом, влажностью и т.п. Электропроводимость тканей и органов зависит от их функционального состояния и, следовательно, может быть использована как диагностический показатель. Так, например, при воспалении, когда клетки набухают, уменьшается сечение межклеточных соединений и увеличивается электрическое сопротивление; физиологические явления, вызывающие потливость, сопровождаются возрастанием электропроводимости кожи и т. д.
|
|
Спинномозговая ж. 0,55 р,Ом*м
Кровь 1,66
Мыщцы 2
Ткань мозговая и нервная 14,3
Ткань жировая 33,3
Кожа сухая 
Кость без надкостницы 
Первичное действие постоянного тока на ткани организма. Гальванизация. Электрофорез лекарственных веществ
Человеческий организм в значительной степени состоит из биологических жидкостей, содержащих большое количество ионов, которые участвуют в различных обменных процессах. Под влиянием электрического поля ионы движутся с разной скоростью и скапливаются около клеточных мембран, образуя встречное электрическое поле, называемое поляризационным. Таким образом, первичное действие постоянного тока связано с движением ионов, их разделением и изменением их концентрации в разных элементах тканей.
Непрерывный постоянный ток напряжением 60—80 В используют как лечебный метод физиотерапии (гальванизация).
Источником тока обычно служит двухполупериодный выпрямитель — аппарат для гальванизации. Применяют для этого электроды из листового свинца или станиоля толщиной 0,3—0,5 мм. Так как продукты электролиза раствора поваренной соли, содержащегося в тканях, вызывают прижигание, то между электродами и кожей помещают гидрофильные прокладки, смоченные, например, теплой водой. Дозируют силу постоянного тока по показаниям миллиамперметра, при этом обязательно учитывают предельно допустимую плотность тока — 0,1 мА/см2.
Гальванизацию и электрофорез лекарственных веществ можно осуществлять с помощью жидкостных электродов в виде ванн, в которые погружаются конечности пациента.
|
|
Электрический ток проникает в организм человека в основном через сальные и потовые железы, поскольку они обладают наименьшем электрическим сопротивлением. Так как их количество на теле человека невелико, большая часть энергии тока тратится на преодоление эпидермиса, имеющего низкую электропроводность. Преодолев эпидермис и подкожную жировую ткань, ток распространяется по пути наименьшего сопротивления (в основном по межклеточным пространствам, кровеносным и лимфатическим сосудам, оболочкам нервов и мышцам).
Первичное действие постоянного тока на ткани организма связано с движением имеющихся в них ионов и заряженных частиц. Подвижности ионов (подвижность - скорость иона в электрическом поле, напряженность которого равна единице) различны, поэтому происходит их разделение. Кроме того, частицы могут задерживаться около полупроницаемых перегородок. В результате происходит изменение концентрации ионов, содержащихся в различных элементах тканей.
Местные изменения концентрации ионов могут влиять на кислотно-щелочное равновесие, водосодержание и другие физико-химические свойства тканей, вызывают изменения функционального состояния клетки в сторону возбуждения или торможения их деятельности.
Под действием приложенного электрического поля положительно заряженные ионы двигаются к катод (отрицательно зараженному электроду), а отрицательно заряженные ионы - к аноду (положительно заряженному электроду).
Под влиянием постоянного тока перемещаются не только ионы, но и заряженные белковые частицы (явление электродиффузии).
|
|
Кроме того, при гальванизации наряду с ионами происходит движение жидкости в направлении катода (электроосмос). В результате под катодом наблюдается отёк и разрыхление, а в области анода - сморщивание и уплотнение тканей.
Таким образом, постоянный ток вызывает в тканях электролиз, поляризацию, электродиффузию и электроосмос. Эти эффекты обуславливают раздражение нервных рецепторов.
Гальванический ток оказывает нормализующее влияние на ЦНС, способствует улучшению крово- и лимфообращения, стимулирует обменные процессы, функцию желез внутренней секреции оказывает болеутоляющее действие.
Постоянный ток используют в лечебной практике также и для введения лекарственных веществ через кожу или слизистые оболочки. Этот метод получил название электрофореза лекарственных веществ. Для этой цели поступают так же, как и при гальванизации, но прокладку активного электрода смачивают раствором соответствующего лекарственного вещества. Лекарство вводят с того полюса, зарядом которого оно обладает: анионы вводят с катода, катионы — с анода. Введение лекарственных веществ с помощью постоянного тока хорошо иллюстрирует следующий опыт. Двум кроликам выбривают участки кожи на обоих боках и к выбритым местам прикрепляют фланелевые прослойки; одни из них смочены раствором азотнокислого стрихнина, другие — раствором поваренной соли. На фланель накладывают электроды и пропускают по цепи ток силой 50 мА. Спустя некоторое время кролик, у которого стрихнин на аноде, погибает при типичных явлениях отравления этим веществом. Другой же кролик, у которого стрихнин на катоде, не погибает, но если изменить направление тока, то и он погибнет.