Импульсный ток. Импульсные токи низкой частоты

Сегодня существует множество уникальных методик лечения различных заболеваний, при которых идет прямое воздействие на организм человека магнитными полями, импульсами тока, лазером и т.д.

Одна из наиболее популярных методик — это магнитная терапия, эффективная и показанная при многих болезнях и патологиях.

Для терапии разных патологических заболеваний, врачи применяют импульсные токи в физиотерапии. Воздействие токами происходит в определенном ритме, который задается на специальном медицинском приборе, соответствующем ритмам работы любой внутренней системы или органа человеческого организма, также меняется и частота подаваемых импульсов.

Назначениями для применения в лечебных целях импульсов низкочастотного тока может быть ряд следующих заболеваний и проявлений:

электростимуляция мышечной ткани;
снятие болевых ощущений;
антиспастическое воздействие;
действие, оказывающее сосудорасширяющий эффект;
ожирение;
сахарный диабет;
поражения нервно-мышечного аппарата;
гипертиреоз;
прочие заболевания эндокринной системы;
косметологические проблемы с кожей;
нарушения перистальтики кишечника;
болезни органов малого таза (мочеполовой системы).

В процессе проведения процедуры, воздействие на мышцы импульсных токов сменяется так называемыми фазами отдыха. При каждом последующем действии амплитуда импульсного тока и его ритм плавно увеличиваются и, достигая, таким образом, наивысшей точки, а затем, также плавно уменьшают свое значение до нуля.

Электроды, через которые подается электрический импульс тока, размещаются на определенные точки на теле пациента, через которые и проводится воздействие на определенную группу мышц. Сила тока рассчитывается врачом таким образом, чтобы визуально видеть сокращения мышц, но в то же время не вызывать у больного ощущения дискомфорта во время проведения процедуры. Обычно сила тока может быть от 10 до 15 мА. Как правило, курс лечения состоит от 15 до 20 процедур, каждая из которых, длится по 15 или 30 минут.

Применяются импульсные токи в разных видах физиотерапии:

Электросон . При таком типе физиотерапии, происходит воздействие мало интенсивных порций импульсов тока, нормализуя, таким образом, функциональность центральной нервной системы. Такое воздействие осуществляется через головные рецепторы. Классический электросон применяет импульсы в частоте от 1 до 150 Гц, при длительности от 0.2 до 0.3 мс. При такой процедуре на оба глаза больного, а также на область сосцевидного отростка прикладываются электроды раздвоенного образца. Как результат такой манипуляции, отмечается нормализация мозговой деятельности, улучшение кровообращения, работы всех внутренних органов и систем.
Диадинамотерапия . Проводится с применением низкочастотных импульсов полисинусоидной формы, с частотой от 50 до 100 Гц. Применяются импульсы раздельно или в процессе с непрерывным чередованием короткими и длинными периодами. Воздействию такого тока сопротивляется эпидермис, вызывая гиперемию, расширение стенок сосудов и усиление кровообращения. Параллельно возбуждаются и мышечные ткани, нервная система, оказывается общий лечебный эффект. Таким образом, происходит активация работы системы кровообращения, в частности, периферической, улучшаются все обменные процессы в организме, уменьшаются болевые ощущения. Такой метод импульсной терапии применяется для лечения периферической нервной системы, опорно-двигательного аппарата.
Интерференция . Используются низкочастотные импульсные токи (от 1 до 150 Гц), с постоянной или изменчивой частотой. Такая методика способствует улучшению работы двигательных мышц, усиливает кровообращение, уменьшает боль, активирует обменные процессы. Более эффективно лечение при терапии подострых стадий заболеваний периферической нервной системы.
Амплипульстерапия . Электротерапия проводится при помощи синусоидальных моделируемых токов с низкой частотой (от 10 до 150 Гц), а также среднечастотных (от 2000 до 5000 Гц). Такой синусоидальный ток отлично проникает через кожные покровы не вызывая раздражения, при этом оказывается возбуждающее действие на мышечные волокна, нервные, улучшает кровообращение, обменные процессы. Лечение назначается при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, травматических повреждениях, проблемах нервной системы и многих других патологических состояниях.
Электростимуляция используется для того, чтобы возбудить или значительно усилить функциональность определенных внутренних органов и систем. Сегодня наиболее распространенными видами электростимуляции стали стимуляция сердечной деятельности, нервной системы и двигательных мышц. Также терапия показана для поддержания жизнедеятельности мышечной ткани и ее питания, предупреждения такого явления, как атрофия мышц, в период вынужденного бездействия, для укрепления мышц в период восстановления и реабилитации.
Флюктуоризация . Используются токи частично или полностью выпрямленного переменного тока, низкой частоты (от 10 до 2000 Гц). При воздействии таких токов происходит раздражение и возбуждение тканей, усиливается лимфо- и кровообращение, активируется движение лейкоцитов, стимулируется работа мышечной ткани.

Противопоказаниями к использованию терапии импульсными токами могут быть:

индивидуальная непереносимость;
опухоли;
второй триместр беременности, при котором очень осторожно используется импульсная терапия;
кровотечения;
свежий гемартроз.

Действие импульсов тока на организм вызывает раздражающие, возбуждающие и стимулирующие эффекты, которые способны помогать при терапии разнообразных заболеваний, патологий и осложнений.

Когда ток проходит через ткани организма, он вызывает напряжение тканей, усиливает работу клеточных мембран.

Таким образом он активирует их функциональность, возбуждает клетки и улучшает их жизнедеятельность, питает мышцы, восстанавливает работу нервных волокон, сосудов, суставов. Поддается эффективному лечению импульсными токами и такое заболевание, как простатит.

При применении терапии пациент получает следующие результаты:

Улучшается приток крови, соответственно и вещества лекарственных препаратов , применяемых для лечения простатита, быстрее проникают в ткани предстательной железы.
Уменьшаются застойные процессы в тазу.
Улучшается обмен веществ, что укрепляет весь организм.
Улучшается синтез секреции простаты.
Повышается проницаемость клеточных мембран.

Для эффективной терапии простатита, можно применять электролечение с разными видами импульсных токов. Гальванизация позволяет воздействовать на предстательную железу токами низкой частоты при непрерывном действии, это снимает воспаление, снимает болевые ощущения. Электрофорез лекарственный помогает усилить действие медикаментов, так как увеличивается проницаемость тканей на клеточном уровне.

При электростимуляции происходит повышение функции мышечной ткани таза, что помогает при терапии патологий мочеполовой системы. Благодаря такой методике многие пациенты с проблемами предстательной железы, получают качественное и эффективное лечение. Отзывы, как от врачей, так и от пациентов, свидетельствуют о том, что комплексная терапия с импульсами тока — это один из наиболее эффективных методов лечения и профилактики простатита и многих других заболеваний.

ИМПУЛЬСНЫЕ ТОКИ - электрические токи различной полярности, применяемые с целью лечения и диагностики, поступающие к пациенту прерывисто в виде отдельных «толчков», «порций» (импульсов). Лечение И. т. применяется самостоятельно или (чаще) в составе комплексной терапии. Импульсы имеют различную форму, регистрируемую осциллографом, к-рая определяется различной быстротой нарастания напряжения после паузы и спадения перед последующей паузой. Они следуют друг за другом либо равномерно, либо в виде периодически повторяющихся серий с интервалами между ними. Частота импульсов выражается в герцах, длительность в миллисекундах, амплитудные и средние значения их силы и напряжения - в миллиамперах и вольтах.

К группе И. т. относятся: 1) И. т. постоянной полярности и низкой частоты - токи Ледюка, Лапика, тетанизирующий и диадинамические; 2) И. т. переменной полярности и средней частоты - интерференционные, синусоидальные модулированные, флюктуирующие; 3) И. т. переменной полярности и высокой частоты - см. Дарсонвализация .

Ток Ледюка - И. т. с импульсами, круто нарастающими и через некоторое время быстро спадающими, прямоугольной формы. В практике применяют ток частотой 5-150 гц. Впервые предложен с леч. целью франц. физиком и биологом Ледюком (S. Leduc). Ток Лапика - И. т. с импульсами, постепенно нарастающими и спадающими, т. е. экспоненциальной формы. Впервые предложен франц. нейрофизиологом Л. Лапиком. Тетанизирующий ток характеризуется импульсами, близкими к треугольной форме, с частотой 100 гц и длительностью 1 -1,5 мсек; является усовершенствованным вариантом предложенного Фарадеем (М. Faraday) переменного тока нестабильной частоты.

Диадинамические токи - И. т. с импульсами полусинусоидальной формы (рис. 1) с частотой 50 и 100 гц. Впервые предложены А. Н. Обросовым и И. А. Абрикосовым для леч. использования в 1937 г. В 50-х гг. 20 в. эти токи введены в леч. практику Бернаром (P. Bernard). Метод лечения получил название диадинамотерапии.

Интерференционные токи (син. токи Немека) возникают в результате интерференции (наложения) в тканях организма больного двух переменных токов с импульсами неодинаковой средней частоты (4000 и 3900 гц); предложены для леч. применения австр. физиком Немеком (H. Nemec) в 1951 г.

Синусоидальные модулированные переменные токи с частотой 5000 гц и поступающие после модуляции (низкочастотного преобразования) на электроды в виде импульсов от 10 до 150 гц предложены и введены в леч. практику В. Г. Ясногородским в 1966 г. (рис. 2). Метод лечения токами назван амплипульстерапией по названию отечественного аппарата, генерирующего эти токи, Амплипульс. Флюктуирующие (апериодические) токи с беспорядочно комбинирующимися между собой импульсами частотой от 100 до 2000 гц предложены в 1964 г. Л Р. Рубиным для лечебных целей в стоматологии. Метод лечения этими токами назван флюктуоризацией.

Механизм действия

Основным в действии И. т. является обезболивающий эффект. Наибольшим обезболивающим действием обладают токи с синусоидальной и полусинусоидальной формой импульса (диадинамические, интерференционные, синусоидальные модулированные и флюктуирующие). В механизме обезболивающего действия этих токов можно выделить два момента. Первый - непосредственно тормозной эффект типа нервной блокады в зоне воздействия на проводники болевой чувствительности. Это ведет к повышению порога боли, уменьшению или прекращению потока афферентных болевых импульсов в ц. н. с., т. е. к возникновению анестезии той или иной степени. Второй этап - создание в ц. н. с. доминанты раздражения (по А. А. Ухтомскому) в ответ на мощный поток ритмически поступающих импульсов от интеро- и проприоцепторов из зоны воздействия И. т. Доминанта ритмического раздражения «перекрывает» доминанту боли.

В результате нормализуется и ответная импульсация из ц. н. с., что способствует разрыву порочного круга «очаг боли - ц. н. с.- очаг боли». Возникающее под действием тока раздражение вегетативных нервных волокон и ритмичные сокращения мышечных волокон в зоне воздействия способствуют стимуляции коллатерального кровообращения, нормализации тонуса периферических сосудов, что улучшает кровоснабжение и трофику в патол, очаге.

Согласно общебиол. закону адаптации соотношение «раздражение - реакция» под влиянием лечения И. т. существенно изменяется во времени: порог восприятия токов повышается, а обезболивающее действие снижается (реакция привыкания). Для уменьшения этого явления И. т. обычно используют не только при одной частоте, но и в виде различных и последовательно применяемых модуляций- чередований И. т. неодинаковых частот в различных временных соотношениях (токи «короткий и длинный период» и др.).

И. т. постоянной полярности и низкой частоты оказывают значительное сенсорное и двигательное раздражение вследствие быстрого нарастания и спада напряжения в импульсе; это раздражение проявляется даже при небольшой силе тока ощущением жжения или покалывания под электродами и усиливается при нарастании тока, сопровождаясь тетаническим сокращением подвергаемых воздействию мышц. В связи с приведенными особенностями действия токи Ледюка, Лапика, тетанизирующий применяются преимущественно для электродиагностики (см.) и для электростимуляции (см.).

И. т. переменной и постоянной полярности, в частности синусоидальной и полусинусоидальной форм и средних частот, вызывают меньшее сенсорное раздражение при сохранении двигательного возбуждения. Это позволяет использовать их как для обезболивания, так и для электростимуляции.

Диадинамические токи обладают не только болеутоляющим действием; применение их при трофических нарушениях и при повреждении кожи ускоряет регенерацию, способствует замещению грубой рубцовой ткани более рыхлой соединительной. Воздействие диадинамическими токами на область симпатических узлов способствует нормализации кровообращения в конечностях, при атеросклерозе сосудов головного мозга с синдромом регионарной церебральной гипертензии снижению тонуса внутримозговых сосудов и улучшению в них кровотока, при мигрени купирует приступ. Синусоидальные модулированные токи обладают наиболее широким спектром действия, вызывая положительные ответные реакции со стороны как сенсорной, так и двигательной сферы и трофической функции нервной системы. В связи с этим они нашли применение при ряде функциональных расстройств; так, применение синусоидальных модулированных токов у больных с начальной стадией лимфостаза конечностей способствует улучшению дренажной функции лимф, системы. У больных артериальной гипертензией почечного генеза I - IIА стадии применение этих токов на область проекции почек способствует снижению кровяного давления вследствие изменения клубочковой фильтрации и усиления почечного кровотока и т. д.

Флюктуирующие токи обладают не только обезболивающим, но и противовоспалительным действием. Их применение при гнойном воспалении способствует усилению фагоцитоза в очаге, отграничению его от «здоровой» ткани и улучшению течения раневого процесса.

Показания, противопоказания

Основные показания к лечебному применению диадинамических, интерференционных, синусоидальных модулированных токов: заболевания и травмы мягких тканей туловища и конечностей (ушиб, растяжение связок и мышц, миозит, лигаментит и др.), заболевания и последствия травм позвоночника и суставов (остеохондроз, деформирующий спондилез, остеоартроз, Спондилоартроз и др.); периферических нервов (радикулит, плексит, неврит, невралгия, опоясывающий лишай), спинного мозга и его оболочек (арахноидит, миелит), протекающие с болями либо парезами и параличами конечностей; поражения сосудов головного мозга и периферических сосудов конечностей или нарушения их тонуса (атеросклероз сосудов головного мозга в начальном периоде, болезнь Рейно, облитерирующий эндартериит I -III стадии, атеросклеротическая окклюзия сосудов конечностей I - II стадии, различные формы мигрени); хрон, заболевания органов брюшной полости и состояния после операций на них, протекающие с атонией гладких мышц; ряд заболеваний женских и мужских половых органов (хрон, воспаление придатков матки и предстательной железы), сопровождающихся выраженными болями. Диадинамические токи, кроме того, применяют при вазомоторном рините, хрон, среднем адгезивном отите, синуситах. Диадинамические и синусоидальные модулированные токи применяют для изгнания камней из мочеточника (при соответствующих урол, показаниях и но специальной методике). Интерференционные токи используют, кроме перечисленных выше показаний, для электронаркоза (см.). Синусоидальные модулированные токи применяют также для лечения больных с хрон. лимф, отеком нижних конечностей.

Флюктуирующие токи получили преимущественное применение в стоматологии: при невралгиях тройничного, языкоглоточного и других нервов, при артрите височно-челюстного сустава, альвеолите (луночковых болях), пародонтозе, при воспалительных заболеваниях (острых, хронических, обострившихся) и острых гнойных процессах челюстно-лицевой и подчелюстной областей (флегмона, абсцесс в послеоперационном периоде).

Основные противопоказания к применению диадинамических, интерференционных, синусоидальных модулированных, флюктуирующих токов: индивидуальная непереносимость токов, переломы костей и вывихи (до момента консолидации или вправления), обширные кровоизлияния или наклонность к ним, тромбофлебит, острая гнойная инфекция (применение флюктуирующих токов возможно в послеоперационном периоде), новообразования, гипертоническая болезнь II B и III стадий, хрон, недостаточность кровообращения II-III стадии; хрон, ишемическая болезнь сердца с явлениями стенокардии и выраженной синусовой брадикардией, беременность всех сроков.

Показания, противопоказания и леч. методики для импульсного тока Лапика, Ледюка и тетанизирующего (прямоугольной, треугольной и экспоненциальной формы) - см. Электродиагностика , Электросон , Электростимуляция .

Аппараты для лечения импульсными токами. Для лечения диадинамическими токами имеются отечественные аппараты СНИМ-1, Модель-717, Тонус-1 и Тонус-2. Импульсы тока с частотой 50 и 100 гц в аппаратах получают путем одно- и двухполупериодного выпрямления сетевого переменного тока.

В схему аппаратов, кроме выпрямителей, входит генератор импульсов прямоугольной формы с мультивибратором (электронное устройство, с помощью к-рого получают И. т. с широким диапазоном частот и с формой, близкой к прямоугольной). Этот ток затем в аппарате используется для получения И. т. полусинусоидальной формы с постепенным спадом импульса. Аппарат СНИМ-1 (рис. 3) генерирует семь разновидностей токов: однотактный и двухтактный непрерывные и волновые токи, токи в ритме синкопа (чередование однотактного непрерывного с паузой), токи «короткий и длинный период» (чередование одно- и двухтактного непрерывных токов в различных временных соотношениях).

Все токи, кроме непрерывных, могут использоваться в двух формах посылок - «постоянной» и «переменной». При «постоянной» форме токи имеют постоянные заданные параметры. При «переменной» - некоторые параметры токов (длительность периода посылки, повышения и снижения амплитуды импульсов) можно в определенных пределах изменять. Это позволяет значительно расширить леч. применение диадинамических токов, в частности использовать их для обезболивания у больных с непереносимостью непрерывных токов и для электро-стимуляции мышц при заболеваниях внутренних органов и поражениях периферических нервов. Мощность, потребляемая аппаратом из сети, 60 вт, вес 12 кг. Модель-717 - портативный аппарат, генерирующий те же разновидности токов, что и СНИМ-1, в «постоянной» форме посылок. Потребляемая аппаратом мощность 35 вт, вес 4 кг. Аппарат Тонус-1 используется в стационарных условиях и на дому; генерирует все разновидности токов, что и описанные выше аппараты, а также однотактный и двухтактный токи в новых разнообразных сочетаниях. Форма посылок - «постоянная». Потребляемая аппаратом мощность 25 вт, вес 7 кг. Зарубежные аппараты для лечения диадинамическими токами - Д падинам и к (ПНР), Бипульсатор (НРБ) и др.- генерируют диадинамический и гальванический токи, которые могут использоваться раздельно и в сочетании друг с другом. Форма посылок - «постоянная».

Для амплипульстерапии применяют отечественные аппараты Амплипульс-3Т и Амплипульс-4 (рис. 4). Схема аппаратов включает генератор несущих синусоидальных колебаний средней частоты (5000 гц), генератор модулирующих колебаний низкой частоты (10- 150 гц), генератор посылок и блок питания. Амплипульс-3Т генерирует синусоидальные модулированные колебания непрерывные («постоянная модуляция») и в чередовании с паузой («посылка - пауза») с импульсами других частот («перемежающиеся частоты») или с смодулированными колебаниями («посылка - несущая частота»). Длительность посылок может регулироваться от 1 до 5 сек. Токи используют в режиме переменного и постоянного тока. Глубину модуляции (степень ее выраженности) можно изменять. С увеличением глубины модуляции усиливается возбуждающее действие токов. Это учитывают при методике леч. использования аппарата. Потребляемая аппаратом мощность не более 170 вт, вес 17 кг. Амплипульс-4 - портативная модель аппарата (вес 7,5 кг); генерирует те же разновидности токов, что и Амплипульс-3, но с меньшими модификациями.

В отечественном аппарате для флюктуоризации АСБ-2 источником напряжения переменного тока звуковой частоты (от 100 до 2000 гц) является германиевый диод. Напряжение в аппарате подается в трех вариантах: в переменной, частично «выпрямленной» и постоянной полярности (соответственно ток № 1, 2, 3). Для применения в стоматологии к аппарату придается набор внутриротовых электродов. Вес аппарата 6,5 кг, потребляемая мощность 50 вт.

Все описанные аппараты, за исключением Тонус-1 и Амплипульс-4, нуждаются в заземлении при использовании.

Аппараты, генерирующие И. т. с прямоугольной, треугольной и экспоненциальной формой импульсов,- см. Электросон , Электродиагностика , Электростимуляция . Серийного выпуска отечественных аппаратов для лечения интерференционными токами нет, т. к. аппараты типа Амплипульс эффективнее. Аппараты для электронаркоза интерференционными токами - см. Электронаркоз .

Лечебные методики

Лечебные методики (излагаются применительно к лечению болевого синдрома - наиболее частым случаям использования И. т.). Воздействие И. т. осуществляется через электроды (со смачиваемыми гидрофильными прокладками), которые подключают к выходным клеммам аппарата и фиксируют на теле пациента. Величина тока «в цепи пациента» устанавливается по его ощущениям (до четкой, но безболезненной вибрации тканей под электродами) и по показаниям измерительного прибора - миллиамперметра. Процедуры проводят ежедневно, а при острых болях 2 раза в день с интервалом в 3-4 часа. При последовательном воздействии на несколько зон продолжительность всей процедуры не должна превышать 20 мин. На курс лечения в зависимости от обезболивающего эффекта назначают от 1 - 5 до 12-15 процедур. При лечении токами постоянной полярности катод на конечности располагают на зону болей, анод - чаще поперечно по отношению к катоду; при воздействии на область позвоночника - паравертебрально.

При диадинамотерапии последовательно воздействуют сначала двухтактным непрерывным или двухтактным волновым током (в «постоянной» или «переменной» форме посылок) в течение 10 сек.- 2 мин. (в зависимости от зоны воздействия), затем токами «короткий и длинный» периоды (каждым по 1 - 3 мин.), в зависимости от выраженности болей.

В процессе процедуры возможно переключение полярности (при наличии нескольких болевых точек) с соблюдением правил техники безопасности (все переключения ручек аппарата проводятся при выключенном «токе пациента»).

При амплипульстерапии последовательно воздействуют по 3-5 мин. модуляциями «посылка - несущая частота» и «перемежающиеся частоты». Режим воздействия, частоту и глубину модуляций назначают в зависимости от выраженности болей. При острых болях - режим переменного тока, частота 90-150 гц, глубина модуляции 25-50-75%, при неострых - режим переменного или постоянного тока, частота 50- 20 гц, глубина модуляции 75-100%. В тех случаях, когда резкое возбуждающее действие токов нежелательно, их применяют при глубине модуляции от 25 до 75% (в зависимости от зоны воздействия и выраженности болей).

Воздействие интерференционными токами проводят двумя парами электродов от двух отдельных цепей тока, располагая их так, чтобы перекрест силовых линий был в зоне проекции патол, очага. Ритм и частоту модуляций назначают в зависимости от выраженности болей в диапазоне от 50 до 100 гц.

Воздействия флюктуирующими токами на слизистую оболочку ротовой полости проводят внутриротовыми электродами, на кожу - пластинчатыми. При острых и обострившихся воспалительных процессах в челюстно-лицевой области применяют ток переменной полярности, при хрон, воспалительных процессах и пародонтозе - ток частично выпрямленной или постоянной полярности.

Повторные курсы лечения И. т. при клин, показаниях можно назначать через 2-3 нед. Детям переменные И. т. средних частот (синусоидальные модулированные) назначают в возрасте с 1 года; остальные виды И. т.- чаще детям старше 5 лет по тем же показаниям и с применением тех же методических приемов, что и у взрослых.

В комплексном лечении И. т. широко сочетают не только с медикаментозным лечением, но и с другими физио- и бальнеопроцедурами - лекарственным электрофорезом (см.), гальванизацией (см.), общими теплыми пресными и минеральными ваннами и теплыми душами, местными тепловыми процедурами, массажем и леч. гимнастикой. При правильном проведении процедур И. т. осложнений не наблюдается. Не рекомендуется воздействовать на одну и ту же зону И. т. и ультрафиолетовыми лучами в эритемной дозировке.

Библиография: Бернар П. Д. Диадинами-ческая терапия, пер. с франц., М., 1961; ЛивенцевН.М.иЛивенсонА.Р. Электромедицинская аппаратура, М., 1974; Практическое руководство по проведению физиотерапевтических процедур, под ред. А. Н. Обросова, с. 40, М., 1970; Справочник по физиотерапии, под ред. А. Н. Обросова, с. 37, М., 1976; Физические факторы в комплексном лечении и профилактике внутренних и нервных болезней, под ред. А. Н. Обросова, М., 1971.

М. И. Антропова.

Физиологические эффекты импульсного тока основаны на особенности строения мембраны клетки, которая способна пропускать через себя некоторые виды ионов. В состояние покоя клетка способна пропускать только ионы «К». Благодаря электрическому импульсу, происходит изменением ионной проницаемости мембраны. Импульсные токи в физиотерапии нашли широкое применение благодаря низкой токсичности и высокой эффективности.

Низкочастотная физиотерапия

Определяется как очень мягкая и стимулирующая смена запуска или остановки электроимпульсов в устойчивом ритме.
Принцип низкочастотной терапии
Физиотерапевтическая процедура призванная помочь в облегчение острой или хронической боли, вызванной усталостью, спазмами, нарушением кровотока. Кроме того, этот метод лечения вызывает сокращение мышц, улучшая питание мышечных волокон при адинамии.
Области применения импульсного тока в медицине

Неврология. Основная лечебная цель использования физиотерапии при неврологических заболеваниях – снятие болевого синдрома.
Заболевания опорно-двигательного аппарата. При переломах, растяжениях связок, повреждение менисков физиотерапия назначается для ускорения процессов восстановления и заживления.
При ожирении – как основной метод снижения переизбытков ионов калия (энергии) в клетке, тем самым уменьшая жировые отложения на отдельных участках тела.
Острые воспалительные заболевания. За счет улучшения кровотока, выведения жидкости процесс восстановления проходит значительно быстрее.
Патология органов слуха и зрения.
Помимо прочего, данная процедура применяется при лечении ожирения, принцип действия

основан на воздействие с помощью создаваемой вибрации на жировые клетки. В процессе воздействия происходит уменьшение размера самой жировой клетки под воздействием на неё токов низкой частоты. Действие основано на разности воздействия физиопроцедуры на разные виды клеток.
Степень интенсивности назначаемого лечения зависит от степени тяжести заболевания, самочувствия пациента во время процедуры и подбирается индивидуально для каждого. Чем выше частотность тока, тем меньше сопротивления она встречает.
Во время лечения пациент может почувствовать легкое покалывание на площади воздействия контактной губки, которая применяется для улучшения проходимости электродов, а также с дополнительным лечебным воздействием, применяется не простая вода или гель, а медикаментозный препарат (магния сульфат, эуфиллин). Это ощущение может продолжаться в течение короткого периода времени после завершения процедуры. С каждым сеансом сила тока должна быть увеличена, но в пределах уровня комфортности для пациента. Сильный ток, как правило, имеет более благоприятный эффект, но интенсивность не должна вызвать боль и дискомфорт.

Процессы происходящие в организме под действием импульсного тока

Уменьшения отека, за счет улучшения количества крови, протекающей через область занимаемую участками мышечного расслоения (отеком), который приводит к улучшить заживление, способствует удалению поврежденной ткани.
Стимулирования нервных клеток, на месте воздействия, этим достигается обезболивающий эффект при неврологической патологии.

Противопоказания к применению

Онкопатология
Туберкулез, активная фаза
Беременность
Кровотечение (физиологические, острые, хронические)
Повышение температуры тела

Физиотерапия редко назначается как самостоятельное лечения, но благодаря применению низкочастотных импульсных токов можно значительно сократить сроки выздоровления.

Методы, основанные на использовании импульсных токов.

Импульсные токи характеризуются временными отклонениями напряжения или тока от постоянного значения, т.е. постоянный ток подается в виде периодически повторяющихся толчков (импульсов). Каждый импульс характеризуется определенной длительностью и следующей за ним паузой и различается: частотой повторений, длительностью и формой импульсов.

11.1.1 Электросон - воздействие импульсным током малой интенсивности с целью нормализации функционального состояния ЦНС через рецепторный аппарат головы.

Ток пропускается через раздвоенные электроды, располагаемые на закрытых глазах и области сосцевидных отростков, при интенсивности тока, вызывающей пороговое ощущение. В результате слабого ритмического монотонного воздействия на рецепторный аппарат головы, тесно связанный с мозгом и его кровообращением, нормализуется нарушенное функциональное состояние ЦНС и ее регулирующие влияния на другие системы организма.

Импульсные токи широко применяются для лечения различных патологических состояний, так как импульсные воздействия в определенном заданном ритме соответствуют физиологическим ритмам функционирующих органов и систем.

Импульсный ток представляет собой отдельные «порции, толчки» тока. Если этот ток постоянный, то и импульсный ток будет иметь одно направление; а если этот ток переменный, импульсный ток тоже будет менять свое направление.

Каждый отдельный импульс постоянного тока представляет собой быстро нарастающий и быстропадающий по напряжению постоянный ток со следующей за ним паузой.

При прохождении каждого импульса постоянного тока в межэлектродном пространстве (ткани пациента) происходит перемещение внутритканевых, внутриклеточных ионов. Это перемещение ионов более быстрое, чем при воздействии непрерывным постоянным током. Более быстрое перемещение ионов ведет к быстрому накоплению их на межклеточных мембранах. Во время паузы ионы удаляются от мембран, а при последующем импульсе вновь быстро направляются к мембранам. Таким образом, при воздействии постоянным током в импульсном режиме клетки во время прохождения импульса будут возбуждаться, а во время паузы возвращаться всостояние покоя. Физиологической реакцией на прохождение каждого импульса будет сокращение мышц под электродами.

Действие импульсного постоянного тока зависит от формы импульсов (рис. 2.10), продолжительности и интенсивности импульсов, частоты подачи импульсов.

Рис. 2.10. Графическое изображение импульсного постоянного тока

Электросон - метод воздействия на центральную нервную систему импульсным током низкой частоты и малой силы - был предложен в 1948 г. Ливенцовым, Гиляровским, Кирилловой и Сегаль.

В процедуре электросна не важен сам сон, а важно добиться нормализации процессов возбуждения и торможения, улучшения влияния головного мозга на все процессы в организме.

Аппаратура: Электросон-2, Электросон-3, Электросон-4 Т, Электросон ЭС-10-5, Магнон-Слип, ЭГСАФ-01-Процессор и др.

Для получения слабого ритмического раздражителя, вызывающего в коре головного мозга торможение, переходящее в сонливость и сон, авторы метода использовали импульсный постоянный ток с импульсами прямоугольной формы, низкой частоты, малой силы, постоянной полярности. Длительность импульса 0,2-2 миллисекунды (мс). Частота импульсов 1-130 Герц (Гц).

Первый электрод (раздвоенный) накладывают на кожу век закрытых глаз, а второй, тоже раздвоенный, на кожу в области сосцевидных отростков позади ушных раковин. Глазничный электрод подсоединяют к катоду, а затылочный к аноду.

Частота импульса от 1 до 130 Гц (низкие частоты), сила тока индивидуальна: до появления вибрации в области век (но не более 0,5 мА). Длительность импульса 0,2-0,5 мс. Экспозиция: первая процедура - 10 мин, последующие - до 60 мин. Курс лечения 15-20 раз, ежедневно или через день.

Механизм действия электросна связывают с рефлекторным действием переменного тока через кожные рецепторы век на кору головного мозга.

Электросон способствует: нормализации высшей нервной деятельности, повышению порога болевой чувствительности, улучшению функций головного мозга, улучшает сосудистую реактивность, кровоснабжение головного мозга, способствует восстановлению функционального состояния головного мозга. При электросне улучшается насыщение крови О 2 до 98% , нормализуется работа свертывающей и антисвертывающей систем крови кислородом, нормализуется дыхание, давление.

Показания: неврозы, неврастения, шизофрения, отдаленные последствия травмы головного мозга, склероз мозговых сосудов (начальный период), гипертоническая болезнь I - II стадии, гипотоническая болезнь, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, бронхиальная астма, экземы, дерматозы, нейродермиты, фантомные боли , облитерирующие заболевания сосудов конечностей, токсикозы беременности, ревматическая хорея, ревматоидный артрит, парадонтоз.

Противопоказания: индивидуальная непереносимость тока, воспалительные заболевания глаз, мокнущие дерматиты лица, истерия, тяжелые степени нарушения кровообращения, арахноидит, миопия.

Физические основы низкочастотной электротерапии

Лабораторные работы №№ 14, 15

Литература

1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, «Высшая школа». М., 1987 г., гл. 15, 18, и 19.

2. Ливенцев Н.М. Курс физики, «Высшая школа». М., 1978 г., гл. 6, 27, 28.

3. Губанов Н.И., Утепбергенов А.А. Медицинская биофизика, «Медицина». М., 1978 г., гл. 9.

4. Medizinische Physik (Physik fur Mediziner, Pharmazeuten und Biologen). Springer – Verlag Wien New York 1992.

Контрольные вопросы

1. Что такое электрический ток? Условия его существования.

2. Закон Ома для участка цепи. Закон Ома для полной цепи.

3. Что такое плотность тока? Как она находится?

4. Что такое импульс, импульсный ток?

5. Назовите основные характеристики импульса, импульсного тока.

6. Дайте определение переменного тока. Запишите уравнение синусоидального тока.

7. Электролит как проводник электрического тока.

8. От чего зависит проводимость электролита?

9. Что такое электрическая емкость? От чего она зависит?

10. Чем обусловлены емкостные свойства биологических тканей?

11. Как влияют емкостные свойства тканей на прохождение импульсного тока?

12. Что такое полное сопротивление в цепи переменного тока?

13. От чего зависит электропроводность биологических тканей?

14. Эквивалентная электрическая схема биологических тканей (с пояснениями).

15. Как зависит емкостное сопротивление от частоты переменного тока?

16. Закон Джоуля-Ленца.

17. Можно ли аппараты для низкочастотной электротерапии применять для прогревания биологических тканей (ответ обосновать с использованием соответствующих законов).

Краткая теория

Раздражение электрическим током определенного характера и силы у большей части органов и тканей вызывает такую же реакцию, как и естественное возбуждение. Кроме того, это воздействие можно строго дозировать как по силе, так и по времени. Это широко используется в физиологии и медицине. В физиологии при изучении возбудимости различных органов и тканей, преимущественно нервной и мышечной, в медицине - при недостаточности или нарушении естественной функции тех или иных органов и систем.

Использование раздражающего действия электрического тока с целью изменения функционального состояния клеток, органов и тканей называется электростимуляцией.

Результат действия переменного тока на живую биологическую ткань зависит не только от его амплитудных значений, но и от частоты, формы и длительности импульсов. Так при высоких частотах (500кГц и более) электрический ток обладает в основном тепловым действием, а при низких и звуковых - раздражающим.

Для обсуждения этого вопроса мы должны помнить, что биологическая ткань обладает свойством как проводника, так и диэлектрика. В основе раздражающего действия электрического тока лежит движение заряженных частиц тканевых электролитов (возникают токи смещения и проводимости). При этом перемещение свободных ионов, находящихся вне клетки, не ограничено. Свободные ионы внутри клеточной среды могут перемещаться лишь в объеме ограниченном плазматической мембраной. Смещение же связанных зарядов, под действием электрического поля, ограничено размерами атома или молекулы.

Опыт показывает, что постоянный ток в допустимых пределах раздражающего действия на ткани организма не оказывает. Раздражение возникает лишь при изменении силы тока, причем, сила раздражения зависит от скорости этого изменения и его мгновенных значений (закон Дюбуа-Раймона).

И если сила тока есть заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в единицу времени,

то изменяющая сила тока может быть представлена выражением:

Следовательно, раздражающее действие электрического тока на биологическую ткань можно связать с ускоренным движением зараженных частиц под действием электрического поля.

На практике для этих целей используются электрические импульсы (кратковременное действие силы тока или напряжения). (*)При этом воздействие осуществляется как одиночными, так и повторяющимися импульсами - импульсным током. Экспериментально установлено, что в момент замыкания электрической цепи (постоянный или импульсный токи) наибольшее раздражающее действие возникает у отрицательного электрода (катода), а наименьшее - у положительного (анода). Это обусловлено уменьшением порога возбудимости клетки. Поэтому при электростимуляции импульсными токами катод принято считать активным электродом.

(*)Электрическими импульсами называются кратковременные изменения cилы тока или напряжения. Общий вид электрического импульса представлен на рис. 1а, прямоугольного импульса - на рис. 1b. Характеристиками импульса являются: 1-2 - передний фронт, 2-3 - вершина, 3-4 - срез (задний фронт). На рис. 1а обозначены: tф - длительность переднего фронта импульса; tи - длительность импульса; tср - длительность заднего фронта. Отношение изменения напряжения или силы тока ко времени, за которое это изменение произошло

tф= 0.8 Umax / tф или (3)

dU/dt = (0.9Umax - 0.1Umax) / tср= 0.8 Umax / tср,

называют крутизной фронта импульса. Как несложно увидеть, скорость нарастания (крутизна) переднего фронта прямоугольного импульса (рис. 1b) максимальна (в идеальном случае имеет бесконечно большое значение).

Раздражающее действие импульсов тесно связано с их характеристикой. Согласно закону Дюбуа-Раймона, раздражающее действие одиночного импульса зависит от скорости нарастания его мгновенных значений, т. е. от крутизны его переднего фронта. Эту зависимость связывают с аккомодацией - способностью возбудимых тканей повышать свой порог возбуждения (приспосабливаться) к нарастающей силе раздражающего фактора. Она выражается в снижении порога ощутимого тока (i п) при увеличении крутизны переднего фронта одиночного достаточно длительного импульса. Таким образом, наибольшей раздражающей способностью должен обладать импульс тока, передний фронт которого имеет максимальную скорость нарастания, т.е. импульс прямоугольной формы, наименьшей - линейно нарастающий ток. Иными словами, пороговый ток для прямоугольного импульса ниже, чем для импульсов любой другой формы (рис. 1b и рис. 2).

0.9Umax U,I

0.1Umax

1 tф 2 3 tср 4 t tи t

a) tи b)

Минимальный угол наклона () линейно нарастающего тока, который еще способен вызвать процесс возбуждения, получил название критического угла наклона или минимального градиента. Он отражает скорость изменения тока и определяется в единицах реобаза/c или мА/с .

Факт отсутствия раздражения, при медленно нарастающем во времени действии раздражителя, объясняется тем, что в мембранах клеток возбудимых тканей происходит перестройка фосфолипидных образований, приводящая к появлению натриевой инактивации, т.е. закрытию натриевых каналов.

Iп

Рис. 2. Пороговая сила тока при различной скорости нарастания переднего фронта линейно нарастающего тока. Наименьшее пороговое значение для переднего фронта прямоугольного импульса - цифра 1.

Процесс натриевой инактивации без предварительной натриевой активации, направленный против возникновения процесса возбуждения, при медленно нарастающей во времени силе раздражителя, получил название «аккомодация».

Чем быстрее наступает аккомодация, тем больше угол () критического наклона (рис. 2) и, наоборот, при медленной реакции клеток - угол () мал. В норме нервная ткань обладает свойством быстрой аккомодации, относительно медленной аккомодацией обладает гладкая мускулатура. Следует отметить, что способность к аккомодации у возбудимых тканей зависит от их функционального состояния. Так у патологически измененной мышечной ткани скорость натриевой инактивации снижается. Для них более физиологическими при электростимуляции будут импульсы тока с соответствующим характеру реакции клеток постепенно нарастающим передним фронтом (нарастание переднего фронта может иметь зависимость отличную от линейной, например, экспоненциальную).

Действие на ткани ритмически повторяющихся импульсов называется частотным раздражением . Оно позволяет выявить способность ткани давать оптимальную реакцию на действие раздражающего фактора в определенных пределах частоты его повторения. Эта способность названа Н.Е. Введенским лабильностью или функциональной подвижностью . Определение лабильности осуществляется путем наблюдения характера реакции при различной частоте раздражающих импульсов.

При электростимуляции, как лечебном методе, чаще используется частотное раздражение импульсами в форме посылок различной длительности с паузами для отдыха. Однако, чтобы процедура не наносила вреда и имела хороший эффект, характеристики импульсов такие, как: амплитуда, длительность, частота и форма, должны соответствовать состоянию тканей. Например, для пораженных мышц опорно-двигательного аппарата «физиологичны» будут более длительные импульсы с постепенно нарастающим передним фронтом и значительно более низкой частотой, чем для здоровых. Выявление этого важного соответствия проводится при помощи электродиагностики. При электродиагностике исследуется характер реакции тканей на электрическое раздражение с различными параметрами (одиночные импульсы разной длительности и формы, ритмическое раздражение различной частоты и т.п.). При этом имеется возможность одновременно установить причину и степень их поражения. Параметры импульсов или импульсного тока, дающие оптимальную реакцию на раздражение, используются затем для проведения лечебных процедур.

Для избежания химического ожога электростимуляция проводится при помощи наложенных на тело электродов с прокладкой, смоченной изотоническим раствором (0,9% NaCl). При этом активный электрод имеет небольшую площадь (точечный электрод), что позволяет сосредоточить раздражающее действие тока на небольших участках тела, раздражение которых наиболее эффективно в данном случае (точки, в которых нервные волокна расположены близко к поверхности тела, точки вхождения нервного волокна в мышцу и др.).

Импульсный ток, применяемый при электростимуляции

Электростимуляция (кардиостимуляция, стимуляция опорно-двигательного аппарата и др.) в ее прямом назначении - одно из направлений использования импульсных токов. Однако в современной электротерапии импульсные токи широко используются также при лечении нервных заболеваний, заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ, при расстройствах периферического кровообращения, болевых синдромах и т.д. Для этих целей, кроме рассмотренных простых форм импульсов (рис.3), используются синусоидально-импульсный ток низкой частоты (иногда его называют диадинамическим) (рис. 4), синусоидально модулированный ток звуковой частоты и модулированный ток ультразвуковой частоты.

На рис. 3 показаны некоторые графики импульсного тока, применяемого при электростимуляции центральной нервной системы и мышц.

Рис.5.

Синусоидально-модулированный ток представляет собой несущую - переменный или выпрямленный ток звуковой (4000 - 5000Гц) или ультразвуковой частоты, модулированную по амплитуде частотой от 30 до 150Гц (рис. 5).

Для получения синусоидально-модулированного тока звуковой частоты используются специальные аппараты типа «Амплипульс».

Использование модулированных токов повышенной частоты в аппаратах типа «Амплипульс» обусловлено высоким сопротивлением живой ткани (особенно кожи) токам низкой частоты. Благодаря применению высокочастотного тока, он, при незначительном сопротивлении со стороны кожи, глубоко проникает в ткани (емкостные свойства). Раздражающее действие при этом оказывает его низкочастотная модулирующая составляющая. В аппаратах амплипульстерапии имеется четыре частоты амплитудной модуляции несущей: 30, 50, 100 и 150Гц.

Для уменьшения явления адаптации и тем самым повышения эффективности воздействия прибегают к автоматическому чередованию модулированных колебаний с паузами, модулированного и немодулированного колебаний, чередованию 2-х различных модулирующих частот. При использовании выпрямленного тока (см. рис. 5) электростимулирующее воздействие можно одновременно сопровождать лечебным электрофорезом. Кроме того, ступенчатое изменение в аппарате глубины модуляции несущей от 0 до >100% позволяет изменять силу воздействия на биологическую ткань и тем самым управлять лечебным процессом.

В аппаратах «Искра» несущая имеет ультразвуковую частоту (~ 110кГц и более), а модуляция осуществляется током низкой частоты не синусоидальной формы (рис. 10).

Несмотря на то, что в аппарате «Искра» используется высокочастотная несущая этот метод также можно отнести к низкочастотной электротерапии, так как ток высокой частоты, протекающий в цепи пациента (~20мкА), заметного теплового эффекта вызвать не может (см. закон Джоуля-Ленца).

Лабораторная работа №14