15. Шкала электромагнитных волн. Классификация частотных интервалов, принятая в медицине.

Длины электромагнитных волн, которые могут быть зарегистрированы приборами, лежат в очень широком диапазоне. Все эти волны обладают общими свойствами: поглощение, отражение, интерференция, дифракция, дисперсия. Свойства эти могут, однако, проявляться по-разному. Различными являются источники и приемники волн.

Радиоволны

ν=105- 1011 Гц, λ=10-3-103 м.

Свойства. Радиоволны различных частот и с различными длинами волн по-разному поглощаются и отражаются средами. Применение Радиосвязь, телевидение, радиолокация. В природе радиоволны излучаются различными внеземными источниками (ядра галактик, квазары).

Инфракрасное излучение (тепловое)

ν=3-1011- 4.1014 Гц, λ=8.10-7 - 2.10-3 м.

Излучается атомами и молекулами вещества.

Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре.

Применение. Получают изображения предметов в темноте, приборах ночного видения (ночные бинокли), тумане. Используют в криминалистике, в физиотерапии, в промышленности для сушки окрашенных изделий, стен зданий, древесины, фруктов.

Видимое излучение

Часть электромагнитного излучения, воспринимаемая глазом (от красного до фиолетового):

Свойства. Воздействует на глаз.

Ультрафиолетовое излучение

Свойства. Высокая химическая активность, невидимо, большая проникающая способность, убивает микроорганизмы, в небольших дозах благотворно влияет на организм человека (загар), но в больших дозах оказывает отрицательное биологическое воздействие: изменения в развитии клеток и обмене веществ, действие на глаза.

Рентгеновские лучи

Излучаются при большом ускорении электронов, например их торможение в металлах. Получают при помощи рентгеновской трубки: электроны в вакуумной трубке ускоряются электрическим полем при высоком напряжении, достигая анода, при соударении резко тормозятся. При торможении электроны движутся с ускорением и излучают электромагнитные волны с малой длиной. Свойства: Интерференция, дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке, большая проникающая способность. Облучение в больших дозах вызывает лучевую болезнь. Применение. В медицине (диагностика заболеваний внутренних органов), в промышленности (контроль внутренней структуры различных изделий, сварных швов).

γ-излучение (гамма-излучение)

Источники: атомное ядро (ядерные реакции). Свойства. Имеет огромную проникающую способность, оказывает сильное биологическое воздействие. Применение. В медицине, производстве (γ-дефектоскопия). Применение. В медицине, в промышленности.

В медицине принято следующее условное разделение электромагнитных колебаний на частотные диапазоны (Условное разделение электромагнитных колебаний на частотные диапазоны):

.в доп. к 16. Биологическое действие постоянного тока и тока низкой частоты. Электротравматизм.

Постоянный ток

В основе биологического действия постоянного гальванического тока лежат процессы электролиза, изменения концентрации ионов в клетках и тканях и поляризационные процессы. Они обусловливают раздражение нервных рецепторов и возникновение рефлекторных реакций местного и общего характера.

В развитии ответных реакций существенную роль играют сила тока, длительность воздействия, полярность активного электрода, а также исходное функциональное состояние органов и систем организма.

При прохождении тока по нерву меняется возбудимость последнего. У катода возникает повышенная возбудимость к раздражителям, у анода — пониженная.

Понижение возбудимости под анодом при воздействии постоянным током небольшой интенсивности используют в лечебной практике для уменьшения болей. При понижении функциональной способности ткани гальванизация катодом часто ведет к повышению возбудимости.

Изменения двигательной реакции могут быть не только количественными, но и качественными. С одной стороны, учитывают силу тока, вызывающую пороговое сокращение, с другой — характер и качество самого сокращения мышцы.

Замыканием и размыканием постоянного тока можно вызывать сокращение мышцы при раздражении как двигательного нерва, так и непосредственно мышц.

При воздействии постоянного тока в тканях происходят два противоположных процесса: с одной стороны, повышение концентрации ионов на границах полупроницаемых клеточных мембран, с другой — отведение этих ионов диффузией. Диффузия, влияя на движение ионов, способствует выравниванию концентрации.

Ток низкой частоты.

Ток низкой частоты в качестве лечебного средства применяется для раздражения тканей (электрораздражающая терапия). Также можно использовать электростимуляцию - метод воздействия на ослабленные мышцы с помощью электрического тока низкой частоты. Электростимуляция вызывает повторяющиеся непроизвольные сокращения мышц, что способствует их укреплению и препятствует развитию атрофии мышц. Ток низкой частоты используется в качестве защитного средства от тромбообразования. Действие постоянного тока низкой частоты усиливается, если прокладку под электродом смачивать раствором лекарственного вещества, которое током вводится в ткани через кожу и оказывает присущее ему положительное действие на организм пациента. Преимущества такого воздействия в том, что в определенном месте получают большую концентрацию лекарства. Этот метод называется лекарственным электрофорезом. Ток низкой частоты может использоваться для т. н. электрических ванн: пациент находится в ванне с теплой водой, в которую погружены электроды.

16.Биологическое действие электромагнитных излучений на организм. Электротравматизм.

Электромагнитное поле (ЭМП)радиочастот характеризуется способностью нагревать материалы; распространяться в пространстве и отражаться от границы раздела двух сред; взаимодействовать с веществом, благодаря чему электромагнитные поля широко используются в различных отраслях народного хозяйства: промышленности, науки, техники, медицины, быту. Электромагнитные волны частично поглощаются тканями биологического объекта, поэтому биологический эффект зависит от физических параметров ЭМП радиочастот: 1) длины волны; 2) интенсивности и режима излучения; 3) продолжительности и характера облучения организма; 4) от площади облучаемой поверхности и анатомического строения органа и ткани. Действие ЭМП радиочастот на центральную нервную систему при плотности потока энергии (ППЭ) более 1 м Вт/см2свидетельствует о ее высокой чувствительности к электромагнитным излучениям. Изменение в крови наблюдается, как правило, при ППЭ выше 10 мВт/см3, при меньших уровнях воздействия наблюдаются фазовые изменения количества лейкоцитов, эритроцитов и гемоглобина. При длительном воздействии ЭМП происходят физиологическая адаптация или ослабление иммунологических реакций. Статическое электричество– это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках. Исследования биологических эффектов показали, что наиболее чувствительны к электростатическим полям нервная, сердечно—сосудистая, нейро—гумораль—ная и другие системы организма. Оптический квантовый генератор– это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного (стимулированного) излучения. Действие лазеров на организм зависит от параметров излучения, локализации воздействия и анатомов. Энергия излучения лазеров в биологических объектах (тканях, органах) может претерпевать различные превращения и вызывать органические изменения в облучаемых тканях (первичные эффекты) и послециорические изменения функционального характера (вторичные эффекты). При этом наблюдается сочетаемое термическое и механическое действие на облучаемые структуры. Биологическое действие УФ– лучей солнечного света проявляется прежде всего в их положительном влиянии на организм человека. Наиболее часто следствием недостатка солнечного света являются авитаминоз, ослабление защитных иммунобиологических реакций организма, обострение хронических заболеваний, функциональные расстройства нервной системы. УФ-излучениеот производственных источников может стать причиной острых и хронических заболеваний.

Электротравматизм – явление, характеризующееся совокупностью электротравм.

Значительная часть всех электротравм, обусловлена нарушением правил электробезопасности.

17.Диаметрия. УВЧ-терапия. Индуктотермия. Микроволновая терапия. Диатермия – электротерапевтический метод, основанный на использовании высокочастотного переменного электрического тока, который пропускается через ткань и используется в физиотерапевтических процедурах. Сопровождается теплообразованием. При диатермии применяют ток частотой около 1 мгц со слабозатухающими колебаниями, напряжение 100-150 В; сила тока несколько ампер. В основе физиологического действия диатермии лежит в основном ее тепловой эффект. В соответствии с законом Джоуля Ленца количество выделяемого при диатермии тепла будет пропорционально квадрату силы тока в тканях. Поскольку ткани организма неоднородны по своим электрическим свойствам, то и теплообразование в них будет различным. При поперечном расположении электродов поверхностные ткани, имеющие высокое омическое сопротивление, будут нагреваться сильнее, чем глубоколежащие ткани. Ультравысокочастотная (УВЧ) терапия - методика физиотерапии, в основе которой лежит воздействие на организм больного высокочастотного магнитного поля с длиной волны 1-10 метров. В ходе взаимодействия испускаемого физиотерапевтическим аппаратом магнитного поля и организма больного формируется магнитное поле ультравысокой частоты. При этом больной ощущает тепловые эффекты воздействия на него данного магнитного поля. Данная методика широко применяется в физиотерапии. В основе её эффекта лежит улучшение микроциркуляции в месте воздействия магнитного поля. В результате чего ускоряются процессы репарации и регенерации, уменьшается воспаление. Так же переменное магнитное поле снижает чувствительность рецепторов нервных окончаний, что приводит к снижению интенсивности болевых ощущений. УВЧ терапия используется в периоде реабилитации больных хирургических стационаров, в гинекологии, в стоматологии, в восстановительном периоде инфекционных заболеваний. Индуктотермия – метод электролечения, в основе которого лежит воздействие на организм переменным магнитным полем высокой частоты. Суть метода заключается в образовании действующего на организм переменного магнитного поля. В теле человека при действии высокочастотных магнитных полей возникают хаотические вихревые токи (токи Фуко). Одним из наиболее характерных свойств их является высокое теплообразование. Количество тепла, образующегося под действием высокочастотного магнитного поля, согласно закону Джоуля – Ленца, прямо пропорционально квадрату частоты колебаний, квадрату напряженности магнитного поля и удельной проводимости ткани. Аналогично диатермии при индуктотермии больше тепла образуется в тканях с хорошей электропроводностью.

Микроволновая терапия – метод электролечения, основанный на воздействии на больного электромагнитных колебаний с длиной волны от 1 мм до 1 м. Попадая на тело человека, 30-60 % микроволн поглощается тканями организма, остальная часть отражается. Электромагнитная волна поляризует молекулы вещества и переориентирует их. Также электромагнитная волна воздействует на ионы биологических систем и вызывает переменный ток проводимости. Все это приводит к нагреванию вещества. Т.к. все перечисленные выше процессы ведут нагреванию внутренних сред организма, то конечный эффект будет одинаков. Под влиянием этих терапий происходит расширение кровеносных сосудов, усиливается кровоток, уменьшается спазм гладкой мускулатуры, нормализуются процессы торможения и возбуждения нервной системы, ускоряется прохождение импульсов по нервному волокну, изменяется белковый, липидный, углеводный обмен; стимулируется функция симпатико-адреналовой системы, оказывается противовоспалительное, спазмолитическое, гипосенсибилизирующее, обезболивающее действие.