ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздрава России
Кафедра физики, математики и медицинской информатики
ЛЕЧЕБНЫЙ ЭЛЕКТРОФОРЕЗ И ГАЛЬВАНИЗАЦИЯ
Методические указания для лабораторной работы № 3
Тверь 2014
Лабораторная работа
ЛЕЧЕБНЫЙ ЭЛЕКТРОФОРЕЗ И ГАЛЬВАНИЗАЦИЯ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: 1. Изучить применение постоянного электрического тока с лечебной целью.
2. Экспериментально определить величину подвижности ионов.
3. Познакомиться с аппаратом для гальванизации и электрофореза.
ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: аппарат для гальванизации и электрофореза, вольтметр, установка для определения подвижности ионов, состоящая из столика и двух стаканов с электролитом, помещенных на подставке, раствор KMnO4, фильтровальная бумага, предметное стекло, пипетка, провода, электроды.
План занятия
Вводное слово преподавателя.
Собеседование по контрольным вопросам к лабораторной работе.
Выполнение лабораторной работы.
Оформление отчета по лабораторной работе.
Решение задач по теме лабораторной работы.
Информационный блок
Гальванизацией в медицине называется лечебный метод, при котором используется действие на ткани человека постоянного тока малой силы (плотностью до 0,1мA/см 2, напряжением 60-80 В). Ток от источника подводится к телу пациента с помощью проводов, металлических (свинцовых) электродов и матерчатых прокладок, смоченных раствором электролита (например, водопроводной водой) и помещаемых под электроды с целью предотвращения химического ожога кожи. При прохождении электрического тока по тканям в них возникают сложные физико-химические процессы. Вдоль силовых линий поля перемещаются ионы тканевых электролитов. Из-за различной подвижности ионов, а также накопления их у мембран в тканевых элементах и в клетках изменяется обычная концентрация ионов, что может вызвать возбуждение или торможение деятельности клеток, изменение кислотно-щелочного равновесия, водосодержания и других свойств тканей. Это приводит к реакции всего организма на постоянный ток.
Гальванизацию при необходимости совмещают с введением в ткани при помощи постоянного тока лекарственных веществ, образующих в растворе ионы. Процедура называется лечебным электрофорезом. Для проведения электрофореза прокладки, помещаемые под электроды, смачивают раствором лекарственного вещества. Из прокладки под положительным электродом вводят в ткани организма положительные ионы металлов и частицы сложных соединений, из под отрицательного электрода - кислотные радикалы, отрицательные ионы и частицы сложных соединений.
Время проведения процедуры электрофореза зависит от того, насколько быстро будет происходить движение ионов в ткани, т.е. от их скоростей. Понятно, что скорость иона тем больше, чем больше величина напряженности Е электрического поля, создаваемого в ткани источником тока. Однако, согласно второму закону Ньютона, если бы на ион действовало только электрическое поле, он двигался бы ускоренно. Вместе с тем, при увеличении скорости растет сила сопротивления его движению со стороны среды. Это происходит до тех пор, пока сила, действующая со стороны электрического поля, и сила сопротивления среды не уравновесятся. Тогда движение иона станет установившимся, т.е. будет происходить с постоянной скоростью V .
Часто скорость иона V прямопропорциональна величине напряженности электрического поля Е. Введя коэффициент и, эту зависимость можно записать:
Величину и называют подвижностью ионов. Из приведенных рассуждений понятно, что подвижность ионов должна зависеть от сопротивления среды движению в ней данного иона, т.е. от свойств среды и иона (например, структуры или вязкости среды, температуры, формы иона, заряда, величины его сольватной оболочки и др.). Практически величина подвижности данного иона в данной среде определяется экспериментально.
Из формулы видно, что подвижность иона в данной среде, численно равна скорости его установившегося движения под действием поля единичной напряженности.
Из сказанного следует, что лечебный электрофорез протекает различно у разных пациентов и при использовании разных лекарственных растворов.
Постоянный ток для гальванизации и электрофореза получают путем преобразования переменного тока в постоянный. Аппарат для гальванизации и электрофореза -это выпрямитель, т.е. аппарат, преобразующий переменный ток в постоянный.
На верхней панели аппарата находятся:
- клавиша включения-выключения и сигнальная лампочка наличия питания аппарата;
- миллиамперметр;
- вращающаяся ручка потенциометра для регулирования силы тока;
- клавиши установки диапазона (интервала) регулирования тока;
«5» - от 0 до 5 mA
«50» - от 0 до 50 mA
(обратите внимание на шкалу прибора).
На передней боковой стенке аппарата расположены выходные гнёзда для подключения электродов. Наконечники проводов зажимаются в гнёздах с помощью кнопок, находящихся на верхней панели и окрашенных соответственно знаку гнезда: + и -
Для защиты пациента аппарат имеет устройство блокировки тока. Если ручка регулирования тока не находится в нулевом положении (крайнее против часовой стрелки), то при включении аппарата или переключении диапазонов ток отсутствует. Чтобы ток пошел, надо повернуть ручку в нулевое положение, а затем плавно установить нужную величину силы тока.