Электромагниттік өрістердің әсері.

Жоғары жиілікті, аса жоғары жиілікті және ультражоғары жиілікті токтарды қолдануға негізделген терапевтік техника.

Электромагниттік өрістердің әсері.

Адам ағзасына электромагниттік өрістер (ЭМӨ) әсер етеді. Тірі ұлпалар ЭМӨ биологиялық эффектісінің әсерін сезеді. ЭМӨ тек еркін (бос) және байланысқан электрлік зарядтары болатын физикалық орталармен ғана өзара әсерлеседі. Зарядтың екі түрі де бар болатын орталарда ЭМӨ өткізгіштік токты да, өрістің жоғары жиілігінде айтарлықтай болатын ығысу тогын да тудырады.

ЭМӨ-ң магнитті және электрлік құраушыларының ағзамен өзара әсерлесуі биологиялық жүйенің сипаттамаларының өзгеруіне және биологиялық эффектінің күшеюіне әкеліп соғады. Осыны резонансты құбылыстар кезінде ескеру қажет. Радиобиологияда барлық ЭМӨ екі диапазонға бөлінеді: төменгі жиілікті ( Гц-ке дейінгі) және жоғары жиілікті ( Гц-тен жоғары).

Төменгі жиілікті ЭМӨ-ге қатысты адам ағзасының өткізгіштік қасиеттері болады. Сыртқы өрістің әсерінен ұлпаларда өткізгіштік ток пайда болады. Еркін зарядтардың негізгі өкілі иондар болып табылады. Төменгі жиілікті ЭМ толқындардың ұзындығы адам денесінің өлшемдерінен көп есе үлкен болады, соның салдарынан барлық ағза осындай толқындардың ықпалына душар болады. Бірақ осы ықпалдың түрлі ұлпаларға әсері бірдей болмайды, өйткені түрлі ұлпалардың электрлік қасиеттері мен өткізгіштік токқа сезімталдығында айырмашылықтары болады. Индуцияланған өткізгіштік тоққа аса сезімтал жүйке жүйесі болып табылады. Осы ток жасушааралық сұйықтық арқылы ағады, себебі жасушааралық сұйықтықтың кедергісі жасушалы мембраналардың кедергісінен кіші болады. Нейрондардың плазмолеммасы арқылы мыңдық үлесіндей шамадағы өткізгіштік ток өтеді. Бұл нейрондарды қоздыруға жеткіліксіз. Бірақ өте күшті төменгі жиілікті ЭМӨ-мен қоршаған ортада адамдар мен жануарлар кездеспейді. Осы өрістің жиілігін 200 Гц-ке дейін жоғарылатып, жүйкелер мен бұлшықеттерді қоздыруға болады, бірақ токтың кенет артуы электрлік жарақаттың биофизикалық механизмі болып табылады.

Жоғары жиілікті тербелістердің емдік әсерінің кезкелген механизмдерінің негізіне осы тербелістердің ағза ұлпалары құралатын заттардың электр зарядталған бөлшектеріне (электрондар, атомдар, молекулалар) алғашқы әсері жатады. Жоғары жиілікті тербелістердің әсерінің эффекттісін екі топқа бөлуге болады – жылулық эффект және айрықша (ерекше, өзіндік) эффект. Жылулық эффект басқа әдістер арқылы алынған жылулықэффектіден (грелка, жылылап жауып қою, инфрақызыл сәулелендіру және т.б.) елеулі артықшылықтарымен ерекшеленеді. Жоғары жиілікті токтармен және өрістермен ұлпаларды қыздыру дене бетіне жеткізілген жылудың берілуі есебінен емес, дене ішіндегі ұлпалар мен мүшелерден тікелей жылу бөлінудің есебінен орындалады. Бұл тері қабаты мен тері асты майлы клетчатканың (өзегінің біршама дәрежеде) жылуды оқшаулау (изоляция) әсерін болдырмауға, жылудың дене бетіне тереңірек өтуін едәуір әлсірететін қанайналым жүйесінің жылуды реттеу әсерін болдырмауға мүмкіндік береді. Төменгі жиілікті токтардан жоғары жиілікті токтардың айырмашылығы, олар тек өткізгіштерді ғана емес, диэлектриктерді де жоғары тепмператураға дейін қыздыруға қабілеттілігі. Төменгі жиілікті токтар өткізгіштің барлық қимасы бойымен өтеді, ал жоғары жиілікті токтар көбінесе өткізгіштің жіңішке (жұқа) беттік қабатымен өтеді. Күші 50 мА- ден жоғарыболатын төменгі жиілікті токтар адамға қауіпті, ал күші 3-4 А болатын жоғары жиілікті токтар адамға мүлдем қауіпсіз және адам ағзасында ешқандай жағымсыз реакциялар тудырмайды. Бұл ұлпалар арқылы төменгі жиілікті токтардың өтуі кезінде иондардың тербеліс амплитудасының ұлпалардың беріктілік (мықтылық) шегінен жоғары болатындығымен түсіндіріледі. Ауырсыну сезімі пайда болып, ұлпалардың бір бөлігі бүлінеді. Ұлпалар арқылы жоғары жиілікті токтар өткен кезде, иондардың ығысуы өте болмашы болады, сол себепті жоғары жиілікті токтар ешқандай жағымсыз сезім тудырмайды.

Жоғары жиілікті тербелістердің жылулық әсерінің ерекшілігі, ағзаның кезкелген мүшелері мен ұлпаларында бөлінетін жылудың мөлшері тербеліспараметрлеріне, әсіресе жиілікке және осы ұлпалардың электрлік қасиеттеріне де байланысты болады. Тербеліс жиілігін сәйкес таңдай отырып, «жылулық селективті» әсерді, яғни белгілі бір ұлпаларда жылудың көп бөлінуін қамтамасыз етуге болады. Жоғары жиілікті әдістердің маңызды бір артықшылығы- объектіге әсер ететін тербелістің қуатын, соған сәйкес жылулық эффектінің интенсивтілігін оңай реттеуге болатындығы; кейбір әдістерде осы қуатты жеткілікті дәл анықтауға да болады.

Электромагниттік тербелістерді қолдануға негізделген барлық емдеу әдістері тек науқасқа әсер ету тәсілдерімен және қолданылатын тербелістің параметрлерімен (жиілік, қуат, кернеу және т.б.) ғана айрықшаланады.

Д арсонвализация кезінде кернеуі бірнеше мың Вольт, жиілігі200-300 кГц болатын ток қолданылады. Оны автоматты үзгіші бар тербелмелі контурдың көмегімен алады. Осы кезде бір-бірінен біраз интервалда болатын серпіністер (импульс) түріндегі электромагниттік тербелістер пайда болады.

Ди атермия кезінде дененің жалаңаштанған бөлігіне лампалы генератордың терапевтік контурымен қосылған екі қорғасын пластинкалары орналастырады (сурет 1, а). Электродтар арасында жоғары жиілікті электр өрісі пайда болады, соның

әсерінен ағза ұлпаларында күші 1,5—2 А және жиілігі 0,5 КГц—2

 

Сурет 1. Медицинада жоғары жиілікті токтарды қолдану:

а) диатермия, б) индуктотермия, в) УЖЖ- терапия. МГц болатын ток өтеді.

 

Ағза ұлпаларынан ток өткен кезде оларда едәуір жылу мөлшері бөлінеді. Егер осы кезде электродтың біреуін өткір (пышақтың жүзі) қылып жасайтын болса, онда бөлінетін энергияны дененің өте кішкене бөлігіне шоғырландыруға болады және оны ұлпаларды біріктіру (диатермокоагуляция) немесе капиллярлық қан кетуді болдырмай, кесу үшін қолдануға болады (электротомия).

Индуктотермия кезінде емделуге тиісті дене бөлігін генератордың терапевтік контурымен қосылған соленоид орамының ішіне орналастырады (сурет 1,б). Соленоидтың магнит өрісі ұлпаларда жиілігі 10—15 МГц болатын токтарды тудырады (индукциялайды). Бұл диатермиямен салыстырғанда ұлпаларды тереңірек қыздыруға мүмкіндік береді. УЖЖ - терапия (УЖЖ-ультражоғары жиілікті) кезінде емделуге тиісті дене бөлігін терапевтік контурдың конденсаторын құрайтын екі электродтың арасына орналастырады (сурет 1,в). Олардың арасында жиілігі 40— 50 МГц (ультражоғары жиілікті) айнымалы электр өрісі пайда болады. Осындай

жиіліктегі электр өрісі тек токты өткізетін ұлпаларға ғана емес, сонымен қатар диэлектрик- ұлпаларға, сүйек затына әсер етіп, оларда бағытталған поляризацияны тудырады. Поляризация нәтижесінде ұлпалардың дипольді молекулалары тербелмелі қозғалысқа келеді, осы қозғалыс жылулық энергияның пайда болуымен және емдік эффектінің алынуымен сүйемелденеді.

УЖЖ- терапия аса кең таралған электрмен емдеу әдісі. Оның мәні науқастың ұлпаларына ультражоғары жиілікті электр өрісімен әсер ету. Электр өрісі УЖЖ-ті тербелістер генераторымен өткізгіш сымдар арқылы қосылған екі конденсаторлы электродтардың көмегімен алынады. Емдеуге тиісті дене бөлігі электродтар аралығына немесе ішкі қуысты әсер ету кезінде электродтардың біреуі ағзаның қажетті қуысына енгізіледі, ал екіншісі- дене бетінің жанына орналастырылады.

УЖЖ –терапия кезінде науқастың беттік ұлпалары мен терең жатқан ұлпалары арасында жылудың үлестірілуі диатермиямен салыстырғанда біршама қолайлы. УЖЖ-ті терапияның диатермиямен салыстырғандағы маңызды артықшылығы- электрод пен дене бетінің аралығындағы саңылауларда процедураны (емдік шараны) жүргізу мүмкіндігі. Саңылаулардың болуы беттік ұлпалардың қажетсіз қызуын біршама төмендетуге мүмкіндік береді, өйткені күш сызықтарының жиілігі (қоюлығы) максимал болатын электродтар маңайындағы аймақ науқас денесінен тыс орналасады.

УЖЖ электр өрісіндегі ұлпалардың қызуы өріс кернеулігінің квадратына пропорционал. Реал жағдайларда болатын біртекті емес өрісте кернеулік әртүрлі және ол өрістің күш сызықтарының концентрациясымен (мөлшерімен) сипатталады. Науқастың денесі болмаған жағдайда электродтар арасындағы өріс оның центрінде аса бірқалыпты болады, ал шетіне қарай күш сызықтары шеткі эффект есебінен қисаяды. Электродтар арақашықтығының олардың диаметріне қатынасы неғұрлым кіші болса, онда бірқалыпты өрістің аймағы соғұрлым үлкен болады. Науқасты электродтар арасына орналастырған кезде, құрылысының гомогенді еместігіне (біртекті еместігіне) байланысты өріс сызықтары ешбір жерде бірқалыпты болмайды, олар ортаңғы бөлікте майысатындығы соншалықты, сол кезде электродтар арасында аса жоғары өріс кернеулігі пайда болады.

Осыған байланысты ауа саңылауы аз не мүлдем болмаған жағдайда жылудың аса көп бөлінуі дене бетінде болады және тереңдеген сайын кенет төмендейді. Беттік және тереңірек жатқан ұлпалар арасында жылудың бірқалыпты таралуын қамтамасыз ету үшін,

саңылаулар шамасын бірнеше сантиметрге дейін үлкейтеді. Осы кезде электрод маңайындағы өрістің аса біртекті емес бөлігі денеден тыс болады және тереңдікте бірқалыпты әсер ету едәуір жақсарады. Едәуір саңылаулар кезінде ұлпаларды тиімді қыздыруды қамтамасыз ету үшін, УЖЖ – терапия аппараты электродтардағы кернеуді арттыру мүмкіндігін қамтамасыз ету керек, өйткені саңылаулар үлкейгенде оларға берілетін кернеу артады.

Электрод шамасын, саңылау шамасын, электродтың дене бетіне қатысты еңкеюін таңдай отырып, дененің белгілі бір бөлігіне әсердің көбірек берілуін қамтамасыз етуге болады. Электродтардың құрылысы қатаң болуы мүмкін, бірақ иілгіш түрлері де бар. Иілгіш электродтар мен төсеніштерді науқас адамның денесінің ауырлығымен орнықты тұруы мүмкін не денеде созылмалы резеңке бинтпен бекітіледі. Металл нәрселер УЖЖ-ті электр өрісінде қызбайды, бірақ олардың маңайында, әсіресе шеттері үшкір, шығыңқы жерлері бар жерлерінде өрістің күш сызықтарының концентрациясы жинақталады, соның салдарынан сол жерлер қызып кетуі не күйіп қалуы мүмкін. Осы себеппен УЖЖ-ті терапияны жүргізгенде науқас отыратын креслоның не төсектің металл бөліктері болмау керек, науқастағы сақиналарды, шпилькалар, инелер және басқа да металл нәрселерді, егер олар әсер ету аймағына жақын болса алып тастау керек.

Егер науқаста тіс протезі, жарақат, травма нәтижесінде науқастың денесінде қалған металл жарықшақтары, шрапнель (зеңбірек оғының бытырасы)бар болса, онда аса қатаң қауіпсіздікті сақтау керек. Дымқыл киім мен оның бүрмелері де сол жерлердің қызып кетуін тудыруы мүмкін, сондықтан киімді процедура алдында шешіп қойған дұрыс, ал ылғал теріні кептіру қажет.

Ағза ұлпаларында жылулық эффектіні тек жоғары жиілікті электр тогының (диатермия) немесе электр өрісінің (УЖЖ-ті терапия) көмегімен ғана емес, және де электромагниттік индукция құбылысы есебінен жоғары жиілікті магнит өрісімен әсер еткенде де алуға болады. Осындай әдіс индуктотермия деп аталады. Индуктотермия кезінде магнит өрісі жоғары жиілікті ток өтетін катушканың (индуктор) көмегін алынады.

Айнымалы магнит өрісі әсер еткен кезде ағза ұлпаларында индукцияның ЭҚК-і пайда болады, ол ұлпаларда құйынды токтарды туғызады. Осы токтар туғызған жылулық эффектіге индуктотермия әдісі негізделген. Индуктотермия кезінде УЖЖ- терапиямен салыстырғанда аса көп жылудың түзілуі өткізгіштігі жоғары болатын ұлпаларда болады, мысалы, сұйық (қан, лимфа) орталарда және олар қамтамасыз ететін ұлпаларда, мысалы, бұлшықет ортасында.

Контактісіз әсер ету және бұлшықет ұлпасында, басқа да терең жатқан ұлпаларда жылудың көп бөлінуі (тері қабаты мен май клетчаткасымен салыстырғанда) индуктотермияның маңызды артықшылығы болып табылады, сол себепті ол кең қолданылады. Бірақ индуктотермияға тән белгілі бір шектемесі бар. Ұлпаларда жылудың бөлінуі магнит өрісінің кернеулігінің квадратына пропорционал болады. Спиральдің орамдарынан алыстаған сайын магнит өрісі әлсірейтіндіктен, ендеше ұлпалардағы бөлінген жылудың мөлшері де тереңдікпен жылдам төмендейді. Индуктотермия кезінде дозиметрия өте қиынға түседі, ол көбінесе пациенттің сезімімен анықталады. Дененің қандайда бір шектелген бөлігіндегі күйдіру осы жердегі индуктор орамдарының денеге жақын тиіп тұрғанын білдіреді, соның салдарынан өріс кернеулігі жоғары болатын бөлік пайда болады, ендеше сол бөлікте жылудың түзілуі аса интенсивті болады. Осы жағдайда сол жердегі индуктор мен науқастың денесі арасындағы саңылауды үлкейту керек.