Допущения теории Эйнтховена

– Электрическое поле сердца на больших расстояниях от него подобно полю токового диполя.

– Весь организм – это однородная проводящая среда.

– Электрический вектор сердца изменяется по величине и направлению за время сердечного цикла, но начало вектора остается неподвижным.

– Точки стандартных отведений образуют равносторонний треугольник, в центре которого находится сердце – токовый диполь. Проекции дипольного момента сердца – это отведения Эйнтховена.

– Сердце и конечности находятся в одной и той же фронтальной плоскости.

Если представить, что сердце (его основание) заряжено отрицательно, а верхушка положительно, то распределение эквипотенциальных линий вокруг сердца при максимальном значении Р_с показано на рис. 34. Видно, что электрическое поле распространяется преимущественно в сторону правой руки и левой ноги, т.е. в этом направлении будет зафиксирована наибольшая разность потенциалов.

ЛЕКЦИЯ 10

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания

Электромагнитные колебания – это периодические изменения различных электрических и магнитных характеристик: токов, напряжений, напряженности электрического поля и др.

Рис. 36.

Электромагнитные колебания можно создать в колебательном контуре – соединение конденсатора (С) и катушки индуктивности (L) (рис. 36).

Период колебаний в контуре определяется по формуле У. Томпсона:

а) Переменный электрический ток.

Переменным называется ток, который меняется во времени по величине и по направлению. Обычно ток меняется по гармоническому закону:

Он возникает под действием переменного напряжения:

– начальная фаза колебаний, зависящая от набора различных элементов в цепи.

В общем случае цепь содержит все элементы: резистор (R), емкость (C), индуктивность (L). Каждый из этих элементов дает вклад в общее сопротивление цепи: R ‑ активное сопротивление; X_L и X_C ‑ реактивные сопротивления соответственно индуктивности и емкости. Полное сопротивление цепи называется импеданс (Z). Его определяют по формуле:

б) Электрический импульс.

Это кратковременное изменение электрического напряжения или силы тока на фоне некоторого постоянного значения.

Есть две группы импульсов.

Видеоимпульсы – электрические импульсы постоянного тока или напряжения.

Радиоимпульсы – это модулированные электромагнитные колебания.

Импульсный ток – это повторяющиеся импульсы.

На рис. 37. Приведен одиночный импульс тока (напряжения) ‑ а) и повторяющиеся импульсы тока (напряжения) ‑ б).

а) б)

Рис. 37.

Характеристики импульсов:

– длительность (переднего) фронта импульса;

– длительность среза (заднего фронта) импульса;

– длительность импульса;

Т – период;

– крутизна фронта;

– скважность следования импульсов;

– коэффициент заполнения.

Импульсная электротерапия

а) Электросонтерапия – метод лечебного воздействия на структуры головного мозга. Применяют прямоугольные импульсы с частотой 5–160 Гц и длительностью 0,2–0,5 мс. Сила тока составляет 1–8 мА.

б) Транскраниальная электроанальгезия – метод лечебного воздействия на кожные покровы головы импульсными токами, вызывающими обезболивание или снижение интенсивности болевых ощущений. Используют:

1) прямоугольные импульсы напряжением до 10 В частота 60–100 Гц, длительность 3,5–4 мс, следующие пучками по
20–50 имп.

2) прямоугольные импульсы переменной скважности: частота 150–2000 с^–1; напряжение 20 B; ток 1 мА; длительность
= 0,15–0,5 мс. Подбор индивидуален.

в) Электростимуляция – метод лечебного применения импульсных токов. Используется для восстановления деятельности органов и тканей, утративших нормальную функцию.

г) Электропунктура – лечебное воздействие на биологически активные точки. Эти точки имеют повышенную электропроводность. Напряжение 2 В. Электрод в руке. Второй электрод – щуп. Есть разброс по степени воздействия, зависящий от состояния пациента и силы прижима щупа.

Для электропунктуры используют импульсные и переменные токи.

Электромагнитные волны

Электромагнитная волна – это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью и переносящие энергию.

Волна имеет две составляющих: электрическую E и магнитную B. Они обе изменяются по гармоническому закону:

;