^
Световое голодание
Ультрафиолетовое излучение поставляет энергию для фотохимических реакций в организме. В нормальных условиях солнечный свет вызывает образование небольшого количества активных продуктов фотолиза, которые оказывают на организм благотворное действие. Ультрафиолетовые лучи усиливают работу кроветворных органов, барьерные свойства кожного покрова, устраняют аллергию. Под действием ультрафиолетового излучения в коже человека из стероидных веществ образуется жирорастворимый витамин D. В отличие от других витаминов он может поступать в организм не только с пищей, но и образовываться в нем из провитаминов. Под влиянием ультрафиолетовых лучей с длиной волны 280...313 нм провитамины, содержащиеся в коже, превращаются в витамин D и всасываются в организм. Физиологическая роль витамина D заключается в том, что он способствует усвоению кальция. Кальций входит в состав костей, участвует в свертывании крови, уплотняет клеточные и тканевые мембраны, регулирует активность ферментов. Болезнь, возникающая при недостатке витамина D у детей первых лет жизни, которых заботливые родители прячут от Солнца, называется рахитом. Кроме естественных источников витамина D используют и искусственные, облучая провитамины ультрафиолетовыми лучами. При использовании искусственных источников ультрафиолетового излучения следует помнить, что лучи короче 270 нм разрушают витамин D. Поэтому с помощью фильтров в световом потоке ультрафиолетовых ламп подавляется коротковолновая часть спектра. Солнечное голодание проявляется в раздражительности, бессоннице, быстрой утомляемости человека. В больших городах, где воздух загрязнен пылью, ультрафиолетовые лучи, вызывающие эритему, почти не достигают поверхности Земли. Длительная работа в шахтах, машинных отделениях и закрытых заводских цехах, труд ночью, сон в дневные часы приводят к световому голоданию. Световому голоданию способствует оконное стекло, которое поглощает 90...95% ультрафиолетовых лучей и не пропускает лучи в диапазоне 310...340 нм. Окраска стен также имеет существенное значение. Например, желтая окраска полностью поглощает ультрафиолетовые лучи. Недостаток света, особенно ультрафиолетового излучения, ощущают люди, домашние животные, птицы и комнатные растения в осенний, зимний и весенний периоды. Восполнить недостаток ультрафиолетовых лучей позволяют лампы, которые наряду с видимым светом излучают ультрафиолетовые лучи в диапазоне длин волн 300...340 нм. Следует иметь в виду, что ошибки при назначении дозы облучения, невнимание к таким вопросам, как спектральный состав ультрафиолетовых ламп, направление излучения и высота размещения ламп, длительность горения ламп, могут вместо пользы принести вред.
Бактерицидное действие ультрафиолетового излучения Загрязнение воздуха пылью, газами, водяными парами оказывает вредное влияние на организм. Ультрафиолетовые лучи Солнца усиливают процесс естественного самоочищения атмосферы от загрязнений, способствуя быстрому окислению пыли, частичек дыма и копоти, уничтожая на пылинках микроорганизмы. Природная способность к самоочищению имеет пределы и при очень сильном загрязнении воздуха оказывается недостаточной.
У
льтрафиолетовое излучение с длиной волны 253...267 нм наиболее эффективно уничтожает микроорганизмы. Если принять максимум эффекта за 100%, то активность лучей с длиной волны 290 нм составит 30%, 300 нм – 6%, а лучей лежащих на границе видимого света 400 нм – 0,01% максимальной (см. рис. 2).
Микроорганизмы обладают различной чувствительностью к ультрафиолетовым лучам. Дрожжи, плесневые грибки и споры бактерий гораздо устойчивее к их действию, чем вегетативные формы бактерий. Споры отдельных грибков, окруженные толстой и плотной оболочкой, отлично себя чувствуют в высоких слоях атмосферы и, не исключена возможность, что они могут путешествовать даже в космосе. Чувствительность микроорганизмов к ультрафиолетовым лучам особенно велика в период деления и непосредственно перед ним. Кривые бактерицидного эффекта, торможения и роста клеток практически совпадают с кривой поглощения нуклеиновыми кислотами (см. рис. 1). Следовательно, денатурация и фотолиз нуклеиновых кислот приводит к прекращению деления и роста клеток микроорганизмов, а в больших дозах – к их гибели. Бактерицидные свойства ультрафиолетовых лучей используются для дезинфекции воздуха, инструмента, посуды, с их помощью увеличивают сроки хранения пищевых продуктов, обеззараживают питьевую воду, инактивируют вирусы при приготовлении вакцин.
Искусственные источники УФ-радиации Существует несколько наиболее распространенных искусственных источников УФ-радиации, на основе которых и создаются приборы, используемые в медицине.
Чаще всего используется аргоно-ртутно-кварцевая горелка типа ПРК. Возникающее УФ-излучение объясняется возбуждением атомов паров ртути, находящихся в горелке, при пропускании переменного тока.
Все большее значение приобретают лампы с избирательным излучением в определенной части спектра, т.к. они обладают избирательным действием. При работе этих ламп создается УФ-излучение с максимумом в спектральной линии 313 нм, которое создается слоем люминофора, который возбуждается коротковолновыми УФ-лучами, возникающими при ртутном разряде.
Кроме того, используются ксеноновые лампы, с большим спектром УФ-излучения. Именно с применением данных ламп и горелок конструируются светооблучательные установки и фотарии. В настоящее время используют следующие светооблучательные установки:
облучатель ртутно-кварцевый с горелкой ПРК-2, в зависимости от методики используется на расстоянии 0,5-1,0 м;
переносной ртутно-кварцевый облучатель с горелкой типа ПРК-4, который может быть использован как дома, так и в палате;
облучатель для носоглотки (используется только при лечении);
лампы для коротковолнового УФ-облучения, с горелками ПРК-4 и длиной волны 254 нм; используются на расстоянии 10-20 см в течение 3-4 минут;
бактерицидные облучатели с длиной волны 257 нм. Они интересны тем, что могут быть встроены в помещениях, и за 8 часов непрерывной работы такого закрытого облучателя человек получает облучение равное одной биодозе.
Фотарии - это специальные помещения, в которых устанавливают лампу “Маяк”, с горелкой типа ПРК-7, они предназначены для проведения групповых облучений УФ-лучами искусственных источников. Возможно облучение 25-30 человек, которые стоят вокруг лампы на расстоянии 2,5-3,0 м. Биодозу они получают в течение 3-4 минут, половину времени облучают переднюю поверхность тела, потом заднюю. При использовании в качестве источника лампы типа ПРК-2 можно одновременно облучать 8-10 человек с расстояния 1,5-2,0 м. Различают коридорную и маячную систему фотариев, принципиально друг от друга не отличающихся. При использовании фотариев необходимо не только соблюдение радиационного режима с индивидуальным правильным подбором биодоз, но и определенные микроклиматические условия. Профилактика УФ-недостаточности в детских учреждениях проводится в фотариях 3 раза в неделю.
Показания и противопоказания к проведению ультрафиолетового облучения Показания к проведению УФ-облучения обширны. Однако нужно помнить, что чувствительность к ультрафиолетовым лучам тем выше, чем меньше возраст. Поэтому солнечные ванны детям до одного года противопоказаны. Они делятся на местные и общие.
К общим показаниям относятся:
профилактика солнечной недостаточности, а вместе с тем и гиповитаминоза;
профилактика и лечение рахита;
профилактика понижения общей сопротивляемости организма в осенне-зимний период;
профилактика возникновения инфекций;
профилактика туберкулёза;
профилактика понижения умственной и физической работоспособности.
К местным показаниям относится эритемотерапия при воспалительных заболеваниях внутренних органов, как:
УФ-терапия наиболее эффективна именно в детском и подростковом периодах, в связи с тем, что метаболические процессы еще очень лабильны и не до конца сформированы. Кроме того, УФ-облучение используется в хирургии, травматологии, дерматологии.
К противопоказаниям при применении УФ-радиации относятся:
склонность к кровотечениям;
активный туберкулез легких;
натуральная оспа;
недостаточность кровообращения.
Методы профилактики УФ-недостаточности При профилактике УФ-недостаточности могут быть использованы различные методы. Использование солнечной радиации как естественного источника ультрафиолетовых лучей достаточно эффективно, если время пребывания на улице достаточное. В детской практике используются солнечно-воздушные ванны, как элемент не только закаливания, но и проведения профилактики УФ-недостаточности. Однако нужно помнить, что чувствительность к ультрафиолетовым лучам тем выше, чем меньше возраст ребенка. Поэтому солнечные ванны детям до одного года противопоказаны. Крайне осторожно они назначаются детям от 1 года до 3 лет, и только в старшем возрасте их проводят достаточно широко, но после предварительного недельного курса ежедневных световоздушных ванн.
В рассеянных солнечных лучах достаточно много ультрафиолетовых и сравнительно мало, в отличие от прямого солнечного излучения, инфракрасных лучей, которые вызывают перегревание организма ребенка, что особенно опасно для детей с повышенной нервно-рефлекторной возбудимостью. В осенне-зимний и весенний периоды прямые солнечные лучи не вызывают перегревания, поэтому попадание их на открытое лицо ребенка не только допустимо, но и необходимо.
Летом рекомендуют проводить световоздушные ванны при температуре воздуха 22°С и выше для грудных детей и при 20°С для детей 1 - 3 лет, лучше в безветренную погоду. Поведение ребенка в момент проведения ванны должно быть активным. В средней полосе России ванны лучше начинать с 9 до 12 ч дня, в более жарком климате с 8 до 10 ч утра.
Продолжительность первой ванны у грудных детей 3 мин, у старших - 5 мин с ежедневным увеличением до 30 - 40 мин и более.
Прямые солнечные ванны (после тренировки световоздушными) у детей старшего возраста проводятся не более 15 - 20 мин, всего за лето не более 20 - 30 ванн. Абсолютным противопоказанием к проведению солнечных ванн является температура воздуха 30°С.
После солнечных ванн, а не до них, детям назначают водные процедуры, причем обязательно нужно вытереть ребенка, даже если температура воздуха высокая, так как при влажной коже происходит переохлаждение детского организма.
Кроме того, используют прогулки, игры, экскурсии на свежем воздухе. Так для детей первого года жизни достаточно того, чтобы в зимнее время во время получасовых прогулок два раза в день, были открыты кисти рук и лицо, чтобы предупредить возникновение рахита. Но при использовании солнечной радиации необходимо соблюдать меры предосторожности, например, температура воздуха не должна быть слишком высокой, чтобы не было теплового удара, а также слишком низкой, чтобы не возникло переохлаждение и т.д.
Этого вполне достаточно, чтобы предотвратить возникновение УФ-недостаточности у здоровых детей, в районах с благоприятным климатом, но в некоторых регионах погодные условия не позволяют выполнять данные требования, кроме того, детям с различными заболеваниями необходима дополнительное УФ-облучение.
Искусственное ультрафиолетовое излучение, которое еще несколько лет назад широко применяли не только на Севере, но и в средней полосе в первую очередь с целью профилактики рахита, в настоящее время многие либо не рекомендуют вообще назначать детям раннего возраста, либо использовать крайне осторожно, учитывая его возможное канцерогенное действие.
В случаях необходимости используют искусственные источники УФ-радиации. Вне зависимости от конструкции прибора, прежде всего, необходимо определить биодозу облучения. Для этого используется метод индивидуальной чувствительности и прибор - биодозиметр. За одну биодозу принимают дозу ультрафиолетового облучения во времени, вызывающую минимальные явления эритемы. При применении приборов могут быть использованы общие и местные методики. При общем облучении обязательным условием является применение защитных очков из темного стекла. Облучатели устанавливают на уровне верхней трети бедра. На курс здоровым детям назначают 16-20 процедур, ежедневно или через день. Начинают с 1/8 биодозы и доводят к концу лечения до 3 биодоз. Детям, страдающим различными заболеваниями, увеличивают количество процедур до 26-28 процедур и доводят облучение до 4 биодоз, проводя лечение ежедневно. Местную методику используют только при лечении различных заболеваний, а не для профилактики УФ-недостаточности, используют эритемные дозы облучения (1-8 биодоз).
^ Высокочастотные физиотерапевтические методы лечения.Использование токов высокой частоты в лечебных целяхОткрытие действия электричества В 1791 году биолог Гальвани опубликовал «Тракт о силах электричества при мышечном движении». Желая исследовать «электрическое влияние» атмосферы на сокращение мышц препарированных лягушек, ученый подвешивал их в ожидании грозы к железной проволоке при помощи медных стержней, введенных в спинной мозг земноводных. Он заметил, что если ветер раскачивал подвешенных лягушек и они касались лапкой железной проволоки, соединенной с той, к которой были прикреплены медные крючки, то наблюдалось сильное сокращение мышц. Вот так впервые случайно был осуществлен на практике «гальванический элемент», состоящий из двух различных материалов (например, железа и меди), соприкасающихся с раствором (в данном случае с жидкостью, содержащейся в животной ткани).
На основании опытов Гальвани физик Вольта пришел к выводу, что электрическая энергия, вызывающая сокращение мышц лягушки, возникает в месте соприкосновения двух различных металлов. В 1799 году Вольта создал первый химический источник электрической энергии – источник постоянного электрического тока.
Электрофорез и лекарственный электрофорез В настоящее время постоянный электрический ток (и его модификация – прерывистый, импульсный ток) широко применяется в медицинской практике. Всем хорошо известны такие физиотерапевтические процедура, как гальванизация, ионогальванизация, йонофорез.
Электрофорезом называется метод лечебного воздействия на ткани организма постоянным током силой до 50 мА и напряжением до 50 В. Первичное действие постоянного электрического тока на ткани организма связано с движением имеющихся в них ионов и изменением концентраций ионов на клеточных мембранах. Изменение концентрации ионов на мембранах приводит к изменению функционального состояния клеток в сторону возбуждения или торможения их деятельности. Местные изменения концентрации ионов могут влиять на кислотно – щелочное равновесие (т.е. рH тканей) и водосодержание тканей, кроме того, при прохождении постоянного тока в тканях образуются биологически активные вещества, например, гистамин. Таким образом, постоянный ток вызывает в тканях сложные биофизические процессы.
Постоянный ток получают с помощью аппарата для гальванизации, который по физическому устройству является выпрямителем переменного тока, по функциональному назначению – терапевтическим прибором. Аппарат для гальванизации относится к II классу электрозащиты, а по надежности – к классу В/1/.
В тканях организма человека содержатся как коллоиды (белки, гликоген и другие крупномолекулярные вещества), так и растворы солей. Они входят в состав мышц, железистой ткани, а так же жидкостей организма (кровь, лимфа, межклеточная жидкость и др.). Молекулы образующих их веществ распадаются на электрически заряженные ионы: вода (в незначительной степени) – на положительно заряженный ион водорода (Н+ ) и отрицательно заряженный ион гидроксила (ОН- ), а неорганические соли – соответственно на ионы металлов (K+ , Na+ , Ca2+ , Mg2+ ) и кислотных остатков (SO42- , Cl- , CO3 2- и др.). Положительно заряженные ионы движутся по направлению к катоду ( отрицательному электроду) и называются катионами, отрицательно заряженные – к аноду (положительному электроду) и называются анионами (рис. 1)
Движение ионов при гальванизации (схема)
Движение электрического тока в теле человека не прямолинейно. Его прохождение зависит от структурных, анатомических взаимоотношений хороших проводников тока (оболочек нервных стволов, кровеносных сосудов, мышц, мочи, лимфы, спинномозговой жидкости и др.), плохих – диэлектриков (жировая ткань, сухожилия, нервы и кости), и тех кто вообще не проводит ток (ногти, волосы и др.) В кожу ток проникает в основном через выводные потоки потовых и сальных желез. Тонкая, нежная, молодая кожа, особенно увлажненная, лучше проводит электрический ток, чем сухая, огрубевшая. При прохождении гальванического тока через ткани организма в них происходят сложные физико-химические процессы, вызывающие развитие ряда биологических эффектов, как лечебных, так и побочных.
Под электродами происходит химический процесс, связанный с прохождением электрического тока через электролиты, который называется электролизом. В результате положительно заряженные ионы направляются к катоду, а отрицательно заряженные ионы к аноду. Достигнув электродов, они теряют свой заряд и становятся электрически нейтральными атомами, обладающими высокой химической активностью. Взаимодействуя с растворителем, они образуют вторичные продукты электролиза – кислоты и щелочи, оказывающие сильное раздражающее действие на кожу, вплоть до ожога. Для избежания этого применяют гидрофильные прокладки, которые располагают между пластинками металлических электродов и поверхностью кожи. Агрессивные продукты электролиза скапливаются на границе слоя прокладки, прилегающего непосредственно к электроду, т. е. в отдалении поверхности кожи. Таким образом, в основе биологического действия постоянного гальванического тока лежат физические процессы электролиза, изменения концентрации ионов в клетках и тканях и поляризационные процессы. Они обуславливают раздражение нервных рецепторов и возникновение рефлекторных реакций местного и общего характера.
Показания к гальванизации:
Регуляции основных нервных процессов при неврозах , язвенных болезни, гипертонии, болезни I и II стадии
Регуляции вегетативных функций, при мигрени
Стимуляции и регенерации периферических нервов
Ослабление и ликвидация болевого синдрома при неврологии
Восстановление и уменьшение секреторных и моторных расстройств в системе органов пищеварения, при гастрите, колите
Рассасывание воспалений при хроническом воспалительном процессе
Улучшение трофических процессов при олирофиях мышцы в результате травмы периферических нервов
Противопоказания: индивидуальная непереносимость тока, нарушение целостности кожного покрова, экзема, дерматит, острые гнойные воспалительные процессы, вторая половина беременности, наклонность к кровотечению, сердечно – сосудистые заболевания с нарушением кровообращение степени.
Обычная гальванизация в настоящее время постепенно уступает место методу
лекарственного электрофореза – введению в организм лекарственных веществ с помощью постоянного тока. В этом случае на организм действует два фактора – лекарственный препарат и гальванический ток.
В растворе, как и в тканевой жидкости, многие лекарственные вещества распадаются на ионы и в зависимости от их заряда вводятся при электрофорезе с того или иного электрода. Проникая при прохождении тока в толщу кожи под электродами, лекарственного вещества образуют так называемые кожные депо, из которых они медленно поступают в организм. Лекарственные вещества могут находиться в коже от 1-2 до 15-20 дней. Продолжительность депонирования во многом определяется физико-химическими свойствами веществ и их взаимодействием с белками кожи. Находящиеся в коже лекарственные ионы являются источником длительной нервной импульсации, что также способствует более длительному действию лекарственных веществ.
Однако не все лекарственные вещества могут быть использованы для электрофореза. Некоторые лекарственные средства под действием тока изменяют фармакологические свойства, могут распадаться или образовывать соединения, оказывающие вредные действия. Концентрация вещества лекарственных растворов, применяемых для электрофореза, составляет 1-5%. С прокладки положительного электрода в ткани организма вводятся ионы металлов, а также положительно-заряженные частицы более сложных веществ. Применяют продольное и поперечное наложение электродов (рис. 2). При поперечном наложении, когда электроды помещают друг против друга на противоположных участках тела, обеспечивается воздействие на более глубокие ткани. При продольном расположении электроды находятся с одной стороны тела, при этом воздействию подвергаются поверхностно расположенные ткани. Электроды фиксируются на теле пациента эластичными бинтами.
а) Поперечное наложение б)Продольное наложение
Наложение электродов при гальванизации. 1- электрод, 2 – прокладка ,3 – область воздействия.
Введение лекарственных веществ методом электрофореза имеет ряд преимуществ по сравнению с обычными способами их использования:
Лекарственное вещество действует на фоне измененного под влиянием гальванического тока электрохимического режима клеток и тканей;
Лекарственное вещество поступает в виде ионов, что повышает его фармакологическую активность;
Образование «кожного депо» увеличивается продолжительность действия лекарственного средства;
Высокая концентрация лекарственного вещества создается непосредственно в патологическом очаге;
Не раздражается слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта;
Обеспечивается возможность одновременного введения нескольких (с разных полюсов) лекарственных веществ.
Благодаря этим преимуществам лекарственный электрофорез находит все большее применение, в том числе при лечении заболеваний и в онкологической практике.
При проведении процедуры лекарственного электрофореза необходимо знать допустимую плотность тока
УВЧ - терапияДругим из распространенных физиотерапевтических методов является УВЧ – терапия – воздействие на ткани и органы переменным электрическим полем ультра высокой частоты (30 – 300 МГц).
УВЧ – терапия применяется при лечении воспалительных процессов в костях и суставах, невралгии, бронхиальной астмы и др. заболеваний. П
ервичное действие переменного электрического поля на ткани организма связано с возникновением в них токов проводимости или токов смещения в зависимости от природы ткани.
В тканях, содержаться электролиты, переменное электрическое поле действует на ионы, в результате чего возникают токи проводимости. Энергия тока проводимости переходит во внутреннюю энергию теплового движения В тканях – диэлектрика возникают токи смещения (током смещения согласно теории Максвелла называют переменное электрическое поле, способное образовывать вокруг себя магнитное поле). В реальном диэлектрике под действием высокочастотного электрического поля возникает очень маленький ток проводимости и происходит ориентационная поляризация молекул. Молекулы становятся диполями. Непрерывные вращательные колебания диполей, вызываемые переменным высокочастотным полем, сопровождаются потерями энергии. Эти потери энергии, аналогичные потерям энергии на преодоление силы трения между молекулами, называются диэлектрическими потерями и сопровождаются образованием теплоты. Диэлектрические потери зависят от природы диэлектрика и характеризуются тангенсом угла диэлектрических потерь,В результате рассмотренных воздействий переменного тока на ткани организма, в тканях выделяется значительное количество теплоты, что приводит к активизации биохимических и физиологических процессов. Происходит высокочастотное прогревание тканей за счет образования тепла во внутренних частях организма. Подбирая соответствующую частоту, можно осуществить преимущественное выделение тепла в нужных тканях и органах.Отличительной особенностью аппарата УВЧ – терапии является отдельный колебательной контур, к которому подключаются электроды пациента. Этот контур называется терапевтическим контуром. Его наличие обязательно по условиям безопасности больного, которому проводится процедура. В контуры генератора кроме высокочастотных колебаний имеется также относительно высокое напряжение, питающее лампы. Для того, чтобы пациент ни при каких условиях не мог подвергнуться действию этого напряжения электрода ,пациента включаются в отдельный колебательный контур, который индуктивно связан с контуром генератора.
Использование электрических колебаний с лечебной целью. Использовать процессы, происходящие в колебательном контуре,
можно воздействовать на организм двумя способами, лежащими в основе соответствующих лечебных методов.
Область тела помещается между двумя изолированными электродами, образующими конденсатор и подключенными к контуру. При этом она подвергается действию высокочастотного электрического поля, образующегося между электродами. Этот метод называется УВЧ – терапией.
На поверхность тела без прокладок накладываются металлические электроды, подключенные к контуру. Через ткани тела проходит образующийся в контуре переменный ток. Методика называется терапевтической диатермией. Такое наложение электродов имеет ряд неудобств и заменяется в настоящее время более совершенными и не требующими контактного наложения электродов методом индуктотермии
П
о величине тока, токи подразделяются на:
неощущаемые (0,6 – 1,6мА);
ощущаемые (3мА);
отпускающие (6мА);
неотпускающие (10-15мА);
удушающие (25-50мА);
фибрилляционные (100-200мА);
тепловые воздействия (5А и выше);
Факторы величины напряжения и время воздействия электрического тока, приведены в таблице
Величина напряжения и время действия Таблица 2
Время действия, сек.
Длител
до 30
1
0,5
0,2
0,1
Величина тока, мА.
1
6
50
100
250
500
Величина напряжения, В.
6
36
50
100
250
500
Описание характера воздействия постоянного и переменного тока Таблица 3
Значение
Характер воздействия
тока, мА
Переменный ток 50 Гц
Постоянный ток
0,6—1,6
Начало ощущения — слабый зуд, пощипывание кожи под электродами
Не ощущается
2—4
Ощущение тока распространяется по телу, слегка сводит руки, ноги
Не ощущается
5—7
Болевые ощущения усиливаются по всему телу, сопровождаются судорогами; слабые боли ощущаются во всему телу.
Начало ощущения. Впечатление нагрева кожи под электродом
8—10
Сильные боли и судороги по всему телу.
Усиление ощущения нагрева
10—15
Едва переносимые боли по всему телу. С увеличением продолжительности протекание тока боли усиливаются
Еще большее усиление ощущения нагрева как под электродами, так и в прилегающих областях кожи
20—25
Руки, ноги парализуются мгновенно. Сильные боли, дыхание затруднено
Еще большее усиление ощущения нагрева кожи, возникновение ощущения внутреннего нагрева. Незначительные сокращения мышц рук, ног.
25—50
Очень сильная боль в руках, ногах и груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном токе может наступить паралич дыхания или ослабление деятельности сердца с потерей сознания
Ощущение сильного нагрева, боли и судороги в руках и ногах. При отрыве электродов от тела возникают едва переносимые боли в результате судорожного сокращения мышц
50—80
Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца
Ощущение очень сильного поверхностного и внутреннего нагрева, сильные боли по всему телу и в области груди. Затруднение дыхания.
100
Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд — паралич сердца
Паралич дыхания при длительном протекании тока
300
То же действие за меньшее время.
Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд — паралич дыхания
более 5000
Дыхание парализуется немедленно — через доли секунды. Фибрилляция сердца, как правило, не наступает; возможна временная остановка сердца в период протекания тока. При длительном протекании тока (несколько секунд) тяжелые ожоги, разрушения тканей
^ Лазеры и их применение в медицине.Лазеры устройство и открытиеЛазеры представляют собой источники света, работающие на базе процесса
вынужденного (стимулированного, индуцированного) испускания фотонов
возбужденными атомами или молекулами под воздействием фотонов излучения,
имеющих ту же частоту. Отличительной чертой этого процесса является то, что
фотон, возникающий при вынужденном испускании, идентичен вызвавшему его
появление внешнему фотону по частоте, фазе, направлению и поляризации. Это
определяет уникальные
свойства квантовых генераторов: высокая когерентность излучения в пространстве и во времени, высокая монохроматичность , узкая направленность пучка излучения, концентрация потока мощности и способность фокусироваться в очень малые объемы. Лазеры создаются на базе различных активных сред: газообразной,
жидкой или твердой. Они могут давать излучение в весьма широком диапазоне
длин волн - от 100 нм (ультрафиолетовый свет) до 1.2 мкм (инфракрасное
излучение) - и могут работать как в непрерывном, так и в импульсном
режимах.
Лазер состоит из трех принципиально важных узлов: излучателя, системы
накачки и источника питания, работа которых обеспечивается с помощью
специальных вспомогательных устройств.
Излучатель предназначен для преобразования энергии накачки (перевода
гелий-неоновой смеси в активное состояние) в лазерное излучение и
содержит оптический резонатор, представляющий собой в общем случае
систему тщательно изготовленных отражающих, преломляющих и фокусирующих
элементов, во внутреннем пространстве которого возбуждается и
поддерживается определенный тип электромагнитных колебаний оптического
диапазона. Оптический резонатор должен иметь минимальные потери в рабочей
части спектра, высокую точность изготовления узлов и их взаимной
установки. В лазере оптический резонатор выполнен
в виде двух параллельных зеркал,расположенных вне активной части
среды,которая отделена от окружающей среды колбой разрядной трубки и
двумя окнами с плоскопараллельными границами, образующими с осью
излучения угол Брюстера. Внешние зеркала обеспечивают
многократное прохождение излучения через активную среду с нарастанием
мощности потока лазерного излучения. Для выхода излучения одно из зеркал
делается с отверстием или полупрозрачным.
Система накачки предназначена для преобразования энергии источника
электрического питания в энергию ионизированной активной среды лазера.
Накачка осуществляется электрическим разрядом, для чего в нем
устанавливаются два электрода - катод и анод , между которыми подается
напряжение от источника питания. Атомы гелия возбуждаются при соударениях с
быстрыми электронами и, сталкиваясь с атомами неона, передают им свою
энергию. В некоторых типах лазеров применяют фокусирующие магниты или
обмотки и специальные отводные трубки для циркуляции активной среды.
Термину “лазер” нет ещё и десяти лет от роду, а кажется, что существует он давным-давно, - так широко он вошел в обиход. Разумеется, столь огромный интерес вызывает не само слово “лазер”, а названный так квантовый прибор для генерации электромагнитных волн оптического диапазона. Появление лазеров - одно из самых замечательных и впечатляющих достижений квантовой электроники, принципиально нового направления в науке, возникшего в середине 50-х годов.
Впервые генераторы электромагнитного излучения, использующие механизм вынужденного перехода, были созданы в 1954 г. советскими физиками А.М. Прохоровым и Н.Г .Басовым и американским физиком Ч. Таунсом
Басов Николай Геннадиевич (1922 г . р .), российский физик, один из основоположников квантовой электроники. В 1954 г . совместно с А.М. Прохоровым создал первый квантовый генератор на пучке молекул аммиака. В 1955 г . предложил трехуровневую схему для создания инверсного состояния в квантовых системах. В 1964 г . удостоен Нобелевской премии по физике за фундаментальную работу в области квантовой электроники.
Прохоров Александр Михайлович (1916 г . р .), российский физик, один из создателей квантовой электроники. В 1954 г . совместно с Н.Г .Басовым создал первый квантовый генератор на пучке молекул аммиака. В 1955-1960 г г . работал над созданием квантовых парамагнитных усилителей СВЧ-диапазона. В 1958 г . предложил в качестве резонатора квантового генератора использовать открытый резонатор. В 1964 г . за фундаментальные работы в области квантовой электроники удостоен Нобелевской премии по физикеПервый квантовый генератор оптического диапазона был создан Т. Майманом (США) в 1960 г. Начальные буквы основных компонентов английской фразы “Light application by stimulated emission of radiation” (Усиление света с помощью индуцированного излучения) и образовали название нового прибора – лазер. В качестве источника излучения в нём использовался кристалл искусственного рубина, генератор работал в импульсном режиме. Год спустя появился первый газовый лазер с непрерывным излучением (Джаван , Беннет , Эриот - США). А ещё через год одновременно в СССР и США был создан полупроводниковый лазер.
^ ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ЦЕЛИ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯЛАЗЕРОВ.Современные направления медико-биологического применения лазеров могут
быть разделены на
две основные группы :^ К первому типу отнесено воздействие на ткани патологического очага
импульсным или непрерывным лазерным излучением при плотности мощности,
недостаточной для глубокого обезвоживания, испарения тканей и
возникновения в них дефекта. Этому типу воздействия соответствует
применение лазеров в дерматологии и онкологии для облучения
патологических тканевых образований, которое приводит к их коагуляции.
^ Второй тип - рассечение тканей, когда под влиянием излучения лазера
непрерывного или частотно-периодического действия часть ткани испаряется
и в ней возникает дефект. В этом случае плотность мощности излучения может
превосходить используемую при коагуляции на два порядка и более. Этому
типу воздействия соответствует хирургическое применение лазеров. К третьему
типу можно отнести влияние на ткани и органы низкоэнергетического
излучения, обычно не вызывающего явных морфологических изменений, но
приводящего к определенным биохимическим и физиологическим сдвигам в
организме, т.е. воздействие типа физиотерапевтического. Сюда же следует
включить применение гелий-неонового лазера в целях биостимуляции при вяло
текущих раневых процессах, трофических язв и др.
Несмотря на всю условность схемы (нетрудно видеть, например, что при
рассечении тканей наблюдается одновременно гибель части клеток, т.е.
реализуется и воздействие по первому типу, рассечение и коагуляция тканей
сопровождается определенными физиолого-биохимическими изменениями и
др.),она дает представление о тех основных эффектах, которые достигаются с
помощью лазерного облучения и практически используются специалистами
медико-биологического профиля. Задача исследований по механизму
биологического действия лазерной радиации сводится к изучению тех
процессов, которые лежат в основе интегральных эффектов, вызываемых
облучением — коагуляции тканей, их испарения, биостимуляционных сдвигов в
организме.
Лазерная диагностика в офтальмологииИсследование сосудистой системы и гемодинамики глазного дна является
одним из важнейших средств ранней диагностики тяжелых патологических
изменений органа зрения и, в конечном счете, профилактики преждевременной
слепоты.
Наибольшее распространение для исследования гемодинамики в настоящее
время получили флюоресцентная ангиография и ангиоскопия глазного дна. Эти
методы обладают большой информационной емкостью.
Флюоресцентная ангиография (ФАГ) с фоторегистрацией позволяет
зафиксировать результаты исследования, но нарушает целостность динамической
картины кровообращения.
Перед исследователем, который работает над усовершенствованием и
разработкой аппаратуры для исследования гемодинамики глазного дна, встают
следующие задачи:
1) выбор фотоприемника, имеющего достаточно высокую чувствительность
как в видимом, так и в ближнем инфракрасном диапазоне и дающего возможность
оперативно регистрировать и воспроизводить в реальном времени динамическую
картину кровообращения глазного дна
2) выбор соответствующего источника освещения глазного дна, который
излучает в диапазоне возбуждения применяемых контрастирующих красителей и
позволяет достаточно простым способом изменять длину волны излучения.
Желательно, чтобы источник освещения в нужном диапазоне излучения имел
возможно более узкую ширину спектра, лучше всего излучение на одной линии
максимального поглощения соответствующего красителя. Применение источника
освещения с такой характеристикой исключает высокую общую засветку глаза.
Выбранный фотоприемник должен обладать как можно большей
чувствительностью в рабочем диапазоне, что даст возможность снизить уровень
освещенности глазного дна.
Фотоприемник должен иметь разрешающую способность, достаточную для
передачи мелких деталей глазного дна, и высокое отношение сигнал-шум для
воспроизведения изображения глазного дна с необходимым контрастом.
Проведенные эксперименты показали, что оптимальным с точки зрения всех
требований, предъявляемых к фотоприемнику, является использование в
качестве такового телевизионной передающей трубки. Телевизионный
фотоприемник преобразует оптическое изображение на его мишени в
последовательность электрических импульсов— телевизионный видеосигнал.
Видеосигнал передается на устройства отображения - телевизионные мониторы
с экранами различного размера для непосредственной визуализации, и
записывается на магнитную ленту с помощью видеомагнитофона. В видеосигнал
чисто электронными методами может быть введена дополнительная информация.
Н
аблюдение гемодинамической картины производилось в реальном масштабе
времени, а регистрация сигнала на видеомагнитофоне позволяла
многократно просматривать сделанную запись для детального
диагностического анализа. При использовании соответствующего
видеомагнитофона можно просматривать запись с пониженной скоростью
воспроизведения и в обратном движении, а также возможна остановка
изображения.
Необходимая разрешающая способность телевизионной трубки определяется
величиной самых мелких деталей глазного дна, которые необходимо передать,
и увеличением оптического канала, формирующего изображение. Если принять
размер самых мелких деталей в 50 мкм, то для фундус-камеры "Opton" с
увеличением фотоканала 2.5 получим необходимую разрешающую способность
телевизионного фотоприемника 8 мм. Изображение участка глазного дна,
создаваемое фундус-камерой, представляет собой круг диаметром 20 мм.
Следовательно, если изображение занимает всю поверхность мишени, то
требуется не более 200 строк разложения, чтобы обеспечить требуемое
разрешение. Таким образом, стандартная телевизионная развертка позволит
передавать детали мельче 50 мкм.
Проведенные исследования позволили выбрать следующую структурную схему
телевизионной системы для ангиографических исследований. В качестве
источника освещения глазного дна используется перестраиваемый лазер,
длина волны которого выбирается в полосе максимального поглощения
используемого красителя. При помощи специального электронного блока
оптимальным образом связаны модуляция лазерного луча и параметры развертки
телевизионной системы. Вид зависимости выбирается исходя из необходимости
обеспечить минимальную паразитную засветку глазного дна, то есть так, чтобы
получить максимальное отношение сигнал-шум в тракте телесигнала. При этом
на экране телевизионного дисплея получается наиболее контрастное
изображение. Применение в качестве источника света лазера позволяет
п
олучить максимальную спектральную плотность излучения в нужном участке
спектра и исключить засветку глазного дна на других длинах волн, при этом
отпадает необходимость в применении узкополосного фильтра с низким
коэффициентом пропускания. Для регистрации видеосигнал записывается на
магнитную ленту. Параллельно видеосигнал поступает на спецвычислитель, при
помощи которого непосредственно во время исследования или во время
воспроизведения ранее сделанной записи могут быть определены следующие
параметры: калибр сосудов в некотором выбранном сечении глазного дна;
площадь занимаемая сосудами на глазном дне; доля сосудов определенного
заданного калибра; распределение сосудов по калибрам; скорость
распространения красителя и др.
ЛазеротерапияС учетом патогенетического механизма действия лазерного излучения на организм разработаны показания к лазеротерапии.
^ Внутренние болезни: Ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, хронические неспецифические заболевания легких, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, дискинезия желчных путей, колиты, хронический панкреатит, острый и хронический (безкаменные) холециститы, спаечная болезнь.
^ Заболевания опорно-двигательного аппарата:
Остеохонроз позвоночника с корешковым синдромом, воспалительные заболевания костей и суставов обменной этиологии в стадии обострения, артриты и артрозы, заболевания и травматические повреждения мышечно-связочного аппарата (миозиты, тендовагиниты, бурситы) .
^ Заболевания нервной системы: Невриты и невралгии периферических нервов, невралгия тройничного нерва, неврит лицевого нерва, сосудисто-мозговая недостаточность.
Заболевания мочеполовой системы:
Хронический сальпингоофорит, трубное бесплодие, хронический неспецифический простатит, уретрит, цистит, ослабление половой функции.
Заболевания ЛОР органов:
Хроническое воспаление придаточных пазух носа, фаринголарингиты, тонзиллиты, отиты, субатрофический и вазомоторный риниты.
^ Хирургические заболевания: Послеоперационные и длительно не заживающие раны, трофические язвы, келлоидные рубцы (в подострой стадии) , травмы (механические, термические, химические) , остеомиелиты, трещины заднего прохода, гнойные абсцессы, маститы, сосудистые заболевания нижних конечностей.
^ Заболевания кожных покровов: Зудящие дерматозы, трофические язвы различного генеза, воспалительные инфильтрата, фурункулы, экзема, нейродермиты, псориаз, атопический дерматит.
^ Стоматологические заболевания: Стоматиты, гингивиты, альвеолиты, пульпиты, периодонтиты, парадонтоз, одонтогенные воспалительные процессы челюстно-лицевой области.
Лазерной терапии присущи черты патогенетически обоснованного метода. При ее применении важен учет не только общего состояния организма, специфики патологического процесса, его клинических проявлений, стадий и формы заболеваний, но и сопутствующие заболевания, возрастные и профессиональные особенности пациента. Наиболее результативно применение лазеротерапии в функционально обратимых фазах болезни, хотя новые методики находят свое применение и при более тяжелых проявлениях патологического процесса, при выраженных морфологических изменениях.
Допускается применение совместно с лазерной терапией и других физиотерапевтических факторов, лечебной физкультуры, массажа, не более 2-х факторов в один день. И как было сказано ранее комплексное применение лазерной терапии с медикаментозными препаратами значительно эффективнее, особенно в острых стадиях.
Суммарная эффективность лазерной терапии колеблется от 50 до 85 %, в отдельных случаях до 95 %.
^ Противопоказаниями к лазеротерапии являются: Абсолютные противопоказания:
заболевания крови, снижающие свертываемость крови, кровотечения.
Относительные противопоказания:
1) сердечно сосудистые заболевания в стадии декомпенсации;
2) церебральный склероз с выраженным нарушением мозгового кровообращения;
3) острые нарушения мозгового кровообращения;
4) заболевания легких с выраженной дыхательной недостаточностью;
5) печеночная и почечная недостаточность в стадии декомпесации;
6) злокачественные новообразования;
7) первая половина беременности;
8) активный туберкулез легких.
Однако в специализированных клиниках, оснащенных современной техникой и технологиями лазерная терапия используется и при вышеперечисленных заболеваниях.
^ Различают четыре основных способа лазеротерапии: 1. Наружное или чрескожное воздействие: орган, сосуды, нервы, болевые зоны и точки облучаются через неповрежденную кожу в соответствующей области тела. Если патологический процесс локализован в поверхностных слоях кожи, то лазерное воздействие направленно непосредственно на него. Чрескожное воздействие основывается на том, что лазерное излучение ближней инфракрасной области хорошо проникает через ткани на глубину до 5-7 см. и достигает пораженного органа. Доставка излучения к поверхности кожи осуществляется либо непосредственно излучающей головкой, либо с помощью волоконного световода и световодной насадки.
2. Воздействие НИЛИ на точки акупунктуры. Показания для этого метода достаточно широки. Лазерная рефлексотерапия бескровна, безболезненна, комфортна. Возможно сочетание с различными медикаментами, диетой, фитотерапией и классической иглорефлексотерапией (чжень-цзю) . Используется классическая (китайская, европейская) рецептура (набор точек) . Многочисленными исследованиями доказано, что лазерная акупунктура влияет на различные многоуровневые рефлекторные и нейрогуморальные реакции организма. Стимулируется синтез гормонов, улучшается микроциркуляция в различных областях тела, увеличивается синтез простогландинов Е, F, эндорфинов, энкефалинов. Максимальный эффект достигается к 5-7 процедуре и держится значительно дольше, чем при иглорефлексотерапии. При лазерной акупунктуре возможно использование непрерывного излучения, но более эффективно импульсное излучение с применением различных частот для различной патологии. Доставка лазерного излучения к точке осуществляется либо световодным волокном, либо непосредственно излучающей головкой со специальной насадкой.
3. Внутриполостной путь. Подведение НИЛИ к патологическому очагу с помощью световолокна к слизистой оболочке. Осуществляется, либо через эндоскопическую аппаратуру, либо с помощью специальных насадок. При этом способе доставки НИЛИ с успехом используется как красное так и инфракрасное излучение.
4. Внутривенное лазерное облучение крови (ВЛОК) проводится путем пункции в локтевую вену или в подключичную вену, в условиях интенсивной терапии. В вену вводят тонкий световод, через который облучается протекающая по вене кровь. Для ВЛОК обычно используют лазерное излучение в красной области (632.8 nm) и в инфракрасной (1264 nm) .