Лабораторная работа № 8 изучение нагревания жидкостей с помощью аппарата увч
Ознакомиться с действием на ткани организма высокочастотного электромагнитного поля на частоте порядка 40 МГц.
Практическое изучение нагревания проводников и электролитов с помощью аппарата УВЧ.
Аббревиатура УВЧ расшифровывается как УЛЬТРАВЫСОКАЯ ЧАСТОТА. Электрические генераторы аппаратов УВЧ-терапии работают в диапазоне частот 40-60 МГц.
Длительное время за медицинской техникой УВЧ-терапии была закреплена фиксированная рабочая частота 40,58 МГц, и это диктовалось соображениями защиты средств связи, работающих на соседних частотах, от возможных помех. В настоящее время это ограничение снято.
Любые заряды, как связанные в молекуле, так и свободные (ионы), оказавшись в электрическом поле с напряженностью Е, испытывают действие силы. Если величина заряда q, то действующая на него сила: .
Если в электрическом поле Е есть свободные ионы, то возникает электрический ток, который называется током проводимости. При этом постоянное поле Е создает постоянный ток, а переменное поле – переменный ток.
Особенностью ситуаций, обсуждаемых в данной работе, является то, что
а) электрическое поле не постоянно; оно меняется с частотой 20-60 МГц;
б) электроды, между которыми аппарат УВЧ создает поле , не прикасаются к пациенту; они имеют хорошую электроизоляцию. Тело пациента напрямую не подключено к аппарату УВЧ. Первичным физическим фактором воздействия на ткани пациента является высокочастотное электрическое поле.
Действие электрического поля увч на проводящие ткани.
Несмотря на то, что пациент, казалось бы, никуда не подключен, факт создания и поддержания в его тканях переменного электрического поля означает и факт возникновения колебаний свободных ионов, что равнозначно протеканию переменного тока.
При частоте вынужденных колебаний = 410 7 Гц, инерционные массивные ионы имеют амплитуду колебаний весьма малую: это десятые-сотые доли миллиметра. Столь малые смещения зарядов не способны вызвать ощущения от протекающих токов, знакомые многим по бытовым эпизодам. Высокочастотные токи не раздражают нервные окончания.
Но переменный ток, заданный полем аппарата УВЧ, пусть он ниоткуда не втекает, никуда не вытекает и остается в среднем на месте – это дополнительный вид вынужденного движения ионов, и ему соответствует тепловой эффект. Всюду, где переменное поле Е заставляет свободные ионы совершать колебания, происходит местный нагрев тканей. Подробный анализ изложенной ситуации приводит к следующему результату:
(1)
Здесь Q – количество теплоты, выделяемое в единице объема за единицу времени в проводящей среде, имеющей удельное сопротивление (не путать с плотностью!). Е – амплитудное значение напряженности электрического поля, создаваемого аппаратом УВЧ.
Из формулы (1) следует, что тепловая мощность Q пропорциональна квадрату амплитуды колебаний напряженности внешнего поля Е, и при этом чем меньше удельное сопротивление тканей, тем больше мощность тепловыделения в них. Таким образом, аппарат УВЧ обеспечивает прогрев хорошо проводящих тканей в объеме тела пациента.
Но этим воздействие УВЧ –колебаний на ткани не ограничивается. Причиной тому является то обстоятельство, что переменному электрическому полю неизбежно сопутствует возникновение вихревого магнитного поля, которое можно рассматривать как вторичный физический фактор воздействия на ткани пациента.
X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018
ВОЗДЕЙСТВИЕ УВЧ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ТКАНИ
Существуют различные аппараты для проведения УВЧ терапии. Аппарат представляет собой прибор, который имеет электроды, между которыми и возникает переменное электрическое поле (рис1). Поглощение энергии электрического поля УВЧ биологическими тканями сравнительно невысоко, благодаря чему оно обладает выраженной проникающей способностью и пронизывает насквозь участок тела, расположенный между электродами.
Такую терапию проводят пациентам с жалобами на воспалительные процессы различного рода, сердечно-сосудистые нарушения, заболевания кожи, ЛОР-заболевания [7].
Действие переменного тока на организм человека зависит от его частоты. Так воздействие низких, звуковых и ультразвуковых частот вызывает раздражающие действие на биологические ткани человека. Происходит смещение ионов растворов электролитов, их разделением, изменением их концентрации в разных частях клетки и межклеточного пространства [2]. При частотах более 500 кГц смещение ионов становится соизмеримым со смещением в результате молекулярно-теплового движения, поэтому раздражающего действия на биологическую ткань не возникает, а основным первичным эффектом будет тепловое воздействие. Тепловое воздействие при проведении УВЧ терапии отличается от локального нагревания грелкой или любым другим тепловым прибором. При нагревании посредством УВЧ терапии происходит образование теплоты во внутренних частях организма. Выделяемая теплота зависит от диэлектрической проницаемости тканей, их удельного сопротивления и частоты электромагнитных колебаний [4].
В ходе эксперимента был использован аппарат для УВЧ- терапии
Читайте также: Ткань узор ар деко
УВЧ -30.03 представляющий собой ламповый генератор электромагнитных колебаний ультравысокой частоты. Частота колебаний составляет 40,68 МГц.
Для исследования воздействия УВЧ на биологические ткани были взяты 2 пробирки с диэлектриком и электролитом в качестве имитации биологических тканей в теле человека. Установкасостоит из сосуда с термометром и самого аппарата УВЧ терапии. Пробирки помещаются между электродами прибора на некотором расстоянии. На панели прибора выставляется таймер и измерения температуры в пробирках записываются в течение 20 минут с интервалом в 5 минут. Данные измерений представлены в таблице.
УВЧ-терапия
Ультравысокочастотная терапия (УВЧ-терапия) – воздействие на организм с лечебно-профилактическими и реабилитационными целями непрерывным или импульсным электрическим полем ультравысокой частоты (от 30 до 300 МГц, что соответствует длинам волн от 10 до 1 м). Как лечебный фактор электрическое поле ультравысокой частоты (э. п. УВЧ) начало использоваться в 1926-1930 гг. в Германии, а затем и в СССР. Для УВЧ-терапии в основном применяют электрические поля частотой 27,12 МГц (11,05 м) и 40,68 МГц (7,37 м).
При УВЧ-терапии электрическое поле УВЧ подводится к тканям больного с помощью конденсаторных пластин, подсоединенных к генератору УВЧ-колебаний. Поглощение энергии электрического поля УВЧ биологическими тканями сравнительно невысоко, благодаря чему оно обладает выраженной проникающей способностью и пронизывает насквозь участок тела, расположенный между электродами. Распространение электрического поля в межэлектродном пространстве зависит от формы, величины и расположения конденсаторных пластин, а также биофизических свойств тканей человека.
Поглощение энергии электрического поля УВЧ происходит прежде всего за счет ионной проводимости и диэлектрических потерь. Часть энергии при УВЧ-терапии, очевидно, поглощается и за счет резонансного механизма. В силу различий в электрических параметрах биологических тканей максимальное поглощение энергии происходит в коже, нервной, соединительной, жировой и костной тканях, ближе стоящих к диэлектрикам.
Воздействие электрическое поле УВЧ вызывает в тканях колебательные перемещения ионов и колебательные смещения дипольных молекул. При колебательных движениях заряженные частицы и диполи сталкиваются между собой, преодолевают трение со средой, в результате чего в тканях образуется тепло. Количество тепла возрастает с увеличением частоты и напряженности электрическое поле, существенно зависит от электропроводности и диэлектрической проницаемости тканей. Благодаря различиям в последних воздействие электрического поля УВЧ сопровождается селективным (избирательным) нагревом тканей. По мере удаления от электродов нагрев тканей резко ослабляется, поэтому при проведении лечебных процедур для обеспечения более равномерного нагрева тканей воздействие проводится с воздушным зазором. Нагрев тканей сказывается на кровообращении и микроциркуляции, обмене веществ, активности ферментов, диффузионных явлениях и других биологически значимых процессах.
Наблюдаемые при УВЧ-терапии изменения положения дипольных молекул и релаксация боковых цепей молекул, сказывающиеся прежде всего на физико-химических и структурных свойствах тканей, составляют основу специфического (осцилляторного) компонента действия фактора. Осцилляторный эффект наиболее отчетливо проявляется при атермических дозировках и в импульсном режиме воздействия. Основными проявлениями осцилляторного действия э. п. УВЧ считаются изменение коллоидного состояния протоплазмы клеток, усиление дисперсности белков, изменение вязкости среды и рН тканей, избирательное повышение активности отдельных молекул, изменение гидратации ионов и молекул и др. Происходящие в тканях теплообразование, физико-химические и структурные изменения определяют физиологическое и лечебное действие этого фактора.
Наиболее чувствительной к действию э. п. УВЧ считается нервная система. Ее реакция зависит от интенсивности и длительности воздействия: слаботепловые дозировки оказывают возбуждающее действие, а большие дозировки и длительное применение сопровождаются угнетением деятельности ЦНС. При использовании э. п. УВЧ снижается тонус симпатической и повышается активность парасимпатической нервной системы; оно избирательно влияет на активность гипофиза, что нередко используется с лечебными целями при битемпоральной УВЧ-терапии. Воздействие э. п. УВЧ сопровождается снижением тонуса сосудов, расширением капилляров, увеличением регионарного кровотока и венозного оттока, раскрытием коллатералей, повышением проницаемости сосудов, некоторым снижением артериального давления. Под влиянием этого фактора повышается тромбопластическая активность плазмы, отмечается гиперкоагуляция. В крови может увеличиваться число лейкоцитов, преимущественно за счет нейтрофилов, повышаться количество эритроцитов.
Электрическому полю присуще антиспастическое влияние на гладкую мускулатуру желудка, кишечника, желчного пузыря, бронхов и бронхиол; оно стимулирует секреторную и моторную функцию желудка, желчеотделение, увеличивает клубочковую фильтрацию почек. Фактор активно влияет на обмен веществ: усиливает углеводный и белковый обмен, повышает потребление кислорода тканями, ускоряет в них окислительно-восстановительные процессы. В крови уменьшается содержание липопротеидов низкой плотности и триглицеридов, нарастает уровень липопротеидов высокой плотности, обладающих атерогенным действием. Под действием э. п. УВЧ в крови наблюдается повышение уровня гормонов, в частности глюкокортикоидов. Во многих эффектах высокочастотного э. п. важное значение имеет активация стромальных элементов соединительной ткани и системы мононуклеарных фагоцитов (гистиоцитов, фибробластов и макрофагов), а также тучных клеток, играющих важную роль в местном гомеостазе. В реакциях организма на действие э. п. УВЧ существенную роль играет возбуждение рецепторов кожи и внутренних органов.
Читайте также: Жаккард с вышивкой ткань
Основными лечебными эффектами э. п. УВЧ, определяющими его использование, считаются противовоспалительный, противоотечный, сосудорасширяющий, антиспастический, трофико-регенераторный, бактериостатический и др. Наиболее часто используется противовоспалительное действие. УВЧ-терапия вызывает усиление крово- и лимфообращения в воспалительном очаге, увеличивает число лейкоцитов и их фагоцитарную активность, ведет к дегидратации воспаленных тканей и рассасыванию воспалительного очага. Э. п. УВЧ снижает или подавляет жизнедеятельность бактерий, замедляет всасывание токсических продуктов из очага воспаления, ускоряет образование защитного барьера из элементов соединительной ткани, усиливает местные иммунологические процессы, стимулирует пролиферативно-регенеративные процессы в соединительной ткани вокруг воспалительного очага. Это позволяет использовать УВЧ-терапию на различных стадиях воспалительного процесса, в т.ч. при острых гнойно-воспалительных процессах. В острый период воспаления обычно используют атермические дозировки, в последующем – слаботепловые.
Для УВЧ-терапии выпускается серия аппаратов, различающихся мощностью (малая до 40 Вт, средняя 40-100 и большая – выше 100 Вт), режимом генерации поля (непрерывный и импульсный) и мобильностью (переносные или портативные и стационарные).
Все аппараты для УВЧ-терапии представляют собой генераторы электрических колебаний УВЧ. В целях повышения электробезопасности в схеме аппаратов предусмотрены технический и терапевтический (или контур пациента) колебательные контуры, связанные между собой индуктивно. Во время работы аппарата технический и терапевтический колебательные контуры должны вручную или автоматически настраиваться в резонанс. Аппараты для УВЧ-терапии выполнены по I классу защиты от поражения электрическим током и требуют заземления при эксплуатации.
Лечебное воздействие э. п. УВЧ осуществляется с помощью конденсаторных электродов, имеющих различные размеры и устройство: дисковые, мягкие и цилиндрические (внутриорганные). Дисковые электроды представляют собой металлические пластины, покрытые изолирующим материалом (резина, стекло, пластмасса). Они могут быть трех основных размеров – для переносных аппаратов: № 1 – диаметром 3,6 см, № 2 8см и №3-11,3 см; для стационарных аппаратов: № 1 – диаметром 5,6 см, № 2 – 11 см и № 3 – 17 см. Гибкие электроды, чаще прямоугольной формы, представляют собой металлическую фольгу или сетку, запрессованную в резину. Они имеют площадь, равную 150, 300 и 600 см2. Обрабатывают электроды, протирая 70%-ным раствором этилового спирта или 1-3%-ным раствором хлорамина. Ко многим аппаратам для УВЧ-терапии придаются специальный электрод (резонансный индуктор или индуктор с настроенным контуром) ЭВТ-1 различных размеров, который предназначен для проведения УВЧ-индуктотермии с помощью аппаратов для УВЧ-терапии.
Наиболее известные зарубежные аппараты для УВЧ-терапии – Physioterm-S (27,12 МГц, непрерывный и импульсный режимы), Thermatur 200 (27,12 МГц, импульсный режим), Sintomatic (27,12 МГц, непрерывный режим, 400 Вт), К-50 (27,12 МГц, непрерывный режим, 50 Вт), SW-400S (27,12 МГц, импульсный режим), Ultratherm 908i (27,12 МГц, непрерывный и импульсный режимы) и др.
Процедуры проводят в удобном для больного положении (на деревянной кушетке или сидя в кресле). Для воздействия нужную область тела помещают между двумя конденсаторными электродами. Из области воздействия удаляют металлические предметы. Наличие металлических коронок, мостовидных протезов и металлических шин не является противопоказанием для УВЧ-терапии, но требует осторожности и уменьшения дозы воздействия. Процедуры лучше проводить на свободные от одежды поверхности, при необходимости можно воздействовать через легкую одежду, сухие марлевые и гипсовые повязки. Влажные марлевые повязки, мокрое белье или мокрые пеленки из зоны воздействия лучше удалить. Если необходимо воздействовать на рану, закрытую промокшей повязкой, последнюю снимают, рану высушивают стерильной салфеткой и только после этого проводят процедуру. Перед процедурой необходимо проверить целостность изоляции конденсаторных пластин и обработать их дезинфицирующим раствором. Воздействие почти всегда проводят двумя электродами, которые могут располагаться продольно или поперечно, а расстояние между ними должно быть не менее половины диаметра конденсаторных пластин. Для создания равномерного поля в тканях конденсаторные электроды располагают параллельно телу пациента и на некотором расстоянии от его поверхности, т.е. с воздушным зазором. При поверхностных патологических процессах воздушный зазор составляет 0,5-1 см, при глубоких – 2-4 см. Общий суммарный зазор под обоими электродами на переносных аппаратах не должен превышать 6 см, на стационарных – 8-10 см. Воздушный зазор необходимо сохранять в течение всей процедуры.
Читайте также: Ткань для рулонных штор ниагара крем
При УВЧ-терапии важно придерживаться ряда правил, обеспечивающих безопасность процедур:
а) технический и терапевтический колебательные контуры должны быть обязательно настроены в резонанс, и такую настройку следует периодически проверять во время процедуры (ее контролируют по максимальному свечению неоновой лампочки или по максимальному отклонению стрелки измерительного прибора);
б) фидера (провода, идущие от аппарата к конденсаторным пластинам) не должны касаться больного, друг друга и металлических предметов, т.к. это ведет к нарушению резонанса в терапевтическом контуре;
в) провода, как и конденсаторные пластины, не должны иметь дефектов изоляции: прикосновение тела к этим местам может вызвать ожог;
г) стационарные аппараты должны эксплуатироваться в экранированной кабине;
д) при проведении процедур УВЧ-терапии на дому или в палатах больной должен располагаться в отдалении от заземленных предметов (радиаторы отопления, трубы водопровода и др.), а также от металлической мебели.
Дозирование процедуры осуществляют по тепловым ощущениям пациента и продолжительности воздействия, а также по выходной мощности аппарата. В ряде аппаратов дозиметрию можно осуществлять по поглощенной мощности. В соответствии с теплоощущением больного различают следующие дозы:
а) нетепловая (атермическая, без ощущения тепла) – примерно соответствует выходной мощности переносных аппаратов в 15-20 Вт, стационарных 40 Вт;
б) слаботепловая (олиготермическая или с легким ощущением тепла) – выходная мощность примерно равна 20-30 Вт и 50-70 Вт соответственно;
в) тепловая (термическая или с отчетливым ощущением тепла) – 30-40 Вт и 70-100 Вт;
г) сильнотепловая (или с выраженным ощущением тепла) – соответствует выходной мощности в 40-70 Вт на переносных аппаратах, более 100 Вт – на стационарных.
При острых воспалительных процессах, в т.ч. гнойных, обычно применяют нетепловые дозировки, при подостром негнойном воспалении – слаботепловые, при хронических воспалительных и дистрофических процессах – тепловые.
Продолжительность процедур – 8-15 мин. Их проводят ежедневно или через день. Курс лечения составляет от 5-8 до 12-16 процедур. На одну область в течение года рекомендуется проводить не более 3 курсов УВЧ-терапии. При необходимости повторный курс назначают через 2-3 месяца.
Э. п. УВЧ может использоваться по битемпоральной методике. Лечение проводят на частоте 27,12 МГц в постоянном или импульсном режиме. Конденсаторные пластины диаметром 10-12 см устанавливают битемпорально при зазоре 3 см с каждой стороны. Первые процедуры проводят при выходной мощности 30-35 Вт, затем ее постепенно увеличивают и доводят до ощущения приятного тепла (до 60 Вт). Процедуры проводят от 8 до 15 мин. На курс назначают до 20 процедур. Битемпоральная методика обеспечивает избирательное воздействие на гипоталамо-гипофизарную область мозга, следствием чего является корригирующее влияние на иммунную и эндокринную системы организма. Битемпоральную УВЧ-терапию назначают при хронических неспецифических простатитах, бронхиальной астме, импотенции, вегетососудистой дистонии, климактерическом и постклимактерическом синдроме, некоторых формах бесплодия, адипозогенитальной дистрофии.
Основными показаниями для УВЧтерапии являются: воспалительные, в т.ч. острые гнойные, процессы в органах и тканях, воспалительные заболевания женских половых органов, острые и подострые воспалительные заболевания уха, глаз, зубов, миндалин и др.; травматические повреждения и заболевания нервной системы (невралгии, каузалгии, плекситы, фантомные боли, вибрационная болезнь, травмы спинного мозга и др.); сосудистые заболевания (облитерирующий эндартериит, острые и подострые тромбофлебиты и др.). УВЧ-терапия применяется при трофических язвах, пролежнях, длительно незаживающих ранах, отморожениях, бронхиальной астме, бронхоэктатической болезни, климактерическом синдроме, вегетососудистых дисфункциях.
Противопоказаниями к УВЧтерапии служат: лихорадочные состояния, кровотечения и склонность к ним, злокачественные новообразования, системные заболевания крови, осумкованные гнойные процессы, сердечно-сосудистая недостаточность II и III ст., спаечная болезнь, беременность с 3-го месяца, выраженная гипотония, наличие имплантированного кардиостимулятора в области воздействия.
Этот сайт не является пособием по самолечению. Материалы, размещенные на данной странице, носят информационный характер и предназначены для образовательных целей.
Администрация сайта Мед.Центра «АльтМед» не несет ответственности за последствия использования представленных на сайте методов лечения и лекарственных средств.
За подробной информацией просьба обращаться по телефону или пишите нам
При использовании материалов ссылка на сайт обязательна.
Мед. Центр «АльтМед»
Адрес:
0033, Республика Армения, Ереван, Арабкир, ул. Акоп Акопян 3/15, 1-й этаж
Тел. (374-91) 42-10-02
Тел. (374-93) 22-92-92
Рабочие дни:
Понедельник-пятница
Рабочие часы — 09:00-21:00
Суббота
Рабочие часы — 09:00-15:00
All Rights Copyrighted | Все права защищены. | Բոլոր իրավունքները պաշտպանված են: