Гальванический ток

 

Гальванический ток

Гальванический ток – постоянный электрический ток невысокого напряжения и небольшой силы, получивший свое название в честь Луиджи Гальвани (см.). Оказывает на организм разнообразное действие, обусловленное изменениями, которые он вызывает, проходя через биологические ткани. Неповрежденная кожа человека обладает высоким омическим сопротивлением и низкой удельной электропроводностью, поэтому гальванический ток в организм проникает в основном через выводные протоки потовых и сальных желез, межклеточные щели. Преодолев сопротивление кожи, ток дальше распространяется по пути наименьшего омического сопротивления, преимущественно по межклеточным пространствам, кровеносным и лимфатическим сосудам, оболочкам нервов и мышцам, нередко значительно отклоняясь от прямой, которой можно условно соединить два электрода. 
Прохождение тока через биологические ткани сопровождается рядом первичных физико-химических сдвигов, лежащих в основе физиологического и лечебного действия фактора (см. Гальванизация). Наиболее существенным физико-химическим процессом, происходящим под влиянием гальванического тока, считается изменение количественного и качественного соотношения (ионной конъюнктуры) ионов в тканях. Это обусловлено тем, что под действием электрического поля находящиеся в тканях ионы, особенно простые типа ионов калия, натрия, кальция, хлора и др., приходят в движение и перемещаются с различной скоростью к электродам. При этом положительно заряженные ионы (катионы) двигаются к отрицательному электроду (катоду), а отрицательно заряженные ионы (анионы) – к положительному электроду (аноду). В результате этого в тканях возникает ионная асимметрия, сказывающаяся на жизнедеятельности клеток, скорости протекания в них биофизических, биохимических и электрофизиологических процессов. Наиболее характерным проявлением ионной асимметрии является относительное преобладание у катода одновалентных катионов (К+, Na+), а у анода двухвалентных катионов (Са2+, Mg2+). Этими сдвигами объясняют раздражающее (стимулирующее, возбуждающее) действие катода и, наоборот, успокаивающее (седативное, тормозное) действие анода. Прохождение тока через ткани сопровождается также переходом части ионов из связанного с полиэлектролитами состояния в свободное, ведет к увеличению активности ионов. Данный процесс способствует повышению физиологической активности тканей, определяет преимущественно стимулирующее действие гальванического тока на организм. 
Происходящее под влиянием гальванического тока различное по направлению и скорости перемещение ионов ведет к возникновению электрической поляризации, характеризующейся скоплением по обеим сторонам клеточных мембран, межтканевых перегородок и фасций ионов противоположного знака. Возникающая при этом э.д.с. поляризации имеет направление, обратное приложенному напряжению. Электрическая поляризация сказывается на дисперсности коллоидов протоплазмы, гидратации клеток, проницаемости мембран, явлениях диффузии и осмоса. Поляризация затухает в течение нескольких часов и определяет длительное последействие фактора. 
Воздействие гальваническим током сопровождается изменением кислотно-основного состояния (рН) тканей, особенно в области расположения электродов. Происходящие здесь электролитические процессы ведут к образованию под анодом кислоты, а под катодом – щелочи. Изменение рН тканей отражается на активности ферментов, состоянии коллоидов, биосинтезе биологически активных веществ, служит источником раздражения рецепторов кожи. При прохождении тока через биологические ткани наблюдается перемещение жидкости (воды) в направлении катода. Это явление носит название электроосмоса. Вследствие этого под катодом наблюдается отек и разрыхление тканей, а в области анода – их сморщивание и уплотнение. 
Упомянутые физико-химические эффекты гальванического тока, с одной стороны, являются источником раздражения нервных рецепторов, ведущего к формированию общей или сегментарной рефлекторной реакции организма, а с другой – приводят к различным местным изменениям, преимущественно в коже. Проявлениями местного действия гальванического тока считают гиперемию, усиленный синтез биологически активных веществ, изменение возбудимости и проводимости нервных стволов, улучшение кровоснабжения тканей и др. Возникающие под действием гальванического тока разнообразные реакции местного, сегментарного и генерализованного характера сопровождаются различными терапевтическими эффектами (противовоспалительный, анальгетический, вазодилятаторный, метаболический и др.), что и определяет использование фактора с лечебно-профилактическими целями в виде метода гальванизации (см.).

 

 

Гальванизация — это воздействие на организм с лечебно-профилактическими целями постоянным непрерывным электрическим током малой силы и малогонапряжения через контактно наложенные на тело больного электроды.

Механизм действия

При действии постоянного тока на тело человека внутри возникают явления электролитической диссоциации. Постоянный ток вызывает в тканях перераспределениеионов, что сопровождается сложными физико-химическими процессами, ведущими к изменению проницаемости мембран, деятельности ферментов и уровня обменных процессов. Субъективно человек чувствует под электродом подергивание, вибрацию. Под катодом раздражающее действие сильнее, чем под анодом.

Эффекты гальванизации

В зависимости от методики воздействия и дозировки гальванизация повышает или снижает функции тканей, оказывает болеутоляющий эффект, улучшает периферическое кровообращение, восстанавливает поврежденные ткани и нервы, вызывает местную и общую реакции организма, стимулирует регуляторную функцию нервной системы.

Показания к применению

Травмы и заболевания периферической нервной системы; травмы и заболевания, расстройства мозгового и спинного кровообращения; вегетативная дистония;неврастения и др. невротические состояния; заболевания органов пищеварения; гипертония и гипотония; стенокардия; атеросклероз начальной стадии; хронические воспалительные процессы; заболевания глаз; хронические артриты и периартриты.

Противопоказания

Индивидуальная непереносимость электрического тока; острые воспалительные и гнойные заболевания; системные заболевания крови; резко выраженный атеросклероз; лихорадка; заболевания кожи; беременность; кахексия.

 

 

Гальванизация — это метод физиотерапии, заключающийся в воздействии на организм больного постоянного, не изменяющегося по величине, электрического тока низкого напряжения (до 60 В). В зависимости от того, какой электрод накладывается на кожу (соединенный с положительным или отрицательным полюсом аппарата для гальванизации), происходит понижение или повышение возбудимости кожных рецепторов. Гальванизацию применяют при невралгиях, миозитах, контрактурах, тиках, невритах, плекситах  и пр. 
Гальванизация противопоказана при злокачественных новообразованиях, распространенных заболеваниях кожи, острых дерматитах, наклонности к кровотечениям, выраженном атеросклерозе, сердечно-сосудистой недостаточности III степени, лихорадочных состояниях, а также 6 случае непереносимости к гальваническому току. 
Аппаратура. Гальванический ток получают от аппаратов для гальванизации (рис - панель управления): 1 — миллиамперметр; 2 — сигнальная  лампочка; 3 — переключатель напряжения; 4 — ручка потенциометра; 5 — выключатель; 6 —  сетевой шнур;  7 — клеммы;  8 — переключатель шунта), в которых переменный ток осветительной сети выпрямляется и стабилизируется. Ток подводится тс больному через провода с зажимами и электроды. Электрод состоит из металлической пластинки (обычно листовой свинец толщиной от 0,3 до 1 мм, луженный оловом) и влажной матерчатой прокладки (12— 16 слоев гидрофильной ткани) толщиной 1 —1,5 см, предварительно прокипяченной. Прокладка располагается между кожей и металлической пластинкой для предохранения больного от электрического ожога, который возникает при прикосновении металлической пластинки электрода к коже.- Гидрофильная прокладка должна быть больше металлической пластинки электрода на 2—3 см с каждой стороны и иметь для нее на одной стороне карманчик. Пластинки должны быть гибкими, гладкими, без острых углов, чтобы плотность тока была равномерной. До наложения прокладок осматривают кожу, при обильной волосатости ее смачивают теплой водой; ссадины, трещины прикрывают ватой с вазелином. На подлежащий воздействию участок кожи помещают увлажненные горячей водой и отжатые прокладки, поверх — пластинки электродов и фиксируют бинтами (резиновыми или эластичными). Зажим изолируют от кожи кусочком клеенки. Плотность тока не должна превышать 0,1 мА на 1 см2прокладки. Курс лечения — 12—15 процедур, сеансы проводят ежедневно или через день по 10— 20 мин. 
Некоторые методики гальванизации.  Маска   Бергонье - двусторонняя гальванизация области лица при помощи электродов трехлопастной формы, чаще применяют полумаску— одностороннее воздействие (рис справа). 
Метод Вермеля — общая гальванизация при помощи электродов прямоугольной формы (рис слева), которые помещают на межлопаточную область (электрод 300 см2) и на области икроножных мышц обеих ног (электроды по 150 см2). 
Гальванический воротник по Щербаку. Гальванизация верхней части спины и надплечья электродом в форме «воротника» (рис справа). Другой электрод (500 см2) помещают на область поясницы. 
Гальванический пояс — гальванизации поясничной области (поясной электрод 17x15 см)  и передне-боковой (рис слева) поверхности бедер (электроды по 200 см2). 
Гидроэлектрические ванны. В этих случаях осуществляется гальванизация через воду. Гидроэлектрические ванны могут быть общими, чаще применяются местные четырехкамерные ванны для конечностей.  Четырехкамерные ванны достоят из фаянсовых ванночек для рук и ног, каждая с двумя угольными электродами; ванночки заполняют пресной водой t° 36—37°. Можно пользоваться двух- и однокамерными ваннами, в последнем случае второй электрод (300—400 см2) помещают на пояснице или между лопатками (рис справа).  В глазной практике применяют электрод-ванночку для гальванизации областиглаза (рис слева). 
Техника безопасности. Процедуру гальванизации проводит средний медперсонал. Во время проведения процедуры гальванизации медперсоналу и больным запрещается касаться каких-либо заземленных металлических предметов. Аппараты устанавливают в отдалении от больного. Медперсонал должен следить, чтобы батареи центрального отопления, трубы отопительной, газовой, водопроводной или канализационной систем, а также любые заземленные предметы, находящиеся в кабинетах, были закрыты деревянными кожухами. 
При проведении процедур не на деревянной специальной кушетке необходимо исключить возможность соприкосновения больного с металлическими частями кровати (стола). Такие кровати должны быть покрыты шерстяным одеялом, тремя-четырьмя слоями прорезиненной ткани и простыней, чтобы края их свешивались со всех сторон. Каменный или плиточный пол должен быть покрыт линолеумом или резиной. 
Запрещается пользоваться аппаратами без измерительных приборов или с неисправными измерительными приборами, а также при снятых стенках корпуса аппарата. Состояние проводов должно проверяться до проведения процедуры. По окончании процедур и выключении аппарата необходимо отключить провода от больного. Все провода следует хранить в подвешенном положении. Заполнять четырехкамерную ванну водой и удалять ее можно только при выключенной аппаратуре. Кипячение электродных прокладок следует производить в отдельных стерилизаторах или баках.

Лекарственный электрофорез

Лекарственный электрофорез представляет собой сочетанное (одновременное) воздействие постоянного тока, чаще гальванического, и поступающего с ним в организм небольшого количества лекарственного вещества или коктейля, состоящего из нескольких лекарственных препаратов. 

Вследствие очень малой скорости перемещения ионов, большого сопротивления эпидермиса, ограниченности времени процедуры и силы тока, в течение процедуры ионы лекарственного вещества внедряются лишь в эпидермис, образуя в нем своеобразное депо. Из него лекарственное вещество постепенно вымывается крово- и лимфотоком и разносится по организму, в связи с чем рассчитывать на быстрый эффект лекарственного вещества при электрофорезе не следует. Да и количество поступающего в кожное депо вещества составляет лишь 2-3% от используемого при процедуре. 

В механизме лечебного действия этого метода ведущее значение принадлежит току, который одновременно повышает чувствительность тканей к действию лекарства. 

К особенностям лечебного действия лекарственного электрофореза относят:  
1) возможность сосредоточения влияния на каком-либо поверхностно - расположенном участке тела, например суставе;  
2) большая продолжительность действия процедур - депо лекарственного вещества сохраняется в течение нескольких дней;  
3) исключение влияния лекарственных веществ на органы пищеварения;  
4) поступление лекарственного вещества в организм в виде ионов, т. е. в активно действующей форме. 

Основные количественные закономерности лекарственного электрофореза заключаются в следующем:  
- введение в организм лекарственных веществ уменьшается с увеличением размеров и зарядности вводимых ионов, а также уменьшением степени чистоты растворов;  
- в катионной форме лекарства вводятся в организм в большем количестве, чем в анионной;  
- влияние содержания вещества в растворе на введение его в организм носит относительный характер и достоверно лишь в области малых и средних концентраций (до 2 - 5%). Повышение концентрации препарата более 5%, при лекарственном электрофорезе, приводит к снижению содержания его в тканях за счет большей степени разрушения и образования молекулярных ассоциаций. 

Последнее время все чаще вместо гальванического тока при электрофорезе используют постоянные импульсные токи - выпрямленный синусоидальный модулированный или диадинамический. Хотя общее количество вещества, поступающего в организм, при этом меньше, за счет подбора определенных импульсных форм можно повысить специфичность действия метода. Так, для более глубокого проникновения в ткани и быстрого поступления в кровь целесообразно электрофорез проводить синусоидальными модулированными токами (СМТ) в выпрямленном режиме.

С учетом того, что ведущее значение в этом методе имеет ток, наибольшая плотность которого и вызываемые им реакции образуются в подэлектродных тканях, основными показаниями к применению лекарственного электрофореза, как и гальванизации, являются местные и региональные патологические процессы. Из этих же соображений подбирается и лекарственное вещество. На общее действие этих методов, реализующееся рефлекторно, можно рассчитывать главным образом при функциональных вегетососудистых расстройствах и состояниях, при которые достаточны микродозы лекарственного вещества. 

Показания к применению лекарственного электрофореза весьма широки. Они определяются фармакотерапевтическими свойствами вводимого препарата с обязательным учетом показаний к использованию постоянного тока. Лекарственный электрофорез применяют при заболеваниях центральной и периферической нервной системы, опорно-двигательного аппарата, гинекологических заболеваниях и др.

 

 

Лекарственный   электрофорез

Лекарственный электрофорез - сочетанное воздействие на организм постоянного электрического тока и вводимого с его помощью лекарственного вещества.

При использовании данного метода к перечисленным выше механизмам биологического действия постоянного тока добавляются лечебные эффекты введенного им конкретного лекарственного вещества Они определяются форетической подвижностью вещества в электромагнитном поле, способом его введения, количеством лекарственного вещества поступающего в организм, а также областью его введения.

Лекарственные вещества в растворе диссоциируют на ионы, образующие в дальнейшем заряженные гидрофильные комплексы. При помещении таких растворов в электрическое поле содержащиеся в них ионы будут перемещаться по направлению к противоположным полюсам. Феномен движения дисперсных частиц относительно жидкой фазы под действием сил электрического, поля называется электрофорезом (рис. 1). Если на их пути находятся биологические ткани, то ионы лекарственных веществ будут проникать в глубину тканей и оказывать лечебное воздействие.

 

 

 
 

Рис. 1. Схема электрофореза лекарственных веществ в биологических тканях (А) и пути проникновения форетируемых лекарственных веществ (Б). 1- интрацеллюлярно; 2 - трансцеллюлярно, 3 - через проток потовой железы; 4 - через волосяной фолликул.

Форетическая активность ионов лекарственных веществ зависит как от их структуры, так и от степени электролитической диссоциации. Она неодинакова в различных растворителях и определяется диэлектрической проницаемостью (е) последних. Наибольшей подвижностью в электрическом поле обладают лекарственные вещества, растворенные в воде (е=81). Для диссоциации веществ, не растворимых в воде, используют водные растворы диметилсульфоксида (ДМСО, t,=49}, глицерина (f:=43) и этилового спирта (t;=26). Необходимо подчеркнуть, что введение лекарственных веществ в ионизированной форме существенно увеличивает их подвижность и фармакологический эффект. С усложнением структуры лекарственного вещества его форе-тическая подвижность существенно уменьшается.

Форетируемые лекарственные препараты проникают в эпидермис и верхние слои дермы. Их слабая васкуляризация приводит к накоплению лекарственных веществ в коже, из которой они диффундируют в интерстиций, фенестрированный эндотелий сосудов микроциркуляторного русла и лимфатические сосуды. Период выведения лекарственного вещества из кожного депо составляет от 3 часов до 15-20 суток. Следовательно, образование кожного депо обусловливает продолжительное пребывание лекарственных веществ в организме и их пролонгированное лечебное действие.

Некоторые из поступающих в кожу веществ способны изменить функциональные свойства немиелинизированных кожных афферентов, принадлежащих С-волокнам. В связи с тем, что такие волокна составляют большинство афферентных проводников болевой чувствительности, сочетанное воздействие электрического тока и местных анестетиков вызывает уменьшение импульсного потока из болевого очага и потенцирует анальгетический эффект постоянного тока. Такое купирование локального болевого очага особенно эффективно под катодом, который активирует потенциалзависимые ионные каналы нейролеммы. С помощью электродов малой площади удается можно вводить лекарственные вещества в паравертебральные, двигательные и биологически активные точки, сегментарные и рефлексогенные зоны (микроэлектрофорез).

Многочисленными исследованиями установлено, что доля лекарственного вещества, проникающего в организм при помощи электрофореза, составляет 5-10% от используемого при проведении процедуры. Попытки увеличения количества вводимых в организм лекарственных веществ за счет применения больших концентраций их растворов (свыше 5%) себя не оправдали. При таком повышении концентрации вследствие электростатического взаимодействия ионов возникают электрофоретические и релаксационные силы торможения (феномен Дебая-Хюккеля).

С учетом незначительного количества поступающего в организм лекарственного вещества фармакологические эффекты проявляются наиболее значимо при введении сильнодействующих лекарств и ионов металлов. В этом случае, наряду с локальным действием лекарств на подэлектродные ткани, вводимые препараты могут оказывать выраженное сегментарно-рефлекторное воздействие на ткани и органы соответствующих метамеров. Кроме того, некоторые препараты усиливают кровоток в тканях, расположенных в межэлектродном пространстве и стимулируют репа-ративную регенерацию в тканях.

Так, например, форетируемые в организм ионы йода увеличивают дисперсность соединительной ткани и повышают степень гидрофильное белков; ионы лития растворяют литиевые соли мочевой кислоты; ионы меди и кобальта активируют метаболизм половых гормонов и участвуют в их образовании; ионы магния оказывают выраженное гипотензивное действие, а ионы цинка стимулируют процессы заживления язв и обладают фунгицидным действием.