Влияние электрических и магнитных полей на живые организмы

АО « Медицинский  университет Астаны»

Кафедра 
 
 
 
 

СРС 
 
 

Выполнила: Раймкулова А.Т.

Группа : 137-ОМ

Проверила :  
 
 
 
 

Астана 2011

Содержание:

Введение

Действие переменного  электрического тока на живую ткань…………1

УВЧ-терапия………………………………………………………………………………………..2

Действие переменного магнитного поля на ткань.

Индуктотерапия………………………………………………………………………………….3

Измерение высокочастотной  мощности. Кардиостимуляторы……….4

Индукционный нагрев вихревыми токами……………………………………….5

Воздействие электромагнитными  волнами………………………………………6

Микроволновая и  ДЦВ-терапия…………………………………………………………7

СВЧ-терапия. Высокочастотная хирургия………………………………………….8

Заключение

Список литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Действие  электрического тока на организм человека.

Действие электрического тока на живую ткань в отличие  от действия других материальных факторов (пара, химических веществ, излучения  и др.) носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое и  механическое воздействия, являющиеся физико-химическими процессами, присущими как живой, так и неживой материи; одновременно электрический ток производит и биологическое действие, которое является специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани:

• Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных  участков тела, нагреве до высокой  температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.

• Электролитическое  действие тока проявляется в разложении органических жидкостей, в том числе  и крови, что сопровождается значительными  нарушениями их физико-химического состава.

• Механическое (динамическое) действие тока выражается в разрыве, расслоении и других повреждениях различных  тканей организма, в том числе  мышечной ткани, стенок кровеносных  сосудов, сосудов легочной ткани  и др.

• Биологическое  действие тока проявляется в раздражении  и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих  в нормально действующем организме  и связанных с его жизненными функциями.

Электрический ток, проходя через организм, раздражает живые ткани, вызывая в них  ответную реакцию — возбуждение, являющееся одним из основных физиологических  процессов и характеризующееся  тем, что живые образования переходят  из состояния относительного физиологического покоя в состояние специфической  для них деятельности.

Так, если электрический  ток проходит непосредственно через  мышечную ткань, то возбуждение, обусловленное  раздражающим действием тока, проявляется  в виде непроизвольного сокращения мышц. Это так называемое прямое, или непосредственное, раздражающее действие тока на ткани, по которым  он проходит.

Однако действие тока может быть не только прямым, но и рефлекторным, то есть осуществляться через центральную нервную систему. Иначе говоря, ток может вызывать возбуждение тех тканей, которые  не находятся у него на пути. Дело в том, что электрический ток, проходя через тело человека, вызывает раздражение рецепторов — особых клеток, имеющихся в большом количестве во всех тканях организма и обладающих высокой чувствительностью к  воздействию факторов внешней и  внутренней среды.

Центральная нервная  система перерабатывает нервный  импульс и передает его подобно  исполнительной команде к рабочим  органам: мышцам, железам, сосудам, которые  могут находиться вне зоны прохождения  тока.

Экспериментальные исследования показали, что человек  начинает ощущать раздражающее действие переменного тока промышленной частоты  силой 0,6—1,6 мА и постоянного тока, 5—7 мА. Эти токи не представляют серьезной  опасности для деятельности организма  человека и, так как при такой  силе тока возможно самостоятельное  освобождение человека от контакта с  токоведущими частями, то допустимо  его длительное протекание через  тело человека.

В тех случаях, когда  раздражающее действие тока становится настолько сильным, что человек  не в состоянии освободиться от контакта, возникает опасность длительного  протекания тока через тело человека. Длительное воздействие таких токов  может привести к затруднению  и нарушению дыхания. Для переменного  тока промышленной частоты сила не отпускающего тока находится в пределах 6—20 мА и более. Постоянный ток не вызывает не отпускающего эффекта, а приводит к сильным болевым ощущениям, сила такого тока 15—80 мА и более.

При протекании тока в несколько сотых долей ампера возникает опасность нарушения  работы сердца. Может возникнуть фибрилляция  сердца, то есть беспорядочные, некоординированные сокращения волокон сердечной мышцы, при этом сердце не в состоянии  гнать кровь по сосудам, происходит остановка кровообращения. Фибрилляция  длится, как правило, несколько минут, после чего следует полная остановка  сердца. Процесс фибрилляции сердца необратим, и сила тока, вызывающая его, является смертельной. Как показывают экспериментальные исследования, пороговые фибрилляционные токи зависят от массы организма, длительности протекания тока и его пути.

Рассмотренные реакции  организма на действие электрического тока позволили установить три критерия электробезопасности и соответствующие  им уровни безопасных токов:

1. Неощутимый ток,  который не вызывает нарушений  деятельности организма и допускается  для длительного (не более 10 минут в сутки) протекания через  тело человека при обслуживании  электрооборудования. Для переменного  тока частотой 50 Гц он составляет 0,3 мА, для постоянного 1 мА.

2. Отпускающий ток.  Действие такого тока на человека  допустимо, если длительность  его протекания не превышает  30 с. Сила отпускающего тока: для  переменного тока 6 мА, для постоянного  15 мА.

3. Фибрилляционный  ток, не превосходящий пороговый  фибрилляционный ток и действующий кратковременно.

По статистике электро-травматизма в исходе поражения током большое значение имеет его путь. Поражение будет более тяжелым, если на пути тока оказываются сердце, легкие, головной и спинной мозг.

Прикосновение человека к токоведущим частям вызывает протекание через него тока, сила которого и  соответственно исход поражения  зависят от напряжения и электрического сопротивления тела человека. Основным фактором, определяющим сопротивление  тела человека, является кожа, ее роговой  наружный слой, в котором нет кровеносных  сосудов и который обладает очень  большим удельным сопротивлением (около 106 Ом • см). Этот плохо проводящий ток наружный слой кожи, прилегающий к электроду, и внутренняя ткань, находящаяся под этим слоем, как бы образуют обкладки конденсатора емкостью С с сопротивлением изоляции гн. Поскольку гн и зависят от площади контакта электрода, увеличение площади контакта приводит к уменьшению полного сопротивления наружного слоя кожи.

На участке между  двумя электродами общее электрическое  сопротивление тела человека состоит  из сопротивления двух наружных слоев  кожи, касающихся электродов, и внутреннего  сопротивления гв остальной части тела. Опыты показали, что внутреннее сопротивление тела человека можно рассматривать как чисто активное. Таким образом, для пути тока «рука — рука» общее электрическое сопротивление тела может быть представлено схемой замещения. Это сопротивление включает в себя последовательное соединение двух наружных сопротивлений кожи рук и внутреннего сопротивления тела. С увеличением частоты тока/изза уменьшения реактивного сопротивления наружного слоя кожи Хс (где сокруговая частота) сопротивление человека уменьшается и при больших частотах (более 10 кГц) практически становится равным внутреннему сопротивлению.

Как видно из приведенных  формул, сила тока, протекающего через  тело человека, зависит только от напряжения сети и сопротивления человека. В  этом случае единственной мерой, повышающей безопасность обслуживающего персонала, может быть понижение рабочего напряжения сети.

Как показывает анализ случаев электро-травматизма при эксплуатации промышленных установок, двухполюсное касание встречается относительно редко. Значительно чаще имеет место однополюсное (однофазное) прикосновение в изолированных и глухо-заземленных сетях.

Стекание тока в  землю происходит только через проводник, g находящийся в непосредственном контакте с землей. Такой контакт  может быть случайным или преднамеренным. В последнем случае проводник  называется заземлителем или электродом. Заземлитель ,состоящий из нескольких параллельно соединенных электродов, называется групповым заземлителем. Заземляющим устройством называется совокупность одиночных заземлителей и заземляющих проводников, соединяющих заземлители между собой и заземляемые части электроустановки с заземлителями. Различают два типа заземляющих устройств: выносное (заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляющее оборудование) и контурное (одиночные заземлители размещаются по контуру площадки, на которой находится заземляющее оборудование). В качестве одиночных электродов используют отрезки стальных труб, угловой стали. Заземляющие проводники выполняются обычно из полосовой стали.

При стекании тока в  землю вокруг заземлителя образуется зона растекания тока. Плотность тока в земле по мере удаления от заземлителя  убывает по гиперболическому закону. Максимальный потенциал будет иметь  сам заземлитель. Теоретически поле протекания тока простирается до бесконечности. Однако в действительности плотность  тока на расстоянии 20 м от заземлителя  практически равна нулю (20 м —  радиус зоны растекания тока). Точки  почвы, лежащие вне зоны растекания тока, называются «землей» в электротехническом смысле слова. Напряжение между какой-либо заземленной частью электроустановки и точками земли, находящимися вне  зоны растекания тока, называется напряжением  относительно земли, а отношение  этого напряжения к току, протекающему через заземлитель в землю, называется сопротивлением заземлителя.

Сопротивление заземлителя (сопротивление растеканию тока в  земле) зависит в основном от удельного  сопротивления грунта. Для одиночного трубчатого заземлителя, забитого в  грунт на некоторую глубину (А), это  сопротивление определяется в омах.

В качестве защиты в  сетях с заземленной нейтралью (ЗН) применяется зануление. Занулением называется преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей и корпусов электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания фазы на корпус, с многократно заземленным нулевым защитным проводником. Нулевой защитный проводник соединен с заземленной нейтральной точкой обмоток источника тока.

Ультравысокочастотная терапия (УВЧ-терапия)

Физиотерапевтическое  лечение сегодня является обязательным, неотъемлемым компонентом схемы  современной терапии, а эффективность  его использования во многом влияет не только непосредственные, но и отдаленные результаты лечения, трудоспособность пациента. Ультравысокочастотная терапия (УВЧ-терапия) - воздействие на ткани  больного дистанционно непрерывным  или импульсным током ультравысокой  частоты - сопровождается изменением температуры  тканей, содержания в них аминокислот, качественного состава крови, повышением чувствительности клеток нервной системы. К ультравысокочастотным токам (УВЧ) относятся электротоки, имеющие  частоту колебаний в пределах от 30 до 300 мгц. Электрическое поле УВЧ обладает большой проникающей способностью и вызывает в тканях внутреннее, эндогенное, тепло, которое и является основным фактором лечения.

Электрическое поле УВЧ :

а) усиливает крово- и лимфообращение

б) повышает проницаемость сосудов

в) способствует уменьшению отечности тканей

г) повышает обмен веществ в организме

д) обладает болеутоляющим эффектом

Чаще всего токи УВЧ целесообразно применять  в течение 3-5 дней В зависимости от интенсивности тепловых ощущений токи УВЧ подразделяют на термические (ощущение выраженного теплового эффекта), слаботермические (слабое ощущение тепла) и атермические (отсутствие ощущения тепла). Аппарат для УВЧ-терапии предназначен для местного лечебного воздействия электрическим или магнитным полем в клиниках терапевтического, неврологического, хирургического, психиатрического, акушерско-гинекологического профиля, в педиатрии и других лечебных и профилактических учреждениях. Процедура проводится в соответствии с предписаниями врача. 

УВЧ-терапия - метод  электролечения, при котором на организм человека осуществляют воздействие  электрическим полем высокой (27,12 МГц) и ультравысокой частоты (40,68 МГц), подведенным к тканям с помощью  конденсаторных пластин.