Метод гальванизации и лекарственного электрофореза

Воздействие на биологический организм непрерывным постоянным электрическим током силой до 50 мА называют гальванизацией. При этом приложенное внешнее напряжение достигает значений 30–80 В.

Введение в организм лекарственных веществ с помощью постоянного электрического тока называется лекарственным электрофорезом.

Рассмотрим процессы, происходящие в биологических тканях при воздействии электрическим током. 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^-); неорганические соли – на положительно заряженные ионы металлов (К⁺, Nа⁺, Са²⁺, Mg²⁺) и кислотные остатки
( , и др.).

При приложении к биологической ткани электрического напряжения (рис. 2) положительно заряженные ионы (катионы) движутся к катоду, а отрицательно заряженные (анионы) – к аноду. В кожу электрический ток проникает через выводные протоки потовых и сальных желез, а также через межклеточную жидкость в пространстве между клетками рогового слоя.

Рис. 2. Движение ионов под влиянием приложенного электрического напряжения

Достигнув электродов, ионы теряют свой заряд и становятся электрически нейтральными атомами, которые имеют высокую химическую активность. Взаимодействуя с растворителем, они, в свою очередь, образуют вторичные продукты электролиза – кислоты и щелочи. Вторичные продукты электролиза оказывают сильное раздражающее действие на кожу, вплоть до ожога. Для избежания этого применяют гидрофильные прокладки, которые располагают между металлическими пластинами и поверхностью кожи. Агрессивные продукты электролиза скапливаются на границе слоя прокладки, прилегающей к электроду, т. е. в отдалении от поверхности кожи.

Разные ионы имеют разные подвижности. Одновалентные ионы (Nа⁺ и К⁺) имеют меньшую массу, по сравнению с двухвалентными ионами (Са²⁺ и Мg²⁺). Поэтому они имеют большую подвижность и быстрее достигают поверхности катода. С уходом от анода ионов К⁺ и Nа⁺ увеличивается в этой зоне влияние ионов Са²⁺ и Mg²⁺. Эти ионы снижают возбудимость биологических клеток. Следовательно, в области анода возбудимость клеток снижается.

В области катода повышается относительная концентрация ионов К⁺ и Nа⁺, которые увеличивают возбудимость клеток. Поэтому возбудимость биологических тканей в области катода увеличивается.

Полупроницаемые мембраны и межклеточные перегородки на пути прохождения электрического тока создают препятствие движению ионов. Ионы скапливаются около них (рис. 3).

Рис. 3. Поляризационные явления вблизи электродов

и на полупроницаемых мембранах и межклеточных перегородках

В итоге появляются заряженные электрические конденсаторы биологической природы. Наличие их уменьшает разность потенциалов, приложенных к участку биологической ткани. Электрический ток в цепи при этом несколько уменьшается. Поляризационные явления наблюдаются не только на полупроницаемых мембранах и межклеточных перегородках. Они возникают на границе раздела жидкости и электродов. Причем поляризационная емкость, возникающая на границе раздела электрода и жидкости, называется двойным электрическим слоем. Он возникает практически мгновенно при подключении внешней ЭДС.

Следовательно, под влиянием электрического тока изменяются концентрации ионов в клетках и тканях в зонах прилегающих к электродам. Вследствие поляризационных явлений, на участках биологической ткани появляются участки с резко изменяющимся градиентами потенциала.

Местные реакции проявляются изменением гидратации клеток, дисперсности коллоидов протоплазмы, проницаемости клеточных мембран, ускорением кровотока, повышением проницаемости сосудистых стенок. Увеличивается чувствительность периферических нервных рецепторов к изменениям внутренней среды в тканях. В месте воздействия электрического тока образуются биологически активные вещества (серотонин, гистамин и др.), которые всасываются в кровь и определяют общую реакцию организма.

Гальванический ток оказывает нормализующее влияние на функциональное состояние центральной и вегетативной нервной системы, способствует улучшению крово– и лимфообращения, расширяет коронарные сосуды, повышает функциональные возможности сердца, увеличивает напряжение кислорода, содержание гликогена и аденозинтрифосфорной кислоты в миокарде, стимулирует функцию желез внутренней секреции, влияет на возбудимость нервно–мышечного аппарата.

Лекарственный электрофорез – это введение в организм лекарственных веществ с помощью постоянного тока. В этом случае на организм действуют два фактора – постоянный электрический ток, как и при гальванизации, и лекарственный препарат. Специфичной является форма введения последнего в организм. В растворе лекарственные вещества диссоциируют (распадаются на ионы). Под влиянием электрического поля ионы проникают в толщу кожи под электродом. При этом образуется кожное депо, из которого они медленно поступают в организм. Лекарственные вещества могут находиться в коже от 1–2 до 15–20 дней. Кроме того, находящиеся в коже лекарственные ионы являются источником длительной нервной импульсации, что также способствует более длительному действию лекарственных веществ.

Вид вводимых ионов определяется полярностью электрода. С прокладки с лекарственным раствором, расположенной между кожей и электродом, выполняющем функцию анода, вводятся ионы металлов, а также положительно заряженные частицы более сложных веществ, например, кальций, магний, натрий, новокаин, хинин, витамин В₁₂, димедрол и др. С прокладки под отрицательным электродом (катодом) вводят кислотные радикалы и отрицательно заряженные частицы сложных соединений, например, хлор, бром, йод, пенициллин, эуфиллин, гидрокортизон, салицит и др. При применении сложных химических соединений, содержащих несколько ионов с разноименными зарядами, ионы вводятся одновременно с обоих электродов.

При лекарственном электрофорезе плотность электрического тока обычно не превышает 0,1 мА/см², а значение тока зависит от площади электрода.

Установки для проведения гальванизации и лекарственного электрофореза представляют собой источник постоянного тока, значение которого может плавно или ступенчато регулироваться. В них напряжение промышленной частоты уменьшается до нужного значения, выпрямляется, сглаживается и с помощью гибких изолированных проводов подводится к электродам. Схема аппарата приведена на рис. 4.

Рис.4. Схема аппарата гальванизации.

На рисунке: 1 – выключатель сети; 2 – переключатель напряжения сети;

3 – трансформатор; 4 – полупроводниковые выпрямительные диоды; 5 – конденсаторы;

6 – резисторы; 7 – потенциометр; 8 – миллиамперметр; 9 – переключатель шунта;

10 – клеммы пациента; 11 – сигнальная лампочка.

В качестве электродов обычно используются свинцовые пластины или графитизированная ткань. Их толщина обычно порядка 0,3–1 мм. Размеры гидрофильных прокладок обычно больше, чем размер пластин, на 1–2 см на каждую сторону. Они предохраняют кожу от влияния продуктов электролиза, обеспечивают хорошее контактирование электродов с телом пациента, служат местом хранения лекарственного раствора. Их изготавливают из 8–16 слоев гидрофильной ткани: бязи, байки, фланели.

/

Дата добавления: 2014-05-02; просмотров: 1267; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!