Импульсные токи
— электрические токи различной полярности, применяемые с целью лечения и диагностики, поступающие к пациенту прерывисто в виде отдельных «толчков», «порций» (импульсов). Лечение Импульсными токами применяется самостоятельно или (чаще) в составе комплексной терапии. Импульсы имеют различную форму, регистрируемую осциллографом, к-рая определяется различной быстротой нарастания напряжения после паузы и спадения перед последующей паузой. Они следуют друг за другом либо равномерно, либо в виде периодически повторяющихся серий с интервалами между ними. Частота импульсов выражается в герцах, длительность в миллисекундах, амплитудные и средние значения их силы и напряжения — в миллиамперах и вольтах.
К группе Импульсных токов относятся: 1) Импульсные токи постоянной полярности и низкой частоты — токи Ледюка, Лапика, тетанизирующий и диадинамические; 2) Импульсные токи переменной полярности и средней частоты — интерференционные, синусоидальные модулированные, флюктуирующие; 3) Импульсные токи переменной полярности и высокой частоты — см. Дарсонвализация.
Ток Ледюка
— Импульсный ток с импульсами, круто нарастающими и через некоторое время быстро спадающими, прямоугольной формы. В практике применяют ток частотой 5—150 гц. Впервые предложен с лечебной целью франц. физиком и биологом Ледюком (S. Leduc).
Ток Лапика
— Импульсный ток с импульсами, постепенно нарастающими и спадающими, т. е. экспоненциальной формы. Впервые предложен франц. нейрофизиологом Л. Лапиком.
Тетанизирующий ток
характеризуется импульсами, близкими к треугольной форме, с частотой 100 гц и длительностью 1 —1,5 мсек; является усовершенствованным вариантом предложенного Фарадеем (М. Faraday) переменного тока нестабильной частоты.
Рис. 1. Графическое изображение диадинамических токов: а — однотактный непрерывный ток (этот вид тока используется в основном при болях); б — двухтактный непрерывный ток (используется для обезболивания, улучшения кровообращения в конечностях, для снятия спазма периферических сосудов); в — однотактный прерывистый ток — «ритм синкопа» (применяется для электростимуляции нервов и мышц); г — чередование однотактного и двухтактного токов — ток «короткий период» (применяется для обезболивания, улучшения трофики тканей, уменьшения отека); д — чередование двухтактного и однотактного токов — ток «длинный период» (используется для обезболивания, улучшения трофики, способствует рассасыванию рубцов); e — однотактный волновой ток (используется для электростимуляции нервов и мышц); ж — двухтактный волновой ток (применяется для обезболивания и для электростимуляции нервов и мышц). По оси ординат — сила тока (I), по оси абсцисс — время (t).
Диадинамические токи
— Импульсные токи с импульсами полусинусоидальной формы (рис. 1) с частотой 50 и 100 гц. Впервые предложены А. Н. Обросовым и И. А. Абрикосовым для леч. использования в 1937 г. В 50-х гг. 20 в. эти токи введены в лечебную практику Бернаром (P. Bernard). Метод лечения получил название диадинамотерапии.
Интерференционные токи
(син. токи Немека) возникают в результате интерференции (наложения) в тканях организма больного двух переменных токов с импульсами неодинаковой средней частоты (4000 и 3900 гц); предложены для леч. применения австр. физиком Немеком (H. Nemec) в 1951 г.
Рис. 2. Графическое изображение синусоидальных модулированных токов: а — исходный ток в разных режимах; б — токи в переменном режиме; в — токи в постоянном режиме; ПМ — «постоянная модуляция» (не изменяющаяся во время процедуры), применяется для электростимуляции мышц лица и гладких мышц внутренних органов (слева при нетяжелых, справа при тяжелых поражениях); ПП — «посылка — пауза» — чередование тока с паузой, применяется для электростимуляции гладких и поперечнополосатых мышц (слева при нетяжелых, справа при тяжелых нарушениях электровозбудимости); ПН — «посылка — несущая частота»— чередование модулированного тока с исходным; ПЧ — «перемежающиеся частоты»— чередование токов с различной частотой: ПН и ПЧ применяются для обезболивания, улучшения крово- и лимфообращения в конечностях (слева при острых болях и выраженных нарушениях трофики, справа — при неострых болях и нерезко выраженных нарушениях трофики); ГМ — «глубина модуляции», степень модуляции тока (в процентах), 0% — исходный смодулированный ток (для лечения используется редко); 25—5 0—7 5% — частично модулированный ток (слева —применяемый при острых болях и выраженных нарушениях трофики, справа — при неострых болях и нерезко выраженных нарушениях трофики); 100% —полностью модулированный ток (применяется при неострых болях, для электростимуляции нервов и мышц); П — перемодуляция — полностью модулированный ток с последующей паузой (применяется для электростимуляции тяжело пораженных нервов и мышц).
Синусоидальные модулированные переменные токи с частотой 5000 гц и поступающие после модуляции (низкочастотного преобразования) на электроды в виде импульсов от 10 до 150 гц предложены и введены в леч. практику В. Г. Ясногородским в 1966 г. (рис. 2). Метод лечения токами назван амплипульстерапией по названию отечественного аппарата, генерирующего эти токи, Амплипульс. Флюктуирующие (апериодические) токи с беспорядочно комбинирующимися между собой импульсами частотой от 100 до 2000 гц предложены в 1964 г. Л Р. Рубиным для лечебных целей в стоматологии. Метод лечения этими токами назван флюктуоризацией.
Механизм действия
Основным в действии Импульсных токов является обезболивающий эффект. Наибольшим обезболивающим действием обладают токи с синусоидальной и полусинусоидальной формой импульса (диадинамические, интерференционные, синусоидальные модулированные и флюктуирующие). В механизме обезболивающего действия этих токов можно выделить два момента. Первый — непосредственно тормозной эффект типа нервной блокады в зоне воздействия на проводники болевой чувствительности. Это ведет к повышению порога боли, уменьшению или прекращению потока афферентных болевых импульсов в ц. н. с., т. е. к возникновению анестезии той или иной степени. Второй этап — создание в ц . н. с. доминанты раздражения (по А. А. Ухтомскому) в ответ на мощный поток ритмически поступающих импульсов от интеро- и проприоцепторов из зоны воздействия И. т. Доминанта ритмического раздражения «перекрывает» доминанту боли.
В результате нормализуется и ответная импульсация из ц. н. с., что способствует разрыву порочного круга «очаг боли — ц. н. с.— очаг боли». Возникающее под действием тока раздражение вегетативных нервных волокон и ритмичные сокращения мышечных волокон в зоне воздействия способствуют стимуляции коллатерального кровообращения, нормализации тонуса периферических сосудов, что улучшает кровоснабжение и трофику в патологическом очаге.
Согласно общебиологическому закону адаптации соотношение «раздражение — реакция» под влиянием лечения И. т. существенно изменяется во времени: порог восприятия токов повышается, а обезболивающее действие снижается (реакция привыкания). Для уменьшения этого явления Импульсные токи обычно используют не только при одной частоте, но и в виде различных и последовательно применяемых модуляций— чередований И. т. неодинаковых частот в различных временных соотношениях (токи «короткий и длинный период» и др.).
И. т. постоянной полярности и низкой частоты оказывают значительное сенсорное и двигательное раздражение вследствие быстрого нарастания и спада напряжения в импульсе; это раздражение проявляется даже при небольшой силе тока ощущением жжения или покалывания под электродами и усиливается при нарастании тока, сопровождаясь тетаническим сокращением подвергаемых воздействию мышц. В связи с приведенными особенностями действия токи Ледюка, Лапика, тетанизирующий применяются преимущественно для электродиагностики (см.) и для электростимуляции (см.).
Импульсные токи переменной и постоянной полярности, в частности синусоидальной и полусинусоидальной форм и средних частот, вызывают меньшее сенсорное раздражение при сохранении двигательного возбуждения. Это позволяет использовать их как для обезболивания, так и для электростимуляции.
Диадинамические токи обладают не только болеутоляющим действием; применение их при трофических нарушениях и при повреждении кожи ускоряет регенерацию, способствует замещению грубой рубцовой ткани более рыхлой соединительной. Воздействие диадинамическими токами на область симпатических узлов способствует нормализации кровообращения в конечностях, при атеросклерозе сосудов головного мозга с синдромом регионарной церебральной гипертензии снижению тонуса внутримозговых сосудов и улучшению в них кровотока, при мигрени купирует приступ. Синусоидальные модулированные токи обладают наиболее широким спектром действия, вызывая положительные ответные реакции со стороны как сенсорной, так и двигательной сферы и трофической функции нервной системы. В связи с этим они нашли применение при ряде функциональных расстройств; так, применение синусоидальных модулированных токов у больных с начальной стадией лимфостаза конечностей способствует улучшению дренажной функции лимфатической системы. У больных артериальной гипертензией почечного генеза I — IIА стадии применение этих токов на область проекции почек способствует снижению кровяного давления вследствие изменения клубочковой фильтрации и усиления почечного кровотока и т. д.
Флюктуирующие токи обладают не только обезболивающим, но и противовоспалительным действием. Их применение при гнойном воспалении способствует усилению фагоцитоза в очаге, отграничению его от «здоровой» ткани и улучшению течения раневого процесса.
Импульсный постоянный ток — Pulsed DC
Импульсный постоянный
(
PDC
) или
пульсирующий постоянный ток
— это периодический ток, значение которого изменяется, но никогда не меняет направление. Некоторые авторы используют термин
импульсный постоянный ток
для описания сигнала, состоящего из одного или нескольких прямоугольных («плоских»), а не синусоидальных импульсов.
Показания, противопоказания
Основные показания к лечебному применению диадинамических, интерференционных, синусоидальных модулированных токов: заболевания и травмы мягких тканей туловища и конечностей (ушиб, растяжение связок и мышц, миозит, лигаментит и др.), заболевания и последствия травм позвоночника и суставов (остеохондроз, деформирующий спондилез, остеоартроз, Спондилоартроз и др.); периферических нервов (радикулит, плексит, неврит, невралгия, опоясывающий лишай), спинного мозга и его оболочек (арахноидит, миелит), протекающие с болями либо парезами и параличами конечностей; поражения сосудов головного мозга и периферических сосудов конечностей или нарушения их тонуса (атеросклероз сосудов головного мозга в начальном периоде, болезнь Рейно, облитерирующий эндартериит I —III стадии, атеросклеротическая окклюзия сосудов конечностей I — II стадии, различные формы мигрени); хронические заболевания органов брюшной полости и состояния после операций на них, протекающие с атонией гладких мышц; ряд заболеваний женских и мужских половых органов (хроническое воспаление придатков матки и предстательной железы), сопровождающихся выраженными болями. Диадинамические токи, кроме того, применяют при вазомоторном рините, хроническом среднем адгезивном отите, синуситах. Диадинамические и синусоидальные модулированные токи применяют для изгнания камней из мочеточника (при соответствующих урологических показаниях и но специальной методике). Интерференционные токи используют, кроме перечисленных выше показаний, для электронаркоза (см.). Синусоидальные модулированные токи применяют также для лечения больных с хрон. лимф, отеком нижних конечностей.
Флюктуирующие токи получили преимущественное применение в стоматологии: при невралгиях тройничного, языкоглоточного и других нервов, при артрите височно-челюстного сустава, альвеолите (луночковых болях), пародонтозе, при воспалительных заболеваниях (острых, хронических, обострившихся) и острых гнойных процессах челюстно-лицевой и подчелюстной областей (флегмона, абсцесс в послеоперационном периоде).
Основные противопоказания к применению диадинамических, интерференционных, синусоидальных модулированных, флюктуирующих токов: индивидуальная непереносимость токов, переломы костей и вывихи (до момента консолидации или вправления), обширные кровоизлияния или наклонность к ним, тромбофлебит, острая гнойная инфекция (применение флюктуирующих токов возможно в послеоперационном периоде), новообразования, гипертоническая болезнь II B и III стадий, хрон, недостаточность кровообращения II—III стадии; хрон, ишемическая болезнь сердца с явлениями стенокардии и выраженной синусовой брадикардией, беременность всех сроков.
Показания, противопоказания и лечебные методики для импульсного тока Лапика, Ледюка и тетанизирующего (прямоугольной, треугольной и экспоненциальной формы) — см. Электродиагностика, Электросон, Электростимуляция.
Постоянная составляющая тока и напряжения. DC
Если рассмотреть форму тока в нагрузке на выходе выпрямителей или преобразователей, можно увидеть пульсации — изменения величины тока, существующие, как результат ограниченных возможностей фильтрующих элементов выпрямителя. В некоторых случаях величина пульсаций может достигать достаточно больших значений, которые нельзя не учитывать в расчётах, например, в выпрямителях без применения конденсаторов. Такой ток обычно называют пульсирующим или импульсным. В этих случаях следует рассматривать постоянную DC
и переменную
AC
составляющие.
Постоянная составляющая DC
— величина, равная среднему значению тока за период.
AVG
— аббревиатура Avguste — Среднее.
Переменная составляющая AC
— периодическое изменение величины тока, уменьшение и увеличение относительно среднего значения .
Следует учитывать при расчётах, что величина пульсирующего тока будет равна не среднему значению, а квадратному корню из суммы квадратов двух величин — постоянной составляющей (DC
) и среднеквадратичного значения переменной составляющей (
AC
), которая присутствует в этом токе, обладает определённой мощностью и суммируется с мощностью постоянной составляющей.
Вышеописанные определения, а так же термины AC
и
DC
могут быть использованы в равной степени как для тока, так и для напряжения .
Аппараты для лечения импульсными токами
Для лечения диадинамическими токами имеются отечественные аппараты СНИМ-1, Модель-717, Тонус-1 и Тонус-2. Импульсы тока с частотой 50 и 100 гц в аппаратах получают путем одно- и двухполупериодного выпрямления сетевого переменного тока.
Рис. 3. Аппарат СНИМ-1 для лечения диадинамическими токами (импульсные токи с частотой 50 и 100 гц).
В схему аппаратов, кроме выпрямителей, входит генератор импульсов прямоугольной формы с мультивибратором (электронное устройство, с помощью к-рого получают И. т. с широким диапазоном частот и с формой, близкой к прямоугольной). Этот ток затем в аппарате используется для получения И. т. полусинусоидальной формы с постепенным спадом импульса. Аппарат СНИМ-1 (рис. 3) генерирует семь разновидностей токов: однотактный и двухтактный непрерывные и волновые токи, токи в ритме синкопа (чередование однотактного непрерывного с паузой), токи «короткий и длинный период» (чередование одно- и двухтактного непрерывных токов в различных временных соотношениях).
Все токи, кроме непрерывных, могут использоваться в двух формах посылок — «постоянной» и «переменной». При «постоянной» форме токи имеют постоянные заданные параметры. При «переменной» — некоторые параметры токов (длительность периода посылки, повышения и снижения амплитуды импульсов) можно в определенных пределах изменять. Это позволяет значительно расширить лечебное применение диадинамических токов, в частности использовать их для обезболивания у больных с непереносимостью непрерывных токов и для электро-стимуляции мышц при заболеваниях внутренних органов и поражениях периферических нервов. Мощность, потребляемая аппаратом из сети, 60 вт, вес 12 кг. Модель-717 — портативный аппарат, генерирующий те же разновидности токов, что и СНИМ-1, в «постоянной» форме посылок. Потребляемая аппаратом мощность 35 вт, вес 4 кг. Аппарат Тонус-1 используется в стационарных условиях и на дому; генерирует все разновидности токов, что и описанные выше аппараты, а также однотактный и двухтактный токи в новых разнообразных сочетаниях. Форма посылок — «постоянная». Потребляемая аппаратом мощность 25 вт, вес 7 кг. Зарубежные аппараты для лечения диадинамическими токами — Д падинам и к (ПНР), Бипульсатор (НРБ) и др.— генерируют диадинамический и гальванический токи, которые могут использоваться раздельно и в сочетании друг с другом. Форма посылок — «постоянная».
Рис. 4. Аппарат Амплипульс-4 для лечения синусоидальными модулированными токами (импульсные токи с частотой 5000 гц).
Для амплипульстерапии применяют отечественные аппараты Амплипульс-3Т и Амплипульс-4 (рис. 4). Схема аппаратов включает генератор несущих синусоидальных колебаний средней частоты (5000 гц), генератор модулирующих колебаний низкой частоты (10— 150 гц), генератор посылок и блок питания. Амплипульс-3Т генерирует синусоидальные модулированные колебания непрерывные («постоянная модуляция») и в чередовании с паузой («посылка — пауза») с импульсами других частот («перемежающиеся частоты») или с смодулированными колебаниями («посылка — несущая частота»). Длительность посылок может регулироваться от 1 до 5 сек. Токи используют в режиме переменного и постоянного тока. Глубину модуляции (степень ее выраженности) можно изменять. С увеличением глубины модуляции усиливается возбуждающее действие токов. Это учитывают при методике леч. использования аппарата. Потребляемая аппаратом мощность не более 170 вт, вес 17 кг. Амплипульс-4 — портативная модель аппарата (вес 7,5 кг); генерирует те же разновидности токов, что и Амплипульс-3, но с меньшими модификациями.
В отечественном аппарате для флюктуоризации АСБ-2 источником напряжения переменного тока звуковой частоты (от 100 до 2000 гц) является германиевый диод. Напряжение в аппарате подается в трех вариантах: в переменной, частично «выпрямленной» и постоянной полярности (соответственно ток № 1, 2, 3). Для применения в стоматологии к аппарату придается набор внутриротовых электродов. Вес аппарата 6,5 кг, потребляемая мощность 50 вт.
Все описанные аппараты, за исключением Тонус-1 и Амплипульс-4, нуждаются в заземлении при использовании.
Аппараты, генерирующие И. т. с прямоугольной, треугольной и экспоненциальной формой импульсов,— см. Электросон, Электродиагностика, Электростимуляция. Серийного выпуска отечественных аппаратов для лечения интерференционными токами нет, т. к. аппараты типа Амплипульс эффективнее. Аппараты для электронаркоза интерференционными токами — см. Электронаркоз.
Пульсирующий ток
Мы познакомились с постоянным и переменным токами. Постоянным током мы называем ток, который не изменяется ни по величине, ни по направлению. Переменный же ток, наоборот, все время изменяется и по величине, и по направлению.
Изучая переменный ток, была принята синусоида как основная форма его изменения.
Однако в радиотехнике приходится иметь дело и с несинусоидальными переменными токами, ЭДС и напряжениями, графики которых отличаются от графика синусоиды.
Существуют токи, направление которых постоянно, а величина все время изменяется.
Одним из примеров такого несинусоидального тока может служить пульсирующий ток, график которого изображен на рисунке 1.
Согласно ГОСТ 19880-74 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. Термины и определения: пульсирующий ток — это периодический электрический ток, не изменяющий своего направления .
Рисунок 1. Изображение пульсирующего тока.
Как видно из графика, такой ток непрерывно изменяется по величине, но проходит по цепи в одном направлении. Действительно, кривая тока расположена выше оси времени, нигде не пересекая ее, а следовательно, и направление тока в цепи не изменяется.
При пульсирующем токе электроны в проводнике движутся все время в одном направлении, но их движение то убыстряется, то замедляется. Движение каждого отдельного электрона в этом случае походит на движение пассажира, прогуливающегося взад и вперед по вагону движущегося поезда. Пассажир движется вместе с поездом все время вперед, но скорость его движения убыстряется, когда он идет по ходу поезда, и замедляется, когда он идет обратно.
Примером цепи, в которой создается пульсирующий ток, может служить любое выпрямительное устройство.
Пульсирующий ток можно также получить, если одновременно пропускать по цепи постоянный и переменный токи. То есть всякий пульсирующий ток можно представить в виде суммы двух токов — постоянного и переменного. Необходимым условием является только, чтобы постоянный ток был больше амплитудного значения переменного тока.
На рисунке 2 изображен график пульсирующего тока, а также графики постоянного и переменного токов, из которых он состоит.
Рисунок 2. Создание пульсирующего тока. а) направление пульсирующего тока не именяется, изменяется только его величина; б) переменная составляющая пульсирующего тока; в) постоянная составляющая пульсирующего тока.
Проверим графически процесс возникновения пульсирующего тока, путем сложения двух графиков — постоянного и переменного синусоидального токов (рисунок 3).
Рисунок 3. Результирующая кривая, полученная от сложения потоянного и синусоидального токов.
На рисунке 3 кривая переменного тока и складываемая с ней прямая постоянного тока нанесены пунктиром, при этом амплитуда переменного тока взята чуть меньше величины постоянного тока.
В начальный момент времени, когда величина переменного тока равна, нулю, сумма токов будет равна величине постоянного тока. Следовательно, точка 1 будет начальной точкой графика результирующего тока.
Так как в течение первой четверти периода своего изменения переменный ток возрастает, совпадая по направлению с постоянным током, то общий ток в цепи будет также возрастать и достигнет своего максимального значения в тот момент, когда переменный ток достигнет наибольшей величины (точка 2).
По истечении времени, равного половине периода T/2, переменный ток уменьшится до нуля и общий ток в цепи станет равным постоянному току (точка 3). В следующую половину периода переменный ток начнет проходить в обратном направлении, т. е. навстречу постоянному току. Общий ток в цепи станет меньше постоянного и его значение станет минимальным, когда переменный ток достигнет своего максимального отрицательного значения (точка 4).
К концу последней четверти периода уменьшение величины переменного тока приведет к тому, что в цепи на мгновение установится величина постоянного тока (точка 5), после чего весь процесс повторится.
Итак, сложив графически постоянный и переменный токи,, мы получили график пульсирующего тока. Следовательно, пульсирующий ток, графически изображенный на рисунке 3— это сложный ток, состоящий из двух простых токов: постоянного, называемого постоянной составляющей пульсирующего тока, и переменного синусоидального тока, называемого переменной составляющей пульсирующего тока.
Постоянную и переменную составляющие пульсирующего тока можно легко отделить друг от друга, т. е. получить отдельно переменный ток и отдельно постоянный.
Пример такого разделения показан на рисунке 4.
Рисунок 4. Схема для разделения переменной и постоянной составляющих пульсирующего тока.
Переменная составляющая направляется по наиболее легкому для нее пути через конденсатор, а постоянная составляющая — через дроссель.
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!
Источник
