• Название:

    ПРОХО ТОКА ЧЕР ТКА ОРГАН

  • Размер: 0.05 Мб
  • Формат: DOC
  • или



ПРОХОЖДЕНИЕ ТОКА ЧЕРЕЗ ТКАНИ ОРГАНИЗМА.
УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ
ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ПОСТОЯННОМ ТОКЕ.

Биологические ткани и органы довольно разнородны по электрическим свойствам. Органические вещества (белки, жиры, углеводы и др.), из которых состоят плотные ткани организма, являются диэлектриками.
Но все ткани и клетки в организме содержат жидкости или омываются ими (кровь, лимфа, различные тканевые жидкости).
В состав этих жидкостей кроме органических коллоидов входят также растворы электролитов и поэтому они являются довольно хорошими проводниками.
Наилучшую электропроводимость (L =) имеют спинномозговая жидкость, сыворотка крови, несколько меньшую - цельная кровь и мышечная ткань.
Значительно меньше электропроводимость тканей внутренних органов, а также мозговой (нервной), жировой и соединительной тканей.
Плохими проводниками, то есть диэлектриками, являются роговой слой кожи, связки и сухожилия и особенно костная ткань без надкостницы.
Электропроводимость отдельных участков организма, находящихся между электродами, наложенными непосредственно на поверхность тела, существенно зависит от сопротивления кожи и подкожных слоев.
Для электролитов плотность тока j отдельно для положительных и отрицательных ионов равна:
j = q N = qn V = qn S( ( = qn(
j+ = qn+ (+ и j- = qn-(-
где - их концентрация, V = S ( (, а S = 1;
q - заряд, ( - скорость направленного движения ионов.
Суммарная плотность тока:
j = j+ + j- = q (n+ (+ + n- (-).
Если предположить, что каждая молекула диссоциирует на два иона, то концентрация положительных и отрицательных ионов одинакова:
n+ = n- = ( n,
где ( - коэффициент диссоциации,
n - концентрация молекул электролита.
Направленное движение ионов в электрическом поле можно приближенно считать равномерным, при этом сила, действующая на ион со стороны электрического поля F = q E, равна силе трения, которую полагаем пропорциональной скорости Fтр = r ( :
q E = r (,
откуда, заменяя , получаем
( = b E;
коэффициент пропорциональности “b” называют подвижностью ионов, он численно равен скорости направленного движения иона в поле с напряженностью, равной единице.
Для ионов разных знаков из (1) соответственно имеем:
(+ = b+ E и (- = b- E.
Подставляя (2) и (3) в (1), находим:
j = nq((b+ + b-) E.
Представим электролит в виде прямоугольного параллелепипеда с гранями электродами площадью S, расположенными на расстоянии “l”. Преобразуем (4), заменив и умножив обе части на S:

Так как I = j S; то (5) соответствует закону Ома для участка цепи без источника тока:
, где
- сопротивление электролита.
Сравнивая (6) с известным из широкого курса соотношением , получаем
где j - удельная электропроводимость.
Отсюда следует, что электропроводимость электролита будет тем больше, чем больше концентрация ионов, их заряд и подвижность.
При повышении температуры возрастает подвижность ионов и увеличивается электропроводность.
Внутри организма ток распространяется, в основном, по кровеносным сосудам и лимфатическим сосудам, мышцам, оболочкам нервных стволов.
Сопротивление кожи, в свою очередь, определяется её состоянием: толщиной, возрастом, влажностью и т.п.
Электропроводность тканей и органов зависит от их функционального состояния и, следовательно, может быть использована как диагностический показатель.
Например, при воспалении происходит набухание клеток, объем межклеточных пространств уменьшается и в результате увеличивается электрическое сопротивление.
Физиологические явления, вызывающие потоотделение, сопровождаются возрастанием электропроводимости кожи и др.
Удельные сопротивления (в ОМ м) различных тканей и жидкостей организма: ( ).
Спинномозговая жидкость - 0,55
кровь - 1,66
мышцы - 2,0
ткань мозговая и нервная - 14,3
ткань жировая - 33,3
кожа сухая - 10
кость без надкостницы - 10 .

Первичное действие постоянного тока
на ткани организма.
Человеческий организм в значительной степени состоит из биологических жидкостей, содержащих большое количество ионов, которые участвуют в различных обменных процессах.
Под влиянием электрического поля ионы движутся с разной скоростью и скапливаются около клеточных мембран, образуя встречное электрическое поле, называемое поляризационным.
Таким образом, первичное действие постоянного тока связано с движением ионов, их разделением, и изменением их концентрации в разных элементах тканей и возникновением встречного поляризационного поля.
Закон Ома для биологического объекта следует записать:
,
где P(t) - э.д.с. поляризации, являющаяся функцией времени.
Воздействие постоянного тока на организм зависит от силы тока, поэтому весьма существенно электрическое сопротивление тканей и прежде всего кожи.
Влага, пот значительно уменьшают сопротивление, что даже при небольшом напряжении может вызвать значительный ток через организм.

Гальванизация.
Лечебный метод, при котором используется действие на ткани организма постоянного тока небольшой величины (нескольких “m А”), называется гальванизацией тока.
Источником обычно служит двухполупериодный выпрямитель с электрическим фильтром - аппарат гальванизации.
Применяют для этого электроды из листового свинца или станиоля толщиной 0,3 - 0,5мм.
Так как продукты электролиза раствора поваренной соли, содержащегося в тканях, вызывают прижигание, то между электродами и кожей помещают гидрофильные прокладки, смоченные, например, теплой водой.
Дозируют постоянный ток по показаниям миллиамперметра, при этом обязательно учитывают предельно допустимую плотность тока - 0,1m А/см2.

Лечебный электрофорез.
Электрофорез - движение в жидкости заряженных частиц под действием электрического поля (взвешенных твердых частиц, пузырьков газа, коллоидных частиц и др.).
Электрофорез был открыт Ф.Рейесом в 1807 году.
В 1937 году Тизелиус сконструировал прибор для электрофореза белков.
Этот метод широко используется для анализа белков и белковых смесей.
Поскольку суммарный заряд молекулы - одна из наиболее специфичных характеристик индивидуального белка, а электрофоретическая подвижность сильно зависит от заряда, электрофорез оказался превосходным методом для изучения состава сложных белковых смесей и для их разделения.
Наиболее широко применяются два варианта электрофоретического метода:
фронтальный и зонный электрофорез.
Электрофорез применяют в медицине для анализа белкового состава сыворотки крови и желудочного сока.
Кроме того, этот метод позволяет разделять не только белки, но и нуклеиновые кислоты, аминокислоты, стерины и другие биологические вещества.
Постоянный ток используется в лечебной практике также и для введения лекарственных веществ через катод или слизистые оболочки.
Этот метод получил название электролиза лекарственных веществ.
Для этой цели поступают так же, как и при гальванизации, но прокладку активного электрода смачивают раствором соответствующего лекарственного вещества.
Лекарство вводят с того полюса, зарядом которого оно обладает, анионы вводят с катода, катионы - с анода.
Наиболее прост электрофорез на бумаге (рис. а) схема аппарата).
На специальную фильтрованную бумагу Б, смоченную буферным раствором Р, помещают в виде полоски К каплю исследуемой жидкости, которая под действием постоянного электрического поля (Э - электроды) перемещается.
Подвижность ионов различных фракций неодинакова, поэтому за одно и то же время отдельные фракции переместятся на фильтровальной бумаге на разные расстояния.
Фильтровальная бумага высушивается и фиксируется в растворе, образующем на ней окрашенные полоски различных фракций (рис.б).
На рисунке в) дан график интенсивности полосок, а следовательно, и концентрации фракций.