МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ ВИННИЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.И.ПИРОГОВА на методическом совещании

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ ВИННИЦКИЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Н.И.ПИРОГОВА
"Утверждено"
на методическом совещании
кафедры медбиофизикы
Заведующий кафедрой
Профессор
И.И. Хаимзон
29.08.2011 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ТЕМЕ
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЯ ПОСТОЯННОГО,
ПЕРЕМЕННОГО И ИМПУЛЬСНОГО ТОКОВ НА
ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА. ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ БИОТКАНЕЙ. МЕХАНИЗМ
ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА
БИОТКАНИ. ИМПЕДАНС.
Учебная дисциплина
Модуль №3
Содержательный модуль
№5
Тема занятия № 13.1
Курс
Факультет
Медицинская и биологическая физика
Основы медицинской биофизики
Электродинамика, ее медицинское применение.
Основы медицинской аппаратуры
Физические
основы
действия
постоянного,
переменного и импульсного токов на организм
человека. Эквивалентные электрические схемы
биотканей. Механизм воздействия электрического
поля на биоткани. Импеданс. (Семинар)
1
Стоматологический
Винница-2011
І. ТЕМA № 13.1: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЯ
ПОСТОЯННОГО, ПЕРЕМЕННОГО И ИМПУЛЬСНЫХ ТОКОВ НА
ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ
СХЕМА БИОТКАНЕЙ. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПОЛЯ НА БИОТКАНЕЙ. ИМПЕДАНС.
Семинар
Актуальность темы:
Все биологические объекты при воздействии на них постоянным или
переменным электрическим полем проявляют электропроводящие или
диэлектрические свойства. Цитоплазма клеток, кровь, лимфа и другие
биологические жидкости являются сравнительно хорошими проводниками
электрического тока. Мембраны клеток, эпидермис кожи, кости, различные
биополимеры и некоторые другие вещества организма, наоборот, очень
плохо проводят или почти не проводят электрический ток, то есть ведут себя
как диэлектрики (изоляторы). Электрические свойства биообъектов
оцениваются электропроводностью, диэлектрической проницаемостью,
тангенсом угла диэлектрических потерь, полным сопротивлением
(импедансом) и другими. Эти параметры зависят от физиологического
состояния организма и используются в медицинской практике для
диагностики кровенаполнения сердечно-сосудистой системы и капиллярной
сети легких, почек, конечностей и т.д., а также для контроля
жизнеспособности консервированных трансплантантов (кожи, костей,
роговицы, крови и других ).
Импульсные токи используют для электростимуляции. Преимущество
методов электротерапии в импульсном режиме заключается в более
выраженной специфичности влияния, большем терапевтическом эффекте,
меньшей нагрузке на организм, выборочном воздействии на патологический
очаг, глубоком проникновении лечебного агента и меньшей привыкании
тканей и систем организма. Импульсный режим электротерапии позволяет
избежать энергетических перегрузок организма с негативными реакциями
сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной и других систем, расширяет
возможности ее применения.
II. УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ:
Знать:
 Какие процессы, происходят в организме человека при
пропускании через ткани постоянного тока;
 Какие процессы, происходят в организме человека при
пропускании через ткани переменного тока;
 Какие процессы, происходят в организме человека при
пропускании через ткани импульсного тока.
Уметь:
 Использовать современные клинические методы, основанные на
действии постоянного, переменного и импульсного токов на организм
человека.
III. МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОЙ ИНТЕГРАЦИИ
Название предыдущих
дисциплин
1. Курс физики в объеме
программы для
общеобразовательной школы
Полученные базовые знания
1. Понятие электрического тока.
2. Понятие силы тока
IV. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ
Электрический ток - это упорядоченное (направленное движение)
электрических зарядов.
Сила тока - величина, характеризующая скорость переноса заряда
частицами, которые создают ток: I 
q
t
Постоянный ток - это ток, у которого амплитуда и направление во времени
не изменяются.
Переменный ток - это ток, у которого амплитуда и направление со временем
меняются.
Напряжение определяет работу, которую выполняет электрический ток при
переносе заряда 1 Кл на участке цепи (между двумя его точками):
Сопротивление - это величина,
электрическому току в проводнике.
характеризующая
противодействие
V. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
5.1. Новые термины:
Свободные ионы биологических электролитов под действием
внешнего электрического поля перемещаются направлено, образуя токи
проводимости.
 Поляризация - процесс ориентации диполей или появление этих диполей
под действием внешнего электрического поля.
 Виды поляризации:
 Электронная поляризация;
 Дипольная поляризация;
 Ионная поляризация;
 Макроструктурная поляризация;
 Структурная поляризация;
 Электролитическая поляризация.
 Аэроионотерапия - лечебная методика, использующая легкие
отрицательные аэроионы для положительного влияния на организм
человека;
 Клинические методы, использующие действие постоянного тока на ткани
организма:
 Гальванизация - лечебная методика, с помощью которой на
биообъекты действуют постоянным током малой силы (несколько
миллиампер)
 Электрофорез - локальное введение лекарственных препаратов под
действием постоянного электрического тока.
 Импеданс - полное сопротивление ткани при переменном токе;
 Дисперсия импеданса - зависимость импеданса от частоты:
 Реография - диагностический метод, с помощью которого
регистрируются изменения импеданса тканей в процессе сердечнососудистой деятельности;
 Электростимуляция - применение электрического тока (чаще
импульсного) для возбуждения тканей и органов;
 Аккомодация - способность ткани реагировать на изменение значения
длительности фронта импульса;
 Лабильность ткани - это оптимальная реакция ткани только в
определенном интервале частоты импульсного тока.
5.2. Теоретические вопросы к занятию:
1)Электрические свойства биообъектов. Электропроводимость электролитов.
Токи проводимости.
2) Диэлектрические свойства биообъектов. Поляризация. Виды поляризации.
3) Физические основы электропроводности тканей при постоянном
электрическом токе. Закон Ома при протекании постоянного тока через
биообъекты.
4) Действие атмосферного электрического поля Земли на биообъекты.
Аэроионы. Аэроионотерапия: франклинизация, люстра Чижевского.
5) Клинические методы, использующие действие постоянного тока на ткани
организма: гальванизация, электрофорез.
6) Электропроводность тканей при переменном токе. Эквивалентные
электрические схемы тканей при переменном токе.
7) Импеданс. Дисперсия импеданса. Использование дисперсии импеданса в
медицинской практике для оценки жизнеспособности тканей. Коэффициент
поляризации.
8) Физические основы реографии.
9) Импульсные токи. Характеристики импульсных токов. Прямоугольные
импульсы.
10) Действие электрических импульсов на ткани и органы. Уравнение ВейсаЛапика. Электрофизиологические показатели: реобаза, хронаксия,
аккомодация, лабильность.
11) Электростимуляция органов и тканей. Кардиостимуляторы.
5.3. Литература
1. Чалый А.В. Медицинская и биологическая физика. - М.: Книга плюс, 2005.
2. Емчик Л.Ф., Кмит Я.М. Медицинская и биологическая физика. - Л.: Мир,
2003.
3. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. М.: Дрофа, 2005.
4. Сайт кафедры МБФ ВНМУ им. Н.И.Пирогова.
5. Конспект лекций.
VI. АУДИТОРНАЯ РАБОТА
 Рассмотрение вопросов в процессе опроса – 45 мин.
 Решение задач.
 Тестовый контроль знаний и умений.