На организм. Аппараты УВЧ- терапии.

Рассмотрим теперь вопрос о том, как на биологическую ткань будет действовать электрическое поле очень высоких частот. Нужно сказать о том, что частоты, выше 20000 Гц и до 1 МГц называются ультразвуковыми; частоты от 1 МГц до 10 МГц – высокими; частоты от 10 МГц до 100 МГц – ультравысокими; частоты свыше 100 МГц – сверхвысокими. В данном разделе нашей лекции рассмотрим ультравысокие частоты (УВЧ).

Начнём с проводников 2-го рода. Известно, что к проводникам 2-го рода относятся электролиты и другие вещества, носителями зарядов являются положительные и отрицательные ионы. Известно, что в электрическом поле на положительные и отрицательные ионы действуют силы, направленные в противоположные стороны и под действием этих сил ионы смещаются, образуя на концах тела противоположные электрические заряды. А если такое тело поместить в переменное электрическое поле УВЧ приводит к тому, что ионы обоих знаков начнут совершать колебания в такт с колебанием электрического поля УВЧ. При этом, положительные и отрицательные ионы будут колебаться в противофазе. И колебания многих миллиардов ионов в теле приведут к тепловому эффекту.

Теперь рассмотрим поведение в электрическом поле УВЧ диэлектрика. Известно, что в диэлектрике свободных зарядов нет вообще. Все электроны связаны с атомами и все молекулы нейтральны. Однако молекулы диэлектрика являются диполями: положительные и отрицательные заряды смещены к противоположным концам молекулы. Таким образом, молекула диэлектрика представляет собой физическое тело, на одном конце которого находится плюс, а на другом – минус. Если на диэлектрик действует электрическое поле УВЧ, то оно заставляет дипольные молекулы переориентироваться в такт с изменением электрического поля, то есть все молекулы-диполи будут совершать крутильные колебания, что также приводит к тепловому эффекту.

Мы рассмотрели поведение в электрическом поле УВЧ проводников (электролитов) и диэлектриков. Биологическая ткань представляет собой комбинацию электролита и диэлектрика, т.е. в ней имеются и ионы обоих знаков и диполи. Поскольку поле УВЧ нагревает и электролит и диэлектрик, значит оно нагревает и биологическую ткань. При этом, нагрев электрическим полем УВЧ имеет некоторые особенности. Если нагрев обычной грелкой основан на простой передаче тепла от нагретого тела к холодному, то электрическое поле УВЧ нагревает не передачей тепла от горячего к холодному, а тем, что оно порождает тепло во всём объёме биологической ткани, расположенной между электродами. При этом электроды совсем не соприкасаются с нагреваемым объектом, ток через объект не пропускается, электроды при этом холодные, а нагрев идёт. Это используется в физиопроцедурах, когда нужно прогреть глубоко лежащие ткани.

Существует ещё один способ глубокого прогрева. При этом используется не электрическое, а магнитное поле УВЧ. При этом электрический ток УВЧ пропускают через специальный кабель, который имеет вид катушки, состоящей из нескольких витков. В катушке возникает магнитное поле УВЧ, которое в биологической ткани вызывает вихревой электрический ток той же частоты. Данный ток вызывает нагрев, механизм которого описан выше.

Следует также отметить, что в аппаратах УВЧ-терапии как электроды, так и катушка пациента, представляют собой детали колебательного контура, который называется терапевтическим контуром. А этот контур должен при работе быть настроен в резонанс с частотой генератора. Для этого на передней панели прибора имеется ручка настройки. Момент резонанса индицируется по максимальному отклонению стрелки индикатора, а также по вспыхиванию неоновой лампочки, расположенной вблизи электродов или катушки пациента. При проведении процедуры УВЧ-терапии необходимо следить, чтобы в поле УВЧ не попадали металлические предметы: кольца, браслеты, а также часы, сотовые телефоны, микрокалькуляторы и другие электронные приборы. Кольца, браслеты, значки создадут дополнительную нагрузку на прибор, а приборы микроэлектроники могут полем УВЧ просто выйти из строя. Особенно осторожно нужно проводить процедуру УВЧ-терапии больным, у которых есть кардиостимулятор, так как аппарат УВЧ-терапии может нарушить нормальную работу прибора, что будет представлять для больного опасность для жизни.