Использование электроэнергии в медицине кратко

Обновлено: 05.07.2024

В 2013 году в Nature появилась статья: “A jump-start for electroceuticals” [1], в ней рассказывалось о том, как было бы чудесно использовать электрические импульсы в качестве лекарств. Представьте, ударился током – прошла голова [2]; ещё раз – прошли суставы [3]. Конечно, эту тему Кристофер Фамм с коллегами подали как новое начинание. На самом деле о том, что можно делать с помощью электрического тока, догадывались ещё в далёком XVIIIвеке, когда итальянец Гальвани проводил опыты с лягушкой.

Демоны обсуждают современников художника, кто они, я не вдавалась в подробности.

Однако, несмотря на недоверие публики (см. карикатура и/или моя статья об истории прививок) несмотря на то, что люди оживали только в романах, опыты продолжались. Наверно, нет для людей вещей более загадочных, чем электричество и смерть.

В 1882 году Д'Арсонваль предсказывал, что электричество будет использоваться для лечения практически всего [4]. Как в честь Гальвани появилась гальванизация, так в честь Д'Арсонваля – дарсонвализация, - методы, которыми лечат и по сей день. Вы наверняка видели довольно простое устройство – дарсонваль, который лечит слабыми токами.

В последствие дарсонвали официально использовались очень широко в советской медицине.

Ещё одним методом стала Фарадизация, названная так в честь Фарадея: это метод при котором больного подвергали воздействию ассиметичного переменного тока, частотой от 40 до 150 Гц, смена частот токов происходит беспорядочно, вызывая сокращение и расслабление мышц.

В 1904 году доктор Роквелл из Нью-Йорка пишет статью в журнал MedicalRecord. Он говорит, что электричество ближе других доступных средств к понятию панацеи, осталось лишь понять, как его правильно применить. К сожалению, доктор Роквелл был человеком довольно поверхностным и со склонностью к нацизму. Французов и немцев он обвинял в том, что они недостаточно практичны, практичными он считал только американцев и англичан, а других учёных он и вовсе не знал. А, может, и иначе написал бы свою статью, если бы читал, например, француза Дарсонваля.

Картинка 5. Момент расистского (нацистского) самолюбования доктора Роквелла. Перевод: если бы француза, немца и англичанина (не напоминает некоторые анекдоты. А доктор Роквелл это всерьёз) попросили полностью описать слона: размер, физические особенности, поведение, - вкратце, для его полной характеристики были бы применены разные методы: француз бы весело направился в JardindesPlantes(сад растении Парижа, в котором к тому времени уже был и зоосад), посмотрел бы на животное в клетке и сразу же направился бы описывать увиденное. Немец бы начал исследование и из глубин своего нравственного сознания (обе мировые ещё впереди) развил бы своё понимание природы животного; в то время как англичанин бы сразу сел на судно, снабдив его на шесть месяцев или год плавания, разыскивая животное в его естественной среде и описал бы практические знания. Англичанин практичен, от него [англичанина] американец и унаследовал гений практики. Не судите доктора Роквелла строго, судя по этому пассажу бедняга не знал и шведа Карла Линнея.

«…объем селезенки при действии на селезеночную область перемежающегося тока резко и ясно уменьшался во всех размерах; в этом можно было убеждаться и прямым ощупыванием, и измерением органа; при уменьшении размеров селезенка становилась плотнее, на ней прощупывались неровности; также ясно уменьшались и плотнели наощупь и увеличенные лимфатические железы при действии на них прерывистым током умеренной силы. Уменьшение селезенки и лимфатических желез непосредственно после электризации оставалось заметным и по прекращении действия тока, но чрез некоторое время объем органов снова увеличивался; впрочем, и на другой день он еще не доходил до первоначальных размеров и в общей сложности оставался все-таки уменьшенным…

… Одновременно с уменьшением размеров селезенки под влиянием тока объем печени ясно увеличивался: до электризации она не выходила по сосковой линии из-за края ложных ребер; вслед же за уменьшением селезенки она ясно прощупывалась на целый поперечный палец из-за края ложных ребер. По прекращении электризации, когда селезенка начала снова увеличиваться, печень стала совершенно ясно уменьшаться. Больной употреблял в течение следующих 5 дней хинную соль, по двенадцати гран в сутки, и имел электрический сеанс только один раз, в первый день лечения. В течение этого времени лихорадочные пароксизмы прекратились; на 5-й день селезенка найдена была выходящей из-за края ложных ребер только на два пальца. При повторении фарадизации она в 5 минут скрылась за ложными ребрами, причем печень увеличилась и вышла из-за края ложных ребер по сосковой линии на один поперечный палец и снова уменьшилась в объеме при увеличении селезенки по прекращении действия тока…

Картинка 6. Сергей Петрович Боткин (отец того самого Евгения Сергеевича Боткина, которого расстреляли вместе с Николаем II и его семьёй, и слугами) и Иван Михайлович Сеченов.

Так, античным ученым уже задолго до нашей эры были известны электрические свойства некоторых видов рыб, и они даже использовались в качестве лечебного средства. В частности, древнегреческий врач Диаскорид ударами от соприкосновения с электрическим угрем лечил подагру и хроническую головную боль. Исцеление электричеством было известно и нашим предкам. Об этом свидетельствуют русские летописи XIV века, где имеется описание диковинных рыб, своим касанием вызывающих лечебное действие.

В 1787 году английский врач и физик Адамс впервые создал специальную электростатическую машину для лечебных целей. Ею он широко пользовался в своей медицинской практике и получал положительные результаты, которые можно объяснить и стимулирующим действием тока, и психотерапевтическим эффектом, и специфическим действием разряда на человека. После этого использование электрических разрядов в медицине и биологии получило полное признание.

Приборы, продлевающие жизнь

Впрочем, все это – славное прошлое. Сейчас использованием электричества в медицине уже никого не удивишь. Оно каждодневно служит человечеству, спасая жизни и помогая в диагностике и лечении разных болезней.

Никого не удивишь сейчас и электрокардиостимуляторами – медицинскими приборами, предназначенными для воздействия на ритм сердца. Эти имплантируемые приборы позволяют многим, казалось бы, обреченным людям прожить долгую жизнь. Первый имплантируемый стимулятор, то есть полностью находящийся под кожей, был создан в 1958 году в Швеции (кардиостимулятор Siemens-Elema). Первые стимуляторы были недолговечными: их срок службы составлял от 12 до 24 месяцев.

Конечно, современные кардиостимуляторы представляют собой совсем миниатюрные изделия, которые не создают почти никаких проблем своим обладателям. Единственный минус всех этих приборов в том, что их надо подзаряжать, однако последние разработки в этой области позволяют надеяться, что и эта проблема в обозримом будущем будет разрешена.

В частности, удивительный способ получения электричества предложили швейцарские исследователи из Бернского университета прикладных наук. По их мнению, генератором энергии способен стать любой человек. За образец были взяты гидроэлектростанции, где электроэнергия вырабатывается за счет течения реки. По мнению ученых, точно так же в сосуды людей можно установить миниатюрные турбины, которые начнут вырабатывать электричество в результате кровообращения. Предположительно вырабатываемой энергии хватит, чтобы обеспечить функционирование медицинских устройств, внедренных в человеческое тело по показаниям врачей. И ведь это могут быть не только кардио-стимуляторы, но и искусственные органы, датчики, измерительные приборы, сообщающие о состоянии больного врачу, и т. д.

Пока самый эффективный микрогенератор в тестовых условиях сумел произвести энергию мощностью приблизительно 800 мкВт, что настраивает ученых на оптимистичный лад. Впрочем, одновременно швейцарские исследователи опасаются, что турбины в сосудах будут служить фактором образования кровяных сгустков, что вызовет опасность для здоровья и жизни пациента. Поэтому механизм нуждается в дальнейшей доработке, но то, что решение будет найдено, не подлежит сомнению.

Вечная молодость… благодаря электричеству

Ну а если взглянуть в будущее, что еще может дать электричество человеку в этой области? Новые органы вместо старых, электрические протезы и новые глаза – это все то, что явно ожидает человечество в ближайшие десятилетия. Однако, будто этого мало, неугомонные ученые идут все дальше: по их мнению, именно электричество сможет стать альтернативой лазеру в процедурах омоложения и в борьбе со старением кожи.

– Электричество активно используется в медицине, например во время физиотерапевтических процедур, направленных на рост костей, избавление от хронической боли, улучшение слуха, и так далее, – говорит дерматолог Патриция Фаррис из Тулейнского университета, США – В дерматологии мы применяем электричество, чтобы, например, остановить кровотечение после операции. Теперь специалисты изучают возможности электричества в вопросе омоложения кожи.

Первые попытки использовать электричество во время косметологических процедур были направлены на то, чтобы стимулировать мускулы лица. Низкочастотные импульсы увеличивают массу мышц и повышают их тонус, что помогает выработать структуру, поддерживающую упругость кожи, укрепить контур лица. Более эффективная технология для безоперационного лифтинга – это радиочастотные приборы, они доставляют электрическую энергию в глубокие слои кожи. Там она преобразуется в тепло, которое вызывает сокращение мембран клеток и приводит к немедленной подтяжке кожи. Как объясняют врачи, радиочастотные приборы не заменяют традиционные хирургические методы, но дают хороший результат в деле подтяжки контура лица и шеи, области вокруг глаз.

Аппараты последнего поколения используют фракционную технологию, адаптированную от лазеров. Фракционные радиочастоты более эффективны, чем традиционные, потому что провоцируют производство и коллагена, и эластина, замечают специалисты, проводящие подобные исследования в Новом Орлеане. По их мнению, в ближайшем будущем подобные устройства, основанные на электричестве, смогут эффективно доставлять во внутренние слои кожи всевозможные полезные вещества, которые станут эффективно бороться с признаками возраста. В скором времени желание выглядеть на двадцать пять в девяносто лет перестанет быть просто мечтой, а станет обычной реальностью. Так что молодость до старости нам обеспечена, но возможно, что рано или поздно электричество подарит нам и вечную жизнь?

Уже давно медицина перешагнула формат шприца, капельницы, таблеток и скальпеля и сейчас она в когорте лидеров среди высокотехнологичных отраслей.

Развитие технологий, породивших оборудование с возможностями на грани фантастики, применяющееся для диагностики, в хирургии, трансплантологии и многих других сферах, неразрывно связано с электричеством. В наши дни умные электрические приборы становятся на место важных органов, продлевая жизнь и повышая ее качество. А ведь использовать электричество во благо начали еще в древности.

Доказательством электрической природы воздействия электрических угрей, скатов или сомов является рефлекторное сокращение мышц, характерное именно для удара током. Результаты были получены в ходе опытов, проведенных ученым из Англии Джоном Уорлишем, а мастер вскрытия Джон Гунтер предельно точно описал строение органа рыб, вырабатывающего ток, что усилило интерес медиков. Толчок к развитию двух важнейших наук, электрохимии и электрофизиологии, дал труд немецкого физиолога Зульцера, опубликованный в 1752 году. Он описал странный вкусовой эффект, связанный с электричеством – если дотронуться кончиком языка сразу до двух разных металлов, появляется кислый привкус.

Первая лечебная электростатическая машина появилась благодаря английскому врачу-физику Адамсу, широко применявшему свое детище в лечении ряда заболеваний. Выраженное положительное действие в результате стимуляции током окончательно доказало состоятельность этого направления медицины и огромные перспективы.

Продление жизни посредством приборов

Из славного прошлого электромедицина смело шагнула в не менее светлое настоящее и уверенно смотрит в безоблачное будущее. Сегодня даже заштатные фельдшерские пункты могут похвастаться оборудованием для физиопроцедур, не говоря о крупных центрах, упакованных арсеналом техники, помогающей медикам спасать тысячи жизней.

Паулю Золю человечество обязано появлением прибора, воздействующего на сердце разрядом тока, сложно представить, скольких за эти годы его способ вернул к жизни. В 1956 году он использовал дефибриллятор в ходе операции на открытом сердце, напряжение 110 В с успехом справилось с задачей. Однако пользу нивелировала травмоопасность процедуры, и в 1959 году, Бернард Лаун усовершенствовал прибор. В ходе исследований он разработал новую форму одиночного лечебного импульса с полупериодом в пределах пяти миллисекунд. Результатом сотрудничества Лауна с инженером Баро Берковичем стала разработка кардиовертера – дефибриллятора, в котором импульс генерируется посредством конденсаторов (заряд 1000 В).

Естественно, нынешние микроскопические ЭКС, гораздо эффективнее и практически неощутимы носителем, следовательно, и проблем с ними у человека не возникает. Вот только заряжать их нужно довольно часто, но и эту задачу ученые практически решили оригинальным способом. В Бернском университете работают продвинутые энтузиасты, решившие превратить в ходячий генератор самого больного, дескать кровь, она вода, так почему бы не перегородить сосуды турбинами. По их подсчетам вырабатываемой энергии будет достаточно для подпитки не только ЭКС, но и различных датчиков и искусственных органов. Максимум по результатам тестов получился около 800 мкВт, что вполне прилично. Но с другой стороны, тещи тоже три, и такая турбина провоцирует тромбоз, что не есть хорошо, однако ученые люди целеустремленные и найдут способ выкрутиться.

Электрическая молодость

Очевидно, что в обозримом будущем электропротезы всего чего можно, как внутри, так и снаружи, станут обыденностью и помогут значительно продлить наше пребывание в этом мире. Однако хочется не просто существовать, а жить на полную катушку, а для этого нужна еще и молодость, которую ученые обещают максимально продлить все тем же электричеством.

Начав со стимуляции лицевых мускулов посредством низкочастотных импульсов, повышающих тонус и укрепляющих контур, дошли уже до радиочастотных устройств. Они воздействуют на глубокие слои эпидермиса проводя туда электричество, оно в свою очередь преобразуется в тепло, тепло провоцирует резкое сокращение уже не мышц, а мембран на клеточном уровне. В результате – мгновенная подтяжка без хирургического вмешательства, инъекций яда, золотых нитей и подобного. Пока еще это не альтернатива пластическим операциям, но отличное подспорье, когда речь о нежных зонах вокруг глаз, декольте и лицевого контура.

Еще одно направление – фракционные радиочастоты, стимулирующие выработку коллагена с эластином, клетками эпидермиса. То есть, ток обеспечивает комплексное воздействие, и насыщая клетки полезными веществами, и заставляя их работать и в пятьдесят, а не только в двадцать. Ученые уверены, что скоро возможность в девяносто выглядеть на тридцать перестанет быть прерогативой фентези и перейдет в реальность. А там глядишь, и до вечной жизни рукой подать, и все это благодаря электричеству.

В современной медицине электрический ток успешно применяется как средство для избавления от тех или иных недугов.

Методы электротерапии разнообразны и позволяют применять их для лечения различных видов заболеваний: от травм, до болезней глаз. Пропускание через ткани человеческого организма токов малой силы и низкого напряжения эффективно и безопасно. Оно обеспечивает хороший терапевтический эффект при минимальном воздействии и потому так популярно в последние годы.

Обуздав электричество, врачи научились помогать нашему организму восстанавливаться и излечиваться от многих болезней, не прибегая к приему лекарств.

Существует несколько методов токовой терапии, рассмотрим самые популярные из них.

Ультратонтерапия — это метод лечебного воздействия синусоидальным током высокой частоты. Этот метод обладает выраженным противовоспалительным и обезболивающим эффектом, снимает спазмы, улучшает кровообращение.

В ходе применения данного вида терапии происходит образование большого количества тепла, возникает продолжительная гиперемия.

Показания для лечения ультратонтерапией:

Невралгии и невриты, раны, язвы, хронические гинекологические болезни, периостит, пародонтоз и некоторые другие стоматологические заболевания, угревая сыпь, экзема, диатез и некоторые другие.

Противопоказания:

Туберкулез в активной стадии, инфекционные заболевания, сердечно-сосудистыезаболевания, беременность, онкологические заболевания.

Один из самых эффективных методов лечения электрическим током — гальванизация.

Гальванизация

В этом случае воздействие на организм человека осуществляется с помощью наложения на отдельные участки тела пациента электродов и пропускания через них постоянного тока силой до 50 мА и напряжением не более 80 В.

С помощью гальванизации можно снижать или повышать функции тканей, восстанавливать пораженные участки тканей, улучшать периферическое кровообращение.

Показаниями для проведения гальванизации могут послужить заболевания органовжелудочно-кишечного тракта, глаз, периферической нервной системы, неврастения, нарушения кровообращения, травмы, хронические артриты и многие другие недуги.

Не забывайте, что для этой процедуры имеются противопоказания!

К ним относятся: гнойные и воспалительные процессы в острой стадии, лихорадочные состояния, дерматит, экзема, беременность, истощение организма, заболевания крови.

Помимо обычного воздействия, с помощью гальванизации можно вводить в организм лекарственные препараты. Это процесс называется электрофорезом.

Электрофорез

Ток способствует быстрому проникновению лекарств в ткани. Лекарства, веденные таким способом, воздействуют на организм мягко и очень эффективно.

Терапевтическое воздействие препаратов в таком случае будет выраженным и продолжительным.

Для этой процедуры также есть противопоказания: последние степени гипертонической болезни, бронхиальная астма, наличие злокачественных опухолей, повреждения кожи в местах наложения электродов, а также индивидуальная непереносимость вводимых лекарственных препаратов.

электростимуляция и дарсонвализация

Электростимуляция нашла широкое применение в косметологии, физиотерапии и общей терапии. С ее помощью можно восстанавливать двигательные функции, предотвращать атрофию мышц и усиливать обменные процессы в тканях.

Дарсонвализация используется для лечения местных нарушений в тканях (трофических язвах, обморожении). Кроме того, она весьма эффективна при лечении неврозов.

Получив консультацию специалиста, можно проводить сеансы токовой терапии и дома, поскольку учеными создано множество портативных приборов, предназначенных для персонального применения.

Читайте также: