Mika T. - Fizykoterapia

Prof. dr hab. med.

Tadeusz Mika

PODRĘCZNIK DLA WYDZIAŁÓW FIZJOTERAPII MEDYCZNYCH STUDIÓW ZAWODOWYCH Wydanie II

Wydawnictwo Lekarskie PZWL Warszawa

Spis treści

Rys historyczny

9

Rola medycyny fizykalnej i lecznictwa uzdrowiskowego w leczeniu, diagnostyce i rehabilitacji

14

Czynniki fizyczne Mechanizm działania czynników fizycznych

16 18

Leczenie ciepłem i zimnem

21

Ciepłolecznictwo Właściwości fizyczne energii cieplnej Wymiana ciepła Regulacja cieplna organizmu Wpływ ciepła na organizm Zabiegi ciepłolecznicze Łaźnia sucha szafkowa Łaźnia sucha rzymska Sauna Zabiegi cieplne przy użyciu parafiny Leczenie zimnem Wpływ zimna na organizm Zimne zabiegi miejscowe Zimne okłady lub zawijania Oziębienie przy użyciu ciekłego chlorku etylu Zabiegi miejscowe przy użyciu zimnego powietrza Ogólne zabiegi zimne Ogólna terapia zimnem

21 21 22 24 29 31 31 32 32 37 40 40 43 43 44 44 46 46

Wodolecznictwo

49

Wpływ zabiegów wodoleczniczych na ustrój Wybrane zabiegi wodolecznicze

49 59

Kąpiele . Półkąpiele Natryski . . Natryski specjalne Wskazania i przeciwwskazania d o stosowania natrysków Polewania Polewania częściowe Polewania całkowite Zmywania . . Nacierania . Zawijanie . Okłady . . . ' Płukania Pierwsza pomoc w przypadku utonięcia

.

.

.

.

.

.

.

.

59 63 64 68 70 70 71 72 72 72 73 73 75 76

Światłolecznictwo

77

Podstawy fizyczne i biologiczne Promieniowanie podczerwone Działanie biologiczne promieniowania podczerwonego Terapeutyczne promienniki podczerwieni Lampy i urządzenia do naświetlań promieniami podczerwonymi i widzialnymi . Ogólne zasady obowiązujące >v naświetlaniach promieniami podczerwonymi . Promieniowanie nadfioletowe Podział i właściwości promieniowania nadfioletowego Działanie biologiczne i wpływ promieniowania nadfioletowego na organizm ludzki . Sztuczne źródła promieni nadfioletowych Terapeutyczne lampy kwarcowe Nowoczesne metody terapii promieniowaniem nadfioletowym . . . . Bakteriobójcze lampy kwarcowe Metodyka naświetlań ogólnych i miejscowych Zastosowanie promieni nadfioletowych w zapobieganiu i leczeniu . . .

77 80 81 82 84 89 90 90 92 101 106 112 116 117 125

Helioterapia Biostymulacja promieniowaniem laserowym

129 133

Podstawy fizyczne Działanie biologiczne promieniowania laserowego Wybrane wskazania i przeciwwskazania do stosowania promieniowania laserowego Metodyka zabiegów promieniowaniem laserowym małej mocy Terapeutyczna aparatura laserowa

133 138 140 141 143

Elektrolecznictwo

151

Prąd stały . Wpływ prądu stałego na organizm

151 151

Zabiegi elektrolecznicze przy użyciu prądu stałego

156

Galwanizacja

157

Jontoforeza

163

Kąpiele

elektryczno-wodne

Prądy małej częstotliwości

174 179

Elektrostymulacja

184

Impulsy

prostokątne

191

Impulsy

trójkątne

192

Aparaty

do

198

elektrostymulacji

Aparat do leczenia prądem stałym i prądami impulsowymi małej częstotliwości Stymat S-100

198

Aparat do leczenia prądem stałym i prądami małej częstotliwości Stymat S-120

200

Elektrostymulator Myostim-2

201

Prąd

faradyczny

Prąd małej częstotliwości w leczeniu porażeń kurczowych Metoda Hufschmidta Metoda tonolizy Aparaty do tonolizy Elektrostymulacja czynnościowa Przezskórna stymulacja elektryczna (TENS — transcutaneous electrical nerve stimulation) Metoda eleklrostymulacji w skrzywieniach bocznych kręgosłupa . . . . Prądy diadynamiczne (DD), zwane inaczej prądami Bernarda Aparat do leczenia prądami diadynamicznymi Diadynamic, typ DD6 . . Aparat d o leczenia prądami diadynamicznymi Stymat S-200 . . . . Aparat do leczenia prądami diadynamicznymi i ich modyfikacją Isodynamic, typ DD8 Metodyka zabiegów Wybrane przykłady metodyki zabiegów przy użyciu prądów diadynamicznych Wskazania i przeciwwskazania do stosowania prądów diadynamicznych . Prądy średniej częstotliwości Prądy interferencyjne (zwane również prądami Nemeca) Aparat do terapii prądami interferencyjnymi Interdyn ID 99 . . . . Aparat d o terapii prądami interferencyjnymi Stymat S-300 . . . . Prądy stereointerferencyjne Modulowane prądy średniej częstotliwości Aparaty do elektroterapii skojarzonej z oddziaływaniem mechanicznym . . Zestaw do terapii skojarzonej — ultradźwiękami i prądami impulsowymi małej częstotliwości, typ DS-200 Intervac typ IV-0l Zasady postępowania w wypadku porażenia prądem elektrycznym i zasady bezpieczeństwa obsługi urządzeń elektroleczniczych

203 204 204 205 206 209 213 215 216 222 224 226 228 230 233 239 240 246 248 249 250 252 252 253 256

Elektrodiagnostyka

259

Metody stosowane w elektrodiagnostyce układu nerwowo-mięśniowego . Metody jakościowe Metody ilościowe

.

.

259 260 263

Pola elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości

270

Drgania elektromagnetyczne — ich istota i wytwarzanie Działanie drgań elektromagnetycznych na tkanki ustroju Oddziaływanie na tkanki prądu wielkiej częstotliwości Oddziaływanie na tkanki pola elektrycznego wielkiej częstotliwości . . . Oddziaływanie na tkanki pola magnetycznego wielkiej częstotliwości . . . Metody lecznicze Arsonwalizacja Diatermia krótkofalowa Budowa, działanie i obsługa aparatu do diatermii krótkofalowej Diamat G-10 Terapia impulsowym polem magnetycznym wielkiej częstotliwości . . . Budowa, działanie i obsługa aparatu do terapii impulsowym polem magnetycznym wielkiej częstotliwości Terapuls GS-200 Diatermia mikrofalowa Aparat do diatermii mikrofalowej Łucz-58-1 Aparat do diatermii mikrofalowej Wołna-2

271 280 281 283 287 288 288 290 305 310 310 314 322 324

Pola magnetyczne

325

Charakterystyka fizyczna pola magnetycznego Działanie biologiczne pola magnetycznego Leczenie polami magnetycznymi Impulsowe pole magnetyczne małej częstotliwości Aparatura do magnetoterapii Aparatura do leczenia zmiennym polem magnetycznym małej częstotliwości Ambit 2000

326 329 331 332 334

Ultradźwięki

338

Podstawy fizyczne Działanie biologiczne ultradźwięków Zmiany miejscowe (pierwotne) Działanie mechaniczne Działanie cieplne Działanie fizykochemiczne Zmiany ogólne (wtórne) Dawkowanie ultradźwięków Wskazania i przeciwwskazania d o stosowania ultradźwięków . Lecznicza aparatura ultradźwiękowa

338 345 345 345 346 346 347 348 350 353

.

.

.

335

Budowa, działanie i obsługa aparatu do terapii ultradźwiękowej Ultraton D-300 Budowa, działanie i obsługa aparatu do terapii ultradźwiękowej Ultraton D-200 Metodyka zabiegów ultradźwiękowych Metody leczniczego stosowania ultradźwięków

357 359 361 363

Wziewania

366

Aerozole Lecznicze stosowanie aerozoli Leki stosowane do wziewań Urządzenia do wziewań Higiena aparatów do wziewań oraz wymogi bezpieczeństwa pracy .

366 368 369 370 374

.

.

Balneoterapia

376

Lecznicze wody mineralne Podział i charakterystyka działania leczniczego wód mineralnych . . . . Występowanie wód leczniczych w Polsce Borowina Kąpiele w wodzie sztucznie mineralizowanej lub gazowanej Kąpiele solankowe Kąpiele kwasowęglowe Kąpiele s i a r k o w o d o r o w e

376 379 380 381 384 384 385 386

Klimatologia

388

Pojęcie k l i m a t u i p o g o d y Elementy klimatyczne Cechy klimatu Polski Lecznictwo uzdrowiskowe W s k a z a n i a i przeciwwskazania d o leczenia u z d r o w i s k o w e g o . . . .

388 389 396 400 404

Rys historyczny

Historia fizykoterapii i balneoterapii sięga zamierzchłej przeszłości, w której człowiek, poszukując w otaczającej go przyrodzie środków leczących choroby, odkrył leczniczy wpływ ciepła, zimna, promieniowania słonecznego i wód mineralnych. Instynkt oraz obserwacja świata zwierzęcego wytyczały drogi prymitywnego, lecz skutecznego postępowania leczniczego. Leczniczy wpływ ciepła oraz promieni słonecznych stanowił zapewne główną podstawę do utrwalenia się powszechnego u ludów starożytnych kultu ognia i słońca. Jak głęboko zakorzenione w świadomości tych ludów było przekonanie o zależności stanu zdrowia od słońca, świadczy mitologia grecka, według której Asklepios, bóg sztuki lekarskiej, zwany w Rzymie Eskulapem, był synem Apollina — boga słońca. Wykorzystywanie przez człowieka od niepamiętnych czasów leczniczego wpływu wody znajduje swój wyraz u różnych ludów w przetrwałych do dnia dzisiejszego obrzędach i zwyczajach rytualnych, będących echem dawnych, zapomnianych metod leczniczych. Świadczą o tym również zapisy w starożytnych księgach Hindusów, Egipcjan i narodów Bliskiego Wschodu. Kolebką nowocześnie pojętej fizykoterapii i balneoterapii są ziemie basenu Morza Śródziemnego. Ludy Egiptu, Bliskiego Wschodu, Grecy i Rzymianie przykładali dużą wagę do leczniczego wpływu naturalnych, fizycznych bodźców przyrody. Dowodem tego są opracowane naukowo przez znanych lekarzy starożytności, takich jak Hipokrates (460-380 p.n.Ch.) czy Asklepiades z Bitynii (120-56 p.n.Ch.), metody leczniczego wykorzystania światła słonecznego i wody. Rzymianom zawdzięcza się stworzenie podwalin lecznictwa uzdrowiskowego, a wiele wykorzystywanych przez nich uzdrowisk cieszy się do dnia dzisiejszego zasłużoną sławą.

W tym samym obszarze dokonywano, również już w starożytności, pierwszych zabiegów elektroleczniczych. Źródłem elektryczności były ryby - drętwy, mające zdolność gromadzenia ładunku elektrycznego. Przykładanie tych ryb do ciała ludzkiego było pierwszym zastosowaniem elektryczności w celach leczniczych, chociaż istota zabiegu nie była jeszcze wówczas rozumiana w dzisiejszym pojęciu. W średniowieczu nie dbano o higienę, zdrowie, sprawność i estetykę ciała i dlatego na całe stulecia zahamowany został rozwój fizycznych metod leczniczych. Dopiero w 1600 r. pojawia się w Anglii pierwsze pionierskie dzieło Williama Gilberta (1540-1603), lekarza nadwornego królowej Elżbiety I, o elektryczności statycznej. Prace jego wiążą się z odkryciem, że szkło, siarka, żywica i inne substancje nabywają po ich potarciu, podobnie jak bursztyn, właściwości przyciągania lekkich ciał. Gilbertowi przypisuje się stworzenie słowa „elektryczność" (electricitas), które pochodzi od greckiej nazwy bursztynu (elektron). Słowo to będzie od tej pory symbolem i treścią postępu ludzkości. W wieku XVI I dochodzi również do doniosłego odkrycia w dziedzinie fizyki; jest nim rozszczepienie w roku 1660 przez Izaaka Newtona (1642 - 1727) wiązki światła białego za pomocą pryzmatu. Odkrycie to zapoczątkowuje światłolecznictwo. Wiek XVIII przynosi odkrycia decydujące o powstaniu nowej dziedziny fizykoterapii, a mianowicie elektrolecznictwa. Luigi Galvani (1737-1798), profesor anatomii w Bolonii, opisuje w 1791 r. skurcz mięśnia żaby wywołany działaniem elektryczności. Skurcz mięśnia przypisywał on działaniu elektryczności, wytworzonej w wyniku połączenia mięśnia z dwiema płytkami różnych metali. Włoch, Alessandro Volta (1745-1827), kontynuując doświadczenia Galvaniego wykazał, że prąd elektryczny powstaje w układzie dwóch różnych metali połączonych ze sobą dobrym przewodnikiem elektryczności, a przedzielonych tkaniną nasyconą roztworem kwasu lub soli. Na tej zasadzie zostaje zbudowane przez Voltę pierwsze ogniwo elektryczne, będące jednocześnie pierwszym wykorzystywanym przez człowieka sztucznym źródłem prądu elektrycznego. W wieku XIX następuje dalszy olbrzymi postęp w dziedzinie fizycznych metod leczenia. Odkrycie w 1800 r. przez F. W. Herschla niewidzialnych promieni podczerwonych, a w 1801 r. przez J. Rittera i W. H. Wollastona promieni nadfioletowych to następne milowe kroki w rozwoju światłolecznictwa. W tym wieku prowadzone są pierwsze prace nad reakcjami fotochemicznymi zachodzącymi w tkankach żywych pod wpływem pro10

mieniowania nadfioletowego; powstają pierwsze lampy łukowe (H. B. Davy). W roku 1895 duński lekarz N. R. Finsen(1860- 1904) wykorzystuje promienie nadfioletowe, emitowane przez skonstruowaną przez siebie lampę, w leczeniu gruźlicy skóry. Epokowe odkrycie w 1831 r. przez M. Faradaya (1791-1861), zjawiska indukcji elektromagnetycznej stworzyło dla fizykoterapii możliwość wykorzystania prądu indukcyjnego, nazywanego - - dla uczczenia odkrywcy - - prądem faradycznym. Szerokie zastosowanie tego prądu w elektrolecznictwie zadecydowało o rozwoju tego działu fizykoterapii. Kontynuację odkryć Galvaniego stanowiły prace E. H. Du Bois-Reymonda (1818- 1896) i W. H. Erba (1840- 1921) w Niemczech oraz G. B. Duchenne (1806- 1875) we Francji. Ich wyniki umożliwiły wprowadzenie do praktyki leczniczej elektrostymulacji mięśni. W końcu XIX wieku następują podstawowe dla fizykoterapii odkrycia — przez J. A. d'Arsonvala (1851-1940) i N. Teslę (1856-1943) — prądów wielkiej częstotliwości. W tym czasie obserwacje śląskiego chłopa V. Priessnitza (1799- 1851) oraz badania naukowe W. Winternitza (1835- 1917) stworzyły podstawy rozwoju metod wodoleczniczych. Zostały one rozwinięte przez niemieckiego księdza S. Kneippa (1821-1897), twórcę oryginalnej metody wodoleczniczej. Głosił on wyprzedzające jego czas poglądy o konieczności kojarzenia leczniczych polewań wodą z higienicznym trybem życia, dietą oraz ruchem na świeżym powietrzu. W Polsce poważny wkład w rozwój wodolecznictwa wniósł J. Żniniewicz (1872-1954), który opracował opartą na fizjologicznych podstawach, reflektoryczną metodę polewań. Wiek XX wnosi dalszy postęp do fizykoterapii, a mianowicie wprowadza do lecznictwa prądy wielkiej częstotliwości dzięki pracom R. Zeynecka (1908) i F. Nagelschmidta (1907), który metodę tę nazwał diatermią. Skonstruowanie przez J. H. Fleminga i L. de Foresta pierwszej lampy elektronowej, wytwarzającej drgania wielkiej częstotliwości, zadecydowało nie tylko o rozwoju radiotechniki, ale również o zastosowaniu w lecznictwie pól elektrycznych i magnetycznych wielkiej częstotliwości. Metoda ta, oparta na podstawowych pracach J. W. Schereschewsky'ego i E. Schliephakego, została nazwana diatermią krótkofalową. Dalszy postęp w dziedzinie wykorzystania leczniczego prądów wielkiej częstotliwości stanowiło odkrycie radaru, zastosowanego przez aliantów w czasie II wojny światowej do radiolokacji nieprzyjacielskich obiektów wojskowych. Uzyskanie fali elektromagnetycznej o częstotliwości tysięcy 11

milionów drgań na sekundę stało się możliwe dzięki skonstruowaniu w Anglii przez J. T. Randalla i H. A. H. Boota lampy generacyjnej, zwanej magnetronem Drgania elektromagnetyczne o takich częstotliwościach, którym odpowiada długość fali rzędu decymetrów i centymetrów, nazwano mikrofalami. Do lecznictwa zostały one wprowadzone w 1951 r. Dużym postępem było również wykorzystanie do celów leczniczych drgań mechanicznych o częstotliwości przekraczającej granicę słyszalności ucha ludzkiego, czyli ultradźwięków. Podstawy rozwoju tej dziedziny lecznictwa fizykalnego stworzyło odkrycie przez braci Jakuba i Piotra Curie w 1880 r. zjawiska piezoelektrycznego. Pierwsze badania nad wpływem ultradźwięków na organizmy żywe zostały zapoczątkowane przez P. Langevina w 1927 r., a prace R. Pohlmana stworzyły naukowe podstawy do ich oficjalnego wprowadzenia do lecznictwa w 1951 r. Obecnie ultradźwięki znajdują powszechne zastosowanie w lecznictwie fizykalnym, a wykorzystanie ich w celach diagnostycznych otwiera nowe perspektywy ich stosowania. Teoretyczne prace A. Einsteina (1879- 1955), dotyczące teorii promieniowania kwantowego, stworzyły podstawy rozwoju techniki laserowej. W latach sześćdziesiątych naszego stulecia węgierski uczony E. Mester wprowadził do terapii fizykalnej laserowe promieniowanie małej mocy, otwierając nowy etap rozwoju światłolecznictwa. Obserwowane w ostatnich latach zainteresowanie terapią polem magnetycznym początkiem swym sięga starożytności. U progu czasów nowożytnych szczególne zainteresowanie magnetoterapią wykazał słynny lekarz Paracelsus (właśc. T. B. von Hohenheim -- ur. 1493 zm. 1541). Podwaliny współczesnej terapii polami magnetycznymi położyli: znakomity lekarz francuski R. T. H. Laennec (1781 - 1826) oraz amerykański lekarz E. Perkins, który w 1776 r. skonstruował oparty na działaniu pola magnetycznego aparat do zwalczania bólu. Polska medycyna może poszczycić się pięknymi tradycjami i osiągnięciami w rozwoju balneologii i lecznictwa uzdrowiskowego. Istnieje wiele dowodów, że dawni Słowianie korzystali z lecznictwa zdrojowego, a niektóre odkryte przez nich zasoby wód mineralnych, np. w Szczawnie-Zdroju, służą zdrowiu człowieka do dnia dzisiejszego. Do najstarszych, o wielowiekowej tradycji uzdrowisk polskich należą: Szczawno-Zdrój, Cieplice, Lądek-Zdrój, Iwonicz i Swoszowice. Spośród pierwszych ogłoszonych drukiem prac polskich z zakresu wodolecznictwa i balneologii wymienić należy traktaty Macieja z Miechowa (1457-1532), Józefa 12

Strusia (1510-1568), lekarza nadwornego króla Zygmunta Augusta, a także traktat ojca polskiej balneologii — Wojciecha Oczki (1537- 1599) — pt. ,,Cieplice", który ukazał się drukiem w 1578 r. Szczególny rozkwit przeżyła polska balneologia w wieku XIX. W tym okresie działają tej miary ludzie, co Józef Dietl (1804-1878), który wskrzesił polskie lecznictwo uzdrowiskowe oraz stworzył podstawy do rozwoju ,,perły" uzdrowisk polskich — Krynicy, M. Zieleniewski — autor ,,Rysu balneologii" - oraz E. Korczyński i A. Gliński, którzy podjęli naukowe badania nad wpływem wód leczniczych. Spośród innych, zasłużonych wielce dla balneologii polskiej, wymienić trzeba prof. F. Chłapowskiego, kierownika pierwszej polskiej katedry balneologii przy Uniwersytecie Poznańskim, oraz prof. A. Sabatowskiego, jednego z twórców współczesnej balneologii, autora wielu prac i podręczników. W Polsce fizykoterapia i balneoklimatologia spełniają ważną rolę w systemie służby zdrowia. Ustanowienie specjalizacji lekarskiej w zakresie medycyny fizykalnej i balneoklimatologii oraz utworzenie wielu szkół kształcących techników fizjoterapii, zapewniło dopływ lekarskich i średnich kadr medycznych decydujących o poziomie lecznictwa. Nadzór nad poziomem lecznictwa fizykalnego i uzdrowiskowego sprawuje Minister Zdrowia i Opieki Społecznej. Tradycje polskiej myśli naukowej w zakresie balneologii, bioklimatologii i medycyny fizykalnej kontynuują: Polskie Towarzystwo Balneologii, Bioklimatologii i Medycyny Fizykalnej oraz Warszawskie Towarzystwo Lekarzy Medycyny Fizykalnej obejmujące sekcję Techników Fizjoterapii i Masażystów. Wielkie zasługi dla naukowego postępu fizykoterapii i balneologii w Polsce położyli: doc. Jan Grączewski, prof. Józef Jankowiak, doc. Irena Konarska, prof. Zbigniew Oszast, prof. Maria Szmytówna oraz prof. Henryk Walawski.

Rola medycyny fizykalnej i lecznictwa uzdrowiskowego w leczeniu, diagnostyce i rehabilitacji Medycyna fizykalna zajmuje się zastosowaniem metod fizycznych w celach leczniczych, zapobiegawczych i diagnostycznych. Pozostaje ona w ścisłej łączności z teoretycznymi i klinicznymi dyscyplinami medycyny oraz wieloma dziedzinami fizyki, techniki i nauk przyrodniczych. W zakres medycyny fizykalnej wchodzą: — fizykoterapia, — fizjoprofilaktyka, — fizykalne metody diagnostyczne. Fizykoterapia jest działem lecznictwa, w którym stosuje się występujące w przyrodzie naturalne czynniki fizyczne, jak czynniki termiczne, promieniowanie Słońca oraz czynniki fizyczne wytworzone przez różnego rodzaju urządzenia, np. urządzenia dostarczające energii cieplnej, prądów małej częstotliwości, prądów wielkiej częstotliwości, promieniowania świetlnego, nadfioletowego, podczerwonego oraz ultradźwięków. Dodać należy, że ten dział terapii fizykalnej jest określany często jako fizjoterapia. Temu synonimowi fizykoterapii przypisuje się zwykle szersze znaczenie uważając, że w zakres fizjoterapii wchodzi kinezyterapia. fizykoterapia oraz masaż. Niektórzy autorzy do fizjoterapii zaliczają niektóre działy leczenia uzdrowiskowego, jak np. balneoterapię i klimatoterapię. Fizjoprofilaktyka jest działem medycyny fizykalnej, w którym naturalne i wytworzone sztucznie czynniki fizyczne wykorzystuje się do zaspokojenia potrzeb ustroju lub do zwiększenia jego odporności. Dział ten obecnie rozwija się dynamicznie wraz z narastającą technizacją życia i związanym z tym powiększeniem się liczby tzw. chorób cywilizacyjnych. Przyczyną występowania tych chorób jest zaburzenie naturalnego stanu równowagi między organizmem ludzkim a jego otoczeniem. Człowiek współczesny, bytujący w dużych skupiskach miejskich i przemysłowych, ponaglany 14

tempem życia tych środowisk, narażony jest na wiele szkodliwych wpływów otoczenia. Zanieczyszczenie powietrza, wody i pożywienia, niewłaściwy sposób odżywiania, alkohol, tytoń i różnego rodzaju używki oraz nadużywanie leków — stwarzają dodatkowe ujemne czynniki wpływające na zdrowie człowieka. W tych warunkach dochodzi do wyczerpania rezerw samoregulacji ustroju, co powoduje zaburzenia w jego przystosowaniu się do otoczenia. Doprowadza to do częstego występowania nerwic, choroby wieńcowej, choroby nadciśnieniowej, choroby wrzodowej żołądka i dwunastnicy, chorób uczuleniowych i innych. W celu zapobieżenia tym chorobom obserwuje się obecnie w lecznictwie dążność do wykorzystania czynników fizykalnych, pozwalających zwiększyć odporność organizmu oraz usprawnić procesy adaptacyjne. Szczególnie duże możliwości stwarza w tej dziedzinie stosowanie promieni nadfioletowych, wodolecznictwa oraz leczenia uzdrowiskowego. Kojarzenie oddziaływania na ustrój odpowiednio dobranych i dawkowanych czynników fizykalnych z wpływem korzystnych warunków klimatycznych uzdrowiska i odpowiednim reżimem leczniczym stwarza dobre warunki do regeneracji fizycznej i psychicznej organizmu. Współczesną medycynę cechuje gwałtowny rozwój fizykalnych metod diagnostycznych. Wszystkie te metody polegają albo na rejestracji pewnych zjawisk fizycznych zachodzących w ustroju, albo też na badaniu jego odczynów na bodźce fizyczne. Badanie zjawisk elektrycznych, związanych z czynnością tkanek, stworzyło podstawy do powszechnie dzisiaj stosowanych w diagnostyce takich metod elektrograficznych, jak elektrokardiografia, elektroencefalografia czy elektromiografia, których istota polega na rejestrowaniu prądów czynnościowych powstających w czasie czynności mięśnia sercowego, mózgu czy mięśni szkieletowych. Ocena reakcji tkanek wrażliwych na bodźce elektryczne jest domeną elektrodiagnostyki, która wnosi wiele istotnych informacji o stanie ich pobudliwości. Wiele cennych informacji diagnostycznych wnoszą też metody oparte na luminescencji tkanek pod wpływem promieni nadfioletowych. Duże perspektywy rozwoju rokuje nowoczesna metoda diagnostyczna zwana termografią, która polega na rejestrowaniu promieniowania podczerwonego emitowanego przez tkanki ustroju. Burzliwy rozwój przeżywa również diagnostyka ultradźwiękowa, polegająca na rejestrowaniu odbitej przez różne struktury tkankowe fali ultradźwiękowej. Trudno wymienić wszystkie metody fizykalne stosowane we współczesnej diagnostyce. Część z nich jest już dzisiaj metodami rutynowymi,

15

nieodzownymi do ustalenia prawidłowego rozpoznania, inne są jeszcze w trakcie rozwoju i badań. Fizykalne metody diagnostyczne znajdują coraz szersze zastosowanie w medycynie i nie ma w obecnej dobie takiej dziedziny klinicznej, w której nie odgrywałyby one podstawowej roli. W bliskiej łączności z medycyną fizykalną pozostaje leczenie uzdrowiskowe, które łączy elementy fizykoterapii z lecznictwem balneologicznym oraz klimatycznym. Wykorzystanie leczniczego wpływu czynników fizykalnych, klimatu oraz umiejętne stosowanie naturalnych tworzyw leczniczych, takich jak borowina i wody lecznicze, stwarza zespół bodźców oddziałujący korzystnie w wielu chorobach. Zarówno fizykoterapia, jak i lecznictwo uzdrowiskowe odgrywają bardzo ważną rolę w rehabilitacji, przez którą należy rozumieć, w odniesieniu do osób chorych i kalekich, zorganizowane postępowanie placówek służby zdrowia, zmierzające do przywrócenia tym osobom optymalnej sprawności fizycznej, psychicznej i zawodowej. O osiągnięciu tego celu decyduje właściwe zaprogramowanie kompleksowego postępowania rehabilitacyjnego, w którym leczenie specjalistyczne, stosowane w danym schorzeniu, jest kojarzone ze stosowaniem leczniczych ćwiczeń ruchowych, czyli kinezyterapii, metodami fizykoterapeutycznymi, lecznictwem uzdrowiskowym, poradnictwem psychologicznym oraz opieką socjalną.

Czynniki fizyczne Czynniki fizyczne mogą być naturalne lub sztuczne, wytworzone przez odpowiednie generatory. Do naturalnych czynników fizykalnych należą czynniki fizyczne biosfery, czyli sfery, w której rozwija się życie zwierzęce i roślinne. Należą do nich: oddziałujące na ustrój ludzki czynniki termiczne, promieniowanie słoneczne, elektryczność, pole magnetyczne, ciśnienie atmosferyczne oraz ruchy i wilgotność powietrza. Różne postacie energii, będące czynnikami fizycznymi, można w zależności od ich właściwości podzielić w następujący sposób: Czynniki termiczne. Bodźcem dla organizmu jest energia cieplna, która może być przekazana drogą przewodzenia, przenoszenia i promieniowania 16

lub wytworzona w tkankach w wyniku przepływu prądu o wielkiej częstotliwości, oddziaływania na nie pól elektrycznych, magnetycznych lub elektromagnetycznych o wielkiej częstotliwości. Ciepło powstaje również w tkankach pod wpływem drgań mechanicznych o częstotliwości przewyższającej granicę słyszalności ucha ludzkiego, czyli ultradźwięków. Czynnik fotochemiczny. Czynnik ten zależy od reakcji fotochemicznych zachodzących w tkankach pod wpływem promieni nadfioletowych. Czynnik elektrokinetyczny. Różnego rodzaju prądy impulsowe powodują pobudzenie tkanki nerwowej i mięśniowej. Wynikiem tego pobudzenia są skurcze mięśni. Czynniki elektrochemiczne. Istotą tych czynników jest przepływ przez tkanki stałego prądu elektrycznego. Ponieważ protoplazma komórek oraz płyn pozakomórkowy stanowią roztwór elektrolitów, przepływ prądu powoduje przemieszczenie jonów i zmiany w ich stężeniu, co wpływa z kolei na chemizm tkanek. Czynnik ten stanowi również istotę jontoforezy, która polega na wprowadzeniu do tkanek (siłami pola elektrycznego) jonów działających leczniczo. Czynniki mechaniczne i kinetyczne. Czynniki te związane są z oddziaływaniem mechanicznym. Przykładem może być ciśnienie hydrostatyczne wody w czasie kąpieli, uderzenie strumienia wody o ciało w zabiegach wodoleczniczych, ultradźwięki, masaż oraz nacieranie. Czynnik kinetyczny oddziałuje na organizm w czasie wykonywania ćwiczeń ruchowych biernych, wspomaganych i czynnych. Podany uproszczony podział czynników fizycznych ma wykazać ich różnorodność; w rzeczywistości różne postacie energii powodują zwykle w tkankach złożone odczyny. Tak np. ultradźwięki powodują wytworzenie ciepła, oddziałują mechanicznie oraz wpływają na wiele procesów tkankowych. Podobnie — pole elektryczne czy magnetyczne wielkiej częstotliwości prócz wytwarzania ciepła oddziałują bakteriostatycznie oraz wywołują w tkankach wiele zmian, których nie można wytłumaczyć wyłącznie wpływem energii cieplnej.

2 Fizykoterapia

Mechanizm działania czynników fizycznych Odczyn występujący w tkance w wyniku zadziałania na nią określonej postaci energii zależy od: — ilości energii, czasu działania energii, - właściwości tkanki. Jeśli natężenie danego czynnika fizycznego jest małe, a czas jego działania krótki, to odczyn jest minimalny lub nie występuje wcale. Najmniejszy stwierdzalny odczyn nazywa się odczynem progowym. Zwiększenie natężenia danego czynnika lub wydłużanie czasu jego oddziaływania nasila oczywiście odczyn tkanki. Stopień odczynu zależy od wrażliwości tkanki na daną postać energii. Przekroczenie granicy zdolności przystosowania się tkanki do bodźca fizycznego powoduje jej uszkodzenie. Granicę tę określa się nazwą wartości progowej tolerancji tkanki, której miarą jest ilość energii dostarczonej w określonym czasie. Wyróżnia się odczyny nieodwracalne, powstałe w wyniku uszkodzenia tkanek, oraz odczyny odwracalne, które ustępują po upływie pewnego czasu. W pierwszym przypadku, w zależności od nasilenia bodźca, dochodzi do uszkodzenia tkanki, czyli upośledzenia lub zniesienia jej czynności, oraz zaburzenia lub zniszczenia jej struktury. Rodzaj i stopień odczynu zależy również od stanu czynnościowego tkanki. Tkanki wykazujące prawidłowe czynności reagują w określony sposób, który można przewidywać. Odczyn taki nazywa się odczynem normalnym. W przypadkach, gdy tkanki są zmienione chorobowo lub zaburzone są mechanizmy ustrojowe decydujące o odczynie, może wystąpić skutek odmienny od spodziewanego. Odczyn taki nazywa się odczynem paradoksalnym. Przykładem odczynu paradoksalnego może być reakcja naczyń krwionośnych na bodziec cieplny, występująca niekiedy w zaburzeniach naczynioruchowych, kiedy zamiast spodziewanego rozszerzenia naczyń następuje ich skurcz. Odczyn na dany czynnik fizyczny może być miejscowy lub ogólny. Odczyn miejscowy występuje w miejscu działania energii. Odczyn ogólny stanowi niejako odpowiedź całego ustroju lub niektórych jego układów na 18

dany bodziec fizyczny. Powstaje on w wyniku wtórnych zmian zachodzących w ustroju pod wpływem miejscowego działania energii lub na drodze odruchowej. Przykładem odczynu ogólnego może być podniesienie temperatury ciała występujące po długotrwałym ogrzewaniu kończyn. W tym przypadku miejscowe pochłonięcie dużej ilości energii cieplnej prowadzi do podniesienia ogólnej temperatury ciała. Mechanizm powstawania odczynów ogólnych na drodze odruchowej jest bardziej złożony. Pobudzenie miejscowe ograniczonej powierzchni skóry może wywołać na drodze odruchowej odczyn w narządach wewnętrznych unerwionych przez ten sam segment rdzenia, wyrażający się np. ich przekrwieniem. Znajomość odczynów i umiejętne ich wykorzystywanie, warunkuje skuteczność leczenia fizykalnego. Pamiętać jednak należy, że może występować nadwrażliwość na pewne postacie energii. Może być ona samoistna, spowodowana stanami chorobowymi, czy przyjmowaniem pewnych leków. Występować może również nadwrażliwość na jedną postać energii, jeśli uprzednio zadziałała inna jej postać. Tak np. ogrzanie skóry promieniami podczerwonymi zwiększa jej wrażliwość na promienie nadfioletowe. Zaistnieć może również sytuacja odwrotna, a mianowicie zmniejszenie odczynu na jedną postać energii w wyniku działania innej jej postaci. Przykładem tego może być ogrzanie skóry po naświetleniu promieniami nadfioletowymi, które wyraźnie zmniejsza lub całkowicie znosi odczyn. Skóra spełnia ważną rolę w mechanizmie oddziaływania na ustrój czynników fizycznych. Stanowi ona bowiem strukturę tkankową, która okrywając cały organizm, odbiera i przetwarza oddziałującą na nią energię. Jest bogato unerwiona i powiedzenie, że skóra jest anteną ośrodkowego układu nerwowego, dzięki której napływają do niego informacje o wszelkich zmianach zachodzących w środowisku zewnętrznym, kryje w sobie głęboki sens. Znajdujące się w skórze zakończenia nerwów dośrodkowych - receptory — są odbiornikami określonych postaci energii. Zachodzące pod jej wpływem pobudzenie receptorów zostaje drogą nerwów dosrodkowych przekazane do ośrodkowego układu nerwowego, skąd przez nerwy odśrodkowe zostają wysyłane impulsy nerwowe do narządów wykonawczych, czyli efektorów, którymi są mięśnie i gruczoły. W ten sposób zamyka się łuk odruchowy na drodze: receptor — ośrodkowy układ nerwowy — efektor. Pobudzenie receptorów skóry może powodować na drodze odruchowej odczyn nie tylko w samej skórze, lecz również w narządach wewnętrznych w wyniku odruchów skórno-trzewnych. 2*

19

Dlatego też umiejętne korzystanie z odczynów odruchowych jest jednym z warunków powodzenia leczenia fizykalnego. W mechanizmie oddziaływania na organizm czynników fizykalnych doniosłą rolę spełnia obfita sieć naczyń skóry. O tym, jak bogato jest unaczyniona skóra, świadczyć może fakt, że rozszerzone naczynia krwionośne samej tylko skóry właściwej mogą pomieścić 1 1 krwi. Wykorzystanie wpływu czynników fizykalnych na stan naczyń krwionośnych skóry pozwala wpływać na rozmieszczenie krwi w ustroju, co ma zasadnicze znaczenie w leczeniu chorób układu krążenia. Rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry wpływa również na zwiększenie przepływu krwi przez tkanki, co jest szeroko wykorzystywane w leczeniu wielu chorób, głównie stanów zapalnych. Udział skóry w procesie termoregulacji, czyli zachowania stałej ciepłoty ustroju, stanowi również jeden z elementów wykorzystywanych w postępowaniu leczniczym przy użyciu czynników fizykalnych. Zdolności termoregulacyjne skóry wynikają z obecności w niej aparatu wydzielniczego gruczołów potowych, który jest zdolny wydzielać bardzo duże ilości potu. Zawarta w pocie woda parując na powierzchni skóry pobiera z niej ciepło, zmniejszając w ten sposób zasoby cieplne ustroju. Umiejętne oddziaływanie na przebieg procesów termoregulacyjnych pozwala wpływać na stan cieplny ustroju.

Leczenie ciepłem i zimnem

Ciepłolecznictwo Leczenie ciepłem, czyli ciepłolecznictwo, polega na dostarczeniu do ustroju energii cieplnej, głównie drogą przewodzenia i przenoszenia. Przyjęcie takiej definicji w sposób naturalny odróżnia zabiegi ciepłolecznicze od innych zabiegów fizykalnych, polegających również na przekazywaniu ciepła, np. drogą promieniowania jak to następuje w wypadku stosowania promieniowania podczerwonego — lub na wytwarzaniu ciepła wewnątrz tkanek, np. przez pola elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości czy ultradźwięki.

Właściwości fizyczne energii cieplnej W fizyce słowo „ciepło" ma inne znaczenie aniżeli w mowie potocznej. Używane powszechnie takie określenia, jak „woda jest ciepła" lub „dzień będzie ciepły", w ścisłym języku używanym w fizyce zostałyby zastąpione podaniem temperatury wody czy powietrza. Słowo ciepło jest w fizyce zarezerwowane dla postaci energii, powodującej wzrost temperatury ciał ogrzewanych. Ciepłem nazywa się energię bezładnego ruchu cząsteczek oraz energię wzajemnego oddziaływania atomów i cząsteczek. Z punktu widzenia 21

kinetycznej teorii materii ciepło utożsamia się z energią kinetyczną cząsteczek lub atomów oraz energią potencjalną ich wzajemnego oddziaływania, czyli energię stanu skupienia. Jednostką tej energii jest kaloria* (cal), która określa ilość energii potrzebnej do ogrzania 1 cm 3 wody o 1°C, ściślej mówiąc od temperatury 14,5 do 15,5°C. Energia bezładnego ruchu atomów i cząsteczek określa temperaturę ciała. Temperaturę można oceniać na podstawie objawów intensywności ruchu cząsteczkowego, np. zmianę objętości ciał ciekłych lub gazowych, zmianą oporu elektrycznego przewodnika lub powstaniem siły elektromotorycznej między ogrzanym i nieogrzanym spojeniem dwóch różnych metali. Wymienione sposoby oceny temperatury są wykorzystywane w powszechnie stosowanych termometrach. Temperaturę mierzy się w stopniach. Używanymi skalami temperatury są skale: Kelvina i Celsjusza. Temperaturę w skali Kelvina liczy się od tzw. zera bezwzględnego, t = — 273,16°C, w której to temperaturze nie występuje żaden ruch atomów czy cząsteczek danego ciała. Stąd: TK = t°C +273,16 Podstawowymi wartościami, służącymi do określenia punktu początkowego skali temperatury Celsjusza oraz jednostki temperatury w tej skali — stopnia — są temperatury przemiany stanu skupienia wody, a mianowicie: temperatura topnienia lodu i wrzenia wody.

Wymiana ciepła Wymianą ciepła nazywa się przenoszenie energii cieplnej z jednego ciała do drugiego lub z jednej części tego ciała do innej. Ilość przeniesionej energii nazywa się ilością ciepła i wyraża w dżulach lub kaloriach. Wymiana ciepła powstaje w wyniku dążności do osiągnięcia średniej wartości energii * Jednostką energii cieplnej wg obowiązującego międzynarodowego systemu miar (SI) jest dżul (J). Kaloria jest obecnie jednostką dopuszczoną przejściowo do stosowania jako legalna, 1 cal = 4,186 J.

22

kinetycznej bezładnego ruchu cząstek we wszystkich częściach ciała odosobnionego lub w izolowanym układzie ciał. Wyrównanie może zachodzić drogą przewodzenia, przenoszenia przez konwekcję oraz promieniowanie. Przewodzenie ciepła. Przewodzenie ciepła polega na wyrównaniu energii kinetycznej cząstek w wyniku ich bezpośredniego zderzenia. Ten mechanizm wymiany cieplnej jest najbardziej charakterystyczny dla ciał stałych. Przewodnictwo cieplne różnych substancji może zmieniać się w dość szerokich granicach. Tkanki ludzkie wykazują również znaczne zróżnicowanie w zdolności przewodzenia ciepła. Wartość współczynnika przewodnictwa cieplnego tkanek zależy w dużej mierze od ich ukrwienia. W tabeli 1 przedstawiono wartości współczynników przewodnictwa cieplnego kilku tkanek (wg Wiedemanna). Tabela 1 Współczynnik przewodnictwa cieplnego tkanek (wg Wiedemanna) Rodzaj tkanki Tkanki dłoni w warunkach zimnego otoczenia Tkanki dłoni w warunkach normalnych Skóra mocno przekrwiona Skóra słabo przekrwiona Mięsień mocno przekrwiony Mięsień słabo przekrwiony

Współczynnik przewodnictwa cieplnego cal (cm • s • K) 0,0008 0,0023 0,0035 0,0012 0,0015 0,0012

Zarówno skóra, jak i znajdująca się pod nią tkanka tłuszczowa stanowią dobrą warstwę izolacyjną, utrudniającą oddawanie ciepła otoczeniu drogą przewodzenia. Rolę izolującą spełniają u zwierząt dodatkowo sierść i pióra. U człowieka ważną rolę izolującą spełnia odzież, a mówiąc ściślej odzież wraz z warstwą powietrza zawartą między skórą a odzieżą, ponieważ w warstwie tej odbywa się wymiana ciepła między ustrojem a otoczeniem. Przenoszenie ciepła. Dla gazów i cieczy charakterystyczny jest mechanizm wymiany ciepła przez przenoszenie czyli konwekcję. Polega on na ruchu części środowiska gazowego lub ciekłego o różnych temperaturach, powstałym w wyniku zmniejszenia gęstości części środowiska o wyższej 23

temperaturze, które jako lżejsze unosi się ku górze. Pamiętać należy, że ruch części środowiska przyspiesza tylko wymianę ciepła, która w tym przypadku odbywa się w istocie również drogą przewodzenia. Promieniowanie. Zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna każde ciało o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego jest źródłem promieniowania elektromagnetycznego, którego ilość jest wprost proporcjonalna do czwartej potęgi jego temperatury w skali Kelvina. Długość fali promieniowania emitowanego przez ogrzane ciało jest — zgodnie z prawem Viena — odwrotnie proporcjonalna do jego temperatury bezwzględnej. Źródłem promieniowania cieplnego jest ruch molekularny cząstek. Jeśli promieniowanie osiągnie jakiś nieprzenikalny dla niego ośrodek, to zostaje ono częściowo lub całkowicie pochłonięte i powoduje wzmożenie ruchu molekularnego tego ośrodka. Tak więc energia ruchu molekularnego zostaje zamieniona na energię promieniowania elektromagnetycznego, a ta z kolei w energię ruchu molekularnego. Intensywność wymiany ciepła drogą promieniowania między dwoma ciałami o różnych temperaturach zależy od ich temperatury bezwzględnej, rodzaju, wielkości i położenia.

Regulacja cieplna organizmu Jak wiadomo, człowiek jest istotą stałocieplną. Oznacza to, że organizm ludzki ma zdolność utrzymywania stałej temperatury, od której zależy prawidłowy przebieg jego czynności. W jego wnętrzu, tzw. części rdzennej (ryc. 1), wynosi ona 37°C. Jako tzw. normalną temperaturę organizmu przyjęto umownie temperaturę skóry w dole pachowym, która wynosi 36,6°C. Należy jednak pamiętać, że temperatura skóry w różnych jej okolicach różni się znacznie od tej temperatury. Stała temperatura ustroju zostaje utrzymana dzięki mechanizmom regulacyjnym, nazywanym ogólnie regulacją cieplną lub termoregulacją, które umownie dzieli się na dwie grupy, a mianowicie tzw. regulację chemiczną oraz regulację fizyczną. Regulacja chemiczna polega na sterowaniu przemianą materii ustroju. Ponieważ reakcjom chemicznym przemiany materii ustroju towarzyszy wytwarzanie ciepła, stąd jej intensywność decyduje o ilości ciepła wytwarzanego przez tkanki, głównie części rdzennej. 24

Ryc. I. Część korowa i rdzenna (zakropkowana) organizmu ludzkiego w temperaturze 20st.C. Na rycinie przedstawiono izotermy, czyli linie ograniczające powierzchnie o takiej samej temperaturze (wg Aschoffa za Straburzyńskim).

Regulacja fizyczna polega z kolei na kontroli ilości ciepła oddawanego głównie drogą przewodzenia i promieniowania przez powierzchowne warstwy tkanek ustroju, nazywane częścią korową (ryc. I), stanowiącą ok. 35% całkowitej masy ciała. Bez popełnienia większego błędu można przyjąć, że o tym kierunku regulacji cieplnej decydują dwa podstawowe procesy, a mianowicie wydzielania potu oraz zmiany stanu czynnościowego sieci naczyń krwionośnych skóry. W fizycznej regulacji temperatury organizmu odgrywają rolę następujące czynniki: 1. Stosunek powierzchni ciała do jego objętości. Traktując ciało ludzkie jako bryłę geometryczną, staje się oczywiste, że im bardziej będzie ona zbliżona do kuli, tym mniejsza będzie jej powierzchnia w stosunku do 25

objętości. Tak więc ludzie o korpulentnej budowie ciała mają gorsze warunki oddawania ciepła otoczeniu, ze względu na ograniczoną w porównaniu z objętością ciała jego powierzchnię, która wypromieniowuje ciepło i na której zachodzi parowanie wody zawartej w pocie. 2. Istnienie warstwy powietrza pomiędzy powierzchnią ciała a odzieżą, spełniającej ważną rolę izolującą, zależną od jej grubości. 3. Izolujący wpływ skóry i tkanki tłuszczowej, zależny od ich grubości. 4. Stopień unaczynienia skóry, który wpływa na wymianę ciepła z otoczeniem. Wymianę ciepła przyspiesza zwiększony przepływ krwi przez naczynia krwionośne skóry, zamknięcie połączeń żylno-tętniczych oraz rozszerzenie naczyń włosowatych. 5. Wartość przewodnictwa cieplnego otoczenia, która jest mała w przypadku powietrza, a duża w przypadku wody. 6. Warunki fizyczne do parowania wody zawartej w pocie. W wypadku, gdy powietrze otaczające jest suche, istnieją dobre warunki parowania. Przeciwnie, jeżeli otaczające powietrze jest nasycone parą wodną, parowanie może być utrudnione, a nawet niemożliwe. 7. Ruch powietrza, który ułatwia oddawanie ciepła drogą przenoszenia. W temperaturze otoczenia od 18 do 22°C organizm oddaje ciepło drogą przenoszenia i promieniowania. W tej temperaturze ustrój oddaje 70 - 80% ciepła drogą promieniowania, ok. 20% zostaje zużyte na zmianę wody zawartej w pocie w parę wodną, a ok. 4% na ogrzanie przyjmowanej wody i pożywienia. W warunkach wysokiej temperatury otoczenia lub w czasie intensywnych zabiegów cieplnych, w których oddawanie ciepła drogą przenoszenia lub promieniowania jest ograniczone lub niemożliwe, zostaje uruchomiony mechanizm regulacji cieplnej ustroju związany z czynnością wydzielniczą gruczołów potowych. Występujące wówczas wzmożone pocenie się jest mechanizmem obronnym ustroju, zapobiegającym przegrzaniu. Przy niewielkiej wilgotności powietrza otaczającego woda zawarta w pocie paruje, pobierając w tym celu ciepło wytwarzane przez ustrój. Pamiętając o tym, że zamiana jednego litra wody na parę wodną wymaga dostarczenia 2441 kJ (583 kcal), a jednocześnie, że człowiek wykonujący pracę fizyczną w bardzo wysokiej temperaturze może wydzielić do 2 1 potu na godzinę, łatwo zrozumieć, jak doniosłą rolę odgrywają gruczoły potowe w regulacji cieplnej. Cały system regulacyjny oparty jest na licznych sprzężeniach zwrotnych między układami ustroju i zapewnia stałość temperatury jego części 26

rdzennej. Zasady działania systemu regulacji cieplnej ustroju przedstawiono schematycznie na rycinie 2. Bodźcem uruchamiającym mechanizmy regulacji cieplnej jest temperatura wnętrza ustroju oraz środowiska otaczającego. Oddziałuje ona na receptory termiczne rozmieszczone w różnych częściach organizmu, a mianowicie w skórze, ośrodkowym układzie nerwowym, przewodzie pokarmowym i innych układach.

Ryc. 2. Schemat regulacji cieplnej ustroju

27

Układem sygnalizującym o zmianach temperatury otoczenia są receptory termiczne skóry, umiejscowione w tzw. punktach zimna i ciepła. Liczebnie przeważają receptory zimna, których liczbę ocenia się na ok. 250000. Liczba receptorów ciepła jest około 8 razy mniejsza, a mianowicie ok. 30 000. Receptory termiczne skóry są rozmieszczone nierównomiernie, a największa ich liczba występuje w skórze twarzy. Impulsy z obwodami receptorów termicznych zostają drogami dośrodkowymi przewodzone do podwzgórza, gdzie zostają zintegrowane z impulsami powstającymi w jego neuronach pod wpływem temperatury krwi i wyzwalają mechanizmy powodujące zatrzymanie lub oddawanie ciepła przez ustrój. Wymienione stany są wyzwalane przez dwa ośrodki umiejscowione w podwzgórzu. Pierwszy z nich ochrania ustrój przed przegrzaniem i zawiaduje utratą ciepła, drugi zaś chroni ustrój przed ochłodzeniem. Podczas kiedy pobudzenie pierwszego powoduje rozszerzenie sieci naczyń krwionośnych skóry oraz wzmożone wydzielanie potu, to drugi wpływa na zwężenie naczyń krwionośnych, pobudzenie tkankowej termogenezy w wyniku wzmożenia przemiany materii oraz skurczów mięśni (drżenie z zimna). Niezależnie od tego pewien udział w procesie regulacji cieplnej mają odruchy rdzeniowe, powstające w wyniku działania na skórę zimna lub ciepła, a powodujące zwężenie lub rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry. Krytyczną wartością temperatury, której przekroczenie w sensie jej podwyższenia lub obniżenia wyzwala mechanizmy regulacji cieplnej, jest 37,6°C. Wartość ta może ulec podwyższeniu nawet o 3 stopnie w wypadku przegrzania receptorów termicznych skóry. Fenomen ten znajduje zastosowanie praktyczne w wodolecznictwie i ciepłolecznictwie, umożliwiając przegrzanie ustroju. Podobnie, intensywne oziębienie receptorów skóry powoduje podwyższenie o 1 stopień temperatury krytycznej. Jedna z hipotetycznych interpretacji mechanizmu termoregulacji zakłada, że odchylenie temperatury od poziomu, na utrzymanie którego nastawiony jest system (ustrój), wyzwala reakcję proporcjonalną do wielkości tego odchylenia, nazwanego uchybem regulacji. Reakcja ta przywraca temperaturę ustroju na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego do regulowania, nastawionego poziomu (set point). System może zmieniać ten poziom nastawienia regulacji temperatury i może funkcjonować z taką samą precyzją przy niższej temperaturze, np. w czasie snu. Schemat działania systemu (ustroju) w odniesieniu do regulowanego poziomu nastawienia (set point) przedstawiono na ryc. 3. 28

Ryc. 3. Zależność między temperaturą kontrolowaną (T c ) a temperaturą odniesienia (set point — T s e t ). W układzie takim sygnał odniesienia (set point) określony temperaturą T s e t porównywany jest z sygnałem reprezentowanym przez kontrolowaną temperaturę T c . Sygnał wyzwalający reakcje termoregulacyjne jest proporcjonalny do różnicy między temperaturami T s e t i T c , nazwanej uchybem regulacji. Reakcje te jakościowo odpowiadają kierunkowi uchybu regulacji, a ilościowo jego wielkości. W fizjologicznym mechanizmie termoregulacji sygnałami są impulsy nerwowe. Sygnał odniesienia (T s e t ) może być modyfikowany przez informacje z zewnątrz układu, np. z innych części układu nerwowego (wg Bligha za Kozłowskim).

Wpływ ciepła na organizm Wpływ bodźców cieplnych na organizm zależy od następujących czynników: - natężenia bodźca, tzn. różnicy między temperaturą bodźca a temperaturą organizmu, - okoliczności fizycznych towarzyszących oddziaływaniu ciepła, - możliwości termoregulacyjnych ustroju, - czasu działania bodźca, - zmiany natężenia bodźca w czasie, - powierzchni ciała, na którą działa bodziec cieplny, - właściwości fizycznych środowiska wchodzącego w bezpośredni kontakt ze skórą, a mianowicie: a) przewodnictwa cieplnego, wyrażającego się ilością ciepła przechodzącą przez warstwę danego ciała o grubości 1 cm w czasie 1 s przy spadku temperatury równym 1°C, b) ciepła właściwego, które określa się ilością ciepła potrzebną do ogrzania 1 g danego ciała o 1 °C, 29

c) pojemności cieplnej, która wyraża się stosunkiem ciepła dostarczonego ciału do spowodowanej nim zmiany w jego temperaturze. Odczyn ustroju na bodźce cieplne może być miejscowy i ogólny. Jednym z podstawowych odczynów organizmu na ciepło jest odczyn ze strony naczyń krwionośnych. Zachowanie się naczyń krwionośnych pod wpływem ciepła określa prawo Dastre-Morata, które brzmi: „bodźce termiczne (zimno lub ciepło), działając na duże powierzchnie skóry, powodują przeciwne do naczyń skóry zachowanie się dużych naczyń klatki piersiowej i jamy brzusznej. Naczynia nerek, śledziony i mózgu wykazują odczyn taki sam, jak naczynia skóry". Zgodnie zatem z tym prawem, jeśli naczynia krwionośne skóry ulegają pod wpływem ciepła rozszerzeniu, to duże naczynia klatki piersiowej i jamy brzusznej ulegają zwężeniu; jeśli zaś naczynia krwionośne skóry ulegną pod wpływem zimna zwężeniu, to duże naczynia klatki piersiowej i jamy brzusznej rozszerzają się. Odczyn naczyń krwionośnych nerek, śledziony i mózgu na bodźce termiczne działające na duże powierzchnie skóry jest taki sam, jak odczyn naczyń skóry. Odczyn miejscowy. Polega on na rozszerzeniu naczyń krwionośnych i limfatycznych w miejscu działania energii cieplnej. Odczyn ten powstaje w wyniku podniesienia temperatury tkanek, powodując zwiększony przepływ krwi, co ma znaczenie w leczeniu stanów zapalnych. Niezależnie od wpływu na naczynia krwionośne ciepło działa uśmierzająco na ból i powoduje zmniejszenie napięcia mięśniowego. Bodźce cieplne o natężeniu przekraczającym granicę tolerancji tkanek mogą powodować ich uszkodzenie, czyli oparzenie. Odczyn ogólny. Jeśli do ustroju dostarczy się dużą ilość ciepła w warunkach utrudniających jego oddawanie, to odczyn wyrazi się znacznym podniesieniem temperatury ciała, czyli jego przegrzaniem. Stan taki powoduje zmiany w wielu układach i narządach ustroju. Przegrzanie uruchamia mechanizm termoregulacyjny, związany głównie z wydzielaniem potu. Wydalanie z potem dużej ilości wody, chlorku sodowego i innych substancji mineralnych wpływa na gospodarkę wodną i mineralną ustroju i może doprowadzić do odwodnienia tkanek oraz nadmiernego zmniejszenia stężenia chlorku sodowego we krwi. Z tych względów należy pamiętać, aby chorym poddawanym intensywnym ogólnym zabiegom ciepłoleczniczym podawać wodę i chlorek sodowy (sól kuchenną) w celu uzupełnienia występujących niedoborów. W stanie przegrzania ustroju przy podwyższeniu temperatury o 1 °C przemiana materii ulega wzmożeniu o ok. 3,6%, a akcja serca ulega przyspieszeniu o ok. 20 uderzeń na minutę. 30

Zawartość tlenu we krwi tętniczej maleje, a w żylnej wzrasta. Oddech ulega niewielkiemu przyspieszeniu. Czynność wydzielnicza nerek zależy od intensywności bodźca cieplnego; przy znacznym przegrzaniu ulega ona zmniejszeniu. Ważne ze względów praktycznych jest występujące przy przegrzaniu znaczne zmniejszenie napięcia mięśni. Odczyn ten jest wykorzystywany w ciepłolecznictwie. Przegrzanie organizmu i występujące w jego przebiegu odczyny ze strony układów i narządów ustroju znajdują zastosowanie w celach leczniczych. Pamiętać jednak należy, że postępowanie takie wymaga dużej ostrożności oraz dokładnej znajomości stanu ogólnego osoby poddanej intensywnemu zabiegowi cieplnemu.

Zabiegi ciepłolecznicze Metody lecznicze, w których wykorzystuje się bodźce cieplne, znajdują szerokie zastosowanie w fizykoterapii i balneoterapii. W rozdziale niniejszym zostaną omówione jedynie zabiegi ciepłolecznicze przy użyciu gorącego powietrza oraz parafiny.

Łaźnia sucha szafkowa

Zabieg wykonuje się w specjalnej szafce drewnianej, w której znajduje się chory, natomiast jego głowa pozostaje na zewnątrz. Powietrze ogrzewane jest grzejnikami elektrycznymi do temperatury od 60 do 80°C. Czas zabiegu wynosi 15-20 min.

31

Łaźnia sucha rzymska

Do wykonywania tego zabiegu służy specjalnie przystosowane pomieszczenie, w którym powietrze ogrzewa się do temperatury 40-60°C, za pomocą piecyków lub grzałek elektrycznych. Drewniane ławy, usytuowane schodkowato, umożliwiają osobie nagrzewanej dobór właściwej temperatury powietrza, która zależy od poziomu (wysokości) ławy. W pomieszczeniu znajduje się instalacja z zimną wodą, służąca do zmywania twarzy i wykonywania zimnych okładów na okolicę serca. Po zakończeniu zabiegu chorego poddaje się letniej kąpieli.

Sauna

Jest to zabieg fizykalny powszechnie stosowany zarówno do celów higienicznych, jak i leczniczych. Jest on również bardzo chętnie stosowany w odnowie biologicznej. Sauna jest kąpielą w gorącym powietrzu o nieznacznej wilgotności, w którym okresowo występuje jej krótkotrwałe zwiększenie. W czasie tej kąpieli stosuje się również niskie temperatury do chłodzenia ciała zimną wodą i powietrzem. Omawiany zabieg ciepłoleczniczy stanowi szczególny rodzaj kąpieli, w której oprócz odgrywających podstawową rolę zmian temperatury występują również zmiany wilgotności powietrza, natężenia pola elektrycznego oraz obniżone ciśnienie parcjalne tlenu. Saunę pobiera się w specjalnie do tego celu przystosowanym pomieszczeniu, zwanym komorą sauny. Dobrze izolowane ściany komory wyłożone są drewnem, a ustawione kaskadowo drewniane ławy (bez gwoździ i części metalowych), umożliwiają korzystającym z kąpieli przebywanie na różnej wysokości. Ze względów bezpieczeństwa drzwi od komory sauny powinny otwierać się wahadłowo w obydwie strony. Podstawowym urządzeniem zabiegowym jest piec zwany „ogniskiem sauny". W piecu tym 32

specjalne grzałki elektryczne ogrzewają do temperatury ok. 200°C umieszczone w nim kamienie, które udzielają ciepła otoczeniu. W czasie kąpieli kamienie te polewa się sporadycznie wodą (0,25-0,75 1), co powoduje krótkotrwałe zwiększenie zawartości pary wodnej w powietrzu komory sauny. Powstające w ten sposób zwiększenie wilgotności względnej powietrza do ok. 70% wywołuje zwiększone przegrzewanie osoby korzystającej z kąpieli, spowodowane utrudnieniem parowania potu. Omawiany efekt nazywa się zwykle „uderzeniem pary wodnej", a w Finlandii, ojczyźnie sauny, nosi on nazwę „Loyly". Dodać należy, że w czasie „uderzenia pary wodnej" zachodzi krótkotrwałe (3-5 min) znaczne zwiększenie natężenia pola elektrycznego w komorze sauny. Jeśli w podanych uprzednio warunkach temperatury i wilgotności powietrza sauny natężenie pola elektrycznego wynosi średnio 100-120 V/m, to po uderzeniu wodnym ulega on zwiększeniu do wartości 2000-3000 V/m. Zarówno temperatura powietrza w komorze sauny, jak i jego wilgotność względna zależą od wysokości. Najwyższa temperatura występuje pod sufitem, zaś najniższa na poziomie podłogi. Odwrotnie zachowuje się wilgotność powietrza, która jest największa nad podłogą, zaś najmniejsza pod sufitem. Zależnie od wysokości różnice temperatury i wilgotności są duże. Jeśli np. pod sufitem temperatura powietrza osiąga 100°C, a jego wilgotność względna 2-6%, to nad podłogą temperatura wynosi tylko 40°C, a wilgotność względna 20-60%. W sąsiedztwie komory sauny usytuowane są zwykle dodatkowe pomieszczenia, w których znajdują się natryski, basen oraz wypoczywalnia. Metodyka sauny. Zasadniczą cechą sauny jest naprzemienne nagrzewanie i ochładzanie ustroju. W zabiegu tym można zatem wyróżnić dwie fazy — nagrzewania i ochładzania. Ponieważ każda z faz trwa od 5 do 12 minut, stąd łączny czas sauny wynosi średnio od 10 do 25 minut. Przyjęto jako zasadę, że z sauny można korzystać dopiero po upływie 1 godziny od ostatniego posiłku. Przygotowanie do tej kąpieli polega na oddaniu stolca i opróżnieniu pęcherza moczowego. Ze względów higienicznych należy przed sauną, po namydleniu, umyć ciało pod ciepłym natryskiem, a następnie, co jest bardzo ważne, dokładnie osuszyć skórę. W czasie mycia nie należy używać natrysku o zmiennej temperaturze. W obydwu fazach sauny obowiązują odrębne zasady postępowania. Faza nagrzewania. Po wejściu do sauny osoba biorąca kąpiel układa się na ławie w pozycji leżącej lub siedzącej, najlepiej w siadzie skulnym. 3 Fizykoterapia

33

W wypadku dobrego znoszenia wysokiej temperatury w czasie nagrzewania można się przenieść na wyżej położone ławy, zwiększając w ten sposób oddziaływanie ciepła na ustrój. Pod ciało należy podłożyć suchy ręcznik. Polewanie wodą kamieni sauny, wzmagające dodatkowo efekt przegrzania, stosuje się w zależności od zdolności przystosowania się danej osoby do wysokiej temperatury. Może być ono wykonywane już w czasie pierwszego wejścia lub też dopiero w następnych. Ze względów bezpieczeństwa przyjęto również zasadę, że w saunie mogą uczestniczyć co najmniej dwie osoby. Jest również w zwyczaju, że w saunie nie prowadzi się rozmów. W celu zwiększenia odczynu ze strony naczyń krwionośnych skóry, w tej fazie zabiegu można stosować rozcieranie specjalnymi szczotkami lub też chłostanie cienkimi gałązkami brzozy. Osoby gorzej znoszące wysoką temperaturę mogą w czasie nagrzewania chłodzić twarz i okolicę serca zimną wodą, korzystając ze znajdującego się w komorze sauny kranu z zimną wodą. Faza ochładzania. W tym celu stosuje się różne sposoby, takie jak wyjście na świeże powietrze, polewanie, zanurzenie w basenie z zimną wodą (zwykle o temperaturze nie niższej od 18°C), poddanie się natryskowi lub rozcieranie śniegiem. Należy pamiętać, że zanurzenie w zimnej wodzie może spowodować znaczne podwyższenie ciśnienia krwi, stąd zabieg ten można stosować tylko u osób ze sprawnym układem krążenia. W celu zwiększenia efektu chłodzenia, w tym również dróg oddechowych, stosuje się specjalny sposób oddychania, polegający na wydłużeniu fazy wydechu. Dzięki takiemu postępowaniu w czasie wdechu wnika do płuc większa objętość powietrza. Należy pamiętać, że ochładzanie ustroju nie może być gwałtowne, bowiem takie postępowanie może wywołać niekorzystne odczyny. Po ochłodzeniu wskazane jest ogrzanie stóp ciepłą wodą. Po zakończeniu fazy ochładzania należy umyć skórę chłodną wodą bez używania mydła. Po dokładnym osuszeniu skóry przystępuje się do. kolejnej fazy nagrzewania. Łączny czas fazy ochładzania nie powinien być dłuższy od 12 minut. Należy pamiętać, że warunkiem prawidłowego przeprowadzenia sauny jest zarówno dobre przegrzanie, jak i należyte ochłodzenie. Po zakończeniu sauny stosuje się zwykle chłodną kąpiel, a następnie 20-30 minutowy wypoczynek, w czasie którego wskazane jest wypicie umiarkowanej ilości wody mineralnej lub soku owocowego, czy też z warzyw. Szczególnie polecany jest sok pomidorowy, ze względu na dużą 34

zawartość potasu. Niewskazane, a wręcz szkodliwe, jest używanie napojów alkoholowych zarówno przed, jak i po zakończeniu sauny. W czasie jednego seansu sauny stosuje się zwykle dwa lub trzy kolejne wejścia do gorącej komory. Do utrzymania dobrej ogólnej sprawności wystarcza jeden zabieg sauny w tygodniu. Z uzasadnionych powodów można ją stosować 2 lub 3 razy w tygodniu. Działanie sauny na ustrój. Polega ono głównie na obciążeniu mechanizmów termoregulacyjnych i wywołaniu następczych zmian odczynowych w całym ustroju. Zmiany te zależą od fazy zabiegu. Faza nagrzewania. W tej fazie sauny wysoka temperatura działa na skórę i błonę śluzową dróg oddechowych. Bezpośrednim tego następstwem jest podwyższenie przemiany materii, średnio o 11%. Zwiększone wydzielanie potu, będące podstawowym elementem mechanizmu ochładzania ustroju, rozpoczyna się dopiero po upływie ok. 3 minut od rozpoczęcia nagrzewania i osiąga maksimum po 10 minutach. Przy wydzielaniu potu na poziomie 20-30 g/min zwiększa się ono o ok. 10 g. Utrata wody wydzielonej z potem jest znaczna i wynosi zwykle 400 do 800 ml, a w wypadku szczególnie intensywnego obciążenia cieplnego może nawet sięgać 2000 ml. W tym momencie warto dodać, że panujący powszechnie pogląd o odchudzającym wpływie sauny jest błędny. Ubytek bowiem ciężaru ciała jest chwilowy i spowodowany wydzielaniem wody z potem. Intensywne pocenie powoduje siłą rzeczy wydalanie stosownych do objętości potu ilości sodu, chloru, potasu, kwasu moczowego, mocznika oraz innych produktów przemiany materii. Stąd celowe jest, aby po zakończeniu seansu sauny uzupełnić te ubytki, podając odpowiednie napoje. Zachodzące w tej fazie zabiegu intensywne oddziaływanie cieplne powoduje znaczne przegrzanie ustroju. Temperatura wnętrza ciała może osiągnąć 39°C, a temperatura powierzchni skóry nawet 42°C. Powrót do temperatury normalnej występuje dość wolno. Wysoka temperatura powietrza oddziałuje równie intensywnie na układ oddechowy. Występuje przyspieszenie oddychania do 24-36 oddechów na minutę. Zwiększa się również pojemność życiowa płuc i minutowa pojemność oddechowa. W wyniku znacznej hiperwentylacji dochodzi do obniżenia we krwi ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla oraz podwyższenia ciśnienia parcjalnego tlenu. W fazie tej zwiększa się również wydzielanie gruczołów błony śluzowej dróg oddechowych. Zmniejsza się 3*

35

natomiast napięcie mięśni gładkich oskrzeli, co zmniejsza opory oddechowe. Rozpatrując działanie sauny, należy szczególnie podkreślić wpływ fazy ogrzewania na układ krążenia. Występuje w niej bowiem znaczne rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry, a jednocześnie zgodnie z prawem Dastre-Morata, zwężenie ich we wnętrzu ciała, co powoduje w efekcie przemieszczenie krwi na obwód. Powoduje to oczywiście upośledzenie ukrewienia i dostawy tlenu do tkanek i narządów głębiej położonych. Zmiany te jednak uważa się za korzystne, bowiem wyzwalają one mechanizmy adaptacyjne, wyrażające się między innymi zwiększeniem liczby krwinek czerwonych, usprawnieniem gospodarki tlenowej oraz zwiększeniem liczby czynnych naczyń włosowatych w narządach wewnętrznych i mięśniach. Przegrzewanie w komorze sauny wpływa również na czynność serca. Częstość akcji serca wzrasta do 100-120/min, zwiększa się pojemność minutowa oraz prędkość przepływu krwi w naczyniach. Opory obwodowe krążenia ulegają zmniejszeniu, głównie z powodu rozszerzenia i zmniejszenia napięcia naczyń obwodowych oraz otwarcia połączeń żylno-tętniczych. Amplituda ciśnienia krwi ulega zwiększeniu dzięki obniżeniu wartości ciśnienia rozkurczowego. Należy pamiętać jednak, że długie przebywanie w saunie o bardzo wysokiej temperaturze prowadzi do podwyższenia ciśnienia skurczowego krwi. Przegrzanie wywiera również wpływ na czynność wydzielniczą nerek. Zależy ona od temperatury powietrza w komorze sauny i czasu jego oddziaływania. Ustalono, że po pobycie w saunie ulega zwiększeniu wydzielanie przez przysadkę hormonu adrenokortykotropowego, jak również kortyzolu i amin katecholowych przez nadnercza, które ustępuje po kilku lub kilkunastu godzinach. Systematyczne stosowanie sauny pobudza wydzielanie wewnętrzne, szczególnie hormonów kory nadnerczy. Zwiększenie wydzielania kortyzolu podwyższa wydolność wysiłkową. Ostatnio podkreśla się również korzystny wpływ sauny na odporność ustroju. Faza ochładzania. Ochładzanie ustroju powoduje zmniejszenie częstości akcji serca, jak również podwyższenie ciśnienia rozkurczowego krwi. Dlatego uważa się, że intensywne ochładzanie jest przeciwwskazane u osób z chorobą nadciśnieniową. Wskazania do stosowania sauny. Atrakcyjność oraz łatwość dawkowania czynnika termicznego czyni, że sauna jest dość często stosowana w celach 36

leczniczych. W istocie jednak brak jest bezpośrednich wskazań medycznych do jej stosowania. Obecnie uważa się, że głównym celem sauny jest pielęgnacja ciała, odprężenie, odpoczynek po intensywnych wysiłkach fizycznych oraz zwiększenie wydolności organizmu. Pośrednie wskazania do stosowania leczniczego sauny obejmują przewlekłe schorzenia gośćcowe, chorobę zwyrodnieniową stawów, nadciśnienie tętnicze okresu I i I/II wg podziału WHO, stany pourazowe narządu ruchu, niektóre choroby skóry, jak np. trądzik, oraz przewlekłe stany zapalne narządów rodnych. Przeciwwskazania. Do przeciwwskazań stosowania sauny zalicza się: - ostre i przewlekłe choroby zakaźne oraz stwierdzone ich nosicielstwo, - ostre choroby gorączkowe, w tym również początkowy okres choroby przeziębieniowej, - skłonność do krwawień, - schorzenia przewlekłe, takie jak gruźlica, choroba nowotworowa, choroby nerek, wątroby oraz niedokrwistość, - niektóre choroby skóry, - ciąża powikłana zatruciem ciążowym lub niedokrwistością, - zaburzenia wydzielania wewnętrznego, takie jak nadczynność gruczołu tarczowego, obrzęk śluzowaty oraz niedomoga kory nadnerczy, - padaczka i stany psychotyczne, - choroby układu krążenia, w tym stabilna i niestabilna choroba wieńcowa, stany po przebytym zawale mięśnia sercowego, stany po wylewach krwawych, uogólniona miażdżyca, zarostowe schorzenia naczyń krwionośnych oraz zakrzepowe zapalenie żył, - jaskra. Przeciwwskazania do stosowania sauny stanowią również alkoholizm i narkomania.

Zabiegi cieplne przy użyciu parafiny Do zabiegów używa się parafiny stałej (paraffinum solidum), która jest węglowodorem nienasyconym, otrzymywanym w procesie destylacji frakcjonowanej ropy naftowej; wzór sumaryczny od C 1 9 H 4 0 do C 3 5 H 7 2 . 37

Uzyskana drogą syntetyczną parafina może zawierać w cząsteczce do 400 atomów węgla. Czysta chemicznie parafina jest ciałem stałym, którego temperatura topnienia wynosi od 42 do 54°C, a temperatura wrzenia 250°C. Duża pojemność cieplna i małe przewodnictwo cieplne czynią ją szczególnie przydatną do zabiegów ciepłoleczniczych, ze względu na powolne oddawanie ciepła. Metodyka zabiegów. Parafinę przygotowuje się w specjalnej, tzw. parafinowej kuchni. Składa się ona ze zbiornika na parafinę oraz elektrycznego urządzenia ogrzewczego z układem termoregulacyjnym, umożliwiającym utrzymywanie stałej, odpowiedniej temperatury (ryc. 4). W celu nadania parafinie właściwości plastycznych do 20 kg roztopionej parafiny stałej dodaje się 1 1 parafiny ciekłej (paraffinum liquidum). Parafinę można używać wielokrotnie po oczyszczeniu i wyjałowieniu w temperaturze do 100°C. W warunkach domowych parafinę do zabiegów przygotowuje się w naczyniu zanurzonym w kąpieli wodnej.

Ryc. 4. Kuchnia parafinowa produkcji firmy Chirana.

Okład parafinowy. Parafiną o temperaturze ok. 60°C pokrywa się za pomocą płaskiego pędzla miejsce poddane okładowi tak długo, aż jej warstwa osiągnie grubość 1 -2 cm. Ponieważ pierwsza warstwa parafiny szybko stygnie, stanowi więc ona niejako ochronę przed nadmiernym przegrzaniem skóry. Nałożoną na skórę warstwę parafiny owija się 38

dokładnie papierem woskowym, ceratką lub folią plastykową i ciepłym kocem. Czas zabiegu wynosi 30 - 60 min. Okłady z parafiny można również wykonywać w odmienny sposób. Na skórę pokrytą cienką warstwą parafiny nakłada się zamoczoną w parafinie pikowaną „kołderkę", składającą się z kilku lub kilkunastu warstw gazy o odpowiednich rozmiarach. Dalsze postępowanie nie odbiega od podanego uprzednio. Jest jeszcze inny sposób wykonywania okładów parafinowych, a mianowicie tzw. skarpetki lub rękawice parafinowe. Przez kilkakrotne zanurzenie stopy lub dłoni w parafinie uzyskuje się odpowiednio grubą jej warstwę, a następnie postępuje analogicznie, jak w okładach opisanych wyżej. Kąpiel parafinowa miejscowa. Zabieg ten wykonuje się w specjalnej wannie, przystosowanej kształtem do kończyny górnej lub dolnej. Urządzenie ogrzewcze, znajdujące się w ścianie naczynia, umożliwia utrzymywanie stałej temperatury parafiny w granicach 40-50°C. Czas kąpieli wynosi 30-50 min. Lecznicze działanie parafiny. Skutki lecznicze zabiegów parafinowych są związane z właściwościami fizycznymi parafiny. Dzięki dużej pojemności cieplnej i ograniczonemu przewodnictwu cieplnemu utrzymuje ona długo ciepło i wolno oddaje je otoczeniu. Wykazuje ona również przy stygnięciu właściwość zmniejszania swej objętości o 10-20% i w związku z tym warstwa parafiny, obejmująca np. kończynę, wywiera na nią ucisk, który dodatkowo zwiększa się przy wzroście objętości przegrzanej w czasie zabiegu kończyny. Właściwość ta z jednej strony zwiększa przekazywanie tkankom ciepła, z drugiej zaś - dzięki uciśnięciu naczyń skórnych —zmniejsza odprowadzanie ciepła z prądem krwi. Temperatura skóry pod okładem waha się od 39 do 41°C i jest optymalna dla wzmożenia aktywności procesów przemiany tkankowej. Bezpośrednio po zdjęciu okładu parafinowego skóra jest spocona, blada i gorąca, po czym szybko ulega zaczerwienieniu w wyniku roszerzenia naczyń. Właściwości fizyczne parafiny sprawiają, że zabiegi wykonane przy jej użyciu usprawniają krążenie w naczyniach włosowatych skóry, wzmagają procesy utleniania tkankowego i ułatwiają resorpcję i wydalanie z tkanek toksycznych produktów procesu zapalnego. Wskazania. Nie odbiegają one od ogólnie przyjętych zasad stosowania ciepła. Zabiegi parafinowe są jednak szczególnie przydatne w leczeniu stanów zapalnych stawów i tkanek miękkich kończyn, których kształt umożliwia wykorzystanie ucisku występującego w czasie stygnięcia parafiny. 39

Leczenie zimnem Polega ono na obniżaniu temperatury tkanek. W zależności od rodzaju zastosowanej metody, oziębienie tkanek zachodzi drogą przewodzenia lub przenoszenia ich energii cieplnej do użytego w danej metodzie środowiska oziębiającego o odpowiednio niskiej temperaturze. Zabiegi lecznicze z wykorzystaniem niskich temperatur dzieli się na miejscowe i ogólne. Celem zabiegów miejscowych jest obniżenie temperatury skóry i tkanek głębiej położonych, zaś w zabiegach ogólnych oziębienie całego ustroju ze wszystkimi tego faktu następstwami fizjologicznymi. Intensywność wymienionych zabiegów zależy w pierwszym rzędzie od temperatury, następnie od przyjętego w danej metodzie sposobu oziębiania powierzchni ciała poddanej zabiegowi oraz czasu jego trwania. Niskie temperatury wykorzystuje się również do zabiegów kriochirurgicznych, polegających na kontrolowanym zamrażaniu, aż do nieodwracalnego uszkodzenia, patologicznie zmienionych tkanek. Zabiegi te znajdują zastosowanie w dermatologii, chirurgii, okulistyce, laryngologii i ginekologii. Zaletą ich, w porównaniu z klasycznymi metodami chirurgicznymi, jest bezbolesność, prawie całkowite wyeliminowanie krwawienia oraz powstanie w ich następstwie w miarę kosmetycznej blizny skóry. Praktycznie nie obarczają one chorego i mogą być wykonywane bez względu na wiek oraz choroby współistniejące. Szczegółowe omówienie metod kriochirurgicznych nie mieści się w tematyce niniejszego podręcznika.

Wpływ zimna na organizm Reakcje ustroju na zimno można podzielić na miejscowe oraz ogólnoustrojowe. Ich rodzaj zależy od tego, czy zimno działa miejscowo, czy też na całą powierzchnię ciała. Nasilenie odczynów i ich charakter zależą od 40

różnicy między temperaturą ciała a temperaturą stosowanego bodźca zimnego. Dlatego też odczyny ustroju, będące wynikiem działania skrajnie niskich temperatur, wykazują określoną specyfikę, wykorzystywaną praktycznie w leczeniu zimnem. Mimo że do chwili obecnej wiele z tych odczynów nie zostało jeszcze dokładnie wyjaśnionych, to aktualna wiedza w tym zakresie pozwala wiele z nich wykorzystać w celach leczniczych. Obniżenie temperatury otoczenia do wartości niższych od obojętnego punktu cieplnego skóry, czyli mówiąc inaczej temperatury niższej od strefy komfortu cieplnego, uruchamia adaptacyjne mechanizmy regulacji cieplnej ustroju, mające na celu zmniejszenie utraty ciepła. Skurcz naczyń krwionośnych skóry i tkanki podskórnej, występujący pod wpływem niskich temperatur, zmniejsza przepływ krwi i ogranicza w ten sposób oddawanie ciepła otoczeniu. Jest to reakcja odruchowa, będąca następstwem pobudzenia receptorów zimna skóry. Zachodzi ona w wyniku wyładowań powstałych we włóknach współczulnych unerwiających naczynia krwionośne. Nasilenie tej zmiany zależy zarówno od temperatury, jak i od szybkości jej obniżania w czasie. Może być ono także kształtowane przez temperaturę wnętrza ciała, czyli jego części rdzennej. Reakcje naczynioruchowe są najsilniej wyrażone w obrębie kończyn górnych i dolnych. Skurcz naczyń skóry i tkanki podskórnej przemieszcza krew do głębiej położonych tkanek kończyn, zwiększając przepływ krwi przez duże tętnice i żyły. W ten sposób ciepło niesione z jej prądem nie dociera do naczyń powierzchownych, co stanowi mechanizm ochronny przed utratą ciepła. Ze względów praktycznych warto dodać, że reakcje naczynioruchowe są wyjątkowo słabe w skórze głowy. Tak np. w spoczynku, w temperaturze 4°C utrata ciepła z tego rejonu wynosi aż 40% całkowitej ilości ciepła powstającej w ustroju. Być może jest to mechanizm ochraniający mózg przed przegrzaniem. Nawiasem mówiąc powszechnie przyjęta jest zasada wyłączania głowy z intensywnych zabiegów zarówno ciepłych, jak i zimnych. Przy okazji omawiania zachodzących pod wpływem zimna zmian naczynioruchowych powierzchownych naczyń krwionośnych warto wspomnieć o bardzo interesującym mechanizmie regulacji cieplnej, jakim są tzw. fale Lewisa. To zjawisko przystosowawcze polega na okresowym zwężaniu i rozszerzaniu się naczyń powierzchownych. Tak więc np. po oziębieniu skóry do temperatury zamarzania wody, po pewnym czasie skurcz naczyń ustępuje i ulegają one rozszerzeniu. Zwiększony w ten sposób przepływ 41

krwi powoduje podwyższenie temperatury skóry do ok. 8°C. W kolejnej fazie występuje skurcz naczyń, a następnie kolejne ich rozszerzenie. Zjawisko to przedstawiono graficznie ryc. 5. Jego znaczenie dla ochrony skóry przed odmrożeniem oraz fizykalnej praktyki leczniczej jest oczywiste. Zachodzący pod wpływem zimna skurcz naczyń powierzchownych tkanek ustroju powoduje zwiększenie oporu naczyniowego na obwodzie, czego następstwem jest podwyższenie ciśnienia skurczowego krwi i obciążenie serca pracą zwiększającą zapotrzebowanie na tlen. Mimo że praca serca zwiększa się, to jednak w tych warunkach częstość jego skurczów maleje. Zachodzące pod wpływem zimna zmiany w czynności układu krążenia nie mają praktycznego znaczenia u ludzi zdrowych. Muszą one być jednak poważnie traktowane u osób z chorobą wieńcową, czy nadciśnieniem, u których ekspozycja na zimno może wyzwolić bóle dławicowe, czy też znaczny wzrost ciśnienia krwi.

Ryc. 5. Fale Levisa (wg Kozłowskiego).

Kolejnym mechanizmem adaptacyjnym regulacji cieplnej ustroju jest drżenie z zimna. Polega ono na, występujących w warunkach oziębienia ustroju, mimowolnych drobnych skurczach mięśni, będących źródłem energii cieplnej. Ważna dla regulacji cieplnej jest również zachodząca pod wpływem zimna aktywacja układu adrenergicznego oraz występujące w tych warunkach zwiększenie przemiany materii, mające na celu wyrównanie utraty ciepła. Zimne zabiegi powodują również zwolnienie i pogłębienie oddechu, wzmożenie czynności wydzielniczej nerek oraz zmniejszenie lub zahamowanie wydalania potu. Ze względów praktycznych należy stwierdzić, że krótkotrwałe zabiegi zimne, których wpływ na wybrane układy ustroju przedstawiono w tabeli 3 (str. 54), powodują zwiększenie pobudliwości obwodowych nerwów 42

czuciowych i ruchowych oraz zwiększenie napięcia mięśni. Dla odróżnienia, długotrwałe zabiegi zimne o bardzo niskiej temperaturze powodują podwyższenie progu bólu, zmniejszenie pobudliwości włókien nerwowych i szybkości ich przewodzenia oraz obniżenie napięcia mięśni. Występujące w wyniku tych zabiegów zmniejszenie lub zniesienie bólu oraz obniżenie napięcia mięśni mają duże znaczenie w postępowaniu leczniczym, szczególnie w chorobach narządu ruchu. Ważnym działaniem terapeutycznym zimnych zabiegów leczniczych jest wpływ przeciwzapalny i przeciwobrzękowy.

Zimne zabiegi miejscowe Istnieje wiele znanych od dawna sposobów miejscowego stosowania zimna w celach leczniczych. Niektóre z nich, jak np. masaż lodem czy nacieranie lodem nie znajdują obecnie szerszego zastosowania. Do częściej wykonywanych należą:

Zimne okłady lub zawijania

Zabiegi te wykonuje się przy użyciu chust oziębionych do żądanej temperatury albo worków gumowych (plastykowych) napełnionych zimną wodą lub lodem. Do tego celu używa się obecnie specjalnie produkowanych woreczków z tworzywa sztucznego, zawierających specjalny żel. Oziębione w zamrażalniku są bardzo łatwe w użyciu. W niektórych uzdrowiskach wykonuje się zimne okłady z solanki. W tym celu gąbkę wiskozową moczy się w solance, następnie wkłada do woreczka ze sztucznego tworzywa i oziębia w zamrażalniku do temperatury ok. — 20°C. Zachowanie tej temperatury jest ważne, ponieważ w niższej temperaturze (ok. — 30°C) zwilżone solanką gąbki tracą elastyczność, co utrudnia wykonanie zabiegu. 43

Oziębienie przy użyciu ciekłego chlorku etylu

Wydobywający się z pojemnika ciekły chlorek etylu silnie działa oziębiająco w wyniku jego rozprężania oraz pobierania ciepła na parowanie. Jest on stosowany do znieczulenia w małych zabiegach chirurgicznych oraz urazach sportowych.

Zabiegi miejscowe przy użyciu zimnego powietrza

Do tego celu używa się specjalnie skonstruowanego urządzenia (ryc. 6). Składa się ono ze zbiornika na ciekły azot, wyposażonego w wentyl nastawczy, regulujący wpływ pozostającego pod ciśnieniem gazu ze zbiornika. Wentyl połączony jest z elastycznym przewodem zakończonym dyszą, z której wydobywa się strumień mieszaniny powietrza i rozprężonego azotu. U wylotu dyszy temperatura gazów waha się od — 100 do - 180°C. W czasie zabiegu należy wykonywać ruchy okrężne nad powierzchnią ciała objętą zabiegiem, aby uniknąć grożącego odmrożeniem, punktowego działania gazu. Jeśli zabieg dotyczy stawu, poleca się wykonywanie w nim ruchów czynnych w czasie oziębiania, a po jego zakończeniu - intensywnych ćwiczeń ruchowych. Zabieg, w zależności od wskazań i tolerancji chorego, trwa od 1 do 3 minut i może być powtarzany trzykrotnie w czasie dnia. Należy pamiętać, aby skóra w okolicy zabiegu była przed jego wykonaniem dokładnie osuszona. Omawiany zabieg powinien być wykonywany przez kwalifikowany personel i nadzorowany przez lekarza. Wskazania do stosowania zimnych zabiegów miejscowych są bardzo

rozległe i związane z ich wpływem przeciwzapalnym, przeciwbólowym, przeciwobrzękowym oraz zmniejszającym napięcie mięśni. Należą do nich: choroby narządu ruchu - stany po urazach i przeciążeniach (w czasie do 5 dni od urazu), 44

- obrzęk po złamaniu kości oraz zwichnięciach i skręceniach stawów, - ostre zapalenia tkanek miękkich okołostawowych; choroby gośćcowe - reumatoidalne zapalenie stawów w okresie ostrym oraz zaostrzenia, — artropatia łuszczycowa, - stany bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów, - zespoły zapaleń okołostawowych w okresie ostrym, — ostra postać dny; choroby układu nerwowego - nerwobóle nerwów obwodowych oraz zespoły bólowe rwy kulszowej i ramiennej w okresie ostrym, - w stanach wzmożonego napięcia mięśni jako przygotowanie do kinezyterapii. Spośród innych schorzeń, w których wskazane jest stosowanie miejscowych zabiegów zimnych, należy wymienić okres początkowy zakrzepowego zapalenia żył, obrzęk limfatyczny kończyny górnej po radykalnej

Ryc. 6. Urządzenie do miejscowej terapii zimnym powietrzem ..Kriopol RM" produkcji Kriomedycznego Centrum Naukowo-Produkcyjnego w Warszawie, ul. Prymasa Tysiąclecia 62.

45

operacji raka sutka, oparzenia, ostry ból zęba, stan po zabiegach chirurgicznych w obrębie jamy ustnej oraz szczęki i żuchwy. W chorobach narządu ruchu, gośćcowych oraz układu nerwowego, jeśli jest to możliwe, zaleca się wykonywanie ćwiczeń ruchowych bezpośrednio po zimnym zabiegu. Przeciwwskazania do stosowania zimnych zabiegów miejscowych obej-

mują stany nadwrażliwości na zimno, choroby, w których jest ono czynnikiem wywoławczym, jak np. krioglobulinemia, hemoglobinuria napadowa nocna, zespół Raynauda i inne. Przeciwwskazania obejmują również zespół Sudecka, zmiany skóry popromienne, zapalenie miedniczek nerkowych, zapalenie pęcherza moczowego, stany wyniszczenia i osłabienia, odmroziny oraz zespoły ciasnoty przedziałów powięziowych.

Ogólne zabiegi zimne

Celem ich jest obniżenie temperatury ustroju, czyli hipotermia. Mogą to być różnego rodzaju zabiegi intensywnie oziębiające organizm, np. przez stosowanie na całe ciało zimnych okładów lub zawijań w prześcieradła wychłodzone w zamrażalniku. Ze względu na uciążliwości związane z wykonaniem tego rodzaju zabiegów są one obecnie rzadko stosowane.

Ogólna terapia zimnem

Metoda ta w jej nowoczesnym ujęciu została wprowadzona do lecznictwa na początku lat osiemdziesiątych bieżącego stulecia w Republice Federalnej Niemiec. Polega ona na krótkotrwałym poddaniu całego ciała człowieka (z wyjątkiem głowy) działaniu niskiej temperatury, zwykle około — 11O°C. Oziębienie uzyskuje się dzięki zanurzeniu osoby poddanej zabiegowi w obłoku bardzo zimnego powietrza. 46

Zabieg wykonuje się przy użyciu specjalnego zestawu zabiegowego, w skład którego wchodzą: - zespół urządzeń wytwarzających obłok gazowy o ściśle określonych rozmiarach i temperaturze, — kabina zabiegowa, — pulpit sterowniczy. Zespół urządzeń wytwarzających obłok gazowy działa w następujący sposób. Sprężone, pozbawione pary wodnej powietrze zostaje przekazane do wymiennika ciepła, do którego ze specjalnego zbiornika, w sposób kontrolowany przez zawór nastawczy, zostaje doprowadzony ciekły azot, stanowiący w danym wypadku źródło zimna. Ciekły azot obniża w wy-

Ryc. 7. Urządzenie do ogólnej terapii zimnem, produkcji niemieckiej firmy Messer Gricsheim GmbH — Dusseldorf.

47

mienniku temperaturę strumienia sprężonego powietrza, które izolowanymi przewodami zostaje doprowadzone do zespołu dysz umieszczonych w kabinie zabiegowej. W odróżnieniu od uprzednio stosowanych, nowoczesne kabiny do ogólnej terapii zimnem są z przodu otwarte (ryc. 7). Umożliwia to obserwację oraz bezpośredni kontakt z osobą poddaną zabiegowi. W czterech kątach kabiny umocowane są listwy z dyszami szczelinowymi, które za pomocą urządzenia elektromechanicznego mogą być sytuowane na odpowiedniej wysokości. Umożliwia to kształtowanie rozmiarów obłoku gazowego, a co najważniejsze - - wyłączenie głowy chorego ze strefy oddziaływania niskiej temperatury. Napływające zimne powietrze jest systematycznie odprowadzane na zewnątrz przez układ działający na zasadzie podciśnienia. Dzięki temu możliwe jest utrzymanie stałych rozmiarów zimnego obłoku gazowego oraz wyeliminowanie jego wpływu na temperaturę pomieszczenia, w którym ustawiona jest kabina zabiegowa. Urządzenia regulacyjne i kontrolne, znajdujące się w pulpicie sterowniczym, pozwalają ustawić główne parametry zabiegu, takie jak temperatura (do — 180°C) oraz ciśnienie sprężonego powietrza i rozprężającego się ciekłego azotu. Indywidualne parametry zabiegu nastawia się na elektronicznej tablicy wyposażonej w zespół sensorów. Czas zabiegów, w którym chory pozostaje w pozycji stojącej, niejako zanurzony w zimnym obłoku gazowym, wynosi od 1 do 4 minut — zwykle trwa on 3 minuty. Dotychczasowe doświadczenie wskazuje na skuteczność tej terapii w przewlekłych zapaleniach stawów. Uzyskuje się zmniejszenie lub zniesienie bólu oraz zwiększenie ruchomości stawów. Stwierdzono również skuteczność ogólnej terapii zimnem w leczeniu spastycznego nieżytu oskrzeli. Rozszerzenie zakresu wskazań do stosowania omawianej metody leczenia wymaga dalszych badań.

Wodolecznictwo

Wodolecznictwo, zwane również hydroterapią, jest działem lecznictwa fizykalnego, w którym wykorzystuje się oddziaływanie wody na ustrój. Właściwości fizyczne wody czynią ją szczególnie przydatną do tych celów. Może być ona stosowana we wszystkich trzech jej stanach skupienia, a mianowicie: cieczy, lodu oraz pary wodnej.

Wpływ zabiegów wodoleczniczych na ustrój Podstawową rolę w zabiegach wodoleczniczych odgrywa czynnik termiczny. Wpływ bodźców termicznych na ustrój zależy od następujących czynników: natężenia bodźca termicznego, które określa różnica między temperaturą wody a temperaturą ustroju, - okoliczności fizycznych towarzyszących oddziaływaniu na ustrój bodźca termicznego, możliwości termoregulacyjnych ustroju, - czasu działania bodźca, — zmiany natężenia bodźca w czasie, — powierzchni, na którą działa bodziec termiczny, — właściwości fizycznych środowiska, które wchodzi w bezpośredni kontakt ze skórą. Istotne znaczenie w praktyce zabiegów wodoleczniczych ma odczuwanie przez człowieka temperatury wody. Skala odczuwania bodźców termicz4 Fizykoterapia

49

nych jest zawarta między odczuciem zimna oraz ciepła. Wyróżnia się w tym zakresie wiele stanów pośrednich, co ma duże znaczenie praktyczne. Wyróżnia się zatem gorąco, ciepło, letnio, obojętnie, chłodno i zimno. Przekroczenie określonej granicy ciepła lub zimna może prowadzić do uszkodzenia tkanek, nazywanego w skrajnych sytuacjach oparzeniem lub odmrożeniem. Zakres temperatury, w którym nie odczuwa się ani ciepła, ani zimna, nazwano strefą komfortu cieplnego. Zależy ona od średniej temperatury skóry i jest bliska tzw. cieplnemu punktowi obojętnemu skóry, który w tym przypadku odpowiada temperaturze 33°C mierzonej na tułowiu. Zakres temperatury, odpowiadającej strefie komfortu cieplnego, jest różny u różnych osób i zależy od wielu czynników, w tym również od stanu psychicznego. Przy okazji należy dodać, że obojętnego punktu cieplnego skóry, wynikającego ze średniej temperatury ciała, nie należy mylić z obojętnym punktem cieplnym skóry, którego wartość zależy od właściwości fizycznych środowiska przekazującego lub pobierającego ciepło od ustroju. W warunkach środowiska wodnego obojętny punkt cieplny skóry mieści się w zakresie 34-36°C, a dla powietrza wynosi około 20°C. Z tego więc powodu kąpiel w wodzie o temperaturze 25°C jest odczuwana jako chłodna, ponieważ dzięki dobremu przewodnictwu cieplnemu wody ciepło z ustroju szybko przechodzi do wody. Te same okoliczności decydują, że kąpiel w powietrzu o tej samej temperaturze jest odczuwana jako ciepła, ponieważ gorsze przewodnictwo cieplne powietrza utrudnia oddawanie ciepła przez ustrój. Znajomość wymienionych faktów ma duże znaczenie w warunkach wykonywania zabiegów wodoleczniczych, umożliwia bowiem właściwą ocenę doznań osoby poddanej ich działaniu. Istnieje kilka skal odczuwania przez człowieka temperatury wody. Dla celów praktycznych przydatny jest podział, w którym wyróżnia się: - wodę zimną (8-20°C), - wodę chłodną (21-27°C), - wodę letnią (28-33°C), - wodę ciepłą (34-37°C), - wodę gorącą (38-42°C). Podział ten, aczkolwiek niedokładny, może być z powodzeniem stosowany w ustalaniu temperatury wody do zabiegów wodoleczniczych. Dokładniejszy jest opracowany przez Cordesa na użytek hydroterapii 6-stopniowy podział odczuwania temperatury wody, który przedstawiono w tabeli 2. 50

Tabela 2 Skala odczuwania temperatury wody (wg Cordesa). Temperatura subiektywnie obojętna 34°C

Wpływ czynników termicznych na ustrój polega na oddziaływaniu na regulację cieplną ustroju. Znajomość złożonych mechanizmów tego procesu fizjologicznego jest niezbędna do zrozumienia zabiegów wodoleczniczych oraz ich właściwego stosowania. Mechanizmy te zostały szczegółowo omówione w rozdziale poświęconym ciepłolecznictwu. Należy pamiętać jednak, że regulacja cieplna ustroju zanurzonego w wodzie różni się w istotny sposób od regulacji zachodzącej w powietrzu. Wpływają na to właściwości fizyczne wody, a w szczególności jej przewodnictwo — około 25 razy większe od przewodnictwa cieplnego powietrza - oraz ciepło właściwe, kilka tysięcy razy większe aniżeli powietrza. Drugim, bardzo ważnym ograniczeniem regulacji cieplnej ustroju zanurzonego w wodzie jest wyeliminowanie możliwości jego oziębienia przez pocenie się, a mówiąc innymi słowy, przez pobieranie z ustroju ciepła na zamianę w parę wodną wody zawartej w pocie. Przyjmuje się, że w umiarkowanej temperaturze wody utrata ciepła zanurzonego w niej ustroju jest około 250 razy większa aniżeli w powietrzu o tej samej temperaturze. Jak już wspomniano temperatura wody stosowanej do zabiegów wodoleczniczych wywiera znaczny wpływ na układ krążenia. Krótkotrwałe działanie zimna wywołuje w pierwszej fazie zblednięcie skóry, spowodowane skurczem powierzchownych naczyń, a po krótkim czasie ich roz51

szerzenie wyrażające się zaróżowieniem. Objawy te są wyrazem prawidłowego odczynu skóry na zimno. Odczyn nieprawidłowy wyraża się bladością skóry lub jej zasinieniem, gęsią skórką, dreszczami, przyspieszeniem akcji serca oraz złym samopoczuciem. Wystąpienie nieprawidłowego odczynu na zimno jest wskazaniem do natychmiastowego przerwania zabiegu wodoleczniczego. U osób źle znoszących zimno można wyeliminować niekorzystne oddziaływanie przez grzanie ciała, rozcieranie, ciepłą kąpiel lub napromienianie promieniami podczerwonymi. Niezbyt intensywne ciepło powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry, a mianowicie tętniczek, naczyń włosowatych i żylnych. Prócz tego dochodzi do otwarcia nieczynnych naczyń włosowatych. Wymienione zmiany w stanie funkcjonalnym naczyń skóry powodują znaczne jej przekrwienie, głównie o charakterze tętniczym. Intensywny bodziec cieplny wywołuje krótkotrwały skurcz naczyń krwionośnych skóry, wyrażający się jej zblednięciem, po którym następuje ich rozszerzenie. Zmiany stanu funkcjonalnego naczyń krwionośnych skóry, wywołane działaniem bodźców termicznych, są wyrównywane przez antagonistyczne reakcje naczyń wnętrza ciała. Ze względów praktycznych można przyjąć, że przebiegają one zgodnie z prawem Dastre-Morata, które zostało szczegółowo omówione w rozdziale poświęconym ciepłolecznictwu. Zachodzące pod wpływem bodźców termicznych zmiany w ukrwieniu skóry oraz różnych narządów powodują również zmiany w objętości krwi krążącej. Tak np. w kąpieli ciepłej w wyniku przesunięcia krwi na obwód dochodzi do zwiększenia, a w kąpieli zimnej do zmniejszenia tej objętości. Temperatura wywiera również wpływ na czynność serca. Przyjmuje się, że podwyższenie temperatury wnętrza ustroju o jeden stopień powoduje przyśpieszenie częstości akcji serca o 18 na minutę. Jako przykład można podać, że w ciepłej kąpieli czynność serca ulega przyśpieszeniu, zwiększa się również objętość wyrzutowa i pojemność minutowa serca. W kąpieli gorącej czynność serca ulega przyśpieszeniu, zmniejsza się jednak objętość wyrzutowa. W kąpieli zimnej natomiast, w fazie rozszerzenia naczyń krwionośnych skóry, czynność serca jest zwolniona. Zmniejsza się również objętość wyrzutowa. Zabiegi wodolecznicze wpływają również na prędkość przepływu krwi, która zwiększa się w kąpieli ciepłej, a zmniejsza w kąpieli zimnej. Przyjmuje się, że kąpiel ciepła zmniejsza obwodowe opory krążenia. W tym zakresie pewien wpływ należy również przypisać ciśnieniu hydrostatycznemu, 52

działającemu przecież w trakcie kąpieli. W trakcie zabiegów wodoleczniczych ulega zmianie ciśnienie krwi. Zależy to od temperatury, a mówiąc ściślej od reakcji naczyń skóry. Jako zasadę przyjęto, że ciśnienie krwi ulega obniżeniu w fazie rozszerzenia tych naczyń, zaś podwyższeniu w fazie ich zwężenia. Stwierdzono również zależny od temperatury wpływ zabiegów wodoleczniczych na czynność układu oddechowego. Bodźce ciepłe przyśpieszają oddech i zwiększają wentylację płuc, zimne zaś po krótkiej fazie zwiększenia wentylacji powodują spłycenie i nieregularność oddychania. Chłodne kąpiele natomiast powodują zwiększenie minutowej objętości oddechowej oraz wentylacji płuc. W kąpielach o temperaturze wyższej od 34°C oraz niższej od 32°C wzrasta zużycie tlenu przez ustrój, co jest naturalnym następstwem procesów termoregulacyjnych, powodujących zwiększenie przemiany materii. W kąpieli wodnej ulega również zmianie czynność nerek. Jest ona spowodowana wpływem temperatury oraz ciśnienia hydrostatycznego. Kąpiel ciepła zwiększa wydzielanie nerek, zaś gorąca zmniejsza. Krótkotrwałe zabiegi zimne mogą przejściowo zwiększać czynność wydzielniczą nerek. Zabiegi wodolecznicze wywierają wpływ na ośrodkowy i obwodowy układ nerwowy. Przyjmuje się, że kąpiele ciepłe wpływają pobudzającą na ośrodkowy układ nerwowy. Uważa się jednak, że długotrwałe kąpiele ciepłe działają hamująco na ten układ. Kąpiele zimne zwiększają chęć do wysiłku, ale jednocześnie zwiększają napięcie mięśni szkieletowych. Bodźce termiczne wpływają również na przewodzenie włókien nerwowych. Bodźce zimne zmniejszają prędkość przewodzenia impulsów w ruchowych i czuciowych włóknach nerwowych. Kąpiele zimne zwiększają wydzielanie hormonów kory nadnerczy, a mianowicie glikokortykoidów i 17-ketosteroidów. Znaczne oziębienie powoduje zmniejszenie wydzielania amin katecholowych, a zwiększa wydzielanie przez przysadkę hormonu tyreotropowego, pobudzającego gruczoł tarczowy do wydzielania tyroksyny. Bodźce zimne wywierają również wpływ na czynność mięśni. Gwałtowne, krótkie oziębienie pobudza skurcze mięśni, zaś znaczne ich oziębienie ogranicza ich aktywność. W tabeli 3 przedstawiono wpływ zimnych i ciepłych zabiegów wodoleczniczych na układy i narządy ustroju. Ważną rolę w oddziaływaniu na ustrój zabiegów wodoleczniczych odgrywają czynniki mechaniczne, do których zalicza się ciśnienie hydro53

Tabela 3 Wpływ zabiegów wodoleczniczych o różnej temperaturze na układy i narządy ustroju

Układ/narząd Naczynia krwionośne powierzchowne Naczynia krwionośne głębokie

Krótkotrwałe zabiegi przy użyciu wody zimnej

Zabiegi przy użyciu wody ciepłej

Zabiegi przy użyciu wody gorącej

skurcz naczyń skórnych z następczym ich rozszerzeniem

rozszerzenie naczyń skóry i naczyń podskórnych

krótkotrwałe zwężenie naczyń z następczym ich rozszerzeniem

odczyn drogą odruchową zgodnie z prawem Dastre-Morata

Czynność serca

zwolniona

przyspieszona

przyspieszona

Ciśnienie krwi

podwyższone

obniżone

obniżone

Krew

zabiegi ogólne: zwiększenie liczby krwinek czerwonych i białych we krwi naczyń obwodowych zabiegi miejscowe: zwiększenie liczby krwinek białych w miejscu zabiegu

zabiegi ogólne: bez zmian zabiegi miejscowe: zwiększenie liczby krwinek białych w miejscu zabiegu

zabiegi ogólne: pozorne zwiększenie liczby krwinek czerwonych i białych zabiegi miejscowe: zagęszczenie krwi na skutek obfitego pocenia się

Układ oddechowy

zwolnienie i pogłębienie oddechu

przyspieszenie przyspieszenie i pogłęi spłycenie oddechu bienie oddechu

Układ nerwowy

zwiększenie pobudliwości obwodowych nerwów czuciowych i ruchowych

zmniejszenie pobu- zmniejszenie pobudlidliwości układu wości obwodowych nerwów czuciowych nerwowego

Nerki

wzmożenie czynności wydzielniczej

wzmożenie czynności wydzielniczej

może wystąpić zmniejszenie czynności wydzielniczej

Wydzielenie potu

zmniejszone lub zahamowane

wzmożone

silnie wzmożone

Gruczoły przewodu pokarmowego

zwiększone wydzielanie

zmniejszone wydzielanie

zmniejszone nie

Mięśnie szkieletowe

wzmożenie napięcia

zmniejszenie napię- znaczne zmniejszenie cia napięcia

Przemiana materii

wzmożenie w celu wy- nieznaczne wzmorównania utraty ciepła żenie

54

wzmożenie

wydziela-

statyczne, ciśnienie hydrodynamiczne, wypór oraz lepkość i spójność wody. Ciśnienie statyczne wody, zwane również ciśnieniem hydrostatycznym, jest ciśnieniem panującym w dowolnym punkcie wody nieruchomej, podlegającej przyciąganiu ziemskiemu:

gdzie: ps — ciśnienie statyczne wody, po — ciśnienie działające na powierzchnię wody, h — wysokość słupa wody, — ciężar właściwy wody.

W wodzie poruszającej się oprócz ciśnienia statycznego (hydrostatycznego) występuje również ciśnienie dynamiczne (hydrodynamiczne), które odpowiada energii kinetycznej jednostki objętości poruszającej się wody:

gdzie: pd — ciśnienie dynamiczne wody, E — energia kinetyczna, Q — gęstość wody, v — prędkość przepływu wody.

Używa się również pojęcia ciśnienia całkowitego wody, które jest sumą ciśnienia hydrostatycznego i hydrodynamicznego; pc = ps + pd gdzie: pc — ciśnienie całkowite wody.

Ciśnienie statyczne i dynamiczne wody odgrywają ważną rolę w zabiegach wodoleczniczych. W wypadku występowania w nich ruchu wody, jak np. w natryskach, kąpieli wirowej oraz natrysku podwodnym, przejawia się zasadniczy wpływ ciśnienia hydrodynamicznego. W kąpielach natomiast działa głównie ciśnienie hydrostatyczne, które zwiększa się z głębokością zanurzenia oraz gęstością wody. Wpływ gęstości wody uwydatnia się 55

szczególnie w kąpielach w wodzie mineralnej. Wpływ ciśnienia statycznego prowadzi do zmniejszenia obwodu różnych części ciała ludzkiego zanurzonego w wodzie i występuje szczególnie wyraźnie w pozycji stojącej, powodując przesunięcie krwi z żył skóry i jamy brzusznej do klatki piersiowej, na którą ciśnienie to oddziałuje słabiej, ze względu na obecność w niej powietrza. Ważnym czynnikiem mechanicznym, działającym na ustrój w kąpieli, jest opisany prawem Archimedesa wypór wody, zwany również wyporem hydrostatycznym;

gdzie: W — wypór hydrostatyczny, — ciężar właściwy wody, — objętość wypartej wody.

Siła wyporu, zgodnie z prawem Archimedesa, zależy zatem od stanu zanurzenia ciała w wodzie, a mówiąc inaczej od objętości wypartej przez nie wody. Wypór jest wykorzystywany jako czynnik odciążający w kinezyterapii wykonywanej w środowisku wodnym, jednak pod warunkiem, że ruchy są wykonywane wolno. Przy wykonywaniu szybkich ruchów występują opory wody, związane głównie z jej lepkością, a stanowiące czynnik obciążający. Opisane zjawiska fizyczne, występujące przy zanurzeniu w wodzie, tłumaczą szerokie zastosowanie kinezyterapii w tym środowisku do usprawniania narządów ruchu. Pewną rolę w zabiegach wodoleczniczych odgrywa również spójność i lepkość wody. Spójność jest wynikiem oddziaływania tzw. sil spójności, określanych również mianem sił Van der Waalsa, które są efektem oddziaływania między cząsteczkami wody. Lepkość wody wynika z jej właściwości, polegającej na powstawaniu sił tarcia, czyli oporu przeciw siłom wewnętrznym. Intensywność działania termicznego i mechanicznego na ustrój w zabiegach wodoleczniczych zależy od powierzchni ciała, na którą one wpływają. Praktyczny schemat postępowania w tym zakresie podali Cordes i Zeibig (ryc. 8). Podzielili oni powierzchnię ciała na sześć w przybliżeniu równych części, z których każda stanowi jedną dawkę. Jest to oczywiście schemat niedoskonały, ułatwiający jedynie dawkowanie, bowiem reakcje na zabiegi 56

wodolecznicze, wykonywane na poszczególne części ciała, są bardzo zróżnicowane. Tak np. odczyn ze strony naczyń krwionośnych skóry kończyn górnych jest większy aniżeli w obrębie kończyn dolnych. Jest on szczególnie przydatny w dawkowaniu kąpieli, w których wartość działającego na ciało ciśnienia hydrostatycznego zależy od stopnia jego zanurzenia. Ważnym elementem decydującym o efekcie oddziaływania jest również czas trwania zabiegów wodoleczniczych. Znajduje to praktyczny wyraz w metodach dawkowania zabiegów wodoleczniczych, uwzględniających powierzchnię ciała oraz czas trwania zabiegu.

Ryc. 8. Podział powierzchni ciała przydatny w dawkowaniu zabiegów wodoleczniczych (wg Cordesa i Zeibiga za Straburzyńskim).

57

Odczyn ustroju na bodźce termiczne zależy ponadto od wielu czynników, takich jak: wiek, płeć oraz stosunek powierzchni ciała do objętości. Dzieci, starcy i kobiety są bardziej wrażliwi na te bodźce. Osoby tęgie, mające dużą objętość ciała przy względnie małej jego powierzchni oraz grubą podściółkę tłuszczową, znoszą gorzej zabiegi cieplne, ponieważ oddawanie ciepła otoczeniu jest u nich utrudnione. Odwrotnie osoby szczupłe gorzej znoszą zabiegi zimne, ze względu na ułatwione oddawanie otoczeniu ciepła przez względnie dużą, w stosunku do objętości, powierzchnię ich ciała. Na odczyn ustroju na zabiegi wodolecznicze wpływają również rytmy biologiczne, a w szczególności okołodobowe rytmy termoregulacyjne. Ze względów praktycznych warto pamiętać, że w godzinach od 3 0 0 do 15 0 0 występuje faza rozgrzewania organizmu, zaś od 15 0 0 do 3 0 0 faza ochładzania. Reakcja ustroju będzie zatem silniejsza, jeśli wpływ stosowanej temperatury będzie niezgodny z tym rytmem, tzn. w wypadku stosowania zimnych zabiegów rano, a ciepłych wieczorem. Stosowanie zabiegów wodoleczniczych wymaga przestrzegania zasad postępowania, które można sprowadzić do następujących zaleceń: Przed zleceniem zabiegu konieczne jest dokonanie oceny stanu gospodarki cieplnej chorego, przede wszystkim w aspekcie jego wrażliwości na bodźce termiczne. Postępowanie to ułatwia dobór właściwej temperatury wody użytej do zabiegu. Należy pouczyć chorego, aby przed każdym zabiegiem wodoleczniczym opróżnił pęcherz moczowy, a jeśli ma być to zabieg długotrwały, konieczne jest również oddanie stolca. W trakcie serii zabiegów obowiązuje zasada stopniowanego nasilania termicznych i mechanicznych bodźców, z uwzględnieniem okołodobowego rytmu termoregulacyjnego ustroju. Należy pamiętać o bacznej obserwacji chorego w trakcie zabiegu wodoleczniczego. Szczególną uwagę należy zwracać na barwę warg i policzków, których zblednięcie lub zasinienie w czasie zabiegu powinno być sygnałem do jego przerwania. Wystąpienie tych objawów może być następstwem nieprawidłowej reakcji na bodźce termiczne lub też wynikiem ich nieprawidłowego doboru. W czasie zabiegu należy również kontrolować częstość tętna, pamiętając, że jego przyspieszenie do ok. 100/min jest przeciwwskazaniem do stosowania zabiegów cieplnych. Po każdym zabiegu ciepłym lub gorącym powinno się zastosować krótki 58

zabieg zimny, aby w ten sposób zapobiec utracie ciepła przez rozszerzone naczynia krwionośne skóry. Pomieszczenia zabiegowe muszą być odpowiednio ogrzane i dobrze wietrzone. Zabiegi gorące powinno się wykonywać w pomieszczeniu o temperaturze 22-24°C, zaś zabiegi zimne w temperaturze 25-27°C.

Wybrane zabiegi wodolecznicze Ogólną liczbę zabiegów wodoleczniczych ocenia się na około 100 różnych metod, w których wykorzystuje się wodę w jej trzech stanach skupienia, a mianowicie stałym, ciekłym i gazowym. Biorąc pod uwagę sposób ich wykonywania ogólnie wyróżnia się zabiegi wodolecznicze: — z wykorzystaniem ciśnienia hydrostatycznego, - z użyciem bieżącej wody pod określonym ciśnieniem, — za pomocą innych ciał higroskopijnych zwilżanych wodą, — w postaci okładów z lodu, — przy użyciu pary wodnej o określonej wskazaniami temperaturze. W niniejszym opracowaniu omówione zostaną tylko niektóre wybrane zabiegi wodne, mające powszechne zastosowanie w praktyce.

Kąpiele Kąpielą nazywa się postępowanie, w którym całe ciało lub jego część pozostaje przez określony czas zanurzone w ośrodku o odpowiedniej temperaturze. Kąpiel zimna. Temperatura wody od 8 do 20°C. Czas trwania kąpieli od kilku sekund do 1 minuty, w zależności od stanu ogólnego i samopoczucia chorego. 59

Kąpiel chłodna. Temperatura wody od 20 do 27°C. Czas trwania kąpieli 5-15 minut. Metodyka. Kąpiele zimne i chłodne wykonuje się w specjalnych wannach, zwykle drewnianych, lub basenach. W czasie kąpieli chory powinien wykonywać energiczne ruchy i rozcierać ciało w celu przyśpieszenia odczynu naczyniowego. Wskazania. Choroby przemiany materii — otyłość, cukrzyca. Przeciwwskazania. Choroby serca i naczyń, choroby nerek, niedokrwistość, nerwice, nerwobóle. Kąpiel letnia. Temperatura wody od 28 do 33°C. Czas kąpieli 10-20 minut. Wskazania. Kąpiele letnie wykonuje się w stanach podciśnienia tętniczego, dychawicy oskrzelowej, niektórych chorobach układu nerwowego, w stanach nadmiernej pobudliwości. Kąpiel ciepła. Temperatura wody od 34 do 37°C. Czas kąpieli 10-30 minut. Wskazania. Kąpiele ciepłe wykonuje się zwykle jako zabieg higieniczny, stosuje się je również w stanach wzmożonej pobudliwości, bezsenności, w niektórych chorobach skóry. Kąpiel kinezyterapeutyczna. W kąpieli tej wykorzystuje się opisane wyżej odciążające i oporowe działanie wody. Metodyka. Kąpiele wykonuje się w wannach kinezyterapeutycznych o specjalnej budowie, o wymiarach 3 x 3, 5 x 1,5 m, lub przystosowanych basenach kąpielowych. Baseny mają zwykle zróżnicowaną głębokość wody, co umożliwia wykonywanie w nich ćwiczeń przez dzieci i osoby dorosłe. Chorych porażonych zanurza się w wodzie za pomocą specjalnego dźwigu, którym po zakończeniu kąpieli podnosi się chorego z basenu. Osoby poddawane kąpieli kinezyterapeutycznej wymagają stałego nadzoru instruktora gimnastyki leczniczej, który jest odpowiedzialny za celowość, właściwe wykonywanie ćwiczeń i bezpieczeństwo chorego. Temperatura wody w wannach kinezyterapeutycznych wynosi w zależności od wskazań 34-37°C. Temperatura wody w basenie kąpielowym powinna być zbliżona do obojętnego punktu cieplnego skóry. Nie może być ona zbyt wysoka, ponieważ w trakcie wykonywania ćwiczeń czynnych chory wytwarza ciepło. Niezależnie od tego ciepła woda powoduje rozszerzenie obwodowych naczyń krwionośnych, szczególnie silnie wyrażone przy wykonywaniu ruchów, oraz zmniejszenie napięcia mięśni. Tak 60

więc temperatura wody w basenie powinna być przystosowana do stanu układu krążenia chorego oraz celu prowadzonych z nim ćwiczeń. W basenach, w których prowadzi się ćwiczenia z dziećmi, temperatura wody powinna być o 2 - 3 stopnie wyższa od stosowanej dla dorosłych. Wodę w wannach kinezyterapeutycznych należy zmieniać po każdej kąpieli, w basenach zaś zmieniać okresowo i odkażać zgodnie z obowiązującymi przepisami sanitarno-epidemiologicznymi. Wskazania. Są one bardzo rozległe, dotyczą jednak głównie schorzeń narządu ruchu, chorób układu nerwowego z zaburzeniami czynności ruchowych oraz wad postawy. Ćwiczenia w wodzie stanowią ważny czynnik w kompleksowym postępowaniu rehabilitacyjnym. Przeciwwskazania. Niewydolność krążenia, choroby nowotworowe, czynna gruźlica płuc, reumatoidalne zapalenie stawów, gruźlica stawów i zakaźne choroby skóry. Kąpiel o temperaturze wzrastającej, wg Schweningera-Hauffego. Zabieg

polega na kąpieli kończyn górnych lub dolnych w wodzie, której temperatura wzrasta stopniowo w czasie zabiegu od 35 do 42°C. Metodyka. Kąpiel wykonuje się w specjalnym urządzeniu, składającym się z wanienek na wodę, przystosowanych kształtem do rodzaju zabiegu, oraz elektrycznego urządzenia ogrzewczego, umożliwiającego ogrzewanie wody w taki sposób, aby jej temperatura wzrastała o jeden stopień w czasie 2 - 3 minut. Łączny czas zabiegu wynosi od 15 do 25 minut, w zależności od wskazań i stanu ogólnego chorego. Po upływie 10- 15 minut od chwili rozpoczęcia zabiegu występuje u chorego uczucie ciepła, zaczerwienienie skóry i pocenie się. W zależności od wskazań i odczynu chorego wykonuje się kąpiele jednej lub obu kończyn. W czasie zabiegu należy bacznie obserwować chorego, a wystąpienie zblednięcia lub sinicy należy traktować jako sygnał do natychmiastowego przerwania zabiegu. Kąpiele o temperaturze stopniowanej wskazują korzystny wpływ na czynność serca i obniżają ciśnienie krwi, szczególnie u osób z nadciśnieniem tętniczym. Wskazania. Nadciśnienie tętnicze bez zmian chorobowych w narządach, nerwice naczynioruchowe. Bezwzględne przeciwwskazania do stosowania kąpieli o stopniowanej temperaturze stanowią niewyrównane wady serca. 61

Kąpiele parowe. Kąpiel parowa całkowita, zwana inaczej łaźnią parową. Kąpiel wykonuje się w specjalnie przystosowanym pomieszczeniu, do którego doprowadza się parę wodną przez rury znajdujące się pod ławkami. Schodkowate ustawienie ławek umożliwia choremu przeniesienie się do wyższej części pomieszczenia, gdzie panuje wyższa temperatura. W pomieszczeniu znajduje się również instalacja z zimną wodą. Działanie kąpieli parowej polega na przegrzaniu ustroju. Temperatura w pomieszczeniu zabiegowym waha się od 40 do 45°C. Czas trwania zabiegu wynosi 15-30 minut. Po zakończeniu kąpieli stosuje się zwykle letni natrysk lub kąpiel. Zabiegi wykonuje się dwa do trzech razy w tygodniu. W czasie kąpieli parowej można stosować rozcieranie ciała lub chłostanie gałązkami wierzbowymi, lub brzozowymi, w celu wzmożenia odczynu ze strony powierzchownych naczyń krwionośnych. Należy nadmienić, że kąpiel parowa całkowita stanowi formę intensywnego zabiegu cieplnego ze względu na utrudnione w atmosferze pary wodnej parowanie wydzielanego potu. Łaźnia parowa szafkowa. Zabieg wykonuje się w drewnianej szafce, do której doprowadzana jest para wodna. W czasie zabiegu chory siedzi na krzesełku umieszczonym w szafce. Głowa chorego znajduje się poza szafką, dzięki czemu nie oddycha on parą wodną. Ze względu na obciążający ustrój charakter tego zabiegu na głowę i okolice serca stosuje się zwykle zimne okłady. Temperaturę powietrza nasyconego parą wodną ustala się w zależności od wskazań i stanu ogólnego chorego. Zwykle waha się ona od 40 do 50°C. Czas zabiegu wynosi 10-20 minut. Wskazania. Zaburzenia przemiany materii, szczególnie otyłość, przewlekłe stany zapalenia stawów i zapalenia okołostawowe, nerwobóle. Przeciwwskazania. Niewydolność krążenia, choroba nadciśnieniowa, stany wyniszczenia, skłonność do krwawień, stany chorobowe w okresie ostrym. Kąpiel wirowa. Tę postać kąpieli nazywa się również masażem wirowym. W zabiegu tym wykorzystuje się w celach leczniczych wpływ cieplny wody oraz jej oddziaływanie mechaniczne, związane z ruchem wirowym. Metodyka. Zabiegi wykonuje się w specjalnych zbiornikach, przystosowanych do zabiegów na kończynach górnych, kończynach dolnych lub dla całego ciała. Zbiorniki te są wyposażone w urządzenia o napędzie mechanicznym, wprawiające wodę w ruch wirowy. Kąpiel wirowa stanowi 62

formę łagodnego masażu skojarzonego z wpływem ciepła. Powoduje ona rozluźnienie tkanek, zmniejszenie napięcia mięśniowego, poprawę ukrwienia oraz złagodzenie bólu. Temperatura wody używanej do kąpieli waha się — w zależności od wskazań — od 32 do 40°C Czas zabiegu wynosi 15-20 minut. Wskazania. Przewlekłe stany zapalne, stany pourazowe, przewlekłe zapalenia stawów i zapalenia okołostawowe, przykurcze bliznowate.

Półkąpiele Stanowią one mniej obciążającą ustrój formę kąpieli. Wykonuje się półkąpiele ciepłe i gorące. Półkąpiel ciepła. Temperatura wody wynosi na początku zabiegu 32-34°C. Metodyka. Woda powinna sięgać choremu do pępka, gdy chory siedzi w wannie. Przed rozpoczęcie kąpieli chory zmywa twarz i klatkę piersiową zimną wodą. Następnie wchodzi do wanny, zanurza się na krótko w wodzie po szyję i przyjmuje pozycję siedzącą. W czasie zabiegu kąpielowy kilkakrotnie polewa wodą plecy i kark chorego. Przy użyciu węża gumowego wpuszcza się następnie do wanny zimną wodę, aby obniżyć temperaturę wody kąpielowej o 4- 5°. Ochłodzoną wodą polewa się ponownie chorego. Czas zabiegu wynosi nie więcej niż 4 - 5 minut. Po wyjściu chorego z wody wyciera się go ogrzanym ręcznikiem kąpielowym. Wskazania. Nerwice i psychonerwice oraz organiczne schorzenia układu nerwowego. Półkąpiele ciepłe łączy się niekiedy ze „szczotkowaniem" kończyn górnych, dolnych, klatki piersiowej i brzucha, przy użyciu szczotki o niezbyt twardym włosiu. Szczotkowanie wykonywane w trakcie półkąpieli pobudza naczynia skórne i znajduje zastosowanie w niektórych chorobach skóry, przewlekłych schorzeniach gośćcowych i nerwobólach. Półkąpiel gorąca. Wykonuje się ją w podobny sposób. Temperatura wody wynosi 38-42°C, a czas zabiegu — 10-15 minut. 63

Wskazania. Przewlekłe schorzenia gośćcowe, nerwobóle, przewlekłe stany zapalne narządów rodnych oraz układu moczowego. Przeciwwskazania. Półkąpieli gorących nie wykonuje się u osób wyniszczonych i w wieku starczym.

Natryski Natryskiem nazywa się zabieg wodoleczniczy, w którym zasadniczy wpływ wywiera ciśnienie i temperatura uderzającego w ciało jednego lub wielu strumieni wody. W zależności od temperatury wody rozróżnia się natryski zimne, ciepłe, gorące i o zmiennej temperaturze, a w zależności od ciśnienia — natryski o niskim ciśnieniu (152 k P a — 1,5 atm), średnim ciśnieniu (152-202,6 kPa — 1,5-2 atm) oraz wysokim ciśnieniu (202,6-405,2 kPa — 2 - 4 atm). Zmianę i kontrolę temperatury oraz ciśnienia, a także ukształtowanie strumienia wody umożliwia urządzenie zwane katedrą natryskową (ryc. 9).

Ryc. 9. Katedra natryskowa.

64

W skład katedry natryskowej wchodzi mieszadło, umożliwiające szybką zmianę temperatury wody, oraz regulator jej ciśnienia. Wartość temperatury oraz ciśnienia odczytuje się na przyrządach pomiarowych umieszczonych w płycie czołowej katedry. Strumień wody kształtuje się specjalnymi nasadkami. W wodolecznictwie stosuje się natryski ruchome, stałe i parowe. Natryski ruchome. Do tej grupy zalicza się natryski polegające na działaniu ruchomego, różnie ukształtowanego strumienia wody na odpowiednie okolice ciała osoby stojącej w odległości 3-4 m od katedry natryskowej. Natrysk biczowy (natrysk skupiony). Strumień wody wydobywający się pod znacznym ciśnieniem (152 - 304 kPa — 1,5-3 atm) z węża gumowego, zakończonego odpowiednią nasadką, o średnicy otworu ok. 1 cm, może być okresowo przerywany, co powoduje działanie zbliżone do uderzeń bicza. Natrysk biczowy wykonuje się zwykle wodą chłodną lub o temperaturze zmiennej. Kierunek prowadzenia strumienia wody po ciele osoby poddanej natryskowi biczowemu przedstawiono na ryc. 10. Natrysk szkocki. Odmianę natrysku biczowego stanowi natrysk o zmiennej temperaturze, zwany natryskiem szkockim. Wykonuje się go pod ciśnieniem od 202,6 do 304,0 kPa (2-3 atm), stosując na przemian wodę gorącą 38-42°C w czasie od 1/2 do 1 minuty i wodę zimną 10-15°C w czasie kilku sekund. Zabieg kończy się po 3 minutach stosowaniem wody zimnej. W natrysku tym zamiast wody gorącej można używać strumienia pary wodnej. Natrysk nitkowaty. Jest to rodzaj natrysku biczowego. Wykonuje się go dzięki zastosowaniu specjalnej nasadki o bardzo małej średnicy (0,5 mm) i wysokiego ciśnienia wody 204-405,2 kPa (3-4 atm). Uderzenie bardzo cienkiego strumienia wody wywołuje silny odczyn ze strony naczyń krwionośnych skóry, utrzymujący się pewien czas po zakończeniu zabiegu. Siła uderzenia zależy oczywiście od odległości chorego od katedry natryskowej, ponieważ w miarę zwiększenia się odległości strumień wody ulega rozpyleniu, a uderzenie jego staje się mniej efektywne. Natrysk wachlarzowy. Dzięki zastosowaniu specjalnej nasadki z odpowiednio ukształtowaną szczeliną uzyskuje się strumień wody w formie wachlarza. Oddziaływanie mechaniczne na skórę osoby poddanej temu zabiegowi jest słabsze w porównaniu z wymienionymi wyżej natryskami. 5 Fizykoterapia

65

Ryc. 10. Kierunek prowadzenia strumieniu wody w natrysku biczowym (wg Jankowiaka).

Natryski stałe. Do tej grupy zalicza się natryski, w którym ukształtowanie i kierunek strumieni wody nie ulegają zmianie. Natrysk spadowy (natrysk deszczowy). W natrysku tym woda spada na ciało pod kątem 45° z wysokości 1 -2 m przez nasadkę sitkową o średnicy otworów 0,5 mm. Temperaturę wody ustala się w zależności od wskazań. Natrysk spadowy może być również zmiennocieplny i wówczas stosuje się na przemian wodę gorącą 38-42°C w czasie 20-40 s i wodę zimną 8-20°C w czasie 2-5 s. Po kilkakrotnej zmianie temperatury wody zabieg kończy się użyciem wody zimnej. 66

Natrysk płaszczowy (natrysk boczny). Natrysk wykonuje się w specjalnym urządzeniu w kształcie klatki papuziej, o wymiarach odpowiadających wzrostowi i objętości człowieka, zbudowanej z pionowo ustawionych rur. Z otworów o małej średnicy, znajdujących się w rurach, wydobywają się strumienie wody w kierunku osi centralnej klatki, uderzając w ciało znajdującego się w niej człowieka (ryc. 11).

Ryc. 11. Natrysk płaszczowy (wg Jankowiaka).

Urządzenie jest połączone z katedrą natryskową, dzięki czemu istnieje możliwość regulacji temperatury i ciśnienia wody. Natrysk parowy. Natrysk parowy wykonuje się przy użyciu katedry natryskowej. W natrysku tym zamiast gorącej wody stosuje się strumień pary wodnej. Temperatura strumienia skraplającej się, w miarę zwiększania odległości od katedry, pary wodnej wynosi nad powierzchnią skóry od 45 do 48°C. Czas natrysku wynosi od 2 do 3 minut. 67

Natryski specjalne

Mianem tym określa się specjalne rodzaje natrysków. Spośród przydatnych w odnowie biologicznej wymienić należy natrysk typu Aix les Bains oraz natrysk podwodny. Natrysk z masażem ręcznym typu Aix les Bains. Nazwa jego wiąże się ze znanym uzdrowiskiem francuskim. Wykonuje się go u osoby spoczywającej na stole w postaci kraty. Woda o temperaturze 38 -45°C spływa z węża gumowego szerokim strumieniem na ciało osoby poddawanej jednocześnie masażowi wykonywanemu przez jednego lub dwóch masażystów. Natrysk podwodny. Zabieg ten nazywany niekiedy również masażem podwodnym, wykonuje się w środowisku wodnym przy użyciu strumienia wody o określonym ciśnieniu za pomocą specjalnego urządzenia (ryc. 12). Ten rodzaj natrysku wykonuje się w wannach lub basenach kinezyterapeutycznych typu Hubbarda. Urządzenie do natrysku podwodnego składa się

Ryc. 12. Natrysk podwodny.

68

z pompy pobierającej wodę z wanny lub basenu, sprężarki oraz systemu ogrzewczego, zapewniającego właściwą temperaturę (40-50°C) oraz ciśnienie wody (152-405 kPa 1,5-4 atm) wydobywającej się przez odpowiednią nasadkę węża gumowego. Należy pamiętać, że temperatura wody w strumieniu natryskowym musi być wyższa od temperatury wody w wannie (35-38°C). Osoba poddana natryskowi leży wygodnie w wannie wypełnionej wodą. Głowa spoczywa na specjalnej podpórce lub pasie zawieszonym między ścianami wanny. Oddziaływanie masażu zależy od temperatury wody oraz ciśnienia pod jakim wydobywa się ona z nasadki węża gumowego. Należy pamiętać, że oddziaływanie mechaniczne strumienia wody jest największe pod kątem 90°, zaś zmniejszenie kąta osłabia działanie. Osoba wykonująca natrysk powinna w trakcie zabiegu kontrolować ręką temperaturę, ciśnienie wody oraz stan napięcia mięśni. Ciśnienie wody dawkuje się tak, aby ulegało zwiększeniu w miarę trwania zabiegu. Natrysk podwodny znajduje szerokie zastosowanie w leczeniu chorób narządu ruchu, nerwobólu, w szczególności nerwu kulszowego.

Ryc. 13. Urządzenie do natrysku nasiadowego (wg Jankowiaka).

69

Natrysk nasiadowy (natrysk wstępujący). Do wykonania tego natrysku używa się specjalnego urządzenia, składającego się z siedzenia, pod którym znajduje się nasadka sitkowa (ryc. 13). Wytryskające z nasadki strumienie wody uderzają w okolicę krocza osoby poddanej zabiegowi. Natrysk nasiadowy przy użyciu wody chłodnej stosuje się zwykle w guzkach krwawniczych odbytnicy lub przy jej wypadaniu.

Wskazania i przeciwwskazania do stosowania natrysków Wskazania do stosowania natrysków są bardzo rozległe, w związku z czym szczegółowe ich omówienie przekracza ramy niniejszego podręcznika. Ogólnie rzecz biorąc wykorzystuje się je w leczeniu nerwic, stanów wyczerpania psychicznego, nerwobólów, różnych postaci gośćca stawowego i tkanek miękkich, przewlekłych schorzeń dróg oddechowych, zaburzeń ukrwienia obwodowego, dobierając w zależności od rodzaju stanu chorobowego intensywność czynnika termicznego i mechanicznego. Przeciwwskazania. Natrysków nie wykonuje się u osób z niewydolnością krążenia, chorobą nadciśnieniową, chorobą wieńcową, w stanach padaczkowych, w stanach wyniszczenia, w zapaleniu nerwów i nerwobólach, w ostrym stadium choroby oraz u osób z zaawansowaną nerwicą serca.

Polewania Polewania są zabiegami wodoleczniczymi, w których wykorzystuje się oddziaływanie na skórę czynnika termicznego w postaci strumienia zimnej wody o niskim ciśnieniu. Oddziaływanie czynnika mechanicznego jest w tym zabiegu ograniczone. Polewania mogą być całkowite lub częściowe. Zabiegi całkowite wykonuje się zwykle co drugi dzień, natomiast częściowe — codziennie. Polewania wykonuje się przy użyciu węża gumowego o średnicy ok. 20 mm, połączonego z siecią wodociągową. Ciśnienie wody reguluje się kurkiem wodociągowym tak, aby

70

wydobywała się ona pionowo z trzymanego węża na wysokość 15 cm. W czasie polewania należy dążyć do tego, aby woda pokrywała szerokim płaszczem możliwie największą powierzchnię części ciała poddawanej zabiegowi. Polewania można również wykonywać używając naczyń z wodą. Przed rozpoczęciem zabiegu częściowego poleca się choremu umycie twarzy i szyi zimną wodą, a przed polewaniem całkowitym również i klatki piersiowej. Po zakończeniu polewania wyciera się ciało ręcznikiem i poleca gimnastykę lub spacer.

Polewania częściowe Polewanie karku wykonuje się przy użyciu węża połączonego z siecią wodociągową lub irygatora. Zabieg trwa od 1 do 2 minut. Wpływa on na pogłębienie oddechu i zmniejszenie duszności w napadzie dychawicy oskrzelowej. Polewanie ramion. Zabieg rozpoczyna się od palców prawej ręki, polewając stopniowo coraz to wyższe partie jej zewnętrznej powierzchni. Po osiągnięciu wysokości łopatki wraca się ponownie ku dłoni. Każdą kończynę polewa się kilka razy. Łączny czas zabiegu wynosi od 2 do 3 minut. Polewanie wykonuje się w nerwicy, bezsenności oraz kurczu pisarskim. Polewanie grzbietu. Rozpoczyna się je od bocznej powierzchni grzbietu, dochodząc do wysokości stawu barkowego, taką samą czynność wykonuje się po stronie przeciwnej. Polewanie trwa od 1 do 2 minut. Polewanie klatki piersiowej i kończyn górnych. Wykonuje się je u chorego pozostającego w skłonie. Polewanie rozpoczyna się od palców prawej ręki, dochodząc do stawu barkowego. Następnie wykonuje się polewanie lewej ręki. W okolicy mięśnia naramiennego przechodzi się na klatkę piersiową, gdzie wykonuje się pionowo ustawionym wężem okrężne polewanie wokół brodawki sutkowej u mężczyzny, a sutka u kobiet. W czasie polewania grzbietu i barków dłoń osoby wykonującej zabieg chroni kark i głowę przed działaniem wody. Łączny czas zabiegu wynosi od 1 do 2 minut. Polewanie klatki piersiowej i kończyn górnych jest zabiegiem oddziałującym silnie bodźcowo. Polewania grzbietu oraz polewania klatki piersiowej i ramion wykonuje się w przewlekłych nieżytach oskrzeli, dychawicy oskrzelowej i rozedmie płuc. Polewanie brzucha. Wykonuje się głównie w stanach upośledzonej czynności ruchowej jelit oraz w nieżytach żołądka i jelit. Nie wolno stosować polewań brzucha w stanach zapalnych pęcherza moczowego. Polewanie kończyn dolnych. Polewanie podudzi rozpoczyna się od stopy, po stronic zewnętrznej w okolicy kostki. Następnie polewa się wewnętrzną powierzchnię łydki, dochodząc do kolana, i z kolei wewnętrzną powierzchnię podudzia, aż do okolicy kostki wewnętrznej. W opisany sposób polewa się przednią i tylną część podudzia. Polewanie można rozszerzyć na całą kończynę, dochodząc do okolicy stawu biodrowego. Czas polewania jednej kończyny wynosi 1 min. Zabieg ten wykonuje się w leczeniu nerwobólu nerwu kulszowego, w niektórych chorobach gośćcowych, w żylakowatości kończyn dolnych oraz przewlekłych nieżytach nosa i gardła.

71

Polewania całkowite

Zasadą ich wykonywania jest równomierne pokrycie całego ciała płaszczem spływającej wody. W czasie polewania chory rozciera ramiona i klatkę piersiową. Zabiegi te wykonuje się głównie w chorobach przemiany materii, nerwicach oraz w celach wzmacniających i hartujących.

Zmywania Stanowią one bardzo łagodną postać zabiegu wodoleczniczego. Polegają na zmywaniu ciała gąbką lub ręcznikiem zmoczonym w zimnej wodzie (15- 20°C), a następnie wytarciu suchym ręcznikiem. Zabieg rozpoczyna się od zmycia kończyn dolnych, które po wytarciu okrywa się ciepłym kocem lub kołdrą. W analogiczny sposób postępuje się z kończynami górnymi, klatką piersiową i brzuchem. Po zakończeniu zmywania, trwającego od 2 do 3 minut, w cieplejszej porze roku poleca się choremu udanie się na spacer. Jeśli chory nie może opuścić łóżka, to okrywa się go ciepło. Zmywania wpływają w łagodny sposób hartująco i pobudzająco na układ krążenia i oddychania.

Nacierania W zabiegach tych kojarzy się działanie czynnika termicznego z bodźcami mechanicznymi o różnym, odpowiednio dawkowanym natężeniu. Nacieranie częściowe. Wykonuje się je u chorego poddanego uprzednio ogrzaniu, np. po opuszczeniu łóżka lub ogrzaniu w budce świetlnej. Do wykonania zabiegu potrzebne są dwa wiadra z zimną wodą. Chorego układa się na leżance i przykrywa ciepłym kocem. Następnie obnaża się jedną kończynę i nakłada na nią ręcznik, rozcierając energicznie skórę, aż do wystąpienia jej przekrwienia i uczucia ciepła. Po zakończeniu tej czynności kończynę okrywa się kocem. W analogiczny sposób postępuje się z pozostałymi kończynami i tułowiem. Brzuch i klatkę piersiową należy nacierać w kierunku poprzecznym do długiej osi ciała. Do nacierania używa się zawsze ręcznika, który pozostawał określony czas w zimnej wodzie.

72

Czas trwania zabiegu powinien być krótki. Po zakończeniu zabiegu chory odpoczywa pół godziny. Nacieranie całkowite. Zabieg wykonuje się u chorego w pozycji stojącej po uprzednim zanurzeniu w zimnej wodzie. Ciało chorego okrywa się dużym prześcieradłem o wymiarach 2 x 3 m, zmoczonym w zimnej wodzie. Prześcieradło powinno ściśle przylegać do ciała. Następnie dokonuje się szybkiego i energicznego nacierania, postępując od ramion ku stopom. Nacieranie powinno w krótkim czasie (1 - 2 min) wywołać odczyn naczyniowy, wyrażający się zaróżowieniem skóry oraz uczuciem ciepła i rześkości. Nacierania nie wolno wykonywać u osób, które nie reagują na nie odczynem naczyniowym. Po nacieraniu, w zależności od stanu chorego, zleca się odpoczynek lub spacer. Natężenie bodźców mechanicznych można zwiększyć stosując zamiast nacierań oklepywanie. Wskazania. Przewlekły nieżyt oskrzeli, rozedma płuc, zaburzenia krążenia obwodowego, nerwica. Przeciwwskazania. Zaburzenia czucia, stany zapalne skóry, stany nadmiernej pobudliwości oraz wyczerpania psychicznego.

Zawijanie Zabieg ten polega na szczelnym zawinięciu całego ciała prześcieradłem dobrze wyżętym z zimnej wody. Następnie całe ciało owija się dokładnie ciepłym kocem. Po krótkotrwałym uczuciu zimna występuje rozszerzenie naczyń krwionośnych i uczucie ciepła. Po upływie około godziny występują poty. Zabieg ten trwa od 20 minut do 2 godzin. Po zabiegu stosuje się zwykle chłodny natrysk. Zawijania wywierają uspokajający wpływ na chorego. Można stosować również zawijania letnie (25 - 30°C), które także działają uspokajająco.

Okłady Okłady wykonuje się na ograniczone powierzchnie ciała. W zależności od ich działania wyróżnia się następujące okłady: Okłady chłodzące. Niską temperaturę płótna użytego do okładów uzyskuje się przez jego częste (co 2 minuty) moczenie w zimnej wodzie. Można również w tym celu użyć worka z lodem lub rurkowego przyrządu chłodzącego, przez który przepływa zimna woda. Zabieg trwa od 30 minut do 1 godziny.

73

Okłady zimne działają kojąco i przeciwzapalnie. Dzięki zwężeniu naczyń krwionośnych wpływają hamująco na krwawienia. Okłady rozgrzewające. Pod wpływem tych okładów występuje ogrzanie skóry ciepłem wytwarzanym przez ustrój. Polegają one na położeniu na określoną część ciała złożonego w kilka warstw płótna, uprzednio zanurzonego w zimnej wodzie 10-14°C, a następnie dobrze wyżętego. Na płótno kładzie się materiał utrudniający parowanie, np. ceratę lub folię plastykową, o wymiarach 2 - 3 cm większych od warstwy płótna zwilżonego wodą, a następnie — dostatecznie grubą warstwę materiału wełnianego lub flaneli. Podobnie wykonuje się tzw. okłady Priessnitza. W okładach tych na warstwę płótna zwilżonego zimną wodą kładzie się warstwy suchego płótna, a następnie wszystko owija wełnianą chustą lub flanelą. Okłady rozgrzewające powodują znaczny odczyn ze strony powierzchownych i głębszych naczyń krwionośnych oraz działają kojąco w przypadku bólu. Okłady rozgrzewające w zależności od szybkości wysychania zmienia się po upływie 3-8 godzin. Szybciej wysychające okłady Priessnitza zmienia się po 2-6 godzinach. Spośród podstawowych wskazań do stosowania okładów rozgrzewających należy wymienić przewlekłe miejscowe stany zapalne oraz stany zejściowe po przebytych urazach. W celu zwiększenia skuteczności okładów rozgrzewających stosuje się w nich roztwory octanu glinu, rywanolu, odwaru rumianku oraz innych leków. Okłady gorące. Do okładów używa się wody o temperaturze 40-45°C. Okład okrywa się szczelnie ciepłym kocem lub flanelą, a niekiedy, w celu zwiększenia działania cieplnego, kładzie się bezpośrednio na okład termofor z gorącą wodą lub woreczek z ogrzanym piaskiem. Okłady gorące wywołują silne przekrwienie skóry, działają przeciwzapalnie i przyspieszają wchłanianie wysięków zapalnych. Działają one uśmierzająco w nerwobólach oraz zmniejszają napięcie mięśni. Wilgotne zawijania i okłady z wełny parowanej. Metoda gorących zawijań przy użyciu wełny parowanej jest znana jako metoda Kenny, od nazwiska australijskiej pielęgniarki, która stosowała ją w leczeniu porażeń w przebiegu choroby Heinego-Medina. Zawijania przy użyciu wełny parowanej mogą być ogólne i miejscowe. Do zabiegu ogólnego używa się dwóch wełnianych koców i ceraty. Jeden koc wraz z ceratą rozpościera się na łóżku, drugi zaś ogrzewa się parą wodną w specjalnym kuble lub autoklawie. Po owinięciu chorego gorącym, miernie wilgotnym kocem zawija się go następnie ceratą i suchym kocem. Czas zabiegu wynosi 30-60 minut, w trakcie którego dwukrotnie zmienia się ogrzany koc. Zabiegi wykonuje się 2-3 razy dziennie. Zabiegi miejscowe wykonuje się w postaci gorących okładów z wełny parowanej, wśród których wyróżnia się: Okład zawijany. Zabieg wykonuje się w taki sam sposób, jak zawijania wełną parowaną. Okład zapinany. Wykonuje się go przez nałożenie kawałków wełny ogrzanej parą wodną na międzystawowe odcinki kończyn. Gorącą, wilgotną wełnę owija się następnie wełną suchą, podszytą ceratką i zapina agrafkami. W trakcie zabiegu gorącą, wilgotną wełnę zmienia się kilkakrotnie.

74

W leczeniu porażeń występujących w przebiegu choroby Heinego-Medina zabieg ten wykonuje się kilka razy dziennie. Zmniejsza on przykurcze mięśniowe, dzięki czemu możliwe jest wykonywanie biernych ruchów kończyn. Okład koncentrowany. Okład ten polega na szybkiej zmianie (co 2 minuty) okładów z gorącej parowanej wełny w czasie 15 - 20 minut. W zabiegu tym nie stosuje się dodatkowego zawijania wełną suchą. Istota okładu polega na dostarczeniu ciału chorego dużych ilości ciepła. Okłady koncentrowane stosuje się w zaburzeniach oddychania, występujących niekiedy w chorobie Heinego-Medina w wyniku porażenia mięśni oddechowych. W porażeniu mięśni wpływających na akt wdechu okłada się gorącą wełną całą klatkę piersiową — z przodu i z tyłu, w przypadku zaś utrudnienia wydechu stosuje się okłady na dolną część klatki piersiowej, plecy i brzuch, głownie w celu zmniejszenia napięcia mięśnia przepony. Gorące zawijania i okłady z wełny parowanej można stosować z powodzeniem w leczeniu przykurczów występujących w pourazowych stanach zejściowych.

Płukania

Płukania wykonuje się przy użyciu urządzenia zwanego irygatorem. Składa się ono z naczynia na wodę, połączonego z rurką gumową, zakończoną odpowiednią kanką. Ciśnienie wody reguluje się przez odpowiednio wysokie ułożenie naczynia. Przy użyciu irygatora dokonuje się płukania pochwy, stosowanego w stanach zapalnych pochwy i szyjki macicy. Do płukania używa się wody czystej, wody z dodatkiem odpowiednich środków farmakologicznych lub wody mineralnej. Temperatura wody wynosi 37-40°C, a ilość użyta do płukania waha się od 1 do 201. Czas zabiegu wynosi od 10 do 20 minut, ogółem wykonuje się 10-20 zabiegów. W podobny sposób dokonuje się płukania jelita grubego. Po opróżnieniu jelita z mas kałowych za pomocą wlewu oczyszczającego wprowadza się do jelita wodę w ilości od 0,5 do 1 1. Jelito opróżnia się z wody przez zdjęcie rurki gumowej z kanki, poruszanie kanką umożliwia wolne opróżnianie jelita. Czynność płukania można powtarzać kilkakrotnie w czasie jednego zabiegu. W zależności od temperatury wody uzyskuje się wpływ na czynność ruchową jelita — woda ciepła zmniejsza czynność ruchową jelita, woda chłodna powoduje jej wzmożenie. Płukanie jelita grubego wykonuje się w stanach zapalnych. Prócz tego płukania jelita ciepłą wodą stosuje się w kamicy nerkowej w celu ułatwienia wydalenia złogów, w stanach zapalnych pęcherza moczowego i w przewlekłych zapaleniach narządu rodnego.

75

Pierwsza pomoc w przypadku utonięcia W zakładzie wodoleczniczym, mimo skrupulatnego dozoru chorych w czasie zabiegów, należy liczyć się z możliwością zaistnienia przypadku utonięcia. Może to nastąpić w razie utraty przytomności przez chorego w czasie kąpieli albo przy wykonywaniu ćwiczeń w basenie lub wannie kinezyterapeutycznej. Z tych względów osoba wykonująca zabiegi wodolecznicze musi znać zasady udzielania pierwszej pomocy przy utonięciu. Jest to konieczne, ponieważ od właściwego i szybkiego postępowania zależy uratowanie życia. Należy pamiętać, że natychmiast po stwierdzeniu utonięcia obowiązują dwie podstawowe czynności: — przystąpienie do udzielania pierwszej pomocy, - zlecenie osobom trzecim wezwania lekarza. Pierwsza pomoc w przypadku utonięcia w czasie zabiegu wodoleczniczego polega na: — wyciągnięciu chorego z wody, - ułożeniu go na boku i uniesieniu klatki piersiowej tak, aby głowa znajdowała się poniżej barku, — dwu- lub trzykrotnym uderzeniu w okolicę międzyłopatkową, w celu opróżnienia w ten sposób dróg oddechowych z zalegającej w nich wody, - przystąpienie do wykonywania sztucznego oddychania metodą usta-usta, usta-nos lub przy użyciu maski i worka, - przystąpieniu (w razie konieczności) do pośredniego masażu serca, — kontynuowaniu sztucznego oddychania aż do chwili przybycia wezwanego lekarza, który zadecyduje o dalszym postępowaniu.

Światłolecznictwo

Światłolecznictwo jest działem fizykoterapii, w którym wykorzystuje się promieniowanie podczerwone, widzialne oraz nadfioletowe. Stąd do światłolecznictwa zalicza się również wykorzystanie do celów leczniczych promieniowania słonecznego, czyli helioterapię. Nazwa światłolecznictwo nie jest ścisła, ponieważ pojęcie światła odnosi się wyłącznie do promieniowania wywołującego u ludzi i zwierząt wrażenia świetlne. Wrażeń tych nie wywołuje np. promieniowanie podczerwone (ani też nadfioletowe), będące niewidzialnym rodzajem promieniowania elektromagnetycznego, czyli tej samej natury, co promieniowanie w paśmie wywołującym wrażenie świetlne.

Podstawy fizyczne i biologiczne

Promieniowanie podczerwone jest promieniowaniem niewidzialnym, umiejscowionym w widmie promieniowania elektromagnetycznego między czerwienią widma światła widzialnego a mikrofalami. Jest ono emitowane przez rozgrzane ciała. W lecznictwie wykorzystuje się promieniowanie podczerwone o długości fali od 770 do 15 000 nm. Promieniowanie widzialne jest promieniowaniem o długości fali od 400 do 760 nm, wywołującym u ludzi i zwierząt wrażenia świetlne. W widmie promieniowania elektromagnetycznego jest ono umiejscowione między promieniowaniem nadfioletowym a promieniowaniem podczerwonym. 77

Promieniowanie nadfioletowe jest promieniowaniem niewidzialnym o długości fali od 100 do 400 nm. W widmie promieniowania elektromagnetycznego umiejscowione jest ono bezpośrednio za obszarem fioletu widma widzialnego. Do celów leczniczych stosuje się promieniowanie nadfioletowe o długości fali od 200 do 380 nm. Umiejscowienie wymienionych rodzajów promieniowania w widmie promieniowania elektromagnetycznego przedstawia ryc. 14.

Ryc. 14. Widmo promieniowania elektromagnetycznego w zakresie promieni nadfioletowych i podczerwonych (wg Eckerta).

Właściwości fizyczne i biologiczne wymienionych rodzajów promieniowania zostaną omówione w odpowiednich rozdziałach. Omówione rodzaje promieniowania elektromagnetycznego powstają w wyniku zmian zachodzących w atomach lub drobinach emitującego je ciała. Promieniowanie rozchodzi się w postaci oddzielnych porcji energii, czyli kwantów, zwanych fotonami. Zgodnie z podaną przez Plancka teorią kwantową fotony są cząsteczkami o charakterze pola elektromagnetycznego, obdarzonymi określoną energią i masą. Promieniowanie padające na powierzchnię danego ośrodka ulega częściowemu odbiciu. Część jego jednak wnika w głąb ośrodka, ulegając w nim częściowemu lub całkowitemu pochłonięciu. Różne ośrodki wykazują różną zdolność do pochłaniania promieniowania elektromagnetycznego. Niektóre substancje mają zdolność do wybiórczego pochłaniania promieniowania o określonej długości fali. Zjawisko to występuje np. w wypadku filtrów barwnych, które niejako odcinają pewne części widma promieniowania elektromagnetycznego, przepuszczając tylko promieniowanie widzialne, wywołujące określone wrażenia barwne. Skutki, jakie wywołuje w tkankach promieniowanie elektromagnetyczne, zależą od ilości pochłoniętej przez nie energii. Zależność tę określa prawo Grotthusa-Drapera, które brzmi: „przemiany fotochemiczne układu reagującego wywołuje 78

promieniowanie pochłonięte. Na przebieg reakcji fotochemicznych nie ma wpływu promieniowanie odbite, przepuszczone lub rozproszone". Z prawa tego wynika zatem, że odczyny wywołane w tkankach przez promieniowanie elektromagnetyczne będą zależały od ilości pochłoniętej energii. Zdolność przenikania w głąb skóry wykorzystywanych w światłolecznictwie rodzajów promieniowania jest różna. Na rycinie 15 przedstawiono głębokość przenikania przez skórę promieniowania podczerwonego, wi-

Ryc. 15. Przenikanie promieni przez skórę; 1 -- powierzchowna warstwa naskórka, 2 — głęboka warstwa naskórka, 3 — skóra właściwa, 4 — tkanka podskórna, Ł — gruczoł łojowy, W — włos, N — włosowate naczynie krwionośne, P gruczoł potowy, T — tkanka tłuszczowa (wg Claytona za Konarską).

dzialnego i nadfioletowego. Wynika z niej, że promieniowanie podczerwone długofalowe wnika na małą głębokość, promieniowanie zaś podczerwone krótkofalowe i promieniowanie widzialne przenika niemal do tkanki podskórnej. Promieniowanie nadfioletowe zostaje pochłonięte głównie w naskórku, może ono jednak przenikać również do skóry właściwej.

Promieniowanie podczerwone

Promieniowanie podczerwone jest niewidzialnym promieniowaniem elektromagnetycznym. W fizykoterapii wykorzystuje się promieniowanie o długości fali od 770 do 15000 nm. W widmie promieniowania elektromagnetycznego jest ono umiejscowione między widzialnym obszarem czerwieni a mikrofalami. Promieniowanie podczerwone określa się skrótem IR, pochodzącym od angielskich słów infra-red. W zależności od długości fali promieniowanie podczerwone dzieli się na: promieniowanie krótkofalowe, tzw. bliskie, o długości fali od 770 do 1500 nm, — promieniowanie średniofalowe, o długości fali od 1500 do 4000 nm, — promieniowanie długofalowe, tzw. dalekie, o długości fali od 4000 do 15 000 nm. Źródłem promieniowania podczerwonego są ciała ogrzane. Długość fali promieniowania zależy, zgodnie z prawem Viena, od temperatury ciała ogrzanego. Tak np. ciała ogrzane do temperatury 400°C emitują promieniowanie, którego maksimum natężenia odpowiada długości fali ok. 4000 nm, w temperaturze zaś 800°C maksimum natężenia odpowiada długości fali ok. 2000 nm. Ogrzanie ciał do wyższej temperatury powoduje emitowanie promieni podczerwonych o jeszcze krótszej fali. Jednocześnie ciało ogrzewane zaczyna świecić, czyli emitować promieniowanie widzialne. Potężnym źródłem promieniowania podczerwonego jest Słońce. Promieniowanie to ulega częściowemu pochłonięciu przez warstwy atmosfery, głównie parę wodną, dwutlenek węgla i ozon. Dzięki temu wokół Ziemi powstaje jak gdyby płaszcz cieplny, który zapobiega ucieczce w kosmos energii promieniowania podczerwonego emitowanego przez Ziemię.

80

Działanie biologiczne promieniowania podczerwonego Zgodnie z prawem Grotthusa-Drapera skutki biologiczne może wywołać w tkankach tylko energia pochłoniętego przez nie promieniowania. Działanie biologiczne promieni podczerwonych polega na ich wpływie cieplnym na tkanki. Energia promieniowania pochłoniętego przez tkanki zwiększa energię kinetyczną ich cząsteczek, a tym samym podnosi stan cieplny tkanek, czyli ich temperaturę. Tkanki ludzkie, zawierające dużą ilość wody, dobrze pochłaniają promieniowanie podczerwone, ulegając ogrzaniu w stopniu zależnym od ich pojemności cieplnej. Powstałe w nich ciepło zostaje z prądem krwi przeniesione w głąb ustroju. Padające na skórę promieniowanie podczerwone zostaje od niej odbite w ok. 30%, reszta zaś przenika w głąb skóry. Zdolność przenikania zależy od długości fali. Promienie krótkofalowe wnikają w głąb tkanek ok. 30 mm, ulegając jednak pochłonięciu głównie w warstwie do głębokości 10 mm. Promienie długofalowe wykazują ograniczoną zdolność przenikania w głąb skóry i osiągają głębokość zaledwie od 0,5 do 3 mm. Wpływ biologiczny promieniowania podczerwonego na ustrój polega na działaniu ciepła, które powoduje: — rozszerzenie naczyń włosowatych skóry, a w związku z tym zwiększony przepływ przez tkanki krwi tętniczej, — reakcje ze strony naczyń głębiej położonych, zgodnie z prawem Dastre-Morata (patrz rozdz. Ciepłolecznictwo), — zmniejszenie napięcia mięśni, - podwyższenie progu odczuwania bólu, a zatem działanie przeciwbólowe, — wzmożenie przemiany materii, — pobudzenie receptorów cieplnych skóry, a w następstwie tego wpływy odruchowe na narządy głębiej położone. Wymienione podstawowe skutki oddziaływania energii cieplnej na ustrój nie obejmują oczywiście wszystkich odczynów i mechanizmów ustrojowych zachodzących pod jej wpływem. Zostały one omówione szczegółowo w rozdziale poświęconym ciepłolecznictwu. 6 Fizykoterapia

o1

Odczyn organizmu na promieniowanie podczerwone może być miejscowy lub ogólny. Odczyn miejscowy występuje w skórze w miejscu jej napromieniowania, obejmując jednak swym zasięgiem sąsiadujące z nim okolice. Polega on na rozszerzeniu naczyń krwionośnych skóry, powodującym jej zaczerwienienie; stąd odczyn ten nazywa się rumienieni cieplnym. Rumień cieplny w odróżnieniu od rumienia fotochemicznego (patrz rozdz. Promieniowanie nadfioletowe) wykazuje kilka charakterystycznych cech, a mianowicie: — występuje on w trakcie naświetlania, a jego nasilenie wzrasta w miarę czasu oddziaływania promieni podczerwonych, - zaczerwienienie skóry jest nierównomierne i plamiste w wyniku rozszerzenia głębiej położonych naczyń krwionośnych skóry, - zanika on po pewnym, niedługim czasie od zakończenia naświetlania. Czas utrzymywania się rumienia zależy od dawki promieniowania podczerwonego. Oddziaływanie promieniowania podczerwonego na duże powierzchnie skóry powoduje wystąpienie odczynu ogólnego organizmu na ciepło. Odczyn ten został szczegółowo omówiony w rozdziale poświęconym ciepłolecznictwu.

Terapeutyczne promienniki podczerwieni Używane w lecznictwie fizykalnym urządzenia emitujące promieniowanie podczerwone można podzielić na dwie grupy: promienniki emitujące wyłącznie promieniowanie podczerwone, tzw. nieświetlne generatory podczerwieni, - lampy terapeutyczne, emitujące promieniowanie podczerwone oraz promieniowanie widzialne, tzw. świetlne generatory podczerwieni. Do promienników emitujących wyłącznie promienie podczerwone zalicza

się urządzenia, w których źródłem promieniowania podczerwonego jest spirala z drutu oporowego, nawinięta na ceramiczną szpulę. Szpula wraz ze spiralą znajduje się w obudowie z metalu lub innego materiału żaroodpornego, o różnym kształcie. Włączenie spirali w obwód prądu powoduje jej rozgrzanie do temperatury od 500 do 880°C, czyli tzw. temperatury 82

czerwonego żaru. Promienie podczerwone nagrzewają jej obudowę, która staje się wtórnym źródłem długofalowego promieniowania podczerwonego. W użyciu są również urządzenia, w których źródłem promieniowania jest spirala z drutu oporowego, nawinięta na stożek lub szpulę z materiału żaroodpornego, jednak nie mające osłony. Jest zrozumiałe, że taki promiennik będzie emitował promieniowanie podczerwone o krótszej fali. Warto dodać, że drut oporowy ogrzany do temperatury czerwonego żaru emituje promieniowanie podczerwone, którego maksimum przypada na długość fali od 2000 do 3000 nm. Promiennik podczerwieni umieszczony w reflektorze wklęsłym jest zasadniczym elementem lampy do leczniczego stosowania promieni podczerwonych. Wyróżnić można lampy statywowe, w których promiennik wraz z reflektorem i jego obudową jest umocowany na statywie, oraz lampy przenośne, tzw. stołowe (ryc. 16).

Ryc. 16. Przenośna lampa promieni podczerwonych (wg Jankowiaka).

Omawiając ten rodzaj promienników należy wymienić lampy polskiej produkcji: Helios L-8, Helios L-9, Emita VS-700, Emita VT-400 oraz Emita VT-410, które są wyposażone w promienniki podczerwieni. Budowa, działanie i obsługa tych lamp zostanie omówiona w rozdziale poświęconym promieniowaniu nadfioletowemu, ponieważ lampy te służą przede wszystkim do naświetlań promieniami nadfioletowymi.

Do promienników emitujących promieniowanie podczerwone i promienio-

wanie widzialne zalicza się żarówki. W zależności od rodzaju żarnika, nazywanego również włóknem, żarówki te emitują promieniowanie o różnej długości fal. Używane w światłolecznictwie żarówki mają różną moc i wielkość. Żarówki małe mają zwykle moc 60 W, średnie — od 200 do 500 W, a duże — od 1000 do 1500 W. Żarówki małe mają żarniki w postaci włókna węglowego, które rozgrzewa się do niezbyt wysokiej temperatury i emituje długofalowe promieniowanie podczerwone oraz promieniowanie widzialne. Szkło żarówki może być czerwone lub niebieskie. Spełnia ono oczywiście rolę filtra dla promieniowania widzialnego. Żarówki większe mają żarnik z wolframu. Żarnik taki rozżarzony do temperatury powyżej 1000°C emituje promieniowanie o długości fali od 400 do 4000 nm. W całości promieniowania emitowanego przez żarnik 90% stanowią promienie podczerwone, których największa ilość przypada na promieniowanie o długości fali od 800 do 1600 nm, ok. 9,8% na promieniowanie widzialne, zaś ok. 0,2% na promieniowanie nadfioletowe, które zostaje pochłonięte przez szkło żarówki.

Lampy i urządzenia do naświetlań promieniami podczerwonymi i widzialnymi Źródłem promieniowania w specjalnych lampach lub urządzeniach zwanych świetlankami są żarówki o różnej mocy. Lampa Solłux. Jest ona przedstawiona na ryc. 17. Zasadniczym jej elementem jest głowica. Składa się ona z obsady żarówki wraz z obudową, reflektora parabolicznego oraz tubusu o kształcie ściętego stożka. Lampa może być wyposażona w dwa tubusy różnych rozmiarów, które dobiera się w zależności od rodzaju naświetlania. Tubus służy do skupienia wiązki promieniowania i może być połączony z reflektorem za pomocą zaczepów ze śrubami. Dzięki takiemu rozwiązaniu tubus można łatwo odłączyć od reflektora, co ułatwia naświetlanie dużych powierzchni ciała. Tubus jest zaopatrzony w kołnierz wyłożony korkiem, zabezpieczającym chorego w czasie zabiegu przed zetknięciem z rozgrzanym metalem. Między kołnierzem a brzegiem tubusu znajduje się prowadnica, w którą wsuwa się filtry. 84

I

Wyróżnia się dwa typy lampy Sollux, a mianowicie: statywową oraz stołową, zwaną również przenośną. W lampie statywowej głowica jest umocowana na przegubowym wysięgniku, który można przesuwać wzdłuż rury statywu. Umieszczony wewnątrz rury statywu ciężarek, połączony linką stalową przez znajdujący się na wierzchołku rury bloczek z częścią przesuwaną wysięgnika, równoważy ciężar głowicy. Ułatwia to jej ustawienie na określonej wysokości. W podstawie statywu znajduje się zwykle opornik, którym można regulować żarzenie żarówki. Pokrętło opornika, a także wyłącznik są umieszczone na obudowie podstawy. Wyposażenie podstawy w trzy kółka ułatwia przemieszczanie lampy. W lampach statywowych używa się zwykle żarówek o dużej mocy, np. 1000 W.

Ryc. 17. Statywowa lampa Sollux.

Lampa Sollux przenośna (stołowa) ma analogiczną budowę głowicy, która ma jednak mniejsze rozmiary. Głowica jest połączona z podstawą przegubowym wysięgnikiem. W tym typie lampy stosuje się żarówki o mniejszej mocy, zwykle 500 W. Lampa przenośna nie ma opornika do regulacji żarzenia. 85

Lampa Sollux typu LSK i LSC*. Jest to lampa produkowana w wersji statywowej (LSK) i stołowej (LSC). Lampa Sollux LSK statywowa (ryc. 18) składa się z głowicy oraz statywu na trójnożnej podstawie wyposażonej w kółka ułatwiające jej przemieszczenie.

Ryc. 18. Statywowa - typ LSK.

lampa

Sollux

Głowica lampy, o kształcie walca, stanowiąca obudowę promiennika, osadzona jest obrotowo na widełkach przemieszczanych wzdłuż kolumny statywu. W tylnej części głowicy znajduje się wyłącznik sieciowy i regulator napięcia, w przedniej zaś jej części szczelina do osadzenia filtru oraz regulator przesłony zmieniającej ilość padającego promieniowania. Ustawienie głowicy na odpowiedniej wysokości uzyskuje się specjalnym pokrętłem przez zwolnienie hamulca eliminującego ruch widełek wzdłuż * Produkowana przez Zakłady Aparatury Elektromedycznej i Precyzyjnej „ZALIMP" w Warszawie.

86

kolumny statywu. Właściwy kąt nachylenia głowicy umożliwiają pokrętła usytuowane w miejscu połączenia głowicy z widełkami. Promiennik lampy wytwarza promieniowanie podczerwone oraz widzialne. Maksymalne natężenie promieniowania podczerwonego przypada na długość fali około 1400 nm, odpowiadającej krótkofalowemu promieniowaniu podczerwonemu, które wnika głębiej w tkanki aniżeli promieniowanie średnio- i długofalowe. Lampy Sollux wyposażone są w komplet filtrów ze szkła uwiolowego koloru czerwonego i niebieskiego. Szkło koloru czerwonego przepuszcza promienie podczerwone i promienie widzialne czerwone, natomiast szkło koloru niebieskiego przepuszcza głównie niebieskie promienie widzialne. Filtry są zbudowane z prostokątnych płytek szklanych, zamocowanych w ramce metalowej. Budowa taka zabezpiecza szkło przed pęknięciem. Lampę Sollux na statywie wykorzystuje się do naświetlań dużych powierzchni skóry. Jest oczywiste, że nie używa się wówczas tubusu. Naświetlania takie wykonuje się zwykle z odległości 100 cm. Ważne jest, żeby reflektor ustawić w taki sposób, aby z jednej strony światło obejmowało równomiernie naświetlaną powierzchnię, z drugiej zaś ustawienie głowicy uniemożliwiało oparzenie chorego odłamkami szkła w wypadku pęknięcia żarówki. Do naświetlań miejscowych stosuje się tubus, ograniczając w ten sposób wiązkę promieniowania. Odległość od otworu tubusu do powierzchni naświetlanej wynosi zwykle od 40 do 50 cm. Należy jednak dodać, że odległość ustala się, uwzględniając wrażliwość chorego na ciepło. W naświetlaniach tych można używać filtrów, których rodzaj dobiera się w zależności od wskazań. Pamiętać należy, że filtr niebieski ogranicza oddziaływanie promieni podczerwonych. Poza tym światło niebieskie działa uśmierzająco na ból i z tego względu znajduje zastosowanie w leczeniu nerwobólów i przeczulicy. Filtr czerwony stosuje się w naświetlaniu stanów zapalnych tkanek miękkich, leczeniu trudno gojących się ran, w przypadku wystąpienia nadmiernego odczynu rumieniowego po naświetlaniu promieniami nadfioletowymi oraz w leczeniu odczynów skóry po terapii promieniami rentgenowskimi. Do naświetlań miejscowych używa się również przenośnej lampy Sollux; ze względu na mniejszą moc żarówki naświetlania wykonuje się z mniejszej odległości. Swietlanki są urządzeniami do naświetlań promieniami podczerwonymi i widzialnymi, w których źródłem promieniowania są liczne żarówki umieszczone wewnątrz obudowy. Wyróżnia się świetlanki miejscowe oraz całkowite, obecnie rzadko używane. 87

Budka Polano jest przedstawiona na ryc. 19. Składa się ona z obudowy wykonanej z materiału źle przewodzącego ciepło. Po wewnętrznej stronie obudowy jest umieszczonych kilka szeregów porcelanowych opraw wraz z żarówkami. Są to żarówki z włóknem węglowym, których kolor dobiera się w zależności od potrzeby. Pod każdą żarówką znajduje się niklowana płyta, odbijająca emitowane przez nią promieniowanie. Liczba żarówek zależy od rozmiarów świetlanki i może wynosić od 8 do 24. Na obudowie znajduje się dwu- lub czteropozycyjny wyłącznik, umożliwiający kolejne

Ryc. 19. Budka Polano.

włączanie szeregów żarówek. Naświetlanie częściowe przy użyciu budki Polano wykonuje się w następujący sposób: nad częścią ciała chorego poddawaną naświetlaniu, np. kończyną czy tułowiem, ustawia się świetlankę. Okolice skóry, które nie mają być naświetlane, osłania się serwetą. Otwory budki zakrywa się kocem, a następnie włącza stopniowo odpowiednią liczbę żarówek. Należy przestrzec chorego, aby nie poruszał się w czasie naświetlania, ponieważ może ulec oparzeniu na skutek zetknięcia ze szkłem żarówek. Temperatura wewnątrz budki wynosi od 40 do 60°C. W czasie zabiegu należy kontrolować doznania i samopoczucie chorego, który powinien odczuwać przyjemne ciepło. W celu zwiększenia cieplnego oddziaływania świetlanki można wycierać pot gromadzący się na skórze, przeciwdziałając w ten sposób jej ochładzaniu. Czas zabiegu wynosi od 20 do 30 min. Po zabiegu skóra jest zaczerwieniona, o charakterystycznym plamistym rysunku. Jeśli w czasie naświetlania wystąpi znaczne przyspieszenie tętna lub duszność, zabieg należy przerwać.

Ogólne zasady obowiązujące w naświetlaniach promieniami podczerwonymi Należy ściśle przestrzegać zaleceń lekarza specjalisty. Aparatura musi być skutecznie uziemiona. Nie wolno umieszczać lamp w pobliżu urządzeń wodociągowych, ponieważ jednoczesne dotknięcie obudowy lampy i urządzenia wodociągowego może grozić porażeniem prądem elektrycznym. Przy wykonywaniu naświetlań okolic twarzy i klatki piersiowej należy chronić oczy chorego okularami ochronnymi. Osoba wykonująca zabiegi światłolecznicze przy użyciu promieni podczerwonych jest obowiązana nosić ciemne okulary przeciwsłoneczne, ponieważ promienie te są jednym z czynników wywołujących zaćmę. Przy wykonywaniu zabiegów światłoleczniczych należy liczyć się z możliwością oparzenia. O takim przypadku należy natychmiast powiadomić lekarza, który udzieli właściwej pomocy. W czasie zabiegów należy bacznie obserwować chorego, który powinien informować osobę wykonującą zabiegi o swoich doznaniach i samopoczuciu. Wskazania do leczniczego stosowania promieni podczerwonych. Promienie podczerwone stosuje się w leczeniu: - przewlekłych i podostrych stanów zapalnych, w których możliwe jest miejscowe stosowanie ciepła, — przewlekłych i podostrych zapaleń stawów oraz zapaleń okołostawowych, — nerwobólów oraz zespołów bólowych, — stanów po przebytym zapaleniu skóry i tkanek miękkich pochodzenia bakteryjnego. Naświetlania promieniami podczerwonymi można stosować jako zabieg wstępny przed masażem oraz jontoforezą. Przeciwwskazania do stosowania promieni podczerwonych są takie same, jak do stosowania ciepła, co zostało już omówione w rozdziale poświęconym ciepłolecznictwu. Warto jednak podkreślić, że omawianych zabiegów nie wolno wykonywać w niewydolności krążenia, czynnej gruźlicy płuc, skłonności do krwawień, zaburzeniach w ukrwieniu obwodowych części kończyn, w stanach gorączkowych, w ostrych stanach zapalnych skóry i tkanek miękkich oraz w stanach wyniszczenia.

Promieniowanie nadfioletowe Promieniowanie nadfioletowe jest niewidzialnym promieniowaniem elektromagnetycznym o długości fali od 100 do 400 nm. W widmie promieniowania elektromagnetycznego jest ono umiejscowione między obszarem fioletu widma widzialnego a tzw. miękkimi promieniami rentgenowskimi. Promieniowanie nadfioletowe określa się skrótem UV, od słów angielskich ultra-violet.

Podział i właściwości promieniowania nadfioletowego Ogólnie przyjęty podział promieniowania nadfioletowego jest uwarunkowany jego działaniem biologicznym. W podziale tym wyróżnia się trzy obszary, a mianowicie: - obszar A — o długości fali od 400 do 315 nm, - obszar B — o długości fali od 315 do 280 nm, - obszar C — o długości fali od 280 do 200 nm. Tak zwane promieniowanie nadfioletowe Schumanna, o długości fali od 100 do 200 nm, nie ma większego znaczenia dla biologii i medycyny, ponieważ będąc pochłaniane przez powietrze i parę wodną, może rozchodzić się tylko w próżni. Granica między obszarem A a obszarem B, odpowiadająca długości fali 315 nm, jest uzasadniona ograniczonym już oddziaływaniem biologicznym promieniowania o tej długości fali. Granica zaś między obszarem B a obszarem C jest uzasadniona minimalną zdolnością wywoływania rumienia w skórze ludzkiej przez promieniowanie o długości fali 280 nm. Zgodnie z teorią kwantową promieniowanie nadfioletowe rozchodzi się w postaci kwantów energii. Energia kwantów promieniowania nadfioletowego zależy od długości fali. Im krótsza jest długość fali, a tym samym większa częstotliwość, tym większą energię wykazują kwanty promieniowania nadfioletowego. Dzięki dużej energii kwantów promie90

niowania nadfioletowego wywołuje ono skutki biologiczne i chemiczne, które nie występują przy działaniu światła widzialnego. Przepuszczalność różnych substancji dla promieniowania nadfioletowego jest zróżnicowana. Bardzo dobrą przepuszczalność wykazuje kwarc, który pochłania promieniowanie o długości fali krótszej od 180 nm. W tabeli 4 zestawiono porównawczo zdolność przenikania promieniowania nadfioletowego przez szkło kwarcowe, powietrze, szkło okienne, filtr Wooda oraz szkło Chance-Crookesa. Tabela 4 Długość fali promieniowania nadfioletowego przenikającego przez różne ośrodki Szkło kwarcowe Powietrze Szkło okienne Filtr Wooda Szkło Chance-Crookesa

od 180 nm od 185 nm od 320 nm od 313 do 405 nm pochłania promienie nadfioletowe

Wymieniony w tabeli filtr Wooda jest zbudowany ze szkła z dodatkiem tlenków niklu i potasu. Jest on używany w lampach kwarcowych diagnostycznych do wyeliminowania promieniowania widzialnego i uzyskania promieniowania nadfioletowego o długości fali określonej przenikliwością tego ośrodka. Właściwość szkła Chance-Crookesa, wyrażająca się pochłanianiem promieniowania nadfioletowego, pozwala stosować je w okularach ochronnych. Promieniowanie nadfioletowe wykazuje ograniczoną zdolność przenikania w głąb tkanek ludzkich. Skóra ludzka pochłania promieniowanie nadfioletowe w zakresie wszystkich jego obszarów, w zasadzie jednak tylko do głębokości 2 mm. Głębiej może wnikać promieniowanie o długości fali powyżej 450 nm. W tabeli 5 przedstawiono zdolność pochłaniania i przepuszczania promieniowania nadfioletowego przez różne warstwy skóry ludzkiej. Ilość promieniowania działającego przyjęto za 100%, a w rubrykach odpowiadających warstwom skóry podano ilości pochłoniętego i przepuszczonego przez nie promieniowania. Z tabeli 5 wynika, że promieniowanie nadfioletowe o długości fali 200 nm zostaje całkowicie pochłonięte w warstwie rogowej naskórka. Najgłębiej sięga promieniowanie o długości fali 400 nm, które prawie całkowicie zostaje pochłonięte dopiero na głębokości 2 nm. 91

Tabela 5 Ilość promieniowania nadfioletowego pochłoniętego w stosunku do przepuszczonego — w procentach — przez warstwy skóry ludzkiej (wg Bochema) Grubość warstwy skóry w mm Warstwa rogowa naskórka 0,03 Warstwa podstawna naskórka 0,05 Skóra właściwa 2,0 Tkanka podskórna

Długość fali w nm 200

250

280

300

400

100/0 0/0 0/0 0/0

81/19 8/11 11/0 0/0

85/15 6/9 9/0 0/0

66/34 18/16 16/0 0/0

20/80 23/57 56/1 1/0

Należy pamiętać, że częstość promieniowania nadfioletowego padającego na skórę zostaje odbita. Ilość promieniowania ulegająca odbiciu zależy od kąta padania, stanu skóry oraz długości fali.

Działanie biologiczne i wpływ promieniowania nadfioletowego na organizm ludzki Fotochemiczne

właściwości

promieniowania

nadfioletowego.

Reakcjami

fotochemicznymi nazywa się reakcje chemiczne zachodzące pod wpływem światła. Mogą one powodować powstanie nowych związków — reakcjami tymi są: fotosynteza, utlenianie lub redukcja — oraz rozpad danego związku na związki o mniej złożonej budowie; jest to fotoliza. Do reakcji fotochemicznych zalicza się również fotoizomeryzację, czyli powstanie pod wpływem światła związków o analogicznym cząsteczkowym wzorze sumarycznym, lecz o różnej budowie i różnych właściwości fizycznych i chemicznych. Wiele odczynów i skutków biologicznych zachodzących w ustroju pod wpływem promieniowania nadfioletowego jest związanych przyczynowo z reakcjami fotochemicznymi. Należą do nich: powstawanie w skórze rumienia fotochemicznego, tworzenie w niej pigmentu, wytwarzanie witaminy D oraz wpływ związków chemicznych uczulający ustrój na światło. Działanie bakteriobójcze promieni nadfioletowych polega również na zachodzących w bakteriach reakcjach fotochemicznych. 92

Rumień fotochemiczny. Rumieniem fotochemicznym nazywa się odczyn skóry na działanie promieni nadfioletowych, wyrażający się jej zaczerwienieniem w wyniku rozszerzenia naczyń krwionośnych. Zależność odczynu rumieniowego skóry od długości fali promieniowania nadfioletowego przedstawia ryc. 20; wynika z niej, że najsilniej wyrażone właściwości wywoływania odczynu rumieniowego wykazuje promieniowanie o długości fali 297 nm oraz 250 nm. 1,0

Ryc. 20. Skuteczność wywoływania odczynu rumieniowego przez promieniowanie nadfioletowe w zależności od długości jego fali (wg Eckerta).

Intensywność rumienia fotochemicznego zależy od wielu czynników, a mianowicie: — długości fali promieniowania nadfioletowego, — intensywności emisji źródła promieniowania, — czasu napromieniowania, — odległości skóry od źródła promieniowania, ponieważ natężenie promieniowania maleje z kwadratem zwiększania odległości, — wrażliwości skóry, która zależy głównie od grubości naskórka, stanowiącego przeszkodę w przenikaniu promieni nadfioletowych, a także okolicy ciała, co przedstawia ryc. 21, — wrażliwości osobniczej, zależnej od karnacji skóry i wieku; blondyni i rudzi są bardziej niż bruneci wrażliwi na działanie promieni nadfioletowych, dzieci natomiast są bardziej wrażliwe niż osoby w wieku zaawansowanym. 93

Ryc. 21. Wrażliwość różnych okolic skóry na działanie promieniowania nadfioletowego w skali pięciostopniowej: największa I, najmniejsza 5 (wg Kowarschika za Konarską).

W mechanizmie powstania rumienia fotochemicznego można wyróżnić dwa okresy: W pierwszym okresie w wyniku pochłonięcia energii promieniowania nadfioletowego przez białko komórek warstwy kolczystej naskórka dochodzi do jego denaturacji, a w następstwie tego do uszkodzenia tych komórek. W drugim okresie z uszkodzonych komórek wydzielają się związki wykazujące właściwości rozszerzania naczyń krwionośnych. Spośród nich najważniejszą rolę odgrywa histamina, która w wyniku reakcji fotochemicznej powstaje z aminokwasu — histydyny. Związki te przenikają do skóry właściwej, gdzie powodują rozszerzenie i zwiększenie przepuszczalności naczyń włosowatych skóry właściwej. Zwiększenie przepuszczalności naczyń prowadzi do przejścia osocza do przestrzeni międzykomórkowych naskórka i skóry właściwej, powodując obrzęk skóry. W wypadku nagromadzenia się płynu przesiękowego między warstwami naskórka powstają pęcherze wypełnione płynem surowiczym. Bardzo duże dawki promieniowania nadfioletowego, przekraczające próg 94

tolerancji skóry, mogą powodować nieodwracalne uszkodzenia komórek naskórka, a nawet skóry właściwej, co w następstwie prowadzi do ich martwicy. Czas, jaki upływa od chwili ekspozycji na promienie nadfioletowe do wystąpienia pierwszych objawów rumienia, nazywa się okresem utajenia. W okresie tym w wyniku reakcji fotochemicznych wytwarzają się substancje, które następnie ulegają wolnemu wydzielaniu z komórek i osiągają najwyższe stężenie w fazie maksymalnego nasilenia rumienia. Okres trwania utajenia zależy od wielu czynników, głównie jednak od dawki, długości fali promieniowania nadfioletowego oraz wrażliwości osobniczej. Rumień fotochemiczny cechuje charakterystyczny rozwój, zwany inaczej ewolucją, w którym wyróżnia się następujące fazy: — okres utajenia, trwający od 1 do 6 godzin, — okres narastania rumienia, obejmujący czas od wystąpienia pierwszych objawów rozszerzenia naczyń krwionośnych do osiągnięcia maksymalnego nasilenia rumienia, które występuje w 6 do 24 godzin od ekspozycji, w zależności od dawki promieniowania nadfioletowego, — okres ustępowania rumienia, którego czas trwania jest również uzależniony od dawki promieniowania; po słabych dawkach trwa on kilka godzin, a po dużych — nawet kilka dni. Ewolucję rumienia fotochemicznego przedstawia ryc. 22. W następstwie rumienia fotochemicznego dochodzi do zgrubienia naskórka, jego łuszczenia się oraz zbrunatnienia skóry w wyniku gromadzenia się w niej pigmentu. Wpływ promieniowania nadfioletowego na pigmentację skóry został szczegółowo omówiony w dalszej części niniejszego rozdziału. Jeśli naświetlanie promieniami nadfioletowymi jest dokonane po uprzednim oddziaływaniu promieni podczerwonych, to odczyn skóry jest

Ryc. 22. Ewolucja rumienia fotochemicznego.

95

wzmożony. Naświetlanie promieniami podczerwonymi skóry, w której występuje rumień fotochemiczny, powoduje jego osłabienie i szybsze ustępowanie. Należy pamiętać, że odczyn rumieniowy skóry może być znacznie osłabiony, a nawet zniesiony w przypadkach, gdy występują uszkodzenia i stany zapalne nerwów. Rumień fotochemiczny wykazuje wiele charakterystycznych cech, odróżniających go od rumienia cieplnego, występującego w skórze po naświetlaniu promieniami podczerwonymi. Rumień cieplny występuje w czasie napromienienia, podczas gdy rumień fotochemiczny wykazuje opisaną wyżej ewolucję, której najbardziej charakterystyczną cechą jest występowanie okresu utajenia. Istnieją również zasadnicze różnice w wyglądzie. Rumień cieplny ma wygląd plamisty, podczas gdy rumień fotochemiczny jest jednolity; nasilenie zaczerwienienia skóry zależy od stopnia odczynu. Ścisłe ograniczenie rumienia fotochemicznego do powierzchni skóry poddanej naświetlaniu różni go od rumienia cieplnego. Tworzenie pigmentu. W następstwie napromienienia skóry promieniami nadfioletowymi dochodzi do jej brunatnego przebarwienia, zwanego pigmentacją. Zależy ona od gromadzenia się barwnika, zwanego melaniną lub pigmentem, w warstwie podstawnej naskórka. Pigmentacja skóry, określana popularnie jako „opalenizna", zależy od dawki promieni nadfioletowych oraz długości ich fali. Stwierdzono, że najsilniej wyrażoną właściwość wytwarzania w skórze pigmentu wykazuje promieniowanie o długości fali od 290 do 330 nm. Mechanizm powstawania pigmentu, a ściślej mówiąc przebieg reakcji fotochemicznych, nie jest jeszcze w pełni wyjaśniony. Przyjmuje się, że pigment powstaje w komórkach znajdujących się w naskórku, zwanych melanoblastami, w wyniku działania energii promieniowania nadfioletowego. Związek, z którego powstaje pigment, nazywa się promelaniną lub propigmentem. Jest nim prawdopodobnie bezbarwny aminokwas — tyrozyna, zawarta w wymienionych wyżej melanoblastach. W wyniku utleniania tyrozyny przez enzym, zwany tyrozynazą, powstaje również bezbarwny związek nazywany w skrócie — DOPA (3,4-dwuhydroksyfenyloalanina). Pod wpływem promieni nadfioletowych zostaje uczynniony enzym dopa-oksydaza, który w obecności jonów miedzi, spełniających rolę katalizatora, powoduje polimeryzację i utlenienie DOPA do brunatnego barwnika — melaniny. Barwnik ten wędruje do powierzchownych warstw naskórka i zmienia barwę skóry. Rola pigmentacji skóry nie jest wyjaśniona. Pogląd, jakoby ziarenka pigmentu tworzyły naturalny „parasol", chroniący głęb96

sze warstwy naskórka przed promieniowaniem nadfioletowym, nie znajduje pełnego uzasadnienia; wiadomo bowiem, że odczynem ochronnym skóry na promienie nadfioletowe jest zgrubienie naskórka, głównie jego warstwy rogowej. Najlepszym dowodem tego jest fakt, że rumień fotochemiczny nie występuje na dłoniach i podeszwach stóp, których skóra ma bardzo grubą warstwę rogową naskórka. Przebarwienie skóry w wyniku działania promieni nadfioletowych zależy od wielu czynników, spośród których istotną rolę należy przypisać ilości zawartego w skórze propigmentu, stanowiącego materiał, z którego powstaje pigment. Ważną rolę odgrywa również karnacja skóry, która jest niejako wypadkową grubości naskórka, unaczynienia skóry oraz ilości zawartego w niej pigmentu. Tak więc w jasnej skórze blondynów pigmentacja po rumieniu fotochemicznym jest zwykle słabo wyrażona, w odróżnieniu od ciemnej skóry brunetów. Należy pamiętać, że pigmentacja występuje również w następstwie działania promieni podczerwonych oraz promieni rentgenowskich. Tak zwana opalenizna, która powstaje w wyniku działania na skórę promieni słonecznych, jest wynikiem łącznego działania promieni nadfioletowych, widzialnych i podczerwonych. Wytwarzanie związków przeciwkrzywiczych. W organizmach zwierzęcych i roślinnych występują w małych ilościach związki organiczne zwane sterolami. Są to wielopierścieniowe alkohole alicykliczne. Sterole występujące w organizmach zwierzęcych nazywa się zoosterolami, występujące w organizmach roślinnych — fitosterolami, a występujące w grzybach - mikrosterolami. Niektóre z tych związków, zwane prowitaminami D, mogą pod wpływem pochłoniętego przez nie promieniowania nadfioletowego o długości fali poniżej 320 nm zmieniać nieznacznie strukturę cząsteczki i w wyniku tego uzyskać właściwości zapobiegania i leczenia krzywicy. Związki te nazywa się witaminami D. Wyróżnia się witaminy D2 i D 3 . Witamina D2 powstaje pod wpływem promieniowania nadfioletowego ze sterolu roślinnego, zwanego ergosterolem, zaś witamina D3 (cholekalcyferol) występuje w organizmach zwierzęcych, a jej prowitaminą jest sterol zawarty w wydzielinie gruczołów łojowych ludzi i zwierząt, a mianowicie 7-dehydrocholesterol. U zwierząt witamina D3 dostaje się do ustroju dzięki zlizywaniu jej z sierści, u ludzi zaś wchłania się przez skórę. Witaminy D można uzyskać przez naświetlanie promieniami nadfioletowymi produktów roślinnych i zwierzęcych, wymaga to jednak dużej ostrożności, ponieważ zbyt intensywne ich naświetlanie prowadzi do wytworzenia steroli o właściwościach toksycznych, tzw. 7 Fizykoterapia

97

toksosteroli. Z tych względów stosowane dawniej tzw. witaminizowanie produktów spożywczych przez ich naświetlanie promieniami nadfioletowymi nie znajduje obecnie szerszego zastosowania. Ostatnie badania wykazały, że substancją czynną, odpowiedzialną za wchłanianie i przemianę wapnia nie jest bezpośrednio witamina D3 (cholekalcyferol), lecz jej metabolit. Ulega on bowiem w wątrobie hydroksylacji do 25-hydroksycholekalcyferolu (25-HCC): w tej postaci krąży we krwi w połączeniu z białkiem, a następnie w nerkach ulega dalszej hydroksylacji do 1,25-dwuhydroksycholekalcyferolu (1,25-DHCC).

Właśnie ten metabolit, będący właściwie hormonem wytwarzanym przez nerki, jest substancją usprawniającą wchłanianie wapnia w jelitach oraz jego uruchomienie w kościach. Niedobór witaminy D w ustroju wywołuje u dzieci zespół kliniczny, zwany krzywicą. W zespole tym dochodzi do zaburzenia prawidłowego stosunku między wapniem a fosforem w ustroju. Zaburzenie to powstaje w wyniku upośledzonego wchłaniania wapnia w przewodzie pokarmowym oraz wzmożonego wydalania fosforu przez nerki. Stan taki powoduje gorszą mineralizację kości, czyli gorsze ich wysycenie solami wapnia i fosforu. Prowadzi to do zmiękczenia kości długich i płaskich, które w wyniku działających na nie obciążeń ulegają takim zniekształceniom, jak koślawe kolana, pałąkowate golenie, skrzywienie boczne kręgosłupa i zniekształcenie klatki piersiowej. W krzywicy na skutek przerostu chrząstek wzrostowych w miejscu połączenia części kostnej z częścią chrzęstną żeber powstają zgrubienia, dające obraz tzw. różańca krzywiczego. W obrębie kości ciemieniowych stwierdza się obszary podatne na ucisk. Brak witaminy D wpływa również ujemnie na rozwój zębów i usposabia je do próchnicy. Zawartość witaminy D w produktach spożywczych jest mała, stąd zachodzi konieczność doustnego jej uzupełnienia oraz poddawania dzieci działaniu światła słonecznego lub promieniowania nadfioletowego emito98

wanego przez lampy kwarcowe, aby w ten sposób wyrównać niedobór witaminy D. Problem ten nabiera szczególnego znaczenia w krajach Północy, w których kąt padania promieni słonecznych jest mały, a dni krótkie. Wzrastające uprzemysłowienie i towarzyszące mu zapylenie powietrza stwarza również swego rodzaju barierę dla promieni nadfioletowych Słońca, ograniczając ich oddziaływanie przeciwkrzywicze. Zwiększenie wrażliwości na promieniowanie nadfioletowe.

Działanie

związków chemicznych zwiększających wrażliwość na promieniowanie nadfioletowe polega na wywoływaniu w organizmie okresowych skutków biologicznych, które normalnie nie występują przy działaniu nań promieniowania o danej długości fali. Związek zwiększający wrażliwość nie bierze bezpośredniego udziału w tych reakcjach, a jest jedynie przenośnikiem energii na składniki reakcji. Reakcje te zachodzą w obecności tlenu. Zwiększenie zatem wrażliwości powstaje w wyniku pochłonięcia przez naskórek promieni nadfioletowych o określonej długości fali przy jednoczesnym wpływie danego związku chemicznego. Mechanizm działania związków zwiększających wrażliwość na promieniowanie nadfioletowe wyjaśnia tzw. efekt fotodynamiczny, polegający na uszkadzaniu lub niszczeniu mikroorganizmów przy użyciu tych związków. Wiadomo, że w normalnych warunkach bakterie zostają zabijane przez promieniowanie o długości fali 260 nm. Ten sam efekt można uzyskać przy użyciu promieniowania o długości fali 518 nm, jeśli doda się jednocześnie do kultury bakterii roztworu eozyny, nawet w bardzo słabym rozcieńczeniu. Zwiększenie wrażliwości na światło stanowi przyczynę wielu chorób skóry i powstaje w wyniku działania związków chemicznych wprowadzonych do ustroju lub w nim powstających. Znane są liczne substancje i leki zwiększające wrażliwość na promieniowanie nadfioletowe. Zalicza się do nich zawarte w niektórych roślinach pochodne kumaryny, pochodne smołowcowe (smoła, dziegcie, antracen, benzen), takie barwniki, jak eozyna, błękit metylenowy, róż bengalski, naturalne olejki (bergamotowy, cedrowy, sandałowy, cytrusowy, laurowy) oraz związki niektórych metali (żelazo, srebro, złoto, bizmut, arsen). Spośród leków wrażliwość na promieniowanie nadfioletowe zwiększają sulfonamidy, antybiotyki (tetracykliny), niektóre leki przeciwbakteryjne, jak np. Negram, leki przeciwgrzybicze (gryzeofulwina), leki przeciwcukrzycowe (chlorpropamid, tolbutamid), pochodne fenotiazyny — prometazyna (Diphergan), chlorpromazyna (Fenactil) - chlordiazepoksyd (Elenium), diazepam (Relanium) oraz salicylamidy. 7*

99

Znaczne zwiększenie wrażliwości na promieniowanie nadfioletowe występuje w wielu chorobach, jak np. w skórze pergaminowatej (xeroderma pigmentosum), liszaju rumieniowatym (lupus erythematosus), porfirii oraz zapaleniu skórno-mięśniowym (dermatomyositis). Działanie bakteriobójcze promieni nadfioletowych. Skuteczne właściwo-

ści bakteriobójcze wykazują promienie nadfioletowe o długości fali 250 do 270 nm, spośród których najbardziej aktywne jest promieniowanie o długości fali ok. 254 nm. Działanie bakteriobójcze promieni nadfioletowych jest uwarunkowane pochłonięciem przez bakterie dostatecznej ilości energii. W wyniku reakcji fotochemicznych dochodzi do zmian w (Strukturze białek bakterii i zahamowania ich procesów życiowych. Bardzo wrażliwe na promieniowanie nadfioletowe są maczugowce błonicy, prątki gruźlicy, pałeczki okrężnicy, pałeczki duru brzusznego i gronkowce. Bakteriobójcze działanie promieniowania nadfioletowego jest wykorzystywane do wyjaławiania pomieszczeń, narzędzi, wody itp. Do tych celów używa się specjalnych lamp, wyposażonych w palniki emitujące promieniowanie o silnych właściwościach bakteriobójczych. Wpływ promieni nadfioletowych na organizm ludzki. Wpływ promieni

nadfioletowych na organizm jest złożony, jeszcze w wielu szczegółach nie wyjaśniony. Podkreślenia wymagają jednak te skutki biologicznego oddziaływania, które mają znaczenie dla leczniczego stosowania promieni nadfioletowych. Działanie promieni nadfioletowych na skórę zależy w głównej mierze od zachodzących w niej reakcji fotochemicznych. Do najważniejszych należy regulacja tworzenia histaminy, opisana w części niniejszego rozdziału poświęconej powstawaniu rumienia fotochemicznego. Skóra poddana działaniu promieni nadfioletowych staje się lepiej ukrwiona, bardziej elastyczna i mniej podatna na zakażenie. Pod wpływem tych promieni, zwłaszcza o dłuższej fali, występuje też szybszy wzrost komórek naskórka oraz zwiększenie liczby białych krwinek w miejscu naświetlania. Dzięki temu naświetlanie promieniami nadfioletowymi stosuje się w leczeniu ran i trudno gojących się owrzodzeń, takich jak owrzodzenia troficzne, odleżyny czy owrzodzenia w przebiegu żylakowatości goleni. Do tych celów stosuje się promieniowanie o fali dłuższej niż 280 nm, ponieważ promieniowanie o fali krótszej niż 280 nm, mimo silnie wyrażonego działania bakteriobójczego, powoduje jednak uszkodzenie naskórka lub tkanki ziarninowej ran, czyli owrzodzeń. W świetle współczesnych badań przyjmuje się, że leczniczy wpływ 100

promieni nadfioletowych wiąże się w poważnej mierze ze wzrostem aktywności zawartych w ustroju wodorosiarczków. Wzrost aktywności tych związków wpływa pobudzająco na wiele zachodzących w ustroju reakcji redukcyjno-oksydacyjnych hormonów, witamin i enzymów. Być może, że ten właśnie mechanizm jest odpowiedzialny za pobudzające działanie promieniowania nadfioletowego na ustrój ludzki. Promieniowanie nadfioletowe wywołuje w ustroju wiele zmian, które zestawiono w tabeli 6. Tabela 6 Zmiany w organizmie wywołane promieniowaniem nadfioletowym

Sztuczne źródła promieni nadfioletowych Sztuczne źródła promieni nadfioletowych można podzielić na trzy grupy, a mianowicie: — ciała ogrzane do wysokiej temperatury, — łuki elektryczne, — wyładowania jarzeniowe. 101

Terapeutyczne lampy kwarcowe Stosowane w lecznictwie fizykalnym urządzenia przeznaczone do naświetlań promieniami nadfioletowymi nazywa się terapeutycznymi lampami kwarcowymi. Istnieje wiele typów lamp kwarcowych, wyposażonych w różnego rodzaju palniki. Ogólnie lampy te można podzielić na: — lampy kwarcowe przenośne, — lampy kwarcowe na statywie. Pierwsze z nich są przystosowane do naświetlań wykonywanych przy łóżku chorego, drugie zaś znajdują zastosowanie w zakładach lecznictwa fizykalnego. W niniejszym rozdziale omówione zostaną najczęściej używane lampy kwarcowe. Lampa kwarcowa statywowa Helios L-9. Jest to lampa kwarcowa produkcji Fabryki Aparatury Elektromedycznej w Łodzi. Służy ona do wykonywania naświetlań promieniami nadfioletowymi i podczerwonymi (ryc. 26 przedstawia widok ogólny lampy). Lampa jest zasilana napięciem 220 V prądu zmiennego 50 Hz. Źródłem promieni nadfioletowych jest wysokociśnieniowy palnik argonowo-rtęciowy typu ASH-400 lub Q-400 o mocy 375 W, który emituje promieniowanie o maksimum natężenia w zakresie długości fali od 280 do 320 nm. Jednocześnie z palnikiem kwarcowym (lub odrębnie) działa promiennik podczerwieni o mocy 590 W, zbudowany ze szkła żaroodpornego, wewnątrz którego znajduje się spirala z drutu oporowego. Źródłem promieniowania podczerwonego jest cała rurka, która przy nagrzaniu osiąga temperaturę 600°C. Palnik kwarcowy wraz z promiennikiem podczerwieni i reflektorem jest umieszczony w oprawie lampy. Oprawa jest połączona przegubowo z wysięgnikiem i rurą statywu lampy. Przeguby umożliwiają ustawienie oprawy lampy wraz z palnikiem i promiennikiem podczerwieni na odpowiedniej wysokości i pod właściwym kątem w stosunku do osoby naświetlanej. Podstawę statywu stanowi trójnóg na kółkach, umożliwiający przemieszczanie lampy. Na oprawie lampy znajdują się dwa wyłączniki dwupołożeniowe. Pierwszy z nich, którego położenia oznaczone są literami W (wyłączone) i Z (załączone), służy do włączenia i wyłączenia zasilania lampy. Drugi 106

wyłącznik, którego położenia oznaczone są literami UV oraz IR, służy do włączania palnika kwarcowego i promiennika podczerwieni. W położeniu UV zostaje włączony palnik kwarcowy i promiennik podczerwieni, w pozycji zaś IR tylko promiennik podczerwieni. Obsługa lampy jest bardzo prosta, bowiem po włączeniu jej do sieci elektrycznej należy ustawić dźwigienkę pierwszego wyłącznika w pozycji Z, a następnie za pomocą drugiego wyłącznika włączyć odpowiedni obwód, tzn. UV lub IR.

Ryc. 26. Lampa kwarcowa statywowa Helios L-9.

Ryc. 27. Przenośna lampa kwarcowa Emita VT-400.

Istnieje również model przenośny tego typu lampy kwarcowej, a mianowicie Helios L-8. Budowa i obsługa lampy Helios L-8 jest taka sama, jak lampy Helios L-9. Różnica polega jedynie na budowie podstawy lampy, która jest przystosowana do przenoszenia i ustawiania na stole. Lampa kwarcowa Emita VT-400. Jest ona produkowana przez Fabrykę Aparatury Elektromedycznej w Łodzi. Służy do wykonywania naświetlań promieniami nadfioletowymi i podczerwonymi. Jest to lampa przenośna o masie 2 kg, zasilana napięciem 220 V, 50 Hz, przystosowana do wykonywania naświetlań w gabinecie fizykoterapii oraz w warunkach domowych (ryc. 27 przedstawia widok ogólny lampy). Oprawa lampy, o wymiarach 325 x 293 x 65 mm, składa się z podstawy oraz części 107

terapeutycznej. W oprawie znajduje się reflektor, w którego osi podłużnej są umieszczone: promiennik promieniowania nadfioletowego ASH-400 o mocy 110 W, osłonięty filtrem eliminującym nie mające wpływu terapeutycznego promieniowanie obszaru C, oraz dwa promienniki podczerwieni. Część terapeutyczna jest połączona z podstawą za pomocą przegubów, umożliwiających składanie lampy. W celu zabezpieczenia przed uruchomieniem promienników zastosowano specjalny wyłącznik rtęciowy, przerywający dopływ prądu przy złożonej lampie. Po stronie prawej, na bocznej ścianie części terapeutycznej, znajdują się dwa przełączniki klawiszowe oraz zegar odmierzający czas zabiegu. Jeden z przełączników ma na biegunach oznaczenia 0 i 1, drugi zaś UV-IR oraz IR. Lampę uruchamia się w ten sposób, że po podłączeniu jej do gniazda wtykowego, mającego styk ochronny (uziemiony lub zerowy), włącza się zasilanie przez wciśnięcie klawisza po stronie oznaczenia 1, a następnie wciska się klawisz drugiego przełącznika po stronie oznaczenia UV-IR lub IR, w zależności od tego, czy naświetlanie ma być dokonywane promieniami nadfioletowymi łącznie z podczerwonymi, czy tylko podczerwonymi. Po upływie ok. 2 min, w czasie których ustala się emisja promienników, pokrętłem zegara odmierzającego czas nastawia się żądany czas naświetlania, którego zakończenie zegar sygnalizuje dzwonkiem. Zegar odmierza czas w granicach od 0 do 15 min. Czas krótszy niż 15 min nastawia się w ten sposób, że pokrętło obraca się do pozycji odpowiadającej 15 min, a następnie cofa do pozycji odpowiadającej żądanemu czasowi. Po zakończeniu zabiegu lampę wyłącza się, wciskając klawisz odpowiedniego przełącznika po stronie oznaczenia 0. Lampę można złożyć dopiero po ostygnięciu promienników, tzn. po upływie ok. 20 min. Produkowana jest również wersja statywowa omawianej lampy, oznaczona symbolem Emita VT-410. Jest ona przeznaczona do stosowania naświetlań ogólnych i miejscowych w gabinetach fizykoterapii. Konstrukcja oprawy lampy oraz jej obsługa jest taka sama, jak w przypadku lampy Emita VT-400. Lampa kwarcowa Bacha. Jest to lampa starego typu o specjalnej budowie, przeznaczona do naświetlań miejscowych i ogólnych (ryc. 28). Charakterystycznym dla niej elementem jest głowica, zbudowana z dwóch półkul metalowych. Wewnątrz jednej z półkul jest umieszczony reflektor oraz palniki argonowo-rtęciowy. Reflektor można oddalać lub zbliżać do palnika. Jeśli palnik znajduje się w ognisku reflektora, powoduje to pewne skupienie wiązki promieniowania; oddalenie reflektora od palnika powo108

duje jej rozbieżność. Druga półkula, wchodząc w skład głowicy, służy do zasłonięcia palnika po zakończeniu naświetlania. Głowica jest umocowana na ruchomym wysięgniku, umożliwiającym zmianę jej położenia. Wysięgnik może być ponadto przesuwany wzdłuż rury statywu. Zmiana położenia głowicy wokół jej osi oraz możliwość ustawienia na odpowiedniej wysokości pozwalają zachować właściwą odległość i kąt padania — odpowiednie dla danego naświetlania. W podstawie lampy znajduje się transformator (jeśli palnik wymaga wyższego napięcia niż napięcie sieci) oraz przycisk urządzenia zwiększającego napięcie w obwodzie palnika, które ułatwia jego zapłon. Przełącznik zasilania jest umieszczony również w podstawie lampy. Wyposażenie podstawy w kółka ułatwia przemieszczanie lampy. Lampa kwarcowa Emita VS-700. Jest to lampa produkowana przez Fabrykę Aparatury Elektromedycznej w Łodzi, przystosowana do na-

Ryc. 28. Lampa kwarcowa Bacha (wg Jankowiaka).

Ryc. 29. Lampa kwarcowa Emita VS-70().

109

świetlań ogólnych promieniami nadfioletowymi oraz podczerwonymi (ryc. 29 przedstawia widok ogólny lampy). Napięcie zasilające wynosi 220 V, 50 Hz. Lampa jest wyposażona w promiennik promieniowania nadfioletowego AS-700 o mocy 500 W oraz dwa promienniki podczerwieni o mocy 1200 W. Promienniki podczerwieni są zbudowane z rurki kwarcowej, wewnątrz której znajduje się spirala z drutu oporowego. W oprawie lampy znajduje się reflektor z blachy aluminiowej o dużym współczynniku odbicia promieniowania nadfioletowego oraz dwa reflektory odbijające promieniowanie podczerwone. Oprawa jest zamocowana w ramionach wysięgnika, co zwiększa zakres jej ruchów. Przegubowe połączenie wysięgnika ze statywem umożliwia zmianę wysokości i położenia oprawy. Ruch pionowy wysięgnika jest blokowany pokrętłem znajdującym się w mechanizmie przegubu. W rurze statywu jest umieszczony mechanizm sprężynowy, umożliwiający zmianę położenia wysięgnika przy użyciu małej siły. W obudowie podstawy lampy znajduje się zasilacz, przy użyciu którego włącza się promienniki. Wyposażenie podstawy lampy w cztery kółka zapewnia jej łatwe przemieszczanie. W podstawie lampy znajduje się przełącznik, którego cztery klawisze są oznaczone symbolami: UV, IR, UV + IR oraz 0. Wciśnięcie klawisza oznaczonego symbolem UV włącza promiennik promieniowania nadfioletowego, IR — promiennik podczerwieni, zaś UV + IR włącza promienniki promieniowania nadfioletowego i podczerwonego. Lampę wyłącza się przez wciśnięcie klawisza oznaczonego symbolem 0. Należy pamiętać, że naświetlanie można wykonywać dopiero po upływie 5 min od chwili włączenia promiennika, tzn. po ustaleniu się jego emisji, oraz że promiennik nadfioletu jest sprawny do ponownego zapłonu po wystygnięciu. Należy również przestrzegać zachowania odpowiedniej odległości między promiennikiem nadfioletu a osobą naświetlaną; odległość ta w wypadku omawianej lampy powinna wynosić od 75 do 100 cm. Zmniejszanie tej odległości jest niedopuszczalne. Natomiast naświetlania promieniami podczerwonymi można dokonywać z odległości 50 cm. Omawianą lampę należy podłączyć do gniazda wtykowego mającego styk ochronny, uziemiony lub zerowany. Lampa kwarcowa Jesionka. Lampa ta jest przystosowana do naświetlań całego ciała (ryc. 30). Jej charakterystyczną cechą jest duży reflektor w kształcie ściętej pryzmy, wewnątrz którego znajduje się palnik kwarcowy dużej mocy, w postaci prostej rurki. Konstrukcja i wyposażenie statywu są analogiczne do lampy kwarcowej Bacha. Obecnie rzadko używana. 110

Ryc. 30. Lampa kwarcowa Jesionka.

Lampa Kromayera. Lampa ta służy do miejscowych oraz kontaktowych naświetlań promieniami nadfioletowymi. Składa się ona z głowicy i statywu. Głowicę, wewnątrz której znajduje się palnik, stanowi kamera metalowa o podwójnych ścianach. Palnik jest umieszczony wewnątrz szczelnej osłony ze szkła kwarcowego, przylegającej do okienka kamery. Między podwójnymi ścianami kamery przepływa bieżąca woda, która pochłania ciepło wytwarzane przez palnik. W skład wyposażenia lampy wchodzi komplet nasadek kwarcowych, przystosowanych do wykonywania zabiegów miejscowych z małej odległości lub ze stosowaniem ucisku. Wywierany na skórę lub błonę śluzową ucisk powoduje anemizację i zwiększa głębokość wnikania promieni nadfioletowych. Lampa powinna być uziemiona ze względu na bezpośredni kontakt głowicy ze skórą chorego.

111

Nowoczesne metody terapii promieniowaniem nadfioletowym Medyczna oprawa dermatologiczna MOD-10. Jest to urządzenie produkcji krajowej (Zakłady Sprzętu Oświetleniowego Polam-Gostynin), przeznaczone do leczenia chorób skóry. Przystosowane jest ono głównie do fotochemoterapii łuszczycy przy użyciu preparatów fotodynamicznych i zapewnia dużą skuteczność fotochemicznego współdziałania wymienionych związków chemicznych z promieniowaniem nadfioletowym obszaru A o specjalnie dobranym widmie. Stąd terapia ta określana jest skrótem PUVA (photochemotherapy ultra-violet A). Korzystny wpływ promieniowania nadfioletowego w leczeniu niektórych chorób skóry, a w szczególności łuszczycy, znany jest od dawna. Stwierdzono również, że najwyższa efektywność działania występuje przy stosowaniu promieniowania o tzw. „długiej fali" (UVA) od 360 do 365 nm. Aby zwiększyć wrażliwość skóry na promieniowanie nadfioletowe, stosuje się tzw. preparaty fotodynamiczne, do których m.in. należą pochodne psoralenów. Psoraleny (furokumaryny) są związkami heterocyklicznymi powstałymi z połączenia kumaryny i furanu. Źródłem promieniowania w oprawie MOD-10 są rtęciowe świetlówki niskociśnieniowe z warstwą luminoforową, wytwarzające promieniowanie nadfioletowe głównie w zakresie długości fali od 320 do 420 nm z maksimum na 365 nm. Oprawa jest kabiną o kształcie prostopadłościanu i wymiarach 132 x 84,5 x 213,5 cm. W ścianach bocznych zamocowane są świetlówki. LF-D 40 W, po 28 sztuk w każdej, a w drzwiach oraz ścianie tylnej również po 28 świetlówek LF-D 20 W. Trwałość użyteczna świetlówek - co najmniej 2000 godzin. Efektywność promieniowania polepszają odbłyśniki o odpowiednim kształcie, wykonane z polerowanej blachy aluminiowej. Podstawa oprawy wyposażona jest w obrotowe kółka, ułatwiające przemieszczanie oraz podpory do jej pionowania i ustalenia. Na zewnętrznej powierzchni drzwi umieszczony jest pulpit sterowniczy oraz wziernik do kontrolowania chorego w czasie napromieniania. W ścianie bocznej i tylnej oraz nad chorym umieszczone są wentylatory nawiewno-wyciągowe, zapewniające właściwe warunki termiczne we wnętrzu kabiny w czasie 112

zabiegu. W tylnej części oprawy znajduje się rama z osprzętem zasilania. Napięcie zasilania wynosi 3 ~ 50 Hz 220 V, a znamionowany pobór mocy 4,85 kVA. Konstrukcja i wyposażenie oprawy zapewniają równomierne napromieniowanie całego ciała chorego w pozycji stojącej, przy dużej intensywności promieniowania, a jednocześnie niskiej temperaturze świetlówek. Obsługa oprawy MOD-10. Oprawa przyłączona do źródła napięcia jest gotowa do pracy, co sygnalizuje lampka kontrolna. Wciśnięcie właściwego przycisku na pulpicie sterowniczym włącza zasilanie oprawy, co również jest sygnalizowane lampką kontrolną. Cztery przełączniki umożliwiają uruchomienie wentylatorów nawiewno-wyciągowych, trzy zaś kolejne przełączniki służą do włączenia świetlówek wmontowanych w poszczególne ściany kabiny, co jest również sygnalizowane przez lampki kontrolne.

Ryc. 31. Lampa do terapii PUVA oraz SUP typ Psorilux 5050 produkcji niemieckiej firmy Heraeus. S Fizykoterapia

113

Ryc. 32. Widmo promieniowania lampy Psorilux 5050 wykorzystywane do PUVA.

114

promieniami nadfioletowymi o innym zakresie widma. Jest to promieniowanie o długości fali od 300 do 340 nm, czyli na granicy UVA i UVB. Opisane nowe sposoby terapeutyczne są kolejnymi próbami leczenia chorób skóry. Powinny być one stosowane pod kontrolą lekarską. Nowoczesny zestaw do stosowania PUVA oraz SUP, typ Psorilux 5050 produkcji firmy Heraeus (RFN). W jego skład wchodzi sześć odrębnych wysokociśnieniowych promienników rtęciowych z dodatkiem halogenów kształtujących charakter widma, spośród których trzy służą terapii PUVA, a kolejne trzy terapii SUP. Widok ogólny urządzenia przedstawiono na rycinie 31. Selekcję widma promieniowania na użytek PUVA uzyskuje się przez zastosowanie odpowiedniego filtru. Obrót kolumny wokół jej osi długiej pozwala w prosty sposób dokonać wyboru właściwego rodzaju promieniowania. Uprzednio należy również ustawić odpowiednie dla danej terapii parametry na przystawce kontrolnej. Przykłady widma promieniowania emitowanego przez zestaw na użytek terapii PUVA oraz SUP przedstawiono na rycinach 32 oraz 33.

Ryc. 33. Widmo promieniowania lampy Psorilux 5050 wykorzystywane do SUP. 8*

115

Bakteriobójcze lampy kwarcowe

Jak już wspomniano, dzięki właściwościom bakteriobójczym promieniowanie nadfioletowe jest wykorzystywane do wyjaławiania powietrza, cieczy oraz ciał stałych i dlatego lampy bakteriobójcze są stosowane w przemyśle, farmacji i medycynie. Najczęściej są one używane do wyjaławiania pomieszczeń na dziecięcych oddziałach szpitalnych i w żłobkach oraz sal operacyjnych i zabiegowych. Lampy bakteriobójcze produkowane przez krajowy przemysł elektromedyczny są wyposażone w promiennik TUV-30 W, którego maksimum promieniowania przypada na długość fali 253,7 nm. Mają one jednakową oprawę, skonstruowaną w sposób umożliwiający w zakresie 180° zmianę kierunku promieniowania.

Ogólne uwagi dotyczące obsługi i konserwacji lamp kwarcowych: 1. Lampy kwarcowe powinny podlegać okresowej kontroli technika konserwatora. W szczególności dotyczy to prawidłowości uziemienia lampy, kontroli izolacji, przewodów i styków oraz ciągłości powłok lakierowanych. 2. Nie wolno ustawiać lampy kwarcowej w pobliżu instalacji wodociągowej, ponieważ grozi to porażeniem osoby obsługującej w przypadku jednoczesnego dotknięcia przez nią lampy i przewodu instalacji wodociągowej. 3. W czasie przemieszczania lampy należy unikać jej wstrząsania, ponieważ grozi to uszkodzeniem palnika. 4. Palnika nie należy dotykać, ponieważ po każdym dotknięciu pozostają na nim niewielkie ilości substancji znajdujących się na skórze palców. Przy rozgrzaniu palnika substancje te mogą ulec wtopieniu i zmniejszać jego emisję. 5. Palnik należy okresowo przemywać alkoholem. W tym celu używa się tamponika z gazy namoczonego w alkoholu. 6. Nie należy zbyt często wyłączać i włączać palnika. 7. Ponowne uruchomienie palnika może być dokonane dopiero po całkowitym jego wystygnięciu. 8. Osoba obsługująca lampę kwarcową jest zobowiązana do noszenia okularów ochronnych w czasie wykonywania naświetlań. 116

9. Pomieszczenia, w których wykonuje się naświetlania promieniami nadfioletowymi, muszą być dokładnie wietrzone. Jest to konieczne ze względu na powstawanie w otoczeniu lamp kwarcowych ozonu i tlenków azotu, szkodliwych dla ustroju.

Metodyka naświetlań ogólnych i miejscowych Dawkowanie promieniowania nadfioletowego. Właściwe dawkowanie energii promieniowania nadfioletowego jest niezbędnym warunkiem uzyskania żądanego efektu leczniczego. Zgodnie z prawem Lamberta natężenie promieniowania padającego na skórę zależy od kąta padania oraz jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości między źródłem promieniowania a osobą naświetlaną. Ustalenie dawki promieniowania nadfioletowego na podstawie pomiaru jego natężenia nie znalazło do tej pory praktycznego zastosowania, mimo skonstruowania wielu dawkomierzy fotochemicznych, biologicznych oraz fotoelektrycznych, ponieważ uzyskane przy ich użyciu dane zależą od wielu czynników. Ogólnie przyjętym w światłolecznictwie sposobem ustalania dawki promieniowania nadfioletowego jest metoda pośrednia, polegająca na ocenie wzrokowej odczynu rumieniowego skóry, wywołanego przez określoną dawkę promieniowania. Metoda ta, nazywana również testem biologicznym, oparta na subiektywnej ocenie nasilenia odczynu rumieniowego, nie nadaje się do badań naukowych, umożliwia jednak ustalenie wrażliwości danej osoby na promienie nadfioletowe i pośrednio daje podstawy do dawkowania u niej tej formy energii. Podstawę do dawkowania stanowi dawka progowa promieni nadfioletowych, zwana inaczej biodozą promieni nadfioletowych lub oznaczana skrótem MED (minimal erythema dose). Jest to jednostka dawkowania biologicznego promieniowania nadfioletowego. Określa ona stan wrażliwości ustroju na promienie nadfioletowe, której miarą jest czas naświetlania danym źródłem promieni nadfioletowych z danej odległości, konieczny do wywołania minimalnego progowego odczynu rumieniowego. Należy pamiętać, że dawka progowa określa indywidualną wrażliwość na promienie nadfioletowe osoby badanej przy użyciu danego źródła promieniowania. Dawka progowa nie może 117

być uogólniona na inne osoby, ponieważ mogą one wykazywać odmienną wrażliwość osobniczą. Nie można również odnosić dawki progowej do innych źródeł promieniowania nadfioletowego. Metodyka oznaczania dawki progowej promieni nadfioletowych. Do

wykonania testu służy urządzenie zwane rumieniomierzem (ryc. 34), które umożliwia kolejne naświetlanie z określonej odległości różnych, sąsiadujących ze sobą, małych powierzchni skóry. Jest to po prostu płat elastycznego

Ryc. 34. Rumieniomierz (wg Konarskiej).

materiału, nieprzenikalnego dla promieni nadfioletowych, w którym wyciętych jest 5 lub 6 okrągłych otworów o średnicy 2 cm w odstępach wynoszących również 2 cm. Otwory te mogą być kolejno odsłaniane, np. przy użyciu przesuwalnego pasa tego samego materiału. Badanie wykonuje się w sposób następujący: rumieniomierz przymocowuje się na przyśrodkowej powierzchni przedramienia, osłaniając dokładnie chorego i pozostałe części przedramienia. Następnie z odległości 50 cm napromienia się kolejno odsłaniane pola skóry. Jeśli np. czas naświetlania każdego pola będzie wynosił 15 s, to na skutek kolejnego ich odsłaniania czas naświetlania poszczególnych pól będzie różny. W wypadku, kiedy rumieniomierz ma 5 otworów, czas ten będzie wynosił dla pierwszego pola 75 s, dla drugiego — 60 s, trzeciego — 45 s, czwartego — 30 s i piątego 118

15 s. Dokładna ocena skutków naświetlania poszczególnych pól wymaga ich obserwacji w czasie 3,6,9,12 i 24 h od naświetlania. Postępowanie takie umożliwia śledzenie ewolucji odczynu rumieniowego występującego w poszczególnych polach skóry. Jest oczywiste, że najsilniejszy odczyn wystąpi na polu pierwszym, najsłabszy zaś lub żaden — na polu piątym. Praktycznie oceny odczynu rumieniowego dokonuje się po upływie 24 h od naświetlania. Jako dawkę progową promieni nadfioletowych przyjmuje się czas, w którym naświetlano pole bez dostrzegalnego odczynu rumieniowego, sąsiadujące z polem wykazującym dostrzegalny odczyn rumieniowy. Postępowanie takie jest uzasadnione, ponieważ minimalny progowy odczyn rumieniowy występuje zwykle po 3-godzinnym okresie utajenia i znika po upływie 12 h. Należy nadmienić, że określenie dawki progowej promieni nadfioletowych może być również wykorzystane jako test biologiczny palnika, ponieważ umożliwia ono ocenę zdolności emisyjnej. Ustalenie wartości dawki progowej stanowi podstawę dawkowania promieni nadfioletowych. Ponieważ naświetlania wykonuje się zwykle z większej odległości aniżeli 50 cm, konieczne jest dokonanie prostego obliczenia, w wyniku którego uzyskuje się wartość dawki progowej dla innej, różnej od 50 cm odległości źródła promieniowania od osoby naświetlanej. Obliczenie to wynika z proporcji zachodzących między dawką progową dla odległości 50 cm a dawką progową dla innej odległości; należy pamiętać, że natężenie promieniowania jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości. Jeśli więc przykładowo dawka progowa u danej osoby przy napromienieniu daną lampą z odległości 50 cm wynosi 30 s, a chcemy obliczyć jej wartość dla odległości 1 m, to konieczne jest przeprowadzenie następującego rozumowania. W rozpatrywanym wypadku zwiększenia odległości od lampy kwadrat stosunku obu odległości jest wprost proporcjonalny do stosunku wartości dawek progowych. Układamy więc proporcję, w której litera X oznacza poszukiwaną wartość dawki progowej dla odległości 100 cm: 2

(50:100) = 30:X

119

Po uproszczeniu zapis ten można przedstawić w postaci ułamków, a mianowicie:

W wypadku, gdy chcemy obliczyć wartość dawki progowej odpowiadającą zmniejszonej odległości, postępujemy analogicznie. Sposób obliczenia można prześledzić na przykładzie, w którym zakłada się, że znana jest np. dawka progowa odpowiadająca odległości 1 m, której wartość wynosi 120 s, obliczyć zaś chcemy wartość dawki progowej (X) dla odległości 50 cm. Układamy więc proporcję:

Zasady dawkowania promieniowania nadfioletowego w naświetlaniach

ogólnych i miejscowych. W lecznictwie fizykalnym stosuje się dawki promieniowania nadfioletowego wywołujące różnie nasilone odczyny rumieniowe. Podział odczynu rumieniowego w zależności od jego nasilenia przedstawia tabela 7, w której podano dawkę wywołującą dany odczyn, wyrażoną w dawkach progowych, czas utrzymywania się odczynu oraz krótki opis zmian obserwowanych na skórze. Zgodnie z danymi zawartymi w tej tabeli wyróżnia się pięć stopni rumienia, oznaczając je literą E (od łacińskiego słowa erythema — rumień), do której dodaje się rzymską cyfrę odpowiadającą stopniowi rumienia, np. E I°, E II° itd. Ogólnie przyjętą zasadą jest, że w naświetlaniach ogólnych obejmujących całą powierzchnię ciała stosuje się dawki wywołujące odczyn progowy lub rumień pierwszego stopnia (E I°) ze względu na szybkie ustępowanie odczynu. W wypadku zastosowania dawki wywołującej E II° naświetlania należy wykonywać co 120

trzeci lub czwarty dzień, pamiętając, że naświetlane pole nie może przekraczać 25-30% całkowitej powierzchni skóry. W naświetlaniach miejscowych, które wykonuje się na ograniczonych powierzchniach skóry, stosuje się — w zależności od wskazań — dawki wywołujące odczyny rumieniowe zwykle drugiego i trzeciego stopnia (E II° i E III°). Tabela 7 Podział odczynu rumieniowego (wg Konarskiej)

Odczyn rumieniowy

Dawka wywołująca Okres Maksymalne odczyn, utajenia, nasilenie wyrażona w godzinach odczynu w dawkach progowych

Odczyn progowy

1

4-6

Odczyn pierwszego stopnia E I°

2

Odczyn drugiego stopnia

Utrzymywanie się odczynu

Zmiany zachodzące w skórze

w8h

do 12 h

nieznaczne zaróżowienie

4

w 12 h

do 24 h

zaróżowienie skóry bez objawów podrażnienia

3-4

3-4

w24h

od 2 do 3 dni

silne zaróżowienie skóry, lekka bolesność

Odczyn trzeciego stopnia E III°

5-6

2

w 3 dniu

do 5 dni

skóra żywoczerwona, obrzękła i bolesna

Odczyn czwartego stopnia EIV°

6-8

w 3-4 dniu od 7 do 10 dni

jak wyżej — występują pęcherze wypełnione płynem surowiczym

Odczyn piątego stopnia EV°

8-10

w 3-4 dniu

obrzęk, pęcherze. martwica skóry

E II°

1,5-2

1-1,5

od 9 do 10 dni

Naświetlania ogólne dorosłych. Wykonuje się je zwykle z odległości 1 metra. Większe odległości stosuje się przy naświetlaniach zbiorowych. Czas naświetlań jest uzależniony od wrażliwości osobniczej, której miarą jest dawka progowa określona u danej osoby. Naświetlania rozpoczyna się 1 od /2 lub jednej dawki progowej, zwiększając stopniowo czas naświetlania w kolejnych zabiegach. Czas naświetlań powinien być tak obliczony, aby 121

nie powodowały one zbyt silnego odczynu rumieniowego. Ze względu na dużą powierzchnię skóry poddawanej działaniu promieni nadfioletowych, w naświetlaniach ogólnych ustala się czas kolejnych naświetlań w taki sposób, aby uzyskać po każdym z nich rumień progowy lub rumień pierwszego stopnia (E I°). Praktycznie czas naświetlania zwiększa się o 1/4 lub 1/2 dawki progowej. Stosuje się zwykle serię piętnastu do dwudziestu naświetlań, wykonywanych codziennie lub co drugi dzień. Górną granicę dawki, którą powinien chory otrzymać w czasie ostatniego naświetlania, ustala się w zależności od wskazań. Wynosi ona zwykle 10 dawek progowych. Stosowanie zbyt długich serii naświetlań jest niecelowe, ze względu na występujące u osoby naświetlanej przyzwyczajenie do promieni nadfioletowych. Naświetlania ogólne wykonuje się zwykle w pozycji leżącej. Ze względów estetycznych mężczyźni powinni być ubrani w spodenki kąpielowe, u kobiet zaś osłania się wzgórek łonowy i brodawki sutkowe, ponieważ są one wrażliwe na promienie nadfioletowe. Oczy chorego chroni się okularami ochronnymi. Lampę kwarcową ustawia się w taki sposób, aby promień centralny padał na wyrostek mieczykowaty mostka przy naświetlaniach z przodu, a na pierwszy kręg lędźwiowy przy naświetlaniach z tyłu. Czas naświetlania odmierza się za pomocą zegara sygnalizacyjnego. Chorego przed zabiegiem należy pouczyć, aby w czasie naświetlania nie zmieniał pozycji ciała, ani też nie zdejmował okularów ochronnych. Naświetlania ogólne można również wykonywać zbiorowo. Wymaga to jednak użycia lampy kwarcowej, przystosowanej do naświetlań zbiorowych, wyposażonej w kilka palników. Zabiegi wykonuje się w pomieszczeniu, na środku którego jest ustawiona lampa do naświetlań zbiorowych. Na podłodze jest wykreślonych kilka kręgów, koncentrycznych w stosunku do lampy; kręgi te ułatwiają zachowanie stałej odległości. Naświetlania wykonuje się w określonym czasie. Zbiorowe naświetlania ogólne można wykonywać również w tzw. korytarzach napromieniania, wyposażonych w odpowiednią liczbę lamp kwarcowych. Naświetlania miejscowe u dorosłych. Można je wykonywać przy użyciu zwykłych lamp kwarcowych. Szczególnie przydatne do tego celu są lampy wyposażone w palniki o dużej emisji promieni nadfioletowych. Istnieją również lampy specjalnie przystosowane do naświetlań miejscowych oraz tzw. naświetlań kontaktowych. Wymienić tu należy lampę Kromayera oraz lampy wyposażone w specjalne aplikatory, wewnątrz których znajdują się niskociśnieniowe, nie wytwarzające ciepła palniki kwarcowe. 122

Naświetlania miejscowe przy użyciu zwykłych lamp kwarcowych wykonuje się zwykle z małej odległości, w celu skrócenia czasu zabiegu. Przed naświetlaniami należy u każdego chorego określić dawkę progową z odległości 50 cm, a następnie w podany uprzednio sposób obliczyć wartość dawki progowej odpowiadającą odległości, z której pragnie się wykonywać naświetlanie. Naświetla się pola skóry o określonej powierzchni, której wielkość jest uzależniona od rodzaju choroby i wskazań. Skórę poza polem naświetlanym osłania się prześcieradłem lub serwetami. W naświetlaniach miejscowych stosuje się dawki wywołujące rumień. Wielkość dawki ustala lekarz. Liczba naświetlań obejmująca pełny cykl leczenia musi być również ustalona przez lekarza, ponieważ zależy ona od wskazań oraz odczynu skóry. W wypadku wykonywania naświetlań lampą Kromayera używa się odpowiednich aplikatorów. Należy pamiętać, że w tego rodzaju naświetlaniach ich czas jest uzależniony od emisji palnika. Przy miejscowych naświetlaniach ran i owrzodzeń obowiązują zasady aseptyki. Opatrunki należy zdejmować jałowym narzędziem, a po zakończeniu naświetlania należy opatrzyć ranę lub owrzodzenie jałowym materiałem opatrunkowym. Przestrzeganie zasad aseptyki obowiązuje również po używaniu aplikatorów do lamp kwarcowych. Po wykonaniu

Tabela 8 Warunki wykonywania naświetlań miejscowych (wg Konarskiej) Stopień nasilenia odczynu rumieniowego Odczyn progowy Odczyn pierwszego stopnia E I°

Dopuszczalna powierzchnia naświetlań bez ograniczeń

Odczyn drugiego stopnia EII°

30% powierzchni ciała

Odczyn trzeciego stopnia E III°

200 cm2

15-20 naświetlań, codziennie lub co drugi dzień, w zależności od wskazań zwykle kilka naświetlań z zachowaniem 3-5-dniowych przerw zwykle jednorazowo, naświetlania można powtórzyć po upływie 2-3 tygodni

Odczyn czwartego stopnia E IV°

Odczyn piątego stopnia E V°

Liczba naświetlań oraz przerwy między nimi

1 - 5 cm2

123

naświetlania aplikatory należy w celu ich wyjałowienia zanurzyć na 10 min do alkoholu absolutnego. Odczyny rumieniowe powodują ból i pieczenie skóry. W celu zmniejszenia tych dolegliwości można zalecić choremu smarowanie skóry maścią obojętną, np. maścią lanolinową lub kremem eucerynowym. Należy jednak pamiętać, że przed powtórnym naświetlaniem konieczne jest delikatne zmycie skóry tamponikiem gazy zwilżonej alkoholem. W tabeli 8 zebrano dane, których znajomość jest niezbędna przy wykonywaniu naświetlań miejscowych. Podano w niej dopuszczalną przy danej dawce powierzchnię pola naświetlanego, liczbę naświetlań oraz przerwy, które muszą być zachowane między kolejnymi zabiegami. Naświetlania dzieci. Dawkę progową określa się zwykle na skórze łopatki. Zabiegi wykonuje się codziennie lub co drugi dzień. Dawki wyjściowe, liczbę naświetlań oraz dawkę, do której dochodzi się po serii naświetlań, przedstawiono w zależności od wieku dziecka w tab. 9. Tabela 9 Naświetlanie dzieci promieniami nadfioletowymi (wg Konarskiej) Dawka maksymalna, do której dochodzi się po serii naświetlań, wyrażona w dawkach progowych

Dawka wyjściowa, wyrażona w dawkach progowych

Liczba zabiegów w serii naświetlań

do 6 mieś.

1/8

ok. 15

2

6-12 mieś.

1/4

ok. 15

2,5-3,0

1-6 lat

1/2

ok. 20

3,5-6,0

7-14 lat

1/2

ok. 20

8

Wiek

W wypadku wystąpienia silnego odczynu rumieniowego należy zastosować przerwę. Naświetlania u małych dzieci należy wykonywać w obecności matki, ponieważ wpływa to na dzieci uspokajająco, pamiętając jednocześnie o ochronie matki przed promieniami nadfioletowymi. W czasie zabiegu należy sprawdzić, czy okulary ochronne nie są przez dziecko zrzucane. 124

Zastosowanie promieni nadfioletowych w zapobieganiu i leczeniu Zastosowanie zapobiegawcze. Korzystny wpływ promieni nadfioletowych, pobudzający ustrój człowieka, zwiększający jego odporność na zakażenia oraz przeciwdziałający występowaniu krzywicy, warunkuje zapobiegawcze stosowanie tego promieniowania. Problem zapobiegawczego naświetlania promieniami nadfioletowymi nabiera szczególnego znaczenia w obecnej dobie uprzemysłowienia. Narastające zapylenie i zanieczyszczenie powietrza stwarza swego rodzaju barierę dla promieniowania nadfioletowego Słońca. Niezależnie od tego duże grupy ludzi pracują w warunkach, w których są pozbawione wpływu światła słonecznego, co w szczególności dotyczy górników. Coraz częściej więc myśli się o koniecznym dla zdrowia ludzi uzupełnianiu niedoboru promieni nadfioletowych, organizując w zakładach pracy punkty naświetlań zbiorowych w postaci tzw. korytarzy napromieniania lub fotariów. Naświetlania zapobiegawcze u dzieci wykonuje się indywidualnie oraz zbiorowo. Naświetlania indywidualne zależą w dużej mierze od troski rodziców o zdrowie dziecka. Naświetlania zbiorowe dzieci wykonuje się w przedszkolach, gdzie mają one zorganizowaną formę. Celem naświetlań profilaktycznych jest zapobieganie krzywicy oraz wzmożenie sił obronnych ustroju. Lecznicze zastosowania promieni nadfioletowych. Wskazania do stosowania promieni nadfioletowych są bardzo rozległe, a metodyka naświetlań zróżnicowana — w zależności od wskazań i rodzaju choroby. W tabeli 10 zestawiono najważniejsze wskazania do stosowania promieni nadfioletowych, podając jednocześnie niezbędne informacje dotyczące dawkowania i metodyki naświetlań miejscowych. Promieni nadfioletowych nie należy stosować w następujących chorobach: — nowotwory złośliwe, — czynna gruźlica płuc, — choroby skóry przebiegające ze wzmożonym odczynem na promienie nadfioletowe, — stany zwiększonej wrażliwości na światło, 125

Tabela 10 Wskazania do stosowania promieni nadfioletowych

Rodzaj choroby

Sposób naświetlania — dawka

Choroby gardła i nosa

miejscowo ogólnie

Przewlekłe nieżyty oskrzeli

ogólnie

Dychawica oskrzelowa

miejscowo E I° lub E II°

Krzywica

ogólnie

Nerwoból nerwu kulszowego

miejscowo E I° lub E II°

Gościec tkanek miękkich

ogólnie

Choroba zwyrodnieniowa dużych stawów

miejscowo E 1°

Trądzik pospolity

miejscowo E II° co 3-4 dni, E I° ogólnie

Czyraczność

miejscowo E I° lub E II°

Stany zapalne tkanek miękkich

ogólnie E I°, 3 razy w tygodniu, miejscowo E I° lub E II°

Łysienie plackowate

miejscowo E II°

Owrzodzenia troficzne

E I° na owrzodzenia. E II° na otoczenie owrzodzenia

Trudno gojące się rany

E P na ranę, E II° na okolicę rany

Łuszczyca Utrudniony zrost kostny Stany rekonwalescencji Niedoczynność gruczołów wydzielania wewnętrznego (gruczoł tarczowy, jajniki)

ogólnie ogólnie ogólnie ogólnie

126

Uwagi z użyciem specjalnych aplikatorów w postaci sześciu pól rozmieszczonych równomiernie na skórze klatki piersiowej, które naświetla się kolejno co drugi dzień zwykle trzy pola skóry na przebiegu nerwu kulszowego, naświetlane kolejno co drugi dzień okolica stawu

— sprawy chorobowe przebiegające z gorączką, — nadczynność gruczołu tarczowego, — cukrzyca, — wzmożona pobudliwość autonomicznego układu nerwowego, — skłonność do krwawień z przewodu pokarmowego i dróg oddechowych, — miażdżyca naczyń przebiegająca ze znacznym nadciśnieniem, — obniżone ciśnienie krwi, — zakażenia ogniskowe, — niedokrwistość złośliwa, — niewydolność krążenia, — ostry gościec stawowy, — reumatoidalne zapalenie stawów w okresie leczenia preparatami złota, — padaczka. Naświetlań promieniami nadfioletowymi nie powinno wykonywać się także u osób wykazujących złą ich tolerancję. Naświetlania miejscowe wykonuje się u dzieci w taki sam sposób, jak u dorosłych. Stosuje się jednak dawki mniejsze, wywołujące rumień pierwszego stopnia (E I°). Naświetla się małe powierzchnie skóry. U dzieci do 3 miesiąca życia powierzchnia naświetlanego pola nie może przekraczać 20 cm 2 , do 1 roku życia — 50 cm 2 , a od 1 do 2 lat — 100 cm 2 . Jeśli istnieje konieczność naświetlania większej powierzchni skóry, powierzchnię tę należy podzielić na kilka pól, które naświetla się kolejno, z zachowaniem odpowiednio długiej przerwy. Ogólne zasady obowiązujące przy wykonywaniu naświetlań promieniami

nadfioletowymi. Naświetlania należy wykonywać przy użyciu palnika o znanej emisji. U każdej osoby przed rozpoczęciem naświetlań należy określić wartość dawki progowej. Należy przestrzegać, aby naświetlania danej osoby były wykonywane zawsze przy użyciu tej samej lampy. Obowiązuje bezwzględne przestrzeganie wskazań lekarza specjalisty. Oczy osoby poddawanej naświetlaniu należy chronić specjalnymi okularami ochronnymi. Osobę wykonującą naświetlania obowiązuje również noszenie okularów ochronnych. Przed wykonaniem naświetlania należy dokładnie ustalić żądaną odle127

głość między palnikiem a powierzchnią naświetlaną. W tym celu mierzy się zwykle odległość od skraju obudowy lampy do osoby naświetlanej, doliczając odległość między palnikiem a obudową. Lampę należy ustawić w takiej odległości od osoby naświetlanej, aby w wypadku pęknięcia palnika rozgrzane odłamki szkła nie mogły upaść na ciało chorego. Pomieszczenie, w którym wykonuje się naświetlania, musi być dobrze ogrzane i często wietrzone. W czasie obsługi lampy kwarcowej osoba wykonująca naświetlania musi zachowywać dużą ostrożność i chronić własną skórę przed działaniem promieni nadfioletowych, ponieważ nawet bardzo krótkie, lecz powtarzające się wielokrotnie ekspozycje mogą spowodować w wyniku ich zsumowania się silne odczyny rumieniowe. Osobę wykonującą naświetlania obowiązuje duże skrupulatność. Szczególnie istotne jest dokładne sprawdzenie daty poprzedniego naświetlania oraz zastosowanej dawki. Nieprzestrzeganie tej zasady może doprowadzić, w wypadku zaistnienia przerw między naświetlaniami, do poparzenia osoby naświetlanej. Naświetlania wykonywane u dzieci wymagają dużej uwagi i ostrożności. Szczególnie istotne jest, aby dziecko nie zmieniało pozycji. Przed naświetlaniem miejscowym należy sprawdzić czystość skóry. Dotyczy to głównie możliwości zalegania na niej resztek leków i maści, które mogą działać uczulająco i powodować wzmożone odczyny. W wypadku wystąpienia po naświetlaniach zbyt silnie wyrażonego odczynu skóry należy przerwać zabiegi na jeden do dwóch dni. Jeśli zdarzy się w wyniku nieszczęśliwego zbiegu okoliczności, że osoba naświetlana otrzyma większą niż zlecona, dużą dawkę promieni nadfioletowych, to należy o tym fakcie powiadomić natychmiast lekarza. Jest to bezwzględnie konieczne, ponieważ naświetlanie całej powierzchni ciała dużą dawką promieni nadfioletowych może być niebezpieczne dla życia. W wypadku niedostatecznej ochrony oczu osoby wykonującej naświetlania promieniami nadfioletowymi może wystąpić zapalenie spojówek, wyrażające się ich silnym przekrwieniem, pieczeniem i światłowstrętem. W takim przypadku należy udać się do okulisty, który zastosuje odpowiednie leczenie. Po ustąpieniu zapalenia spojówek należy nosić przez kilka dni ciemne okulary, aby w ten sposób chronić nadwrażliwe spojówki przed działaniem światła słonecznego. 128

Helioterapią

Helioterapią nazywa się wykorzystanie do celów leczniczych promieniowania słonecznego. Słońce, najbliższa naszej planety gwiazda, jest potężnym źródłem promieniowania elektromagnetycznego i korpuskularnego. Całkowita energia wypromieniowana przez Słońce w czasie jednej sekundy wynosi 3,9 • 10 3 3 ergów. Jest to główne źródło energii docierającej do Ziemi i warunkujące istnienie na niej życia. Energia promieniowania słonecznego od niepamiętnych czasów jest wykorzystywana przez człowieka w celach leczniczych. Promieniowanie słoneczne wykazuje widmo ciągłe (ryc. 35) i zawiera w swym składzie

Ryc. 35. Widmo promieniowania słonecznego (wg Liwiencewa). 9 Fizykoterapia

129

59 65% promieniowania podczerwonego, 33-40% promieniowania widzialnego oraz 1 - 2 % promieniowania nadfioletowego. Do Ziemi dociera promieniowanie nadfioletowe o długości fali powyżej 290 nm, ponieważ promieniowanie krótkofalowe zostaje pochłonięte przez warstwy atmosfery, w szczególności przez zawartą w niej parę wodną, dwutlenek węgla oraz inne gazy i pyły. Natężenie promieniowania słonecznego padającego na powierzchnię Ziemi ulega zmianie w zależności od: — pory roku i dnia, — wysokości nad poziomem morza, - zachmurzenia oraz zawartości w powietrzu pary wodnej i pyłów. W różnych porach roku i dnia zmienia się skład promieniowania słonecznego. Zmiany te wiążą się bezpośrednio z kątem, pod jakim padają promienie słoneczne na Ziemię w różnych porach roku. Jest zrozumiałe, że przy mniejszej wartości tego kąta muszą one przenikać przez grubsze warstwy atmosfery. Jak istotne ma to znaczenie, świadczyć może przykład, że w czerwcu ilość promieniowania nadfioletowego jest sześć razy większa aniżeli w miesiącach zimowych. Zmiany w składzie promieniowania słonecznego w zależności od pory roku można ująć w następujący sposób: - w naszej szerokości geograficznej promieniowanie słoneczne zawiera w czasie całego roku mierną ilość promieniowania podczerwonego, - zimą zawiera ono mało promieniowania widzialnego i mało nadfioletowego, — wiosną zwiększa się ilość promieniowania widzialnego, podczas gdy ilość promieniowania nadfioletowego jest niewielka, - w lecie występuje wzrost ilości promieniowania widzialnego i nadfioletowego, - jesienią ilość promieniowania widzialnego i nadfioletowego ponownie maleje. Skład promieniowania słonecznego zależy również od pory dnia. W godzinach rannych i popołudniowych ilość promieniowania nadfioletowego jest niewielka. Największa jego ilość występuje w czasie położenia Słońca w zenicie. W tym czasie wzrasta również nieznacznie ilość promieniowania widzialnego i podczerwonego. Skład promieniowania słonecznego zmienia się również w zależności od wysokości nad poziomem morza. Na większych wysokościach ilość zawartego w nim promieniowania nadfioletowego jest większa, co wiąże się głównie z czystością i przejrzystością powietrza. Ważną składową od130

działywania na człowieka promieniowania słonecznego jest jego część odbita i rozproszona. Ilość promieniowania odbitego i rozproszonego zależy od rodzaju powierzchni odbijających i rozpraszających. Woda i śnieg dobrze odbijają promieniowanie słoneczne, podobnie jak piasek na plażach, który rozprasza dużą jego część. Decyduje to o wzmożonym oddziaływaniu promieniowania słonecznego w lecie nad morzem oraz w górach w okresie zimy. Promieniowanie słoneczne pochłonięte przez skórę wywołuje w niej odczyny miejscowe, będące wynikiem oddziaływania na skórę promieniowania podczerwonego i nadfioletowego. Odczyn miejscowy występujący w skórze jest dwojakiego rodzaju: — rumień cieplny, pojawiający się po kilkunastu minutach działania podczerwonych promieni słonecznych, — rumień fotochemiczny, wywołany działaniem słonecznych promieni nadfioletowych, którego okres utajenia trwa do kilku godzin. Mechanizm powstawania wymienionych odczynów skóry i ich ewolucja są podobne do wywołanych działaniem promieniowania podczerwonego i nadfioletowego emitowanego przez sztuczne źródła. Światło słoneczne oddziałuje korzystnie i bodźcowo na ustrój w wyniku zachodzących w nim odczynów ogólnych. Jego wpływ polega na wzmożeniu przemiany materii, pobudzaniu czynności krwiotwórczej, zwiększeniu odporności ustroju na zakażenia, pobudzającym wpływie na gruczoły wydzielania wewnętrznego, działaniu odczulającym oraz przeciwcukrzycowym. Naświetlania promieniami słonecznymi mogą wywoływać również niekorzystne odczyny. Występują one w przypadku pochłonięcia przez skórę zbyt dużej ilości promieniowania i wyrażają się intensywnym rumieniem fotochemicznym, uczuciem ogólnego rozbicia, bólami głowy i gorączką. W naszej strefie klimatycznej wykorzystanie światła słonecznego w celach leczniczych jest w pewnej mierze ograniczone. Niemniej stanowi ono ważny element w całokształcie leczniczego postępowania fizykalnego. Zwykle naświetlania promieniami słonecznymi odbywają się w sposób niezorganizowany na plażach nadmorskich, nad brzegami rzek i jezior. Nieświadomość skutków oddziaływania promieniowania słonecznego oraz lekkomyślność są przyczyną występowania niekorzystnych, a nawet szkodliwych odczynów. W sposób zorganizowany naświetlania promieniami słonecznymi stosuje się w solariach. Solaria urządza się zwykle w uzdrowiskach, kojarząc w ten sposób wpływ klimatu z racjonalnym daw9*

131

kowaniem promieniowania słonecznego. Chorzy zażywają kąpieli słonecznych, leżąc na leżakach. Werandy lub osłony z płótna umożliwiają korzystanie z kąpieli powietrznej po zakończeniu naświetlania promieniami słonecznymi. Solaria są wyposażone w urządzenia natryskowe, z których korzystają chorzy w celach higienicznych. W warunkach nasłonecznienia panujących w naszym klimacie w okresie letnim naświetlania młodych ludzi należy rozpoczynać od 15 do 20 min, na każdą stronę ciała. Zwiększając stopniowo czas oddziaływania promieni słonecznych, od 10 do 15 min przy każdym kolejnym naświetlaniu, osiąga się po dwóch tygodniach dwie godziny przebywania pod wpływem tychże promieni. U osób starszych czas naświetlania musi być mniejszy i jest uzależniony od ich stanu ogólnego. Przy stosowaniu kąpieli słonecznych u dzieci obowiązuje ostrożność, ponieważ wykazują one większą niż dorośli wrażliwość na promieniowanie nadfioletowe. Pamiętać należy o konieczności osłonięcia główki dziecka oraz o ochronie jego oczu przed promieniami słonecznymi. Wskazania. Promieniowanie słoneczne wykorzystuje się w leczeniu gruźlicy kostno-stawowej, gruźlicy dróg moczowych, gruźlicy węzłów chłonnych, przewlekłych stanów zapalnych stawów, przewlekłych nieżytów górnych dróg oddechowych, łuszczycy, czyraczności, trądziku pospolitego oraz zaburzeń wzrostu kości u dzieci. Przeciwwskazania. Nie wolno stosować kąpieli słonecznych w gruźlicy płuc, niewydolności krążenia, w stanach nowotworowych, skłonności do krwawień z narządów wewnętrznych, nadczynności gruczołu tarczowego oraz zaawansowanej miażdżycy.

Biostymulacja promieniowaniem laserowym

Jest to jeden z nowych, obecnie rozwijanych działów fizykoterapii, w którym do celów leczniczych wykorzystuje się promieniowanie laserowe. Słowo laser jest skrótem angielskiego terminu light amplification by stimulated emission of radiation, który oznacza „wzmocnienie światła przez stymulowaną emisję promieniowania". Dodać należy, że potocznie skrótem tym określa się urządzenia emitujące promieniowanie laserowe.

Podstawy fizyczne

Należyte zrozumienie mechanizmu powstawania promieniowania laserowego ułatwia znajomość podstaw elektroniki kwantowej. Jest to nauka, zajmująca się praktycznym wykorzystaniem zjawisk, zachodzących w wyniku oddziaływania na materię promieniowania elektromagnetycznego. Jak wiadomo, atomy lub cząsteczki substancji mogą znajdować się w pewnych określonych stanach energetycznych, którym odpowiadają ściśle określone poziomy energii. Ze stwierdzenia tego wynika, że atom może zmieniać swoją energię tylko w sposób skokowy, w wyniku emisji lub absorpcji fotonu, tzn. pewnej ściśle określonej porcji energii promieniowania elektromagnetycznego, zwanej kwantem. Teoria kwantowa ustala związek ilościowy między energią fotonu a częstością drgań lub długością fali danego promieniowania:

133

gdzie: E — energia fotonu h — stała Plancka = 6,62- 10-34 J/s — częstotliwość c — prędkość światła — długość fali promieniowania elektromagnetycznego.

Atom, znajdujący się w stanie energetycznym wyższym od podstawowego, nazywa się atomem energetycznym wzbudzonym. Jest zrozumiale, że w wypadku przejścia atomu z wyższego poziomu energetycznego na niższy poziom różnica energii zostaje oddana na zewnątrz w postaci fotonu, czyli kwantu hv. Przejście takie nazywa się emisyjnym. Warunkiem emisji jest zatem wzbudzenie atomów danej substancji. Absorpcja jest zjawiskiem odwrotnym, w którym dostarczony kwant energii przenosi układ energetyczny atomu z niższego poziomu na wyższy, a przejście nosi nazwę absorpcyjnego. Omówione procesy przedstawiono na rycinie 36. Emisja promieniowania może mieć również charakter wymuszony, który następuje w wypadku, gdy na atom wzbudzony pada

Ryc. 36. Przejścia kwantowe między dwoma poziomami energetycznymi E1 i E 2 ; A ście emisyjne, B — przejście absorpcyjne (wg Klejmana).

przej-

kwant promieniowania zewnętrznego o odpowiedniej częstotliwości. Atom ten zostaje wówczas niejako zmuszony do wyemitowania fotonu i powraca do podstawowego stanu energetycznego. Fala padająca, w istocie nic nie tracąc ze swej energii, przejmuje energię tego fotonu, ulegając tym samym wzmocnieniu. Akt wymuszonej emisji promieniowania przedstawiono na ryc. 37. Należy podkreślić, że kwant promieniowania 134

wymuszonego jest identyczny z kwantem wymuszającym emisję promieniowania zewnętrznego, co oznacza, że częstotliwość promieniowania pochodzącego od emisji wymuszonej jest taka sama, jak promieniowania wymuszającego. Identyczne są również fazy (stany chwilowe ruchu falowego) wymienionych promieniowań, a emisja odbywa się w tym samym kierunku. Wymienione cechy są właściwe promieniowaniu laserowemu, które jest promieniowaniem wymuszonym.

Ryc. 37. Akt wymuszonej emisji (wg Klejmana).

Wzbudzone atomy mogą również emitować fotony samorzutnie (bez pobudzenia z zewnątrz), przechodząc do stanów o niższej energii. Taki charakter ma emisja wszystkich zwykłych źródeł światła, które jest promieniowaniem spontanicznym. Proces ten polega na tym, że atomy substancji, będącej źródłem światła, zostają wzbudzone przez doprowadzenie jej do wysokiej temperatury, jak np. w przypadku żarnika żarówki oświetleniowej. Wzbudzone w ten sposób atomy wracają w sposób nieuporządkowany (spontaniczny) do podstawowego stanu energetycznego emitując fotony. Taki rodzaj emisji nazywa się spontaniczną, a będące jej wynikiem promieniowanie jest niespójne, ponieważ poszczególne atomy emitują fotony niezależnie od siebie. Wystąpienie akcji laserowej jest uwarunkowane odpowiednią strukturą energetyczną ośrodka czynnego, w którym akcja ta ma zaistnieć. Jeżeli weźmiemy pod uwagę, że podstawą efektu laserowego jest emisja wymuszona, to musi istnieć w nim odpowiednia przewaga atomów wzbudzonych energetycznie. Jedną z metod uzyskania takiego stanu jest tzw. pompowanie. Może ono polegać na napromieniowaniu ośrodka czynnego lasera, np. promieniowaniem widzialnym (jest w takim wypadku nazywane pompowaniem optycznym), lub na pobudzaniu prądem. W celu uzyskania akcji laserowej ośrodek czynny umieszcza się w optycznej komorze rezonatorowej. Rezonator stanowią dwa zwierciadła ustawione prostopadle do osi długiej komory. Dzięki wielokrotnemu odbiciu promieni od zwierciadeł zwiększa się gęstość promieniowania 135

Ryc. 38. Schemat budowy i działania lasera (wg Klejmana). 1—zwierciadło rezonatorowe, 2 — materiał (ośrodek) czynny lasera, 3 — stan podstawowy atomu, 4 — stan wzbudzony atomu, 5 — foton nieosiowy, 6 — fotony poosiowe, 7 — wiązka promieni laserowych, 8 — światło pompujące.

wymuszającego i długość drogi jego oddziaływania z atomami ośrodka. W takiej sytuacji, po osiągnięciu przez ośrodek odpowiedniego stanu wzbudzenia, wystarczy pojawienie się jednego fotonu, poruszającego się równolegle do osi rezonatora, aby rozpoczął się lawinowo narastający proces emisji wymuszonej. Foton ten bowiem wywołuje emisję wymuszoną napotkanych atomów wzbudzonych, a powstały w ten sposób promień odbija się wielokrotnie od zwierciadeł, oddziałując na inne atomy wzbudzone, i wymusza coraz więcej aktów emisji. W ten sposób powstaje wiązka promieniowania laserowego (ryc. 38). Promieniowanie laserowe wykazuje charakterystyczne cechy odróżniające je od zwykłego promieniowania, powstającego w wyniku emisji spontanicznej. Do cech tych należą: 1. Spójność (zwana również koherentnością). Ta najistotniejsza cecha promieniowania laserowego wynika z określonej zależności fazowej między promieniami wychodzącymi z różnych punktów źródła promieniowania oraz między dowolnymi punktami jednego promienia. Zależność fazową, występującą między różnymi punktami źródła promieniowania, nazywa się spójnością przestrzenną, a dotyczącą jednego punktu w różnych momentach czasu — spójnością czasową. 2. Monochrornatyczność. Oznacza to, że promieniowanie laserowe ma prawie jednakową długość fali. Tak np. lasery emitujące promieniowanie widzialne wysyłają światło praktycznie jednobarwne, o bardzo małej szerokości linii widmowej, wyznaczającej zakres jego długości fali. 3. Równoległość. Cecha ta wynika bezpośrednio z omówionego mechanizmu powstawania promieniowania laserowego i polega na równoległości (kolimacji) promieni tworzących wiązkę. Laser jako źródło emituje wiązkę 136

już równoległą. Dzieje się tak dzięki ukierunkowaniu emisji i selektywnemu działaniu rezonatora optycznego. Kąt rozbieżności wiązki laserowej jest bardzo mały i może być zmniejszony nawet do jednej sekundy kątowej, co oznacza że wiązka w odległości 1 km od źródła rozszerza się o 5 mm. Jest to 10000 razy mniejsza rozbieżność od uzyskanej przy użyciu najlepszego reflektora światła niespójnego. 4. Intensywność. Wynika ona z wymienionych już trzech cech promieniowania laserowego oraz możliwość wytwarzania impulsu promieniowania o bardzo krótkim czasie trwania, nawet do ułamków femtosekundy (10-15 s). Pozwala to uzyskać ogromną gęstość energii, wykorzystywaną oczywiście w technologicznych zastosowaniach lasera. Lasery dzieli się według rodzaju zastosowania w nich ośrodka czynnego. Mogą to być np. lasery gazowe, półprzewodnikowe, cieczowe oraz z zastosowaniem ciała stałego. W laserach gazowych ośrodkiem czynnym są atomy gazów, np. helu (He) lub neonu (Ne), molekuły, np. CO 2 , jony gazów szlachetnych — argonu (Ar), kryptonu (Kr), ksenonu (Xe) — oraz pary metali w gazie szlachetnym, jak np. kadm (Cd) w helu (He-Cd). Pompowanie w tych laserach zachodzi przez energię wyładowań elektrycznych. W laserach półprzewodnikowych ośrodkiem czynnym jest złącze półprzewodnikowe (dioda), najczęściej z arsenku galu (GaAs). Pompowanie jest realizowane przepływem przez diodę prądu elektrycznego. Do laserów cieczowych zalicza się z kolei tzw. lasery chelatowe oraz barwnikowe. Ośrodkiem czynnym w tych laserach są ciekłe związki organiczne lub nieorganiczne o charakterze specyficznych kompleksów. Pompowanie odbywa się na drodze reakcji chemicznych lub optycznie. W laserach z ośrodkiem czynnym w postaci ciała stałego pobudzeniu ulegają atomy domieszek metali w ciele stałym. Spośród nich wymienić należy lasery z zastosowaniem jako ośrodka czynnego minerału, będącego granatem itrowo-aluminiowym, który określa się angielskim skrótem YAG (yttrium-aluminium-gamet). W laserach tych pompowania dokonuje się światłem o dużym natężeniu. Skonstruowanie lasera stanowiło przewrót w fizyce i technice, stwarzając wiele nowych możliwości w badaniach naukowych i zastosowaniach technicznych. Dzięki temu nauka i technika uzyskały rozległe perspektywy zastosowań, między innymi w telekomunikacji, meteorologii, nawigacji, optyce (holografii), fotografii, chemii, fizyce, technice jądrowej, elektronicznej technice obliczeniowej, medycynie i innych. 137

W medycynie lasery znalazły szerokie zastosowanie przede wszystkim w różnych dziedzinach chirurgii, w okulistyce do fotokoagulacji siatkówki, w stomatologii, onkologii i pulmonologii. Lasery emitujące promieniowanie o małej mocy znalazły zastosowanie w tzw. biostymulacji. Nazwę tę wprowadził węgierski uczony Endre Mester i dotyczy ona wyłącznie terapii laserowej, polegającej na zastosowaniu promieniowania małej mocy. Uzyskiwane efekty wiąże się z działaniem promieniowania, a nie z jego efektem cieplnym. Stwierdzono bowiem, że promieniowanie takie nie wywołuje podwyższenia temperatury tkanek większego niż 0,l-0,5°C. Energia laserów małej mocy jest ograniczona do kilku mJ/cm2, a moc średnia do około 50 mW. Z tego powodu lasery małej mocy nazywa się zimnymi (cold lasers). W biostymulacji znajdują zastosowanie głównie lasery helowo-neonowe (He-Ne) oraz półprzewodnikowe, w których ośrodkiem czynnym jest zwykle dioda galowo-arsenkowa (Ga-As). Lasery He-Ne emitują widzialne promieniowanie czerwone = 632 nm), zaś lasery półprzewodnikowe — bliskie promieniowanie podczerwone (IR), o długości fali około 900 nm. Do laserów małej mocy zalicza się również inne lasery, jednak pod warunkiem ograniczenia ich mocy do poziomu miliwatów. Używany powszechnie w piśmiennictwie fachowym i nie tylko, angielski termin soft laser (laser miękki) jest zarezerwowany dla urządzeń He-Ne, podczas gdy terminem mid laser (laser średni) dla odróżnienia określa się lasery z zakresu bliskiej podczerwieni. Lasery małej mocy, z punktu widzenia bezpieczeństwa chorego, określa się jako urządzenia o nieznamiennym ryzyku terapeutycznym (nonsignificant risk devices), jednak w trakcie ich eksploatacji obowiązuje przestrzeganie przepisów dotyczących tej grupy urządzeń terapeutycznych.

Działanie biologiczne promieniowania laserowego Zależy ono od długości fali emitowanego promieniowania. Nie można jednak tego wpływu na tkanki żywe rozpatrywać w odniesieniu do działania promieniowania niespójnego o określonej długości fali. Niektórzy badacze usiłują tłumaczyć skutki promieniowania laserowego z pozycji teoretycznych. Są to jednak stwierdzenia fragmentaryczne, ujmujące tylko niektóre aspekty działania biologicznego. 138

Najlepiej poznany jest wpływ promieniowania laserowego na komórki żywe. Potwierdzono między innymi niewątpliwy wpływ promieniowania laserowego na zwiększenie syntezy kolagenu, białek, oraz kwasu rybonukleinowego (RNA). Stwierdzono również zachodzące pod wpływem tego promieniowania zmiany w potencjale błony komórkowej, odgrywające podstawową rolę w jej funkcjonowaniu. Zmianom ulega również wydzielanie neuroprzekaźników, czyli substancji biologicznych, uczestniczących w przekazywaniu pobudzenia w strukturach układu nerwowego. Usprawnieniu ulega również dysocjacja hemoglobiny, co wpływa korzystnie na zaopatrzenie tkanek w tlen. Należy sądzić, że w mechanizmach działania na ustrój promieniowania laserowego ważną rolę odgrywają również zachodzące pod jego wpływem: zwiększenie fagocytozy, syntezy adenozynotrójfosforanu (ATP) oraz prostaglandyn. Dodać należy, że wymienione skutki występowały już po napromienieniu laserowym o małej energii w jednorazowej dawce 0,1 J/cm2. W badaniach na zwierzętach, potwierdzonych zresztą u ludzi, stwierdzono korzystny wpływ promieniowania laserowego na leczenie uszkodzeń i stanów zapalnych tkanek miękkich. Szczególnie korzystny wpływ tego promieniowania objawia się w gojeniu ran i owrzodzeń. Promieniowanie laserowe stosowano również w leczeniu złamań kości. W badaniach mikroskopowych stwierdzono zachodzące pod jego wpływem zwiększenie unaczynienia oraz szybsze formowanie się kostniny w miejscu złamania. Wiele uwagi poświęcono badaniom wpływu promieniowania laserowego na czynność obwodowego układu nerwowego, stwierdzając u zwierząt i ludzi zmiany w przewodzeniu nerwów i czynności komórek nerwowych. Liczne badania elektrofizjologiczne i kliniczne były prowadzone w celu wyjaśnienia mechanizmu ustępowania lub zmniejszenia bólu pod wpływem promieniowania laserowego, szczególnie podczerwonego. Wyniki tych badań wydają się wskazywać, że przeciwbólowe działanie promieniowania laserowego wiąże się z jego wpływem na stan czynnościowy naczyń tętniczych i włosowatych oraz zwiększeniem odpływu limfy z miejsc dotkniętych stanem zapalnym. Wpływ na skutek przeciwbólowy ma również zwiększenie zawartości endorfin i prostaglandyn oraz usprawnienie komórkowych procesów metabolicznych. Przedmiotem licznych badań klinicznych był również korzystny wpływ promieniowania laserowego w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów. W wyniku tych badań ustalono, że promieniowanie laserowe jest czynnikiem godnym szerszego stosowania w leczeniu tego schorzenia. 139

Wybrane wskazania i przeciwwskazania do stosowania promieniowania laserowego

W świetle danych z piśmiennictwa zakres wskazań do leczniczego stosowania promieniowania laserowego jest bardzo rozległy. Ze względu na charakter niniejszego podręcznika nie może on jednak być szerzej omówiony. Niezależnie od tego wiele wskazań wynika z badań wstępnych, nie dających podstaw do powszechnego ich stosowania. Na podstawie jednak dotychczasowego stanu wiedzy klinicznej można wyróżnić wskazania do stosowania biostymulacyjnej terapii laserowej, do których należą: — trudno gojące się rany i owrzodzenia (w tym również odleżyny), w których szczególnie korzystnie działa promieniowanie lasera He-Ne, — przewlekłe stany zapalne, — utrudniony zrost kości, — choroba zwyrodnieniowa stawów, - zespoły bólowe w przebiegu dyskopatii w lędźwiowym i szyjnym odcinku kręgosłupa, — zapalenia okołostawowe, - zespoły powstałe w wyniku przeciążenia mięśni i tkanek miękkich okołostawowych, w tym również zespół bolesnego łokcia, — zapalenie ścięgien, powięzi, pochewek ścięgnistych i kaletek stawowych, — nerwobóle nerwów obwodowych, w tym szczególnie nerwoból po przebytym półpaścu, — neuropatia cukrzycowa, — trądzik pospolity. W piśmiennictwie dotyczącym terapii laserem małej mocy podkreśla się brak działań ubocznych tej formy terapii, niemniej dużą ostrożność zaleca się w chorobach nowotworowych. Mając na względzie aktualny stan wiedzy o działaniu na ustrój promieniowania laserowego, wydaje się uzasadnione przyjęcie jako obowiązujące przeciwwskazań do stosowania niespójnego promieniowania podczerwonego i promieniowania widzialnego.

140

Metodyka zabiegów promieniowaniem laserowym małej mocy Stosowane do biostymulacji lasery małej mocy są produkowane w wielu wersjach, różniących się parametrami ich pracy. Dotyczy to długości fali emitowanego promieniowania, mocy (stała lub pulsująco zmienna), częstotliwości impulsów oraz sposobu aplikacji energii promieniowania laserowego. Terapeutyczne lasery małej mocy emitują promieniowanie o długości fali przeważnie w zakresie od 600 do 1000 nm. Niekiedy w jednym urządzeniu mieszczą się dwa lasery emitujące promieniowanie wywołujące w tkankach zbliżone skutki. Bywa to zwykle gazowy laser He-Ne oraz laser półprzewodnikowy, emitujący promieniowanie podczerwone. Teoretycznie rzecz biorąc promieniowanie lasera He-Ne działa na głębokość około 10 do 15 mm, zaś półprzewodnikowego podczerwieni na głębokość od 30 do 50 mm. Czas napromieniania w trakcie zabiegów waha się od kilkunastu sekund do około 20 minut. Jest oczywiste, że o stosowanej dawce decyduje wartość zastosowanej energii oraz powierzchni i czasu napromieniania. Jeśli w przypadku laserów He-Ne wartość emitowanej mocy jest stała i podana w charakterystyce technicznej danego urządzenia, to w laserach podczerwieni, działających impulsowo, konieczne jest dokonanie obliczenia wartości ekspozycji (E), odpowiadającej energii wyrażonej w dżulach, a działające na cm 2 powierzchni napromienianej w czasie 1 sekundy:

E=Ms timp f J/cm2 gdzie: E — wartość ekspozycji w dżulach, Ms — moc szczytowa impulsu, w watach, timp — czas impulsu w sekundach, f — częstotliwość impulsów w hercach.

Jest oczywiste, że w przypadku, w którym źródło promieniowania laserowego znajduje się w pewnej odległości od napromienianej powierzchni, do powyższego obliczenia należy wprowadzić poprawkę uwzględniającą zmianę wartości energii. 141

Całkowitą wartość energii, działającej w czasie zabiegu wykonywanego na określonej powierzchni, można obliczyć mnożąc wartość ekspozycji przez czas zabiegu w sekundach i powierzchnię napromienianą w cm 2 . W określeniu dawki promieniowania działających impulsowo laserów podczerwieni przyjęto ze względów praktycznych posługiwać się wartością częstotliwości oraz czasem zabiegu. Dane te są wystarczające, bowiem przy stałej wartości czasu trwania impulsów, wynoszącej w tym przypadku zwykle 200 ns, i stałej wartości mocy szczytowej impulsu wartość energii działającej w czasie jednej sekundy na cm 2 powierzchni zależy wyłącznie od zastosowanej częstotliwości. Odległość laserowego promiennika podczerwieni od napromienianej skóry wynosi od 0 do 2 mm. Uważa się, że zabiegi wykonywane przy bezpośrednim kontakcie głowicy laserowej ze skórą są skuteczniejsze. Różne są także opinie dotyczące skuteczności terapeutycznej częstotliwości impulsów promieniowania laserowego. Waha się ono zwykle od kilkudziesięciu do 3000 Hz. Jako zasadę przyjęto, że w stanach ostrych stosuje się mniejsze częstotliwości i krótsze czasy napromieniania, a w stanach przewlekłych większe częstotliwości i dłuższe czasy napromieniania. Jest to zgodne z ogólnymi zasadami terapeutycznego stosowania różnych postaci energii. Napromienianie można wykonywać w dwojaki sposób. Może to być napromienianie powierzchni skóry, odpowiadającej umiejscowieniu danego schorzenia. Może być ono stabilne w wypadku nieruchomego źródła promieniowania laserowego, albo też labilne, uzyskiwane przez poruszanie głowicą laserową nad napromienianą powierzchnią. Takie napromienianie może być wykonywane przez niektóre urządzenia w sposób automatyczny, dzięki przemieszczaniu się źródła promieniowania w ściśle określonym i regulowanym zakresie. Labilny sposób napromieniania danej powierzchni nazywa się niekiedy angielską nazwą scanning. Drugi sposób to napromienianie miejscowe bardzo małych powierzchni odpowiadających punktom wyzwalającym, np. przy ucisku, ból, które określa się często po angielsku jako trigger points. Napromienianie miejscowe wykonuje się zwykle nieruchomą głowicą laserową, usytuowaną pod danym miejscem. W czasie zabiegów laserowych, wykonywanych zwykle codziennie, przeważnie łączy się obydwa sposoby napromieniania. Liczba zabiegów laserowych waha się od kilku do kilkunastu w serii. Ogólne zasady obowiązujące przy wykonywaniu zabiegów laserowych. Jak

już wspomniano wykonywanie zabiegów laserowych wymaga przestrzega142

nia określonych przepisami czynności i środków, zabezpieczających personel i osobę poddawaną zabiegowi przed szkodliwym wpływem promieniowania (PN 91/T-06700, PN 91/T-06701). W pierwszym rzędzie dotyczy to zabezpieczenia przed uruchomieniem aparatury przez osobę niepowołaną. W większości aparatów zabezpieczenie to polega na ich wyposażeniu w wyłącznik — zamek typu Yale — który przez obrót specjalnego klucza włącza lub wyłącza zasilanie sieciowe aparatu. Kolejnym zabezpieczeniem jest oznaczenie drzwi pomieszczenia, w którym wykonuje się zabiegi laserowe, obowiązującym w skali międzynarodowej piktogramem lasera i napisem: laser niebezpieczeństwo. Oznaczenie to zabezpiecza osoby postronne przed przypadkową i niekontrolowaną ekspozycją na promieniowanie laserowe. Najważniejszym jednak środkiem ochronnym jest zabezpieczenie oczu osoby wykonującej zabieg laserowy specjalnymi okularami pochłaniającymi to promieniowanie, które to okulary wchodzą zwykle w skład wyposażenia aparatu. W koniecznych przypadkach należy chronić tymi okularami również oczy osoby poddawanej zabiegowi.

Terapeutyczna aparatura laserowa Terapeutyczne lasery małej mocy składają się z dwóch podstawowych części, a mianowicie: — części zasilającej i kontrolnej, — części laserowej. Pierwsze z nich ma na celu zasilanie części laserowej oraz umożliwia nastawienie i kontrolę parametrów zabiegu. Część laserowa aparatu wytwarza promieniowanie laserowe i wyposażona jest w urządzenia umożliwiające aplikację energii; w półprzewodnikowych laserach podczerwieni nazywana jest głowicą laserową. Połączona jest przewodem z częścią zasilającą i mieści w sobie diodę półprzewodnikową oraz układ optyczny wyprowadzający na zewnątrz wiązkę promieniowania laserowego. W laserach He-Ne część laserowa mieści się w specjalnej ruchomej obudowie, umożliwiającej ustawienie źródła promieniowa143

Tabela 11 Wybrane przykłady zabiegów laserowych promieniowaniem podczerwonym o mocy szczytowej 10 W (wg Orłowa i Kuszelewskiego) Rodzaj Lp. schorzenia

Obszar zabiegu

Częstotliwość (Hz)

1. Zespoły bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej kręgosłupa — okolicy szyjnego odcinka kręgosłupa

przykręgosłupowo wzdłuż 1000-1500 szyjnego odcinka kręgosłupa C4-Th4 oraz na trigger 1500-2000 points — okolicy przykręgosłu1500-2000 lędźwio- powo wo-krzy- L1-S2 żowej oraz trigger 2000-2500 kręgopoints słupa

2. Zespół bole- przykręgosłusnego barku powo C4-Th4 i wokół stawu barkowego oraz trigger points 3. Zespół bole- okolica stawu snego łokcia łokciowego oraz trigger points 4. Półpasiec

144

Czas przerwy między seriami

6-10

1-2

7 dni

7-10

1-2

7 dni

8

1-2

7 dni

6

1-2

5 dni

6

1-2

4 dni

6-8

po 1-2 8-10

1-2

1500-2000

8

2000-2500

po 1

1000-1500

6

2000-2500

1

przykręgosłupowo na wyso- 1500-2000 kości zajętego zwoju kręgowego i wzdłuż chorobowo zmienionego nerwu

Liczba serii

Czas za- Liczba biegu zabiegów (min) w 1 serii

6-9

cd. tab. 11 Lp.

Rodzaj schorzenia

Obszar zabiegu

5. Rwa kulszo- przykręgosłuwa powo L1 -S2

Częstotliwość (Hz)

Liczba serii

Czas przerwy między seriami

7-8

1-2

7 dni

Czas za- Liczba biegu zabiegów (min) w 1 serii

1500-2000

5-6

2000-2500

po 1

1500-2500

6

6

1

—

1500-2000

8

8

1-3

7 dni

1500-2500

8

10-15

2-3

7 dni

1500-2500

8

6

1

—

1500-2000

6

6

1

—

1000-2000

6-8

8-10

1

—

1000-1500

6-8

8-10

1

—

1000-1500 1500-2500

6-8 6-8

7-9 7-9

1 1

— —

trigger points

przykręgosłupowo L1 - S2 i wzdłuż nerwu 6. Ostroga pię- Miejscowo na towa okolice bólu 7. Przykurcze mięśni i ścię- Miejscowo gien (pourazowe, pozapalne) 8. Przykurcz Miejscowo Dupuytrena 9. Choroba zwyrodnieniowa stawów: - kolanowego - skokowego

Miejscowo wokół torebki i szpary stawu

10. Zamknięte uszkodzenie jednostki mięśniowoMiejscowo -ścięgnistej - naciągnięcie — naderwanie 11 Zapalenie pochewki ścięgna Miejscowo — ostre — przewlekłe 10 Fizykoterapia

145

cd. tab. 11 Rodzaj Lp. schorzenia

Obszar zabiegu

12. Skręcenia stawów — lekkie — średniego stop-

Miejscowo

nia

- ciężkie

Częstotliwość (Hz)

Czas za- Liczba biegu zabiegów (min) w 1 serii

Liczba serii

Czas przerwy między seriami

1500-2500 1500-2000

8-9 7-8

8 8

1 1-2

— 5

1000-1500

6-8

8

1-2

7

nia w odpowiedniej odległości od powierzchni napromienianej. W niektórych aparatach He-Ne wiązka promieniowania jest wyprowadzona z części laserowej torem światłowodowym, co umożliwia wykonanie zabiegów w trudno dostępnych okolicach. Jak już wspomniano, kliniczne stacjonarne aparaty laserowego He-Ne są wyposażone w automatyczne urządzenia mechaniczne, umożliwiające napromienianie określonej powierzchni (scanning). Aparaty laserowe do terapii promieniowaniem podczerwonym wyposażone są w czujnik sygnalizujący dźwiękowo lub świetlnie obecność emisji lub cyfrowy miernik emitowanej mocy. Dodać należy, że nowoczesne biostymulacyjne urządzenia laserowe umożliwiają wykonanie zabiegów o bardzo zróżnicowanych parametrach, dotyczących długości fali, stosowanej mocy oraz sposobu aplikacji energii. Wykonywanie zabiegów laserowych wymaga doświadczenia przede wszystkim w umiejętności dobierania właściwych w danym przypadku parametrów zabiegu. Wybrane przykłady zabiegów przedstawiono w tabeli 11. Jako przykłady aparatów do terapii biostymulacyjnej omówione zostaną dostępne na rynku krajowym urządzenia do terapii laserowej małej mocy. Wyróżnić wśród nich można urządzenia wyposażone zarówno w laser He-Ne, jak i półprzewodnikowy podczerwieni oraz urządzenia wyposażone tylko w laser podczerwieni. Są to urządzenia zasilane z sieci 220 V; 50 Hz, o klasie ochronności I B lub II B według normy polskiej. 146

Aparat LMB-3B* (ryc. 39) jest urządzeniem stacjonarnym, przeznaczonym do pracy w warunkach klinicznych. Zawiera on cztery lasery promieniowania podczerwonego oraz laser He-Ne, którego promieniowanie jest aplikowane w postaci „skaningu", co umożliwia napromienianie dużych powierzchni ciała, do kilkuset cm 2 . W zależności od potrzeby istnieje możliwość odpowiedniego ustawienia głowicy laserowej, dzięki przesuwowi góra — dół, zmiany kąta jej nachylenia oraz obrotu wokół osi pionowej. Urządzenie umożliwia jednoczesne lub odrębne stosowanie obydwóch rodzajów promieniowania, co oczywiście zwiększa jego walory terapeutyczne.

Ryc. 39. Model kliniczny aparatu do terapii laserowej LMB-3B.

Aparat LMB-3A* (ryc. 40) jest urządzeniem przenośnym (walizkowym), wyposażonym w laser He-Ne, którego wiązka promieniowania jest przesyłana torem światłowodowym do optycznej końcówki zabiegowej, co umożliwia wykonywanie zabiegów w trudno dostępnych okolicach ciała.

* Produkowany przez Wytwórnię Aparatury Medycznej WAMED — 03-310 Warszawa, ul. Odrowąża 9. 10*

147

Ryc. 40. Przenośny aparat do terapii laserowej typ LMB-3A.

Ryc. 41. Aparat do terapii laserowym promieniowaniem podczerwonym typ LIS 1020.

148

Jest on wyposażony również w laser półprzewodnikowy podczerwieni, umieszczony w głowicy laserowej, połączonej przewodem z częścią zasilającą urządzenia. Aparat Italcomma typ LIS 1020* (ryc. 41), jest przenośnym urządzeniem do terapii laserowej promieniowaniem podczerwonym o małej mocy. Jego szczególną cechą jest wyposażenie głowicy w wymienne nasadki, płaską i stożkową, oraz możliwość dodatkowego wyposażenia aparatu w wymienne głowice o mocy szczytowej impulsów promieniowania podczerwonego 10 W, 20 W oraz 30 W. Prócz tego aparat może być dodatkowo wyposażony w zestaw stomatologiczny, nasadkę optyczną na głowicę z soczewką skupiającą oraz nasadkę na głowicę z wymiennymi, różnego kształtu igłami światłowodowymi. Aparat LMB-2C** (ryc. 42) jest, podobnie jak opisany wyżej aparat, przenośnym urządzeniem laserowym do terapii promieniowaniem podczerwonym. Charakterystykę techniczną i eksploatacyjną wymienionych aparatów przedstawiono w tabeli 12.

Ryc. 42. Aparat do terapii laserowej promieniowaniem podczerwonym typ LMB-2C.

* Produkowany przez Wytwórnię Aparatury Medycznej WAMED — 03-310 Warszawa, ul. Odrowąża 9. ** Produkowany przez Przedsiębiorstwo Zagraniczne Italcomma w Polsce, Badowo-Dański, 96-321 Mszczonów.

149

Tabela 12 Charakterystyka wybranych urządzeń do terapii laserowej małej mocy Rodzaj aparatu

Zasilanie

Moc

LMB-3B

220 V: 50 Hz

He-Ne 15—25 mW IR — 4 x 8 — 1 2 W w impulsie

LMB-3A

220 V: 50 Hz

He-Ne 15—25 mW IR —8—12 W w impulsie

Italcomma LIS 1020

220 V: 50 Hz

LMB-2C

220 V: 50 Hz

IR — w impulsie w zależności od wymiennej głowicy 10 W, 20 W, 30 W IR — w impulsie 8—12 W

Częstotliwość impulsów

Odmierzany czas zabiegu

632 nm 904 nm

500—2500 Hz

1—99 min

632 nm 904 nm

250—1500 Hz

1—99 min

Długość fali

5—5500 Hz 904 nm

50—2500 Hz 904 nm

1—99 min

Elektrolecznictwo

Elektrolecznictwem lub elektroterapią nazywa się dział lecznictwa fizykalnego, w którym wykorzystuje się do celów leczniczych prąd stały oraz prądy impulsowe małej i średniej częstotliwości.

Prąd stały Prądem stałym nazywa się taki prąd elektryczny, który w czasie przepływu nie zmienia kierunku ani wartości natężenia. Prąd stały jest stosowany do wielu zabiegów elektroleczniczych. Nazywa się go również prądem galwanicznym, jednak nazwa ta nie jest ścisła, ponieważ odnosi się ona w zasadzie do prądu stałego uzyskiwanego z ogniwa galwanicznego. Stały prąd elektryczny uzyskuje się z aparatów elektroterapeutycznych, wyposażonych w obwód wytwarzający ten rodzaj prądu. Wszystkie nowoczesne aparaty do elektrolecznictwa, tzw. elektrostymulatory, mają obwód wytwarzający również prąd stały.

Wpływ prądu stałego na organizm Tkanki żywe można z fizycznego punktu widzenia traktować jako zespół przewodników jonowych, półprzewodników i izolatorów, tworzących sieć 151

przestrzenną połączonych ze sobą równolegle i szeregowo oporności i pojemności. Należy jednak pamiętać, że jest to ujęcie schematyczne, nie uwzględniające zmian zachodzących w tkankach w wyniku działania na nie bodźców pochodzenia wewnętrznego i zewnętrznego. Tkanki i płyny ustrojowe wykazują różnice w przewodnictwie elektrycznym, które zależą od uwodnienia oraz stężenia zawartych w nich elektrolitów. Największe przewodnictwo wykazuje płyn mózgowo-rdzeniowy, mniejsze — osocze krwi, krew, mięśnie, wątroba, mózg, tkanka łączna oraz tkanka kostna. W zabiegach elektroleczniczych istotny wpływ wywiera opór skóry. a ściślej mówiąc warstwy rogowej naskórka. Głębsze warstwy tkanek, ze względu na ich znaczne uwodnienie i obecność elektrolitów, nie stwarzają większego oporu dla przepływu prądu. Prąd przepływa drogami o najmniejszym oporze, którymi są znajdujące się w skórze ujścia i przewody wyprowadzające gruczołów potowych. Przewody te wypełnione potem, który jest roztworem elektrolitów, stanowią dobre przejścia dla prądu elektrycznego. W tkankach głębiej położonych prąd przepływa również drogami o najmniejszym oporze, tzn. wzdłuż naczyń krwionośnych, limfatycznych i nerwów. Warstwowa budowa tkanek oraz obecność w nich elektrolitów decydujących o właściwościach pojemnościowych sprawiają, że przypływowi prądu elektrycznego towarzyszy polaryzacja jonowa. Polega ona na miejscowym zgrupowaniu jonów, wytwarzających różnicę potencjału o znaku przeciwnym w stosunku do przyłożonego z zewnątrz napięcia. Na rycinie 43 przedstawiono obwód złożony z oporności R połączonej

Ryc. 43. Układ odwzorowujący występujące w tkankach wielkości elektryczne (objaśnienia w tekście).

równolegle z pojemnością C, odwzorowujący z dużym uproszczeniem układ tkankowych wielkości elektrycznych. Przyłożenie do takiego obwodu prądu stałego powoduje jego przepływ przez oporność R oraz krótko trwający przepływ prądu ładowania tkankowej pojemności C. Czas 152

przepływu prądu ładowania jest zbliżony do tzw. stałej czasowej układu elektrycznego, zawierającego oporność i pojemność. Wartość stałej t zależy od iloczynu oporności i pojemności.

Wartość stałej czasowej odpowiada zwykle ułamkowi sekundy. Przepływowi prądu stałego przez tkanki towarzyszy wiele zjawisk fizykochemicznych, a także fizjologicznych, do których należy zaliczyć: — zjawiska elektrochemiczne, — zjawiska elektrokinetyczne, — zjawiska elektrotermiczne, — reakcje nerwów i mięśni na prąd stały, — odczyn ze strony naczyń krwionośnych. Zjawiska elektrochemiczne. Są one związane z elektrolizą, występującą w czasie przepływu prądu przez elektrolity tkankowe. W warunkach wykonywania zabiegów elektroleczniczych wtórne reakcje, występujące w trakcie elektrolizy, zachodzą w podkładzie oddzielającym elektrodę od skóry. Wprowadzenie jednak do tkanek metalowych elektrod igłowych powoduje występowanie w ich otoczeniu reakcji wtórnych, zachodzących między wodą a substancjami wydzielającymi się na elektrodach w trakcie elektrolizy. Jeśli wyobrazi się organizm ludzki jako worek ze skóry, wypełniony wodnym roztworem chlorku sodowego, w którym występują jony sodu i chloru (Na + i C l - ) , to wiadomo, że po wprowadzeniu do tego roztworu dwóch elektrod metalowych i połączeniu ich ze źródłem prądu stałego wystąpi ruch jonów w kierunku elektrod. Jony sodu będą dążyć ku elektrodzie o znaku przeciwnym do ich ładunku, tzn. ku katodzie, jony zaś chloru — ku anodzie. Po osiągnięciu katody każdy z jonów sodowych pobiera jeden elementarny ładunek ujemny z elektrody i wydziela się na niej w postaci wolnego, obojętnego elektrycznego sodu. Podobnie jony chloru po osiągnięciu anody oddają jej swoje ładunki ujemne i wydzielają się w postaci wolnego chloru. W obecności wody zarówno sód, jak i chlor nie mogą pozostawać w stanie wolnym i wchodzą natychmiast w następujące reakcje:

2Na + 2H2O

2NaOH + H2

2Cl + H 2 O 2HCl + O 153

Tak więc w wyniku wtórnych reakcji, zachodzących w trakcie elektrolizy roztworu chlorku sodowego, na katodzie wydziela się gazowy wodór i powstaje wodorotlenek sodowy, który dysocjuje na jony sodu N a + i jony wodorotlenku O H - . Obecność jonów wodorotlenowych w pobliżu katody powoduje wystąpienie zasadowego odczynu w jej otoczeniu. Powstały na anodzie kwas solny dysocjuje pod wpływem wody na jony wodoru H + i chloru C l - . Jony wodorowe powodują wystąpienie kwaśnego odczynu wokół anody. Opisane reakcje wtórne, zachodzące w czasie elektrolizy roztworu chlorku sodowego, zostały wykorzystane do tzw. elektrolizy tkanek. W zabiegu tym wpływ jonów wodorowych lub wodorotlenowych, powstających w pobliżu elektrod, wykorzystuje się do niszczenia patologicznych tworów skóry. W wyniku działania jonów wodorowych w otoczeniu elektrody igłowej, połączonej z dodatnim biegunem źródła prądu, występuje koagulacja tkanek, której istota polega na ścięciu zawartych w nich białek, podobnie zresztą jak przy działaniu na nie stężonych kwasów. Powstające w pobliżu katody jony wodorotlenowe powodują martwicę rozpływną tkanek, analogiczną do występującej pod wpływem stężonych zasad. Reakcje wtórne, zachodzące na elektrodach w czasie elektrolizy roztworu chlorku sodowego, wykorzystuje się do oznaczania biegunów źródła prądu stałego. W tym celu do naczynia zawierającego roztwór chlorku sodowego wprowadza się dwa obnażone z izolacji przewodniki, połączone z biegunami źródła prądu. Obserwacja ilości wydzielonych na nich gazów pozwala z łatwością określić bieguny źródła prądu. Ponieważ wodór wydziela się w podwójnej ilości w stosunku do tlenu, zgodnie z opisanymi wyżej reakcjami wtórnymi elektroda, na której wydzieli się więcej pęcherzyków gazu, jest katodą (ryc. 44).

Ryc. 44. Określanie biegunów źródła prądu stałego (wg Konarskiej).

154

Zjawiska elektrokinetyczne. Zjawiska elektrokinetyczne polegają na przesunięciu względem siebie faz rozproszonej i rozpraszającej koloidów tkankowych pod wpływem pola elektrycznego. Do zjawisk elektrokinetycznych należą elektroforeza i elektroosmoza. Elektroforezą nazywa się ruch naładowanych jednoimiennie cząsteczek fazy rozproszonej układu koloidowego względem fazy rozpraszającej. Kataforezą nazywa się ruch dodatnio naładowanych cząsteczek ku katodzie, anaforezą zaś ruch ujemnie naładowanych cząsteczek ku anodzie. Elektroosmoza polega na ruchu całego ośrodka, czyli fazy rozpraszającej układu koloidowego, w stosunku do fazy rozproszonej. Zjawisko to zachodzi na błonach półprzepuszczalnych, które będąc nieprzepuszczalnymi dla fazy rozproszonej unieruchamiają ją na swej powierzchni. W tych warunkach zdolność poruszania się pod wpływem pola elektrycznego ma tylko faza rozpraszająca. Zjawiska elektrotermiczne. Istota ich polega na powstawaniu w tkankach ciepła pod wpływem prądu elektrycznego. Ciepło powstaje w tkankach w wyniku tarcia między poruszającymi się w polu elektrycznym jonami a środowiskiem. Ilość ciepła wytworzona w czasie przepływu prądu stałego przez tkanki jest niewielka i praktycznie nie wpływa w istotny sposób na zachodzące w nich procesy. Istotny natomiast wpływ na zwiększenie ciepłoty tkanek wywiera rozszerzenie naczyń krwionośnych zachodzące pod wpływem prądu. Rozszerzenie naczyń powstaje w wyniku bezpośredniego, pobudzającego oddziaływania prądu na naczynia oraz pod wpływem wytworzonych w tkankach ciał. Reakcja nerwów i mięśni na prąd stały. Zgodnie z prawem sformułowanym przez Du Bois Reymonda przyczyną powstania bodźca elektrycznego nie jest sam prąd, lecz dostatecznie szybka zmiana jego natężenia w czasie. Z tego względu prąd stały nie wywołuje w czasie przepływu skurczu mięśnia; oczywiście może on wystąpić tylko w czasie włączania i wyłączania prądu, pod warunkiem jednak, że powstająca wówczas zmiana natężenia będzie dostatecznie szybka. Prawa rządzące skurczem mięśnia pod wpływem prądu elektrycznego zostały szczegółowo omówione w rozdziale poświęconym elektrodiagnostyce. Przepływ prądu stałego przez tkankę nerwową i mięśniową powoduje zmianę ich pobudliwości. Stan ten określa się jako elektrotonus. Powstaje on w wyniku przemieszczenia jonów i zmian w polaryzacji błon komórkowych, zachodzących w czasie przepływu prądu. W czasie przepływu prądu stałego pobudliwość pod katodą wzrasta, a pod anodą maleje. Stan zwiększonej pobudliwości występujący 155

pod katodą określa się jako katelektrotonus, zaś stan zmniejszonej pobudliwości pod anodą — jako anelektrotonus. Zachodzące pod wpływem prądu stałego zmiany pobudliwości tkanki nerwowej odgrywają ważną rolę w zabiegach elektroleczniczych. Odczyn ze strony naczyń krwionośnych. Stały prąd elektryczny powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych. Odczyn ten, wyrażający się zaczerwienieniem skóry, występuje najwyraźniej pod elektrodami, natomiast w ich otoczeniu jest słabiej wyrażony. Pod katodą rozszerzenie naczyń jest intensywniej wyrażone, pod anodą zaś jest słabsze. W przebiegu odczynu rozszerzenia naczyń krwionośnych pod wpływem stałego prądu elektrycznego wyróżnić można trzy okresy. W okresie pierwszym występuje rozszerzenie naczyń powierzchownych skóry, powodujące jej zaczerwienienie, w okresie drugim — rozszerzenie naczyń po upływie ok. 30 min słabnie lub ustępuje, w trzecim zaś okresie występuje głębokie przekrwienie tkanek, utrzymujące się do kilku godzin. Interesujące jest, że ogrzanie skóry po ustąpieniu odczynu ze strony powierzchownych naczyń krwionośnych powoduje wystąpienie intensywniejszego rumienia cieplnego w miejscu poddanym uprzednio działaniu prądu, co należy tłumaczyć utrzymywaniem się przekrwienia naczyń głębiej położonych. Omówione zjawiska elektryczne oraz zachodzące pod wpływem prądu stałego odczyny ze strony tkanek nerwowej, mięśniowej oraz naczyń krwionośnych stwarzają szerokie możliwości leczniczego stosowania tego prądu. Przeciwbólowe działanie bieguna dodatniego wynika z opisanego wyżej wpływu na tkankę nerwową. Pobudzający wpływ bieguna ujemnego znajduje zastosowanie w leczeniu zaburzeń czucia oraz zapobieganiu procesom degeneracji włókien nerwowych w uszkodzonym nerwie. Pamiętać jednak należy, że biegun dodatni prądu oddziałuje niekorzystnie na włókna uszkodzonego nerwu, stąd w sprawach chorobowych, związanych np. z przerwaniem ciągłości nerwów, stosuje się zawsze katodę jako elektrodę czynną.

Zabiegi elektrolecznicze przy użyciu prądu stałego Prądu stałego używa się do zabiegów galwanizacji, jontoforezy oraz kąpieli elektryczno-wodnych. 156

Galwanizacja

Galwanizacja jest zabiegiem elektroleczniczym, w którym wykorzystuje się prąd stały. Nazwa zabiegu wiąże się z nazwiskiem włoskiego lekarza i przyrodnika Luigi Galvaniego, którego prace stworzyły podstawy elektrolecznictwa. . Metodyka galwanizacji. Do zabiegu galwanizacji stosuje się elektrody płaskie, a także elektrody o specjalnym kształcie. Elektrody płaskie (ryc. 45) są wykonane zwykle z folii cynowej o grubości zapewniającej ich plastyczność, a w związku z tym możliwość dostosowania do powierzchni ciała. Są one prostokątne lub kwadratowe, o różnych wymiarach. W celu uniknięcia powstawania zagęszczeń prądu krawędzie elektrod i ich kąty muszą być zaokrąglone, a powierzchnia równa. Dlatego też po użyciu elektrody wyrównuje się ją wałkiem metalowym. Przewody łączące elektrodę z biegunem źródła prądu mogą być połączone z nią

Ryc. 45. Elektroda z folii cynowej (wg Konarskiej).

Ryc. 46. Elektroda dyskowa (wg Konarskiej).

157

w różny sposób. Najczęściej są one przylutowane lub połączone za pomocą wtyku, znajdującego się w specjalnym grzybku metalowym, który pozostając w kontakcie z elektrodą umożliwia jednocześnie jej umocowanie za pomocą perforowanej taśmy gumowej. Elektrody płaskie można umocować w określonej okolicy ciała również za pomocą opaski elastycznej. Elektrody specjalne mają wymiary i kształty przystosowane do wykonywania określonych rodzajów galwanizacji. Należą do nich elektrody do wykonywania galwanizacji w okolicy gałek ocznych, uszu, elektrody dyskowe (ryc. 46), elektrody wałeczkowe (ryc. 47) oraz tzw. elektroda Bergoniego, zwana również półmaską (ryc. 48). Ryc. 47. Elektroda wałeczkowa (wg Kotlarskiej).

Ryc. 48. Elektrody półmaska typu Bergoniego (wg Konarskiej).

Jak już wspomniano, największy opór dla prądu elektrycznego stanowi warstwa rogowa naskórka. Umieszczenie między elektrodą a skórą podkładu z tkaniny zwilżonej wodą lub 0,5% roztworem chlorku sodowego zmniejsza wydatnie opór naskórka i ułatwia przejście prądu przez skórę. Jako podkładu używa się zwykle kilku warstw flaneli lub kilkunastu warstw gazy, grubości od 1 do 2 cm. Najbardziej praktyczne są podkłady z flaneli, które można łatwo wyprać i wygotować. Dzięki temu mogą one być używane wielokrotnie. Należy dodać, że odpowiednio grube podkłady chronią skórę przed uszkadzającym wpływem związków chemicznych, powstających w wyniku reakcji zachodzących na elektrodach w trakcie elektrolizy. 158

Przepływ prądu między elektrodami jest uzależniony od: — rozmiarów elektrod, — ich wzajemnego ułożenia, — przewodnictwa różnych tkanek znajdujących się między elektrodami, — odległości między elektrodami. Rozmiar elektrody decyduje o gęstości przepływającego przez nią prądu. Gęstość prądu wyraża się stosunkiem natężenia do powierzchni, przez którą przepływa prąd elektryczny:

gdzie: j — gęstość prądu, I — natężenie prądu, S — powierzchnia, przez którą przepływa prąd.

W wypadku, gdy obydwie elektrody są jednakowych rozmiarów, gęstości prądu będą pod nimi jednakowe. Jeśli natomiast ich powierzchnie są różne, to gęstość prądu jest większa pod elektrodą o mniejszej powierzchni. Wzajemne ułożenie w stosunku do siebie elektrod wpływa również na przepływ prądu. Przy ułożeniu poprzecznym elektrod prąd natrafia na duże opory związane z warstwowym ułożeniem tkanek o różnym przewodnictwie. Natomiast przy ułożeniu elektrod na jednej płaszczyźnie skóry, tzn. przy podłużnym przepływie prądu, opór, jaki stawiają tkanki, jest ok. 4 razy mniejszy aniżeli przy poprzecznym ułożeniu elektrod. Wynika to ze stosunków anatomicznych, ponieważ naczynia krwionośne i limfatyczne oraz nerwy, będące dobrymi przewodnikami prądu, przebiegają — ogólnie rzecz biorąc -- wzdłuż długiej osi ciała. W tych więc okolicznościach istnieją warunki do przepływu prądu przez tkanki o dobrym przewodnictwie, z ominięciem tkanek wykazujących duży opór. Przepływ prądu przez tkanki, w zależności od ułożenia i powierzchni elektrod, przedstawia ryc. 49. Zgodnie z prawem Ohma w miarę zwiększania się odległości między elektrodami tkanki stawiają coraz większy opór przepływowi prądu. Należy jednak dodać, że jest to założenie ogólne, ponieważ przepływ prądu między dwiema oddalonymi od siebie elektrodami może wykazywać nieoczekiwany przebieg, uwarunkowany ułożeniem tkanek o różnym 159

Ryc. 49. Przepływ prądu przez tkanki w zależności od ułożenia i rozmiarów elektrod (wg Kovacsa za Konarską).

przewodnictwie. Zrozumiałe jest, że w tych warunkach prąd będzie przepływał przez struktury tkankowe wykazujące najmniejszy opór. Ukształtowanie części ciała poddanej galwanizacji wpływa również na charakter przepływu prądu. Zmniejszenie bowiem powierzchni przekroju danej części ciała, występujące na drodze przepływu prądu, powoduje zwiększenie jego gęstości, a zwiększenie przekroju — zmniejsza gęstość prądu. Ze względów praktycznych należy pamiętać, że w przypadku bliskiego ułożenia elektrod na sąsiadujących ze sobą krawędziach może wystąpić duża gęstość prądu, powodująca zwiększony odczyn lub uszkodzenie tkanek. Zjawisko to nazywa się działaniem brzegowym. Zwiększenie gęstości prądu może nastąpić również w przypadku, gdy powierzchnia elektrody nie jest równa lub gdy podkład wraz z elektrodą nie przylega dostatecznie do powierzchni skóry. Niedostateczny kontakt elektrody i jej podkładu ze skórą powoduje zwiększenie gęstości prądu w wyniku zmniejszenia powierzchni jego przejścia w głąb tkanek.

Ryc. 50. Ułożenie elektrod w galwanizacji podłużnej i poprzecznej: A — galwanizacja podłużna, B — galwanizacja poprzeczna, C — oś obiektu.

160

W zależności od ułożenia elektrod w stosunku do długiej osi części ciała poddanej galwanizacji wyróżnia się: galwanizację podłużną oraz galwanizację poprzeczną (ryc. 50). Jeśli jedna z elektrod jest umocowana na stałe, druga zaś zmienia w czasie zabiegu swe położenie, to taki rodzaj galwanizacji nazywa się galwanizacją labilną. Przykładem galwanizacji labilnej jest użycie elektrody wałeczkowej. W wypadku, gdy obie elektrody nie zmieniają swego położenia w czasie zabiegu, galwanizację taką nazywa się galwanizacją stabilną. Ponieważ bieguny prądu stałego powodują odmienne skutki w tkankach żywych, jedną z elektrod nazywa się elektrodą czynną. Jest to elektroda, za pomocą której ma być wywołany zamierzony skutek leczniczy. Drugą elektrodę, zamykającą obwód prądu, nazywa się elektrodą bierną, ponieważ nie bierze ona bezpośredniego udziału w oddziaływaniu leczniczym. W zależności od bieguna prądu przyłożonego do elektrody czynnej wyróżnia się: galwanizację katodową oraz galwanizację anodową. W celu uzyskania większej gęstości prądu pod elektrodą czynną należy tak dobrać jej rozmiary, aby była ona odpowiednio mniejsza od elektrody biernej. Dawkę natężenia prądu stałego ustala się w zależności od: — powierzchni elektrody czynnej (mniejszej), — czasu trwania zabiegu, — rodzaju i umiejscowienia schorzenia, — wrażliwości chorego na prąd elektryczny. Wyróżnia się następujące dawki natężenia prądu stałego: dawka słaba — od 0,01 do 0,1 mA/cm2 powierzchni elektrody, 2 - dawka średnia — do 0,3 mA/cm powierzchni elektrody, 2 - dawka mocna — do 0,5 mA/cm powierzchni elektrody. Ustalenie dawki natężenia prądu nie może opierać się wyłącznie na iloczynie dawki prądu i powierzchni elektrody, ponieważ należy pamiętać o tolerancji tkanek na prąd elektryczny. Z tych względów w wypadku użycia małych elektrod, o powierzchni od 10 do 20 cm 2 , stosuje się dawki słabe, przy elektrodach zaś o dużych powierzchniach — ogólna wartość natężenia nie powinna przekraczać 25-30 mA. Jako granicę tolerancji tkanek przy elektrodach o dużej powierzchni przyjmuje się wartość natężenia 50 mA. Jest to natężenie, którego nigdy nie stosuje się w zabiegach elektroleczniczych. Czas przepływu prądu wpływa na wywołane w tkankach zmiany i odczyny, ponieważ zależą one w istocie od ilości dostarczonej energii, tzn. od iloczynu natężenia i czasu. Dlatego też przy krótkotrwałym przepływie 11 Fizykoterapia

161

prądu możliwe jest stosowanie dużych jego dawek. Czas zabiegu galwanizacji waha się, w zależności od wskazań, od 10 do 30 min, zwykle jednak wynosi od 15 do 20 min. Przy ustalaniu dawki natężenia prądu należy uwzględnić również rodzaj schorzenia i jego umiejscowienie. W podostrym stadium schorzenia stosuje się dawki słabsze, w przewlekłym - silniejsze. Umiejscowienie zmian chorobowych w okolicy głowy, w szczególności gałek ocznych i uszu, szyi i serca, wymaga ostrożnego dawkowania, ze względu na dużą wrażliwość na prąd elektryczny znajdujących się w pobliżu narządów. Dawkowanie natężenia należy korygować w czasie zabiegu na podstawie doznań chorego w czasie przepływu prądu. Zabiegi galwanizacji wykonuje się codziennie lub co drugi dzień. Pełny cykl leczenia obejmuje od 10 do 20 zabiegów. Prawidłowe wykonanie galwanizacji wymaga przestrzegania następujących zasad: Należy przestrzegać ściśle wskazań lekarskich. Należy sprawdzić, czy u chorego nie występuje zaburzenie czucia powierzchniowego, a przede wszystkim jego osłabienie lub zniesienie, ponieważ w takiej sytuacji chory nie może przekazać osobie wykonującej zabieg swych doznań, związanych z działaniem prądu na skórę. W wypadku osłabienia czucia konieczne jest zachowanie w czasie zabiegu szczególnej ostrożności. Skórę w miejscu, które ma być poddane zabiegowi galwanizacji, należy bardzo dokładnie wymyć i odtłuścić eterem lub alkoholem, w celu usunięcia z jej powierzchni związków chemicznych, które mogą działać uszkadzająco w czasie przepływu prądu. Należy przestrzec chorego o konieczności zachowania spokoju w czasie zabiegu, ponieważ poruszanie się może spowodować gorsze przyleganie elektrod wraz z podkładami do skóry, a w następstwie tego miejscowe zwiększenie gęstości prądu i uszkodzenie skóry. W miejscu, które ma być poddane galwanizacji, mogą występować ubytki naskórka. Miejsca te stanowią małą oporność dla prądu, który ulega w nich zagęszczeniu. W celu uniknięcia uszkodzenia skóry ubytki naskórka należy przed nałożeniem podkładu osłonić małym płatkiem folii plastykowej. Wszelkie zmiany natężenia prądu powinny być dokonywane płynnie i bardzo wolno. Konieczne jest przestrzeganie bezwzględnej czystości podkładów używanych do galwanizacji, ponieważ znajdujące się ewentualnie w nich zanie162

czyszczenia chemiczne mogą spowodować uszkodzenia skóry w czasie przepływu prądu. W czasie zabiegu należy pozostawać w stałym kontakcie z chorym, gdyż w razie zgłoszenia przez chorego uczucia pieczenia pod elektrodą należy sprawdzić jej przyleganie do skóry. W wypadku utrzymywania się pieczenia, mimo dobrego przylegania elektrod do skóry, należy natychmiast przerwać zabieg. Utrzymywanie stałego kontaktu z chorym pozwala kontrolować jego samopoczucie, a w wypadku wystąpienia niepokojących objawów — przerwać zabieg. Zabiegi galwanizacji wolno wykonywać tylko pełnosprawnym aparatem, jednocześnie prowadząc zeszyt stałej kontroli technicznej. Wskazania do galwanizacji. Występujące pod anodą zmniejszenie pobudliwości nerwów oraz wpływ przeciwzapalny zabiegu wykorzystuje się w leczeniu nerwobólów, przewlekłych zapaleń nerwów, splotów i korzeni nerwowych, zespołów bólowych w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa i choroby dyskowej. Występujące pod katodą przekrwienie naczyń pozwala stosować galwanizację w leczeniu porażeń wiotkich oraz zaburzeń krążenia obwodowego. Galwanizację podłużną lub poprzeczną stosuje się również w przypadkach utrudnionego zrostu po złamaniach kości. Przeciwwskazania stanowią ropne stany zapalne skóry i tkanek miękkich, wypryski, stany gorączkowe oraz porażenia spastyczne.

Jontoforeza

Jonoforezą lub jontoforezą nazywa się zabieg elektroleczniczy polegający na wprowadzeniu do tkanek siłami pola elektrycznego jonów działających leczniczo. Do jontoforezy mogą zatem być używane tylko związki chemiczne ulegające dysocjacji elektrolitycznej. Związki chemiczne mające tę właściwość nazywa się elektrolitami. Podstawy fizykochemiczne jontoforezy. Zachodzący w roztworach wodnych proces samorzutnego rozpadu cząstek elektrolitów, czyli soli, kwasów i zasad, na dodatnio lub ujemnie naładowane cząstki lub atomy, zwane jonami, nazywa się dysocjacją elektrolityczną.

11*

163

Elektrolity wykazują różną zdolność dysocjacji. Tak zwane elektrolity mocne, jak np. kwas solny (HCl) czy wodorotlenek sodu (NaOH), dysocjują całkowicie, tzn. że wszystkie ich cząsteczki ulegają rozpadowi na jony. Elektrolity słabe, jak np. kwas octowy (CH 3 COOH), czy kwas węglowy (H 2 CO 3 ), ulegają w mniejszym stopniu dysocjacji i tylko pewna część ich cząsteczek ulega rozszczepieniu na jony. Jony mogą mieć jeden, dwa, trzy lub cztery elementarne ładunki elektryczne. Dla przykładu dysocjacja elektrolityczna jodku potasowego polega na rozpadzie tego związku na jony potasu i jodu. Jon potasu jest obdarzony elementarnym ładunkiem dodatnim, jon zaś jodu — elementarnym ładunkiem ujemnym.

KI

+

-

K+ I

Ponieważ sumy wszystkich ładunków ujemnych i dodatnich występujących w roztworze jonów są równe, roztwór elektrolitu nie wykazuje żadnego ładunku elektrycznego. W polu elektrycznym jony ulegają przesunięciu zgodnie z prawem Coulomba. Tak więc jony obdarzone ładunkiem dodatnim będą podążały w kierunku bieguna ujemnego, jony zaś obdarzone ładunkiem ujemnym — w kierunku bieguna dodatniego. Jeżeli do roztworu elektrolitycznego wprowadzić dwie elektrody połączone z biegunami źródła prądu stałego, to część jonów będzie podążać ku katodzie, a część ku anodzie, w zależności od posiadanego ładunku elektrycznego. Właściwość ta jest podstawą podziału jonów na kationy, czyli jony obdarzone dodatnim ładunkiem elektrycznym, podążające ku katodzie, oraz aniony, czyli jony obdarzone ujemnym ładunkiem elektrycznym, podążające ku anodzie. Opisaną właściwość jonów wykorzystuje się w jontoforezie do wprowadzenia ich do tkanek siłami pola elektrycznego. W tym celu podkład z higroskopijnego materiału, np. gazy, złożony z kilkunastu płatków, tworzących dostatecznie grubą (1,5-2,0 cm) warstwę, nasyca się roztworem wodnym związku chemicznego ulegającego dysocjacji na jony, z których jeden powinien być wprowadzony do tkanek. Podkład taki wraz z elektrodą z folii cynowej umieszcza się na skórze oczyszczonej alkoholem lub eterem z ciał tłuszczowych i produktów rozpadu potu. Jeśli jon, który ma być wprowadzony do skóry, jest anionem, to do elektrody należy przyłożyć biegun ujemny źródła prądu stałego, aby — zgodnie z prawem Coulomba — dany jon był odpychany od elektrody w kierunku skóry. W wypadku, gdy jon jest kationem, postępuje się przeciwnie. Drugą 164

elektrodę, zamykającą obwód prądu, umieszcza się na skórze w dostatecznie dużej odległości od elektrody, spod której jony mają wnikać do skóry. Podkład elektrody zamykającej obwód prądu zwilża się wodą lub 0,5% roztworem chlorku sodowego. W warunkach wykonywania jontoforezy powstaje skomplikowany układ elektryczny, w skład którego wchodzą: elektroda z podkładem nasyconym roztworem danego związku chemicznego, tkanki, elektroda zamykająca obwód prądu. Przykład takiego układu, w którym jeden z podkładów nasycony jest roztworem jodku potasowego (KI), drugi zaś roztworem chlorku sodowego (NaCl), przedstawia schematycznie ryc. 51. Na rycinie tej grubymi strzałkami oznaczono kierunek przemieszczenia się jonów jodu, strzałkami zaś cienkimi — kierunek przemieszczania się innych jonów zawartych w układzie.

Ryc. 51. Przykład układu elektrycznego występującego w czasie jontoforezy (objaśnienia w tekście).

Roztwór związku chemicznego zastosowanego do jontoforezy musi mieć odpowiednie stężenie. Wynika to z faktu, że optymalny do jontoforezy będzie roztwór o takim stężeniu, w którym występuje największa liczba jonów, czyli nośników ładunku elektrycznego. Różne związki chemiczne wykazują różny stopień zdysocjowania, w zależności od ich stężenia w roztworze. W celu określenia stężenia najbardziej odpowied165

niego do jontoforezy przeprowadza się specjalne badania elektrometryczne, określające zależność przewodnictwa elektrycznego roztworu od jego stężenia. Metoda ta, zwana konduktometrią, polega na określeniu przewodnictwa roztworu dla prądu elektrycznego. Jeżeli roztwór zawiera wiele jonów, to jego przewodnictwo, czyli zdolność do przenoszenia ładunku elektrycznego przez jony, jest duże. Badając kolejno roztwory o różnych stężeniach można określić, które ze stężeń jest najbardziej odpowiednie do jontoforezy. Badanie konduktometryczne wykonuje się w stałej temperaturze, ponieważ ruchliwość jonów, wpływająca na przewodnictwo roztworu, zmienia się w zależności od temperatury. Jak już wspomniano, do jontoforezy można używać tylko związków chemicznych ulegających dysocjacji elektrolitycznej. Ważne zatem ze względów praktycznych jest ustalenie, czy dany związek podlega dysocjacji oraz jakim ładunkiem obdarzony jest jon, który ma być wprowadzony do tkanek. Określenie rodzaju ładunku elektrycznego danego jonu wykonuje się przy użyciu urządzenia do elektroforezy bibułowej. W tym celu na pasek bibuły zwilżony roztworem chlorku sodowego nanosi się kroplę badanego roztworu, a następnie przykłada do jego końców bieguny źródła prądu. W wypadku istnienia w roztworze jonów zostają one siłami pola elektrycznego przesunięte w kierunku różnoimiennych biegunów źródła prądu. Przesunięcia badanego jonu określa się dzięki wykorzystaniu reakcji barwnych, powodujących zmianę barwy bibuły na skutek reakcji zachodzącej między badanym jonem a odpowiednio dobranym odczynnikiem. Bardzo istotne jest również ustalenie optymalnego czasu trwania zabiegu oraz natężenia stosowanego prądu. Traktując ten problem wyłącznie z punktu widzenia fizycznego należałoby sądzić, że ilość jonów wprowadzonych do tkanek w czasie jontoforezy powinna być wprost proporcjonalna do czasu trwania jontoforezy i natężenia prądu, zgodnie z drugim prawem Faradaya, które brzmi: Masa substancji, wydzielająca się na elektrodzie w procesie elektrolizy, jest wprost proporcjonalna do czasu przepływu oraz natężenia prądu: m=k I t gdzie: k — równoważnik elektrochemiczny, odpowiadający liczbowo masie substancji wydzielonej na elektrodzie przez jednostkę elektryczności.

166

Prawa tego nie można jednak bez zastrzeżeń odnosić do jontoforezy. Wynika to z warunków elektrochemicznych zachodzących w czasie jontoforezy. W zabiegu tym bowiem występują wysoce skomplikowane okoliczności przy wnikaniu jonów do tkanek żywych. Tkanki stanowią zbiorowisko komórek składających się z zawierającej elektrolity płynnej protoplazmy oraz błony komórkowej. Komórki z kolei są niejako zanurzone w płynie zewnątrzkomórkowym, który jest również roztworem elektrolitów. Z tych względów zarówno wnętrze komórki, jak również płyn zewnątrzkomórkowy należy traktować jako roztwory o określonym stężeniu elektrolitów. Taki stan rzeczy powoduje w czasie przepływu prądu przez tkanki zmiany w ich układach jonowych. Zawarte w tkankach jony ulegają w polu elektrycznym przesunięciu, stwarzając strefy grupujące jony o tym samym ładunku dodatnim lub ujemnym. Stan taki nazywa się polaryzacją. Należy jednak pamiętać, że zachodzące w polu elektrycznym przesunięcia jonów, powodujące polaryzację tkanek, są ograniczone przez błony komórkowe oraz warstwowe ułożenie komórek i innych elementów tkankowych, znajdujących się w przestrzeniach międzykomórkowych. Wykazano, że tkanki żywej skóry mają określoną i ograniczoną zdolność gromadzenia wprowadzanych do nich z zewnątrz jonów. Właściwość tę określono jako tzw. pojemność jonową skóry; praktycznie oznacza ona, że do skóry można wprowadzić tylko pewną ilość jonów. Z tego względu wydłużanie czasu trwania jontoforezy oraz zwiększanie natężenia prądu jest skuteczne tylko w granicach, które określa pojemność jonowa skóry. Należy dodać, że możliwość zwiększania natężenia prądu jest w jontoforezie poważnie ograniczona tolerancją skóry. Stosowanie bowiem zbyt dużych natężeń prądu powoduje wystąpienie dolegliwości bólowych, a nawet uszkodzenie tkanek skóry. Z tych względów staje się zrozumiałe, że czas trwania zabiegu jontoforezy musi być ograniczony, a natężenie prądu nie może przekraczać granicy tolerancji tkanek. Bardzo istotnym czynnikiem, odgrywającym ważną rolę w procesie wnikania jonów do skóry, jest ich ruchliwość w polu elektrycznym. Można wyobrazić sobie, że w warunkach jontoforezy w momencie włączenia prądu następuje jak gdyby „start do biegu" wszystkich jonów znajdujących się w układzie: elektrody z podkładami — tkanki. Wszystkie jony wykazujące dużą ruchliwość w polu elektrycznym stanowią siłą rzeczy konkurencję dla jonów, które pragnie się wprowadzić do skóry. Jony te nazywa się jonami konkurencyjnymi. Mogą to być ruchliwe jony wodoru, jony wodorotlenowe oraz inne jony znajdujące się w podkładzie, czy też na 167

powierzchni skóry. Jony, których obecność jest niepożądana, nazywa się jonami pasożytniczymi. Występują one głównie na skutek zanieczyszczeń roztworu użytego do jontoforezy lub zanieczyszczeń skóry. Wnikanie jonów do skóry w trakcie jontoforezy zostało udowodnione przed wielu laty przez francuskiego uczonego Leduca, który w tym celu przeprowadził następujące doświadczenie. Na pozbawionych sierści bokach dwóch królików umocował elektrody z podkładami, włączając zwierzęta szeregowo w obwód prądu stałego. U pierwszego królika jeden z podkładów nasycił roztworem cyjanku potasowego, dysocjującego na trujący anion cyjankowy i kation potasowy, pozostałe zaś podkłady znajdujące się na skórze obu zwierząt zwilżył wodą. Włączenie zwierząt w obwód prądu w taki sposób, że elektroda z podkładem nasyconym cyjankiem potasowym była połączona z biegunem dodatnim prądu, nie powodowało u nich żadnych skutków ujemnych. Połączenie natomiast tej elektrody z biegunem ujemnym spowodowało padnięcie pierwszego królika, podczas gdy drugi pozostał żywy. Jest to zrozumiałe, bo w pierwszym wypadku z podkładu zwilżonego roztworem cyjanku potasowego do skóry pierwszego zwierzęcia wnikały jony potasowe, nie mające właściwości trujących, w drugim zaś wnikały trujące jony cyjankowe. Drugie zwierzę pozostało żywe, ponieważ w żadnym z wymienionych dwóch wypadków nie podlegało ono działaniu jonów trujących. Podobne doświadczenie przeprowadził Leduc z zastosowaniem roztworu siarczanu strychniny, w którym trujące właściwości wykazują kationy strychniny. Dalszych przekonywających dowodów wnikania do skóry jonów w czasie jontoforezy dostarczyły doświadczenia, w których użyto roztworów zawierających jony pierwiastków promieniotwórczych. Doświadczenia te pozwoliły prześledzić mechanizm wnikania jonów do skóry oraz ustalić miejsca, w których się one gromadzą i skąd zostały odprowadzone w głąb organizmu. Ustalono, że jony wprowadzone do skóry drogą jontoforezy gromadzą się w niej na granicy naskórka i skóry właściwej, w pobliżu powierzchownej sieci naczyń krwionośnych skóry, skąd zostają odprowadzone z prądem krwi w głąb ustroju. Stwierdzono również, że jony wnikają do skóry drogą wykazującą najmniejszy opór dla prądu elektrycznego, a mianowicie: przez ujścia i przewody wyprowadzające gruczołów potowych. Określenie ilości jonów wprowadzonych do skóry w czasie jontoforezy jest trudne. W świetle jednak przeprowadzonych w tym zakresie badań wiadomo, że wnikają one w ilościach oddziałujących leczniczo. 168

Mechanizm leczniczego działania jontoforezy jest bardzo złożony, wyróżnić w nim jednak można podstawowe kierunki: — działanie lecznicze jonów, — wpływ na tkanki bieguna prądu stosowanego w jontoforezie, — oddziaływanie odruchowe na narządy głębiej położone. Wymienione działania stanowią łącznie złożony zespół farmakologiczno-elektryczny, którego wpływ decyduje o wynikach leczniczych uzyskiwanych dzięki jontoforezie. Metodyka zabiegów jontoforezy. Jest ona bardzo zróżnicowana, zarówno z powodu dużej liczby stosowanych do jontoforezy leków, jak również specjalnych wymogów, które muszą być spełnione przy wykonywaniu tego zabiegu w określonych okolicach ciała. Można jednak sformułować podstawowe zasady obowiązujące przy wykonywaniu jontoforezy, których przestrzeganie zapewnia poprawne wykonanie zabiegów. Zasady te są następujące: Zabiegi jontoforezy należy wykonywać z zastosowaniem aparatów wytwarzających stabilny, dobrze wyprostowany prąd stały, nie wykazujący większego tętnienia. Jest to szczególnie istotne w wypadku wykonywania jontoforezy w okolicy narządów wrażliwych na prąd elektryczny, takich jak oczy, głowa, szyja. Ważne jest również, aby aparat zapewniał możliwość płynnego i dokładnego dawkowania natężenia prądu. Przed zabiegiem należy dokładnie oczyścić i odtłuścić skórę alkoholem lub eterem. Szczególnie dokładnie należy oczyścić skórę w wypadku uprzedniego stosowania na nią maści lub innych leków. Przyjęto zasadę, że jontoforezę można wykonywać dopiero po upływie tygodnia od zakończenia leczenia miejscowego skóry maściami, czy też innymi lekami działającymi miejscowo. Przestrzeganie tej zasady jest konieczne, istnieje bowiem niebezpieczeństwo uszkodzenia skóry przez jony pozostałe na niej po leczeniu miejscowym. Elektrody układa się na dostatecznie grubym (1,5-2 cm) podkładzie z gazy higroskopijnej, którego rozmiary powinny być większe od elektrody o ok. 2 cm. Zwykle na skórę kładzie się tzw. podkład lękowy, grubości ok. 0,5 cm, nasycony roztworem leku użytego do jontoforezy. Na ten podkład kładzie się następnie tzw. podkład pośredni, zwilżony ciepłą wodą, zapewniający odpowiednią odległość elektrody od skóry i zabezpieczający ją przed wpływem reakcji zachodzących na elektrodzie w czasie jontoforezy. Elektrody wraz z podkładami przykrywa się ceratką lub folią plastykową, a następnie bardzo dokładnie umocowuje na skórze opaską elastyczną. 169

Rozmiary i kształt elektrod dobiera się w zależności od okolicy ciała i rodzaju schorzenia. Używa się elektrod wykonywanych z folii czystej cyny, ponieważ inne metale, np. ołów, miedź czy cynk, mogą ulec wprowadzeniu do skóry w czasie zabiegu lub wchodzić w reakcje z jonami znajdującymi się w roztworze stosowanym do jontoforezy. Przewody powinny być połączone ze środkiem elektrod. Jeśli elektrody są połączone z przewodami na brzegu, to należy je układać tak, aby nie znajdowały się na sąsiadujących ze sobą brzegach elektrod, ponieważ w takim wypadku może wystąpić niepożądane zagęszczenie prądu. Natężenie prądu jest uzależnione do pewnego stopnia od rozmiarów elektrody, z której wprowadza się jony do skóry. Zwykle stosuje się dawki słabe, od 0,01 do 0,1 mA/cm2 powierzchni elektrody. W wypadku stosowania dawek większych obowiązuje szczególnie baczna kontrola chorego w czasie zabiegu. Pamiętać należy, że dawki natężenia nie należy obliczać wyłącznie w zależności od wielkości elektrody. W wypadku jontoforezy wykonywanej w okolicy narządów wrażliwych na prąd, np. oka, nie przekracza się zwykle dawki ogólnej 2 mA, a w okolicy głowy i szyi 3-6 mA. Zależności dawki od wielkości elektrody przedstawia wykres na ryc. 52. W czasie wykonywania jontoforezy należy bardzo dokładnie kontrolować doznania chorego, a w wypadku wystąpienia pieczenia należy sprawdzić przyleganie elektrod do skóry. Nie wolno jednak zapominać, że

Ryc. 52. Zależność stosowanego w jontoforezie prądu stałego od powierzchni elektrody (wg Molitora za Konarską).

170

przyczyną pieczenia może być również zbyt duże natężenie prądu. Szczególna ostrożność obowiązuje przy wykonywaniu zabiegu w okolicy głowy, gałek ocznych, uszu i szyi oraz przy stosowaniu silnie działających leków, np. histaminy czy adrenaliny. Wystąpienie u chorego niepokojących objawów jest sygnałem do przerwania zabiegu. Ubytki naskórka stanowią dla prądu elektrycznego przejścia o małym oporze. Wystąpienie w tych miejscach niepożądanych zagęszczeń prądu może spowodować uszkodzenie skóry. Z tych względów ubytki naskórka należy przed zabiegiem jontoforezy osłonić przez przyklejenie plastra lub nałożenie płatka gazy i folii plastykowej. W pewnych wypadkach konieczne jest zabezpieczenie skóry otaczającej zmianę chorobową przed działaniem prądu elektrycznego. Uzyskuje się to przez pokrycie jej cienką warstwą wazeliny lub płynnej parafiny. W wypadku stwierdzenia nadmiernego odczynu skóry lub jej uszkodzenia należy natychmiast powiadomić o tym lekarza, który zadecyduje o dalszym postępowaniu. Po zakończeniu zabiegu jontoforezy obowiązuje sprawdzenie odczynu skóry. Jest to szczególnie ważne w wypadku stosowania leków rozszerzających naczynia krwionośne, np. histaminy, czy zwężających, np. adrenaliny, ponieważ odczyn jest miernikiem poprawności wykonania zabiegu. Należy dbać o świeżość roztworów, w szczególności prokainy (Novocain), pamiętając również, że roztwory histaminy, tolazoliny (Pridazol), antybiotyków, hormonów kory nadnerczy i wszystkich innych leków ampułkowych przyrządza się bezpośrednio przed zabiegiem. Przed zwilżeniem podkładu roztworem leku obowiązuje dokładne sprawdzenie rodzaju leku i jego stężenia. Konieczne jest przestrzeganie bezwzględnej czystości naczyń, w których sporządza się roztwory do jontoforezy, aby uniknąć zanieczyszczenia chemicznego. Podkłady nasycone lekiem wolno używać tylko jednorazowo. Podkłady pośrednie, które zwilża się wodą, należy po zabiegu dokładnie wypłukać i wygotować, w celu usunięcia zawartych w nich jonów. Podkłady te mogą być używane kilkakrotnie. Równie dokładnie należy wymyć folię plastykową używaną do zabiegów. W wypadku konieczności wykonania jontoforezy przy użyciu leków powodujących uczulenie, takich jak: prokaina, lidokaina (Xylocain), jod, antybiotyki, należy przed rozpoczęciem zabiegów wykonać u chorego próbę na uczulenie. 171

Tabela 13 Roztwory leków używane do jontoforezy

172

cd. tab. 13 Rodzaj leku

Stężenie roztworu

Jon działający leczniczo

Biegun, z którego ulega wpro- Działanie lecznicze wadzeniu

Siarczan neomycyny Neomycinum sulfuricum

1—5 mg/l ml

neomycyna++

(+)

działanie bakteriostatyczne

Solu-Dacortin

1 mg/l ml H 2 O prednizolon-

(-)

działanie przeciwzapalne

Hydrokortyzon Hydrocortisonum hemisuccinatum

1 ml/l ml H2O

hydrokortyzon-

(-)

działanie przeciwzapalne

Pridazol (tolazolina) Imidazolinum hydrochloricum

10—20 mg/1 ml imidazoliH2O na +

(-)

rozszerzenie naczyń krwionośnych

Czas trwania jontoforezy zależy od rodzaju leku, stadium schorzenia i wrażliwości osobniczej na prąd elektryczny; wynosi on od 10 do 30 min. Zwykle jontoforezę wykonuje się w czasie od 15 do 20 min. Stosowanie dłuższego czasu jest niecelowe, a w pewnych wypadkach nawet niebezpieczne, ze względu na możliwość uszkodzenia skóry. Zabiegi wykonuje się codziennie lub w zależności od wskazań — co drugi dzień. Pełny cykl leczenia obejmuje serię od 10 do 20 zabiegów. Roztwory leków używanych do jontoforezy. Do jontoforezy używa się roztworów różnych leków. W tabeli 13 zestawiono najczęściej stosowane leki, podając jednocześnie ich stężenie w roztworze, biegun, z którego ulegają wprowadzeniu do tkanek, oraz zasadnicze działanie lecznicze. Podstawowe wskazania do jontoforezy: Jontoforeza jodu: blizny, przykurcze bliznowate. Jontoforeza wapnia: stany zapalne gałki ocznej, obwodowe zaburzenia naczynioruchowe, zespół Sudecka, utrudniony zrost kości. Jontoforeza cynku: przyżeganie trudno gojących się owrzodzeń, drożdżyca paznokci. Jontoforeza prokainy lub lidokainy: nerwobóle, zespół rwy kulszowej, bóle głowy, zaburzenia wymowy (transcerebralnie), dychawica oskrzelowa (na okolice kłębków szyjnych). 173

Jontoforeza histaminy: samorodna sinica kończyn, odmroziny, zespół bólowy rwy kulszowej, przewlekłe stany zapalne stawów i zapalenia okołostawowe, owrzodzenia troficzne. Jontoforeza adrenaliny: stany zapalne gałki ocznej, wspólnie z lidokainą lub prokainą w leczeniu stanów bólowych. Jontoforeza antybiotyków: bakteryjne stany zapalne skóry i tkanek miękkich. Jontoforeza hydrokortyzonu lub preparatu Solu-Dacortin: stany zapalne skóry, tkanek miękkich, drobnych stawów i pochewek ścięgnistych, stany zapalne gałki ocznej. Jontoforeza tolazoliny (Pridazolu): zaburzenia w ukrwieniu nerwu wzrokowego i siatkówki, zaburzenia ukrwienia obwodowego. Przeciwwskazania nie odbiegają w zasadzie od przeciwwskazań do stosowania innych zabiegów elektroleczniczych. Pamiętać jednak należy, że jony działające korzystnie w schorzeniu podstawowym mogą być przeciwwskazane ze względu na współistniejące inne schorzenia. Wskazania i przeciwwskazania do jontoforezy ustala lekarz.

Kąpiele elektryczno-wodne

Nazwą tą określa się zabiegi elektrolecznicze, w których część lub całe ciało, znajdujące się w kąpieli wodnej, poddane zostaje działaniu prądu stałego. Wyróżnia się kąpiele elektryczno-wodne komorowe oraz kąpiele elektryczno-wodne całkowite. Kąpiel elektryczno-wodna komorowa. Jest to kąpiel lecznicza, którą wykonuje się z użyciem specjalnego zestawu, przedstawionego na ryc. 53. Kończyny osoby poddanej zabiegowi są zanurzone w specjalnych wanienkach, napełnionych wodą o temperaturze od 35 do 38°C, stanowiącą w tych warunkach środowisko przewodzące prąd elektryczny. Wanienki są wykonane z materiału będącego złym przewodnikiem prądu, zwykle z fajansu lub sztucznego tworzywa. W ścianie każdej wanienki znajduje się „kieszeń" z otworami, w której jest umieszczona elektroda węglowa. „Kieszeń" jest wykonana w sposób uniemożliwiający bezpośrednie zetknięcie elektrody z ciałem chorego. Wanienki dla kończyn górnych są 174

Ryc. 53. Kąpiel elektryczno-wodna czterokomorowa.

umieszczone na specjalnych statywach. Całość zestawu wanienek wraz ze statywami i krzesłem o regulowanej wysokości siedzenia spoczywa na specjalnej podłodze izolującej. Źródłem prądu stałego jest aparat wyposażony w cztery przełączniki o dwóch pozycjach, oznaczonych + i —. Ponieważ każdy z przełączników jest połączony z obwodem aparatu wytwarzającym prąd stały oraz przewodem elektrody, znajdującej się w wanience przeznaczonej dla jednej z kończyn, możliwe jest przyłożenie do elektrody określonego bieguna prądu, oczywiście pod warunkiem zamknięcia obwodu prądu przez ciało. Spośród możliwych połączeń najczęściej stosuje się czterokomorową kąpiel wodną o wstępującym kierunku przepływu prądu oraz kąpiel o zstępującym kierunku przepływu prądu (ryc. 54). Działanie czterokomorowej kąpieli elektryczno-wodnej zależy od kierunku przepływu prądu. W kąpieli o wstępującym kierunku prądu biegun ujemny źródła prądu jest połączony z elektrodami znajdującymi się w wanienkach dla kończyn górnych, a dodatni — z elektrodami wanienek dla kończyn dolnych. Kąpiel o wstępującym kierunku prądu powoduje zwiększenie pobudliwo175

ści ośrodkowego układu nerwowego. Jej wpływ na układ sercowo-naczyniowy polega na zwiększeniu: — odpływu krwi żylnej z kończyn dolnych i narządów objętych „dorzeczem" żyły wrotnej, — dopływu krwi tętniczej do płuc i kończyn górnych, — odpływu krwi żylnej z serca do płuc.

Ryc. 54. Kąpiel elektryczno-wodna czterokomorowa o zstępującym kierunku prądu (wg Konarskiej).

W kąpieli o zstępującym kierunku prądu dodatni biegun jest połączony z elektrodami wanienek dla kończyn górnych, biegun zaś ujemny — z elektrodami wanienek dla kończyn dolnych. Kąpiel o takim kierunku przepływu prądu obniża pobudliwość ośrodkowego układu nerwowego. Wpływ jej na układ sercowo-naczyniowy polega na zwiększeniu: — dopływu krwi z krążenia małego do serca, — odpływu krwi żylnej z płuc i kończyn górnych, — dopływu krwi tętniczej do narządów objętych „dorzeczem" żyły wrotnej oraz do kończyn dolnych. 176

Zróżnicowane w zależności od kierunku przepływu prądu działanie kąpieli komorowej elektryczno-wodnej nakazuje ostrożność przy wykonywaniu takiej kąpieli oraz dokonanie analizy stanu krążenia osoby poddanej zabiegowi. Metodyka zabiegu. Wanienki wypełnia się do 2/3 ich objętości wodą o temperaturze od 35 do 40°C. W wypadku istnienia zaburzeń krążenia u osoby poddanej zabiegowi temperatura wody powinna odpowiadać cieplnemu punktowi obojętnemu skóry (p. rozdz. Wodolecznictwo). Przed wykonaniem zabiegu laborant dokonuje próby, zanurzając swoje ręce w wodzie wanienek (połączonych z różnoimiennymi biegunami prądu), podczas gdy druga osoba zwiększa płynnie natężenie prądu do żądanej wartości. Po dokonaniu próby natężenie prądu należy sprowadzić do wartości zerowej, a następnie wyłączyć. Chory siada na stołku (wysokość siedzenia reguluje się w zależności od jego wzrostu) i zanurza wolno w wanienkach najpierw kończyny dolne, a następnie kończyny górne. Po włączeniu prądu zwiększa się wolno natężenie do żądanej wartości. Należy pamiętać, że nie wolno zmieniać jego kierunku, ponieważ nagłe otwarcie lub zamknięcie obwodu powoduje powstanie silnego bodźca elektrycznego z groźnymi następstwami ze strony układu krążenia. W kąpieli elektryczno-wodnej komorowej unika się również stosowania prądów zmiennych, ze względu na możliwość wystąpienia poważnych zaburzeń w akcji serca. Natężenie prądu stałego w kąpieli elektryczno-wodnej czterokomorowej waha się — w zależności od stanu chorego — od 10 do 30 mA, a czas zabiegu od 10 do 20 min. Wykonywanie kąpieli elektryczno-wodnej wymaga stałego nadzoru nad osobą poddaną zabiegowi. Wskazania i przeciwwskazania do kąpieli elektryczno-wodnej czterokomorowej. Wskazania do tego zabiegu ustala lekarz. Należą do nich: zapalenia wielonerwowe, nerwobóle, niedowłady, zespoły bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa, choroba zwyrodnieniowa stawów, nerwica wegetatywna oraz zaburzenia ukrwienia obwodowego. Kąpieli elektryczno-wodnych czterokomorowych nie wolno stosować w podciśnieniu tętniczym, znacznym nadciśnieniu tętniczym, stanach gorączkowych oraz niewydolności krążenia. Kąpiel elektryczno-wodna całkowita. Wykonuje się ją w specjalnej wannie z materiału izolującego, w której ścianach są umieszczone duże 12 Fizykoterapia

177

płaskie elektrody węglowe. Elektrody są zabezpieczone osłonami uniemożliwiającymi zetknięcie z ciałem chorego. Wanna do kąpieli elektryczno-wodnych całkowitych nie może mieć stałego dopływu ani też odpływu wody, ze względu na niebezpieczeństwo jej uziemienia przez połączenie z rurami wodociągowymi, czy też kanalizacyjnymi. Sytuacja taka stwarzałaby bowiem groźbę porażenia prądem osoby poddanej zabiegowi. Z tego powodu wanna powinna być ustawiona w pewnej odległości od instalacji wodociągowej i kanalizacyjnej. Temperatura wody wynosi 34-38°C; do wody niekiedy dodaje się leczniczo działających wyciągów roślinnych. W uzdrowiskach do kąpieli elektryczno-wodnej wykorzystuje się wody mineralne. Źródłem prądu stałego jest specjalny aparat, wyposażony w zespół przełączników, umożliwiających połączenie odpowiedniego bieguna z poszczególnymi elektrodami. Na rycinie 55 przedstawiono urządzenie i kierunki przepływu prądu.

Ryc. 55. Schemat połączeń stosowanych w kąpieli elektryczno-wodnej całkowitej (wg Gillmana).

Metodyka zabiegu. Po napełnieniu wanny wodą ustawia się przełączniki aparatu, stanowiącego źródło prądu, w położeniu odpowiadającym żądanemu kierunkowi jego przepływu. Po dokonaniu próby przepływu prądu, a następnie jego wyłączeniu zanurza się chorego w wodzie. Po włączeniu prądu zwiększa się powoli jego natężenie do odpowiedniej wartości. Należy pamiętać, że w czasie zabiegu nie wolno nagle wyłączyć prądu. W kąpieli elektryczno-wodnej całkowitej stosuje się natężenie prądu stałego od 20 do 178

50 mA. Czas zabiegu wynosi od 5 do 15 min. Kąpiele wykonuje się zwykle dwa razy w tygodniu. Wpływ kąpieli elektryczno-wodnej całkowitej na ustrój polega na działaniu: — prądu stałego na dużą powierzchnię ciała, — termicznym i hydrostatycznym wody, — chemicznym, występującym w wypadku stosowania wody mineralnej lub dodania do kąpieli wyciągów roślinnych; działanie to może być jontoforezą obecnych w wodzie jonów. Wskazania do kąpieli elektryczno-wodnej całkowitej: Zespoły bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa, choroba zwyrodnieniowa stawów, niedowłady, nerwobóle.

Prądy małej częstotliwości Rozwój elektroniki umożliwił wprowadzenie do lecznictwa fizykalnego wielu nowoczesnych aparatów wytwarzających różnego rodzaju prądy elektryczne małej częstotliwości. Pojęcie „prądy małej częstotliwości" jest bardzo ogólne i obejmuje wiele prądów o różnych cechach charakterystycznych i różnym działaniu biologicznym. Do prądów małej częstotliwości zalicza się prądy złożone z impulsów elektrycznych o różnym przebiegu i częstotliwości od 0,5 do 500 Hz. Na rycinie 56 przedstawiono schematycznie kilka rodzajów prądów impulsowych małej częstotliwości, które są stosowane w elektrolecznictwie. W sposób ogólny prądy małej częstotliwości można podzielić na trzy grupy: 1. Prądy złożone z impulsów o prostokątnym przebiegu. 2. Prądy, zwane eksponencjalnymi, złożone z impulsów o przebiegu trójkątnym, w których natężenie wzrasta wykładniczo (eksponencjalnie). Odmianą ich jest prąd złożony z impulsów o kształcie trapezu. 3. Prądy powstałe w wyniku prostowania prądu sinusoidalnie zmiennego, składające się z impulsów stanowiących połówkę sinusoidy. Nowoczesne aparaty do elektrolecznictwa, dzięki swym walorom tech12*

179

nicznym, stwarzają możliwości doboru odpowiedniego rodzaju prądu. Wprowadzenie odpowiednich rozwiązań technicznych umożliwia: — uzyskanie określonego ukształtowania impulsów, — regulowanie czasu przerwy, czyli odstępów między poszczególnymi impulsami, — dokładne określenie parametrów danego impulsu, — modulowanie impulsów w falę o różnym kształcie obwiedni, np. trójkąta, trapezu czy połówki sinusoidy, — regulowanie liczby modulacji, która wynosi zwykle od kilku do kilkunastu na minutę.

Ryc. 56. Prądy małej częstotliwości: A — impulsy o przebiegu prostokątnym, B — impulsy o przebiegu trójkątnym, C — impulsy o przebiegu trapezowym, D — impulsy o przebiegu sinusoidalnym.

Każdy nowoczesny aparat do elektrolecznictwa ma obwód wytwarzający prąd stały, dzięki czemu może on służyć w wielu zabiegach, które wymagają stosowania takiego właśnie prądu. Prąd złożony z impulsów można dokładnie określić, biorąc za podstawę 180

jego pięć charakterystycznych cech, czyli parametrów prądu impulsowego, a mianowicie: — czas trwania impulsu w ms (timp), — czas trwania natężenia w impulsie w ms (t„), — czas opadania natężenia w impulsie w ms (t0), — amplituda natężenia impulsu w mA (i s ), — częstotliwość impulsów (f), którą można wyrazić liczbą impulsów występujących w czasie 1 s lub 1 min. Miarą tego parametru może być również okres (7) odpowiadający czasowi powtarzania, który jest sumą czasu trwania impulsu i następującej po nim przerwy (T = timp + tp), gdzie tp — czas przerwy. Na rycinie 57 przedstawiono prądy złożone z impulsów prostokątnych, trójkątnych oraz impulsów powstałych w wyniku jednopołówkowego prostowania prądu sinusoidalnie zmiennego, oznaczając jednocześnie ich parametry.

Ryc. 57. Parametry impulsów: t i m p — czas trwania impulsu, tp — czas przerwy między impulsami, tn - czas narastania natężenia, to — czas opadania natężenia, is — wartość szczytowa natężenia.

181

Miarą narastania i opadania natężenia w impulsie, czyli tzw. stromości jego zboczy, jest czas, w którym osiąga ono wartość szczytową oraz czas, w którym opada ono do wartości zerowej. Miarą natężenia w pojedynczym impulsie jest wartość jego amplitudy, zwana również wartością szczytową natężenia (i,). W serii impulsów natomiast miarę natężenia stanowić może wartość średnia natężenia (iśr). W wypadku prądu impulsowego złożonego z impulsów trójkątnych wartość średnią natężenia prądu można opisać równaniem, którego zrozumienie wymaga znajomości wyższej matematyki. W wypadku prądu złożonego z impulsów prostokątnych wartość średnią natężenia można obliczyć w prosty sposób, a mianowicie:

a po przekształceniu:

Wyrażenie

będące stosunkiem czasu trwania impulsu do okresu

(T = timp + tp), nazywa się współczynnikiem wypełnienia. Współczynnik wypełnienia określa stopień wypełnienia impulsami przebiegu każdego prądu impulsowego, co wynika z równania:

Ponieważ czas trwania impulsu i czas trwania przerwy są w prądzie impulsowym stałe, stąd w wypadku, gdy są one równe sobie, wartość współczynnika wypełnienia wynosi 0,5. W miarę wydłużania czasu przerwy i skracania czasu impulsu wartość współczynnika wypełnienia dąży od 0,5 do 0, a przeciwnie — w wypadku wydłużania czasu trwania impulsu i skracania czasu przerwy dąży od 0,5 do 1. Wiadomo, że między częstotliwością a okresem zachodzi następujący związek:

182

Ponieważ w przebiegu prądu impulsowego okresowo powtarza się impuls i odpowiadająca mu przerwa, stąd T, jak wspomniano wyżej, jest sumą czasu trwania impulsu i czasu trwania przerwy (T = timp + tp). Podstawiając to wyrażenie do przytoczonego wyżej wzoru na częstotliwość f otrzymuje się:

Znajomość tego wzoru jest niezbędna do wykonywania zabiegów z użyciem prądów impulsowych wytwarzanych przez aparaty wyposażone tylko w regulację czasu trwania impulsów oraz regulację ich częstotliwości. Ponieważ stosunek czasu trwania impulsu do czasu trwania przerwy odgrywa istotną rolę w pobudzaniu tkanki mięśniowej i nerwowej, zwykle te dwa parametry są podawane w zleceniu lekarza specjalisty. W tej sytuacji osoba wykonująca zabieg jest zmuszona do obliczenia częstotliwości prądu impulsowego. Jeśli np. zlecony przez lekarza czas trwania impulsu wynosi 50 ms, czas trwania przerwy 150 ms, a częstotliwość prądu ma się wyrazić w Hz, czyli liczbę impulsów występujących w czasie 1 s, to należy dokonać następującego obliczenia:

Z obliczeń wynika, że częstotliwość zleconego prądu impulsowego wynosi 5 Hz, czyli 5 impulsów na sekundę. W wypadku, gdy łączny czas trwania impulsu i przerw jest większy niż 1 sekunda (1000 ms), obliczaną częstotliwość prądu należy wyrazić liczbą impulsów występujących w czasie 1 min. Na przykład, jeśli czas trwania impulsu wynosi 1000 ms, a czas przerwy 3000 ms, to:

Podana w liczniku ułamka wartość 60 000 ms wynika z zamiany 1 minuty na milisekundy (1 min = 60 s = 60000 ms). 183

Elektrostymulacja Zabieg elektroleczniczy, w którym wykorzystuje się prąd impulsowy, nazywa się elektrostymulacja, aparat zaś wytwarzający ten prąd — elektrostymulatorem. Najczęściej wykonuje się elektrostymulację nerwów i mięśni. Wyróżnia się dwie metody elektrostymulacji układu nerwowo-mięśniowego, a mianowicie tzw. elektrostymulację elektrodą czynną oraz elektrostymulację dwuelektrodową. Wymienionych nazw nie należy rozumieć dosłownie, ponieważ wiadomo, że warunkiem przepływu prądu jest zamknięcie obwodu, możliwe tylko przy zastosowaniu dwóch przylegających do ciała elektrod połączonych z różnoimiennymi biegunami. Określenia te wiążą się z ułożeniem elektrod i sposobem oddziaływania prądu.

Ryc. 58. Punkty motoryczne w obrębie głowy (wg Konarskiej).

184

Ryc. 59. Punkty motoryczne w obrębie tułowia z przodu (wg Konarskiej).

m. trapezius

m. deltoideus m. trapezius

rn. trapezius m. latissimus dorsi

m. gluteus med.

Ryc. 60. Punkty motoryczne w obrębie tułowia z tyłu (wg Konarskiej).

m. gluteus max.

185

Ryc. 61. Punkty motoryczne w obrębie kończyny górnej po stronie dłoniowej (wg Konarskiej).

Elektrostymulacja elektrodą czynną. W metodzie tej nerw lub mięsień pobudza się elektrodą czynną, połączoną z biegunem ujemnym źródła prądu, której wymiary są wiele razy mniejsze od elektrody biernej, umieszczonej na skórze w dostatecznie dużym oddaleniu. Elektrodę czynną przykłada się do skóry w miejscu odpowiadającym tzw. punktowi motorycznemu. Wyróżnia się punkty motoryczne nerwów i mięśni. Punkt motoryczny nerwu (punkt pośredni) odpowiada miejscu na skórze, w którym nerw znajduje się najbliżej jej powierzchni, zaś punkt motoryczny 186

Ryc. 62. Punkty motoryczne w obrębie kończyny górnej po stronie grzbietowej (wg Konarskiej).

mięśnia (punkt bezpośredni) — miejscu, w którym nerw wnika do mięśnia. Należy dodać, że duże mięśnie mogą mieć kilka punktów motorycznych. Znajomość topografii punktów motorycznych jest niezbędna do prawidłowego wykonania elektrostymulacji oraz badań elektrodiagnostycznych. Ryciny 58-65 przedstawiają topografię punktów motorycznych (punkty motoryczne nerwów oznaczono prostokątami, punkty zaś motoryczne mięśni — kółeczkami). 187

Ryc. 63. Punkty motoryczne w obrębie kończyny dolnej z przodu (wg Konarskiej).

Elektrostymulacja dwuelektrodowa. Metoda polega na ułożeniu na skórze dwóch małych, równej wielkości elektrod w pobliżu przyczepów mięśnia, a mówiąc ściślej — w miejscach odpowiadających przejściu mięśnia w ścięgno. Metodę tę stosuje się zwykle w wypadku elektrostymulacji mięśni odnerwionych, tzn. mięśni, które w wyniku uszkodzenia komórek ruchowych rdzenia lub nerwu ruchowego zostały wyłączone spod wpływu impulsów nerwowych. W takim wypadku punkty motoryczne nie 188

Ryc. 64. Punkty motoryczne w obrębie kończyny dolnej z tyłu (wg Konarskiej).

istnieją, uszkodzone bowiem włókna nerwowe straciły zdolność przewodzenia prądu. Metodę dwuelektrodowej elektrostymulacji można stosować również z dobrymi wynikami w pobudzaniu do skurczu mięśni zdrowych lub nieznacznie uszkodzonych. W elektrostymulacji dwuelektrodowej biegun ujemny łączy się z elektrodą ułożoną obwodowo.

189

Ryc. 65. Punkty motoryczne w obrębie kończyny dolnej po stronie przyśrodkowej (wg Konarskiej).

190

Impulsy prostokątne Prąd złożony z impulsów prostokątnych nazywa się również prądem galwanicznym przerywanym. Składa się on z impulsów prostokątnych oddzielonych przerwami w przepływie prądu. Nowoczesne elektrostymulatory wytwarzają impulsy prostokątne o czasie trwania od 0,1 do 1200 ms i różnie długiej przerwie (od 20 do 3000 ms), której czas dobiera się w zależności od wskazań. Prąd ten, jak już wspomniano, można również otrzymać przez przerywanie prądu stałego. Do tego celu używa się elektrody dyskowej z przerywaczem prądu. Uzyskane za pomocą tej elektrody impulsy prostokątne są jednak różnie długie, w zależności od czasu przepływu prądu stałego. Cechą charakterystyczną impulsu prostokątnego jest bardzo krótki, bliski zera, czas narastania i opadania wartości natężenia. Przykład prądu złożonego z impulsów prostokątnych przedstawia ryc. 66. Impulsy prostokątne znajdują szerokie zastosowanie w elektrostymulacji mięśni i nerwów oraz w elektrodiagnostyce. Występująca w impulsach prostokątnych szybka zmiana natężenia czyni ją ze względów elektrofizjologicznych przydatnymi tylko do pobudzania mięśni nie wykazujących zaburzeń w pobudliwości, tzn. mięśni zdrowych lub nieznacznie uszkodzonych. Prądem tym nie można pobudzać do skurczu mięśni odnerwionych (porażonych wiotko), ponieważ wówczas byłoby konieczne użycie bardzo dużych wartości natężenia, boleśnie odczuwanego przez chorego. W elektrolecznictwie stosuje się również prądy złożone z impulsów prostokątnych modulowane, o obwiedni w kształcie trójkąta, trapezu lub połówki sinusoidy. Prądy te są stosowane do elektrostymulacji mięśni.

Ryc. 66. Prąd impulsowy o przebiegu prostokątnym (objaśnienia w tekście).

191

Wpływ pobudzający na mięsień wywiera cała, modulowana seria impulsów. Prąd złożony z impulsów prostokątnych, o czasie trwania 2 ms i przerwie 5 ms, wywołuje tężcowe skurcze mięśni szkieletowych, a w ich następstwie zmniejszenie napięcia mięśniowego. Ponieważ działa on również uśmierzająco na ból, znajduje zastosowanie w leczeniu zespołów bólowych, bólów mięśniowych oraz w chorobie zwyrodnieniowej stawów.

Impulsy trójkątne Zasadniczą cechą impulsu trójkątnego jest powolne narastanie natężenia. Ponieważ narastanie natężenia w poszczególnym impulsie przebiega zgodnie z funkcją wykładniczą (eksponencjalną), prądy złożone z tego rodzaju impulsów nazywa się również prądami wykładniczymi lub eksponencjalnymi. Tak więc w impulsie trójkątnym natężenie osiąga wartość szczytową, wzrastając wykładniczo w postaci płaskiej krzywej, a następnie obniża się do wartości zerowej, co przedstawiono na ryc. 67.

Ryc. 67. Parametry prądu złożonego z impulsów trójkątnych.

Podstawy elektrofizjologiczne działania impulsów trójkątnych. Wiadomo,

że drażniąc nerw ruchowy prądem o pewnym natężeniu w określonym czasie uzyskuje się skurcz mięśnia tylko wtedy, gdy natężenie i czas jego działania osiągną pewną wartość progową, konieczną do wywołania skurczu. Istotne znaczenie dla uzyskania skurczu mięśnia ma również 192

szybkość narastania natężenia. Prawo Du Bois Reymonda głosi, że nie sam prąd, lecz dostatecznie szybka zmiana jego natężenia jest przyczyną powstania bodźca elektrycznego. Prąd galwaniczny nie powoduje skurczu mięśnia, ponieważ w czasie jego przepływu natężenie nie ulega zmianie. Skurcz powstaje tylko przy zamykaniu i otwieraniu tego obwodu prądu, pod warunkiem jednak, że zmiana natężenia jest dostatecznie szybka. Przedstawiając graficznie (w układzie współrzędnych) szybkość narastania natężenia w impulsie elektrycznym można łatwo stwierdzić, że linia odpowiadająca narastaniu natężenia przebiega pod pewnym kątem w stosunku do osi czasu. Wartość tego kąta jest wprost proporcjonalna do szybkości narastania natężenia prądu w impulsie. Zmniejszając stopniowo szybkość narastania natężenia można dojść do takiego kąta, przy którym występuje jeszcze skurcz mięśnia, jednak dalsze zmniejszanie szybkości narastania natężenia, któremu odpowiada kąt o mniejszej wartości, nie daje w efekcie skurczu, ze względu na zbyt wolną zmianę natężenia prądu. Ten najmniejszy kąt, przy którym uzyskuje się jeszcze skurcz mięśnia, określa się jako kąt graniczny. Wolniejsze narastanie natężenia, aniżeli odpowiadające wartości tego kąta, nie wywołuje skurczu mięśnia. Wynika to z jego fizjologicznej właściwości, polegającej na zdolności przystosowania do odpowiednio wolno narastającego natężenia. Zdolność przystosowania się, czyli akomodację, wykazują tylko zdrowe, prawidłowo unerwione mięśnie, w odróżnieniu od mięśni odnerwionych, które nie mogąc przystosować się do prądu o wolno narastającym natężeniu, reagują na niego skurczem. Wynika stąd wniosek, że istnieje możliwość wybiórczego pobudzania do skurczu mięśnia odnerwionego, znajdującego się w otoczeniu mięśni zdrowych. W tym stwierdzeniu zamyka się cały sens wybiórczego pobudzania do skurczu mięśni porażonych za pomocą impulsów trójkątnych o wolno narastającym natężeniu. Ważnym momentem, istotnym ze względów praktycznych, jest znaczna zdolność przystosowania się receptorów nerwów czuciowych do impulsów trójkątnych. Dzięki temu zabiegi wykonywane przy użyciu impulsów trójkątnych są prawie bezbolesne. Prądem tym można również oddziaływać na mięśnie gładkie, które odznaczają się małą akomodacją, czyli zdolnością przystosowania się do wolno narastającego natężenia, podobnie jak porażone wiotko mięśnie prążkowane. Różnica w zachowaniu się elektrofizjologicznym między mięśniem gładkim a odnerwionym, porażonym wiotko mięśniem prążkowanym polega na tym, że ten ostatni reaguje natychmiast na impuls 13 Fizykoterapia

193

trójkątny o odpowiednich parametrach, podczas gdy mięsień gładki wymaga serii impulsów, które niejako doprowadzają go do pewnego pobudzenia, od którego to momentu reaguje dość regularnie na następne bodźce elektryczne. Omówiona właściwość prądu złożonego z impulsów trójkątnych, wyrażająca się zdolnością pobudzania do skurczu mięśni gładkich, otwiera przed elektroterapią szerokie pole działania. Zasady elektrostymulacji wybiórczej mięśni porażonych wiotko. Wskaza-

nia do leczniczego stosowania trójkątnych impulsów prądu wynikają z ich właściwości i działania biologicznego. Porażenie wiotkie po przebytej chorobie Heinego-Medina oraz po uszkodzeniach obwodowych nerwów ruchowych stanowią zasadnicze wskazania do leczenia tym prądem, ze względu na możliwość wybiórczego pobudzenia do skurczu mięśni porażonych wiotko. Prąd eksponencjalny pozwala osiągnąć zasadnicze cele, stojące przed elektrolecznictwem porażeń wiotkich, a mianowicie: 1. Zapobieganie zanikom mięśniowym. Największym niebezpieczeństwem, które zagraża odnerwionemu mięśniowi, jest jego zanik. Może on doprowadzić do zwyrodnienia łącznotkankowego, czyli zastąpienia pobudliwej tkanki mięśniowej przez tkankę łączną. Stan taki może zaistnieć w wypadku, gdy po uszkodzeniu komórek rogów przednich rdzenia lub nerwów ruchowych nie nastąpi dostatecznie wcześnie ich regeneracja. Z tego względu zapobieganie zanikowi i utrzymywanie jak największej, zdolnej do skurczu masy mięśniowej do czasu, kiedy nastąpi powrót unerwienia, jest głównym celem leczenia impulsami trójkątnymi. 2. Usprawnianie upośledzonych grup mięśni. Cel ten osiąga się dzięki uzyskaniu za pomocą elektrostymulacji zwiększenia masy mięśnia oraz eliminowaniu ruchów zastępczych, które występują w porażeniach i w znacznym stopniu utrudniają usprawnienie. W okresie porażenia należy stosować impulsy trójkątne o odpowiednich parametrach, w celu zapobiegania zanikowi, później zaś, gdy nastąpi nawrót normalnego unerwienia, wchodzi w grę możliwość stosowania innych rodzajów prądu, w zależności od uzyskanych danych elektrodiagnostycznych. Podstawowym warunkiem właściwego stosowania leczniczego impulsów trójkątnych jest dokładna znajomość anatomii, czynności oraz stanu 194

pobudliwości leczonego mięśnia. W elektrostymulacji mięśni porażonych wiotko istotną rolę odgrywa właściwe dobranie parametrów impulsu trójkątnego, a mianowicie: — czasu trwania impulsu, — szybkości narastania natężenia, którą praktycznie określa się czasem, w którym natężenie osiąga wartość szczytową, — czasu trwania przerwy między impulsami, — amplitudy natężenia, czyli jego wartości szczytowej. Parametr czasu opadania natężenia w impulsie nie odgrywa istotnej roli, ponieważ nie wywiera on wpływu na skurcz mięśnia. Z tego względu stosuje się zwykle bardzo krótki czas opadania natężenia w impulsie. Wymienione wyżej parametry prądu dobiera się na podstawie danych uzyskanych z elektrodiagnostyki, a szczególnie z analizy krzywej i/t, określanej przy użyciu impulsów prostokątnych i trójkątnych. Sposób wykonywania tego badania oraz zasady interpretacji krzywej zostały omówione w rozdziale dotyczącym elektrodiagnostyki. W tabeli 14 (dane według Gillerta) zestawiono orientacyjne parametry impulsów trójkątnych, które znajdują zastosowanie w leczeniu porażeń wiotkich. Uwzględniono dwa parametry, a mianowicie: czas trwania impulsu trójkątnego oraz czas następującej po nim przerwy. Wartości tych dwóch parametrów podano w zależności od stopnia uszkodzenia mięśnia. Mogą one ułatwić dobranie odpowiednich parametrów impulsu w wypadku braku danych elektrodiagnostycznych. Tabela 14 Parametry impulsów trójkątnych w leczeniu porażeń wiotkich (wg Gillerta) Stan mięśnia Najcięższe uszkodzenie Ciężkie uszkodzenie Średnie uszkodzenie Nieznaczne uszkodzenie

Czas trwania impulsu w ms

Czas trwania przerwy w ms

400—600—1000 150—400 50—150 10—50

2000—5000 1000—3000 500—1000 50—150

Należy jednak pamiętać, że tabela zawiera jedynie dane orientacyjne, a w związku z tym konieczne jest sprawdzenie, czy dobrane parametry są rzeczywiście w danym wypadku najbardziej odpowiednie. Można to uczynić w prosty sposób: sprawdzając, czy uzyskany przy danych parame13*

195

trach skurcz mięśnia występuje przy zastosowaniu impulsów o dłuższym oraz krótszym czasie. Najlepszym bowiem sprawdzianem właściwości doboru parametrów jest uzyskanie możliwie silnego skurczu przy małym natężeniu. Elektrostymulację mięśni porażonych wiotko wykonuje się metodą dwuelektrodową, pamiętając by biegun ujemny przyłożyć do elektrody ułożonej obwodowo. W przypadku, gdy ze względu na małe rozmiary mięśnia nie można ułożyć na jego przebiegu dwóch elektrod, elektrostymulację wykonuje się, pobudzając mięsień w punkcie motorycznym. Należycie prowadzone leczenie impulsami trójkątnymi powinno spełniać następujące warunki: a. Przed przystąpieniem do zabiegu należy przeanalizować dany przypadek, uprzytomnić sobie mechanikę porażonych mięśni, zebrać dane diagnostyczne i na tej podstawie ustalić parametry stosowanego prądu oraz warunki wykonywania zabiegu. b. Skurcz mięśnia porażonego, występujący pod wpływem impulsu trójkątnego, musi być dostatecznie silny i dotyczyć tylko mięśnia porażonego. Nie wolno zadowalać się wywołaniem skurczu pierwszego lepszego mięśnia, lecz należy dążyć do pobudzenia wybiórczego porażonego mięśnia lub grupy mięśniowej. Przy stosowaniu impulsów trójkątnych w rozległych i ciężkich porażeniach może występować zjawisko kurczenia się mięśni działających antagonistycznie w stosunku do pobudzanych. Dowodzi to nienależytego dobrania parametrów stosowanego prądu, skutkiem czego pobudza on do skurczu bardziej porażone w danym wypadku mięśnie antagonistyczne, które mają mniejszą zdolność akomodacji. c. Czas trwania zabiegu, a także czas trwania przerwy między poszczególnymi impulsami prądu powinien być tak dobrany, aby nie powodował zmęczenia mięśnia; stosowanie zbyt długich zabiegów może wywoływać przeciwne do żądanych skutki. d. Należy dbać o właściwe ułożenie leczonej kończyny lub części ciała, ze względu na konieczność działania na mięsień znajdujący się w stanie względnego rozluźnienia, eliminując tym samym opór dla pracy mięśnia. e. W przypadku porażenia na tle zapalnym nie należy rozpoczynać leczenia zbyt wcześnie, lecz dopiero w pewien czas po wygaśnięciu procesu chorobowego. Kończąc omawianie zastosowania impulsów trójkątnych w leczeniu 196

porażeń wiotkich należy zaznaczyć, że możliwości skutecznego oddziaływania tego prądu kończą się wówczas, gdy całkowite zniszczenie komórek rogów przednich rdzenia wyklucza możliwość ich regeneracji. Zasady elektrostymulacji mięśni gładkich. Możliwość pobudzania do skurczu mięśni gładkich z użyciem trójkątnych impulsów prądu została wykorzystana w leczeniu stanów chorobowych związanych z nieprawidłową czynnością mięśni gładkich. Przez zastosowanie odpowiedniej serii impulsów jest możliwe wybiórcze oddziaływanie na mięśnie gładkie pęcherza moczowego i jelit. Najwięcej doświadczenia uzyskano w leczeniu tym prądem zaparcia oraz pooperacyjnej atonii pęcherza moczowego. W leczeniu zaparcia związanego ze zmniejszeniem napięcia mięśni gładkich jelita grubego stosuje się impulsy trójkątne o czasie trwania od 400 do 500 ms i przerwie między impulsami od 1000 do 2000 ms. Natężenie prądu wynosi od 25 do 30 mA. W przypadkach zaparcia spowodowanego stanem skurczowym jelita stosuje się impulsy trójkątne o czasie trwania od 100 do 150 ms i czasie przerwy między nimi od 2000 do 3000 ms. Natężenie prądu wynosi od 25 do 30 mA. Elektrody o wymiarach od 200 do 400 cm 2 układa się na brzuchu po obu jego stronach, między łukiem żebrowym a grzebieniem biodrowym" Pełny cykl leczenia obejmuje 20-30 zabiegów, wykonywanych trzy razy w tygodniu, a czas trwania zabiegu — od 20 do 30 min. Podkreśla się, że w trakcie stosowania zabiegów elektroleczniczych nie należy zaniedbywać leczenia farmakologicznego i dietetycznego. W przypadkach pooperacyjnych atonii pęcherza moczowego stosuje się impulsy o czasie trwania 200 ms i przerwie między nimi od 1000 do 3000 ms, przy natężeniu 15-20 mA. Elektrodę o powierzchni od 100 do 200 cm 2 , połączoną z ujemnym biegunem źródła prądu, układa się w okolicy spojenia kości łonowej, drugą zaś w okolicy krocza lub kości krzyżowej. Czas trwania zabiegu od 10 do 15 min. Zastosowanie impulsów trójkątnych w leczeniu zespołów bólowych.

Właściwości oddziaływania przeciwbólowego impulsów trójkątnych prądu, o czasie trwania impulsu od 20 do 50 ms i czasie narastania natężenia od 10 do 30 ms oraz przerwie między impulsami równej czasowi trwania impulsów, pozwalają stosować tego rodzaju prądu w leczeniu zespołów bólowych. Wymienione prądy można stosować w postaci modulowanej.

197

Aparaty do elektrostymulacji W elektrolecznictwie znajdują zastosowanie różne elektrostymulatory produkcji krajowej i zagranicznej. Zasady ich działania i charakterystyczne cechy eksploatacyjne zostaną omówione na przykładzie elektrostymulatorów polskiej produkcji. Są to urządzenia o stałej wydajności prądowej (CC)*, co oznacza, że prąd płynący przez tkanki osoby poddanej zabiegowi nie zależy od ich oporności zwykle w zakresie od 0,2 do 1,5 Ich konstrukcja jest zgodna z obowiązującymi normami polskimi zarówno w zakresie bezpieczeństwa osoby poddanej zabiegowi, jak i ochrony przeciwporażeniowej.

Aparat do leczenia prądem stałym i prądami impulsowymi małej częstotliwości Stymat S-110** Widok ogólny przedstawia ryc. 68. Jest to aparat zasilany prądem zmiennym z sieci 220 V; 50 Hz. Maksymalna wartość prądu stałego lub impulsowego wynosi 50 mA. Czas trwania impulsów i przerw między nimi jest regulowany płynnie w czterech podzakresach, a mianowicie: podzakres podzakres podzakres podzakres

A B C D

— impuls 0,1-2 ms; przerwa 20 ms — impuls 2-40 ms; przerwa 40 ms — impuls 30-600 ms; przerwa 600 ms — impuls 60 - 1200 ms; przerwa 2400 ms

Kształt impulsu może być regulowany od prostokąta przez trapez do trójkąta. Dzięki wyposażeniu aparatu w generator przebiegów o częstotliwości od 6 do 26 okresów na minutę jest możliwe modulowanie prądu stałego lub prądu impulsowego. * Skrót CC pochodzi od angielskiego określenia tego typu aparatów „constant current". ** Produkowany przez Fabrykę Aparatury Elektromedycznej w Łodzi, ul. Szparagowa 2.

198

Ryc. 68. Aparat do leczenia prądami małej częstotliwości Stymat S-110.

Aparat wykazuje kilka charakterystycznych cech eksploatacyjnych, a mianowicie: — możliwość generowania impulsów prostokątnych lub trójkątnych o czasie trwania 1000 ms, dzięki czemu aparat może być używany w badaniach elektrodiagnostycznych do oznaczania współczynnika akomodacji (p. rozdz. Elektrodiagnostyka), — modulację prądu stałego i impulsowego w granicach od 6 do 30 okresów na minutę, — stabilizację prądu w zakresie zmian obciążania od 200 do 3000 - aparat ma układy zabezpieczające chorego w czasie zabiegu, w wyniku działania których zmiana biegunów prądu, zmiana zakresu natężenia, a także chwilowy brak napięcia powodują zanik prądu w obwodzie terapeutycznym, — wyposażenie aparatu w elektroniczny układ zabezpieczenia awaryjnego, który niszczy bezpiecznik w obwodzie leczniczym w wypadku, gdy natężenie wzrośnie w tym obwodzie ponad 30% wartości nastawionej odpowiednim pokrętłem, — cały układ aparatu jest zmontowany na czterech płytkach techniką obwodów drukowanych.

199

Aparat do leczenia prądem stałym i prądami małej częstotliwości Stymat S-120* Jest to uniwersalny aparat do terapii i diagnostyki. Widok ogólny aparatu przedstawia ryc. 69. Jest on zasilany prądem z sieci 220 V; 50-60 Hz. Natężenie prądu w obwodzie leczniczym jest regulowane płynnie w trzech zakresach: 0 - 1 mA, 0-10 mA, 0-100 mA. Aparat wytwarza prądy impulsowe o przebiegu regulowanym płynnie od kształtu prostokąta, przez trapez do trójkąta.

Ryc. 69. Aparat do leczenia prądami małej częstotliwości Stymat S-120.

Czas trwania impulsu i przerwy regulowane są niezależnie w sposób płynny w pięciu zakresach: Czas trwania impulsu (timp): 10 us 100 us, 100 us — 1 ms, 1 ms — 10 ms, 10 ms — 100 ms, 100 ms — 1000 ms

Czas trwania przerwy (tp): 100 us 1 ms, 1 ms — 10 ms, 10 ms — 100 ms, 100 ms — 1000 ms, 1000 ms — 10 s.

Aparat wytwarza również specjalny rodzaj prądu (t imp = 2 ms, tp = 5 ms), zwany prądem Traberta oraz prąd neofaradyczny (timp = 1 ms, tp = 19 ms). * Wyprodukowany przez Fabrykę Aparatury Elektromedycznej w Łodzi, ul. Szparagowa 2.

200

Prądy te uzyskuje się bez nastawiania ich parametrów, przez wciśnięcie przycisków oznaczonych dla prądu Traberta UR oraz NF dla prądu neofaradycznego. Ważnym warunkiem eksploatacyjnym aparatu jest możliwość modulowania w amplitudzie prądów impulsowych prostokątnych, trapezowych i trójkątnych. Obwiednia może mieć kształt trapezu lub trójkąta. Modulacja oraz czas przerwy między modulowanymi seriami impulsów są regulowane niezależnie w sposób płynny w pięciu zakresach: 10 100 1 10 100

ms ms s s s

— 100 ms, — 1 s, — 10 s, — 100 s, — 1000 s.

Aparat jest przystosowany do elektrostymulacji mięśni porażonych kurczowo, czyli tzw. tonolizy, która to metoda została omówiona w niniejszym rozdziale. Dzięki rozwiązaniom technicznym aparatu każdy dowolnie nastawiony impuls lub seria modulowanych impulsów mogą być wyzwolone z opóźnieniem równym czasowi nastawionej przerwy, co umożliwia użycie go do zabiegu tonolizy. Wyposażenie aparatu w dwa niezależne obwody do pomiaru wartości średniej oraz wartości szczytowej natężenia prądu zwiększa jego użyteczność i czyni go przydatnym do elektrodiagnostyki ilościowej. Ważną cechą aparatu jest wyposażenie w szybko reagujący układ zabezpieczenia osoby poddanej zabiegowi przed przypadkowym niekontrolowanym przepływem prądu. Aparat nie wymaga konserwacji, a tylko utrzymywania go w należytej czystości.

Elektrostymulator Myostim-2*

Widok ogólny aparatu przedstawia ryc. 70. Jest to przenośny aparat, zasilany prądem sieciowym 220 V; 50 Hz, bardzo prosty w obsłudze, którą ułatwiają cyfrowe wskaźniki częstotliwości i czasu trwania impulsu. Wy* Produkowany przez Wytwórnię Aparatury Medycznej WAMED Warszawa, ul. Odrowąża 9.

201

twarza on prąd stały oraz prądy impulsowe o przebiegu trójkątnym i prostokątnym, o regulowanej w sposób ciągły częstotliwości w czasie trwania impulsu. Cechą charakterystyczną aparatu jest możliwość jednoczesnego stosowania prądu stałego z nałożonym na niego dowolnie wybranym prądem impulsowym oraz zmiana kierunku przepływu prądu. Aparat jest wyposażony w układ do pomiaru wartości średniej oraz wartości szczytowej prądu impulsowego, co umożliwia wykorzystanie go do diagnostyki ilościowej, a mówiąc ściśle do określenia ilorazu akomodacji. Układy elektroniczne zabezpieczają osobę poddaną zabiegowi przed niekontrolowanym przepływem prądu oraz sygnalizują błędne ustawienie częstotliwości i czasu trwania impulsów. Aparat ten nie wymaga również specjalnych zabiegów konserwacyjnych.

Ryc. 70. Elektrostymulator Myostim-2.

Regulacja prądu stałego obejmuje dwa zakresy, a mianowicie 0-2 mA oraz 0-20 mA. Częstotliwość oraz czas trwania impulsów mogą być regulowane w dwóch zakresach: I 4-140 Hz

0,1-60 ms,

II 0,3-8 Hz

30-700 ms.

202

Prąd faradyczny Do prądów impulsowych małej częstotliwości zaliczyć można również prąd faradyczny. Prąd ten znajdował do niedawna szerokie zastosowanie w elektrolecznictwie, obecnie jednak, w dobie rozwoju elektroniki, wychodzi z użycia. Prąd faradyczny (ryc. 71) jest asymetrycznym prądem indukcyjnym o częstotliwości od 50 do 100 Hz, który otrzymuje się z induktora.

Ryc. 71. Prąd faradyczny (a) i neofaradyczny (b).

Prąd faradyczny wywołuje tężcowy skurcz mięśnia, trwający przez cały czas jego przepływu, ponieważ impulsy działają na mięsień w krótkich odstępach czasu, uniemożliwiając jego rozkurcz. Bodźcami dla mięśnia są dodatnie wychylenia przebiegu prądu faradycznego. W przypadku obniżonej pobudliwości mięśnia jego reakcja na prąd faradyczny jest osłabiona. Brak reakcji na prąd faradyczny świadczy o ciężkim uszkodzeniu mięśnia. Ponieważ na prąd faradyczny reagują tylko mięśnie zdrowe i nieznacznie uszkodzone, ogranicza to poważnie możliwość jego wykorzystania do elektrostymulacji. Zależność reakcji mięśnia na prąd faradyczny od stanu jego pobudliwości wykorzystuje się w elektrodiagnostyce. Prąd faradyczny powoduje również rozszerzenie naczyń krwionośnych w okolicy jego oddziaływania na skórę. Dzięki wprowadzeniu do lecznictwa nowoczesnych elektrostymulatorów stało się możliwe uzyskanie prądu o działaniu analogicznym do prądu 203

faradycznego, jednak o ściśle określonym czasie trwania impulsów i przerw między nimi. Niezależnie od tego stosowanie tego prądu umożliwia dawkowanie natężenia. Prąd taki nazwano prądem neofaradycznym. Jest on złożony z impulsów trójkątnych o czasie trwania 1 ms i przerwie między impulsami 20 ms. Na ryc. 71 przedstawiono wykresy przebiegów prądu faradycznego i neofaradycznego. Prąd neofaradyczny znajduje zastosowanie w elektrostymulacji oraz elektrodiagnostyce.

Prąd małej częstotliwości w leczeniu porażeń kurczowych Metody leczenia porażeń kurczowych (spastycznych) elektrostymulacją prądami małej częstotliwości znajdują w ostatnich latach coraz częstsze zastosowanie. W tym celu najczęściej stosuje się metodę Hufschmidta, nazywaną inaczej metodą podwójnego impulsu lub jej modyfikację, tzw. tonolizę. Do metod tych zaliczyć również należy elektrostymulację czynnościową.

Metoda Hufschmidta Metoda Hufschmidta polega na stymulacji porażonych kurczowo mięśni i ich antagonistów tzw. podwójnymi impulsami elektrycznymi, o przebiegu prostokątnym. Jest to próba wykorzystania prądów małej częstotliwości do normalizacji stanu napięcia mięśni antagonistycznych w stosunku do grupy mięśni porażonych spastycznie. Wiadomo, że w wypadku braku lub upośledzenia ośrodkowej regulacji stanu pobudliwości wrzecion mięśniowych, będących niejako miernikami długości mięśnia, dochodzi do przewagi silniejszej grupy mięśniowej. Prowadzi to do zwiotczenia antagonistycznej grupy mięśni, w wyniku braku sterowania napięciem mięśni przeciwstawnych czynnościowo. Objaw ten występuje u osób z porażeniem 204

połowiczym (hemiplegików) w postaci kurczowego zaciśnięcia dłoni czy przykurczu zgięciowego palców stopy. Omawiana metoda polega na stymulacji mięśnia spastycznego krótkim impulsem, który wywołuje jego skurcz, a następnie trwające bardzo krótko rozluźnienie. Stosując w okresie rozluźnienia mięśnia spastycznego następny impuls na mięsień antagonistyczny, uzyskuje się jego skurcz w warunkach wyeliminowania oporu stawianego przez mięsień porażony spastycznie. Powtarzając tego rodzaju pobudzenia można symulować rytmiczne ruchy wywołane przez dwa przeciwstawne w swym działaniu mięśnie. Ruchy te pozwalają w pewnym stopniu normalizować grę mięśniową. W metodzie Hufschmidta wykorzystuje się zsynchronizowane ze sobą dwa stymulatory, których odrębne obwody generują impulsy prostokątne. Przynajmniej jeden z aparatów musi mieć obwód elektroniczny realizujący odpowiednie opóźnienie wystąpienia drugiego impulsu w stosunku do chwili wystąpienia impulsu pierwszego. Parametry stosowane w tej metodzie prądu impulsowego są następujące: — impulsy mają przebieg prostokątny, — czas trwania impulsów waha się od 0,2 do 0,5 ms, - czas trwania opóźnienia w wyzwoleniu impulsu przez drugi obwód w stosunku do obwodu pierwszego wynosi 100 do 300 ms, - przerwa (odstęp) między pobudzeniami wywołanymi podwójnymi impulsami wynosi w przypadku kończyny górnej 1 s, a w zakresie kończyny dolnej 1,5 ms, — stosowanie natężenia prądu powinno wywołać intensywny skurcz mięśni. Zabiegi wykonuje się zwykle co drugi dzień, a czas każdego z nich nie powinien przekraczać 20 minut. Do stymulacji używa się małych, płaskich elektrod, które umieszcza się w bezpośrednich punktach ruchowych stymulowanych mięśni.

Metoda tonolizy Jest ona modyfikacją metody Hufschmidta i polega również na stymulowaniu mięśnia spastycznego krótkim impulsem prostokątnym lub trójkątnym, jednak w okresie jego rozluźnienia mięsień antagonistyczny 205

pobudza się serią impulsów (pakietem) o obwiedni trapezowej, trójkątnej lub sinusoidalnej. Możliwość regulacji czasu trwania modulacji, a mówiąc ściślej czasu osiągania maksymalnej wartości natężenia prądu w pakiecie impulsów, pozwala dokładniej dobrać czas opóźnienia odpowiedni dla danej pary mięśni.

Aparaty do tonolizy

Przykładem aparatury przystosowanej do wykonywania tonolizy mogą być urządzenia produkcji krajowej. Myotonolit-4*. Widok ogólny aparatu przedstawia ryc. 72. Aparat zawiera dwie pary kanałów wytwarzające odpowiednie impulsy elektryczne, co umożliwia w czasie jednego zabiegu stymulację dwóch zespołów mięśni. Kanały 1 i 2 służą do wytwarzania impulsów elektrycznych

Ryc. 72. Aparat do tonolizy Myotonolit-4.

* Produkowany przez LMK — Biuro Doradztwa Technicznego, Warszawa, ul. Neseberska 4/219.

206

pobudzających do skurczu mięśnie porażone spastycznie, zaś 3 i 4 wytwarzają impulsy pobudzające mięśnie antagonistyczne. Zgodnie z zasadą tonolizy kanały 1 i 3 wytwarzają impulsy trójkątne o czasie trwania od 0,1 do 1,0 ms. Regulacja tego parametru jest realizowana w sposób płynny, odrębnie dla kanału 1 oraz 3. Kształt impulsów wytwarzanych przez te kanały przedstawiono na ryc. 73. Kanały 2 i 4 wytwarzają pakiety impulsów o częstotliwości nośnej regulowanej od 2 do 5 kHz. Pakiety te mogą mieć obwiednię o przebiegu sinusoidalnym, trapezowym lub trójkątnym. Częstość występowania tych pakietów (kluczowanie) jest regulowana w zakresie od 30 do 200 Hz przy zachowaniu współczynnika wypełnienia równego 0,5. Czas trwania pakietów impulsów jest regulowany w zakresie od 100 do 1000 ms, a ich natężenie w granicach od Odo 120 mA. Wszystkie wymienione parametry są regulowane odrębnie w kanałach 2 i 4. Impulsy wytwarzane przez kanały 2 i 4 przedstawiono na ryc. 74. Aparat jest wyposażony również w regulację czasu trwania przerwy (opóźnienia) po wystąpieniu impulsu trójkątnego wytwarzanego przez kanały 1 i 3 oraz czasu trwania opóźnienia po wystąpieniu pakietu impulsów wytwarzanego przez kanały 2 oraz 4, po którym następuje ponowne pobudzenie impulsem trójkątnym wytwarzanym przez kanały 1 oraz 3. Sekwencję, czyli kolejne występowanie impulsów powodujących tonolizę, przedstawiono na ryc. 75. Dodać należy, że Myotonolit-4 może być, niezależnie od tonolizy, wykorzystany do stymulacji mięśni wytwarzanymi przez niego impulsami.

Ryc. 73. Przebieg impulsów wytwarzanych w kanałach 1 i 3 aparatu Myotonolit-4.

Ryc. 74. Przebieg impulsów wytwarzanych w kanałach 2 i 4 aparatu Myotonolit-4.

207

Do zabiegu tonolizy przystosowany jest również polskiej produkcji aparat Stymat S-120 (patrz str. 200). Zabieg ten może być jednak wykonany przy użyciu co najmniej dwóch aparatów w dwóch odmianach ich pracy, a mianowicie sekwencyjnej wyzwalanej i sekwencyjnej ciągłej. W zależności od potrzeby aparaty mogą pracować w zestawach zawierających ich większą, parzystą liczbę, co umożliwia tonolizę większej liczby par mięśni „agonista-antagonista", kolejno w czasie określonym dla każdej i każdej następnej pary, z zachowaniem odpowiednio dobranych opóźnień.

Ryc. 75. Sekwencja impulsów powodujących tonolizę.

Wytwarzanie impulsów zgodnie z zasadami tonolizy, w odmianie pracy sekwencyjnej wyzwalanej, uzyskuje się łącząc ze sobą specjalne „wejścia" i „wyjścia" dwóch lub więcej aparatów. Uruchomienie zestawu aparatów pracujących w danej sekwencji uzyskuje się ręcznym przełącznikiem - przyciskiem, włączonym do gniazda „wejścia" pierwszego w danym zestawie aparatu. Praca sekwencyjna takiego zestawu polega na tym, że po wyzwoleniu impulsu przez ostatni aparat cały układ czeka na wyzwolenie impulsów przez pierwszy aparat. Praca sekwencyjna ciągła może być realizowana przez zestaw aparatów, w których „wyjście" ostatniego jest połączone z „wejściem" pierwszego. Uruchomienie zestawu następuje przez wyłączenie, a następnie ponowne włączenie pierwszego aparatu.

208

Elektrostymulacja czynnościowa

Jest to specjalna metoda elektrostymulacji, zwana inaczej funkcjonalną, określana również jako FES od skrótu angielskiego terminu functional electrical stimulation. Polega ona na stymulacji mięśni, które wykazują brak lub upośledzenie ośrodkowej kontroli ich czynności i napięcia, jak to występuje w przypadku uszkodzenia górnego neuronu ruchowego, np. porażeniu połowiczym czy w kurczowych postaciach mózgowego porażenia dziecięcego. Celem metody jest wywołanie użytecznych czynnościowo ruchów. Najlepiej opracowana jest elektrostymulacja czynnościowa nerwu strzałkowego, umożliwiająca kontrolę zgięcia grzbietowego i odwracania stopy w odpowiedniej fazie chodu. Znajduje ona zastosowanie u osób z porażeniem połowiczym, w którym ułatwia chód utrudniony patologicznym ustawieniem stopy, pełniąc w istocie rolę ortezy wspomagającej funkcję ruchową upośledzonej kończyny. Jak już wspomniano, metoda ta jest również stosowana w niektórych postaciach dziecięcego porażenia mózgowego oraz w różnych okresach stwardnienia rozsianego. Wyróżnia się: - stymulację czynnościową odśrodkową, jeśli celem jest bezpośrednia kontrola skurczu porażonych kurczowo mięśni i ruchu wywołanego tym skurczem, — stymulację czynnościową dośrodkową, której celem jest pośredni wpływ na stan czynnościowy (torowanie lub hamowanie) odpowiednich jednostek motorycznych lub mięśni, bez bezpośredniego wywoływania ich skurczu. Opracowano również metodę elektrostymulacji czynnościowej nerwu promieniowego u chorych z porażeniem połowiczym i w tym celu skonstruowano specjalny stymulator. Uzyskane wyniki nie są tak korzystne, jak w wypadku stymulacji nerwu strzałkowego. Fakt, że zdolność mięśni szkieletowych do skurczu oraz pobudliwość nerwów ruchowych na prąd elektryczny pozostają niezmienione w wypadku uszkodzenia górnego neuronu ruchowego, pozwala na wykonywanie ich elektrostymulacji, umożliwiającej kontrolę skurczu mięśni porażonych kurczowo. W wyniku elektrostymulacji częściowej obserwowano stop14 Fizykoterapia

209

niową normalizację zachodzących w czasie ruchu złożonych procesów gry mięśniowej mięśni porażonych kurczowo i ich antagonistów, np. w poszczególnych fazach chodu. Istnieje kilka odmian elektrostymulacji czynnościowej, spośród których wymienić należy: - jednokanałową stymulację kontralateralną, w której impulsy elektryczne organizujące czynność porażonej kończyny wyzwala kończyna zdrowa w odpowiedniej fazie chodu, — stymulację dwukanałową, dzięki której możliwe jest stymulowanie dwóch nerwów unerwiających mięśnie antagonistyczne lub synergiczne, — stymulację wielokanałową, polegającą na odpowiednio zsynchronizowanym w czasie, sekwencyjnym stymulowaniu nerwów, mięśni lub grup mięśniowych w celu stymulacji pracy mięśni, występującej w czasie prawidłowego chodu. Elektrostymulacja czynnościowa nerwu strzałkowego. Jak już wiadomo, metoda ta opiera się na znanym w patologii fakcie, że uszkodzenie górnego neuronu ruchowego nie zmienia pobudliwości mięśnia na prąd elektryczny. W metodzie tej elektrostymulacja czynnościowa jest wykorzystywana do wspomagania i reedukacji chodu u osób z niedowładem lub porażeniem połowiczym oraz u dzieci i młodzieży z zaburzeniami chodu w przebiegu porażenia mózgowego.

Ryc. 76. Zasada elektrostymulacji czynnościowej nerwu strzałkowego w czasie chodu (wg Graćanina).

210

Zadaniem stymulacji jest sterowanie funkcją porażonej kończyny w czasie chodu, nie tylko w sensie zapobiegania patologicznemu ustawieniu stopy, ale również kontroli jej zgięcia grzbietowego i odwodzenia stopy w odpowiedniej fazie chodu. Odbywa się to przez wymuszenie ruchu zgięcia grzbietowego stopy w fazie przenoszenia kończyny. Ruch ten występuje wskutek pobudzenia nerwu strzałkowego seriami impulsów wytwarzanych przez stymulator. W skład zestawu do stymulacji nerwu strzałkowego wchodzi zminiaturyzowany elektrostymulator, dwie elektrody (które umocowuje się na kończynie w elastycznym nakolanniku lub mankiecie), wkładka do buta z wyłącznikiem oraz dwa dwużyłowe, elastyczne przewodniki z wtykami. Stymulację nerwu strzałkowego wykonuje się w ten sposób, że w trakcie chodu wyłącznik znajdujący się we wkładce do buta w odpowiednim momencie włączony zostaje w wyniku oderwania pięty od podłoża i wyzwala serię impulsów na elektrodzie, umiejscowionej nad nerwem strzałkowym, w chwili unoszenia stopy, czyli na początku fazy przenoszenia kończyny (ryc. 76). Seria impulsów pobudza nerw strzałkowy, a ten z kolei pobudza do skurczu mięśnie unoszące stopę. Impulsy przekazywane są na nerw strzałkowy przez elektrody usytuowane na skórze, zwykle w bocznej okolicy dołu podkolanowego (ryc. 77). Jako niezbędne warunki prawidłowego wykonywania elektrostymulacji czynnościowej nerwu strzałkowego wymienić należy: - wykorzystanie stymulatora zgodnie z przeznaczeniem, tzn. do wymuszenia w czasie chodu prawidłowego ruchu stopy, - właściwe usytuowanie i umocowanie elektrod nad nerwem strzałkowym, — dobór odpowiednich dla danego chorego parametrów prądu impulsowego, z uwzględnieniem stopnia ubytków czynności ruchowej, sprawności psychicznej i fizycznej chorego oraz typu jego reakcji na bodźce zewnętrzne. Przeciwwskazania do stosowania elektrostymulacji czynnościowej stanowią: zmiany w kościach i stawach, przykurcze, zniekształcenia, stopa płasko-koślawa, znaczna niewydolność stawu biodrowego, kolanowego i skokowego, zmiany w mięśniach ograniczające ich zdolność do skurczu, zmiany w nerwie strzałkowym zmniejszające jego pobudliwość na prąd elektryczny, konieczność użycia bardzo mocnych impulsów, jak( np. w otyłości, oraz zaawansowane zmiany psychiczne. Spośród najczęściej stosowanych u nas stymulatorów nerwu strzał14*

211

kowego należy wymienić elektrostymulator produkcji jugosłowiańskiej Fepa typ PO-10* oraz stymulator produkcji krajowej Step**. Elektrostymulator Fepa typ PO-10. Jest to zminiaturyzowany, zasilany bateryjnie elektrostymulator nerwu strzałkowego (ryc. 78), o następujących parametrach: — napięcie wyjściowe 10-60 V, — czas trwania impulsu 0,2 ms, — częstotliwość 25 - 50 Hz, — okres stymulacji 0,3-1,8 s, Ryc. 77. Punkty motoryczne nerwu strzałkowego (wg Graćanina).

Ryc. 78. Miniaturowy elektrostymualtor FEPA typ PO-10.

* Produkowany przez Zakład Rehabilitacji Inwalidów w Lublianie (obecnie Słowenia). ** Produkowany przez Spółdzielnię Rzemieślniczą „Elmach", Warszawa, ul. Dobra 56.

212

— natężenie średnie 5 mA, — wymiary 112 x 72, 5 x 38 mm, — masa łączna z baterią 190 g. Step — stymulator nerwu strzałkowego do wspomagania i reedukacji chodu. Jest to miniaturowy stymulator produkcji krajowej o następujących danych technicznych: — zasilanie bateryjne 9 V, bateria 6 F22, — typowy czas pracy ciągłej: 30 godzin, — kształt impulsów stymulujących: seria impulsów prostokątnych prądowych, narastających kolejno, — częstotliwość impulsów stymulujących regulowana w zakresie 20-50 Hz, — czas trwania impulsów 0,5 ms, — czas trwania serii impulsów, regulowany potencjometrem lub automatycznie w zakresie 0,6-2,0 s, — amplituda prądu: regulowana w zakresie 5-30 mA, — sygnalizacja świetlna prawidłowości załączenia i napięcia zasilania bateryjnego za pomocą diody świetlnej, — wymiary 75 x 57 x 30 mm, — masa 120 g.

Przezskórna stymulacja elektryczna (TENS — transcutaneous electrical nerve stimulation) Nazwą tą określa się stymulacyjną metodę elektroleczniczą, stosowaną w zwalczaniu bólu, w której wykorzystuje się prądy impulsowe małej częstotliwości, wytwarzane przez specjalnie w tym celu skonstruowane miniaturowe stymulatory. Są to prądy impulsowe zwykle o przebiegu prostokątnym, ale również trójkątnym lub sinusoidalnym i częstotliwości powyżej 10 Hz, najczęściej w granicach od 40 do 100 Hz. Stosuje się małe natężenie prądu, poniżej progu bólu, wywołujące wyraźne uczucie mrowienia lub wibracji. Elektrody umiejscawia się zgodnie ze zleceniem lekarza w punktach bólowych, miejscach wywołujących ból (trigger points) lub wzdłuż przebiegu nerwu czuciowego zaopatrującego bolesną okolicę. Dzięki znacznemu zróżnicowaniu kształtu i wymiarów elektrod możliwy 213

jest ich dobór w zależności od rozmiarów strefy bólu i ukształtowania powierzchni ciała. Czas stymulacji wykonywanych 3-4 razy dziennie waha się od 2 do 4 godzin. Po upływie 2 - 3 dni stosowania stymulacji lekarz prowadzący leczenie kontroluje sprawność obsługi stymulatora przez chorego, a w wypadku braku działania przeciwbólowego zmienia w razie potrzeby usytuowanie elektrod lub parametry prądu. Odmianę przezskórną stymulacji elektrycznej stanowi tzw. przezskórna stymulacja wieloelektrodowa, w której dzięki specjalnemu urządzeniu, wyposażonemu w kilka niezależnych wyjść, możliwe jest umiejscowienie w danej okolicy kilku par elektrod. Sytuacja taka zwiększa liczbę aferentnych impulsów nerwowych wywołanych przez bodźce elektryczne, a tym samym szanse uzyskania działania przeciwbólowego.

Ryc. 79. Rodzina miniaturowych elektrostymulatorów Mini-S.

Uważa się, że przezskórna stymulacja elektryczna jest szczególnie przydatna w zwalczaniu bólu po przebytych uszkodzeniach nerwów obwodowych, bólu kikutów poamputacyjnych, nerwobólu po przebytym półpaścu oraz bólów fantomowych, a mniej skuteczna w bólu z dużym komponentem psychogennym, w obwodowych neuropatiach wywołanych zaburzeniami przemiany materii oraz bólu związanym przyczynowo z uszkodzeniem ośrodkowego układu nerwowego. 214

Obecnie produkuje się w kraju wiele urządzeń przydatnych do tego rodzaju terapii, w postaci zminiaturyzowanych elektrostymulatorów, spośród których wymienić należy rodzinę elektrostymulatorów Mini S* (ryc. 79), o różnych parametrach technicznych i eksploatacyjnych.

Metoda elektrostymulacji w skrzywieniach bocznych kręgosłupa Elektrostymulację wykonuje się przy użyciu miniaturowego elektrostymulatora. Metoda opiera się na znanym z biomechaniki fakcie, że siła rozwijana po stronie wypukłej skrzywienia przez mięśnie grzbietu, których przyczepy znajdują się na wyrostkach kolczystych kręgów, oraz siła wytwarzana przez mięśnie międzyżebrowe powodują prostowanie kręgosłupa. Przyjęto zatem, że elektrostymulacja tych mięśni może stanowić alternatywę gorsetu.

Ryc. 80. Miniaturowy elektrostymulator SCOL.

Elektrody umiejscawia się na zwilżonej żelem elektrolitycznym skórze klatki piersiowej na wysokości ustalonego radiologicznie wierzchołka skrzywienia. Może to być jedno z trzech ułożeń, a mianowicie: — przykręgosłupowo w odległości ok. 3 cm od wyrostków kolczystych, - w linii pachowej środkowej (ułożenie to uważane jest za najskuteczniejsze), — w połowie odległości między wymienionymi ułożeniami. * Produkowane przez Spółdzielnię Rzemieślniczą Specjalistyczną Elektryków, Warszawa, ul. Grójecka 128.

215

Odstęp między elektrodami, umiejscowionymi w osi długiej ciała, wynosi w zależności od potrzeb 6-14 cm. Do elektrod podłącza się cienkimi, elastycznymi przewodnikami specjalny miniaturowy elektrostymulator, wytwarzający prąd impulsowy o przebiegu prostokątnym, czasie trwania impulsu 0,2 ms, częstotliwości 30 Hz oraz natężeniu regulowanym od 0 do 100 mA. W celu uniknięcia zmęczenia mięśni prąd impulsowy jest okresowo przerywany. Natężenie reguluje się do uzyskania intensywnego skurczu stymulowanych mięśni. Stymulację wykonuje się w czasie 8-10 godzin. Dotychczasowe wyniki wskazują na skuteczność metody w leczeniu samoistnych skrzywień bocznych kręgosłupa I°. Szczególnie korzystne wyniki uzyskuje się w przypadkach nieznacznego skrzywienia, w których stymulację rozpoczęto możliwie wcześnie. Wydaje się, że omawiana metoda wymaga jeszcze przeprowadzenia wnikliwych badań klinicznych, w celu szczegółowego opracowania zasad jej stosowania. W kraju produkowany jest miniaturowy elektrostymulator Skol* (ryc. 80).

Prądy diadynamiczne (DD), zwane inaczej prądami Bernarda Prądy te, powstałe w wyniku prostowania prądu sinusoidalnie zmiennego o 50 Hz, zostały opisane przez lekarza francuskiego P. Bernarda i nazwane przez niego diadynamicznymi. Wykazują one silnie wyrażone działanie przeciwbólowe i przekrwienne. Bernard opisał sześć rodzajów prądu, w których wyróżnić można dwie składowe, a mianowicie: komponent prądu stałego oraz prądu sinusoidalnego zmiennego. Wynika to z nałożenia jednopołówkowo wyprostowanego prądu sinusoidalnego zmiennego na przebieg prądu stałego. Skrócone nazwy prądów, wywodzące się z języka francuskiego, przyjęły się powszechnie w określaniu tych prądów. Prądy diadynamiczne wywodzą się z dwóch podstawowych prądów impulsowych o częstotliwości 40 i 100 Hz. Przez zastosowanie zmiany tych * Produkowany przez Spółdzielnię Rzemieślniczą Elektromechaników „Elmech", Warszawa, ul. Dobra 56.

216

prądów w odpowiednich stosunkach czasowych, ich modulowanie oraz przerywanie uzyskuje się pozostałe cztery rodzaje prądu. Prądy diadynamiczne przedstawiono graficznie na ryc. 81. Cechy charakterystyczne tych prądów przedstawiają się następująco: Prąd DF {diphase fixe). Prąd ten powstaje w wyniku nałożenia na jednopołówkowo wyprostowany prąd sinusoidalnie zmienny o częstotliwości 50 Hz drugiego takiego samego prądu, przesuniętego w fazie o 180°. W rezultacie tego uzyskuje się prąd impulsowy o częstotliwości 100 Hz, w którym czas trwania impulsu wynosi ok. 10 ms. Prąd MF (monophase fixe). Jest to jednopołówkowo wyprostowany prąd sinusoidalnie zmienny o częstotliwości 50 Hz oraz czasie trwania impulsów i przerw między impulsami ok. 10 ms. Prąd CP (courant module en courtes periodes). Prąd ten powstaje w wyniku okresowej zmiany prądów DF i MF, które płyną na przemian w czasie 1 s. Prąd LP (courant module en longues periodes). Prąd ten uzyskuje się przez nałożenie na prąd MF analogicznego prądu modulowanego w amplitudzie

Ryc. 81. Prądy diadynamiczne: A — DF, B— MF, C — CP, D — LP, E— RS, F— MM.

217

i przesuniętego w fazie o 180°. Czas trwania całego okresu modulacji wraz z przerwą wynosi od 12 do 6 s. Prąd RS (rhythme syncope). Jest to przerywany prąd MF. Czasy przepływu prądu i przerwy są sobie równe i każdy z nich trwa 1 s. Prąd MM (monophase module). Jest to prąd MF modulowany w amplitudzie. Obwiednia modulacji odpowiada połówce sinusoidy, czas modulacji oraz czas trwania przerwy między modulacjami wynosi ok. 1 s. Działanie przeciwbólowe prądów diadynamicznych. Fizjologia bólu sta-

nowi zespół skomplikowanych zagadnień do tej pory jeszcze w wielu istotnych szczegółach nie wyjaśnionych. Wszystkie bodźce bólowe zarówno fizjologiczne, jak i patologiczne wykazują wspólną cechę szkodliwego oddziaływania na tkankę. Z tego względu ból odgrywa w ustroju rolę obronną, chroniącą tkanki drogą odruchową przed czynnikami uszkadzającymi. Zakończenia nerwowe nie mają właściwości przystosowania się do bodźców bólowych. Problem działania przeciwbólowego prądów diadynamicznych jest złożony, ponieważ przy rozważaniu ich wpływu należy brać pod uwagę oddziaływanie prądu stałego oraz nałożonych na niego impulsów prądów diadynamicznych. Wykazano, że prąd stały z nałożonymi na niego impulsami o określonej częstotliwości powtarzania powoduje zmniejszenie odczuwania bólu. Istnieją różne hipotezy tłumaczące mechanizm działania tego rodzaju prądów. Jedna z nich przyjmuje „tłumiące" działanie bodźców elektrycznych w stosunku do bodźców bólowych, bez upośledzenia przewodnictwa nerwu czuciowego. Ogólnie znany jest fakt, że drażnienie receptorów jakiegoś zmysłu określoną ilością energii, stanowiącą właściwy bodziec dla danego zmysłu, może prowadzić w pewnych okolicznościach nie tylko do pobudzenia, ale również do zmiany wrażliwości receptorów innego zmysłu, dla którego ten bodziec nie jest właściwy. Znanym przykładem tego mechanizmu jest np. odwracanie uwagi konia przez szczypanie jego wargi w czasie wykonywania jakiegoś bolesnego zabiegu. Przeciwbólowe działanie środków drażniących skórę polega również na podobnym wpływie. Pewne światło na mechanizm działania przeciwbólowego rzuca uznana dzisiaj powszechnie, z pewnymi zastrzeżeniami, teoria przewodzenia bólu na poziomie rdzenia kręgowego, ogłoszona w 1965 r. przez dwóch uczonych P. D. Walia i R. Melzacka, i nazwana przez nich „teorią kontrolowanego przepustu rdzeniowego" (gate control theory). 218

Podstawą jej było wykrycie w substancji galaretowatej rogu tylnego rdzenia komórek spełniających rolę hamulców. Hamują one dopływ bodźców do komórek transmisyjnych (przekaźnikowych), które przekazują je do wyższych pięter ośrodkowego układu nerwowego. Jak wiadomo, bodźce czuciowe są przewodzone głównie grubymi, szybko przewodzącymi włóknami A, zaś bodźce bólowe głównie cienkimi wolniej przewodzącymi włóknami C. Tak więc drażniąc np. prądami diadynamicznymi włókna A można pobudzić komórki hamulcowe, które z kolei, blokując dopływ do wyższych pięter ośrodkowego układu nerwowego impulsów pochodzących z wolniej przewodzących ból włókien C, wywołują efekt przeciwbólowy. W ostatnich latach wiele uwagi w badaniach mechanizmów wpływu przeciwbólowego poświęca się reakcji humoralnej na ból, a szczególnie ciałom o charakterze polipeptydów, które nazwano endorfinami. Są to ciała o działaniu przeciwbólowym, powstające między innymi w następstwie bodźców bólowych. Nazwa tych ciał wiąże się z faktem wychwytywania ich głównie przez struktury pnia mózgu i jąder podkorowych; wychwytują one również działającą silnie przeciwbólowo morfinę, będącą dla ustroju związkiem zewnątrzpochodnym. Istnieją dowody na powstawanie endorfin w wyniku stymulacji elektrycznej i innych zabiegów fizykalnych. Omówione mechanizmy mogą odgrywać rolę w działaniu przeciwbólowym prądów diadynamicznych. W zależności od natężenia prądu stałego i nałożonego nań prądu diadynamicznego można wyróżnić najmniejszą wartość natężenia, przy której występuje odczucie impulsów elektrycznych, odpowiadającą progowi pobudliwości zakończeń nerwowych, oraz odczuwane boleśnie natężenie większe, które z kolei odpowiada progowi odczuwania bólu. Na ryc. 82 przedstawiono wpływ prądów diadynamicznych na zakończenia nerwowe, wyróżniając poziom progu pobudliwości, oznaczony literą a, oraz progu odczuwania bólu, oznaczony literą b. Oczywiście, obydwa poziomy odpowiadają określonej wartości natężenia prądu stałego z nałożonym na niego prądem diadynamicznym. Przyjmuje się, że strefa oddziaływania prądów diadynamicznych na zakończenia nerwowe jest zawarta między dwoma wymienionymi poziomami progowymi. Na omawianej rycinie strefa ta została przedstawiona w postaci zakreskowanego obszaru. Strefa oddziaływania prądów diadynamicznych może ulec zmianie w wyniku przystosowania się, czyli adaptacji zakończeń nerwowych do działającego na nie prądu. 219

Ryc. 82. Zakres działania prądów diadynamicznych: a b — wartość progu bólu (wg Bernarda za Kotlarską).

wartość progu pobudliwości,

Przeciwbólowe działanie prądów diadynamicznych wyraża się podwyższeniem progu odczuwania bólu. Jeśli więc jakiś bodziec w określonym natężeniu powodował ból przed zastosowaniem prądów diadynamicznych, to zaistniałe pod ich wpływem podwyższenie progu odczuwania bólu czyni ten bodziec niewystarczającym do wywołania wrażeń bólowych, ponieważ w tej sytuacji jego natężenie jest niższe od progu odczuwania bólu. Okresowa zmiana częstotliwości prądu, która występuje w prądach CP i LP, ma również znaczenie dla podwyższenia progu odczuwania bólu. Chodzi tutaj o zmniejszenie przystosowania się zakończeń nerwowych do danej częstotliwości prądu. Stosując na przemian prądy o różnej częstotliwości uzyskuje się opóźnienie wystąpienia przystosowania, ponieważ zdolność podwyższania progu bólu przy przepływie prądu jest prawie specyficzna dla określonej częstotliwości. Obserwacje leczniczego działania prądów diadynamicznych wykazały, że okresowa zmiana częstotliwości ma istotne znaczenie, co uwidacznia się w dobrych wynikach, uzyskiwanych przy stosowaniu prądów CP i LP. Punktem zaczepienia działania przeciwbólowego prądów diadynamicznych są prawdopodobnie włókna nerwowe. Przypuszcza się również, że zmiana wrażliwości na dany bodziec zachodzi w ośrodkowym układzie nerwowym na drodze hamowania. Silnie wyrażone działanie przeciwbólowe wykazuje prąd DF o częstotliwości 100 Hz. Powoduje on znaczne podwyższenie progu odczuwania bólu, co łatwo można stwierdzić w czasie wykonywania zabiegu przy użyciu tego prądu. Wpływ na naczynia krwionośne. Prądy diadynamiczne, podobnie jak inne prądy elektryczne, powodują powstanie w tkankach substancji, mających właściwość rozszerzania naczyń krwionośnych. Rozszerzenie 220

naczyń jest silniej wyrażone w okolicy elektrody połączonej z ujemnym biegunem źródła prądu diadynamicznego. Lepsze ukrwienie tkanek objętych działaniem prądu powoduje zwiększenie ich przewodnictwa elektrycznego, co obserwuje się w czasie wykonywania zabiegu. Rozszerzenie naczyń krwionośnych, zachodzące pod wpływem prądów diadynamicznych, jest silniej wyrażone aniżeli w wypadku działania prądu stałego. W związku z tym mechanizmu rozszerzenia naczyń krwionośnych przez prądy diadynamiczne nie należy wiązać z wyłącznym wpływem substancji rozszerzających naczynia. Uważa się, że prądy diadynamiczne pobudzają włókna nerwowe układu autonomicznego odpowiedzialne za rozszerzenie naczyń. Wzmożenie aktywności naczynioruchowej, lepsze ukrwienie tkanek — a tym samym usprawnienie procesów odżywiania i przemiany materii tkanek — odgrywają istotną rolę w leczeniu wielu stanów chorobowych, a szczególnie obrzęków pourazowych oraz zaburzeń ukrwienia obwodowego. Wpływ na mięśnie szkieletowe. Prąd MF o częstotliwości 50 Hz powoduje wzmożenie napięcia mięśni, prąd zaś DF o częstotliwości 100 Hz —jego obniżenie. Naprzemienne stosowanie wymienionych dwóch prądów, które występuje w prądach CP i LP, powoduje niejako izometryczną „gimnastykę" mięśnia i daje w efekcie jego przekrwienie i obniżenie napięcia. Opisana właściwość prądów diadynamicznych jest wykorzystywana w leczeniu zespołów bólowych przebiegających ze wzmożonym napięciem mięśni. Z tych względów prądy CP i LP są szczególnie przydatne w leczeniu zespołów bólowych występujących w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa oraz choroby dyskowej. Do elektrostymulacji, czyli pobudzania do skurczu mięśni szkieletowych, szczególnie przydatne są prądy RS i MM, które składają się z serii impulsów oddzielonych od siebie przerwami. W czasie oddziaływania impulsów uzyskuje się skurcz mięśnia, natomiast w czasie przerwy — jego rozluźnienie. Z tych względów prądy RS i MM są wykorzystywane do elektrostymulacji mięśni zdrowych lub nieznacznie uszkodzonych, np. w nieznacznych niedowładach lub w zaniku mięśni z nieczynności. Stosowanie prądów diadynamicznych w elektrostymulacji mięśni porażonych wiotko jest niecelowe, ponieważ nie mogą one reagować na ten rodzaj prądów.

221

Aparat do leczenia prądami diadynamicznymi Diadynamic, typ DD6*

Jest to aparat elektroniczny, przeznaczony do wytwarzania i leczniczego stosowania prądów diadynamicznych oraz prądu stałego, zasilany z sieci 50-60 Hz, o typowych wartościach spotykanych napięć. Aparat jest wykonany w II klasie izolacji, co zapewnia pełne zabezpieczenie osoby poddanej zabiegowi przed porażeniem prądem z sieci. Widok ogólny aparatu przedstawia ryc. 83.

Ryc. 83. Aparat do leczenia prądami diadynamicznymi, typ DD6.

W aparacie, oprócz możliwości bezpośredniego i oddzielnego pomiaru natężenia prądu galwanicznego i diadynamicznego, zastosowano lampę oscyloskopową do wzrokowej kontroli kształtu i modulacji stosowanych prądów diadynamicznych. Sterowanie lampy oscyloskopowej odbywa się

* Wyprodukowany przez Zakłady Elektromechaniczne „Ridan" w Warszawie, ul. Hrubieszowska 9.

222

w sposób, który umożliwia kontrolowanie na ekranie lampy rzeczywistego kształtu i stosowanego prądu. Wyposażenie aparatu Diadynamic DD6. W skład wyposażenia tego wchodzą: — elektrody płaskie z folii cynowej o różnych rozmiarach, — typowe elektrody bliźniacze na uchwycie cyrklowym, — typowe elektrody bliźniacze na uchwycie zwykłym, — typowe elektrody pojedyncze na uchwycie. Elektrody typowe są wyposażone w higroskopijne gąbki lateksowe, które zwilża się przed zabiegiem wodą lub roztworem chlorku sodowego. Gąbki te spełniają rolę podkładów elektrod. Wyposażenie aparatu przedstawia ryc. 84.

Ryc. 84. Typowe elektrody do stosowania prądów diadynamicznych.

223

Aparat do leczenia prądami diadynamicznymi Stymat S-200 Aparat jest produkowany przez Fabrykę Aparatury Elektromedycznej w Łodzi. Widok ogólny aparatu przedstawia ryc. 85. Wytwarza on prądy diadynamiczne oraz prąd stały. Wykonany jest w obudowie metalowej o wymiarach 520 x 205 x 240 mm. Z obu stron płyty czołowej znajdują się uchwyty, ułatwiające przemieszczanie aparatu. Aparat jest zasilany napięciem 220 V, 50 Hz i wykonany w II klasie ochrony przeciwpożarowej, w związku z czym nie wymaga uziemienia lub zerowania. Wyposażony jest on w układ zabezpieczenia, przerywający obwód zasilania w wypadku, gdy natężenie prądu w obwodzie leczniczym przekroczy dopuszczalną wartość. W skład wyposażenia wchodzi komplet typowych elektrod, używanych do zabiegów prądami diadynamicznymi, uchwyty do elektrod, uchwyt

Ryc. 85. Aparat do leczenia prądami diadynamicznymi Stymat S-200.

224

z przerywaczem, elektrody kuliste, taśmy gumowe perforowane oraz grzybki kontaktowe. Galwanopalpacja. Cechą odróżniającą aparat Stymat S-200 od innych aparatów, używanych do leczenia prądami diadynamicznymi, jest wyposażenie go w obwód wytwarzający prąd stały do tzw. galwanopalpacji, o natężeniu regulowanym w granicach od 0 do 5 mA. Galwanopalpacją nazywa się test elektrodiagnostyczny, pozwalający stwierdzić istnienie stanu zapalnego w głębiej położonych tkankach ustroju. Polega on na drażnieniu prądem stałym obszaru skóry nad badanym narządem. Wnioskowanie opiera się na podstawie intensywności przekrwienia oraz wzmożonej pobudliwości receptorów czuciowych skóry, które to odczyny nie występują normalnie pod wpływem prądu o określonym natężeniu. Galwanopalpacja jest testem pomocniczym w diagnostyce stanów zapalnych jelita grubego, wyrostka robaczkowego, wątroby, pęcherzyka żółciowego oraz zatok nosa. Do badania używa się prądu stałego o natężeniu od dziesiętnych części do kilku miliamperów. Jako elektrodę diagnostyczną wykorzystuje się elektrodę kulistą, pokrytą dostatecznie grubą warstwą gazy, lub specjalną elektrodę pędzelkową. Elektrodę diagnostyczną łączy się z dodatnim biegunem prądu, płaską zaś elektrodę bierną umocowuje obwodowo wraz z podkładem zwilżonym wodą. Badanie wykonuje się w ten sposób, że elektrodą diagnostyczną — po uprzednim zwilżeniu pokrywającej ją gazy wodą lub roztworem fizjologicznym NaCl — dotyka się szybko różnych punktów badanego obszaru skóry. W przypadku użycia elektrody pędzelkowej wykonuje się ruchy okrężne lub zygzakowate. Skórę poddaje się działaniu prądu przez kilka minut, odczyn zaś ocenia po upływie 2 - 5 minut od zakończenia pobudzenia. Stopień odczynu ocenia się w zależności od intensywności przekrwienia oraz przeczulicy skóry w rzucie badanego narządu. Galwanopalpacji nie należy wykonywać w przypadku stanów zapalnych skóry oraz w razie jej uszkodzenia w okolicy poddawanej badaniu. Z tych względów mężczyźni nie powinni golić zarostu na dzień przed badaniem skóry twarzy. Nie wolno również na dzień przed badaniem używać żadnych kosmetyków.

15 Fizykoterapia

225

Aparat do leczenia prądami diadynamicznymi i ich modyfikacją Isodynamic, typ DD8 Jest to aparat elektryczny, produkowany przez Zakłady Elektromechaniczne „Ridan" w Warszawie. Widok ogólny aparatu przedstawia ryc. 86. Aparat różni się trzema zasadniczymi cechami od innych aparatów wytwarzających prądy diadynamiczne, a mianowicie: 1. Zgodnie z podaną przez Bernarda koncepcją aparat umożliwia stosowanie prądów CP i LP w trzech zakresach czynnościowych: — prąd MF jest odczuwany silniej niż prąd DF, — prąd MF jest odczuwany tak samo, jak prąd DF, — prąd MF jest odczuwany słabiej niż prąd DF. Efekt ten uzyskuje się dzięki odpowiednio płynnej regulacji amplitudy prądu DF w granicach 0-25%. Możliwość stosowania wymienionych wyżej trzech zakresów czynnościowych pozwala wzmagać — w zależności od wskazań — działanie lecznicze prądów MF lub DF, które jak wiadomo, są składowymi prądów CP oraz LP. 2. Aparat ma dwa niezależne obwody prądu stałego oraz prądów diadynamicznych (izodynamicznych), co umożliwia wykorzystanie tylko

Ryc. 86. Aparat Isodynamic DD8.

226

jednego lub dwóch obwodów. W związku z tym jest on wyposażony w dwa mierniki prądu o zakresach od 0 do 5 mA oraz od 0 do 25 mA. Obydwa obwody wykorzystuje się przez ułożenie czterech elektrod na obwodzie okolicy poddawanej działaniu prądów. Odmianą wykorzystania obydwóch obwodów jest tzw. metoda krzyżowa, w której elektrody umiejscawia się w taki sposób, aby prądy płynące przez tkanki w jednym obwodzie krzyżowały się w miejscu lokalizacji schorzenia z prądami płynącymi w drugim obwodzie. Należy dążyć, aby linie łączące środki elektrod były w stosunku do siebie w miarę możliwości prostopadłe, a wartości natężenia równe. 3. Wytwarzane przez ten aparat prądy diadynamiczne oraz ich modyfikacje stosuje się bez podstawy prądu galwanicznego.

Ryc. 87. Przenośny aparat do leczenia prądami diadynamicznymi lypu Sanomatic SX.

227

Aparat jest wykonany w II klasie izolacji, nie wymaga więc uziemienia lub zerowania. Wytwarza on również prąd stały, który można stosować w dwóch odrębnych obwodach zabiegowych. Wyposażenie aparatu Isodynamic DD8. W skład wyposażenia aparatu wchodzą typowe elektrody do stosowania prądów diadynamicznych oraz komplet opasek gumowych i zapinek, jednak w liczbie podwojonej, ze względu na wyposażenie aparatu w dwa obwody zabiegowe. Oprócz wymienionych aparatów produkowane są również wersje walizkowe o zasilaniu z sieci lub bateryjnym. Przykładem mogą być różne wersje aparatu Sanomatic SX* (ryc. 87). Ze względu na niezależność od zasilania z sieci elektrycznej znajdują one szerokie zastosowanie np. na boisku czy stadionie — do zwalczania bólu po urazach sportowych.

Metodyka zabiegów Istnieje wiele sposobów wykonywania zabiegów elektroleczniczych przy użyciu prądów diadynamicznych, których metodyka jest uzależniona od rodzaju i umiejscowienia schorzenia. Szczegółowe omówienie nie mieści się w ramach niniejszego podręcznika. Omówienia wymagają jednak podstawowe zasady obowiązujące przy wykonywaniu tych zabiegów. Zabiegi elektrolecznicze przy użyciu prądów DD powinny być wykonywane z dużą dokładnością przez kwalifikowanego technika fizjoterapii. Ważną rolę odgrywa dobranie odpowiednich elektrod, wchodzących w skład wyposażenia każdego aparatu. Elektrody płaskie po uprzednim podłożeniu pod nie odpowiednio grubych, zwilżonych wodą podkładów umocowuje się perforowaną taśmą gumową lub opaską elastyczną. Elektrody specjalnie przystosowane do wykonywania zabiegów przy użyciu prądów diadynamicznych są wyposażone w gąbki lateksowe o odpowiedniej higroskopijności, które spełniają rolę podkładów. Wielkość i rodzaj elektrod dobiera się w zależności od okolicy ciała, w której ma być wykonany zabieg. Niejednokrotnie w czasie zabiegu wskazana jest * Produkowane przez Zakłady Elektromechaniczne ,,Ridan", Warszawa, ul. Hrubieszowska 9.

228

zmiana rodzaju elektrod. W miejscu bolesnym umieszcza się zawsze elektrodę połączoną z biegunem ujemnym. Elektrodę połączoną z dodatnim biegunem umieszcza się obwodowo w stosunku do poprzedniej, jednak w taki sposób, aby przebieg prądu między elektrodami obejmował sprawę chorobową. Dobór odpowiednich rodzajów prądów diadynamicznych oraz kolejność ich stosowania są uwarunkowane rodzajem schorzenia. Istnieje ogólna zasada, zgodnie z którą dobiera się właściwy rodzaj prądu diadynamicznego. Ogólnie można ją sformułować następująco: — w celu uzyskania działania przeciwbólowego wykorzystuje się prądy DF, CP, LP, — w celu wzmożenia aktywności naczynioruchowej stosuje się prądy MF i CP, pamiętając jednak, że w zaburzeniach ukrwienia obwodowego, przebiegających ze stanem skurczowym naczyń, stosuje się prąd DF, — zmniejszenie napięcia mięśniowego uzyskuje się dzięki stosowaniu prądów CP i LP, — do elektrostymulacji mięśni pozostających w stanie zaniku z nieczynności, np. po długotrwałym opatrunku unieruchamiających, najbardziej odpowiednie są prądy złożone z serii impulsów, a mianowicie RS i MM, — w niektórych przypadkach, głównie w leczeniu zespołów bólowych, przyjęto stosować kolejno prąd DF w czasie 2 minut, następnie MF w czasie od 30 sekund do 1 minuty i wreszcie CP lub LP przez pozostały czas zabiegu. Natężenie prądu stałego, stanowiącego podstawę dla prądu diadynamicznego, a także natężenie odpowiedniego prądu diadynamicznego powinno odpowiadać omówionej wyżej strefie działania prądów diadynamicznych. Praktycznie oznacza to, że stosowane natężenie nie może wywoływać uczucia bólu, a jedynie w różnym stopniu wyrażone odczucie prądu. Dla prądu stałego natężenia nie przekracza zwykle 3 mA. Natężenie prądu diadynamicznego należy zwiększać płynnie od chwili wyraźnego odczuwania go przez chorego. Czas trwania zabiegu wynosi zwykle 2-8 minut. Liczba zabiegów przypadających na jedną serię zależy od rodzaju zabiegu, schorzenia oraz wyników leczniczych. Zwykle wynosi ona od 6 do 10 zabiegów, wykonywanych codziennie, niekiedy co drugi dzień. W razie braku zadowalających wyników leczenia albo w celu utrwalenia uzyskanej poprawy stanu chorobowego wykonuje się po 6-8-dniowej przerwie następną serię zabiegów. Pełny cykl leczenia ogranicza się zwykle do 2 lub 3 serii zabiegów. 229

Wybrane przykłady metodyki zabiegów przy użyciu prądów diadynamicznych Prądy diadynamiczne stosuje się najczęściej w następujących stanach chorobowych: Zespoły bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa.

W zależności od umiejscowienia zespołu bólowego dobiera się odpowiednie elektrody. Szczególnie korzystne wyniki uzyskuje się w leczeniu zespołów bólowych w przebiegu choroby zwyrodnieniowej szyjnego i lędźwiowego odcinka kręgosłupa. Elektrody na uchwycie cyrklowym umieszcza się zwykle przykręgosłupowo. W przypadku użycia elektrod płaskich biegun ujemny łączy się z elektrodą ułożoną w okolicy danego odcinka kręgosłupa, a elektrodę połączoną z biegunem dodatnim umocowuje się obwodowo na przebiegu promieniowania bólu. Stosuje się prąd CP o wartości natężenia nieco poniżej progu odczuwania bólu na podstawie prądu stałego o natężeniu 2 - 3 mA. Przed prądem CP można zastosować najpierw prąd DF (ok. 1 -2 min), a następnie MF (ok. 30 s). Nerwobóle. Stosuje się odpowiednich wymiarów elektrody na uchwycie cyrklowym lub elektrody płaskie. Elektrody na uchwycie cyrklowym umieszcza się w miejscach bolesnych, a elektrody płaskie na przebiegu promieniowania bólu, z tym że elektrodę połączoną z biegunem ujemnym umieszcza się w miejscu najbardziej bolesnym. Na szczególne podkreślenie zasługują wyniki uzyskiwane w leczeniu nerwobólu nerwu trójdzielnego. Zabieg można wykonać przy użyciu małych elektrod na uchwycie cyrklowym lub pojedynczym, zachowując odstęp między elektrodami ok. 2 cm. Elektrodę połączoną z biegunem ujemnym umieszcza się w miejscu ujścia poszczególnych gałęzi nerwu. Można również użyć do tego celu elektrodę — półmaskę, pokrywającą swą powierzchnią całą połowę twarzy. Stosuje się prąd CP na podstawie prądu galwanicznego. Bardzo dobre wyniki uzyskuje się również w leczeniu nerwobólu nerwu kulszowego w przebiegu choroby dyskowej. Metodyka zabiegu nie odbiega w zasadzie od stosowanej w nerwobólach. W przypadku użycia elektrod na uchwycie cyrklowym umieszcza się je przykręgosłupowo w okolicy lędź230

Ryc. 88. Miejsce ustawienia elektrod: a — na tylnej powierzchni uda i goleni, b — na tylnej powierzchni uda.

wiowo-krzyżowej, a następnie w miejscach przedstawionych na ryc. 88. Stosuje się prądy CP i LP na podstawie prądu stałego. Zapalenie okołostawowe. Zachęcające wyniki lecznicze uzyskuje się w zapaleniu okołostawowym stawu ramiennego. Zabieg rozpoczyna się od stosowania prądu CP przy użyciu dużych płaskich elektrod, umieszczonych nad stawem ramiennym i na ramieniu (ryc. 89), w czasie 4 - 5 minut, a następnie ten sam prąd stosuje się w punktach bolesnych, przedstawionych na ryc. 90, przy użyciu małych elektrod na uchwycie pojedynczym, przez ok. 1 min w każdym ustawieniu. W przypadku współistnienia zmian zwyrodnieniowych w szyjnym odcinku kręgosłupa można stosować dodatkowo prąd CP lub LP w czasie 3 min, przy użyciu elektrod na uchwycie cyrklowym, z których jedną układa się w okolicy kręgosłupa po stronie bolesnej, drugą zaś nad mięśniem 231

Ryc. 89. Ustawienie elektrod w okolicy stawu ramiennego.

Ryc. 90. Miejsce ustawienia elektrod w okolicy stawu ramiennego.

232

naramiennym. Zabiegi można wykonywać również przy użyciu płaskich elektrod, które umieszcza się bezpośrednio nad stawem ramiennym, stosując prąd CP w czasie 6-8 min. Dobre wyniki uzyskuje się również w leczeniu zapalenia okołostawowego stawu łokciowego, stosując prąd LP w czasie 2 - 3 - 4 min, przy użyciu elektrod na uchwycie cyrklowym. Elektrodę połączoną z biegunem ujemnym umieszcza się w miejscu bolesnym, nad nadkłykciem kości ramiennej. Choroba zwyrodnieniowa stawów. Przeciwbólowe i przekrwienne działanie prądów diadynamicznych wykorzystuje się w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów. Stosuje się prąd DF i CP lub LP. Używa się elektrod płaskich lub na uchwycie cyrklowym. Stany po urazach narządu ruchu. Dobre i pewne wyniki leczenia uzyskuje się w stanach po rozciągnięciu lub naderwaniu więzadeł stawów. W zależności od rodzaju stawu dobiera się odpowiednie elektrody. Stosuje się zwykle prąd CP o natężeniu poniżej progu odczuwania bólu na podstawie prądu stałego. Niekiedy stosuje się dodatkowo prąd CP w miejscach bolesnych, używając do tego celu elektrody małej na pojedynczym uchwycie. Podobnie wykonuje się zabiegi w stanach po przebytym zwichnięciu, uszkodzeniu łąkotek stawu kolanowego oraz w innych stanach po urazach stawów i mięśni.

Wskazania i przeciwwskazania do stosowania prądów diadynamicznych Wskazania. Dzięki leczniczemu stosowaniu prądów diadynamicznych można uzyskać korzystne wyniki w wielu sprawach chorobowych. W tabeli 15 zamieszczono wybrane choroby, w których stosowanie prądów diadynamicznych umożliwia szybkie uzyskanie wyraźnego skutku leczniczego. Tabela ta zawiera również dane dotyczące metodyki zabiegów. Przeciwwskazania do stosowania prądów diadynamicznych są takie same, jak przeciwwskazania do stosowania prądu elektrycznego w ogóle. Należy jednak pamiętać, że prądów diadynamicznych nie wolno stosować na okolicę serca oraz u osób z wszczepionym rozrusznikiem serca. 233

Tabela 15 Wskazania do stosowania prądów diadynamicznych

Rodzaj schorzenia

Obszar zabiegu Rodzaj elektrod i rodzaj bieguna prądu

Rodzaj prądu

Natężenie

Łączny czas zabiegu

Zespoły bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa: a) bóle okolicy szyjnego odcinka kręgosłupa, potylicy i pasa barkowego

metodyka I elektrody na uchwycie cyrklowym; metodyka II elektrody płaskie

przykręgosłupo- CP wo ( —), pas barkowy ( + )

do progu bólu

2-3 min w każdym ustawieniu

szyjny odcinek CP kręgosłupa ( - ) , pas barkowy ( + )

do progu bólu

6-8 min

b) bóle pleców i kręgosłupa

metodyka I elektrody płaskie lub na uchwycie cyrklowym; metodyka II elektrody płaskie

przykręgosłupowo podłużnie lub poprzecznie

CP

do progu bólu

po 2-3 min w każdym ustawieniu

miejsce bólu (-)

CP lub LP

do progu bólu

6—8 min

metodyka I elektrody duże na uchwycie cyrklowym. elektrody małe na uchwycie cyrklowym, elektrody małe na uchwycie pojedynczym;

przykręgosłuCP powo poprzecznie od L3 do S2

do progu bólu

po 1 min w każdym ustawieniu

na punkty Valleix

do progu bólu

po 2 min

w innych miejs- CP cach bólu lub LP kolejno

do progu bólu

po 30 s

okolica lędźwiowo-krzyżowa ( —), udo lub goleń po stronie schorzenia ( + )

do progu bólu

2 min 30 s — 1 min 4-6 min

c) zespół rwy kulszowej

metodyka II elektrody płaskie

234

LP

DF MF CP kolejno

cd. tab. 15 Rodzaj schorzenia Nerwobóle: a) nerwoból splotu barkowego

Obszar zabiegu Rodzaj elektrod i rodzaj bieguna prądu

Rodzaj prądu

Natężenie

Łączny czas zabiegu

metodyka I elektrody małe na uchwycie cyrklowym;

przykręgosłuCP powo podłużnie lub poprzecznie

poniżej pro- po 2-3 min gu bólu w każdym ustawieniu

metodyka II elektrody płaskie

szyjny odcinek DF kręgosłupa ( - ) , CP ramię lub przedramię ( + )

poniżej pro- 2 min gu bólu 4-6 min

b) nerwoból ner- elektrody na wu międzyżebro- uchwycie cyrwego klowym

kilka ustawień na przebiegu nerwu

CP

poniżej pro- po 1 - 3 min gu bólu w każdym ustawieniu

c) nerwoból ner- metodyka I wu trójdzielnego elektrody małe na uchwycie cyrklowym;

w okolicy ujścia CP gałęzi nerwu trójdzielnego ( - ) elektroda-pół- CP maska na twarz po stronie schorzenia ( —), elektroda bierna na obwodzie ( + )

poniżej pro- po 1 - 2 min gu bólu w każdym ustawieniu

metodyka I elektrody duże na uchwycie cyrklowym; elektrody małe na uchwycie cyrklowym;

przykręgosłupowo na poziomie L3 do

CP

do progu bólu

po 1 - 2 min w każdym ustawieniu

nad punktami Valleix

LP

do progu bólu

po 2 min w każdym ustawieniu

metodyka II elektrody płaskie

okolica lędźwiowo-krzyżowa ( —), udo lub goleń po stronie schorzenia ( + )

DF MF CP Kolejno

do progu bólu

2 min 30 s - 1 min 4-6 min

metodyka II elektroda-półmaska

d) rwa kulszowa w przebiegu choroby dyskowej

S2

poniżej pro- 6-8 min gu bólu

235

cd. tab. 15 Rodzaj schorzenia

Obszar zabiegu Rodzaj elektrod i rodzaj bieguna prądu

Rodzaj prądu

Natężenie

Łączny czas zabiegu

Zespoły naczyniowe: a) choroba Ray- metodyka I nauda. (wczesny elektrody małe okres bez owrzo- na uchwycie, dzeń)

na okolicę zwo- DF ju gwiaździstego ( - )

nieco powy- 2-3 min żej progu odczuwania do progu bólu

elektrody płaskie

na grzbietową i dłoniową powierzchnię dłoni

CP

do progu bólu

metodyka II elektrody płaskie

na szyjne zwoje współczulne ( —), na dłonie

DF

nieco powy- 1 —2 min żej progu odczuwania

CP

do progu bólu

(

b) migrena

c) samorodna sinica kończyn

236

)

około 2 min

1 - 2 min

metodyka I elektrody małe na uchwycie cyrklowym, elektrody małe na uchwycie pojedynczym;

na okolicę zwo- DF ju szyjnego górnego. na przebiegu DF a. temporalis superficialis

nieco po3 min wyżej progu odczuwania nieco powy- 2-3 min żej progu odczuwania

metodyka II elektrody małe na uchwycie pojedynczym

zwój szyjny górny ( - ) , okolice przyuszne ( —), okolice skroniowe ( —)

nieco powy- 1 - 2 min żej progu odczuwania 1 - 2 min

metodyka I elektrody małe na uchwycie pojedynczym, elektrody płaskie;

DF

1 - 2 min

DF nad szyjnymi zwojami współczulnymi ( —)

nieco powy- 3 min żej progu odczuwania

podłużnie na kończynę

nieco powy- 2 - 3 min żej progu odczuwania

CP

cd. tab. 15 Rodzaj schorzenia

Rodzaj elektrod

Obszar zabiegu rodzaj bieguna prądu

metodyka II elektrody płaskie

zwój szyjny górny ( - ) , miejscowo na dłonie ( —)

metodyka I elektrody płaskie, elektrody małe na uchwycie cyrklowym elektrody duże na uchwycie cyrklowym;

Rodzaj prądu

Natężenie

DF

Łączny czas zabiegu 3 min

CP

nieco powyżej progu odczuwania

ponad stawem ramiennym ( —), na ramieniu ( + ) w miejscach bolesnych ( —) w okolicy odcinka szyjnego kręgosłupa ( - ) , ponad m. naramiennym ( + ) ponad stawem w miejscu bólu (-) w miejscach bolesnych ( —)

CP

poniżej pro- 3-4 min gu bólu

CP

poniżej pro- po 1 min gu bólu poniżej pro- 3 min gu bólu

elektrody płaskie lub elektrody na uchwycie cyrklowym

Zapalenia okołostawowe: a) zapalenie okołostawowe stawu ramiennego

CP

poniżej pro- 6-8 min gu bólu

LP

poniżej pro- 2-4 min gu bólu

poprzecznie na staw oraz w miejscu bolesnym ( - )

DF LP lub CP

poniżej pro- 6-8 min gu bólu

Stany po urazach elektrody płasstawów i mięśni kie lub duże na uchwycie cyrkoraz ścięgien lowym

poprzecznie na staw oraz w miejscu bolesnym ( - ) w miejscu bólu (—)

CP lub

poniżej pro- 3 - 5 - 8 gu bólu

Porażenie obwo- metodyka I dowe nerwu twa- elektrody duże na uchwycie rzowego cyrklowym

na porażone gałązki nerwu i mięśnie mimiczne (—)

CP

metodyka II elektrody płaskie b) zapalenia okołostawowe stawu łokciowego Choroba zwyrodnieniowa stawów

i

CP lub LP

elektrody małe na uchwycie cyrklowym

min

LP nieco powy- po 2 - 3 min żej progu odczuwania

237

cd. tab. 15 Rodzaj schorzenia

Obszar zabiegu Rodzaj elektrod i rodzaj bieguna prądu

Rodzaj prądu

Natężenie

Łączny czas zabiegu

metodyka II elektroda-półmaska metodyka I elektrody duże na uchwycie cyrklowym

na porażoną połowę twarzy ( - ) ustawienie po obu stronach wykwitów

CP

metodyka II elektrody płaskie

w miejscu bólu

CP

w granicach 6-8 min progu odczuwania

Odmroziny

elektrody płaskie

na dłonie lub stopy ( - )

CP

powyżej progu odczuwania

Obrzęki na tle zaburzeń odżywczych

elektrody płaskie

na okolicę CP obrzęku ( —), na zwój gwiaź- DF dzisty w wypadku kończyn górnych lub okolicę lędźwiowo-krzyżową w wypadku kończyn dolnych ( —)

poniżej pro- 4-6 min gu bólu poniżej pro- 2-4 min gu bólu

Zanik mięśni z nieczynności

małe płyskie elektrody lub elektrody na uchwycie

ustawienie w RS miejscach przej- lub ścia mięśni w MM ścięgno (na obwodzie —)

do wywoła- 6-8-10 nia wyraźmin nego skurczu

Półpasiec

238

CP

nieco powyżej progu odczuwania w granicach progu odczuwania

6-8 min

3 min; po upływie 1 min zmiana biegunów prądu

6-8 min

Prądy średniej częstotliwości W ostatnich latach w elektroterapii coraz częstsze zastosowanie znajdują prądy średniej częstotliwości, w granicach 4000-5000 Hz. Ich wykorzystanie uzasadnione jest: — słabszym oddziaływaniem na receptory czuciowe skóry, co czyni zabieg przy ich wykorzystaniu mniej przykrym, - ograniczonym wpływem elektrochemicznym na tkanki, co wyraża się również ograniczeniem występowania uszkodzeń elektrolitycznych skóry, — lepszym przenikaniem tych prądów w głąb tkanki, co związane jest z pojemnościowym charakterem oporności tkanek, jaką stawiają one przepływającemu prądowi przemiennemu. Ze wzoru na oporność pojemnościową:

gdzie: X,. — oporność pojemnościowa, — 2nf, tzw. pulsacja (gdzie:/— częstotliwość prądu przemiennego), C - pojemność elektryczna,

wynika, że oporność pojemnościowa tkanek w przypadku stałej ich pojemności elektrycznej zmniejsza się w miarę zwiększania częstotliwości prądu. W praktyce stosuje się zwykle prądy średniej częstotliwości modulowane w amplitudzie w dwojaki sposób, a mianowicie unipolarnie i bipolarnie (ryc. 91). Częstotliwość modulacji waha się w granicach 0-150 Hz. Na tkanki zatem oddziałują serie impulsów o małej częstotliwości, uformowane z prądu średniej częstotliwości. Z tego powodu wskazania do stosowania modulowanych prądów średniej częstotliwości są zbliżone do obowiązujących w terapii prądami małej częstotliwości. Modulacji prądów średniej częstotliwości dokonuje się elektronicznie lub przez interferencję w tkankach dwóch prądów średniej częstotliwości płynących w odrębnych obwodach. 239

Ryc. 91. Prąd średniej częstotliwości modulowany: a — unipolarnie, b — bipolarnie.

Prądy interferencyjne (zwane również prądami Nemeca) Są to prądy średniej częstotliwości modulowane w amplitudzie z małą częstotliwością. Powstają w wyniku interferencji w tkankach dwóch prądów przemiennych średniej częstotliwości o przebiegu sinusoidalnym, których częstotliwości mało różnią się od siebie. W lecznictwie wykorzystuje się prądy ok. 4000 Hz, np. 3900 i 4000 Hz lub 4000 i 4100 Hz.

Ryc. 92. Interferencja dwóch prądów: różnice częstotliwości 100 Hz, i 1 , i 2 — amplitudy natężenia prądu.

240

Interferencję uzyskuje się przez zastosowanie dwóch niezależnych obwodów zabiegowych, przy użyciu dwóch par elektrod umiejscowionych w taki sposób, aby interferencja zachodziła w głębi tkanek, w okolicy umiejscowienia procesu chorobowego. Powstawanie prądów interferencyjnych można wytłumaczyć przykładem znanego z akustyki zjawiska dudnienia, w którym w wyniku nakładania się dwóch drgań harmonicznych powstaje drganie wypadkowe (ryc. 92). Zjawisko dudnienia jest spowodowane tym, że w pewnych momentach drgania są w fazie (amplitudy dodają się), w innych zaś w przeciwfazie (amplitudy odejmują się). Jeżeli drgania harmoniczne mają taką samą amplitudę, to w wyniku interferencji powstaje drganie, w przybliżeniu również harmoniczne, którego amplituda zmienia się od podwójnej wartości amplitudy drgania składowego do zera, z częstotliwością wynikającą ze wzoru:

d = f1 - f2 gdzie: d — częstotliwość drgania wypadkowego, f1, f2 — częstotliwości drgań składowych.

W wyniku interferencji w głębi tkanek powstaje elektryczny bodziec leczniczy, którego częstość występowania mieści się w granicach małej częstotliwości. Bodziec ten, nazywany inaczej wektorem interferencji, wykazuje bardzo złożoną strukturę przestrzenną. Jest ona uwarunkowana nie tylko skomplikowanym charakterem interferencji, ale również innymi czynnikami, jak np. warstwowe ułożenie tkanek o różnych właściwościach elektrycznych, zależnych od rodzaju tkanki i wpływu interferencyjnego bodźca elektrycznego na stan funkcjonalny ich naczyń krwionośnych. Rozkład przestrzenny omawianego bodźca elektrycznego jest również uwarunkowany sposobem aplikacji składowych prądów średniej częstotliwości, który może być statyczny i dynamiczny. Wyróżnia się zatem statyczne i dynamiczne interferencyjne pole elektryczne. Teoretyczne rozważenie obydwóch rodzajów pola interferencyjnego, aczkolwiek znacznie uproszczone w stosunku do występujących rzeczywiście w tkankach, jest jednak bardzo przydatne w praktyce wykonywania zabiegów. Statyczne interferencyjne pole elektryczne. Przykład tego rodzaju pola przedstawiono na ryc. 93. Jest to pole powstałe w warunkach wyidealizowanych, nie występujących w rzeczywistości. Założono bowiem, że po16 Fizykoterapia

241

wstaje ono w ośrodku o jednorodnych właściwościach elektrycznych w wyniku przepływu prądów składowych między dwoma parami elektrod punktowych, usytuowanych w taki sposób, że łączące je linie krzyżują się pod kątem 90°. W takich warunkach prąd płynący w tkankach między elektrodami jest kombinacją prądu przewodzenia oraz prądów przemieszczania. Prąd przewodzenia można w danym przypadku pominąć i wówczas można omawiane pole traktować jako powoli zmienne pole elektryczne, w którym rozkład potencjału jest w przybliżeniu taki sam, jak w polu elektrostatycz-

Obwód II

Obwód I

Obwód I

Obwód II

Ryc. 93. Statyczne interferencyjne pole elektryczne: g1, g2 —kierunki między elektrodami, 1 do 11 — linie ekwipotencjalne, P1 do P6 — kierunki pola interferencyjnego (wg Hansjurgensa).

242

nym. Przedstawione na rycinie 93 linie okrężne oznaczone 1...11, są liniami ograniczającymi powierzchnie ekwipotencjalne, czyli powierzchnie o różnym potencjale. Dwie proste między elektrodami, oznaczone g1 oraz g2, przecinające się pod kątem 90°, wyznaczają kierunki między elektrodami obwodu I oraz obwodu II. W polu uwidoczniono punkty oznaczone P1... P6, które połączone prostymi oznaczonymi strzałkami wyznaczają odpowiednie kierunki. Na kierunku g1 oraz g2 interferencja nie występuje. Maksymalna 100% interferencja występuje na kierunkach wyznaczonych przez punkty P1, P3 oraz P2, P4, a przebiegających pod kątem 45° w stosunku do osi łączących elektrody g1 oraz g2. W innych punktach, np. P5 oraz P6, które nie leżą na tych samych kierunkach, interferencja jest mniejsza. Przy równych zatem częstotliwościach i natężeniu prądów płynących w obydwóch obwodach zabiegowych kierunki maksymalnej wartości amplitudy prądu interferencyjnego (inaczej wektora interferencji) wyznaczają dwusieczne kątów utworzonych przez linie łączące środki elektrod zabiegowych. Jeśli zamiast idealnych elektrod punktowych przyjąć elektrody płaskie i rozważyć pole zawarte między nimi, to można sobie wyobrazić kierunki interferencji usytuowane w przestrzeni. Dynamiczne pole interferencyjne. Sposób wytwarzania w tkankach tego rodzaju pola elektrycznego może być dwojaki. Pierwszy polega na zamianie pola interferencyjnego na dynamiczne przez ciągłą zmianę położenia elektrod. Jest to jednak bardzo trudne, ze względu na konieczność utrzymania właściwego kontaktu ze skórą w czasie całego zabiegu. Połowiczne rozwiązanie stanowi tzw. kinetyczna metoda stosowania prądów interferencyjnych, zwana również elektrokinezyterapią, w której jedna z każdej pary elektrod jest w postaci elektrody — rękawicy, umożliwiającej przesuwanie jej po powierzchni skóry w danej okolicy ciała. Drugi sposób opiera się na oddziaływaniu na rozkład potencjałów elektrycznego pola interferencyjnego. Problem ten rozwiązuje się technicznie w ten sposób, że natężenie prądów na elektrodach zmienia się przeciwstawnie, tak aby ogólna wartość natężenia nie ulegała zmianie, a tym samym nie wywoływała niepożądanych sensacji czuciowych. Tak więc do elektrod zostaje doprowadzony prąd modulowany w amplitudzie, przy czym głębokość modulacji waha się od 30 do 50%. W efekcie w tkankach powstaje wysoce złożone elektrycznie pole interferencyjne, w którym zmienia się rytmicznie wartość wektora interferencji, co przedstawiono w postaci wektorów na ryc. 94, a przebieg modulacji na ryc. 95. 16*

243

Ryc. 94. Wektorowy model dynamicznego pola interferencyjnego w czasie t1 oraz t2 (wg Hansjurgensa).

Ryc. 95. Modulacja prądu interferencyjnego w polu dynamicznym: 1 — rytmiczna zmiana wektora interferencji, 2 — prąd średniej częstotliwości, 3 — obwiednia o małej częstotliwości (wg Hansjurgensa).

Podstawowa różnica w działaniu statycznego i dynamicznego pola interferencyjnego polega na tym, że jeśli w polu statycznym „uprzywilejowane" kierunki stuprocentowej interferencji są stałe, to w polu dynamicznym są one zmienne. W związku z tym większa objętość tkanek zawartych między elektrodami podlega oddziaływaniu w miarę intensywnego zmiennego bodźca elektrycznego. Prądy interferencyjne są w istocie przemiennymi prądami średniej częstotliwości, modulowanymi sinusoidalnie z małą częstotliwością, a za244

tem ich działanie na ustrój jest analogiczne i wywołuje efekty istotne ze względów terapeutycznych, a mianowicie: — działanie przeciwbólowe, będące wynikiem podwyższenia progu bólu, — pobudzenie do skurczu mięśni szkieletowych, - rozszerzenie naczyń krwionośnych, a w związku z tym usprawnienie krążenia obwodowego, — wpływ na autonomiczny układ nerwowy, — usprawnienie procesów odżywczych i przemiany materii tkanek. Do dodatnich stron omawianej metody należy zaliczyć: — wytworzenie w głębi struktur tkankowych czynnego biologicznie bodźca elektrycznego małej częstotliwości, zwykle w granicach 0-100 Hz, — możliwość celowego oddziaływania prądów przy właściwym ułożeniu elektrod, — oddziaływanie na duże objętości tkanek. Jako zasadę przyjąć można, że w warunkach statycznego działania, to znaczy nie zmieniającej się w czasie częstotliwości, prąd 100 Hz wywołuje silnie wyrażony efekt przeciwbólowy, zaś prąd 50 Hz intensywnie pobudza do skurczu mięśnie szkieletowe. Stosowany w sposób dynamiczny prąd interferencyjny, którego częstotliwość zmienia się rytmicznie, zgodnie z przyjętymi poglądami, działa następująco, w zależności od zakresu zmiany częstotliwości: 0-10 Hz - wywołuje skurcze mięśni szkieletowych, 25-50 Hz — intensywnie pobudza mięśnie do skurczu i usprawnia krążenie obwodowe, 50-100 Hz — wywołuje efekt przeciwbólowy i usprawnia procesy odżywcze tkanek, 90-100 Hz powoduje efekt przeciwbólowy oraz zmniejsza napięcie współczulnego układu nerwowego, 0-100 Hz — ze względu na znaczną zmianę przestrzenną wektora maksymalnej interferencji, sumuje niejako efekty działania wymienionych częstotliwości, które sprowadzają się do efektu przeciwbólowego, przekrwienia tkanek, usprawnienia krążenia chłonki oraz usprawnienia procesów odżywczych i przemiany materii. Wskazania do stosowania prądów interferencyjnych, ogólnie rzecz biorąc, nie odbiegają od przyjętych w terapii prądami małej częstotliwości. 245

Dotyczy to zarówno rodzaju prądów, ich natężenia, powierzchni elektrod zabiegowych oraz czasu trwania i liczby zabiegów w serii. Szczegółowe omówienie metodyki zabiegów przy użyciu prądów interferencyjnych nie mieści się w ramach niniejszego podręcznika. Przy stosowaniu prądów interferencyjnych obowiązuje przestrzeganie następujących zasad:

Prądów interferencyjnych nie wolno stosować w okolicy serca oraz w okolicy klatki piersiowej i kończyn górnych u osób z wszczepionym rozrusznikiem serca. Elektrody zabiegowe muszą być tak umieszczone na skórze chorego, aby linie łączące środki każdej z dwóch par elektrod krzyżowały się w okolicy umiejscowienia procesu chorobowego. Przy dawkowaniu natężenia prądu interferencyjnego uwzględnić należy osobniczą wrażliwość chorego, tak aby wyraźnie odczuwał on stosowany prąd. Częstotliwość i rodzaj zastosowanego prądu interferencyjnego zależą od rodzaju choroby i metodyki zabiegu. Czas trwania zabiegu wynosi zwykle 6-10 min, maksymalnie 15 min, a wyjątkowo 30 min. Stosuje się je zwykle codziennie, unikając dłuższych przerw. Między dwiema lub trzema seriami zabiegów stosuje się 6-8-dniowe przerwy.

Aparat do terapii prądami interferencyjnymi Interdyn ID 99*

Jest to nowoczesny przenośny aparat elektroniczny (ryc. 96) skonstruowany w postaci modułów, techniką obwodów scalonych. Może być zasilony napięciem 110 V, 127 V oraz 220 V, 50 Hz. Zbudowany jest w II klasie ochrony przed porażeniem. Wymiary aparatu wynoszą 490 x 200 x 290 mm, zaś jego masa — 13,5 kg.

* Produkowany przez Spółdzielnię Rzemieślniczą Specjalistyczną Elektryków. Warszawa, ul. Grójecka 128.

246

Aparat wytwarza następujące prądy: - prąd interferencyjny o stałej, regulowanej ręcznie, częstotliwości w zakresie 0-100 Hz, - prąd interferencyjny o częstotliwości zmieniającej się rytmicznie — w sposób automatyczny — w zakresach 0-10 Hz, 25-50 Hz, 50-100 Hz, 90-100 Hz oraz 0-100 Hz.

Ryc. 96. Aparat do terapii prądami interferencyjnymi Interdyn ID-99.

Okres powtarzania zmiany częstotliwości w danym zakresie wynosi ok. 15 s. Natężenie prądu w obydwóch obwodach jest mierzone w sposób ciągły w zakresie 0-40 mA przy oporności 500 Specjalne urządzenie umożliwia wyrównanie natężenia prądu w obwodach zabiegowych. Aparat jest wyposażony we wskaźnik cyfrowy częstotliwości interferencji, skuteczne zabezpieczenia przed przypadkowym załączeniem źródeł prądów do obwodów zabiegowych oraz przycisk Stop, umożliwiający przerwanie zabiegu i kasowanie wyłącznika czasowego. Warto dodać, że wyłącznik czasowy może odmierzać czas zabiegu w przedziale od 1 min 45 s do 31 min 45 s i jest wyposażony w pamięć sterującą układ zabezpieczenia przed przypadkowym załączeniem obwodów zabiegowych do źródeł prądów. W aparacie znajduje się również układ zwiększający automatycznie natężenie prądu w obwodach zabiegowych o ok. 15% w miarę zwiększania się częstotliwości prądu przy zmianach od 0 do 100 Hz. Jest to uzasadnione faktem zmniejszania się wrażliwości na prąd impulsowy w miarę zwiększania się jego częstotliwości. 247

Aparat do terapii prądami interferencyjnymi Stymat S-300*

Jest to również nowoczesny, przenośny aparat elektroniczny (ryc. 97), zbudowany techniką obwodów drukowanych, w II klasie ochrony przed porażeniem. Jest on zasilany napięciem 220 V, 50 Hz. Podstawowa częstotliwość pracy wynosi ok. 4000 Hz. Wymiary aparatu i jego masa zbliżone są do stymulatorów wersji Stymat. Zakres regulacji natężenia prądów wyjściowych wynosi 0-60 mA przy oporności 500 Aparat wytwarza prądy interferencyjne o częstotliwości zmieniającej się rytmicznie w sposób automatyczny w zakresach: 0 10 Hz, 0-100 Hz oraz 90-100 Hz. Okres powtarzania zmiany częstotliwości wynosi 30 s.

Ryc. 97. Aparat do terapii prądami interferencyjnymi Stymat S-300.

Wartość chwilowa różnicy częstotliwości prądów wyjściowych jest sygnalizowana przez wskaźnik, zbudowany z diod elektroluminescencyjnych. Alternatywnym rodzajem wykorzystania aparatu jest ustawienie ręczne stałej częstotliwości prądów wyjściowych. Cechą charakterystyczną omawianego aparatu jest możliwość stosowania prądów wyjściowych w postaci modulowanej lub niemodulowanej w amplitudzie. Obwiednia modulacji, która odbywa się w przeciwfazie w czasie 10 s, ma przebieg

Produkowany przez Fabrykę Aparatury Elektromedycznej w Łodzi, ul. Szparagowa 2.

248

trójkątny. Głębokość modulacji amplitudy prądu jest równa lub większa od 30%. Właściwą wartość częstotliwości obydwu prądów wyjściowych zapewnia układ kalibracji.

Prądy stereointerferencyjne Obecnie wprowadza się do elektrolecznictwa prądy stereointerferencyjne, a ściślej mówiąc prądy interferencyjne stereodynamiczne. Powstają one w wyniku interferencji w tkankach prądów średniej częstotliwości ok. 5 kHz, stosowanych w trzech niezależnych obwodach zabiegowych. Podobnie jak w wypadku prądów interferencyjnych, elektrody umieszcza się w taki sposób, aby linie łączące środki odpowiadających sobie par elektrod krzyżowały się w miejscu lokalizacji sprawy chorobowej. Wprowadzenie trzeciego kierunku przepływu prądu stwarza jeszcze jedną, trzecią płaszczyznę działania biologicznego. W efekcie uzyskuje się prze-

Ryc. 98. Oscylogram prądu stereointerferencyjnego (wg Thoma).

249

strzenne i wielomiejscowe oddziaływanie wektora interferencji, co zwiększa jego wpływ na tkanki pozostające między elektrodami. Jest oczywiste, że w obszarze tym powstaje wysoce złożone, dynamiczne pole interferencyjne. Zmianę dynamiki natężenia prądu stereointerferencyjnego przedstawiono na ryc. 98. Prądy stereointerferencyjne stosuje się z powodzeniem w leczeniu schorzeń narządów ruchu, głównie pochodzenia urazowego i zwyrodnieniowego, przebiegających z bólem. Właściwości tych prądów wykorzystuje się również w postępowaniu leczniczym, mającym na celu usprawnienie procesów odżywczych i przemiany materii tkanek.

Modulowane prądy średniej częstotliwości Są to najczęściej sinusoidalnie modulowane w amplitudzie oraz modulowane w częstotliwości sinusoidalne prądy przemienne, zwykle o częstotliwości 5000 Hz. Modulacja amplitudy prądu odbywa się z małą częstotliwością, zwykle od 0 do 500 Hz. Są one stosowane przy wykorzystaniu jednego obwodu, a zatem jednej pary elektrod. W terapii wykorzystuje się głównie ich wpływ przeciwbólowy i przekrwienny oraz oddziaływanie na normalnie unerwione mięśnie szkieletowe, wywołujące ich skurcz tężcowy. Działają one również pobudzająco na mięśnie gładkie. Wskazania do ich stosowania nie odbiegają od obowiązujących w terapii prądami małej częstotliwości. Istnieje wiele aparatów do terapii modulowanymi prądami średniej częstotliwości. Jako przykład wymienić można aparaty do leczenia prądami średniej częstotliwości typu Amplipuls (ryc. 99), które były produkowane w Związku Radzieckim. Aparaty te wytwarzają sinusoidalny prąd przemienny o częstotliwości 5000 Hz, modulowany sinusoidalnie w amplitudzie w sposób bipolarny oraz modulowany w częstotliwości. Wytwarzane prądy można podzielić następująco: - prąd średniej częstotliwości 5000 Hz, modulowany w amplitudzie unipolarnie lub bipolarnie z częstotliwością 10-150 Hz, 250

Ryc. 99. Aparat Amplipuls 3T.

Należy dodać, że niektóre aparaty wytwarzają prądy średniej częstotliwości modulowane w amplitudzie, częstotliwości i czasie analogicznie do prądów diadynamicznych. Oczywiście wskazania do stosowania tych prądów są takie same, jak do prądów diadynamicznych.

251

Aparaty do elektroterapii skojarzonej z oddziaływaniem mechanicznym

Wiele aparatów produkcji krajowej i zagranicznej jest przystosowanych do współdziałania z urządzeniami do mechanicznego oddziaływania na tkanki, jak np. masaż pneumatyczny lub ultradźwięki.

Zestaw do terapii skojarzonej — ultradźwiękami i prądami impulsowymi małej częstotliwości, typ DS-200*

W skład zestawu (ryc. 100) wchodzą specjalnie przystosowane do tego celu aparaty, a mianowicie: - aparat do terapii prądami małej częstotliwości Stymat S-210 a, - aparat do terapii ultradźwiękami Ultraton D-200. Zasada działania polega na tym, że tkanki jednocześnie zostają poddane działaniu ultradźwięków i określonego prądu małej częstotliwości. Dzięki specjalnemu sprzężeniu elektrycznemu aparatów, rolę jednej z elektrod zamykających obwód leczniczy spełnia metalowa część elementu drgającego głowicy ultradźwiękowej. Dlatego jako substancji sprzęgającej używa się żelu elektrolitycznego, zwiększającego przewodnictwo elektryczne. Drugą elektrodę umieszcza się na skórze w sposób przyjęty w zabiegach elektroleczniczych. Wskazania i przeciwwskazania nie odbiegają od przyjętych do stosowania ultradźwięków i prądów impulsowych małej częstotliwości.

* Produkowany przez Fabrykę Aparatury Elektromedycznej, Łódź, ul. Szparagowa 2.

252

Ryc. 100. Zestaw DS-200 do terapii skojarzonej ultradźwiękami i prądami impulsowymi małej częstotliwości.

Intervac typ IV-01*

Jest to aparat do terapii impulsami pneumatycznymi oraz prądami małej i średniej częstotliwości, zasilany prądem 220 V, 50 Hz. Masaż pulsującą falą podciśnieniową uzyskuje się dzięki elektrodom gumowym o specjalnej konstrukcji w kształcie czaszy. Wpływ podciśnieniowej fali pneumatycznej na tkanki zwiększa się przez kojarzenie jej z prądami małej lub średniej częstotliwości, które oddziałują na tkanki przez elektrody wbudowane w czasze podciśnieniowe. Aparat Intervac IV-01 (ryc. 101), dzięki pompie próżniowej wytwarza niedociśnienie, które przez przewody powietrzne * Produkowany przez Spółdzielnię Rzemieślniczą Specjalistyczną Elektryków, Warszawa, ul. Grójecka 128.

253

podane jest na cztery wyjścia ssące. Wyjścia te, przez kable powietrzno-elektryczne, łączy się z próżniowymi elektrodami o kształcie czaszy. Elektrody te po przyłożeniu do ciała chorego tworzą zamknięty układ pneumatyczny. Do wytwarzania fali podciśnienia, o częstotliwości 15, 30 oraz 60 pulsacji na min, służy pulsator sterowany elektrycznie. Niedociśnienie regulowane w granicach od —0,02 do —0,07 kG/cm2 ± 10% może być stosowane w sposób ciągły lub impulsowy. Aparat jest przystosowany do współdziałania z aparatami do terapii prądami małej częstotliwości (Stymat S-210, Diadynamic DD6, Isodynamic DD8, Sanomatic SX) oraz do terapii prądami średniej częstotliwości (Interdyn ID 79 oraz Interdyn ID 99). Jest on zbudowany w II klasie ochrony przed porażeniem. Wymiary aparatu wynoszą 490 x 200 x 290 mm, a masa 15 kg. Wskazania do stosowania skojarzonej terapii masażem pneumatycznym i prądem małej częstotliwości są analogiczne do przyjętych w stosowaniu leczniczym wymienionych prądów. Przeciwwskazania są również takie same, pamiętać jednak należy, że ze względu na działanie mechaniczne bezwzględne przeciwwskazanie stanowią ostre stany zapalne oraz skłon-

Ryc. 101. Aparat lntcrvac typ IV-0l.

254

Ryc. 102. Aparat Intervac IF-01.

ność do krwawień. Postęp w omawianym rodzaju terapii stanowi wielofunkcyjne urządzenie Intervac IF-02 (ryc. 102), przeznaczone do masażu elektrodami pneumatycznymi, leczenia prądami interferencyjnymi lub prądem galwanicznym, jak również postępowania, w którym kojarzy się działanie prądu galwanicznego, czy prądów interferencyjnych, z masażem elektrodami podciśnieniowymi. Przy użyciu wymienionego aparatu można stosować masaż ciśnieniowy, regulowany w zakresie od —0,02 do —0,07 kG/cm2 i częstotliwości pulsacji 15, 30 i 60 imp/min. Prądy interferencyjne można stosować w sposób regulowany w czterech zakresach: 0 25 50 90

Hz 10 Hz 0 Hz — 50 Hz - 25 Hz 100 Hz - 25 Hz 100 Hz - 90

Hz Hz

Hz Hz

o czasie powtarzania równym 15 s i natężeniu prądu interferencyjnego regulowanego płynnie od 0 do 40 mA. 255

Zasady postępowania w wypadku porażenia prądem elektrycznym i zasady bezpiecznej obsługi urządzeń elektroleczniczych W placówkach lecznictwa fizykalnego, wyposażonych w liczne aparaty elektroterapeutyczne, może nastąpić wypadek porażenia prądem elektrycznym. Występuje ono wówczas, gdy ciało ludzkie zamknie obwód prądu elektrycznego o dostatecznie dużym napięciu i natężeniu. Sytuacja taka może zaistnieć w przypadku bezpośredniego kontaktu człowieka z siecią elektryczną lub w następstwie zetknięcia z ciałem przewodzącym prąd, a nie należącym do sieci elektrycznej. Porażeniu może ulec zarówno personel obsługujący urządzenie, jak również chory poddany zabiegowi elektroleczniczemu. Wypadek porażenia powstaje najczęściej w wyniku: — złego stanu technicznego urządzenia elektrycznego, zwykle w następstwie jego zużycia lub niedbałej konserwacji czy naprawy, co prowadzi do pojawienia się napięcia na metalowych częściach konstrukcyjnych i obudowie, - nieprzestrzegania przepisów bezpieczeństwa pracy. Należy pamiętać, że porażenie prądem elektrycznym nie jest jedynym zagrożeniem występującym w czasie eksploatacji urządzeń elektrycznych, bowiem może wystąpić również niebezpieczeństwo pożaru i wybuchu. W związku z powyższym urządzenia elektroterapeutyczne i elektrodiagnostyczne muszą spełniać warunki określone odpowiednimi przepisami (Polska Norma — PN-77). Sposób zatem ochrony przed porażeniem zależy od następujących okoliczności: 1. Warunków pracy urządzenia elektrycznego i sposobu jego obsługi. 2. Cech konstrukcyjnych, które dzieli się na klasy ochronności. W urządzeniach elektroterapeutycznych i elektrodiagnostycznych wymagana jest II klasa ochronności, w której wszystkie dostępne części przewodzące powierzchni zewnętrznych są oddzielone od przewodzących części obwodu elektrycznego izolacją podwójną lub izolacją wzmocnioną. Izolacja podwójna składa się z izolacji roboczej oraz niezależnej od niej izolacji dodatkowej. Przez izolację wzmocnioną rozumie się taki rodzaj ulepszonej izolacji roboczej, której właściwości mechaniczne i elektryczne pozwalają 256

na uznanie jej za co najmniej równoważną izolacji podwójnej. Urządzenia II klasy ochronności przeciwporażeniowej nie wymagają zerowania czy uziemienia. W urządzeniach elektroleczniczych, ze względu na bezpieczeństwo chorego, stosuje się wiele elektroleczniczych przeciwporażeniowych zabezpieczeń dodatkowych. Na skutki porażenia człowieka prądem elektrycznym wpływa wiele czynników, a mianowicie: — napięcie, którego wartość do 65 V jest uważana za bezpieczną; doświadczenie uczy, że przy rażeniu prądem o napięciu 1000 V oddziałują wpływy elektryczne, podczas gdy przy wyższych napięciach zasadnicze jest oddziaływanie cieplne, powodujące rozległe uszkodzenia tkanek, — częstotliwość prądu — prąd sieciowy 220 V, 50 Hz jest bardzo niebezpieczny; przyjmuje się, że skutki jego działania są kilkakrotnie niebezpieczniejsze od wywołanych prądem stałym o tym samym napięciu, — natężenie, które zależy od oporu skóry i innych tkanek; praktycznie opór skóry i tkanek przy wyższych napięciach nie stanowi przeszkody w przepływie prądu, - czas trwania przepływu prądu, który przy niskich napięciach wynosi kilka sekund lub dłużej - - ze względu na występujący skurcz mięśni, utrudniający odłączenie od prądu, - droga przepływu prądu — najniebezpieczniejszy jest przepływ podłużny, np. ręka-noga; przepływ poprzeczny jest mniej niebezpieczny, — gęstość prądu — punktowe przejście prądu ze względu na jego wielką gęstość powoduje głębokie uszkodzenie skóry; przy niskich napięciach duże gęstości są szczególnie niebezpieczne dla serca; prądy wysokiego napięcia o dużej gęstości powodują ciężkie uszkodzenia cieplne. W wypadku zaistnienia porażenia prądem, postępowanie osoby udzielającej pomocy musi być zdecydowane i właściwe. Pierwszą i najważniejszą czynnością jest wyłączenie prądu. W warunkach zakładu lecznictwa fizykalnego, w wypadku porażenia powstałego w wyniku zetknięcia z obudową aparatu, jest to łatwe do wykonania, wystarczy bowiem odłączyć urządzenie od sieci. Jeśli okoliczności nie pozwalają wyłączyć prądu, to należy rażoną osobę usunąć spod jego wpływu. W takim jednak wypadku należy zachować wszelkie możliwe środki ostrożności, mające na celu jak najlepsze odizolowanie osoby ratującej od ziemi i osoby ratowanej. Ręce powinny być izolowane suchymi gumowymi rękawicami. 17 Fizykoterapia

257

Po odłączeniu ofiary wypadku od prądu należy bezzwłocznie przystąpić do sztucznego oddychania metodą usta-usta, usta-nos lub za pomocą maski z workiem oraz do pośredniego masażu serca, polecając jednocześnie osobom trzecim natychmiastowe wezwanie lekarza. Sztuczne oddychanie należy kontynuować do jego przybycia. Do podstawowych warunków bezpieczeństwa pracy przy obsłudze urządzeń elektroleczniczych należy zaliczyć: 1. Prawidłową konstrukcję aparatów i ich dostosowanie do warunków występujących w miejscu pracy. Szczególnie dobitnie należy w tym miejscu podkreślić konieczność dostatecznie odległego sytuowania aparatów elektroleczniczych od instalacji wodno-kanalizacyjnych oraz instalacji centralnego ogrzewania, w celu wykluczenia możliwości porażenia osoby obsługującej, w wypadku jednoczesnego dotknięcia pozostającej pod napięciem obudowy aparatu i przewodu instalacji wodnej. Warto również pamiętać, aby aparatów elektromedycznych nie ustawiać zbyt blisko siebie. 2. Utrzymywanie urządzeń sieciowych i aparatury w dobrym stanie technicznym. Chodzi tu o okresowe przeglądy oraz naprawy dokonywane przez fachowy personel techniczny. 3. Właściwą obsługę przez wykwalifikowanych pracowników medycznych. Do wymienionych warunków bezpieczeństwa dodać należy środki organizacyjne, takie jak: obowiązek szkolenia na stanowisku pracy w zakresie bezpieczeństwa oraz właściwej obsługi danego urządzenia, zapewnienie sprzętu ochronnego oraz w razie potrzeby umieszczenie ostrzeżeń wizualnych. Odpowiedzialność za stan bezpieczeństwa pracy w placówce elektroterapii ponosi jej kierownik. Niezależnie od tego każda z osób kierujących zespołem ludzi ponosi odpowiedzialność za stan bezpieczeństwa pracy na danym odcinku. Dotyczy to zarówno organizacji bezpieczeństwa pracy, jak i okresowych przeglądów technicznych aparatury i sieci elektrycznej, dokonywanych przez kwalifikowany personel techniczny.

Elektrodiagnostyka

Elektrodiagnostyka jest dziedziną postępowania lekarskiego obejmującą metody badania pobudliwości nerwów i mięśni przy użyciu prądu stałego i prądów impulsowych. Celem elektrodiagnostyki jest wykazanie zmian pobudliwości, zachodzących w układzie nerwowo-mięśniowym w stanach chorobowych.

Metody stosowane w elektrodiagnostyce układu nerwowo-mięśniowego Wszystkie metody stosowane w elektrodiagnostyce układu nerwowo-mięśniowego polegają na pobudzeniu mięśni lub nerwów odpowiednim rodzajem prądu. Można je podzielić na metody jakościowe i metody ilościowe. Metody jakościowe polegają na obserwacji rodzaju siły skurczu mięśnia w odpowiedzi na określony impuls elektryczny. Metody ilościowe oparte są na ilościowym określaniu wielkości fizycznych, które stanowią miarę pobudliwości mięśnia. Wyniki uzyskane z badań elektrodiagnostycznych pozwalają z określoną dokładnością ustalić, czy proces chorobowy toczy się w nerwie czy w mięśniu, określić stopień uszkodzenia układu nerwowo-mięśniowego oraz wnioskować o rokowaniu. Metody elektrodiagnostyczne są również pomocne w doborze właściwego leczenia. Elektrodiagnostyka spełnia jednak tylko rolę pomocniczą w ocenie klinicznej. Na całokształt metod rozpoznawczych składają się kliniczne metody badania sprawności układu 259

nerwowo-mięśniowego, metody elektrodiagnostyczne oraz elektromiografia, polegająca na rejestrowaniu i ocenie czynnościowych potencjałów mięśni.

Metody jakościowe

Metody jakościowe, jak już wspomniano, polegają na obserwacji rodzaju i siły skurczu mięśnia w odpowiedzi na impulsy prądu elektrycznego. Reakcje układu nerwowo-mięśniowego na prąd stały. Przy omawianiu

wpływu prądu stałego na mięsień prążkowany wspomniano, że prąd ten, zgodnie z prawem Du Bois Reymonda, w czasie przepływu nie wywołuje skurczu mięśnia, ponieważ nie zachodzi wtedy zmiana jego natężenia. Skurcz zatem w wypadku prądu stałego może wystąpić tylko przy zamykaniu i otwieraniu jego obwodu. Najsilniejszy skurcz uzyskuje się przy zamykaniu obwodu w wypadku, gdy katoda jest elektrodą czynną. Sytuację taką określa się skrótem KZS (katoda, zamknięcie, skurcz). Jeśli elektrodą czynną będzie anoda, to uzyskany w tej sytuacji skurcz — AZS - jest słabszy. Przy otwieraniu obwodu natomiast, w sytuacji, gdy elektrodą czynną jest anoda, skurcz — AOS — jest silniejszy aniżeli w wypadku, gdy elektrodą czynną jest katoda — KOS. Zależności te przedstawia wzór podany przez Erba, a mianowicie: KZS > AZS AOS>KOS Rozszerzoną postacią wzoru Erba jest tzw. prawo skurczu, które można sformułować następująco: Zastosowanie bardzo słabego prądu stałego pozwala uzyskać skurcz mięśnia tylko przy zamykaniu obwodu, w którym elektrodą czynną jest katoda (KZS). W celu uzyskania skurczu przy zamykaniu lub otwieraniu obwodu, w którym elektrodą czynną jest anoda (AZS, AOS), konieczne jest użycie silniejszego prądu. Wywołanie skurczu przy otwieraniu obwodu prądu stałego, w którym elektrodą czynną jest katoda (KOS), wymaga użycia jeszcze silniejszego prądu. 260

Zależności określone prawem skurczu można przedstawić następująco: Słaby prąd KZS -—

Średni prąd KZS AZS AOS

Silny prąd KZS AZS AOS KOS

W warunkach patologicznych reakcja nerwu lub mięśnia na bodziec prądu stałego różni się od występującej w warunkach normalnych. Zachodzące różnice dotyczą: — zmian w pobudliwości nerwu lub mięśnia, — odchyleń od prawa skurczu. Pomiar wartości progowej natężenia prądu stałego, czyli reobazy (p. Ilościowe metody elektrodiagnostyczne), nie znalazł zastosowania, jako w pełni miarodajny wskaźnik pobudliwości nerwu lub mięśnia, ze względu na zależność jego wartości od wielu czynników ubocznych. Odgrywa on jednak ważną rolę w ogólnej ocenie pobudliwości. Uważa się, że pobudliwość jest wzmożona, jeśli do wywołania skurczu mięśnia wystarcza natężenie prądu stałego 0,5 mA, a obniżona, jeśli konieczne jest użycie dużych natężeń, do 20 mA. Ważnym objawem elektrodiagnostycznym jest tzw. galwanotonus. Polega on na wystąpieniu pod wpływem impulsu prądu stałego skurczu tężcowego mięśnia, utrzymującego się również w czasie przerw w przepływie prądu. Zjawisko to, wskazujące na nadmierną pobudliwość mięśnia, występuje w ostrych stanach zapalnych neuronów ruchowych i w tężyczce. Może ono wystąpić również w warunkach prawidłowych, jeśli użyje się bardzo dużego natężenia prądu. W stanach patologicznych nerwu i mięśnia mogą również występować odchylenia od prawa skurczu, wyrażające się jego odwróceniem, a mianowicie: AZS > KZS lub KZS = AZS. Praktycznie ocena jakościowa wpływu impulsu prądu stałego na nerw lub mięsień opiera się na: — określeniu wartości natężenia prądu, świadczącej o jego pobudliwości, tzn. czy skurcz wywołuje słaby czy silny prąd, — stwierdzeniu, czy skurcz mięśnia występuje zgodnie z prawem skurczu, czy też występuje jego odwrócenie, — obserwacji charakteru i nasilenia skurczu mięśnia. Należy podkreślić, że ocena charakteru i nasilenia skurczu mięśnia ma 261

większą wartość diagnostyczną od stwierdzonego odwrócenia prawa skurczu. Stwierdzenie skurczu leniwego, zwanego również skurczem robaczkowym, świadczy z dużym prawdopodobieństwem o uszkodzeniu obwodowego nerwu ruchowego. Reakcje układu nerwowo-mięśniowego na prąd faradyczny i neofaradycz-

ny. W ocenie stanu pobudliwości mięśnia ważną rolę odgrywa jego reakcja na prąd faradyczny. Prąd ten wywołuje skurcz tężcowy normalnego mięśnia, utrzymujący się przez cały czas przepływu prądu. Badanie pobudliwości mięśnia na prąd faradyczny służy do określania odczynu zwyrodnienia. Nowoczesne stymulatory wytwarzają prąd impulsowy o ściśle określonych parametrach, którego wpływ na mięśnie prążkowane jest taki sam, jak prądu faradycznego. Prąd ten, zwany prądem neofaradycznym, został omówiony w rozdziale poświęconym prądom małej częstotliwości. Może on być z powodzeniem wykorzystany w badaniach elektrodiagnostycznych. Najważniejszą zaletą tego prądu, istotną dla celów elektrodiagnostycznych, jest możliwość pomiaru wartości szczytowej, co w przypadku prądu faradycznego jest niemożliwe. Odczyn zwyrodnienia. Odczyn ten, zwany również w skrócie RD (reakcja degeneracji), powstaje w wyniku zmian zachodzących w mięśniu na skutek jego odnerwienia, czyli utraty łączności z odpowiadającymi mu komórkami ruchowymi. Występuje on po kilku lub kilkunastu dniach od chwili uszkodzenia nerwu. W zależności od stopnia uszkodzenia mięśnia wyróżnia się odczyn zwyrodnienia częściowy i całkowity. Tabela 16 Zmiany pobudliwości zachodzące w odczynie zwyrodnienia (wg Eitnera)

262

Badanie polega na pobudzaniu mięśnia do skurczu prądem stałym przerywanym (impulsem prostokątnym) oraz asymetrycznym prądem przemiennym (czyli prądem faradycznym) lub prądem neofaradycznym w sposób pośredni, tzn. przez nerw, a także bezpośrednio. Zachowanie się mięśnia w odpowiedzi na impulsy dwóch wymienionych rodzajów prądu, stosowanych bezpośrednio lub pośrednio, pozwala ocenić stan jego uszkodzenia. Wyniki, które uzyskuje się przy tym sposobie badania w częściowym i całkowitym odczynie zwyrodnienia, przedstawiono w tab. 16.

Metody ilościowe Do ilościowych metod elektrodiagnostycznych zalicza się chronaksymetrię, wykreślanie krzywej i/t oraz oznaczanie współczynnika akomodacji. Chronaksymetria. Metoda ta polega na oznaczeniu chronaksji tkanki pobudliwej, np. nerwu lub mięśnia, przy użyciu specjalnego urządzenia, zwanego chronaksymetrem lub elektrostymulatora wyposażonego w obwód do pomiaru wartości szczytowej natężenia. Chronaksja jest miarą pobudliwości tkanek, wyrażającą się najkrótszym czasem impulsu prądu stałego o natężeniu równym podwójnej reobazie, który powoduje reakcję tkanki, np. skurcz mięśnia czy powstanie impulsów w nerwie. Wartość chronaksji wyraża się w milisekundach. Z definicji chronaksji wynika, że do jej oznaczenia jest konieczna znajomość innej miary pobudliwości tkanki, a mianowicie: jej reobazy. Reobaza jest miarą pobudliwości tkanki i odpowiada najmniejszej, czyli progowej, wartości natężenia impulsu prostokątnego, o czasie trwania 1000 milisekund, która powoduje reakcję tkanki pobudliwej. W przypadku badania reobazy mięśnia reakcją tą będzie jego minimalny skurcz. Wartość reobazy, wyrażana w miliamperach, pozostaje w odwrotnym stosunku do pobudliwości. Duże wartości reobazy świadczą o małej pobudliwości tkanki — i odwrotnie. Mimo łatwości dokonania pomiaru tej wielkości przy użyciu każdego elektrostymulatora wytwarzającego impulsy prostokątne o czasie trwania 1000 ms i wyposażonego w obwód do pomiaru wartości szczytowej, ze 263

względu na dużą rozbieżność wyników, spowodowaną różnymi warunkami pomiaru. Z tych względów traktuje się ją jako wielkość wyjściową do pomiaru chronaksji. Do oznaczenia chronaksji stosuje się prostokątne impulsy prądu. Elektrodę czynną o średnicy od 1 do 3 cm, połączoną z biegunem ujemnym chronaksymetru, przykłada się do skóry w miejscu odpowiadającym bezpośredniemu punktowi motorycznemu badanego mięśnia. Drugą elektrodę, obojętną, o znacznie większych rozmiarach, układa się na skórze w miejscu dostatecznie oddalonym od elektrody czynnej. Pierwsza faza badania polega na oznaczeniu reobazy mięśnia. W tym celu mięsień pobudza się impulsem prostokątnym o czasie trwania 1000 ms. Natężenie impulsu zwiększa się stopniowo do chwili wystąpienia minimalnego skurczu mięśnia. Wartość natężenia prądu wywołującą minimalny skurcz odczytuje się na mierniku wartości szczytowej natężenia. Wartość ta stanowi reobazę badanego mięśnia. Następnie zwiększa się automatycznie natężenie prądu do wartości podwójnej reobazy i ustala najkrótszy czas trwania impulsu prostokątnego, przy którym występuje minimalny skurcz mięśnia. Czas ten, wyrażony w milisekundach, odpowiada wartości chronaksji badanego mięśnia. Należy dodać, że wartość chronaksji można określić też z przebiegu tzw. krzywej i/t. Ten sposób oznaczenia chronaksji zostanie omówiony szczegółowo w części niniejszego rozdziału, w której omówione są zasady wykreślania i interpretacji krzywej i/t. Chronaksja stanowi miarę pobudliwości, a jej wartość jest tym większa, im pobudliwość tkanki jest mniejsza. Nie jest to jednak miara dokładna, ponieważ na jej wartość wpływa wiele czynników, np. warunki wykonywania pomiaru, umiejscowienie badanego mięśnia, grubość tkanek otaczających mięsień, stan ukrwienia, stan autonomicznego układu nerwowego i inne. Mimo niedoskonałości chronaksymetria znajduje dość powszechne zastosowanie w badaniach elektrodiagnostycznych. Do oceny uzyskanej wartości chronaksji używa się specjalnych tablic, zawierających odpowiadające danemu mięśniowi prawidłowe jej wartości. Krzywa i/t. Impuls elektryczny działający na tkankę pobudliwą, np. nerw lub mięsień, musi spełniać trzy warunki niezbędne do wywołania stanu pobudzenia, a mianowicie: — musi wykazywać dostatecznie dużą wartość natężenia, równą lub większą od wartości progowej, 264

— natężenie bodźca musi narastać szybko, — czas trwania impulsu musi być odpowiednio długi. Konieczność spełnienia tych warunków staje się zrozumiała, jeśli przyjąć, że pobudzenie zależne od depolaryzacji błony komórkowej występuje po zadziałaniu na nią dostatecznie dużego ładunku elektrycznego. Większość ładunku zależy od iloczynu natężenia prądu i czasu jego przepływu. Zakładając, że do pobudzenia konieczny jest określony ładunek progowy o wartości to iloczyn ten jest wielkością stałą:

gdzie: — ładunek potrzebny do wywołania stanu pobudzenia, i — natężenie prądu, t — czas przepływu prądu.

Z równania tego wynika, że powinna istnieć zależność między czasem trwania impulsu elektrycznego a jego natężeniem, ponieważ taki sam ładunek można dostarczyć w krótszym czasie przy większym natężeniu prądu lub w dłuższym czasie przy mniejszej wartości natężenia. W istocie zależność taka istnieje i została opisana przez Hoorwega i Weissa następującym wzorem:

gdzie: i — natężenie prądu w impulsie elektrycznym, a i b — stałe, zależne od rodzaju i pobudliwości tkanki, t — czas trwania impulsu elektrycznego.

Analizując to równanie łatwo zauważyć, że w przypadku, gdy czas przepływu prądu wzrasta, wartość ilorazu

maleje. Przy dużej wartości

czasu trwania impulsu iloraz ten wykazuje wartość bliską zera. W takim przypadku wyrażenie

+ b przyjmuje postać:

Oznacza to, że stała b jest zależna od wartości progowej natężenia koniecznej do wywołania pobudzenia nerwu lub skurczu mięśnia, czyli 265

zależy ona od reobazy. Ze wzoru podanego przez Hoorwega i Weissa wynika również, że skracanie czasu trwania impulsu elektrycznego w celu uzyskania pobudzenia wymaga zwiększenia natężenia prądu. Omówioną zależność między natężeniem a czasem trwania impulsu można przedstawić graficznie w postaci krzywej, zbliżonej do hiperboli, którą nazywa się krzywą i/t. Krzywą tę uzyskuje się przez naniesienie w układzie współrzędnych wartości czasu i wartości natężenia wywołującego minimalny skurcz mięśnia, odpowiadającego impulsom o różnym czasie trwania — w granicach od 1000 ms do 0,1 ms. Praktycznie wystarczy oznaczyć kilka wartości natężenia dla impulsów o różnym czasie trwania, by z połączenia ich uzyskać krzywą i/t, którą przedstawia ryc. 103.

Ryc. 103. Krzywe i/t zdrowego mięśnia, wykreślone przy użyciu impulsów prostokątnych (linia ciągła) oraz trójkątnych (linia przerywana). Na krzywej wykreślonej z zastosowaniem impulsów prostokątnych wyznaczono punkty odpowiadające reobazie i chronaksji badanego mięśnia.

Analiza krzywej i/t umożliwia pełniejsze zorientowanie się w stosunkach pobudliwości nerwowo-mięśniowej. Łatwo zauważyć, że z krzywej można w prosty sposób wyznaczyć wartość reobazy badanego mięśnia, która równa się wartości natężenia odpowiadającego impulsowi prostokątnemu o czasie trwania 1000 ms. Wartość chronaksji można wyznaczyć w równie prosty sposób, znajdując na przebiegu krzywej punkt, odpowiadający podwójnej wartości reobazy, którego rzut na oś czasu wskazuje wartość chronaksji. Sposób oznaczania wartości reobazy i chronaksji przedstawiono również na omawianej rycinie. 266

Do wykreślenia krzywej i/t konieczny jest elektrostymulator wytwarzający impulsy elektryczne o różnym czasie trwania, wyposażony w obwód do pomiaru wartości szczytowej natężenia. Badanie pobudliwości mięśnia, dostarczające danych do wykreślenia krzywej i/t, wykonuje się zwykle tzw. metodą dwubiegunowej elektrostymulacji, rozpoczynając pobudzanie mięśnia od skurczu impulsem prostokątnym o czasie trwania 1000 ms. Zwiększając stopniowo natężenie uzyskuje się przy pewnej jego wartości minimalny skurcz mięśnia. Wartość tę nanosi się następnie na specjalny papier z układem współrzędnych, na których są naniesione w skali logarytmicznej wartości czasu i natężenia. W analogiczny sposób, stosując impulsy o coraz to krótszym czasie trwania, nanosi się odpowiadające im wartości natężenia wywołującego minimalny skurcz mięśnia. Z połączenia tych punktów uzyskuje się krzywą i/t, która stanowi pełny obraz pobudliwości mięśnia. Przykład krzywych i/t w różnych stanach odnerwienia przedstawia ryc. 104.

Ryc. 104. Krzywe i/t: 1 mięsień całkowicie odnerwiony, 2, 3 - mięsień częściowo odnerwiony, 4 — mięsień normalny (wg Edcla).

Do wykreślenia krzywej i/t można również użyć impulsów trójkątnych. Metodyka badania nie odbiega od stosowanej przy użyciu impulsów prostokątnych. Porównanie przebiegów krzywej i/t uzyskanych przy użyciu impulsów prostokątnych i trójkątnych wnosi wiele informacji o stanie pobudliwości badanego mięśnia. Jeżeli np. mięsień reaguje skurczem tylko na impulsy prostokątne, a nie reaguje na impulsy trójkątne o tym samym czasie 267

trwania i natężenia, to mięsień ten można uważać na normalnie unerwiony. Natomiast jeśli mięsień odpowiada skurczem na impulsy trójkątne, świadczy to o jego odnerwieniu i ciężkim uszkodzeniu. Między tymi dwiema krańcowymi sytuacjami istnieje wiele pośrednich stanów uszkodzenia mięśnia. Przykład krzywych i/t mięśnia odnerwionego przedstawiono na ryc. 92. Współczynnik akomodacji. Różnice, jakie się obserwuje w reakcji mięśnia na impulsy prostokątne i trójkątne, są podstawą do oznaczenia tzw. współczynnika akomodacji. Do obliczenia współczynnika akomodacji mięśnia konieczne jest oznaczenie jego reobazy oraz tzw. wartości progowej akomodacji, przez którą rozumie się najmniejszą wartość natężenia impulsu trójkątnego o czasie trwania 1000 ms, konieczną do wywołania minimalnego skurczu. Wartość reobazy oznacza się przy użyciu impulsu prostokątnego o czasie trwania 1000 ms. Dzieląc wartość progową akomodacji przez wartość reobazy, otrzymuje się wartość liczbową, odpowiadającą współczynnikowi akomodacji Współczynnik akomodacji można zatem opisać w następujący sposób:

Współczynnik ten określa zdolność przystosowania, czyli akomodacji, mięśnia do wolno narastającego natężenia w impulsie trójkątnym. Praktycznie rzecz biorąc przy oznaczaniu współczynnika akomodacji chodzi o to, aby sprawdzić, ile razy większego natężenia należy użyć do uzyskania minimalnego skurczu mięśnia przy zastosowaniu impulsu trójkątnego w stosunku do impulsu prostokątnego. Wartości współczynnika od 3 do 6 odpowiadają prawidłowym stosunkom pobudliwości nerwowo-mięśniowej, wartości zaś mniejsze od 3 wskazują na zmniejszenie zdolności przystosowania się mięśnia do wolno narastającego natężenia; świadczy to o uszkodzeniu mięśnia. Współczynnik o wartości bliskiej lub równej jedności dowodzi całkowitego jego zwyrodnienia. Wartości współczynnika powyżej 6 spotyka się w przypadkach nerwicy wegetatywnej. Współczynnik akomodacji jest bardzo przydatny w ocenie stanu pobudliwości układu nerwowo-mięśniowego. Podkreśla się, że badanie to jest szczególnie użyteczne przy wykrywaniu wczesnych stanów chorób neuronów ruchowych. Tak np. rozpoczynające się porażenie wiotkie mięśni daje, jako jeden z pierwszych objawów, wyraźne zmniejszenie wartości współ268

czynnika akomodacji. Nadmienić jednak należy, że z wartości współczynnika akomodacji nie można wnioskować w sposób wystarczająco pewny o stopniu zwyrodnienia mięśnia. Iloraz akomodacji. Zdolność mięśnia do akomodacji można określić również tzw. ilorazem akomodacji. Metoda ta jest modyfikacją sposobu oznaczenia współczynnika akomodacji. Iloraz akomodacji jest stosunkiem wartości amplitudy natężenia impulsu trójkątnego o czasie trwania 500 ms do amplitudy natężenia impulsu prostokątnego, również o czasie trwania 500 ms, wywołujących minimalny skurcz badanego mięśnia. Ustalono przybliżone wartości ilorazu akomodacji, charakteryzujące zdolność mięśnia do akomodacji: 1 — całkowita utrata zdolności do akomodacji, 1,1-1,5 — zmniejszona zdolność do akomodacji, 1,6-2,5 — prawidłowa zdolność do akomodacji, 3-4 — podwyższona zdolność do akomodacji.

Metoda ta jest przydatna szczególnie do diagnostyki mięśni nieznacznie uszkodzonych w wyniku działania na nie czynników toksycznych lub wpływów mechanicznych. Znajduje ona również zastosowanie w badaniach mięśni w okolicach wrażliwych na działanie prądu elektrycznego, takich jak twarz i szyja.

Pola elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości

Metody fizykalne, w których wykorzystuje się pole elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości, znajdują od wielu lat zastosowanie w lecznictwie. Rozwój elektroniki umożliwia udoskonalenie aparatury wytwarzającej pola elektromagnetyczne oraz wprowadzenie wielu nowych, skutecznych metod leczniczych. Istota leczniczego oddziaływania tych metod polega na wytwarzaniu w tkankach ciepła. Z tego też powodu zabiegi, w których na tkanki ustroju oddziałują elektryczne, magnetyczne i elektromagnetyczne pola wielkiej częstotliwości, noszą nazwę diatermii, czyli głębokiego przegrzania. W zależności od wielkości fali, odpowiadającej danej częstotliwości drgań elektromagnetycznych, wyróżnia się diatermię krótkofalową i mikrofalową. W fizykoterapii stosowane są drgania, których zakresy częstotliwości ustalone zostały konwencją międzynarodową, a mianowicie: — prądy d'Arsonvala o częstotliwości 300-500 kHz i długości fali 1000-600 m, — pola elektryczne i magnetyczne stosowane w diatermii krótkofalowej: o częstotliwości 13,56 MHz i długości fali 22,12 m, o częstotliwości 27,12 MHz i długości fali 11.05 m, o częstotliwości 40,68 MHz i długości fali 7,38 m,

— fale elektromagnetyczne stosowane w diatermii mikrofalowej: o częstotliwości o częstotliwości o częstotliwości o częstotliwości

270

433,92 MHz i długości fali 69,00 cm. 915,00 MHz i długości fali 32,80 cm, 2375,00 MHz i długości fali 12,62 cm, 2425,00 MHz i długości fali 12,4 cm.

Ze względu na pewne odrębności w oddziaływaniu na tkanki wyróżnia się fale elektromagnetyczne decymetrowe o długości fali 69,00 cm i 32,80 cm oraz fale centymetrowe o długości fali 12,62 i 12,4 cm.

Drgania elektromagnetyczne ich istota i wytwarzanie Drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości uzyskuje się dzięki zastosowaniu specjalnych układów elektronicznych, których działanie można prześledzić na przykładzie oscylatora (ryc. 105).

Ryc. 105. Oscylator — objaśnienia w tekście (wg Konarskiej).

Jest to obwód składający się ze źródła prądu (Z), wyłącznika (W), kondensatora (C) oraz cewki indukcyjnej (L), połączonych ze sobą w sposób umożliwiający łączenie kondensatora albo ze źródłem prądu, albo z cewką indukcyjną. Oscylator składa się zatem jak gdyby z dwóch obwodów, a mianowicie: obwodu ładowania kondensatora i obwodu drgającego. Połączenie kondensatora ze źródłem prądu powoduje jego naładowanie. W chwili włączenia naładowanego kondensatora w obwód cewki indukcyjnej następuje przepływ elektronów przez cewkę od okładki O1, do okładki O2 i indukowanie przez cewkę pola magnetycznego. Stan ten trwa do chwili przepłynięcia wszystkich elektronów do okładki O2, wówczas prąd przestaje płynąć, a pole magnetyczne cewki zanika. W następnej chwili dochodzi do przepływu elektronów w kierunku przeciwnym, tzn. od okładki O2 do okładki O1, kondensatora, i ponownego indukowania pola magnetycznego przez cewkę. W ten sposób powstają drgania elektroma271

gnetyczne, a opisane zjawisko powtarza się aż do wyczerpania zasobów energetycznych obwodu. Mechanizm powstawania drgań elektromagnetycznych przedstawia ryc. 106, na której przepływ elektronów w obwodzie drgającym zaznaczono ciemną, grubą linią, kierunek zaś linii sił pola magnetycznego indukowanego przez cewkę — cienkimi strzałkami.

Ryc. 106. Mechanizm powstawania drgań elektromagnetycznych (wg Thoma).

Drgania elektromagnetyczne powstające w obwodzie drgającym zestawiono dla porównania z odpowiednimi fazami ruchu wahadła. Powstające w opisany sposób drgania elektromagnetyczne nazywa się drganiami gasnącymi, ze względu na malejącą w miarę upływu czasu amplitudę. Stopniowe zmniejszanie się amplitudy drgań jest spowodowane zachodzącymi w obwodzie stratami energetycznymi. Jeśli wyobrazić sobie, że za pomocą wyłącznika oscylatora można by dostatecznie szybko doładować kondensator, łącząc go na pewien czas ze źródłem prądu, i uzupełniać w ten sposób zachodzące w obwodzie drgającym straty energetyczne, to drgania elektromagnetyczne byłyby drganiami niegasnącymi. Na ryc. 107 przedstawiono drgania gasnące i niegasnące. Niegasnące drgania elektromagnetyczne uzyskuje się w obwodach, w których rolę wyłącznika w opisanym wyżej oscylatorze spełnia trójelektrodowa lampa elektronowa — trioda. Wiadomo, że połączenie katody lampy triody ze źródłem prądu powoduje żarzenie się jej włókna, a tym samym emisję elektronów. Warunkiem przepływu elektronów między katodą a anodą jest istnienie między nimi dostatecznie dużej różnicy

272

Ryc. 107. Drgania elektromagnetyczne: a — niegasnące, b — gasnące.

Ryc. 108. Lampa trioda: K katoda, S ka, A — anoda (wg Watkinsa).

siat-

potencjałów. Zasadniczy wpływ na przepływ elektronów wywiera potencjał siatki. Jeśli potencjał siatki względem katody będzie dodatni, to siatka będzie przyciągała elektrony, które przepływają przez znajdujące się w niej wolne przestrzenie w kierunku anody. Przepływ elektronów między katodą a siatką jest większy, aniżeli między siatką a anodą, gdyż część elektronów jest przechwytywana przez siatkę i nie dociera do anody. Przedstawiono to schematycznie na ryc. 108. Jeśli potencjał siatki jest ujemny, to odpycha ona elektrony, hamując lub zatrzymując ich przepływ do anody. Tak więc siatka może działać jako przerywacz strumienia elektronów przepływającego między katodą a anodą, czyli służy do przerywania prądu w obwodzie anody. Inaczej mówiąc steruje ona prądem płynącym przez lampę. Przykładem układu wytwarzającego drgania niegasnące może być generator Meissnera, zwany inaczej obwodem drgającym ze sprzężeniem zwrotnym. Układ ten przedstawiono schematycznie na ryc. 109. W układzie Meissnera obwód drgający C1L1 znajduje się w obwodzie anody (I) i jest indukcyjnie sprzężony z cewką L2, znajdującą się w obwodzie siatki (II). Katoda ma odrębny obwód żarzenia ze źródłem prądu B1. W wyniku rozładowań kondensatora obwodu drgającego przez cewkę L1 płynący w niej prąd powoduje indukowanie przez cewkę pola magnetycznego, które z kolei indukuje w cewce L2 prąd płynący w kierunku przeciwnym do kierunku prądu płynącego w obwodzie drgającym. W chwili, gdy na siatce będzie ujemny potencjał, przepływ prądu w obwodzie anody ustaje. Prowadzi to do zanikania pola magnetycznego 18 Fizykoterapia

273

Ryc. 109. Układ Meissnera ze sprzężeniem zwrotnym. Objaśnienia w tekście (wg Kotlarskiej).

indukowanego przez cewkę L2. Zanikające pole magnetyczne cewki L2 indukuje w cewce L1 prąd, którego kierunek jest zgodny z kierunkiem przepływu prądu w obwodzie drgającym. Prąd ten uzupełnia straty energetyczne w obwodzie drgającym i umożliwia wytwarzanie przez niego drgań niegasnących. Częstość występowania opisanych zmian zależy od iloczynu pojemności kondensatora i samoindukcji cewki L1, obwodu drgającego, co wynika ze wzoru Kelvina na okres drgań:

W opisanym wyżej układzie Meissnera zostaje wykorzystana tylko jedna połówka sinusoidalnego przebiegu prądu sieciowego, mówiąc inaczej — tylko prąd płynący w jednym kierunku. W celu wykorzystania — do wytwarzania drgań niegasnących — obu połówek prądu stosuje się tzw. układ przeciwsobny generatora z samowzbudzeniem. Układ ten przedstawiono schematycznie na ryc. 110. W układzie tym katody obu lamp są włączone szeregowo w obwód żarzenia. Anody łączy wspólna cewka L1 sprzężona indukcyjnie z cewką L2, połączoną z kolei z siatkami obu lamp. Obie lampy pracują na przemian. W pierwszej połowie okresu przepływu prądu sinusoidalnego zmiennego pracuje tylko jedna lampa, ponieważ druga jest zamknięta dla przepływu elektronów ze względu na obecność na siatce ładunku ujemnego. Sytuacja ta zmienia się w drugiej połowie okresu, kiedy druga lampa pracuje. 274

W układzie tym zwraca uwagę brak obwodu drgającego. Wynika to z tego, że w generatorach drgań wielkich, a w szczególności bardzo wielkich częstotliwości wykorzystuje się pojemności istniejące między elektrodami triody, jako pojemności obwodu drgającego. Elektrody, będące przewodnikami metalowymi, umieszczonymi w dielektryku, którym jest próżnia, stanowią układ kondensatorów o małych pojemnościach. Największą pojemność wykazuje układ siatka — katoda ze względu na to, że elektrody te dzieli najmniejsza odległość. Pojemności te okazują się wystarczające do wytwarzania drgań elektromagnetycznych wielkiej częstotliwości i z tego względu nie zachodzi konieczność włączania odrębnego kondensatora do obwodu drgającego.

Ryc. 110. Układ przeciwsobny generatora z samowzbudzeniem: A — doprowadzenie napięcia do anod, S1, S2 siatki. L1, — cewka obwodu anodowego. L2 cewka obwodów katodowych, W1, W2 obwody siatek, K obwód katodowy (wg Konarskiej).

Do wytwarzania drgań elektromagnetycznych wielkiej częstotliwości niezbędne są również bardzo małe wartości samoindukcji w obwodzie drgającym. Z tego względu cewkę indukcyjną tworzy tylko jeden zwój grubego drutu. Układ wytwarzający drgania elektromagnetyczne jest podstawowym elementem stosowanych w lecznictwie aparatów do diatermii krótkofalowej. Ponieważ w układzie tym oprócz prądów wielkiej częstotliwości płynie również zasilający lampę prąd o napięciu od 1000 do 2000 V, w celu wykluczenia możliwości porażenia prądem wysokiego napięcia osoby poddawanej diatermii — układ wytwarzający drgania elektromagnetyczne jest indukcyjnie sprzężony z tzw. obwodem leczniczym. Przykład tego rodzaju sprzężenia przedstawia ryc. 111, na której przedstawiono układ, wytwarzający drgania elektromagnetyczne, sprzężony indukcyjnie z ob-

275

wodem leczniczym, w skład którego wchodzi cewka indukcyjna (L T ), kondensator (CT) o zmiennej pojemności, przyrząd pomiarowy (P) oraz elektrody zabiegowe (E). Układ wytwarzający drgania elektromagnetyczne oraz obwód leczniczy stanowią dwa obwody, z których pierwszy wzbudza drgania w drugim. Jak wiadomo, warunkiem wzbudzenia drgań jest zgodność częstotliwości drgań własnych układu wzbudzanego z częstotliwością drgań układu wzbudzającego, czyli musi zachodzić zjawisko rezonansu.

Ryc. 111. Sprzężenie indukcyjne obwodu wytwarzającego drgania elektromagnetyczne z obwodem leczniczym (wg Liwiencewa).

Ryc. 112. Zależność napięcia prądu w obwodzie wzbudzonym od częstotliwości jego drgań własnych (wg Liwiencewa).

276

Zależność napięcia U2 prądu w obwodzie wzbudzanym od częstotliwości jego drgań własnych v2 przedstawia ryc. 112. Wynika z niej, że największą wartość napięcia uzyskuje się wówczas, gdy częstotliwości drgań obu układów są równe.

Zgodnie ze wzorem Kelvina częstotliwość można opisać:

a ponieważ częstotliwości drgań w obu obwodach są równe*:

stąd:

L1 C1 = L2 C2 Z powyższego równania wynika, że warunkiem zestrojenia obwodów jest równość iloczynów indukcyjności (L) i pojemności (C) tych obwodów. Zestrojenie obwodów (L1 C1 i L2C2), czyli zestrojenie układu wytwarzającego drgania elektromagnetyczne z obwodem leczniczym, uzyskuje się przez zmianę pojemności kondensatora C 2 . Zestrojenia tych obwodów nie można dokonać w czasie montażu aparatu, ponieważ w warunkach wykonywania zabiegu diatermii zmienia się pojemność obwodu leczniczego. Jest to spowodowane różnymi właściwościami elektrycznymi poszczególnych części ciała osób poddawanych zabiegowi. Z tego względu konieczne jest dostrajanie obwodu leczniczego przy każdym zabiegu. Zasadę działania aparatu leczniczego, wytwarzającego drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości, można przedstawić na przykładzie prostego aparatu do diatermii krótkofalowej (ryc. 113). * Ściśle biorąc, są równe w wypadku braku sprzężenia między obwodami. W razie obecności sprzężenia obwody wzajemnie na siebie wpływają i wzajemnie się przestrajają.

277

W aparacie do diatermii krótkofalowej można wyróżnić następujące obwody: Obwód zasilający. W jego skład wchodzi źródło prądu zmiennego sieciowego, uzwojenie pierwotne transformatora (5) oraz włącznik (W). Obwód żarzenia włókna katody (I). W jego skład wchodzi uzwojenie wtórne transformatora (S 1 ), które stanowi źródło prądu powodującego żarzenia się katody, dalej — szeregowo włączony opornik (R), umożliwiający zmianę napięcia w obwodzie żarzenia katody, oraz włączony równolegle woltomierz (V), wskazujący wartość napięcia. Obwód anodowy (II). W obwodzie tym pod wpływem wysokiego napięcia między katodą a anodą triody płynie prąd, którego źródłem jest uzwojenie wtórne transformatora (S2). Ponadto znajduje się w nim cewka indukcyjna (L 3 ), połączona z anodą triody i uzwojeniem wtórnym transformatora. Obwód siatki (III). W jego skład wchodzi obwód drgający, złożony z kondensatora (C1) i cewki indukcyjnej (L 1 ). Kondensator (C1) obwodu drgającego połączony jest z układem wytwarzającym drgania w ten sposób, że jedna jego okładka (K1) połączona jest z siatką, druga zaś (K2) z katodą. Połączenie to odgrywa podstawową rolę w wytwarzaniu drgań 278

elektromagnetycznych. Ponadto cewka indukcyjna (L 1 ) jest sprzężona indukcyjnie z obwodem anody i obwodem leczniczym. Obwód leczniczy (IV). Składa się z cewki indukcyjnej (L2) sprzeżonej indukcyjnie z obwodem anodowym i obwodem siatki, kondensatora o zmiennej pojemności (C), amperomierza (I), stanowiącego wskaźnik zestrojenia obwodu leczniczego, oraz elektrod zabiegowych {E1, E2). W chwili włączenia prądu sieciowego włącznikiem (W) w uzwojeniu pierwotnym transformatora (S) popłynie prąd, który indukuje w uzwojeniach wtórnych (S1 S2) odpowiednie napięcia. Uzwojenie wtórne S stanowi źródło prądu żarzenia się katody. Wartość napięcia w obwodzie żarzenia katody reguluje się za pomocą opornika (R). Drugie uzwojenie wtórne — S2 — stanowi źródło wysokiego napięcia dla obwodu anodowego. Przepływ prądu między katodą a anodą triody jest uzależniony od potencjału (ładunku siatki). Zmiany potencjału siatki sterowane są przez znajdujący się w obwodzie siatki obwód drgający L1 C1. Kondensator tego obwodu zostaje naładowany przez prąd indukowany w cewce L1 w wyniku oddziaływania na nią pola magnetycznego cewki L3 obwodu anodowego, przez którą przepływa prąd. Przepływ prądu w cewce L1 obwodu drgającego odbywa się w kierunku od y do x, zgodnie z oznaczeniami na omawianej rycinie. Prąd ten ładuje kondensator w ten sposób, że jego okładka K1 ma ładunek ujemny, okładka zaś K2 — ładunek dodatni. Ponieważ obwód drgający jest połączony z siatką w sposób umożliwiający przepływ ładunku z okładki K1 na siatkę, uzyskuje ona potencjał ujemny, hamujący przepływ elektronów, czyli lampa zostaje zamknięta dla przepływu prądu. W chwilę potem następuje rozładowanie kondensatora przez cewkę L1, w wyniku czego okładka K2 uzyskuje ładunek ujemny, a okładka K1 —dodatni. W tej sytuacji siatka ma ładunek dodatni, ułatwiający przepływ elektronów między katodą a anodą, a tym samym przepływ prądu w obwodzie anodowym. Opisana sytuacja powtarza się, okładka K1 uzyskuje w wyniku rozładowania kondensatora (C1) w jednej chwili ładunek ujemny, w następnej zaś — dodatni. W związku z tym przepływ w obwodzie anodowym ulega okresowemu przerywaniu. Uzupełnienie strat energetycznych w obwodzie drgającym odbywa się w ten sposób, że w chwili przerwania przepływu prądu w obwodzie anodowym zanikające pole magnetyczne cewki L3 indukuje w cewce L1, prąd indukcji, którego kierunek jest zgodny z kierunkiem prądu rozładowania kondensatora (C1). Opisane uzupeł279

nienie strat energetycznych kosztem energii sieci zasilającej powoduje, że drgania przyjmują charakter drgań niegasnących. Dzięki sprzężeniu indukcyjnemu obwodu siatki z obwodem leczniczym indukuje się w nim prąd o częstotliwości odpowiadającej częstotliwości drgań w obwodzie drgającym. W przypadku, gdy między elektrodami (E1, E2) umieści się część ciała osoby poddanej zabiegowi diatermii, pojemność, jaką wykazuje ta część ciała, wpłynie ujemnie na zestrojenie obwodów: leczniczego i wytwarzającego drgania. Ponieważ liczba zwojów cewki obwodu leczniczego L2 jest stała, zestrojenie uzyskuje się przez zmianę pojemności zawartego w tym obwodzie kondensatora (C). Jest to kondensator powietrzny, zbudowany z dwóch okładek metalowych, w którym zmianę pojemności uzyskuje się przez zmniejszenie lub zwiększenie ich odległości za pomocą pokrętła znajdującego się na płycie czołowej aparatu. O dobrym zestrojeniu świadczy maksymalne wychylenie wskazówki miliamperomierza. Nowoczesne aparaty do diatermii krótkofalowej wyposażone są w urządzenie zestrajające automatycznie obwód leczniczy z obwodem wytwarzającym drgania elektromagnetyczne.

Działanie drgań elektromagnetycznych na tkanki ustroju Wytwarzane przez aparaty terapeutyczne drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości są wykorzystywane do celów leczniczych w różny sposób. W zależności od rodzaju metody leczniczej mogą one oddziaływać na ustrój: - w postaci prądu wielkiej częstotliwości, płynącego przez tkanki w wypadku ich bezpośredniego włączenia w obwód układu wytwarzającego drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości, — w postaci pola elektrycznego wielkiej częstotliwości, zawartego między dwoma okładkami kondensatora połączonego z układem wytwarzającym drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości, — w postaci pola magnetycznego wielkiej częstotliwości, oddziałującego na tkanki umieszczone wewnątrz zwojnicy włączonej w obwód układu wytwarzającego drgania elektromagnetycznego wielkiej częstotliwości, 280

— w postaci pola elektromagnetycznego, czyli fal elektromagnetycznych, których źródłem jest układ wytwarzający drgania wielkiej częstotliwości. W niniejszym rozdziale zostaną omówione pierwsze trzy sposoby oddziaływania na tkanki, podczas gdy działanie pola elektromagnetycznego — w rozdziale poświęconym diatermii mikrofalowej.

Oddziaływanie na tkanki prądu wielkiej częstotliwości Prądy wielkiej częstotliwości w granicach od 1 do 5 MHz znajdują zastosowanie w diatermii chirurgicznej. Istota tej metody polega na wytwarzaniu w tkankach ciepła pod wpływem prądu wielkiej częstotliwości. Jeśli tkanki ustroju włączyć bezpośrednio w obwód urządzenia wytwarzającego drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości, to przez tkanki te popłynie prąd elektryczny wielkiej częstotliwości. W wyniku przepływu prądu w tkankach powstanie ciepło. Mechanizm wytwarzania ciepła polega na wywoływaniu przez prąd wielkiej częstotliwości oscylacji, czyli drgań jonów wokół ich średniego położenia; w wyniku zderzania się jonów między sobą i z sąsiadującymi cząsteczkami wzrasta temperatura tkanek. Zmiana energii prądu elektrycznego wielkiej częstotliwości na ciepło zależy od oporu, jaki stawiają tkanki przepływowi prądu. Ze względu na obecność w nich elektrolitów i dielektryków są one pod względem elektrycznym środowiskiem bardzo zróżnicowanym, w którego pewnych częściach przeważają cechy dielektryczne, a w innych — przewodnictwo jonowe. Wiadomo, że właściwości elektryczne tkanek ulegają zmianie w zależności od częstotliwości prądu. Przy przepływie prądu wielkiej częstotliwości ważną rolę odgrywają właściwości dielektryczne zawartej w tkankach wody, dzięki czemu przewodnictwo przybiera charakter pojemnościowy. Elektryczny obwód zastępczy tkanek w tych warunkach można przedstawić z dużym uproszczeniem jako równolegle połączone ze sobą: oporność (R) oraz pojemność (C) — ryc. 43. Oporność (R) jest wielkością, 281

jaką stawiałby ten obwód przepływowi prądu stałego. Oporność tę nazywa się opornością omową. Wiadomo również, że kondensator nie stanowi dla przepływu prądu zmiennego tak dużej przeszkody, jaką przedstawia on dla prądu stałego. Teoretycznie rzecz biorąc, idealny kondensator w stanie ustalonym stanowi dla prądu stałego oporność nieskończenie wielką. Wynika to z faktu, że w wypadku włączenia kondesatora w obwód prądu stałego popłynie tylko prąd związany z jego ładowaniem. Po naładowaniu kondensatora prąd nie może płynąć, ponieważ między jego okładkami znajduje się warstwa dielektryku, która nie przewodzi prądu. W wypadku włączenia kondensatora w obwód prądu zmiennego sytuacja przedstawia się inaczej. W obwodzie będzie płynął na zmianę prąd ładowania i rozładowania kondensatora, zgodnie ze zmianą kierunku przepływu prądu zmiennego. W przedstawionym zatem na ryc. 43 obwodzie zmienny prąd wielkiej częstotliwości popłynie zarówno przez oporność (R), jak i przez pojemność (C). Kondensator stanowi jednak dla przepływu prądu pewną przeszkodę. Wielkością fizyczną, charakteryzującą tę przeszkodę, jest oporność pojemnościowa — Xc. Zależy ona od pojemności kondensatora oraz częstotliwości prądu. Im większa jest bowiem pojemność, czyli zdolność kondensatora do przyjęcia ładunku, i im szybsze są zmiany kierunku przepływu prądu, tym mniejsze występują ograniczenia w przepływie prądu ładowania. Oporność pojemnościową określa wyrażenie:

gdzie: C — pojemność kondensatora — pulsacja prądu = (gdzie:f

— częstotliwość prądu).

Z wyrażenia tego wynika, o czym zresztą wyżej już wspomniano, że oporność pojemnościowa jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości o«raz pojemności kondensatora. Charakterystyczną cechą oporności pojemnościowej Xc jest to, że nie powoduje ona strat energii w czasie przepływu prądu zmiennego. W związk u z tym nie wpływa ona na wytwarzanie w tkankach ciepła. Jest to zrozumiałe, ponieważ oporność pojemnościowa wiąże się z ładowaniem i rozładowaniem pojemności. Ładowanie kondensatora, czyli gromadzenie ładunków, wymaga użycia energii, jednak w czasie jego rozładowania 282

energia ta powraca do obwodu. Nie zachodzi więc nieodwracalny proces utraty energii z zamianą jej na ciepło. Praktycznie rzecz biorąc, w elektrycznych układach tkanek żywych takie straty energii istnieją, jednak są one tak małe, że w przeprowadzonym rozumowaniu można je pominąć. Z przeprowadzonego rozumowania wynika, że zasadniczy wpływ na ilość ciepła wydzielonego w tkankach pod wpływem prądu wielkiej częstotliwości będzie wywierała ich oporność omowa i związana z nią przewodność tkanek. Zatem ilość wydzielonego ciepła q w jednostce czasu i objętości będzie zgodnie z prawem Joule'a-Lenza wynosiła:

gdzie: j — gęstość prądu, — przewodność właściwa.

Z wyrażonego w ten sposób prawa Joule'a-Lenza wynika, że ilość ciepła wytworzonego w jednostce czasu przez prąd wielkiej częstotliwości w jednostce objętości tkanki jest proporcjonalna do kwadratu gęstości prądu, a odwrotnie proporcjonalna do jej przewodności. Zatem w tkankach dobrze przewodzących prąd wielkiej częstotliwości ilość wytworzonego ciepła będzie mniejsza od ilości ciepła wytworzonego w tkankach gorzej przewodzących. Zależność ilości wytworzonego ciepła od kwadratu gęstości prądu ma duże znaczenie praktyczne i znajduje zastosowanie w diatermii chirurgicznej, w której dzięki zastosowaniu elektrody o małej powierzchni wytwarza się w tkankach duża ilość ciepła, powodująca ich koagulację.

Oddziaływanie na tkanki pola elektrycznego wielkiej częstotliwości Oddziaływanie pola elektrycznego wielkiej częstotliwości na tkanki występuje w metodzie kondensatorowej diatermii. Metoda ta polega na umieszczeniu obiektu przegrzewanego między okładkami kondensatora, którymi są elektrody zabiegowe (ryc. 114). W warunkach wykonywania diatermii krótkofalowej, w których częstotliwość zmian kierunku natęże283

nia pola elektrycznego sięga 40 MHz, wytwarzanie ciepła w tkankach zależy od: — właściwości dielektrycznych płynów i struktur tkankowych, - przewodnictwa jonowego elektrolitów tkankowych. Jak wiadomo, dielektrykiem nazywa się ciało nieprzewodzące prądu elektrycznego, czyli takie ciało, które nie zawiera swobodnych ładunków elektrycznych. Wiadomo jednak, że atomy i cząsteczki tej substancji zawierają ładunki dodatnie i ujemne. Pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego następuje w atomach i cząsteczkach przesunięcie ładunku, zwane polaryzacją. Wyróżnia się następujące rodzaje polaryzacji: — polaryzację elektronową, polegającą na przesunięciu powłoki elektronowej w stosunku do jądra atomu (ryc. 115) lub przesunięciu powłoki elektronowej cząsteczki o symetrycznym rozkładzie ładunków w stosunku do źródła symetrii ładunków dodatnich;

Ryc. 114. Przykład metody kondensatorowej diatermii krótkofalowej. Ryc. 115. Polaryzacja elekronowa (wg Liwiencewa).

— polaryzację jonową, występującą w kryształach jonowych, a polegającą na przesunięciu w polu elektrycznym jonów dodatnich w jednym kierunku, a jonów ujemnych w drugim; — polaryzację orientacyjną, polegającą na zmianie orientacji przestrzennej cząsteczek o niesymetrycznym rozkładzie ładunków dodatnich i ujemnych, czyli tzw. dipoli (ryc. 116). 284

Ryc. 116. Polaryzacja orientacyjna: a — stan dipoli przed polaryzacją; b — polaryzacja orientacyjna dipoli pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego (wg Thoma).

Każda zatem zmiana pola elektrycznego powoduje zmianę stanu polaryzacji dielektryku, czyli ruch ładunków, zwany prądem przesunięcia. Ponieważ zawarte w tkankach dielektryki nie są doskonałe, pod wpływem pola elektrycznego wielkiej częstotliwości w rozpatrywanym ośrodku zachodzą w takt jego zmian dwa zasadnicze procesy: — przepływ ładunków elektrycznych, — zmiana orientacji przestrzennej cząsteczek dipolowych. Zarówno w pierwszym, jak i w drugim wypadku dochodzi do strat energii. Straty występujące w pierwszym procesie nazywa się stratami przewodnictwa, a straty występujące w drugim — stratami dielektrycznymi. 285

Wielkość tych strat zależy od przewodności właściwej i stałej dielektrycznej oraz od częstotliwości zmian pola elektrycznego. Stosunek strat przewodzenia do strat dielektrycznych określa się podając tangens kąta stratności — Ilość ciepła wytworzona w jednostce czasu i w jednostce objętości ośrodka dielektrycznego zależy od: częstotliwości względnej stałej dielektrycznej tangensa kąta stratności i kwadratu skutecznej wartości natężenia pola elektrycznego E.

W wyniku oddziaływania pola elektrycznego wielkiej częstotliwości na elektrolity tkankowe dochodzi do drgań jonów wokół ich średnich położeń. Drgania te warunkują powstawanie w takt zmian kierunku pola prądów przewodzenia, będących w swej istocie ruchem ładunków. Drgania jonów powodują wytwarzanie w elektrolicie ciepła. Ilość wytworzonego w ten sposób ciepła jest wprost proporcjonalna do przewodności elektrolitu tkankowego i kwadratu natężenia pola elektrycznego E:

Ponieważ przewodność y jest odwrotnością oporności właściwej elektrolitu a więc:

stąd wyrażenie wytworzonej w elektrolicie tkanek ilości ciepła q można przedstawić w postaci:

Z wyrażenia tego wynika, że ilość ciepła wytworzona pod wpływem pola elektrycznego wielkiej częstotliwości w jednostce czasu i jednostce objętości elektrolitu tkanek jest wprost proporcjonalna do kwadratu natężenia pola elektrycznego, a odwrotnie proporcjonalna do jego oporności właściwej. Zatem w tkankach zawierających dużą ilość elektrolitów, 286

których jony są nośnikiem elektryczności, tworzenie się ciepła pod wpływem pola elektrycznego wielkiej częstotliwości będzie większe aniżeli w tkankach o małej zawartości elektrolitów.

Oddziaływanie na tkanki pola magnetycznego wielkiej częstotliwości Pole magnetyczne wielkiej częstotliwości wykorzystuje się również w zabiegu diatermii krótkofalowej, używając do tego celu specjalnych elektrod kablowych lub zwojnic. Tę metodę wykonywania diatermii krótkofalowej nazywa się metodą indukcyjną lub induktotermią. Zasada jej polega na oddziaływaniu na tkanki ustroju pola magnetycznego wielkiej częstotliwości. Jeśli wewnątrz zwojnicy o określonej, niewielkiej liczbie zwojów umieścić jakąś część ciała, a następnie połączyć zwojnicę z układem wytwarzającym drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości, to w zwojnicy popłynie prąd elektryczny wielkiej częstotliwości, który będzie indukował działające na tkanki pole magnetyczne wielkiej częstotliwości. Natężenie pola i jego kierunek ulegają oczywiście zmianie w takt zmian płynącego w zwojnicy prądu. Zmiany pola magnetycznego powodują występowanie w tkankach zmiennego napięcia. Zmiany napięcia wywołują w tkankach przepływ prądów indukowanych o zamkniętych obwodach, zwanych prądami wirowymi (ryc. 117). Ponie-

Ryc. 117. Prądy wirowe (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk).

287

waż są to prądy zmienne, powodują one w tkankach dobrze przewodzących, czyli zawierających dużo elektrolitów, oscylacje jonów wokół ich położeń, a w następstwie — wydzielanie ciepła. Ilość ciepła wytworzona w jednostce czasu i jednostce objętości pod wpływem pola magnetycznego wielkiej częstotliwości jest wprost proporcjonalna do kwadratu częstotliwości zmian pola magnetycznego v, przewodności oraz kwadratu natężenia pola magnetycznego H:

Należy mieć na uwadze, że w diatermii krótkofalowej wykonywanej zarówno metodą kondensatorową, jak też indukcyjną działaniu pól wielkiej częstotliwości zostają poddane warstwy różnych tkanek ustroju, które — jak wiadomo — wykazują różną przewodność. Ilość zatem wytworzonego w nich ciepła będzie zależała od rodzaju zastosowanej metody oraz przewodności danej tkanki.

Metody lecznicze

Arsonwalizacja Zabieg ten polega na wykorzystaniu dla celów leczniczych prądów zwanych prądami d'Arsonvala, o częstotliwości w granicach 300-500 kHz. Są to prądy przebiegające w postaci fali gasnącej o krótkim czasie trwania, po której następuje około 500 razy dłuższa przerwa. Do wytwarzania tych prądów używano dawniej aparatów iskiernikowych. Aparat składa się z transformatora oraz obwodu drgającego złożonego z kondensatora i cewki indukcyjnej. Wyładowania kondensatora przez iskiernik, utworzony przez dwie oddalone od siebie na niewielką odległość 288

płytki metalowe, powodują przejście między nimi iskry, którą można traktować jako kilka kolejnych, bardzo częstych wyładowań. Iskiernik spełnia zatem rolę przerywacza. Rozładowania kondensatora powodują wystąpienie w obwodzie drgań elektromagnetycznych. Dzięki sprzężeniu indukcyjnemu obwodu drgającego z obwodem leczniczym powstają w nim drgania elektromagnetyczne, które są wykorzystywane do zabiegów leczniczych. Obecnie obserwuje się wzrost zainteresowania arsonwalizacją. W produkowanych współcześnie aparatach, np. w aparacie rosyjskim Iskra I, prądy d'Arsonvala wytwarzane są przez lampowy układ generacyjny. Zabieg arsonwalizacji może być wykonany miejscowo i ogólnie. Zabiegi miejscowe wykonuje się przy użyciu specjalnych elektrod kondensatorowych, z węgla albo grafitu, lub przy użyciu elektrod próżniowych, które są różnie ukształtowanymi bańkami szklanymi opróżnionymi z powietrza, do których wnętrza wtopiona jest elektroda metalowa. Przemieszczanie tych elektrod w określonej odległości od skóry powoduje wyładowania w postaci iskier przeskakujących między skórą a powierzchnią elektrody. Ustawienie elektrody w małej odległości od skóry powoduje przepływ energii w postaci tzw. ciemnych wyładowań {effluvium). Zabiegi ogólne wykonuje się przy użyciu dużego solenoidu, złożonego z ok. 30 zwojów drutu miedzianego, wewnątrz którego umieszcza się chorego. Działanie prądów d'Arsonvala opiera się głównie na ich wpływie na naczynia krwionośne oraz zakończenia nerwowe skóry. Ilość ciepła wydzielonego w tkankach w czasie arsonwalizacji jest niewielka, co należy wiązać z gasnącym charakterem drgań oraz długimi przerwami między nimi. Prądy d'Arsonvala stosuje się w leczeniu nerwobólów, zaburzeń czucia, świądu oraz odmrozin. Zabiegi ogólne, wykonywane w solenoidzie, są stosowane w leczeniu nerwicy wegetatywnej, stanów wyczerpania nerwowego oraz bezsenności.

19 Fizykoterapia

289

Diatermia krótkofalowa Diatermia krótkofalowa polega na przegrzaniu tkanek pod wpływem pola elektrycznego lub pola magnetycznego wielkiej częstotliwości. Wyróżnia się dwie metody diatermii krótkofalowej: — metodę kondensatorową, — metodę indukcyjną. Metoda kondensatorowa diatermii krótkofalowej. W metodzie tej obiekt przegrzewany poddaje się oddziaływaniu pola elektrycznego wielkiej częstotliwości, zawartego między dwoma okładkami kondensatora. Okładki te stanowią dwie elektrody, które za pomocą przewodów połączone są z aparatem do diatermii krótkofalowej. Elektrody używane w kondensatorowej metodzie diatermii krótkofalowej można podzielić na: — elektrody kondensatorowe sztywne, - elektrody kondensatorowe miękkie, - elektrody kondensatorowe specjalnego kształtu. Elektroda kondensatorowa sztywna składa się z dwóch podstawowych części, a mianowicie: — metalowej płyty elektrodowej, która stanowi okładkę kondensatora, — obudowy elektrody. Płyta elektrodowa jest okrągłą, płaską i sztywną płytką metalową, pośrodku której umocowany jest sworzeń, służący do osiowego przemieszczania płyty elektronowej wewnątrz obudowy. Niektóre typy elektrod mają specjalny prowadnik, wykonany z materiału izolującego. Obudowa elektrody składa się z dwóch części, połączonych ze sobą gwintem. Ta część obudowy, która jest zwrócona do ciała chorego, wykonana jest ze szkła, druga zaś, będąca tylną częścią obudowy - z ebonitu. Tylna część obudowy ma na środku trzonek, służący do zamocowania elektrody w wysięgniku. Wewnątrz trzonka jest otwór, w którym znajduje się sworzeń płyty elektrodowej. Wystająca z trzonka część sworznia łączy się z końcówką przewodu elektrody. Obudowa elektrody spełnia ważną rolę, ponieważ chroni chorego i osobę obsługującą przed bezpośrednim zetknięciem z płytką elektrody, na której w czasie 290

pracy aparatu występuje w stosunku do ziemi różnica potencjału rzędu 1000 V. Płyty elektrodowe mają typowe średnice. Elektrody aparatu do diatermii krótkofalowej produkcji krajowej — Diamat G-10 — mają średnice: 40 mm, 75 mm i 128 mm. Elektrody sztywne zamocowuje się na wysięgniku aparatu. Konstrukcja wysięgników umożliwia dowolne ustawienie elektrod. Na ryc. 118 przedstawiono zabieg diatermii krótkofalowej przy użyciu elektrod kondensatorowych sztywnych.

Ryc. 118. Diatermia krótkofalowa przy użyciu elektrod kondensatorowych sztywnych.

Elektroda kondensatorowa miękka jest wykonana w postaci prostokątnej elastycznej płyty. Wewnątrz płyty znajduje się folia lub siatka metalowa pokryta warstwą materiału izolującego. Zewnętrzną warstwę izolującą stanowi filc lub guma. Folia lub siatka metalowa połączona z przewodem elektrody spełnia w danym wypadku rolę okładki kondensatora. Rozmiary elektrod miękkich, wchodzących w skład wyposażenia aparatu Diamat G-10, wynoszą: 120 x 180 mm oraz 180 x 240 mm.

19*

291

Elektrod miękkich używa się do zabiegów diatermii krótkofalowej w okolicach o nierównej powierzchni ciała, ponieważ umożliwiają one zachowanie jednakowej odległości od skóry. Używa się ich również — ze względu na ich dużą powierzchnię — do rozległych przegrzewań. Odpowiednią odległość elektrody od skóry uzyskuje się przez podłożenie pod elektrodę miękkich podkładek z dziurkowanego filcu lub gumy piankowej. Elektrody miękkie umocowuje się za pomocą woreczka z piaskiem lub opaski elastycznej. Rycina 119 przedstawia zabieg diatermii krótkofalowej wykonany przy użyciu miękkich elektrod kondensatorowych.

Ryc. 119. Diatermia krótkofalowa przy użyciu miękkich elektrod kondensatorowych.

Elektrody kondensatorowe specjalne, stanowiące odmianę elektrod sztywnych, służą do wykonywania specjalnych zabiegów. Spośród kondensatorowych elektrod specjalnych wymienić należy elektrodę do wykonywania diatermii przez pochwę, elektrodę do wykonywania diatermii okolica dołu pachowego oraz elektrodę do diatermii czyraków. Część szklana obudowy elektrody pochwowej ma kształt umożliwiający wprowadzenie jej do pochwy. Wewnątrz obudowy znajduje się metalowy walec, spełniający rolę okładki kondensatora. Obudowa elektrody do wykonywania diatermii okolicy dołu pachowego ma kształt klina, wewnątrz którego znajduje się również walec metalowy. 292

Inaczej jest zbudowana elektroda przystosowana do diatermii czyraków - jej część szklana jest otwarta, stanowiąc niejako kołnierz obudowy, płyta zaś elektrodowa jest pokryta materiałem izolującym. Opisany kształt elektrody umożliwia zachowanie bardzo małej odległości między czyrakiem a płytą elektrodową. We wszystkich trzech omówionych elektrodach specjalnych istnieje możliwość regulowania odległości okładki kondensatora od obudowy.

Ryc. 120. Elektrody kondensatorowe sztywne i miękkie.

Ryc. 121. Elektrody kondensatorowe specjalne. Ryc. 122. Układ linii sił w przypadku małej odległości między elektrodami kondensatorowymi (wg Dalicho).

293

Jest zrozumiałe, że elektrody specjalne stosuje się jako elektrody czynne, natomiast jako elektrody bierne — zwykłe elektrody sztywne o odpowiedniej średnicy. Na ryc. 120 przedstawiono kilka elektrod kondensatorowych sztywnych i miękkich o różnych wymiarach, a na ryc. 121 — elektrody specjalne. Na rozkład linii sił pola elektrycznego zawartego między dwiema elektrodami kondensatorowymi, a zatem na ilość ciepła wydzielonego w tkankach poddanych jego działaniu, wpływają następujące czynniki: — rozmiary elektrod w stosunku do obiektu przegrzewanego, — oddalenie elektrod od obiektu, — wzajemne ułożenie elektrod, — rodzaj dielektryku, znajdującego się między elektrodami a skórą. Pole elektryczne między elektrodami kondensatorowymi wykazuje jednorodne natężenie tylko w takim przypadku, gdy odległość między elektrodami jest mała (ryc. 122). Praktycznie jednak takie okoliczności występują rzadko przy wykonywaniu diatermii krótkofalowej. Zwykle obiekt przegrzewany jest większy od powierzchni elektrod. Dostatecznie duże, równej wielkości elektrody umieszczone w takiej samej odległości od obiektu zapewniają względnie równomierny rozkład natężenia zawartego między nimi pola elektrycznego. Przypadek taki przedstawia ryc. 123. Jak widać na niej, największe zagęszczenie linii sił pola występuje wzdłuż osi środkowej obiektu przegrzewanego i maleje ku obwodowi. Jeśli w tym samym przypadku jedną z elektrod zbliżyć do powierzchni obiektu, to występuje zagęszczenie linii sił pola elektrycznego w pobliżu tej elektrody (ryc. 124), co powoduje większe przegrzanie tkanek w tej okolicy. Elektroda umieszczona bliżej obiektu spełnia rolę elektrody czynnej, tzn. skupiającej linie sił pola elektrycznego, druga zaś — elektrody biernej, czyli rozpraszającej. Użycie dwóch elektrod równej wielkości, jednak znacznie mniejszych od obiektu przegrzewanego i umieszczonych w znacznej od niego odległości (ryc. 125) powoduje rozproszenie linii sił pola, a w związku z tym słabe przegrzanie tkanek. Optymalne warunki przegrzania uzyskuje się przy zastosowaniu dużych elektrod równej wielkości, oddalonych na odpowiednią odległość od obiektu (ryc. 126). Linie sił pola elektrycznego ulegają wówczas zagęszczeniu. W takich warunkach dochodzi do równomiernego przegrzania; zbliżenie jednak tych elektrod do obiektu powoduje odmienny skutek, bowiem linie sił pola ulegają zagęszczeniu w częściach obiektu najbardziej zbliżonych do elektrod, w wyniku czego przegrzanie występuje w powierzchownych warstwach obiektu (ryc. 127). 294

Ryc. 123

Ryc. 124

Ryc. 123. Układ linii sił w przypadku dużych elektrod umieszczonych w jednakowej odległości od obiektu (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk). Ryc. 124. Układ linii sił w przypadku zbliżenia jednej z elektrod do obiektu (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk).

Ryc. 125. Układ linii sil w przypadku zastosowania małych elektrod umieszczonych w jednakowej odległości od obiektu (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk).

295

Ryc. 126

Ryc. 127

Ryc. 126. Układ linii sił w przypadku zastosowania dużych elektrod umieszczonych w odpowiedniej odległości od obiektu (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk). Ryc. 127. Układ linii sił w przypadku zbyt małej odległości od obiektu (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk).

Zastosowanie dwóch elektrod o różnej powierzchni powoduje, że elektroda o mniejszej powierzchni skupia linie sił pola, jest zatem elektrodą czynną, druga zaś linie te rozprasza i jest elektrodą bierną (ryc. 128). Jest oczywiste, że większe przegrzanie tkanek wystąpi pod elektrodą czynną. Ułożenie, w jakim pozostają elektrody w stosunku do siebie, również wpływa na przebieg linii sił pola elektrycznego. Jeśli np. ułożyć elektrody w płaszczyznach równoległych w różnej odległości od obiektu, powoduje to zagęszczenie linii sił pola i powierzchowne przegrzanie tkanek sąsiadujących z elektrodą ułożoną bliżej. Podobnie przy skośnym ustawieniu elektrod w stosunku do siebie większe przegrzanie występuje w tkankach pozostających pod wpływem zagęszczonych na krawędzi elektrody zbliżonej do obiektu linii sił pola elektrycznego. Natężenie pola zależy również od rodzaju dielektryku znajdującego się między elektrodami a skórą. Duże różnice między stałymi dielektrycznymi powietrza i tkanek ludzkich powodują załamanie na powierzchni skóry wszystkich linii sił pola, które nie przebiegają osiowo między elektrodami. W wyniku załamania powstaje zagęszczenie linii sił na powierzchni obiektu i jego przegrzanie, które określa się jako przegrzanie strefy brzegowej. Nie wolno zapominać, że zagęszczenie linii sił pola i przegrzanie występują na wszystkich nierównościach obiektu przegrzewanego, co określa się jako efekt szczytowy. Przegrzanie to można zmniejszyć przez oddalenie elektrod od obiektu lub, jeśli to jest możliwe, równoległe 296

ustawienie elektrody do płaszczyzny nierówności. Podobnie znaczne zagęszczenie linii sił pola występuje w miejscu zetknięcia dwóch części obiektu przegrzewanego, np. kolan przy diatermii obydwu stawów kolanowych, czy też palców. W celu uniknięcia przegrzania miejsca stykania się części ciała rozdziela się podkładką filcową. Zagęszczenie linii sił pola elektrycznego występuje również na ciałach metalowych umieszczonych w polu elektrycznym zawartym między elektrodami kondensatorowymi (ryc. 129). Z tego względu przed zabiegiem diatermii krótkofalowej należy usunąć z zasięgu pola wszystkie przedmioty metalowe, jak np. kolczyki, klamry, spinki, zegarki, klucze itp. Obecność w tkankach poddawanych diatermii ciał metalowych, w postaci odłamków, gwoździ chirurgicznych, płytek, śrub, czy też szwów drucianych, znajdujących się tam w następstwie zabiegów ortopedycznych, stanowi przeciwwskazanie do wykonywania przegrzewania. Silnemu przegrzaniu ulegają również opatrunki wilgotne, opatrunki z maścią oraz odzież i bielizna przesiąknięte potem. Rodzaj materiału, z którego wykonane są elektrody, wpływa również na przegrzanie. Najbardziej odpowiednie, zapobiegające nadmiernemu prze-

Ryc. 128. Układ linii sil w przypadku zastosowania elektrod różnych rozmiarów umieszczonych w niejednakowej odległości od obiektu (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk).

Ryc. 129. Zagęszczenie linii sił na ciele obcym metalicznym (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk).

297

grzaniu, są elektrody sztywne z obudową ze szkła. Mniej korzystne warunki przegrzania obiektu uzyskuje się przy elektrodach miękkich. Należy bowiem pamiętać, że w dielektrykach, znajdujących się między skórą a metalową płytą elektrodową, powstają również straty energetyczne powodujące ich przegrzanie. Podane przykłady różnego przebiegu linii sił pola elektrycznego zawartego między elektrodami kondensatorowymi dotyczyły przypadków idealnych, w których przegrzane tkanki cechowała jednakowa przewodność elektryczna. W rzeczywistości jest inaczej, ponieważ tkanki cechuje warstwowe ułożenie i znaczne zróżnicowanie właściwości elektrycznych. Niemniej jednak podane przykłady mogą stanowić model postępowania bardzo przydatny przy wykonywaniu zabiegów diatermii krótkofalowej metodą kondensatorową. Metoda indukcyjna diatermii krótkofalowej. Oddziaływanie pola magnetycznego wielkiej częstotliwości na obiekt przegrzewany uzyskuje się w dwojaki sposób: — przez umieszczenie obiektu wewnątrz zwojnicy, — przez oddziaływanie na obiekt rozproszonego pola magnetycznego zwojnicy. W metodzie indukcyjnej stosuje się następujące elektrody: - elektrodę kablową — w postaci elastycznego przewodu metalowego, otoczonego grubą warstwą masy izolującej; elektrodę tę można nawijać na obiekt przegrzewany, np. kończynę (ryc. 130), lub też układać ją w zwoje w jednej płaszczyźnie (ryc. 131); — elektrodę indukcyjną, zwaną również monodą lub minodą (ryc. 132); zasadniczym elementem tego rodzaju elektrody jest zwojnica z rurki metalowej, składająca się z dwóch — czterech zwojów (zwojnica jest umieszczona w obudowie z bakelitu); elektrodę indukcyjną zamocowuje się na wysięgniku aparatu do diatermii krótkofalowej. Wpływ pola elektromagnetycznego wielkiej częstotliwości na tkanki został już omówiony w niniejszym rozdziale, należy jednak pamiętać, że

Ryc. 130. Metoda indukcyjna diatermii krótkofalowej z zastosowaniem elektrody kablowej (wg Konarskiej).

298

Ryc. 131. Metoda indukcyjna diatermii krótkofalowej z zastosowaniem elektrody kablowej, ułożonej w zwoje przebiegające w jednej płaszczyźnie (wg Konarskiej).

Ryc. 132. Elektroda indukcyjna.

w metodzie indukcyjnej najlepiej przegrzewają się tkanki o dużej przewodności np. naczynia krwionośne czy mięśnie, podczas gdy w skórze i tkance tłuszczowej ilość wydzielanego ciepła jest mała, ponieważ wykazują one małą przewodność. Na wytwarzanie ciepła w różnych warstwach tkanek wpływa również częstotliwość prądu płynącego w zwojnicy, liczba i kształt jej zwojów oraz ułożenie w stosunku do obiektu przegrzewanego. W metodzie indukcyjnej wytwarzanie ciepła występuje jedynie na niewielkiej głębokości tkanek. Głębokość przegrzania można nieco zwiększyć przez oddalenie elektrody od skóry. 299

Metoda indukcyjna znajduje zastosowanie w przegrzewaniu tkanek umiejscowionych w niewielkiej odległości od skóry, głównie tkanki mięśniowej. Ogólne zasady obowiązujące przy wykonywaniu zabiegów diatermii

krótkofalowej. Uzyskanie optymalnego przegrzania tkanek, stosownie do rodzaju i umiejscowienia choroby, oraz zapewnienie bezpieczeństwa własnego i osoby poddawanej zabiegowi wymagają przestrzegania następujących zasad: — obowiązuje ścisłe przestrzeganie zaleceń lekarza specjalisty; — należy dobrać odpowiednie elektrody i ułożyć je w taki sposób i w takiej odległości od przegrzewanej części ciała, aby zapewnić optymalne oddziaływanie energii pola elektrycznego czy też magnetycznego na tkanki; — konieczne jest usunięcie z zasięgu pola elektrycznego lub magnetycznego wszystkich przewodów metalowych; — w przypadku stykania się dwóch powierzchni obiektu przegrzewanego, np. ud, należy rozdzielić je podkładką filcową; — chorych należy rozbierać do zabiegu, ponieważ wilgotna odzież i bielizna mogą ulec znacznemu przegrzaniu i spowodować oparzenie; należy również sprawdzić, czy w miejscu wykonywania diatermii nie znajdują się opatrunki; - chorego należy poinformować, że w czasie zabiegu nie wolno poruszać się i dotykać aparatu; — w czasie zabiegu należy kontrolować zachowanie się chorego, jego doznania i samopoczucie; szczególna ostrożność obowiązuje przy wykonywaniu zabiegów w okolicy głowy i brzucha; w przypadku wystąpienia sinicy lub duszności zabieg należy przerwać i natychmiast wezwać lekarza; - równie ostrożnie należy wykonywać zabiegi u dzieci i ciężko chorych, których nie wolno pozostawiać bez nadzoru; - przewody łączące aparat z elektrodami nie mogą przylegać bezpośrednio do skóry, ponieważ mogą spowodować jej oparzenie; z tych względów należy pod przewody podkładać podkładki filcowe; — zabiegi diatermii krótkofalowej należy wykonywać na leżankach drewnianych, nie zawierających części i elementów metalowych (przykrywanie ich ceratą lub dermą plastykową nie jest wskazane, ponieważ materiały te mogą wykazywać właściwości półprzewodnikowe); nie wolno wykonywać zabiegów na leżankach metalowych; 300

- obowiązuje dbałość o aparaturę; powinna ona być poddawana okresowej kontroli technika-konserwatora, należy zawsze pamiętać o konieczności właściwego uziemienia aparatury; — aparatury do diatermii nie wolno ustawiać w pobliżu instalacji wodociągowej, ponieważ stwarza to warunki, w których może nastąpić porażenie prądem osoby obsługującej lub chorego. Zasady bezpieczeństwa i higieny pracy przy obsłudze aparatów do diatermii krótkofalowej reguluje Rozporządzenie Ministrów Pracy Płac i Spraw Socjalnych oraz Zdrowia i Opieki Społecznej (Dz. Ustaw z 1977 r. nr 8, poz. 33). Działanie biologiczne diatermii krótkofalowej. Działanie diatermii krótkofalowej opiera się na wpływie ciepła na tkanki ustroju. Różnica między diatermią krótkofalową a innymi metodami ciepłoleczniczymi polega na tym, że w przypadku diatermii krótkofalowej ciepło wytwarza się wewnątrz tkanek. Jest to więc ciepło endogenne w odróżnieniu od ciepła egzogennego, dostarczanego do ustroju z zewnątrz. Do najważniejszych skutków oddziaływania wytworzonego w tkankach ciepła należy zaliczyć: rozszerzenie naczyń krwionośnych oraz zwiększenie ich przepuszczalności, - zwiększenie przepływu krwi tętniczej, - przyspieszenie procesów wchłaniania tkankowego, przyspieszenie komórkowej przemiany materii, - wzrost liczby leukocytów w tkankach przegrzewanych, — obniżenie pobudliwości nerwowo-mięśniowej, — działanie przeciwbólowe, — obniżenie napięcia mięśni. Dawkowanie diatermii krótkofalowej. Dawkowanie energii pola elektrycznego lub magnetycznego wielkiej częstotliwości nastręcza wiele trudności. Do tej pory nie ma jeszcze dostatecznie ścisłego sposobu określania dawki tej energii, ponieważ ilość wytwarzanego w tkankach ciepła zależy od wielu czynników: Dawkę określa się na podstawie następujących kryteriów: — odczuwanie przez chorego ciepła w czasie zabiegu diatermii, — czas trwania zabiegu, — rodzaj i umiejscowienie procesu chorobowego, - obserwacja chorego w czasie wykonywania diatermii krótkofalowej. 301

Powszechnie stosuje się dawkowanie oparte na doznaniach cieplnych chorego poddanego diatermii. Wyróżnia się następujące cztery dawki: - dawka I — atermiczna — nieco mniejsza od granicy odczuwania ciepła, — dawka II— oligotermiczna — powodująca odczucie bardzo łagodnego ciepła, — dawka III — termiczna — przy której chory odczuwa przyjemnie wyrażone ciepło, — dawka IV — hipertermiczna — przy której chory odczuwa silnie ciepło, jednak bez nieprzyjemnych, bolesnych wrażeń. Omówiony sposób dawkowania jest obarczony znacznym błędem, ponieważ odczuwanie ciepła zależy w dużej mierze od wrażliwości osobniczej. Jako zasadę przyjęto uzależniać wielkość dawki od stadium procesu chorobowego. W stadiach ostrych i podostrych choroby stosuje się dawki słabe, I lub II, w przewlekłych zaś procesach chorobowych — dawki silniejsze, III lub IV. Czas zabiegu diatermii krótkofalowej waha się zwykle od 5 do 20 minut, w zależności od wskazań i zastosowanej dawki. Zabiegi wykonuje się codziennie lub co drugi dzień. Nie należy stosować dłuższych serii aniżeli 15 zabiegów. Jeśli istnieje konieczność ich powtórzenia, należy to uczynić"po 1 - 2-tygodniowej przerwie. W przypadku stwierdzenia w czasie leczenia objawów przedawkowania, takich jak wzmożenie dolegliwości bólowych, rozprzestrzenienie się procesu zapalnego, utrzymujące się bóle głowy czy wystąpienie gorączki, należy zastosować przerwę w zabiegach. Wskazania do diatermii krótkofalowej. Wskazania do stosowania diatermii krótkofalowej są bardzo rozległe. Ogólnie można powiedzieć, że diatermia krótkofalowa daje korzystne wyniki lecznicze we wszystkich schorzeniach, w których celowe jest stosowanie ciepła. Tak więc znajduje ona głównie zastosowanie w leczeniu różnego rodzaju podostrych i przewlekłych stanów zapalnych. W tabeli 17 zestawiono choroby, w których stosowanie diatermii krótkofalowej daje dobre wyniki, oraz podano informacje dotyczące dawkowania i metodyki zabiegów. Należy jednak pamiętać, że tabela ta nie obejmuje wszystkich wskazań, ponieważ ich omówienie przekracza ramy niniejszego podręcznika. 302

Tabela 17 Wskazania do stosowania diatermii krótkofalowej

303

cd. tab. 17

* K — elektrody kondensatorowe, I — elektroda indukcyjna.

Przeciwwskazania do diatermii krótkofalowej. Przeciwwskazania do stosowania diatermii krótkofalowej stanowią: - nowotwory i stany po leczeniu promieniowaniem jonizującym, - wszystkie schorzenia, w których przeciwwskazane jest stosowanie ciepła, np. ostre procesy zapalne oraz zaburzenia ukrwienia obwodowego, — gruźlica płuc oraz gruźlica pozapłucna, — ciąża, — miesiączka, — skłonność do krwawień z przewodu pokarmowego (choroba wrzodowa żołądka i dwunastnicy) i dróg oddechowych, - wylewy krwawe do narządów wewnętrznych i tkanek miękkich, w tym również po urazach, - ropne zapalenie ucha środkowego, — ropne zapalenie pęcherzyka żółciowego, ropień nerki, wątroby, wszystkie ropnie chełboczące, — obrzęki, — żylakowatość goleni i owrzodzenia goleni w przebiegu żylakowatości, — zakrzepowe zapalenie żyły, — wiek dziecięcy,

304

— obecność w tkankach wszelkiego rodzaju implantatów metalowych, — obecność rozrusznika serca (osobom z rozrusznikiem serca nie wolno przebywać w pobliżu generatorów fal elektromagnetycznych wielkiej częstotliwości, np. aparatów do diatermii krótkofalowej i mikrofalowej).

Budowa, działanie i obsługa aparatu do diatermii krótkofalowej Diamat G-10* Jest to aparat zasilany z sieci 220 V, 50 Hz, wytwarzający drgania elektromagnetyczne o częstotliwości 27,12 MHz ± 0,6%. Maksymalna moc wyjściowa aparatu wynosi 350 W + 10- 5%; polega ona na regulacji skokowej w 14 stopniach. Dzięki wyposażeniu w specjalny układ elektroniczny aparat automatycznie zestraja w czasie zabiegu obwód leczniczy z układem wytwarzającym drgania elektromagnetyczne. Ważnym walorem technicznym aparatu, mającym duże znaczenie praktyczne, jest zastosowanie w nim układów zwłocznego i nadmiarowego. Pierwszy z nich przygotowuje aparat do pracy, drugi zaś zabezpiecza układ prostowniczy i generacyjny przed przeciążeniem. Wyposażenie aparatu Diamat G-10. Aparat jest wyposażony w komplet elektrod sztywnych i miękkich oraz praktyczne w użyciu wysięgniki do umocowania elektrod sztywnych. Wymiary aparatu wynoszą 400 x 730 x 800 mm, a masa — ok. 90 kg. Widok ogólny aparatu przedstawia ryc. 133. Obecnie produkowana jest unowocześniona wersja tego aparatu — typ G-110, którą cechuje niższy poziom zakłóceń oraz lepsze automatyczne dostrajanie w różnych warunkach zabiegu. W strukturze aparatu, którą przedstawia schemat zamieszczony na ryc. 134, wyróżnia się następujące układy: — filtr przeciwzakłóceniowy sieciowy, który uniemożliwia przedostanie się do sieci zakłóceń powstałych w czasie pracy aparatu; — zasilacz sieciowy, stanowiący źródło zasilania układu wytwarzającego drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości;

* Wyprodukowany w Fabryce Aparatury Elektromedycznej w Łodzi, ul. Szparagowa 2. 20 Fizykoterapia

305

Ryc. 133. Aparat do diatermii krótkofalowej Diamat G-10.

Ryc. 134. Schemat struktury aparatu Diamat G-10.

— generator drgań wielkiej częstotliwości, zbudowany z dwóch lamp elektronowych pracujących w układzie przeciwsobnym; — obwód pośredni i obwód leczniczy; obwód pośredni spełnia rolę układu filtrującego drgania elektromagnetyczne wytwarzane przez genera306

tor oraz przystosowuje obwód leczniczy do generatora, zapewniając w ten sposób optymalne warunki pracy aparatu; przekazywanie energii drgań z obwodu pośredniego do obwodu leczniczego zachodzi przez sprzężenie indukcyjne; w skład obwodu zabiegowego oprócz elementów indukcyjnych i pojemnościowych wchodzą elektrody zabiegowe i kondensator dostrajający, umieszczony wewnątrz aparatu; — regulator rezonansu, który jest działającym automatycznie urządzeniem dostrajającym obwód pośredni z obwodem leczniczym; wszelkie zmiany w obwodzie leczniczym są korygowane przez to urządzenie, w wyniku czego zachodzi tylko niewielki spadek mocy (na ryc. 135 przedstawiono wykres mocy w czasie pracy aparatu bez automatycznego dostrajania oraz z automatycznym dostrajaniem); — układ zwłoczny i nadmiarowy; układ zwłoczny ma na celu przystosowanie aparatu do pracy dzięki odmierzanemu przez niego czasowi — od 30 do 60 s, który potrzebny jest do należytego rozgrzania się włókien katod lamp elektronowych; układ nadmiarowy chroni układ prostowniczy przed przeciążeniami.

Czas zabiegu Ryc. 135. Wykres mocy w czasie pracy aparatu bez automatycznego strojenia oraz przy automatycznym strojeniu (wg Dalicho).

Na płycie czołowej aparatu (ryc. 136) umieszczone są następujące urządzenia: 1 — dwuprzyciskowy sterownik zasilania sieciowego, którego przycisk zielony służy do włączania zasilania, czerwony zaś — do jego wyłączania. 2 — czternastostopniowy nastawnik mocy z pozycjami oznaczonymi nieparzystymi cyframi czarnymi oraz parzystymi cyframi czerwonymi. 3 — dwupołożeniowy przełącznik, który w położeniu oznaczonym czerwonym prostokątem umożliwia wybieranie pośrednich mocy, oznaczonych czerwonymi cyframi parzystymi. 20*

307

4 — wyłącznik zabezpieczający chorego; za pomocą tego wyłącznika chory może przez pociągnięcie przymocowanej linki wyłączyć aparat, 5 — lampka czerwona, sygnalizująca włączenie zasilania sieciowego, 6 — lampka zielona, sygnalizująca gotowość aparatu do pracy, 7 — wskaźnik dostrojenia, będący zestawem dwóch lampek neonowych; ciągłe świecenie jednej lampki świadczy o braku zestrojenia między obwodem leczniczym a obwodem pośrednim, natomiast przemienne migotanie obydwóch lampek wskazuje na dostrojenie obwodów, 8 — wskaźnik mocy wyjściowej, sygnalizujący sprawność pracy aparatu.

Ryc. 136. Schemat płyty czołowej aparatu do diatermii krótkofalowej Diamat G-10 (objaśnienia w tekście).

Aparat obsługuje się w następujący sposób: Po połączeniu aparatu z siecią włącza się jego zasilanie przez wciśnięcie przycisku zielonego. Włączenie zasilania sieciowego sygnalizuje zapalenie lampki czerwonej. Po upływie 30-60 s zapala się lampka zielona, sygnalizująca gotowość aparatu do pracy. Następnie umieszcza się określoną część ciała chorego między odpowiednio dobranymi elektrodami zabiegowymi i wybiera stosowną do rodzaju schorzenia

308

oraz jego umiejscowienia moc przy użyciu czternastostopniowego nastawnika. Moce odpowiadające kolejnym pozycjom zestawiono w tabeli 18. Wybranie którejkolwiek pozycji nastawnika włącza generator wielkiej częstotliwości oraz regulator rezonansu, czyli automatykę strojenia. Dostrojenie zachodzi po upływie ok. 20 s, co sygnalizuje przemienne migotanie lampek neonowych oraz zbliżanie się „listków", zależne od nastawionej mocy. Jeśli w trakcie zabiegu diatermii chory zmieni położenie (poruszy się), w wyniku czego dojdzie do rozstrojenia obwodów, zostaje to sygnalizowane ciągłym świeceniem się lampki neonowej i rozszerzeniem pasa między „listkami". Powtórne dostrojenie obwodów zachodzi po upływie około 20 s. Po zakończeniu zabiegu należy nastawnik mocy sprowadzić do pozycji „0" i wcisnąć przycisk czerwony sterownika zasilania sieciowego, wyłączając w ten sposób zasilanie sieciowe. Tabela 18 Moc prądu w watach, odpowiadająca kolejnym pozycjom nastawnika

Stopień nastawnika mocy

Moc w watach z dokładnością + 10%—5%

Stopień nastawnika mocy

Moc w watach z dokładnością + 10%—5%

1

20

8

150

2

30

9

180

3

45

10

210

4

65

11

250

5

80

12

280

6

105

13

310

7

125

14

350

Przy obsługiwaniu aparatu należy mieć na uwadze: - włączenie zasilania sieciowego przyciskiem zielonym może nastąpić tylko przy położeniu „0" nastawnika mocy, - wyłącznik zabezpieczający chorego może być używany przez niego w zależności od decyzji osoby wykonującej zabieg, — aparat ma dwie pary gniazd po przyłączeniu przewodów elektrod zabiegowych, umieszczone w pobliżu zamocowań wysięgników na bocznej ścianie obudowy aparatu; górna para gniazd służy do przyłączania elektrod sztywnych, dolna zaś — do przyłączania elektrod miękkich. - przewody elektrod nie powinny dotykać obudowy aparatu, dlatego należy zawsze sprawdzić ich przebieg oraz zamocowanie w uchwytach znajdujących się na wysięgnikach, — należy pamiętać o konieczności okresowej kontroli aparatu przez technika-konserwatora; bardzo istotne jest okresowe sprawdzanie skuteczności uziemienia aparatu.

309

Terapia impulsowym polem magnetycznym wielkiej częstotliwości Podstawowym celem wprowadzania do lecznictwa impulsowego pola magnetycznego wielkiej częstotliwości było dążenie do zmniejszenia efektu cieplnego. W metodzie tej bowiem tkanki zostają poddane działaniu impulsów o dużej mocy szczytowej, oddzielonych od siebie przerwami dostatecznie długimi dla uzyskania rozproszenia ciepła. Przeprowadzone w ostatnich latach badania wykazały leczniczy wpływ impulsowego pola magnetycznego wielkiej częstotliwości. Uważa się, że może ono być przydatne w leczeniu stanów chorobowych, w których przegrzanie tkanek nie jest wskazane. Przyjmuje się, że mechanizm działania tej postaci energii sprowadza się w znacznym stopniu do wpływu na potencjał elektryczny błon komórkowych, co prowadzi do wielu zmian w czynności komórek. W działaniu pola magnetycznego wielkiej częstotliwości szczególnie wyraźnie zaznaczony jest wpływ przeciwzapalny, przeciwbólowy oraz przeciwobrzękowy. Powoduje ono również przyspieszenie wchłaniania się krwiaków. Wskazania do stosowania impulsowego pola magnetycznego wielkiej częstotliwości obejmują zapalenie okołostawowe, trudno gojące się rany, owrzodzenia troficzne, stany po zabiegach chirurgicznych, szczególnie stomatologicznych, stany po urazach tkanek miękkich, zapalenie przydatków, macicy, przewlekłe i podostre zapalenie zatok obocznych nosa, krwiaki pourazowe oraz niektóre choroby skóry.

Budowa, działanie i obsługa aparatu do terapii impulsowym polem magnetycznym wielkiej częstotliwości Terapuls GS-200* Jest to nowoczesny aparat zasilany z sieci 200 V, 50 Hz, wytwarzający drgania elektromagnetyczne o częstotliwości 27,12 MHz 0,6%, które * Aparat wyprodukowany przez Fabrykę Aparatury Elektromedycznej w Łodzi, ul. Szparagowa 2.

310

formowane są w impulsy o czasie trwania 60 us oraz 100 us z częstotliwością od 80 do 600 Hz, regulowaną skokowo. Moc szczytowa impulsu (penetracja) regulowana jest również skokowo w pięciu stopniach. Aparat wyposażony jest w zabezpieczenie przeciwporażeniowe I stopnia, poziom zakłóceń jest nie znormalizowany. Wymiary aparatu wynoszą 450x580x810. Widok ogólny aparatu przedstawia ryc. 137.

Ryc. 137. Aparat do terapii impulsowym polem magnetycznym wielkiej częstotliwości Terapuls GS-200.

Drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości są wytwarzane w generatorze kwarcowym, zbudowanym na obwodzie scalonym. Do generatora doprowadzony jest sygnał z impulsatora, narzucający częstotliwość impulsów oraz czas ich trwania. Uformowany w ten sposób sygnał jest podawany do wzmacniacza napięciowego, a po wzmocnieniu do wzmacniacza mocy. Z obwodu wyjściowego wzmacniacza mocy energia wielkiej częstotliwości jest przekazywana kablem koncentrycznym do głowicy, w której znajduje się obwód rezonansowy. Pole magnetyczne 311

cewki obwodu jest skierowane na chorego, natomiast kondensatorem dostraja się do rezonansu zespół: głowica zabiegowa — chory. Aparat wytwarza impulsy o kształcie zbliżonym do prostokąta. Obwody sterowania aparatu pozwalają regulować trzy podstawowe parametry impulsów, a mianowicie: — czas trwania impulsów, który może wynosić 60 us lub 100 us, — częstotliwość impulsów w sześciu wariantach: 80, 160, 300, 400, 500 i 600 Hz, — szczytową moc impulsu, zwaną penetracją, w pięciu stopniach, którym odpowiadają pozycje przełącznika. Moc szczytowa, odpowiadająca kolejnym pozycjom przełącznika, wynosi: — — — — —

pozycja pozycja pozycja pozycja pozycja

1 2 3 4 5

— — — — —

300 500 700 850 1000

W, W, W, W, W.

Ponieważ czas trwania impulsu jest znacznie krótszy niż czas przerwy, stąd średnia moc przekazywana do tkanek jest niewielka. Można ją obliczyć ze wzoru: Pśr = Pimp timp fW

gdzie: Pśr — średnia moc impulsu, Pimp — szczytowa moc impulsu, timp — czas impulsu, f — częstotliwość impulsów.

Wartość mocy średniej w zależności od częstotliwości i wartości impulsów (penetracji) w czasie 60 us i 100 us można odczytać z tabel zamieszczonych w instrukcji eksploatacyjnej aparatu. Z tabel można odczytać również wartość wyrażonego w procentach czasu oddziaływania energii w stosunku do fali ciągłej w zależności od częstotliwości impulsów. Na płycie czołowej aparatu (ryc. 138) znajdują się następujące urządzenia regulacyjne i kontrolne: 1 — przełącznik zasilania sieciowego, 2 — dwuklawiszowy przełącznik czasu trwania impulsu, którego klawisze oznaczone są „60 us" oraz „100 us",

312

3 — sześcioklawiszowy przełącznik częstotliwości impulsów, którego klawisze oznaczone są kolejno: 80, 160, 300, 400, 500 i 600 Hz, 4 — sześcioklawiszowy przełącznik mocy szczytowej impulsów (penetracji), którego klawisze oznaczone są kolejno od 0 do 5, 5 — zegarowy nastawnik czasu trwania zabiegu, 6 — lampka kontrolna, sygnalizująca gotowość aparatu do pracy.

Ryc. 138. Schemat płyty czołowej aparatu Terapuls GS-200 (objaśnienia w tekście). Obsługa aparatu jest bardzo prosta i wymaga wykonania następujących czynności: — wciśnięcia klawisza oznaczonego „0" przełącznika mocy szczytowej impulsów (penetracji), - wciśnięcia klawisza zasilania sieciowego, - odczekania 1 minuty, - ustawienia żądanych parametrów na przełącznikach czasu trwania impulsów oraz częstotliwości, — ustawienia głowicy zabiegowej we właściwym położeniu, - nastawienia czasu trwania zabiegu (po wykonaniu tej czynności zapala się lampka kontrolna sygnalizująca gotowość aparatu do pracy), - włączenia przełącznikiem mocy szczytowej impulsów (penetracji) odpowiedniej jej wartości, — uzyskania, przez obroty pokrętłem znajdującym się na głowicy, maksymalnie intensywnego świecenia lampki wskaźnika rezonansu. W przypadku ustawień odpowiadających małej mocy średniej, lampka wymienionego wskaźnika świeci bardzo słabo, co utrudnia zestrojenie głowicy. Należy wówczas dostroić głowicę w warunkach czasu trwania impulsów równego 100 us i częstotliwości 600 Hz, a następnie nastawić żądane parametry. Po upływie nastawionego czasu zabiegu energia wielkiej częstotliwości zostaje włączona automatycznie, co sygnalizowane jest dźwiękiem oraz zgaśnięciem lampki kontrolnej gotowości aparatu do pracy. Następnie należy wcisnąć klawisz oznaczony „0" przełącznika wartości mocy szczytowej (penetracji), jeżeli przewiduje się wykonywanie następnych zabiegów w odstępie czasu mniejszym od 2 godzin, zaleca się pozostawienie aparatu włączonego do sieci, jednak z wciśniętym klawiszem „0" przełącznika wartości mocy szczytowej (penetracji). Po upływie nastawionego czasu zabiegu energia wielkiej częstotliwości zostaje wyłączona automatycznie. Jest to sygnalizowane akustycznie oraz gaśnie lampka

313

kontrolna gotowości aparatu do pracy. Aparat wyposażony jest w układ zabezpieczenia wzmacniacza mocy, który przy przeciążeniu wyłącza moc wielkiej częstotliwości. Gaśnie wówczas lampka wskaźnika rezonansu na głowicy zabiegowej oraz lampka kontrolna gotowości aparatu do pracy. W takim przypadku, aby uruchomić ponownie aparat, należy wcisnąć klawisz „0" przełącznika mocy szczytowej (penetracji). Jeżeli zegar znajduje się w trakcie odmierzania czasu zabiegu, a odezwał się sygnał dźwiękowy, należy ponownie ustawić czas zabiegu, a następnie żądaną wartość mocy szczytowej. Zabieg można przerwać w każdej chwili, wciskając klawisz „0" przełącznika mocy szczytowej (penetracji). Po zakończeniu zabiegów aparat wyłącza się z sieci przełącznikiem zasilania sieciowego. Należy dodać, że w pobliżu głowicy zabiegowej nie mogą znajdować się przedmioty metalowe.

Diatermia mikrofalowa Diatermia mikrofalowa polega na przegrzaniu tkanek w polu elektromagnetycznym o częstotliwości mikrofalowej. Mikrofalami nazywa się fale elektromagnetyczne, których długość wynosi od 0,1 do 100 cm. Wykazują one pewne właściwości odmienne od fal radiowych, a zbliżone do promieniowania podczerwonego i świetlnego. W lecznictwie wykorzystuje się mikrofale o długości fali: 69 cm (433,92 MHz), 32,80 cm (915 MHz), 12,62 cm (2375 MHz) oraz 12,40 cm (2425 MHz). Drgania elektromagnetyczne tak wielkiej częstotliwości uzyskuje się dzięki zastosowaniu specjalnej lampy generacyjnej tzw. magnetronu. Magnetron łączy w sobie właściwości lampy elektronowej oraz obwodu drgającego. Rolę obwodu drgającego spełnia w magnetronie zespół tzw. rezonatorów wnękowych (szczelinowych), znajdujących się w anodzie lampy. Zasadę działania rezonatora wnękowego wyjaśnia ryc. 139. W części a tej ryciny przedstawiono obwód drgający, złożony z kondensatora (C) i cewki indukcyjnej (Z). Część b przedstawia obwód złożony z pojedynczego przewodnika, ukształtowanego w ten sposób, że równolegle przebiegające jego końce przechodzą w pojedynczą pętlę. Pomiędzy równoległymi odcinkami przewodu przedstawiono przebieg linii sił pola elektrycznego, a wokół pętli — przebieg linii sił pola magnetycznego. Obwód ten jest zatem obwodem drgającym, ponieważ zawiera element pojemnościowy (równoległe przewody) oraz indukcyjny (pętla). Jeśli wyobrazić sobie, że 314

omawianą pętlę obróci się wokół osi, zaznaczonej na tym rysunku linią kreskowaną, to powstanie przestrzenna figura, przedstawiona w części c, odpowiadająca swym kształtem rezonatorowi wnękowemu. W części tej przedstawiono również przebieg linii sił pola elektrycznego między dwoma płaszczyznami równoległymi, stanowiącymi pojemność, oraz pola magnetycznego w przestrzeni powstałej w wyniku ruchu omawianej pętli, która stanowi indukcyjność rezonatora. Na tej samej rycinie w części d przedstawiono kształt jednego rezonatora wnękowego.

Ryc. 139. Zasada działania rezonatora wnękowego. Bliższe wyjaśnienia w tekście (wg Liwiencewa).

Magnetron składa się z komory próżniowej, wewnątrz której znajduje się anoda i katoda. Przyłożone jest do nich stałe wysokie napięcie. Komora próżniowa znajduje się w stałym polu magnetycznym, którego linie sił przebiegają prostopadle do linii sił pola elektrycznego. Jest ona zatem umieszczona między biegunami magnesu w taki sposób, że linie sił pola magnetycznego przebiegają równolegle do osi długiej katody. Wewnątrz komory próżniowej znajduje się anoda w kształcie masywnego cylindra z miedzi, w ścianie którego znajdują się rezonatory. W osi 315

centralnej cylindra, czyli anody, jest umieszczona żarząca się katoda, stanowiąca źródło emisji elektronów. W celu zrozumienia zasady działania magnetronu konieczne jest prześledzenie sił oddziałujących na strumień elektronów przepływających między katodą a anodą. Gdy potraktujemy przestrzeń między katodą a anodą jako cylinder (ryc. 140), to wiadomo, że będą w niej oddziaływać na elektrony dwie siły, a mianowicie: siła stałego pola elektrycznego oraz siła stałego pola magnetycznego. Linie sił pola elektrycznego przebiegają promieniście od anody do katody, natomiast linie sił pola magnetycznego przebiegają wzdłuż osi cylindra, co przedstawiono na ryc. 140 w postaci kropek. W zależności od natężenia obu pól tor elektronów ulega zakrzywieniu, a przy odpowiednim natężeniu pola elektrycznego i magnetycznego strumień elektronów przebiega stycznie do powierzchni anody. W tej sytuacji — w wyniku oddziaływania na strumień elektronów pól magnetronu — przebiegają one po bardzo złożonych torach, które można porównać ze szprychami obracającego się koła. W taki więc sposób powstają drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości.

Ryc. 140. Przebieg linii sił pola elektrycznego i magnetycznego w magnetronie: K. — katoda, A — anoda, 1, 2, 3, 4 -- tory elektronów (wg Liwiencewa).

Elektryczny układ zastępczy zespołu rezonatorów magnetronu wielownękowego przedstawiono na ryc. 141, na której zaznaczono również przebieg linii sił pola elektrycznego i magnetycznego oraz powstającego w rezonatorach wnękowych pola elektrycznego. Energię drgań elektromagnetycznych odprowadza się z magnetronu przez pręt, którego jeden koniec w kształcie pętli jest umieszczony w przestrzeni jednego z rezonato316

Ryc. 141. Elektryczny układ zastępczy rezonatorów (wg Liwiencewa).

Ryc. 142. Promiennik mikrofalowy: 1 — pętla umieszczona w rezonatorze, 2 — kabel koncentryczny, 3 — antena, 4 — reflektor (wg Liwiencewa).

317

rów, drugi zaś, połączony z kablem koncentrycznym, odprowadza drgania do promiennika mikrofalowego. Promiennik mikrofalowy składa się z anteny dipolowej w postaci pręta, umieszczonej w ognisku metalowego reflektora skupiającego (ryc. 142). Ponieważ mikrofale wykazują właściwości fizyczne zbliżone do fal świetlnych, można je zatem skupiać za pomocą reflektora metalowego i w postaci wiązki kierować w dowolnym kierunku. Do celów leczniczych używane są promienniki z reflektorami okrągłymi lub prostokątnymi oraz tzw. promienniki kontaktowe, przystosowane do wprowadzania ich do jam ciała. Rozkład energii mikrofalowej zależy od kształtu promiennika. W promienniku z reflektorem okrągłym energia środkowej części pola jest mniejsza w stosunku do części obwodowej i osiąga tylko 50% jej wartości. W promienniku natomiast o kształcie prostokątnym energia skupia się w środkowej części pola i zanika ku obwodowi. Zależność rozkładu energii od kształtu promiennika przedstawia ryc. 143.

Ryc. 143. Rozkład energii emitowanej przez promienniki różnej wielkości i kształtu: I — promiennik duży, II — promiennik mały, III — promiennik podłużny (wg Thoma).

Niektóre aparaty zagraniczne do tzw. decymetrowej terapii mikrofalowej są wyposażone w promienniki typu „Pyrodor". Ich istotną cechą jest ukształtowanie przylegającej do skóry powierzchni w kształcie niecki. Różnice warunków napromieniania, zachodzące między promiennikiem typu „Pyrodor" a promiennikiem reflektorowym, przedstawiono na ryc. 144. Odrębność wykazuje również metodyka stosowania fal decymetrowych o długości fali 32,80 cm. Energia promieniowania mikrofalowego

o tej długości fali zostaje przekazana tkankom w sposób pośredni, przy użyciu specjalnego aplikatora. Działa on na zasadzie chłodnicy, wyziębianej przez krążący w układzie zamkniętym płyn o właściwościach dielektrycznych. W początkowej fazie zabiegu powierzchownie położone tkanki są oziębiane, a następnie ogrzewane nawet do temperatury powyżej 40°C. W metodyce wykonywanego w ten sposób zabiegu obowiązuje zasada stopniowego zwiększania mocy od kilku do kilkunastu watów, w czasie zabiegu trwającego około 10 min.

Ryc. 144. Różnice w napromienianiu: a reflektorowym promiennikiem okrągłym, b — elektrodą Pyrodor (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk).

Oddziaływanie mikrofal na tkanki ludzkie jest bardzo złożone. Wynika to głównie z ich właściwości fizycznych, zbliżonych do promieniowania podczerwonego i świetlnego. Mogą zatem mikrofale ulegać odbiciu, rozproszeniu, załamaniu i dyfrakcji na różnych, skomplikowanych strukturach tkankowych. Padająca na skórę wiązka mikrofal zostaje w przybliżeniu w 50% odbita od jej powierzchni, pozostała zaś część zostaje pochłonięta przez tkanki na niewielkiej głębokości, ok. 6-8 cm. Wnikając w głąb tkanek mikrofale wywołują oscylację jonów w elektrolitach oraz drobin w spolaryzowych dielektrykach. Oscylacje te powoduje wytwarzanie ciepła. Ponieważ przy tak wielkich częstotliwościach dużą rolę odgrywają dielektryczne właściwości wody zawartej w płynach tkankowych, największemu przegrzaniu ulegają pod wpływem mikrofal tkanki zawierające dużo wody, tzn. krew i mięśnie. Tkanka tłuszczowa, która zawiera mało wody, przegrzewa się słabo. Świadczy o tym porównanie wartości 319

tzw. głębokości połówkowych, odpowiadających tkance tłuszczowej i tkance mięśniowej. Przez głębokość połówkową rozumie się w wypadku mikrofal taką głębokość w tkance, na której energia mikrofal maleje do połowy. Otóż w tkance tłuszczowej, słabo pochłaniającej energię mikrofal, głębokość ta wynosi w przybliżeniu 7 cm, podczas gdy w tkance mięśniowej — tylko ok. 1 cm. Tak więc energia mikrofal zostaje w nieznacznym stopniu pochłonięta przez skórę i tkankę tłuszczową, i niejako „przeskakując" przez nie, ulega pochłonięciu na niewielkiej głębokości w tkance mięśniowej. Ma to duże znaczenie praktyczne, bowiem przy użyciu mikrofal można przegrzać tkankę mięśniową bez większego przegrzania tkanki tłuszczowej. Na ryc. 145 przedstawiono rozkład ciepła wytworzonego w warstwach tkanki tłuszczowej, mięśniowej i kostnej w wyniku działania diatermii krótkofalowej wykonanej metodą kondensatorową, diatermii indukcyjnej, mikrofal oraz ultradźwięków. Zrozumienie przedstawionych na tej rycinie różnic w wytwarzaniu ciepła jest bardzo przydatne w praktycznym stosowaniu tych postaci energii. Z ryciny tej wynika, że najbardziej równomierne przegrzanie uzyskuje się przy zastosowaniu kondensatorowej metody diatermii krótkofalowej, powierzchowne zaś — przy diatermii indukcyjnej oraz mikrofal; ultradźwięki powodują największe przegrzanie na granicy dwóch ośrodków różniących się znacznie właściwościami akustycznymi, tzn. między tkanką mięśniową a kostną.

Ryc. 145. Rozkład temperatury w warstwach tkanek przy zastosowaniu różnych metod fizykalnych: a — metoda kondensatorowa diatermii krótkofalowej, b — metoda indukcyjna diatermii krótkofalowej, c — diatermia mikrofalowa, d — ultradźwięki (wg Patzolda za Dalicho).

320

Zabiegi lecznicze przy użyciu mikrofal o tzw. centymetrowej długości fal wykonuje się bezpośrednio na powierzchnię skóry odsłoniętej. W zależności od rodzaju choroby i jej umiejscowienia używa się odpowiedniej wielkości promiennika. Energia, która oddziałuje na powierzchnię skóry, zależy od odległości, w jakiej znajduje się promiennik. Przyjmuje się, że przy odległości 5 cm odpowiada ona 100% energii emitowanej, przy odległości zaś 10 cm jej ilość spada do 60%. Promiennik ustawia się zwykle w odległości 5-10 cm od skóry. Zasady dawkowania mikrofal są takie same, jak w diatermii krótkofalowej. Wyróżnia się więc cztery dawki (I, II, III, IV), które zostały już omówione w odpowiednim rozdziale. Niekiedy dawki określa się w watach, dzieląc je na słabe (do 20 W) oraz mocne (do 150 W). Najczęściej stosuje się dawki od 20 do 75 W, rzadziej do 100 W. Należy podkreślić, że istnieje pewna różnica w dawkowaniu fal decymetrowych. Polega ona na łagodniejszym odczuwaniu ciepła przez osobę poddaną zabiegowi. Nie wolno o tym zapominać przy ustalaniu dawki promieniowania mikrofalowego o wymienionej długości fali. Czas zabiegu wynosi w zależności od wskazań: 5-15 minut. Pełny cykl leczenia obejmuje 10-15 zabiegów. Wskazania do diatermii mikrofalowej nie odbiegają w zasadzie od wskazań do diatermii krótkofalowej, są jednak ograniczone ze względu na powierzchowne oddziaływanie mikrofal. Diatermię mikrofalową stosuje się W przewlekłych zapaleniach stawów, zapaleniach okołostawowych, nerwobólach, zespołach bólowych występujących w przebiegu choroby zwyrodnieniowej kręgosłupa, a przy użyciu specjalnego promiennika - w przewlekłych stanach zapalnych narządu rodnego. Przeciwwskazania. Nie wolno wykonywać diatermii mikrofalowej w przebiegu procesów nowotworowych, stanach chorobowych przebiegających z zaburzeniami ukrwienia, w stanach zapalnych żył, obrzękach, w stanach zwiększonej wrażliwości na światło, we wszelkich ropniach i wylewach krwawych. Podobnie jak w diatermii krótkofalowej, nie wolno wykonywać zabiegów mikrofalowych w miejscu zespoleń metalowych kości oraz na tkanki, w których znajdują się metaliczne ciała obce. Nie wolno ich również wykonywać u osób ze wszczepionym rozrusznikiem serca. Przeciwwskazaniem jest również ciąża. Należy pamiętać, że mikrofale oddziałują szkodliwie na osoby pozostające pod ich wpływem. Szczególnie wrażliwa na działanie mikrofal jest 21 Fizykoterapia

321

soczewka gałki ocznej oraz tkanka rozrodcza jąder i jajników. Z tego względu osoby pracujące przy obsłudze aparatów wytwarzających mikrofale korzystają ze skróconego dnia pracy oraz podlegają okresowym badaniom lekarskim. Problem ten reguluje Rozporządzenie Rady Ministrów w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy stosowaniu urządzeń wytwarzających pola elektromagnetyczne o zakresie mikrofalowym (Dz. Ustaw PRL nr 21 poz. 153 z dnia 8 czerwca 1972 r.). W celu ochrony personelu leczniczą aparaturę mikrofalową instaluje się w pomieszczeniach ekranowanych, co w pewnej mierze utrudnia rozprzestrzenianie się energii.

Aparat do diatermii mikrofalowej Łucz-58-1

Jest to aparat, który był produkowany w ZSRR; wytwarzający mikrofale o długości fali 12,62 cm (2375 MHz). Maksymalna moc wyjściowa aparatu wynosi 150 W. Składa się on z części wytwarzającej drgania elektromagnetyczne oraz połączonego z nią kablem koncentrycznym promiennikiem mikrofalowego, umocowanego na wysięgniku (ryc. 146). Na płycie czołowej aparatu umieszcza się następujące urządzenia: — pokrętło oznaczone Kompensator, pokrętło nastawnika odmierzającego czas zabiegu, - pokrętło przełącznika oznaczone Moc, które służy do wybrania odpowiedniej mocy mikrofal, - wskaźnik służący do pomiaru napięcia zasilania oraz mocy mikrofal, - przełącznik klawiszowy oznaczony Kontrola, wyposażony w dwa klawisze oznaczone Sieć i Moc, których wciśnięcie umożliwia pomiar napięcia sieciowego oraz mocy mikrofal, — trzy lampki sygnalizujące: zieloną, żółtą i czerwoną. Obsługa aparatu jest bardzo prosta, a jego uruchomienie wymaga wykonania następujących czynności: ustawienia pokrętła Kompensator w położeniu wyłączone, pokrętła Moc i pokrętła nastawnika czasu zabiegu w położeniu 0 oraz wciśnięcia klawisza oznaczonego Sieć w przełączniku Kontrola, podłączenia aparatu do sieci, włączenia zasilania sieciowego pokrętłem Kompensator, co sygnalizuje zapalenie się zielonej lampki kontrolnej, oraz doprowadzenia strzałki wskaźnika (w danym przypadku napięcia sieciowego) do środka znajdującej się na jego skali czerwonej kreski,

322

- odczekania do chwili zapalenia się lampki żółtej (2-5 min), co świadczy o przygotowaniu aparatu do włączenia wysokiego napięcia. - wciśnięcia klawisza Moc w przełączniku Kontrola, - ustawienia czasu trwania zabiegu po uprzednim przekręceniu pokrętła nastawnika czasowego do oporu, — włączenia wysokiego napięcia przez ustawienie pokrętła Moc w położeniu 2, co sygnalizuje zapalenie się lampki czerwonej, - ustawienia odpowiedniej mocy, stosowanej w danym zabiegu.

Ryc. 146. Aparat do diatermii mikrofalowej Łucz 58-1. Po upływie czasu zabiegu, odmierzonego przez nastawnik, wyłącza się automatycznie wysokie napięcie, co sygnalizuje zgaśniecie kontrolnej lampki czerwonej oraz sygnał dźwiękowy. Wówczas sprowadza się pokrętło Moc do pozycji 0, pokrętło Kompensator do pozycji Wyłączone oraz wciska klawisz Sieć przełącznika Kontrola. Aparat Łucz-58-1 jest wyposażony w trzy promienniki cylindryczne o średnicy 90, 110, 140 mm oraz jeden promiennik prostokątny o wymiarach 300 x 90 x 90 cm.

323

Aparat do diatermii mikrofalowej Wołna-2 Jest to lampowy aparat, który był produkowany w ZSRR; wytwarzający mikrofale o długości fali 65,17 cm (460 MHz). Maksymalna moc wyjściowa aparatu wynosi 100 W. Kształt oraz płytka czołowa aparatu wraz z umieszczonymi na niej urządzeniami są podobne jak w aparacie Łucz-58-1. Obsługa aparatu jest również podobna jak aparatu Łucz-58-1, z tą tylko różnicą, że wyłączenie wysokiego napięcia uzyskuje się przez ustawienie pokrętła Moc w położeniu 1. Aparat ten wyposażony jest w dwa promienniki, a mianowicie cylindryczny oraz podłużny, które dobiera się w zależności od potrzeby.

Pola magnetyczne

Próby wykorzystania pola magnetycznego do celów leczniczych trwają od wieków. Ten rodzaj postępowania leczniczego nazwano magnetoterapią, przez którą rozumie się wykorzystanie leczniczego wpływu magnesów oraz urządzeń wytwarzających pola magnetyczne o różnej charakterystyce fizycznej. Pola magnetyczne, podobnie jak elektromagnetyczne, są wszechobecne na naszej planecie, zarówno w przyrodzie ożywionej, jak i nieożywionej. Znaczenie pól magnetycznych dla organizmów żywych określił lapidarnie słynny fizyk niemiecki Werner Heisenberg, który stwierdził, że „energia magnetyczna jest elementarną energią, od której zależy życie organizmu". Mimo powszechnego i trwającego od wieków zainteresowania biologicznym wpływem pól magnetycznych, wiedza w tym zakresie jest niewielka. Przyczyną takiego stanu rzeczy są bardzo złożone mechanizmy działania pól magnetycznych na ustroje żywe. Ich reakcje mogą być badane przy użyciu skomplikowanej, a w wielu sytuacjach — ze względu na stan wiedzy — jeszcze niedostępnej aparatury. Uzyskane wyniki muszą być z kolei rozpatrywane zarówno w kategoriach biologicznych, jak i fizycznych, co również nastręcza trudności w ich interpretacji. Niemniej jednak można stwierdzić, że w ostatnich latach obserwuje się duże zainteresowanie terapeutycznymi zastosowaniami pól magnetycznych, w szczególności pól małej częstotliwości.

325

Charakterystyka fizyczna pola magnetycznego

Polem magnetycznym nazywa się postać materii charakteryzującą się bardzo ważną właściwością polegającą na tym, że na poruszającą się cząstkę działa ono z siłą zależną od iloczynu ładunku cząstki i jej prędkości. Pole magnetyczne jest wytwarzane przez poruszające się w sposób uporządkowany ładunki elektryczne, przez poruszające się naładowane ciała, a także przez prądy przesunięcia w dielektryku. Istnieje ono wokół dowolnego przewodnika z prądem, niezależnie od materiału przewodnika oraz rodzaju jego przewodnictwa. Zjawiska i właściwości materii, związane z oddziaływaniem pola magnetycznego, nazywa się magnetyzmem. Jest on uwarunkowany istnieniem momentów magnetycznych danego ciała, którą to nazwą określa się wielkości wektorowe, charakteryzujące jego oddziaływanie z zewnętrznym polem magnetycznym. W magnetyzmie atomowym wyróżnić można własny moment magnetyczny elektronów, zwany również momentem spinowym, oraz moment magnetyczny wytwarzany przez ruch orbitalny elektronów w powłokach elektronowych atomu. Moment magnetyczny atomu lub cząsteczki jest sumą momentów magnetycznych wytworzonych przez wszystkie jego lub jej elektrony. Dodać należy, że istnieje również magnetyzm jądrowy, uwarunkowany własnymi momentami magnetycznymi wchodzących w skład jądra nukleonów (protonów i neutronów). Podobnie jak inne pola fizyczne, pole magnetyczne wykazuje również charakter wektorowy, tzn. w każdym jego punkcie ma ono określony kierunek. Podstawową cechą opisującą pole magnetyczne jest indukcja magnetyczna. Z reguły Ampere'a wynika, że indukcja magnetyczna równa jest sile, z jaką pole magnetyczne działa na jednostkę długości przewodnika 326

umieszczonego prostopadle do kierunku pola magnetycznego i przez który przepływa prąd elektryczny o natężeniu jednostkowym.

F= k(BJl) gdzie: F — siła, l — element przewodnika, B — indukcja magnetyczna, J — natężenie prądu, k — współczynnik proporcjonalności, zależy od wyboru jednostek.

W danym wypadku kierunki indukcji magnetycznej, siły oraz prądu są do siebie prostopadłe. W celu graficznego odwzorowania pól magnetycznych i określenia kierunku indukcji magnetycznej wprowadzono pojęcie linii indukcji magnetycznej. Nazwą tą określono krzywe, do których styczne w każdym punkcie pokrywają się w kierunku wektora indukcji magnetycznej. Linie indukcji magnetycznej są zawsze zamknięte i otaczają przewodniki z prądem (ryc. 147).

Ryc. 147. Linie indukcji magnetycznej przewodnika, w którym przepływa prąd (wg Fichtnera).

Pole magnetyczne nazywa się jednorodnym, gdy wektory indukcji magnetycznej są we wszystkich punktach jednakowe. W wypadku przeciwnym pole jest niejednorodne. Natężenie pola magnetycznego mierzy się stosunkiem siły, którą pole działa w próżni na prostoliniowy przewodnik z prądem, umieszczony

327

prostopadle do kierunku działania tej siły — do długości tego przewodnika i natężenia prądu.

gdzie: H — natężenie pola magnetycznego, F — siła, l — długość przewodnika, J — natężenie prądu.

Pole magnetyczne można również opisać ilościowo przez podanie wielkości nazwanej strumieniem magnetycznym Jest to iloczyn natężenia i powierzchni konturu obranego na płaszczyźnie prostopadłej do kierunku natężenia pola.

gdzie: — strumień magnetyczny, H — natężenie pola magnetycznego, S — powierzchnia.

Natężenie pola magnetycznego wyraża się w amperach na metr (A/m) albo też indukcją magnetyczną, którą określa się iloczynem indukowanego napięcia i czasu, przypadającym na metr kwadratowy powierzchni prze2 kroju (V • s/m ). Obowiązującą obecnie jednostką indukcji magnetycznej jest tesla (T), której nazwa pochodzi od nazwiska słynnego fizyka 2 pochodzenia chorwackiego — Nikoli Tesli (1T = 1V s/m ). Natężenie pola magnetycznego określa się niekiedy w gausach (1 gaus = 0,0001 T = 0,1 mT). Zjawiska elektryczne są ściśle związane ze zjawiskami magnetycznymi i odwrotnie. Stąd zmienne pole elektryczne wytwarza zmienne pole magnetyczne, a zmienne pole magnetyczne — zmienne pole elektryczne. Właściwości magnetyczne substancji są związane z ich zdolnością do magnesowania się, to znaczy do uzyskania cech magnesu naturalnego. Pod tym względem ciała dzieli się na diamagnetyczne, paramagnetyczne i ferromagnetyczne. W ciałach diamagnetycznych własne pole magnetyczne powstające przy namagnesowaniu ma kierunek przeciwny niż pole zewnętrzne, przez co 328

osłabia nieco jego działanie. Nie wykazują one również tzw. pozostałości magnetycznej, czyli trwałej orientacji momentów magnetycznych. Do ciał diamagnetycznych należą między innymi niektóre gazy (wodór), woda i wodne roztwory elektrolitów, szkło oraz niektóre metale, jak np. złoto czy bizmut. W ciałach paramagnetycznych własne pole magnetyczne, powstające w wyniku namagnesowania, ma kierunek zgodny z kierunkiem pola zewnętrznego, co w niewielkim stopniu wzmaga jego działanie. Ciała te nie wykazują również pozostałości magnetycznej. Do tego rodzaju substancji należy powietrze, wiele gazów i większość metali. Ciała ferromagnetyczne wykazują z kolei tysiące razy większą zdolność do namagnesowania, jak również bardzo dużą pozostałość magnetyczną, należą do nich żelazo, nikiel, kobalt i różne specjalne stopy.

Działanie biologiczne pola magnetycznego Mechanizm działania pola magnetycznego na ustrój jest, jak już wspomniano, wysoce złożony i do tej pory jeszcze w wielu szczegółach nie wyjaśniony. Z fizycznego punktu widzenia wydaje się on oczywisty, w praktyce jednak oddziaływania pola są trudne do stwierdzenia. Charakterystyczną cechą pola magnetycznego jest przenikanie przez wszystkie struktury ustroju. Cecha ta odróżnia pole magnetyczne od innych postaci energii, które ulegają pochłonięciu do określonej głębokości tkanek. Tkanki ustroju ludzkiego wykazują zasadniczo właściwości diamagnetyczne. W wielu jednak różnorodnych jego strukturach biologicznych mogą występować właściwości paramagnetyczne. Oddziaływanie zewnętrznego pola magnetycznego zmienia ich stan energetyczny, co z kolei może mieć wpływ na realizowane funkcje biologiczne. Mimo że jest to energia bardzo mała, to jednak podkreśla się —jak dotychczas w formie hipotezy — że impulsowe pole magnetyczne może być swoistym sygnałem dla określonych struktur czynnościowych w całym układzie istniejących między nimi sprzężeń. Należy również pamiętać, że w ustroju występuje wiele ważnych dla jego funkcji związków, zawierających metale o wła329

ściwościach ferromagnetycznych. Przykładem może być zawierający żelazo czerwony barwnik krwi, hemoglobina, która spełnia tak ważną rolą w transporcie tlenu w ustroju. Uważa się, że jednym z istotnych czynników, odgrywających zasadniczą rolę w mechanizmie działania na ustrój pól magnetycznych, są indukowane przez nie napięcia. Zmienne pole magnetyczne indukuje w masie przewodnika zmienne napięcia, powodujące przepływ prądów o zamkniętych obwodach, które to prądy nazwano wirowymi (ryc. 117). Wartość indukowanego napięcia zależy od powierzchni przenikanej przez pole magnetyczne, jego natężenia oraz szybkości zmian natężenia pola w czasie. Dlatego też impulsy pola magnetycznego o szybkim narastaniu natężenia indukują w jednostce czasu większą wartość napięcia w porównaniu z impulsami o wolniejszym narastaniu natężenia. Zjawisko indukowania w prądach wirowych występuje szczególnie w tkankach i płynach ustrojowych dobrze przewodzących prąd elektryczny, tzn. w tkankach zawierających dużo nośników elektryczności, przede wszystkim jonów. Kolejnym zjawiskiem występującym pod wpływem pola magnetycznego są tzw. siły Lorentza. Powstają one w przewodniku, w którym płynie prąd elektryczny, i działają na ładunki bez względu na ich charakter, tzn. zarówno na elektrony, jak i na jony. Siły Lorentza powodują zmiany orientacji jonów dodatnich i ujemnych, które są przemieszczane w przeciwnych kierunkach. W stałym polu magnetycznym jony te gromadzą się na barierach biologicznych, między innymi na błonach komórkowych, powodując zmiany w ich polaryzacji. W zmiennym polu magnetycznym zachodzi ich oscylacja w takt zmian pola. Z działaniem sił Lorentza związane jest również galwanomagnetyczne zjawisko Halla, powstające w masie przewodnika z prądem w wyniku odchylenia przez te siły nośników elektryczności, a mianowicie elektronów i dziur. W wyniku tego w przeciwległych częściach przewodnika powstaje napięcie przesunięte w fazie o 90° w stosunku do napięcia indukowanego przez pole magnetyczne. Siły te, jak już wspomniano, występują w warunkach ruchu ładunków elektrycznych i mogą one powstawać pod wpływem pola magnetycznego w poruszających się krwinkach czerwonych, będących niejako transporterami ładunków, w procesach dyfuzji lub też w wypadku czynnego przemieszczenia przez błonę komórkową jonów, jak to się odbywa w mechanizmie pompy sodowej. Należy dodać, że indukowane w tkankach prądy elektryczne mogą wpływać na istniejące w ustroju substancje o właściwościach piezoelek-

330

trycznych, powodując ich mechaniczne odkształcenia. Do ciał takich należy kolagen, którego włókna stanowią podłoże organiczne kości, dentyna, keratyna i wiele innych związków białkowych. Oddziaływaniem tym niektórzy autorzy próbują tłumaczyć korzystny wpływ pól magnetycznych na proces tworzenia kostniny w przypadkach utrudnionego zrostu kostnego. Na podstawie dotychczasowych doświadczeń uważa się, że zmienne pola magnetyczne między innymi wpływają na potencjał błon komórkowych, powodując wzmożenie wymiany jonów, stymulują reakcje biochemiczne, w tym również reakcje przebiegające z udziałem enzymów i hormonów. Pola te usprawniają krążenie obwodowe krwi, powodują lepsze zaopatrzenie tkanek w tlen i lepsze jego wykorzystanie, co wiąże się z zachodzącym pod wpływem pól magnetycznych zwiększeniem we krwi ciśnienia parcjalnego tlenu. Na efekty działania na ustrój zmiennych pól magnetycznych mogą mieć również wpływ wywołane przez nie zmiany właściwości fizycznych wody, między innymi zwiększenie stężenia zawartych w niej gazów, głównie tlenu, zmiana pH oraz zdolności zwilżania.

Leczenie polami magnetycznymi Stosowane w lecznictwie pola magnetyczne podzielono na statyczne i dynamiczne. Źródłem statycznego pola magnetycznego są różnego rodzaju magnesy. Mimo że od wieków magnesom przypisywano właściwości lecznicze, to współcześnie nie znajdują one szerszego zastosowania. Dynamicznymi nazywa się pola magnetyczne indukowane przez prąd elektryczny płynący w przewodniku. Mogą to być pola stałe, indukowane przez stały prąd elektryczny, oraz różnego rodzaju impulsowe pola zmienne. Przebieg zmian impulsów pola magnetycznego zależy oczywiście od zmian prądu płynącego przez przewodnik. W niniejszym rozdziale omówione zostaną, tzw. pola magnetyczne skrajnie małej częstotliwości, określane skrótem ELF-MF (od słów angielskich: extremely Iow frequency — magnetic fields). Zakres ten obejmuje częstotliwości od 3 do 3000 Hz. Zastosowanie w terapii pól magnetycznych wielkiej częstotliwości omówione zostało w rozdziale poświęconym polom elektromagnetycznym wielkiej częstotliwości. 331

Impulsowe pole magnetyczne małej częstotliwości Najczęściej znajdują zastosowanie impulsowe pola magnetyczne o częstotliwości do 50 Hz (w USA — 60 Hz). Kształt impulsów może być różny: o przebiegu prostokątnym, trapezowym, trójkątnym lub sinusoidalnym. Natężenie pola magnetycznego, wyrażone w jednostkach indukcji magnetycznej, nie przekracza 10 mT. Pola te są stosowane przy użyciu aplikatorów. Mogą to być aplikatory o charakterze solenoidu w kształcie szpuli (ryc. 149) oraz aplikatory płaskie o polu rozproszonym. Dobór aplikatora zależy przede wszystkim od okolicy ciała, która ma być poddana zabiegowi. Dobór właściwych warunków zabiegu magnetoterapeutycznego opiera się na trzech parametrach, a mianowicie: — czasie trwania zabiegu, - częstotliwości i charakterze zmian pola magnetycznego, — natężeniu pola magnetycznego. Czas zabiegu nie jest ograniczony. Stosowanie zabiegu nawet w bardzo długim czasie nie powoduje niekorzystnych następstw. Czas poszczególnego zabiegu nie powinien być jednak krótszy od 5 min, zaś czas dłuższy od 30 minut stosuje się raczej rzadko i zwykle nie przekracza on 60 min. Seria zabiegów obejmuje 5 do 15 zabiegów. Pierwsze zabiegi powinno się wykonywać codziennie. Kolejne zabiegi można wykonywać co drugi dzień, a nawet 2 razy w tygodniu. Pamiętać należy, że po pierwszych kilku zabiegach może wystąpić nasilenie dolegliwości oraz że nie powinno się wykonywać zabiegów magnetoterapeutycznych po godzinie 21, ponieważ u niektórych osób mogą wystąpić przemijające zaburzenia snu. Dobór właściwej częstotliwości ma zasadnicze znaczenie. Jako regułę przyjęto stosowanie w stanach ostrych częstotliwości od 1 do 5 Hz, w podostrych 5 do 20 Hz, a w stanach przewlekłych 20 do 50 Hz. Kształt impulsów pola magnetycznego dobiera się w zależności od wskazań pamiętając, że impulsy o szybkim narastaniu i zanikaniu pola indukują większe wartości napięcia elektrycznego w tkankach, będące przyczyną wielu zachodzących w nich zjawisk elektrycznych. W dawkowaniu natężenia pola magnetycznego obowiązuje zasada 332

małej częstotliwości są bardzo rozległe. Dowiedziono, że przyspieszają one zrastanie złamanych kości oraz gojenie ran i owrzodzeń troficznych. Wykazano również korzystny wpływ tych pól na niektóre schorzenia narządów ruchu i obwodowego układu nerwowego, zaburzenia krążenia obwodowego, stany zapalne oraz niektóre choroby skóry. Ważny ze względów terapeutycznych jest również przeciwbólowy wpływ pól magnetycznych małej częstotliwości. W tabeli 19 przedstawiono wybrane wskazania do stosowania magnetoterapii oraz przykłady metodyki zabiegów. Mimo braku bezwzględnych przeciwwskazań do stosowania tej formy terapii, w niektórych chorobach konieczne jest jednak zachowanie szczególnej ostrożności. Według zestawienia, podanego przez Grunnera, do przeciwwskazań zaliczyć należy: ciążę, chorobę nowotworową, zaawansowane zaburzenia ukrwienia kończyn dolnych w następstwie miażdżycy czy angiopatii cukrzycowej, czynną gruźlicę płuc, młodzieńczą cukrzycę, tyreotoksykozę, krwawienia z przewodu pokarmowego, ostrą niewydolność wieńcową i niestabilną dusznicę bolesną, ciężkie infekcje pochodzenia wirusowego, bakteryjnego i grzybiczego, a także obecność elektronicznych implantatów wspomagających pracę różnych narządów. Część autorów uważa, że eksponowanie głowy w polu magnetycznym może wpływać na uczynnienie ognisk padaczkorodnych mózgu. Nie wolno również stosować magnetoterapii w okresie badań rentgenowskich, lub też leczenia promieniami jonizującymi. Magnetoterapię można jednak z powodzeniem kojarzyć z innymi zabiegami fizykalnymi, takimi jak ultradźwięki, diatermia krótkofalowa z terapią laserową oraz z różnymi zabiegami elektroleczniczymi i masażem. Można ją również stosować łącznie z zabiegami balneoterapeutycznymi.

Aparatura do magnetoterapii Ze względów praktycznych warto dodać, że urządzeń do magnetoterapii, z powodu jej zakłócającego wpływu, nie powinno się instalować w pobliżu precyzyjnej elektronicznej aparatury pomiarowej. Urządzenie do magnetoterapii polem małej częstotliwości składa się 334

z generatora prądu małej częstotliwości — oddzielonego galwanicznie od części sieciowej (zasilającej) — układów elektronicznych umożliwiających regulację parametrów tego prądu (pola magnetycznego) oraz aplikatora, w którym przepływający prąd indukuje pole magnetyczne. Większość urządzeń jest wyposażona w dwa rodzaje aplikatorów. Jeden z nich, w kształcie szpuli, jest solenoidem obudowanym zwykle sztucznym tworzywem. Średnica szpuli wynosi najczęściej 50 cm, a wysokość 25 cm (ryc. 149). Aplikator ten może być umieszczony na podstawie ułatwiającej jego ustawienie lub też przymocowany do ramienia wysięgnego aparatu. Niektóre aparaty są wyposażone w aplikator płaski, przystosowany do umieszczania w różnych okolicach ciała. Każdy z aplikatorów wykazuje charakterystyczny rozkład pola magnetycznego. W przypadku aplikatora szpulowego jest to w miarę jednorodne pole magnetyczne solenoidu (ryc. 148), a w aplikatorze płaskim może być ono rozproszone.

Ryc. 148. Pole magnetyczne solenoidu (wg wyd. firmy Alpha Electronics).

Aparatura do leczenia zmiennym polem magnetycznym małej częstotliwości Ambit 2000* Jest to urządzenie produkcji krajowej, którego widok ogólny przedstawia ryc. 149. Wyróżnić w nim można trzy podstawowe części, a mianowicie: 1. Aplikator szpulowy w postaci cewki indukcyjnej o średnicy 520 mm, sprzężony magnetycznie z ciałem osoby poddawanej zabiegowi magneto* Produkowana przez Zakład Elektroniki Medycznej; Henryk Noras ul. Krakowska 63b, 43-150 Bieruń Stary.

335

terapeutycznemu. Jest on umocowany w sposób ruchomy na suwnicy umieszczonej w obudowie drewnianej leżanki. Dzięki takiemu rozwiązaniu aplikator przed ułożeniem chorego na leżance przesuwa się w skrajne położenie, a następnie umieszcza w okolicy ciała, która ma być poddana zabiegowi. W tej części urządzenia wytwarzane jest pole magnetyczne małej częstotliwości, w granicach od 2 do 60 Hz, i indukcji magnetycznej regulowanej do maksymalnej wartości równej 10 mT. Przebiegi czasowe indukcji mogą mieć kształt prostokątny, trójkątny, trapezowy oraz sinusoidalny. Każdy z przebiegów czasowych może być cało- lub półokresowy (ryc. 150).

Ryc. 149. Urządzenie do leczenia zmiennym polem magnetycznym małej częstotliwości Ambit 2000.

2. Obwód zasilający aplikatora oddzielony od części sieciowej transformatorem separacyjnym. 3. Komputer sterujący i kontrolujący pracę urządzenia. Parametry zabiegu, a mianowicie: częstotliwość zmian pola, czas przerwy między jego impulsami, wartość indukcji magnetycznej, czas zabiegu oraz charakter 336

Ryc. 150. Przebiegi czasowe indukcji magnetycznej uzyskiwane w aparacie Ambit 2000.

przebiegu zmian pola, ustala się za pomocą klawiatury komputera. Ich przyjęcie jest wyświetlane na ekranie monitora. Wymienione parametry zabiegu, łącznie z danymi osobowymi i medycznymi chorego, zostają wprowadzone do pamięci komputera i gromadzone w postaci kartoteki. Połączenie komputera z drukarką umożliwia wydruk kart zabiegowych oraz kartotek.

22 Fizykoterapia

Ultradźwięki

Ultradźwiękami nazywa się drgania mechaniczne o częstotliwości przekraczającej granicę słyszalności ucha ludzkiego. W lecznictwie znajdują najczęściej zastosowanie ultradźwięki o częstotliwościach 800, 1000 i 2400 kHz. Uważa się, że skuteczność terapeutyczna ultradźwięków zależy od prawidłowego ustalenia wskazań do ich stosowania, doboru właściwej dawki oraz metody aplikacji.

Podstawy fizyczne Drgania mechaniczne w zakresie częstotliwości stosowanych w lecznictwie są wytwarzane przez pobudzane z zewnątrz układy drgające, które nazywa się przetwornikami ultradźwiękowymi. Jeśli układ drgający znajduje się wewnątrz dostatecznie sprężystego ośrodka, to pobudza on do drgań sąsiadujące z nim cząsteczki ośrodka, które zaczynają drgać około swych położeń równowagi. Drgania te przenoszą się na dalsze cząsteczki i w ten sposób powstaje/a/a ultradźwiękowa. Jest ona tylko transporterem energii. W omawianym wypadku jest to fala podłużna, ponieważ cząsteczki drgają wzdłuż kierunku rozchodzenia się fali. Fala podłużna wykazuje na swym przebiegu wiele następujących po sobie i przesuwających się w określonym kierunku stref zagęszczeń i rozrzedzeń cząsteczek. W miejscach zagęszczeń działają siły ściskające, a w miejscach rozrzedzeń — siły rozciągające. Zagęszczenia powstają w miejscach, w których cząsteczki ulegają wychyleniu w kierunku roz-

338

chodzenia się fali, rozrzedzenia zaś w miejscach, w których cząsteczki ulegają wychyleniu w kierunku przeciwnym. Odległość między dwoma sąsiadującymi ze sobą zagęszczeniami lub rozrzedzeniami, a mówiąc ściślej między dwiema najbliżej położonymi cząsteczkami znajdującymi się w tej samej fazie ruchu, odpowiada długości fali. Długość fali zależy od częstotliwości drgań oraz prędkości jej rozchodzenia się w ośrodku. Prędkość rozchodzenia się fali ultradźwiękowej jest zależna od zdolności ośrodka do przenoszenia drgań. W gazach średnia prędkość wynosi ok. 350 m/s, w cieczach — ok. 1500 m/s, a w ciałach stałych — ok. 5000 m/s. W wodzie fala ultradźwiękowa wywołana przez ultradźwięki o częstotliwości 800 kHz rozchodzi się z prędkością 1497 m/s, co odpowiada długości fali ok. 1,875 milimetra. Prędkość rozchodzenia się fali ultradźwiękowej w tkankach ludzkich waha się od 1445 do 1610 m/s. Cząsteczki ośrodka drgające w ruchu falowym wykazują w każdej chwili określoną wartość wychylenia, prędkości i przyspieszenia. Wychylenia cząsteczki rosną wraz ze wzrostem natężenia fali, a maleją w miarę zwiększania się częstotliwości drgań. Na ryc. 151 przedstawiono zależność wychylenia cząsteczek od natężenia fali dla trzech częstotliwości — 200 kHz, 800 kHz i 2400 kHz. Należy dodać, że przy dużych częstotliwościach ultradźwięków wychylenia są rzędu średnicy cząsteczek. Stosowane w lecznictwie ultradźwięki powodują małe wychylenia cząsteczek, np. ultradźwięki o częstotliwości 800 kHz i natężeniu 2 W/cm2 powodują wychylenie cząsteczek wody rzędu 3-10-6 cm. Drgania cząsteczek ośrodka zachodzą ze zmienną prędkością: od wartości zerowej, odpowiadającej maksimum ich wychylenia, do pewnej wartości maksymalnej w punkcie położenia równowagi. Prędkość tę określa się w akustyce jako prędkość cząstkową. Podobnie jak wychylenie cząsteczek, zależy ona od natężenia fali. Jest zrozumiałe, że zmiennej prędkości cząsteczek towarzyszy zmienne ich przyspieszenie, o kierunku przeciwnym do wychylenia. Tak więc w chwili, gdy cząsteczka jest maksymalnie wychylona, a jej prędkość równa jest zeru, przyspieszenie osiąga największą wartość. Zmiany wychylenia, prędkości i przyspieszenia zachodzące w czasie jednego okresu drgania przedstawia porównawczo ryc. 152. Przyspieszenie cząsteczek osiąga bardzo duże wartości i przy natężeniu ultradźwięków 2 6 2 2 W/cm wynosi dla cząsteczki wody 82,5-10 cm/s . Tak dużym przyspieszeniom towarzyszy działanie dużych sił. Miarą ich jest różnica ciśnień występująca w przebiegu fali, co przedstawiono schematycznie na ryc. 153.

22*

339

Ryc. 151. Zależność wychylenia cząsteczek od natężenia fali ultradźwiękowej przy różnych częstotliwościach (wg Wiedana i Rohera).

Ryc. 152. Zmiany wychylenia (a), prędkości (b) i przyśpieszenia (c) w ciągu jednego okresu (wg Matauschka).

Wykazano, że na przeciętną komórkę ludzką, o średnicy ok. 0,02 mm, fala ultradźwiękowa o natężeniu 2 W/cm2 i częstotliwości 800 kHz wywiera ciśnienie 101,3 kPa (0,17 atm). Wahania ciśnień występujące w tkankach poddanych działaniu ultradźwięków stanowią ważny czynnik ich działania leczniczego. Powodują one bowiem tzw. mikromasaż tkanek. Fala ultradźwiękowa oprócz występujących w jej przebiegu wahań ciśnień wywiera również na ośrodek pewne stałe ciśnienie, zwane ciśnieniem fali. W warunkach stosowanych w lecznictwie dawek natężenia wartość tego ciśnienia jest nieduża. Polem dźwiękowym nazywa się tę część ośrodka, w której występuje zjawisko fal dźwiękowych. Kształt pola zależy od: — rozkładu energii drgań dźwiękowych, — stosunku wymiarów źródła drgań do długości fali, — kształtu źródła drgań, — pochłaniania i przeszkód w rozchodzeniu się fali. W wypadku używanych w lecznictwie przetworników ultradźwiękowych, których średnica przekracza wielokrotnie długość fali, pole ultradźwiękowe przybiera kształt cylindryczny, który w miarę oddalania się 340

źródła przechodzi w kształt stożka. Wytworzone w pobliżu przetwornika pole o kształcie cylindrycznym nazywa się polem bliskim, natomiast pole stożkowe — polem dalekim. Rozkład energii w polu dźwiękowym jest nierównomierny i zależy od wielu czynników, głównie jednak od właściwości akustycznych ośrodka. Głębokość wnikania fali ultradźwiękowej w głąb tkanek ludzkich jest ograniczona ze względu na to, że stanowią one dla niej wysoce zróżnicowany i niejednorodny ośrodek. Rozchodzenie się fali w tym ośrodku jest bardzo skomplikowane.

Ryc. 153. Wartości ciśnień w obrębie jednej długości fali (wg Summera i Patrick).

Ryc. 154. Pole akustyczne przetwornika ultradźwiękowego wraz z powierzchniami falowymi i izodozami natężenia pola (wg Matauschka).

Na ryc. 154 przedstawiono pole akustyczne przetwornika ultradźwiękowego z zaznaczonymi powierzchniami falowymi oraz izodozami natężenia pola, tzn. liniami łączącymi punkty pola o tym samym natężeniu. Powierzchnię przetwornika wytwarzającego drgania można traktować jako zbiór punktów drgających, z których każdy wytwarza elementarną falę półkolistą. W wyniku nakładania się fal elementarnych, czyli ich interferencji, powstają fale rzeczywiste — płaskie. Na skutek interferencji dochodzi również do wzmożenia lub osłabienia ruchu falowego, w zależności od zgodności lub niezgodności wychyleń. Omawiane pole dźwiękowe jest zatem niejednorodne i zawiera maksima i minima natężenia. Częstość występowania maksimów i minimów jest największa w pobliżu powierzchni przetwornika, a w miarę zwiększania odległości natężenie 341

wolno opada do zera (ryc. 155). Jeśli fala ultradźwiękowa napotyka na swym przebiegu ośrodek różniący się gęstością, to zostaje ona częściowo lub całkowicie odbita. Stosunek energii fali odbitej do energii fali padającej nazywa się współczynnikiem odbicia. Wartość jego zależy od właściwości akustycznych ośrodka. Współczynnik odbicia osiąga szczególnie wysoką wartość przy przejściu fali z ośrodka stałego do ciekłego lub gazowego, lub odwrotnie. Fale odbite mogą interferować z falami padającymi, wywołując zjawisko powstawania fal stojących. Fale tego typu powstają wówczas, gdy spotykają się fale o jednakowej częstotliwości i amplitudzie drgań, ale o przeciwnym kierunku rozchodzenia się. Jak wiadomo, fale stojące charakteryzuje obecność węzłów i strzałek. Przy wykonywaniu zabiegów leczniczych mogą powstawać fale stojące na skutek odbicia fali ultradźwiękowej, np. od kości. Mogą one również powstawać przy odbiciu fali od ściany naczynia z wodą, w którym wykonuje się zabieg. Ponieważ jest to zjawisko niekorzystne, zwiększające w stosunku do fali padającej siłę działania, można go uniknąć przez odpowiednie ustawienie przetwornika.

Ryc. 155. Rozkład należenia wzdłuż osi podłużnej przetwornika: a teoretyczny, b faktyczny (wg Rohera).

Część fali padającej na powierzchnię danego ośrodka ulega odbiciu, część zaś przenika do niego ulegając załamaniu. Fala ultradźwiękowa może również ulegać ugięciu. Zjawisko to występuje wówczas, jeśli na swym przebiegu fala napotyka przeszkodę lub szczelinę o wymiarach rzędu długości tej fali. W takim wypadku prze342

szkody stają się źródłem fal, których kierunek rozchodzenia się jest inny niż kierunek fali pierwotnej. Jest zrozumiałe, że w wyniku ugięcia pole akustyczne za przeszkodą ulega zakłóceniu. Przeszkody o wymiarach znacznie mniejszych od długości fali nie powodują jej ugięcia i nie stanowią dla niej przeszkody. Opisane zjawiska występują w tkankach ludzkich, które stanowią ośrodek bardzo zróżnicowany pod względem akustycznym. Z tego względu pole ultradźwiękowe w tkankach wykazuje bardzo złożony charakter. Energię fali stanowi suma równych sobie wartości energii kinetycznej cząstek drgających i energii potencjalnej cząstek zgęszczonych i rozrzedzonych. Całkowitą energię wyemitowaną przez źródło dźwięku w ciągu jednostki czasu nazywa się mocą akustyczną. Moc fali ultradźwiękowej określa się w watach; dla ścisłości konieczne jest podanie, czy fala wytwarzana jest w sposób ciągły, czy też impulsowy. Natężenie fali ultradźwiękowej maleje w miarę oddalania od źródła drgań, w wyniku pochłaniania jej energii przez ośrodek. Pochłanianie, czyli absorpcja, energii ultradźwięków zależy od ich częstotliwości oraz właściwości ośrodka. Największą zdolność pochłaniania wykazują gazy, mniejszą — ciecze, a jeszcze mniejszą — ciała stałe sprężyste, np. metale, które dobrze przewodzą drgania. Ciała stałe o właściwościach plastycznych, np. guma czy korek, w znacznym stopniu pochłaniają dźwięki i z tego względu używane są jako izolatory dźwięku. Zdolność ośrodka do pochłaniania energii ultradźwiękowej określa współczynnik absorpcji. Wyraża on w procentach, jeżeli natężenie w danym punkcie pola dźwiękowego jest mniejsze w tym samym polu o 1 cm wstecz. Tkanki ludzkie ze względu na różnorodną i skomplikowaną budowę wykazują różne zdolności pochłaniania ultradźwięków, charakterystyczne dla danego rodzaju tkanki. Dużą „dźwiękochłonność" wykazuje tkanka nerwowa, mniejszą — mięśniowa, a najmniejszą — tłuszczowa. Bezpośrednie pomiary pochłaniania energii ultradźwiękowej w tkankach są prawie niemożliwe. Na podstawie licznych doświadczeń ustalono jednak, że fale krótsze, o większej częstotliwości, są pochłaniane na mniejszych głębokościach, dłuższe zaś — na większych. Głębokość, w której natężenie fali ultradźwiękowej spada do połowy, przyjęto nazywać głębokością połówkową lub warstwą połowiącą. Pojęcie to umożliwia poglądową ocenę rozkładu natężenia. Uważa się, że przy dawkach leczniczych natężenie fali poza głębokością połówkową jest stosunkowo małe, a skutki działania biologicznego trudne do stwierdzenia. 343

Opierając się na wartości głębokości połówkowej wybrano dwie najczęściej stosowane w aparatach leczniczych częstotliwości ultradźwiękowe, a mianowicie: 800 kHz oraz 2400 kHz. Powolniejsza absorpcja energii ultradźwiękowej o częstotliwości 800 kHz pozwala na stosowanie jej do nadźwiękawiania głębszego, a szybkie pochłanianie fali o częstotliwości powyżej 2400 kHz stwarza możliwość wykorzystania jej do nadźwiękawiania powierzchniowego. Na ryc. 156 przedstawiono krzywe absorpcji ultradźwięków o częstotliwości 800 kHz i 3000 kHz.

Ryc. 156. Krzywe absorpcji dla częstotliwości drgań 800 kHz (a) i 3 MHz (b) (wg Grączewskiego).

Jak widać na tej rycinie, energia fali ultradźwiękowej maleje wykładniczo wraz ze zwiększeniem się głębokości i jest zależna od częstotliwości drgań; głębokość połówkowa dla częstotliwości 800 kHz wynosi ok. 3 cm, a dla częstotliwości 3000 kHz — zaledwie ok. 1 cm. Na zakończenie omawiania fizycznych podstaw ultradźwięków należy nieco uwagi poświęcić zjawisku kawitacji. Powstaje ono w wyniku oddziaływania na ciecze ultradźwięków o częstotliwości drgań poniżej 500 kHz. Fala ultradźwiękowa o dużym natężeniu dźwięku na skutek działania zmiennych ciśnień powoduje niszczenie spójności cieczy i powstawanie pustych przestrzeni wypełniających się parami cieczy lub rozpuszczonymi w niej gazami. Przestrzenie te zanikają po upływie pewnego czasu, wytwarzając bardzo silną falę mechaniczną. Zjawisko to nazywa się kawitacją. Zjawiska kawitacji w zakresie częstotliwości i mocy używanych w lecznictwie nie zaobserwowano. Dla przykładu można podać, że aby wywołać zjawisko kawitacji w wodzie przy częstotliwości 500 kHz, konieczne jest 2 zastosowanie natężenia ultradźwięków ok. 200 W/cm , a przy częstotliwo2 ści 3000 kHz — aż 50000 W/cm .

344

Działanie biologiczne ultradźwięków Zgodnie z prawem Grotthusa-Drapera energia ultradźwięków wywołuje w tkankach odczyn, jeśli zostanie przez nie w dostatecznej ilości pochłonięta. Ultradźwięki wywołują w ustroju ludzkim wiele zmian spowodowanych działaniem ich energii. Zmiany te można podzielić na miejscowe, nazywane również pierwotnymi, oraz ogólne określane jako wtórne.

Zmiany miejscowe (pierwotne) Zmiany te występują w tkankach w chwili nadźwiękawiania i związane są bezpośrednio z działaniem energii ultradźwięków, wywołującej wiele zmian fizycznych i chemicznych ograniczonych do miejsca jej oddziaływania. Pojęcie miejscowego (pierwotnego) działania ultradźwięków jest w swej istocie bardzo złożone. Składa się na nie kilka składowych, powodujących łącznie zmiany, które warunkują lecznicze wykorzystanie ultradźwięków. Spośród nich za najważniejsze uznać należy działanie mechaniczne, cieplne oraz fizykochemiczne.

Działanie mechaniczne

Jest ono podstawową składową miejscowego (pierwotnego) wpływu ultradźwięków i obrazowo bywa nazywane mikromasażem. Spowodowane jest ono wahaniem ciśnień w przebiegu fali ultradźwiękowej. W krań345

cowych punktach amplitud ciśnień zachodzą istotne zmiany objętości komórek, rzędu 0,02%. Zmiany te zachodzą w bardzo krótkim czasie, zależnym od częstotliwości ultradźwięków.

Działanie cieplne

Powstaje ono w wyniku wytworzonego w tkankach ciepła, którego rozproszenie jest uzależnione od rodzaju tkanki. Stopień przegrzania zależy od dawki natężenia ultradźwięków, czasu nadźwiękawiania oraz właściwości fizycznych tkanki. Najsilniej przegrzewa się tkanka nerwowa, następnie — mięśniowa, a najsłabiej — tłuszczowa. Największe jednak przegrzanie występuje w pobliżu powierzchni granicznych niejednorodnych struktur tkankowych, np. tkanka kostna — tkanka mięśniowa (ryc. 145), różniących się między sobą właściwościami. Na granicach tych tkanek występuje największe zagęszczenie energii, głównie w wyniku odbicia fal ultradźwiękowych. Wynika stąd swoistość skutków cieplnych wywołanych ultradźwiękami, powstające bowiem na granicach ośrodków różnice temperatur powodują między innymi zmiany w dyfuzji wewnątrzkomórkowej oraz między komórkami a przestrzeniami międzykomórkowymi. Należy podkreślić, że składowa cieplna stanowi tylko jeden z fragmentów działania ultradźwięków na tkanki.

Działanie fizykochemiczne

Bardzo ważną składową działania ultradźwięków jest ich wpływ na chemizm oraz właściwości fizyczne tkanek. Wspomnieć tu należy o wpływie ultradźwięków na koloidy tkankowe, a mianowicie: na przyspieszenie rozpadu białek, o wpływie na przemianę białek ze stanu żelu w zol oraz o zwiększeniu ich przewodności elektrycznej. Zachodzące pod wpływem ultradźwięków reakcje chemiczne polegają w większości na utlenianiu. Na 346

uwagę zasługują reakcje w roztworach wodnych, w wyniku których dochodzi do rozpadu wody na wodór i rodnik hydroksylowy (OH'), stanowiący bardzo czynną biologicznie grupę atomów. Uważa się, że nasilenie zmian fizykochemicznych, zachodzących w tkankach pod wpływem ultradźwięków, zależy przede wszystkim od ich natężenia, a dopiero w następnej kolejności od czasu, rodzaju nadźwiękawianej tkanki i innych parametrów zabiegu.

Zmiany ogólne (wtórne) Działanie ultradźwięków nie ogranicza się do wypływu miejscowego, bowiem obejmuje ono cały organizm. Dla przykładu można podać, że przez nadźwiękawianie okolic korzeni, splotów, czy też zwojów nerwowych można drogą odruchową uzyskać zmiany w odległych narządach i układach ustroju. Uzyskuje się również efekty wskazujące na stymulację autonomicznego układu nerwowego. Dlatego też istotne jest, aby w planowaniu terapii ultradźwiękami pamiętać nie tylko o ich działaniu na okolicę schorzenia, ale również uwzględniać możliwości wpływu odruchowego, które stwarza nadźwiękawianie stref odruchowych Head'a oraz okolicy zwojów i korzeni nerwowych. Reasumując wiadomości o biologicznym wpływie ultradźwięków na ustrój, w uproszczeniu można stwierdzić, że podstawę leczniczego działania energii ultradźwiękowej stanowią następujące czynniki: — wzmożenie przepuszczalności błon komórkowych, usprawnienie oddychania tkankowego i pobudzenie przemiany materii komórek, - zmiany w strukturze koloidów tkankowych i ich uwodnienie, — zmiany w układach jonowych tkanek, — zmiana odczynu tkanek w kierunku zasadowym. Wymienione czynniki powodują wiele skutków biologicznych, które odgrywają ważną rolę w oddziaływaniu leczniczym ultradźwięków. Należy do nich zaliczyć: — działanie przeciwbólowe, — zmniejszenie napięcia mięśni, 347

— powstawanie związków aktywnych biologicznie, — wpływ na enzymy ustrojowe, — rozszerzenie naczyń krwionośnych, — hamowanie układu współczulnego, — hamowanie procesów zapalnych, — przyspieszenie wchłaniania tkankowego, - wyzwalanie substancji histaminopodobnych w ilościach aktywnych biologicznie. Jednym z ważnych zagadnień, które nasuwa się każdemu, kto stosuje ultradźwięki w celach leczniczych, jest sprawa ich szkodliwego oddziaływania na ustrój ludzki. Opinie o szkodliwym i destrukcyjnym wpływie ultradźwięków na tkanki żywe opierają się na wynikach doświadczeń przeprowadzanych na małych zwierzętach. Wyników tych nie można bezkrytycznie przenosić na warunki zabiegów leczniczych wykonywanych u człowieka. Wieloletnie obserwacje w różnych ośrodkach leczniczych nie wykazały szkodliwych skutków działania ultradźwięków przy prawidłowej aparaturze, odpowiedniej dla danej choroby dawce i właściwym wykonywaniu zabiegu. Spełnienie tych warunków chroni chorego przed szkodliwym działaniem ultradźwięków i decyduje o skuteczności leczenia.

Dawkowanie ultradźwięków Podstawę leczniczego dawkowania ultradźwięków stanowi natężenie dźwięku, tzn. ilość energii, która jest emitowana przez jednostkę powierzchni przetwornika. Stosowanie tej wielkości jest bardzo praktyczne, ponieważ nie jest rzeczą obojętną w warunkach wykonywania zabiegu ultradźwiękowego, czy np. moc 10 W jest emitowana przez przetwornik o powierzchni 10 cm2, czy też przez przetwornik o powierzchni 2 cm2. W pierwszym bowiem wypadku natężenie ultradźwięków wynosi 1 W/cm2, 2 w drugim zaś 5 W/cm . Działaniu ultradźwięków poddaje się określone pola powierzchni skóry i tkanek głębiej leżących, których umiejscowienie i rozległość zależą od wskazań i rodzaju schorzenia. Przy ustalaniu dawki należy brać pod uwagę powierzchnię przetwornika, ponieważ emitowaną przez niego w czasie 348

1 sekundy całkowitą energię określa moc akustyczna, będąca iloczynem natężenia ultradźwięków, mierzonego w W/cm2, i powierzchni drgającej przetwornika. Skutki biologiczne wywołane w tkankach przez energię fali ultradźwiękowej zależą od jej mocy akustycznej. Zależność tę określa prawo Arndta-Schultza, które głosi, że słabe bodźce pobudzają, silne hamują, a najsilniejsze niszczą tkankę. Ważnym momentem, który należy mieć na uwadze przy ustalaniu dawki, jest swoisty odczyn tkanek na działanie energii ultradźwięków. Polega on na tym, że ultradźwięki o małym natężeniu, działające przez dłuższy czas, wywołują w tkankach inne skutki, aniżeli ultradźwięki o dużym natężeniu działające przez krótki czas. Wyróżnia się następujące dawki ultradźwięków: — dawki słabe: od 0,05 do 0,5 W/cm2, — dawki średnie: od 0,5 do 1,5 W/cm2, — dawki mocne: od 1,5 do 2,0 W/cm2. Dawki mocne stosuje się wyjątkowo rzadko. Praktyczne zastosowanie znajdują dawki nie przekraczające 1,5 W/cm2. W ostrych i podostrych stanach chorobowych stosuje się dawki słabe, w stanach zaś przewlekłych — dawki średnie. Dawki słabe stosuje się również przy nadźwiękawianiu okolicy twarzy, karku oraz okolic ubogich w tkanki miękkie. Należy pamiętać o konieczności indywidualnego dobierania dawki, ponieważ tolerancja ultradźwięków nie jest u chorych jednakowa. Przy ustalaniu wielkości dawki konieczne jest uwzględnienie następujących czynników: — powierzchni nadźwiękawianej, — rodzaju i stadium schorzenia, — powierzchni drgającej przetwornika, — częstotliwości drgań, — rodzaju fali ultradźwiękowej, tzn. czy jest ona ciągła, czy też ukształtowana w impulsy, — czasu trwania zabiegu, — sposobu nadźwiękawiania, tzn. czy stacjonarnie, czy też przy użyciu głowicy ruchomej (dynamicznie). Uwzględniając wymienione czynniki należy jednak pamiętać, że obowiązuje zasada doboru minimalnej, a jednocześnie optymalnej dawki. 349

Czas zabiegów ultradźwiękowych jest znacznie zróżnicowany w zależności od wskazań, sposobu oraz metody nadźwiękawiania. Przyjmuje się dla celów praktycznych następujący podział czasów zabiegu: — krótki czas zabiegu — 1 do 3 minut, — średni czas zabiegu — 4 do 9 minut, — długi czas zabiegu — 10 minut i więcej. W dynamicznym sposobie nadźwiękawiania czas zabiegu waha się 3 do 10 minut, a w sposobie stacjonarnym jest oczywiście odpowiednio krótszy i trwa zwykle 1 do 3 minut. Łączny czas zabiegu waha się od 6 do 10-12 minut. Czas nadźwiękawiania okolicy przykręgosłupowej i splotów nerwowych nie powinien przekraczać 2 minut w czasie jednego zabiegu. Zabiegi ultradźwiękowe wykonuje się zwykle co drugi dzień. Pełny cykl leczenia obejmuje średnio 12 do 15 zabiegów, po których powinna nastąpić 3-4-miesięczna przerwa.

Wskazania i przeciwwskazania do stosowania ultradźwięków Wskazania. Ultradźwięki stosuje się w leczeniu wielu chorób. Szczegółowe omówienie wszystkich wskazań i odpowiednich sposobów wykonywania zabiegów wykracza poza ramy niniejszego podręcznika. Tabela 20 zawiera wykaz schorzeń, w których uzyskuje się dzięki ultradźwiękom korzystne wyniki lecznicze. W tabeli tej zamieszczono również dane dotyczące dawkowania oraz metodyki zabiegów. Przeciwwskazania do stosowania ultradźwięków obejmują: - nowotwory i stany po ich operacyjnym usunięciu, — ciążę, — czynne procesy gruźlicze, — skazy krwotoczne, — niewydolność krążenia, zaburzenia rytmu serca, — wszczepienie sztucznego rozrusznika serca, — zaburzenia ukrwienia obwodowego, — zakrzepowe zapalenie żył, — ostre procesy zapalne i stany gorączkowe, — ciężki stan ogólny i wyniszczenie, 350

Tabela 20 Wskazania do stosowania ultradźwięków

351

cd. tab. 20

— nie zakończony wzrost kości, — stany po terapii rentgenowskiej, — obecność w tkankach.metalowych ciał obcych, — nerwicę wegetatywną znacznego stopnia, — nerwobóle nie wyjaśnionego pochodzenia. Należy zachować szczególną ostrożność przy wykonywaniu zabiegów w okolicy twarzoczaszki, mając na uwadze możliwość działania ultradźwięków na mózg i oczy. Nie wolno wykonywać nadźwiękawiania okolicy szyjnego odcinka kręgosłupa powyżej trzeciego kręgu szyjnego, ze względu na możliwość działania tej energii na rdzeń przedłużony. Należy 352

unikać nadźwiękawiania narządów wewnętrznych jamy brzusznej i klatki piersiowej (przede wszystkim okolicy serca) oraz gonad. Ostrożnego i bardzo łagodnego dawkowania ultradźwięków wymagają osoby z zaawansowaną miażdżycą oraz zaburzeniami czucia powierzchniowego.

Lecznicza aparatura ultradźwiękowa Do wytwarzania ultradźwięków o częstotliwościach stosowanych w lecznictwie wykorzystuje się substancje aktywne elektromechanicznie. Są to substancje, które pod wpływem pola elektrycznego ulegają odkształceniu. Właściwości takie wykazują np.: kryształ kwarcu, tytanian baru, winian potasu i inne. Kryształ kwarcu ma kształt sześciobocznego prostopadłościanu, zamkniętego od góry i dołu sześciobocznym ostrosłupem. Oś przechodząca przez wierzchołki ostrosłupów jest osią symetrii kryształu, trzy zaś osie łączące przeciwległe krawędzie prostopadłościanu są osiami elektrycznymi — biegunowymi. W normalnych warunkach osie te są ze sobą pod względem elektrycznym zrównoważone. Jeśli jednak kryształ kwarcu odkształcić mechanicznie, to na kierunkach wymienionych osi występują ładunki elektryczne i kryształ spolaryzuje się. Zjawisko to nazywa się zjawiskiem piezoelektrycznym. Mechanizm jego powstawania przedstawia ryc. 157. Łatwo na niej zauważyć, że ściskanie lub rozciąganie kryształu wzdłuż jednej z osi elektrycznych powoduje jego polaryzację, czyli wystąpienie różnoimiennych ładunków. Zjawisko piezoelektryczne jest odwracalne, tzn. że pod wpływem pola elektrycznego kryształ ulega odkształceniu. Odkształcenie jest największe, jeśli pole działa w kierunku jednej z osi elektrycznych. Odwrócone zjawisko piezoelektryczne jest wykorzystywane do wytwarzania ultradźwięków przez przetworniki piezoelektryczne, których elementem drgającym jest płytka wycięta z kryształu kwarcu lub płytka z tytanianu baru. Urządzenia wytwarzające ultradźwięki o częstotliwościach znajdujących zastosowanie w lecznictwie składają się z dwóch podstawowych układów: 23 Fizykoterapia

353

— układu wytwarzającego drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości, czyli generatora prądu wielkiej częstotliwości, — układu wytwarzającego drgania mechaniczne wielkiej częstotliwości, którym jest przetwornik piezoelektryczny. Ryc. 157. Zjawisko piezoelektryczne: a, b, c — fazy zjawiska (wg Liwiencewa).

Budowa i zasada działania generatora prądu wielkiej częstotliwości nie odbiega od analogicznych okładów omówionych w rozdziale poświęconym drganiom elektromagnetycznym wielkiej częstotliwości. Przetwornik piezoelektryczny jest układem służącym do przetwarzania drgań elektrycznych na mechaniczne. Podstawowym jego elementem jest płytka kwarcowa lub płytka z polikrystalicznej ceramiki tytanianu baru. Substancje te, wykazujące właściwości piezoelektryczne, stanowią źródło drgań mechanicznych. Przyłożony do płytki zmienny prąd elektryczny wielkiej częstotliwości powoduje jej odkształcenie, czyli drgania, synchroniczne ze zmianą kierunku prądu. Układ taki pracuje najbardziej ekonomicznie, jeśli częstotliwość prądu jest równa częstotliwości drgań własnych płytki, a zatem w warunkach rezonansu. W nowoczesnych, terapeutycznych aparaturach ultradźwiękowych stosuje się płytki drgające z ceramiki tytanianu baru, wykazujące silne właściwości piezoelektryczne, dzięki czemu możliwe jest użycie do jej pobudzenia stosunkowo małych natężeń prądu. Prąd wielkiej częstotliwości jest doprowadzony do płytki drgającej za pośrednictwem elektrod. Jedną z tych elektrod stanowić może warstwa metalu naniesiona na płytkę drgającą, drugą zaś jest płaska, metalowa płytka pozostająca w kontakcie z płytką drgającą. Elektrody są połączone z generatorem prądu wielkiej częstotliwości specjalnym kablem koncentrycznym, którego grubość i długość są uzależnione od wymaganej jego pojemności elektrycz354

nej. Płytka metalowa wraz z elektrodami znajduje się w hermetycznej, metalowej obudowie, umieszczonej w uchwycie. Przetwornik piezoelektryczny wraz z uchwytem nazywa się głowicą ultradźwiękową lub aplikatorem. Schemat głowicy ultradźwiękowej przedstawia ryc. 158. Wewnątrz uchwytu głowicy znajduje się przestrzeń powietrzna, która uniemożliwia przejście fali ultradźwiękowej z przetwornika na rękę osoby wykonującej zabieg.

Ryc. 158. Głowica ultradźwiękowa: 1 — osłona metalowa, 2 — płytka kwarcowa, 3 — styk metalowy, będący biegunem napięcia, 4 — dolna część nadajnika, 5 — górna część nadajnika, 6 — uchwyt głowicy, 7 — giętki kabel koncentryczny (wg Wiedau).

Powierzchnia drgająca przetwornika może być różnej wielkości, zwykle w granicach od 10 do 2 cm 2 . Niektóre aparatury są wyposażone w dwie głowice o różnej powierzchni drgającej. Nowoczesne aparaty prócz ultradźwięków o fali ciągłej mogą wytwarzać również ultradźwięki o fali ukształtowanej w impulsy. Zwykle są to impulsy prostokątne o współczyn1 1 1 niku wypełnienia /5, /10, /20. Jak już wspomniano w rozdziale poświęconym prądom małej częstotliwości, współczynnik wypełnienia określa stosunek czasu trwania impulsu (timp) do okresu T, tzn. sumy czasu trwania impulsu i czasu trwania przerwy (tp):

Jak już wspomniano, aparaty ultradźwiękowe wytwarzają zwykle falę ukształtowaną w impulsy o trzech współczynnikach wypełnienia, a miano-

23*

355

wicie: 1/5, 1/10 i 1/20 We wszystkich trzech przypadkach wartość okresu jest taka sama i wynosi 1/100 sekundy, czas zaś trwania impulsów odpowiednio: 1 /500, 1/1000 i 1/2000sekundy. W przypadku fali ukształtowanej w impulsy o czasie trwania 1 / 5 0 0 współczynnik wypełnienia wynosi:

analogicznie dla czasu trwania impulsów 1/l000 i1 / 2 0 0 0 wynosi on odpowiedn i o — 1/10 i 1 / 2 0 . Niektóre aparaty są wyposażone w obwód, dzięki czemu mogą one wytwarzać impulsy ultradźwiękowe, których kształt jest sterowany przez impulsy elektryczne wytwarzane przez elektrostymulator podłączony do aparatu ultradźwiękowego. Należy pamiętać, że energia przekazywana tkankom przez falę ukształtowaną w impulsy jest mniejsza od fali ciągłej o tym samym natężeniu. Jest to zrozumiałe, ponieważ oddziaływanie fali ciągłej zachodzi w sposób nieprzerwany, podczas gdy w fali impulsowej występuje tylko w czasie trwania impulsu. Stosując zatem ultradźwięki impulsowe należy zdawać sobie sprawę z tego, że w miarę skracania czasu trwania impulsów, mówiąc inaczej w miarę zmniejszania się wartości współczynnika wypełnienia, zmniejsza się efektywne oddziaływanie ultradźwięków na tkanki. Natężenie ultradźwięków emitowanych przez 1 cm2 powierzchni prze2 2 twornika waha się w granicach od setnych części W/cm do 3 W/cm . Do sprawdzania aktualnej mocy akustycznej przetwornika służy tzw. waga ultradźwiękowa. Zasada jej działania polega na zrównoważeniu ciśnienia wywieranego przez falę ultradźwiękową. Za pomocą wagi ultradźwiękowej sprawdza się, czy moc akustyczna przetwornika odpowiada wartościom wskazywanym przez miernik aparatu. Istnieją również aparaty wyposażone w dwie głowice, z których każda emituje ultradźwięki o różnej częstotliwości, zwykle 800 kHz oraz 2400 kHz. Jest to ważne udoskonalenie techniczne, pozwalające wykorzystać w leczeniu chorób skóry efektywne oddziaływanie częstotliwości 2400 kHz, która —jak już wspomniano — zostaje pochłaniana na małej głębokości.

356

Budowa, działanie i obsługa aparatu do terapii ultradźwiękowej Ultraton D-300* Jest to dość często spotykany w pracowniach fizykoterapii aparat (ryc. 159), obecnie nie produkowany. Stanowić on może przykład aparatu wyposażonego w dwie głowice emitujące ultradźwięki o częstotliwości 800 kHz oraz 2400 kHz. Jest on zasilany z sieci 220 V, 50 Hz, wyposażony w dwa przetworniki piezoelektryczne, z których pierwszy, o powierzchni 7 cm2, wytwarza ultradźwięki o częstotliwości 800 kHz, drugi zaś, o powierzchni 2 cm2, wytwarza ultradźwięki o częstotliwości 2400 kHz. Regulacja natężenia ultradźwięków jest możliwa w sposób ciągły w zakresie od 0,25 do 3 W/cm2. Wartość natężenia ultradźwięków wskazuje miernik, wyskalowany w tym samym zakresie. Specjalne urządzenie automatyczne

Ryc. 159. Aparat do terapii ultradźwiękami Ultraton D-300. * Aparat produkowany w Fabryce Aparatury Elektromedycznej w Łodzi, ul. Szparagowa 2.

357

wraz z zegarem umożliwia odmierzanie efektywnego czasu działania ultradźwięków, uwarunkowanego dobrym sprzężeniem między skórą a powierzchnią drgającą przetwornika. Brak dostatecznego sprzężenia jest sygnalizowany dźwiękiem. Aparat jest przystosowany do wytwarzania fali ultradźwiękowej ukształtowanej w impulsy, których kształt można sterować impulsami elektrycznymi elektrostymulatora. Wymiary aparatu wynoszą 590 x 710 x 350 mm, masa ok. 50 kg.

Ryc. 160. Schemat płyty czołowej aparatu do terapii ultradźwiękami Ultraton D-300 (objaśnienia w tekście). Na płycie czołowej aparatu (ryc. 160) umieszczone są następujące urządzenia: 1 — trójklawiszowy przełącznik, którego dwa klawisze, odpowiednio oznaczone, służą do wybierania danej częstotliwości ultradźwięków, tzn. 800 lub 2400 kHz, trzeci zaś służy do włączania i wyłączania zasilania sieciowego; 2 — zegar, odmierzający czas efektywnego emitowania mocy przez przetwornik; zegar można nastawiać w granicach czasów od 0 do 15 minut; 3 — klawiszowy przycisk uruchamiania zegara, oznaczony słowem Start; 4 — pokrętło regulacji natężenia ultradźwięków; 5 — lampki kontrolne, sygnalizujące stan pracy aparatu (kolor czerwony sygnalizuje włączenie zasilania sieciowego, kolor zielony włączenie przetwornika 800 kHz, kolor biały włączenie przetwornika 2400 kHz), 6 — miernik natężenia ultradźwięków. Aparat obsługuje się w następujący sposób: po połączeniu aparatu z siecią włącza się zasilanie sieciowe przez wciśnięcie odpowiedniego klawisza, któremu towarzyszy zapalenie się

358

czerwonej lampki kontrolnej. Następnie wybiera się żądaną częstotliwość przez wciśnięcie odpowiedniego klawisza, co sygnalizuje zapalenie się właściwej lampki kontrolnej, w zależności od wybranej częstotliwości. Czas trwania zabiegu nastawia się pokrętłem zegara, uruchamiając go klawiszowym przyciskiem, oznaczonym słowem Start. Przy powtarzaniu zabiegu o tym samym czasie nie zachodzi potrzeba powtórnego nastawiania zegara, wystarcza tylko jego uruchomienie przyciskiem Start. Wartość natężenia reguluje się pokrętłem pamiętając, że czynność tę można wykonywać tylko w czasie istniejącego sprzężenia między przetwornikiem a ciałem chorego. Każda nieprawidłowość w obciążeniu przetwornika jest sygnalizowana optycznie przez zanik wskazań miernika natężenia oraz sygnał dźwiękowy. Po odmierzeniu przez zegar nastawionego czasu trwania zabiegu następuje wyłączenie przetwornika. Należy wówczas sprowadzić pokrętło regulacji natężenia do lewego, skrajnego położenia i odjąć głowicę (przetwornik) od skóry chorego. Należy pamiętać, że nie wolno jednocześnie wyciskać klawiszów służących do wybierania częstotliwości. Należy również chronić głowice przed upadkiem, mogą one bowiem ulec uszkodzeniu na skutek wstrząsu. Aparat musi być poddany okresowej kontroli przez technika-konserwatora.

Budowa, działanie i obsługa aparatu do terapii ultradźwiękowej Ultraton D-200* Jest to nowoczesny, przenośny aparat (ryc. 161), zasilany z sieci 220 V, 50/60 Hz, wyposażony w przetwornik piezoelektryczny o powierzchni ok. 6 cm2, wytwarzający ultradźwięki o częstotliwości 800 kHz i zakresie natężenia od 0,1 do 3 W/cm2, regulowanego w sposób ciągły. Aparat jest przystosowany do wytwarzania fali ultradźwiękowej ciągłej oraz modulowanej w impulsy o współczynniku wypełnienia 1 : 10 i 1 :20. Specjalne urządzenia automatyczne sygnalizuje akustycznie brak dostatecznego sprzężenia między skórą a przetwornikiem. Czas trwania zabiegu odmierzany jest automatycznie za pomocą urządzenia zegarowego. Układ elektroniczny aparatu wykonany jest techniką obwodów drukowanych na czterech płytkach: zasilacza, generatora, automatyki i wzmacniacza mocy, z wykorzystaniem tranzystorów krzemowych i układu scalonego. * Aparat produkowany w Fabryce Aparatury Elektromedycznej w Łodzi, ul. Szparagowa 2.

359

II

Ryc. 161. Aparat do terapii ultradźwiękami Ultraton D-200.

Ryc. 162. Schemat płyty czołowej aparatu Ultraton D-200 (objaśnienia w tekście).

Na płycie czołowej aparatu (ryc. 162) umieszczone są następujące urządzenia: 1 — pokrętło regulacji natężenia ultradźwięków; 2 — pokrętło zegara odmierzającego czas trwania zabiegu; 3 — przełącznik klawiszowy rodzaju pracy (fala ciągła lub modulowana w impulsy); 4 — klawisz zasilania; 5 — lampka kontrolna; 6 — miernik natężenia. Aparat obsługuje się w sposób następujący: po połączeniu aparatu z siecią przez włączenie wtyków sznura do gniazda sieciowego należy ustawić pokrętło regulacji natężenia w pozycji minimum, co odpowiada lewemu, skrajnemu położeniu. Następnie przełącznik rodzaju pracy

360

ustawia się na żądany rodzaj fali ultradźwiękowej i wciska klawisz zasilania. Po upływie trzech minut aparat jest gotowy do pracy. Należy wówczas przetwornik przyłożyć do nadźwiękawianej okolicy ciała, pokrytej substancją sprzęgającą, i po ustawieniu właściwego natężenia i czasu trwania zabiegu przystąpić do jego wykonywania.

Metodyka zabiegów ultradźwiękowych Przekazanie tkankom drgań przetwornika wymaga sprzężenia jego powierzchni drgającej ze skórą przez warstwę substancji o podobnych właściwościach akustycznych. Jest to niezbędne, ponieważ warstwa powietrza, nawet rzędu tysięcznych części milimetra, stanowi dla ultradźwięków przeszkodę. Substancję, która sprzęga przetwornik ze skórą nazywa się substancją sprzęgającą. Najczęściej używa się do tego celu ciekłej parafiny {Paraffinum liquidum), ze względu na jej dostępność i łatwość zmycia z powierzchni skóry alkoholem lub mieszaniną alkoholu z benzyną. Używane są również specjalne żele. Taki sposób sprzężenia określa się jako sprzężenia bezpośrednie. Przykład sprzężenia powierzchni drgającej przetwornika przez cienką warstwę ciekłej parafiny przedstawia ryc. 163. Dodać należy, że substancja sprzęgająca powinna być lekko ogrzana w celu uniknięcia oddziaływania na skórę niekorzystnych bodźców zimnych.

Ryc. 163. Sprzężenie przetwornika ze skórą (wg Summera i Patrick).

Niekiedy sprzężenie przez cienką warstwę parafiny jest niewystarczające, np. w wypadku nierówności powierzchni nadźwiękawianej. Zabieg można wówczas wykonać w kąpieli z ciekłej parafiny lub w kąpieli wodnej. Jest to tzw. sprzężenie pośrednie, z którego korzysta się obecnie na ogół rzadko. Należy jednak pamiętać, że wykonywanie zabiegów ultra361

dźwiękowych sposobem sprzężenia pośredniego, czyli w kąpieli, można wykonywać tylko pod warunkiem konstrukcyjnego przystosowania do tego celu głowicy, polegającym głównie na jej szczelności. Ze względów bezpieczeństwa ważne jest również zapewnienie pełnej izolacji naczyń, w których wykonuje się zabiegi, oraz ich ustawienie w pewnej odległości od urządzeń wodociągowych i kanalizacyjnych. Użycie wody, jako substancji sprzęgającej, wymaga jej odgazowania ponieważ pęcherzyki gazu stanowią przeszkodę dla rozchodzenia się fali ultradźwiękowej. Temperatura wody powinna być zbliżona do obojętnego punktu cieplnego skóry. W czasie nadźwiękawiania w kąpieli wodnej należy wykonywać głowicą ruchy okrężne, utrzymując ją w odległości 2 - 3 cm od skóry. Dłoń osoby wykonującej zabieg głowicą zanurzoną w wodzie należy chronić rękawiczką gumową przed działaniem ultradźwięków. Należy dodać, że zabiegi ultradźwiękowe można wykonywać również przy użyciu specjalnych aplikatorów o kształcie przystosowanym do jam ciała. Są to jednak zabiegi specjalistyczne, nie wymagające szczegółowego omówienia w ramach niniejszego podręcznika. Nadźwiękawianie można wykonywać w dwojaki sposób: - głowicą umieszczoną nieruchomo w miejscu nadźwiękawiania (nadźwiękawianie stacjonarne), - głowicą ruchomą (nadźwiękawianie dynamiczne). W metodzie stacjonarnej dawkę natężenia ultradźwięków ogranicza się do ok. 1/4 dawki stosowanej przy głowicy ruchomej. Jest to uzasadnione, ponieważ nadźwiękawianie ogranicza się do małej powierzchni. Zabiegi przy użyciu głowicy ruchomej (nadźwiękawianie dynamiczne), wykonuje się w następujący sposób. Głowicę przesuwa się wolnym ruchem okrężno-postępującym tak, aby jeden ruch okrężny trwał ok. 2-3 s. Jednocześnie należy wywierać głowicą umiarkowany ucisk. Pamiętać należy, że od szybkości i zasięgu ruchów zależy przekazywanie tkankom energii ultradźwięków. Obszerniejsze i szybsze ruchy powodują, że energia jest przekazywana na większej powierzchni, a zatem jej ilość przypadająca na jednostkę powierzchni nadźwiękawianej jest mniejsza. Dlatego też niektórzy autorzy wyróżniają dodatkowo tzw. nadźwiękawianie semistacjonarne, które łączy w sobie cechy sposobu stacjonarnego i dynamicznego. Nadźwiękawianie to polega na wykonywaniu bardzo ograniczonych co do zasięgu ruchów. W taki sposób nadźwiękawia się np. punkty wyzwalające ból (trigger points). 362

Metody leczniczego stosowania ultradźwięków Do najczęściej stosowanych metod należą: Miejscowe stosowanie ultradźwięków. W metodzie tej, nazywanej również bezpośrednią, działaniu ultradźwięków poddaje się skórę oraz tkanki głębiej położone w okolicy umiejscowienia procesu chorobowego lub bólu. Przykłady nadźwiękawiania miejscowego dużych stawów oraz pasa barkowego przedstawiono na rycinach 164 i 165.

Ryc. 164. Przykłady nadźwiękawiania stawu łokciowego, kolanowego i skokowego (wg Kennetha za Konarską).

Segmentowo-przykręgosłupowe stosowanie ultradźwięków. W metodzie tej, nazywanej pośrednią, wykorzystuje się uwarunkowaną rozwojowo czynnościową jedność, istniejącą w ramach jednego segmentu, a za podstawowe uważa się oddziaływanie ultradźwięków na korzenie nerwowe. Nadźwiękawia się zatem w okolicy przykręgosłupowej korzenie nerwowe unerwiające struktury lub narządy, w których umiejscowione jest schorzenie lub ból. Neuroterapeutyczny schemat nadźwiękawiania. Metoda ta jest niejako zapożyczona ze specjalnej formy masażu, zwanego masażem tkanki łącznej, w którym obowiązują ściśle określone schematy jego wykonywania. W danym wypadku rękę masażysty jakby zastępują ultradźwięki, wywołujące delikatny mikromasaż tkanek. W metodzie tej wyróżnia się 363

Ryc. 165. Przykłady nadźwiękawiania okolicy stawu barkowego i pasa barkowego (wg Kennetha oraz Wiedau za Konarską).

dwa podstawowe schematy nadźwiękawiania, określające kierunek prowadzenia po skórze głowicy ultradźwiękowej, a mianowicie odgłowowy oraz odogonowy. Prowadzenie tej głowicy według neuroterapeutycznego schematu odogonowego przedstawiono na ryc. 166. Szczegółowe omówienie tej metody przekracza ramy tematyczne niniejszego podręcznika. Ultrafonoforeza. Jest to stosunkowo rzadko wykonywany u nas zabieg ultradźwiękowy. Polega on na wprowadzeniu do skóry, w trakcie zabiegu, określonego leku wzmagającego działanie lecznicze ultradźwięków. Efekt ten uzyskuje się przez wprowadzenie leku do substancji sprzęgającej. Najczęściej są to leki rozszerzające naczynia krwionośne, leki przeciwzapalne oraz działające przeciwbólowo. Stosuje się substancje sprzęgające o różnej konsystencji, w postaci mazideł, kremów lub nawet maści. Ze względów praktycznych warto dodać, że w miarę zwiększania gęstości substancji sprzęgającej ultradźwięki zostają pochłaniane na mniejszej głębokości, wywołując np. efekt termiczny w powierzchownych warstwach tkanek. Uważa się, że przenikanie leków do skóry w czasie ultrafonoforezy zależy od natężenia ultradźwięków oraz czasu ich stosowania. Skojarzona terapia prądami impulsowymi i ultradźwiękami. Metoda

polega na jednoczesnym działaniu na tkanki ultradźwięków i impulsowego prądu małej lub średniej częstotliwości, dzięki specjalnemu sprzężeniu elektrycznemu aparatu do terapii ultradźwiękami z aparatem wytwarzającym prądy impulsowe małej lub średniej częstotliwości. Szczegóły dotyczące budowy i obsługi aparatury oraz samej metody, zostały omówione w rozdziale poświęconym elektrolecznictwu. 364

Ryc. 166. Prowadzenie głowicy ultradźwiękowej wg neuroterapeutycznego schematu odogonowego (wg Knocha).

Wymienione metody stosowania ultradźwięków oraz ich różne modyfikacje są zwykle w praktyce kojarzone ze sobą. Najczęściej kojarzy się metodę miejscowego nadźwiękawiania z segmentowo-przykręgosłupowym stosowaniem ultradźwięków. W takim postępowaniu w czasie jednego zabiegu nadźwiękawia się najpierw miejscowo okolicę lokalizacji schorzenia lub bólu, a następnie przykręgosłupowo oddziałuje na korzenie nerwowe unerwiające tę okolicę. 365

Wziewania

Wziewaniem lub inhalacją nazywa się metodę leczniczą, polegającą na wprowadzeniu leków do układu oddechowego dzięki zastosowaniu urządzeń wytwarzających aerozole lecznicze o różnym stopniu rozproszenia. Dzięki tej metodzie możliwe staje się wprowadzenie do dróg oddechowych odpowiednich leków w ilości wywołującej żądany skutek leczniczy. Wziewania mogą być indywidualne lub zbiorowe. Sposób wykonywania wziewań zależy od rodzaju aparatury. Prócz wziewań aerozoli leczniczych, wytwarzanych przez odpowiednią aparaturę, stosuje się również w celach leczniczych wziewania aerozoli naturalnych, występujących np. w otoczeniu tężni lub nad brzegiem morza.

Aerozole Aerozolem nazywa się układ koloidowy, powstający w wyniku rozproszenia ciał stałych lub cieczy w ośrodku gazowym. W lecznictwie wykorzystuje się do wziewań aerozole powstałe z rozproszenia cieczy w ośrodku gazowym, zwykle w powietrzu. Rozproszenie roztworu leku użytego do wziewań pozwala znacznie zwiększyć jego powierzchnię, a tym samym działania. Najlepiej świadczy o tym następujący przykład: 1 ml wody w postaci kulistej kropli o średnicy 2 1,24 cm ma powierzchnię 4,84 cm . Jeśli tę ilość wody rozproszyć na kuleczki o średnicy 1 urn, to łączna ich powierzchnia wynosi 6 cm2. 366

Optymalna wielkość zawieszonych w gazie cząsteczek używanych do celów leczniczych wynosi od 0,5 do 10 um. Stosowane do wziewań aerozole dzieli się, w zależności od średnicy kropelek, w następujący sposób: — aerozole prawdziwe, suche — od 0,1 do 5 um — aerozole wilgotne — od 5 do 20 um — mokra mgła, czyli spray — powyżej 20 um Trwałość aerozolu zależy od wielkości kropelek. Kropelki o większej średnicy łatwo opadają, podlegając przyciąganiu ziemskiemu. Małe kropelki natomiast, o średnicy poniżej 0,5 um, podlegają ruchom Browna i opadają bardzo wolno. Istnieje wiele metod określania różnych parametrów aerozolu, jak np. średnicy kropelek, procentowej i objętościowej częstości ich występowania, czy też stabilności aerozolu. Parametry te są jednak trudne do ścisłego określenia, ponieważ w aerozolu zachodzą ciągłe zmiany cech fizycznych rozproszonych kropelek, związane z ich skraplaniem (kondensacją), parowaniem, łączeniem się w większe zespoły (konglomeracją) oraz opadaniem (sedymentacją). Najprostsza jest metoda mikroskopowa, polegająca na oznaczeniu średnicy kropelek osiadających na podłożu, zabezpieczającym je przed zniekształceniem lub wysychaniem. Jeśli w aerozolu znajdują się w większości kropelki określonego rzędu wielkości, daje to podstawę do nazwania go homogenicznym czyli jednorodnym. Bardzo ważna ze względów praktycznych jest znajomość procentowego, a co najważniejsze, objętościowego składu aerozolu leczniczego. Istotne bowiem dla efektów terapii jest, w jakim procencie objętościowym występują w aerozolu kropelki wnikające w czasie inhalacji do określonego poziomu dróg oddechowych. Na trwałość rozproszenia kropelek zasadniczy wpływ mają występujące na ich powierzchni ładunki elektryczne. Jest zrozumiałe, że jednoimienne naładowanie kropelek zwiększa stabilność aerozolu, ponieważ ulegają one wzajemnemu odpychaniu, co zapobiega łączeniu się w większe skupiska i łatwiejszej w tych warunkach sedymentacji.

367

Lecznicze stosowanie aerozoli Ważną rolę w leczniczym oddziaływaniu aerozoli odgrywają następujące czynniki: Głębokość wnikania w drogi oddechowe. Może ona być ograniczona zwężeniami dróg oddechowych, powstałymi w wyniku nacieków zapalnych, zalegania wydzieliny lub skurczu oskrzeli. Wnikanie może być zwiększone w rozedmie płuc, w której występują rozszerzenia oskrzeli. Szybkość prądu powietrza w drogach oddechowych. Może ona ulegać zmianie w wyniku procesów zwężających światło dróg oddechowych, a także na skutek gorszej wentylacji płuc, np. występującej w przypadku skrzywienia kręgosłupa lub niewłaściwego oddychania. Wielkość kropelek aerozolu. Głębokość wnikania w głąb dróg oddechowych, w zależności od średnicy kropelek aerozolu, przedstawia

Ryc. 167. Głębokość wnikania do dróg oddechowych kropelek aerozolu w zależności od ich średnicy.

368

ryc. 167. Jeśli wziąć pod uwagę, że powierzchnia dróg oddechowych zwiększa się ku obwodowi w sposób prawie że geometryczny, to staje się zrozumiałe, iż zdolność leczniczego oddziaływania aerozolu zależy od głębokości jego wnikania. Należy jednak pamiętać, że przy średnicy kropelek od 0,1 do 0,3 urn istnieje możliwość, iż zarówno przy wdechu, jak i przy wydechu nie będą one wchodzić w kontakt z nabłonkiem dróg oddechowych i zostaną w dużej części wydalone przy wydechu. Częstość oddychania. Im częstszy i płytszy jest oddech, tym gorsze jest zwilżanie aerozolem dróg oddechowych. Tak np. przy 30 oddechach na minutę zostaje wykorzystane zaledwie 10% wdychanego aerozolu, a przy 5 oddechach — od 50 do 60%. Temperatura aerozolu. Uważa się, że optymalna temperatura aerozolu powinna w warunkach inhalacji utrzymywać się w granicach 30°C. Dlatego też aerozole wytwarzane za pomocą sprężonego powietrza, które w wyniku jego rozprężania wykazują stosunkowo niską temperaturę, powinny być podgrzewane przez specjalne urządzenie ogrzewcze. Należy jednak pamiętać, że aerozole o temperaturze wyższej od temperatury otoczenia ulegają łatwiej kondensacji (skropleniu) przy zetknięciu z chłodniejszymi powierzchniami. Z kolei zbyt niska temperatura aerozolu wpływa drażniąco na drogi oddechowe i może powodować skurcz oskrzeli, od drożności których zależy jego ilość przenikająca do głębszych rejonów.

Leki stosowane do wziewań Obserwowany w ostatnich latach znaczny wzrost zainteresowania wziewaniami znalazł swój wyraz w wykorzystaniu tej metody do podawania w postaci aerozolu wielu leków. Ogólnie leki stosowane do wziewań można podzielić na następujące grupy: Leki rozkurczowe. Stosuje się je w stanach skurczowych drzewa oskrzelowego, występujących w dychawicy oskrzelowej i spastycznym nieżycie oskrzeli. Do tej grupy leków należy zaliczyć: izoprenalinę (Aludrin), Isolevin, efedrynę, aminofilinę (Euphyllin) i teofilinę. Leki ułatwiające wykrztuszanie wydzieliny. W tej grupie należy wyróżnić leki ułatwiające oddzielenie zaschniętej w świetle drzewa oskrzelowego 24 Fizykoterapia

.

367

wydzieliny oraz leki obniżające napięcie powierzchniowe wydzieliny i powodujące jej rozrzedzenie. Są to: Alevaire, Bisolvon, roztwory trypsyny, hialuronidazy, jodku potasowego, chlorku amonowego i wodorowęglanu sodowego. Silne działanie rozrzedzające wykazują solanki izoi lekko hipotoniczne. Solanki hipertoniczne powodują podrażnienie błony śluzowej i zwiększenie wydzielania gruczołów śluzowych. W tym celu do wziewań stosuje się roztwory wodne chlorku sodu o odpowiednim stężeniu, albo też występujące naturalnie w uzdrowiskach lecznicze wody chlorkowo-sodowe, a zawarte w nich jony jodu zwiększają jeszcze to działanie. Silne działanie na błonę śluzową i gruczoły śluzowe wywierają zawierające siarkę wody lecznicze, które szczególnie korzystnie działają w chorobach dróg oddechowych przebiegających z wydzieliną śluzowo-ropną. Leki przeciwzapalne. Do tej grupy leków stosowanych do wziewań należy zaliczyć wodę wapienną oraz wody mineralne zawierające wapń. Antybiotyki. Zastosowanie do wziewań antybiotyków musi poprzedzać badanie oporności na nie flory bakteryjnej drzewa oskrzelowego. Antybiotyki należy stosować bardzo rozważnie, ponieważ mogą one niekiedy powodować niepożądane skutki. Najczęściej stosuje się penicylinę, streptomycynę, erytromycynę i oksytetracyklinę (Terramycin). Nie wolno zapominać, że przed rozpoczęciem przez chorego wziewań leków powodujących uczulenie obowiązuje wykonanie próby na uczulenie. Omówienie szczegółowe wskazań i przeciwwskazań, sposobu przygotowywania roztworów leków oraz metodyki wziewań wykracza poza ramy niniejszego podręcznika. Dobór odpowiedniego leku, jego stężenie oraz metodyka wziewań są uzależnione od choroby podstawowej oraz schorzeń współistniejących. Z tych względów przy wykonywaniu wziewań obowiązuje ścisłe przestrzeganie zaleceń lekarza specjalisty.

Urządzenia do wziewań Urządzenie służące do wziewań nazywa się aparatem do wziewań lub inhalatorem. W lecznictwie wykorzystuje się następujące urządzenia wytwarzające aerozole lecznicze: 370

Aparat do wziewań rozpraszający leki za pomocą sprężonego powietrza (ryc. 168). Działanie tego urządzenia polega na przepływie sprężonego powietrza o ciśnieniu 152-304 kPa (1,5-3 atm) przez dyszę o średnicy od 0,3 do 1 mm. Uzyskana w ten sposób znaczna prędkość przepływu powietrza nad wylotem prostopadle usytuowanej rurki zanurzonej w cieczy powoduje podciśnienie zasysające ciecz i rozbicie jej na mgłę o średnicy kropelek powyżej 10 m i gęstości od 50 do 500 mm3 na 1 1.

Ryc. 168. Wziewanie.

Aparat ma również urządzenie ogrzewcze, umożliwiające stosowanie aerozolu o odpowiedniej temperaturze. Wdychanie odbywa się za pomocą specjalnie ukształtowanego ustnika (ryc. 169). Aparat do wziewań rozpraszający leki za pomocą ultradźwięków. Działanie tego typu aparatu oparte jest na rozpylaniu cieczy przez ultradźwięki o dostatecznie dużej mocy. Dzięki zastosowaniu przetworników o zakrzywieniu kulistym lub cylindrycznym możliwe jest zogniskowanie fal ultradźwiękowych na granicy cieczy z powietrzem i wytworzenie tzw. fontanny ultradźwiękowej, z której wydziela się mgła. Fontanna ultradźwiękowa i wydzielający się z niej aerozol powstają w wyniku wzbudzenia fal powierzchniowych cieczy. Schemat aparatu 371

przedstawia ryc. 170, a widok ogólny — ryc. 171. Aerozole wytwarzane przy użyciu tego typu aparatów cechuje bardzo duża gęstość, wielokrotnie przewyższająca uzyskiwaną w aparatach rozpraszających leki przy użyciu sprężonego powietrza, oraz doskonała jednorodność wymiarów kropelek. Wielkość kropelek zależy od częstotliwości ultradźwięków; tak np. przy częstotliwości 1 MHz uzyskuje się kropelki o średnicy ok. 4 urn, przy częstotliwości zaś 5 MHz kropelki o średnicy mniejszej niż 1 um. Ujemną cechą aparatów ultradźwiękowych jest trudność w rozpraszaniu przez nie cieczy o dużej lepkości. Spośród innych aparatów używanych do wziewań wymienić należy: aparat Schnitzlera, wyposażony w dyszę o specjalnej budowie,

Ryc. 169

Ryc. 170

Ryc. 169. Schemat aparatu do wziewań, rozpraszającego leki za pomocą sprężonego powietrza: 1 — zespół dysz rozpraszających, 2 — zbiornik na rozpraszaną ciecz. 3 — zbiornik wody ogrzewającej rozpraszaną ciecz, 4 — przelew wody ogrzewającej, 5 — zawór sprężonego powietrza (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk). Ryc. 170. Schemat aparatu do wziewań, rozpraszającego leki za pomocą ultradźwięków: S — przetwornik ultradźwiękowy, B — ognisko fal ultradźwiękowych, E — doprowadzenie powietrza, A — wyprowadzenie wytwarzanej mgły (wg Kwaśniewskiej-Błaszczyk).

372

wytwarzający spray o średnicy kropelek powyżej 50 urn i gęstości mgły 2000 mm3 na 1 1, — aparat do wziewań szkockich, umożliwiający naprzemienną zmianę temperatury wziewanej mgły w granicach od 20 do 40°C. — aparat do wziewań zbiorowych; charakterystyczną cechą aparatu jest wyposażenie go w kilka lub kilkanaście dysz rozpraszających, które w celu równomiernego rozpraszania roztworu bywają wprawiane w ruch obrotowy; gęstość mgły jest mniejsza od uzyskiwanej w aparatach do wziewań indywidualnych, — aparaty do wziewań elektroaerozoli, które dzięki zastosowaniu specjalnego układu elektrycznego mogą wytwarzać aerozole o średnicy kropelek mniejszej od 10 urn, które w zależności od wskazań mogą być obdarzone jednoimiennym, ujemnym lub dodatnim ładunkiem elektrycznym, - aparaty do wytwarzania aerozoli wibracyjnych, mogące wprowadzić je w drgania mechaniczne (o częstości od 10 do 100 Hz), ułatwiające przenikanie, szczególnie do zatok obocznych nosa.

Ryc. 171. Aparat do wziewań, rozpraszający leki za pomocą ultradźwięków, TUR US1 3.

373

Ryc. 172. Inhalatorium.

Wziewań dokonuje się w odpowiednio przystosowanych i wyposażonych pomieszczeniach, zwanych inhalatoriami. Pomieszczenia te muszą być wyposażone w wysoce sprawne urządzenia wentylacyjne, a jednocześnie dostatecznie ogrzane. Rycina 172 przedstawia inhalatorium w fizykalnym zakładzie leczniczym.

Higiena aparatów do wziewań oraz wymogi bezpieczeństwa pracy Zapewnienie zgodnej z wymogami higieny i antyseptyki eksploatacji urządzeń do inhalacji stanowi jeden z najtrudniejszych do rozwiązania problemów terapii aerozolami. Wiąże się to przede wszystkim ze szczególnie korzystnymi warunkami bytowania bakterii zarówno w poszczególnych elementach aparatów, jak i w samym pomieszczeniu zabiegowym. 374

Pewne niebezpieczeństwo wiąże się również z występującą u osób cierpiących na choroby układu oddechowego znaczną wrażliwością na zakażenia bakteryjne. Dlatego też w każdej placówce, prowadzącej leczenie aerozolami, powinna obowiązywać instrukcja nakazująca bezwzględne przestrzeganie zasad antyseptyki. Dotyczy to przede wszystkim końcówek ustnych i donosowych, wentyla oraz przewodów powietrza, które to elementy powinny być po każdym zabiegu wymienione, a po dokładnym umyciu z dodatkiem detergentu poddane wyjałowieniu. Sposób wyjaławiania zależy oczywiście od wrażliwości danego elementu na wysoką temperaturę. Dobór zatem skutecznych sposobów wyjaławiania oraz środków dezynfekcyjnych odgrywa bardzo ważną rolę. Równie skrupulatnie należy przestrzegać dezynfekcji pomieszczeń zabiegowych oraz znajdujących się w nich urządzeń i sprzętu pomocniczego. Wymogi bezpieczeństwa pracy dotyczą ochrony personelu przed działającymi przewlekle aerozolami, które mogą wywoływać reakcje alergiczne lub oporność na niektóre leki. Z tego powodu inhalacje leków, zwłaszcza o wpływie uczulającym, wykonuje się w formie tzw. inhalacji celtowych, czyli w pomieszczeniach szczelnie zamkniętych, wyposażonych w wysoce sprawne urządzenie wentylacyjne. Wymienione okoliczności nakazują zapewnienie odpowiedniej wentylacji pomieszczeń zabiegowych oraz przestrzeganie przez personel higieny osobistej (częste mycie rąk i zmywanie ich płynem dezynfekcyjnym, codzienna zmiana odzieży ochronnej). W zależności od stopnia narażenia na działanie aerozoli leczniczych, obowiązuje zasada okresowej — miesięcznej lub kwartalnej — wymiany personelu.

Balneoterapia

Balneoterapia jest działem lecznictwa, w którym wykorzystuje się naturalne tworzywa lecznicze. Do naturalnych tworzyw leczniczych zalicza się lecznicze wody mineralne, gazy zawarte w niektórych zdrojach oraz peloidy.

Lecznicze wody mineralne Zgodnie z definicją, zawartą w normie branżowej BN-74/9580-05, wodą leczniczą ,, ... jest woda podziemna, bakteriologicznie i chemicznie bez zarzutu, o niewielkich wahaniach składu chemicznego i właściwości fizycznych, o działaniu leczniczym udowodnionym na podstawie badań naukowych lub długotrwałej obserwacji lekarskiej, uznana za leczniczą przez Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej". Wody lecznicze, w odróżnieniu od tzw. wód gospodarczych, mogą zawierać składniki mineralne (lecznicze wody mineralne) lub też składniki swoiste o szczególnej aktywności farmakologicznej (lecznicze wody swoiste). Lecznicze wody mineralne powstają w wyniku wzbogacenia o składniki mineralne wód infiltracyjnych. Proces ten zachodzi szczególnie łatwo, jeśli wody w czasie przepływu napotykają łatwo rozpuszczalne skały. Ważną rolę odgrywa w tym procesie dwutlenek węgla, który rozpuszczony w wodzie nadaje jej charakter słabego kwasu, mogącego przeprowadzić do roztworu składniki mineralne nawet trudno rozpuszczalnych skał. 376

Występujące w wodach leczniczych gazy dostają się do nich w wyniku zachodzących w skorupie ziemskiej różnych procesów geochemicznych. Spośród gazów największe znaczenie lecznicze mają dwutlenek węgla, siarkowodór oraz radon. Najczęściej występuje dwutlenek węgla, który może być pochodzenia magmowego lub produktem reakcji zachodzących w wodzie pod wpływem bakterii. Podział wód mineralnych nastręcza wiele trudności, spowodowanych nieraz ich bardzo złożonym składem. Wody lecznicze ponadto zawierają niekiedy znikome ilości związków chemicznych, które jednak ze względu na swą aktywność biochemiczną decydują o działaniu leczniczym. W podziale wód leczniczych przyjęto dwa kryteria. Pierwsze z nich dotyczy zawartości makroskladników, tzn. związków chemicznych występujących w wodzie w dużych ilościach, drugie zaś — mikroskladników, tzn. swoistych, szczególnie aktywnych biologicznie związków, które występują w wodzie leczniczej w bardzo małych ilościach. Podział wód leczniczych według zawartych w nich makroskładników przedstawia tab. 21, z której w łatwy sposób można zorientować się o składzie różnych wód. Z punktu widzenia oddziaływania leczniczego bardzo istotny jest podział wód uzależniony od zawartych w nich aktywnych biologicznie składników. Podział ten przedstawia tab. 22. Lecznicze wody mineralne mogą być chłodne lub cieplicze. Wodę uważa się za ciepliczą wówczas, gdy jej temperatura jest wyższa niż 20°C.

Tabela 21 Podział wód leczniczych w zależności od zawartych w nich makroskładników (wg Szmytówny) Wody

377

Tabela 22 Podział wód leczniczych w zależności od zawartych w nich składników aktywnych biologicznie (wg Szmytówny) Nazwa wody Żelazista Arsenowa

Zawiera w 1 litrze co najmniej 10 mg jonów żelaza F e 2 + + Fe 3 + 0,7 mg As w postaci chemicznie związanej

Fluorkowa

1 mg jonów fluorkowych

Bromkowa

5 mg jonów bromkowych

Jodkowa

1 mg jonów jodkowych

Siarczkowa Borowa

1 mg całkowitej siarki, dającej się oznaczyć jodometrycznie

Krzemowa Szczawa

50 mg kwasu metakrzemowego

Radoczynna

2 milimikrokiury (10-9 kiura, czyli nanokiur

100 mg kwasu metaborowego HBO2 1000 mg wolnego dwutlenku węgla CO2 nCi)

Z porównania temperatury wody mineralnej z temperaturą ciała ludzkiego wynika podział na wody: — hipotermalne, których temperatura wynosi od 20 do 35°C, — izotermalne, o temperaturze od 35 do 40°C, — hipertermalne, wykazujące temperaturę wyższą niż 40°C. Innym ważnym podziałem, istotnym dla leczniczego wykorzystywania wód mineralnych, jest podział oparty na porównaniu stężenia składników zawartych w wodzie ze stężeniem panującym w krwince czerwonej, a ściślej mówiąc z ciśnieniem osmotycznym 0,95% roztworu chlorku sodowego. Zgodnie z tym podziałem wyróżnia się wody: — hipoosmotyczne — o ciśnieniu mniejszym, — izoosmotyczne — o ciśnieniu równym, — hiperosmotyczne — o ciśnieniu większym. Lecznicze właściwości wód mineralnych są szeroko wykorzystywane w lecznictwie uzdrowiskowym. Leczenie wodami mineralnymi polega na stosowaniu ich w postaci kąpieli, wziewań oraz podawania do wewnątrz, czyli kuracji pitnej, nazywanej również krenoterapią.

378

Podział i charakterystyka działania leczniczego wód mineralnych Wody alkaliczne zawierają wodorowęglany i węglany alkaliczne oprócz chlorku sodowego, bezwodnika kwasu węglowego i innych związków. Są one stosowane w kuracji pitnej, ponieważ zobojętniają kwas solny w żołądku. Podgrzane, podane przed jedzeniem wody te hamują czynność wydzielniczą żołądka. Wody alkaliczne zawierające siarczan magnezowy działają pobudzająco na perystaltykę dróg żółciowych oraz wydzielanie żółci. Stosowane we wziewaniach działają wykrztuśnie, rozrzedzając wydzielinę zalegającą w drzewie oskrzelowym. Wzmagają one wydzielanie kwasu moczowego oraz obniżają przemianę materii. Wody zawierające węglan wapniowy i magnezowy oraz siarczan wapniowy

działają przeciwzapalnie. Ponieważ występują one zwykle w postaci silnie hipoosmotycznych szczaw, działają moczopędnie. Stosuje się je w leczeniu przewlekłych nieżytów błon śluzowych oraz kamicy nerkowej. Wody słone mogą zawierać prócz składnika podstawowego, tzn. chlorku sodowego, również chlorek wapniowy, chlorek magnezowy, bezwodnik kwasu węglowego, węglan sodowy, węglan wapniowy oraz siarczan sodowy. Stosowane w leczeniu pitnym wzmagają czynność wydzielniczą żołądka, a wziewane polepszają ukrwienie błon śluzowych oraz rozrzedzają ich wydzielinę. Stosowane są one również w postaci kąpieli solankowych. Wody żelaziste występują zwykle w postaci szczaw. Wyróżnia się wody zawierające wodorowęglan żelazowy oraz siarczan żelazowy. Pobudzają one układ krwiotwórczy i znajdują zastosowanie w leczeniu niedokrwistości, w chorobach wieku dziecięcego oraz w zaburzeniach wydzielania gruczołów dokrewnych. Wody jodkowe są stosowane w miażdżycy, nadciśnieniu, chorobach układu krążenia, zaburzeniach wydzielania gruczołów dokrewnych, przewlekłych nieżytach oskrzeli oraz w chorobach wieku dziecięcego. Wody siarczkowe i siarkowodorowe wykazują bardzo złożony skład chemiczny, najbardziej aktywny jest w tych wodach siarkowodór. Pobudzają one przemianę materii, normują bilans siarki w ustroju, działają 379

odczulająco i odtruwająco, wpływają rozmiękczająco na naskórek oraz wywołują przekrwienie skóry. Stosowane są w gośćcowych i pourazowych schorzeniach układu ruchu, zaburzeniach przemiany materii, chorobach skóry, chorobach układu krążenia, zatruciach metalami ciężkimi oraz w chorobach kobiecych. Wody arsenowe działają pobudzająco na układ krwiotwórczy, wzmagają łaknienie i czynność wydzielniczą przewodu pokarmowego. Szczawy stosowane w kuracji pitnej wzmagają wydzielanie żołądka, wywołując przekrwienie żołądka i jelit. Jeśli są to wody hipoosmotyczne, to działają moczopędnie. Są wykorzystywane do kąpieli kwasowęglowych. Wody radoczynne wywołują prawdopodobnie w ustroju zmiany fizykochemiczne spowodowane promieniowaniem radioaktywnym. Znajdują zastosowanie w leczeniu zaburzeń przemiany materii, schorzeń układu ruchu i układu nerwowego, niedokrwistości oraz zaburzeń wydzielania gruczołów dokrewnych.

Występowanie wód leczniczych w Polsce Obszar Polski można z pewnym uproszczeniem podzielić na cztery regiony o charakterystycznym dla nich występowaniu głównych typów wód leczniczych. Zaliczyć do nich należy: Karpaty. W regionie tym najczęściej występują w odwiertach lub źródłach wody chlorkowo-sodowe o różnym stopniu mineralizacji. W wodach tych często występują węglowodory (metan), których utlenienie prowadzi do powstania w nich dwutlenku węgla, a tym samym wód chlorkowo-wodorowęglanowo-sodowych (Iwonicz, Rymanów). W regionie tym występują również szczawy wodorowęglanowo-wapniowe lub wodorowęglanowo-magnezowe o mineralizacji sięgającej kilku gramów na 3 dm (Krynica, Muszyna, Żegiestów, Piwniczna). Występują także szczawy wodorowęglanowo-chlorkowo-sodowe, zawierające jodki i bromki (Szczawnica, Wysowa). Obszar morskich osadów miocenu. Jest to obszar położony na północ od Karpat, obejmujący Kotlinę Sandomierską, okolice Krakowa oraz Górny Śląsk. Występują w nim wody siarczkowe powstałe w wyniku redukcji 380

bakteryjnej gipsów. W wyniku zetknięcia tych wód z wodami chlorkowo-sodowymi powstają wody chlorkowo-sodowo-siarczkowe (Busko, Solec). W regionie tym występują również wody siarczanowo-wapniowo-siarczkowe (Krzeszowice, Swoszowice) powstałe w wyniku ługowania gipsów. Na całym tym obszarze na większych głębokościach występują wody chlorkowo-sodowe z dużą zawartością bromków i jodków. Sudety i blok przedsudecki. Region ten obejmuje Kotlinę Kłodzką oraz północne stoki Gór Izerskich. Głównym składnikiem wód tego regionu jest dwutlenek węgla pochodzenia magmowego lub powstały w wyniku rozpadu termicznego skał węglanowych. Występują w tym regionie szczawy wodorowęglanowo-wapniowe (Polanica) i wodorowęglanowo-sodowe (Szczawno), swoiste szczawy arsenowe (Kudowa) oraz wody radoczynne (Świeradów, Czerniawa). Prócz tego występuje również odmienny typ słabo zmineralizowanych termalnych wód radoczynnych siarczkowych (Lądek) oraz fluorkowych (Cieplice). Niż Polski. W całym tym regionie występują wody chlorkowo-sodowe, niekiedy o bardzo dużym stężeniu. Zawierają one brom i jod (Połczyn). Występują one jako źródła (Kołobrzeg), jednak z reguły zalegają na dużych głębokościach, nawet do tysiąca metrów (Ciechocinek, Konstancin, Połczyn). W regionie tym dość powszechne jest występowanie wód żelazistych, które do celów leczniczych zostały wykorzystane w Nałęczowie.

Borowina Borowinę zalicza się do peloidów, czyli występujących w przyrodzie tworzyw powstałych w wyniku naturalnych procesów geologicznych, które po rozdrobnieniu i zmieszaniu z wodą stosowane są do celów leczniczych w postaci kąpieli i okładów. Nazwa peloid pochodzi od greckiego słowa pelos czyli błoto. Zgodnie z przyjętą klasyfikacją peloidy dzieli się na: 1. Osady podwodne a) abiolity czyli osady mineralne, b) biolity, będące tworzywami powstałymi z substancji organicznej (torfy, muły, sapropel, gytia). 381

2. Ziemie lecznicze, czyli produkty wietrzenia minerałów (glinka, margle, less). W Polsce do celów leczniczych stosuje się wyłącznie biolity, a mówiąc ściślej torfy lecznicze, nazywane u nas borowinami. Nazwa ta wywodzi się od borów, w których kiedyś wydobywano borowinę. Torfem nazywa się masę organiczną powstałą z roślin pod wpływem bakterii, w środowisku bogatym w wodę, torfowiskiem zaś miejsce zalegania torfu o miąższości większej od 50 cm. Jest to już warstwa, która nadaje się do eksploatacji. Jeśli przyjąć, że przyrost warstwy torfowej wynosi ok. 1 mm rocznie, to łatwo określić wiek złoża torfowego. W Polsce złoża torfu wykazują miąższość od 1 do kilku metrów. W zależności od sposobu powstawania złoża torfowego, składu roślin oraz warunków ekologicznych, wyróżnia się torfowiska wysokie, niskie i przejściowe. Pierwsze powstają w środowisku z wodą ubogą w składniki mineralne, w którym mogą rozwijać się tylko rośliny skąpożywne. Należą do nich mchy i dlatego tego rodzaju torfy nazywa się mszystymi. Są one słabo zmineralizowane i wykazują odczyn kwaśny. Torfowiska niskie powstają w warunkach sprzyjających rozwojowi roślin eutroficznych, wymagających środowiska żyznego. Powstały w takich warunkach torf zawiera więcej składników mineralnych i wykazuje odczyn obojętny lub lekko zasadowy. Torfowiska przejściowe powstają w wyniku zachodzących w czasie zmian warunków rozwoju roślin, głównie zaniku wody bogatej w składniki mineralne. Powoduje to zmianę roślinności torfotwórczej na wegetującą w warunkach średniej żyzności gleby. W wyniku procesów humifikacji czyli przekształcania substancji organicznych w próchnicę, w torfie zalegającym w złożu zmienia się z upływem czasu stosunek roślin rozłożonych do nierozłożonych. Do jego oceny stosuje się bardzo prosty sposób określania stopnia rozkładu torfu, polegający na wyciskaniu torfu przez palce i porównanie wyniku ze skalą 10-stopniową (H1 do H 1 0 ). W stopniu pierwszym (H 1 ) torf nie przechodzi przez palce, zaś w stopniu dziesiątym rozkładu (H 10 ) przechodzi całkowicie. W Polsce do celów leczniczych dopuszcza się torf o stopniu rozkładu H 4 . Niezależnie od tego wykorzystanie torfu do celów leczniczych jest uzależnione od spełnienia wielu wymogów fizycznych, chemicznych i sanitarno-higienicznych. Składniki organiczne torfu (borowiny) podzielić można na dwie grupy. Pierwsza z nich to nie rozłożone składniki roślin (lignina, celuloza, hemiceluloza, pektyny i inne), druga zaś to bituminy i kwasy humusowe. 382

Warto dodać, że z bitumin wyodrębniono substancje hormonalne o charakterze estrogenów. Ostatecznym produktem procesu humifikacji są kwasy humusowe, huminowe i inne związki wykazujące właściwości koloidów, a zatem zdolność wiązania wody, której zawartość w naturalnie wilgotnej masie torfowej może sięgać 90%. Uważa się, że końcowe produkty humifikacji, a szczególnie kwasy huminowe, mają właściwości decydujące o leczniczym działaniu borowiny. Dodać należy, że w borowinie stwierdza się również niewielkie ilości składników nieorganicznych, którym jednak nie przypisuje się właściwości leczniczych. Borowinę cechuje duża pojemność cieplna oraz złe przewodnictwo ciepła. Z tych względów jest ona wykorzystywana do zabiegów ciepłoleczniczych. Borowina używana do zabiegów leczniczych wymaga uprzedniego przygotowania. Musi być ona oczyszczona, dobrze rozdrobniona, przesiana przez sito, a następnie poddana procesowi pęcznienia. Proces ten polega na uwodnieniu zawartych w borowinie substancji koloidowych. Przygotowaną w ten sposób borowinę miesza się następnie z gorącą wodą w specjalnych kadziach, wyposażonych w urządzenia mieszające. Uzyskuje się papkę o temperaturze 40-45°C, która służy do wykonywania zabiegów leczniczych. Tolerancja skóry na gęstą papkę borowinową jest wysoka i wynosi 45-55°C. Mechanizm działania leczniczego borowiny polega na oddziaływaniu cieplnym, mechanicznym — powstałym w wyniku ucisku masy borowinowej na skórę — oraz wpływie zawartych w niej związków chemicznych i ciał o charakterze hormonów. Borowinę używa się do kąpieli, zawijań oraz okładów. Najczęściej wykonuje się okłady borowinowe. Ogrzaną papkę borowinową nakłada się bezpośrednio na skórę, po czym owija tkaniną brezentową ceratą, a następnie kocem. Czas trwania zabiegu wynosi 20-30 minut. Wskazania. Okłady borowinowe wykonuje się w przewlekłym gośćcu stawowym, zapaleniach okołostawowych, nerwobólach i zespołach bólowych w przebiegu choroby zwyrodnieniowej kręgosłupa oraz w stanach po przebytym miąższowym zapaleniu wątroby. Przeciwwskazaniami do stosowania okładów borowinowych są: niewydolność krążenia, zaawansowana miażdżyca, uszkodzenie mięśnia sercowego, tętniaki, skłonność do krwawień z przewodu pokarmowego (choroba wrzodowa żołądka lub dwunastnicy), schorzenia miąższu nerek z białkomoczem i nadciśnieniem, ciąża powyżej trzech miesięcy oraz 383

przypadki podejrzane o tło nowotworowe. Zabiegów borowinowych nie stosuje się u dzieci do 7 lat. Ostatnio wprowadzono do lecznictwa pastę borowinową. Jest to bardzo rozdrobniona borowina. Pastę borowinową stosuje się w postaci cienkowarstwowych okładów lub smarowań o temperaturze 35°C. Może być ona również używana do kąpieli w postaci zawiesiny wodnej. Ważną zaletą pasty borowinowej jest możliwość wykorzystania fizykochemicznego i biologicznego działania zawartych w niej ciał — bez obciążającego ustrój wpływu cieplnego; poza tym można ją szeroko stosować w lecznictwie pozauzdrowiskowym.

Kąpiele w wodzie sztucznie mineralizowanej lub gazowanej W lecznictwie pozauzdrowiskowym stosuje się często kąpiele z wody sztucznie mineralizowanej lub gazowanej. Najczęściej są to kąpiele solankowe, kwasowęglowe, a także siarkowodorowe.

Kąpiele solankowe Solankę do kąpieli przygotowuje się przez dodanie do wody—w zależności od pojemności wanny — od 1 do 4 kg soli kąpielowej, np. iwonickiej, ciechocińskiej, zabłockiej, soli kuchennej nie oczyszczonej lub 1-5 1 ługu solankowego. Ogólnie kąpiele solankowe dzieli się — w zależności od stężenia soli — na: — kąpiele solankowe słabe, o stężeniu od 0,5 do 1% (1-2 kg soli na wannę), — kąpiele solankowe silne, o stężeniu od 2 do 3% (2-4 kg soli na wannę). W zależności od temperatury wody stosowanej do kąpieli wyróżnia się 384

kąpiele solankowe ciepłe (34-37°C) oraz gorące (37-40°C). W kąpielach ciepłych stosuje się solankę o słabszym stężeniu, w gorących zaś — o stężeniu silniejszym. Kąpiele rozpoczyna się w solance o słabym stężeniu, wykonując je co drugi dzień, a następnie zwiększa się stężenie w kolejnych kąpielach, zwiększając jednocześnie ich częstość do 4-5 kąpieli tygodniowo. Czas trwania kąpieli wynosi od 15 do 20 minut. U dzieci wykonuje się kąpiele solankowe w czasie 5-10 minut. Działanie kąpieli solankowej polega na drażniącym wpływie soli wnikającej do naskórka oraz ujść gruczołów potowych; rozmiękcza oraz rozpulchnia ona również naskórek. Ciepłe kąpiele solankowe stosuje się w leczeniu przewlekłych zapaleń stawów, gośćca tkanek miękkich, nerwobólów, stwardnienia rozsianego, jak również w leczeniu nerwic i psychonerwic, bezsenności oraz w stanach wyczerpania nerwowego. Kąpiele gorące wykonuje się zwykle w chorobie zwyrodnieniowej kręgosłupa oraz w chorobach narządu rodnego. Kąpieli solankowych nie wolno stosować w chorobie Sudecka, stanach przebiegających z odwapnieniem kości, gośćcem przewlekłym postępującym oraz w stanach ogólnego wyniszczenia.

Kąpiele kwasowęglowe Wodę do kąpieli kwasowęglowej uzyskuje się dzięki użyciu specjalnego urządzenia, zwanego saturatorem. W saturatorze woda z sieci wodociągowej zostaje nasycona pod ciśnieniem bezwodnikiem kwasu węglowego. Kąpiel przygotowuje się w ten sposób, że do wanny napełnionej do połowy wodą o temperaturze 60°C dolewa się z saturatora wody nasyconej bezwodnikiem kwasu węglowego w takiej ilości, aby woda kąpielowa osiągnęła temperaturę od 32 do 34°C. Zawarty w wodzie bezwodnik kwasu węglowego wydziela się na skórze w postaci pęcherzyków gazu i wywołuje w niej wiele zmian, spośród których najważniejszą jest rozszerzenie naczyń włosowatych, tętniczych i żylnych. Zachodzi ono pod wpływem wydzielonych w skórze histaminy 25 Fizykoterapia

•

385

oraz acetylocholiny. W następstwie tego dochodzi do obniżenia ciśnienia krwi, zarówno normalnego, jak i podwyższonego chorobowo, oraz zwolnienia akcji serca. Godny podkreślenia jest fakt, że rozszerzenie naczyń krwionośnych zachodzi w kąpieli kwasowęglowej bez udziału czynnika cieplnego i występuje w wodzie chłodnej o temperaturze 32"C. Temperatura wody używanej do kąpieli kwasowęglowej waha się od 30 do 32-34°C. Czas kąpieli wynosi od 6 do 12 minut i zależy od stanu ogólnego chorego. Kąpiele kwasowęglowe można również wykonywać w ten sposób, że czas kąpieli stopniowo wydłuża się, a temperaturę wody obniża. Pełny cykl leczenia obejmuje 12-15 kąpieli. Wskazania: wady serca w okresie wyrównanego krążenia, niewydolność krążenia nieznacznego stopnia, stany po przebytym zapaleniu mięśnia sercowego różnego pochodzenia, zwyrodnienie mięśnia sercowego, otyłość.

Kąpiele siarkowodorowe Przygotowanie wody do kąpieli jest bardzo proste. Do wanny wypełnionej wodą (ok. 150 l) wlewa się 150 ml 20% roztworu siarczku potasowego oraz 50 ml 36% technicznego kwasu solnego. W wyniku reakcji zachodzącej między siarczkiem potasowym a kwasem solnym wytwarza się w wodzie siarkowodór w ilości oddziaływającej leczniczo. Kąpiele należy wykonywać w oddzielnym, dobrze wentylowanym pomieszczeniu, ze względu na zwiększającą się w powietrzu zawartość siarkowodoru w czasie wykonywania kąpieli. Ponieważ siarkowodór wchodzi łatwo w reakcję z metalami, tworząc siarczki, celowe jest, aby armatura wanien była wykonana z tworzywa sztucznego. Wanny do kąpieli siarkowodorowych powinny być wykonane z fajansu, drewna lub lastrico (mieszanina cementu z kruszonym marmurem). Osoby wykonujące kąpiele siarkowodorowe muszą zachowywać szczególną ostrożność przy obchodzeniu się z kwasem solnym. Podstawowym kierunkiem oddziaływania leczniczego kąpieli siarkowodorowych jest uzupełnienie niedoboru siarki w ustroju. Siarka odgrywa ważną rolę w procesach przemiany materii oraz wchodzi w skład kwasu 386

chondroitynosiarkowego, stanowiącego jeden ze składników substancji podstawowej chrząstki. Niedobory siarki występują w wielu chorobach, jak np. gościec stawowy czy choroby skóry przebiegające z obfitym złuszczeniem się naskórka. Ponadto kąpiele siarkowodorowe wpływają rozmiękczająco na naskórek, działają odczulająco oraz powodują rozszerzenie naczyń skóry, ułatwiając wchłanianie się produktów zapalnych. Kąpiele siarkowodorowe mogą być ogólne lub częściowe. Temperatura wody w kąpielach ogólnych wynosi w zależności od wskazań 35-37°C. Kąpiele wykonuje się co drugi dzień lub cztery razy w tygodniu. Łącznie seria kąpieli obejmuje średnio 15 zabiegów. Temperatura wody w kąpielach częściowych wynosi 37- 39°C. Intensywność oddziaływania kąpieli można osłabić zmniejszając zawartość siarkowodoru. Uzyskuje się to stosując odpowiednio mniejsze ilości roztworu siarczku potasowego i kwasu solnego. Wskazania do kąpieli siarkowodorowych są bardzo rozległe. Spośród najważniejszych należy wymienić przewlekłe zapalenia stawów, zapalenia nerwów pochodzenia toksycznego, stany po zatruciach metalami ciężkimi, nerwobóle, choroby narządu rodnego, łuszczycę i pokrzywkę.

25*

Klimatologia

Pojęcie klimatu i pogody Klimatem nazywamy oparty na wieloletnich obserwacjach, charakterystyczny dla danego obszaru zespól zjawisk i procesów atmosferycznych, kształtujących się pod wpływem jego właściwości fizycznych i geograficznych. Podstawową cechą klimatu j jest prawidłowość w występowaniu różnych typów pogody. Klimatologia jest nauką o klimacie, wyjaśniającą fizyczne procesy kształtowania klimatów, zarówno w epokach geologicznych, jak i w czasach historycznych, określającą wpływ czynników fizycznych i geograficznych na przebieg tych procesów oraz zajmującą się ich opisem i klasyfikacją. Wykorzystaniem zjawisk klimatycznych w praktycznej działalności człowieka zajmuje się klimatologia stosowana, której działem jest bioklimatologia. Przedmiotem badań tej dziedziny nauki jest badanie związków zachodzących między procesami fizjologicznymi organizmów a klimatem, który w tym aspekcie określa się mianem bioklimatu. Jednym z działów bioklimatologii jest klimatologia medyczna, której zadaniem jest ocena i analiza działających bodźcowo, konkretnych warunków klimatycznych ze względu na ich oddziaływanie na ustrój ludzki. Wyniki tych badań znajdują praktyczne zastosowanie w leczniczym stosowaniu bodźców klimatycznych czyli klimatoterapii. Pojęcie pogody w mowie potocznej ma dość nieokreślone znaczenie, a używane zwykle jej określenia, np. piękna, brzydka, wietrzna lub chmurna, uwzględniają tylko niektóre jej cechy. 388

Ściśle sformułowane pojęcie pogody oznacza stan fizyczny atmosfery, powstający w wyniku występowania na danym obszarze określonych elementów meteorologicznych. Traktując czynniki pogodotwórcze jako zespół bodźców oddziałujących na ustrój ludzki, można ją rozpatrywać również w aspekcie biometeorologicznym, biorąc za podstawę jej działanie biologiczne. Wszystkie czynniki wpływające na zjawiska klimatyczne, np. szerokość geograficzna, wysokość nad poziomem morza, wypływ mórz, oceanów czy lądów, ukształtowanie fizyczne gruntu, warunki nasłonecznienia, kierunki napływu mas powietrza itp., nazywa się czynnikami klimatycznymi. Czynniki klimatyczne decydują z kolei o takich zjawiskach, jak: nasłonecznienie, wilgotność powietrza, zachmurzenie, opady atmosferyczne i ruchy powietrza, które, oceniane przeciętnie w wyniku wieloletnich obserwacji, nazywa się elementami klimatycznymi.

Elementy klimatyczne Promieniowanie słoneczne stanowi źródło energii dla wszelkich procesów zachodzących w atmosferze i z tych względów jest ono podstawowym elementem kształtującym charakter bioklimatu. Jest bowiem zrozumiałe, że pod wpływem promieniowania słońca zachodzą różnice w temperaturze i ciśnieniu atmosfery, powodujące cyrkulację pary wodnej i powstawanie opadów. Do powierzchni ziemi dociera promieniowanie stanowiące tylko część widma promieniowania słonecznego. Wynika to z właściwości atmosfery, która spełnia rolę filtru. Właściwości te chronią żywe organizmy przed promieniowaniem słońca i promieniowaniem kosmicznym. W atmosferze istnieją jednak luki, przez które do powierzchni ziemi dociera część promieniowania słonecznego. Część promieniowania słonecznego zostaje — w granicach ok. 40% — odbita, zawarta w atmosferze para wodna i dwutlenek węgla pochłaniają promieniowanie długofalowe o długości fali powyżej 1500 nm, zalegająca zaś na wysokości ok. 20 km warstwa ozonu absorbuje promieniowanie krótkofalowe w granicach od 389

175 do 280 nm. Część promieniowania ulega w atmosferze również rozproszeniu na cząstkach gazu, kropelkach wody i kryształkach lodu. Promieniowanie rozproszone stanowi źródło światła przy pełnym pokryciu nieba chmurami. Natężenie dochodzącego do ziemi promieniowania słonecznego zależy od wielu czynników, a mianowicie: pory roku i dnia, szerokości geograficznej, wzniesienia nad poziom morza i przejrzystości atmosfery. Miarą działania promieniowania słonecznego jest tzw. usłonecznienie rzeczywiste, które wyraża się liczbą godzin słonecznych w ciągu dnia, miesiąca czy roku. Wyznacza się je za pomocą tzw. heliografu. Podstawowym elementem heliografu jest szklana kula skupiająca promienie słońca na przesuwającym się ze znaną prędkością pasku papieru z podziałką czasu. Promienie słoneczne wypalają ślady na pasku, umożliwiając określenie czasu nasłonecznienia i jego przebiegu. Mniej doskonałą miarą warunków nasłonecznienia może być zachmurzenie nieba. Opiera się ono na wzrokowej ocenie w skali od 0 (dla nieba bezchmurnego) do 10 (dla nieba całkowicie pokrytego chmurami). Wyróżnia się dni pogodne, o średnim zachmurzeniu 2, chmurne — 3-7 i pochmurne — powyżej 7. Zachmurzenie zależy w dużej mierze od rodzaju chmur. Z bioklimatologicznego punktu widzenia działając na ustrój bodźce związane z promieniowaniem słonecznym dzieli się na fotochemiczne i świetlne. Pierwsze z nich ocenia się pośrednio miarą inicjowanych w ustroju procesów biochemicznych, a bezpośrednio wartością dawki progowej promieniowania nadfioletowego (patrz — rozdział Światłolecznictwo). Bodźcem świetlnym jest widzialne promieniowanie słońca wywierające, prócz wrażeń wzrokowych, wpływ na układ wydzielania wewnętrznego oraz procesy i rytmy biologiczne ustroju. Temperatura powietrza stanowi jeden z podstawowych elementów decydujących o klimacie. Zależy ona od natężenia promieniowania słonecznego oraz właściwości fizycznych gruntu. W dolnych warstwach atmosfery temperatura powietrza jest kształtowana przez promieniowanie cieplne atmosfery, ciepło wypromieniowane przez ziemię oraz wilgotność i ruchy powietrza. Do ziemi —jak już wspomniano — przenika tylko pewien zakres widma podczerwieni promieniowania słonecznego, a mianowicie: część promieniowania średniofalowego oraz głównie promieniowanie długofalowe. Promieniowanie cieplne ziemi leży również w zakresie długofalowego 390

promieniowania podczerwonego. Ucieczce ciepła w przestrzeń kosmiczną przeciwdziała atmosfera, a ściślej mówiąc zawarte w niej: para wodna i dwutlenek węgla. Właściwości fizyczne gruntu, takie jak: pojemność cieplna, przewodnictwo cieplne czy zdolność pochłaniania energii cieplnej, wpływają poważnie na temperaturę powietrza. Duże wahania w stosunku rocznym wykazują grunty suche, które szybko nagrzewają się i szybko stygną. Oceany i morza nagrzewają się wolno, ale ze względu na wolne stygnięcie wykazują małe wahania temperatury w stosunku rocznym. Masy powietrza przepływające nad lądami, czy też morzami, w zależności od ich temperatury, oddają im swe ciepło lub ogrzewają się. Na temperaturę powietrza wpływają też dynamiczne zmiany temperatury powstałe w wyniku rozprężania się lub sprężania gazów powietrza atmosferycznego. Masy powietrza unosząc się do góry ulegają rozprężeniu w wyniku panującego tam niskiego ciśnienia i podlegają oziębieniu. Odwrotnie — przemieszczające się ku ziemi powietrze ulega sprężeniu, a tym samym ogrzaniu. Można przyjąć, że w wyniku pionowych ruchów powietrza zmiana wysokości o 100 m powoduje zmianę temperatury o jeden stopień. Temperatura powietrza w znacznym stopniu decyduje o nasileniu ważnych bodźców klimatycznych, jakimi są bodźce termiczne. Zależą one od łącznego wpływu temperatury, wilgotności oraz ruchów powietrza. Łączną miarą wpływu wymienionych trzech czynników jest wielkość ochładzająca powietrze, do określenia której używa się specjalnego termometru nazwanego katatermometrem. Intensywność klimatyczna bodźców termicznych może być określona również innymi wskaźnikami biometeorologicznymi, takimi jak temperatura efektywna bądź wskaźnik komfortu i dyskomfortu cieplnego. Do tego celu stosuje się również metodę Fangera, opartą na bilansie cieplnym człowieka z uwzględnieniem takich czynników, jak temperatura, wilgotność i ruch powietrza, powierzchnia przegród budowlanych, wielkość wydatku energetycznego człowieka oraz ciepłochronność jego odzieży. Ciśnienie atmosferyczne jest skutkiem oddziaływania przyciągania ziemskiego na gazy atmosfery. Maleje ono w miarę zwiększania się wysokości; zależy od gęstości gazów atmosfery oraz ich temperatury. Ponieważ przemieszczające się masy powietrza wykazują różną temperaturę, wpływają one również na ciśnienie atmosferyczne. Obszary, w których ciśnienie maleje ku ich środkowi, nazywa się niżami 391

atmosferycznymi, a obszary o narastającym ku środkowi ciśnieniu — wyżami atmosferycznymi. W naszej szerokości geograficznej normalne ciśnienie atmosferyczne wynosi 101,3 kPa (1013 milibarów), czyli jest ono nieco większe niż 1 kG/l cm2 powierzchni. Ulega ono wahaniom od ok. 93,5 do 105,5 kPa (935-1055 mbar). Wahania ciśnienia atmosferycznego stanowią tzw. bodziec meteorotropowy, wyzwalający różne dolegliwości u osób wrażliwych na zmiany pogody. Dodać należy, że zmiany ciśnienia atmosferycznego i innych czynników pogodotwórczych nasilają dolegliwości w wielu chorobach, spośród których wyraźnie związane ze zmianami pogody nazwano meteoropatiami. Ruchy powietrza są ważnym elementem klimatycznym. Powodem ich występowania są różnice ciśnień sąsiadujących ze sobą obszarów. Ruchy powietrza zależą od wielu czynników, spośród których należy wymienić np. ogrzanie lądu i morza, a w nocy — wiatru od lądu, co przedstawiono schematycznie na ryc. 173.

Ryc. 173. Ruchy powietrza nad lądem i morzem (wg Gillmanna).

Inny jest mechanizm powstawania ruchów powietrza w górach, przedstawiony na ryc. 174. Polega on na ruchu powietrza między doliną a górami, powstającym w wyniku zachodzących w czasie dnia i nocy różnic w nagrzaniu gruntu. Należy dodać, że takie czynniki, jak właściwości fizyczne gleby, jej kolor czy charakter roślinności, wywierają również wpływ na powstawanie 392

ruchów powietrza. Poziomą składową ruchu powietrza nazywamy wiatrem. Jego prędkość określa się w m/s. Wiatry o prędkości do 3 m/s są odczuwane przez człowieka jako słabe, o prędkości 4-8 m/s — jako umiarkowane, a powyżej 8 m/s —jako silne. Wiatry sztormowe osiągają prędkość kilkunastu m/s, huraganowe zaś — kilkadziesiąt m/s. Oprócz występujących w atmosferze poziomych ruchów powietrza, czyli wiatrów, istnieją również ruchy pionowe, o mniejszej szybkości, wpływające na powstawanie lub zanikanie chmur.

Ryc. 174. Ruchy powietrza w górach (wg Gillmanna).

We współcześnie panujących warunkach postępującego uprzemysłowienia i motoryzacji duży wpływ na czystość powietrza wywiera tzw. inwersja termiczna powietrza. Polega ona na wzroście temperatury powietrza w miarę wzrostu wysokości, w przeciwieństwie do występującego normalnie obniżania się temperatury w miarę wzrostu wysokości. Inwersja termiczna powietrza występuje zwykle w wyniku wypromieniowania ciepła przez podłoże ku górze lub napływu ciepłego powietrza nad chłodne podłoże. Zalegające na określonej wysokości masy ciepłego powietrza tworzą tzw. warstwę inwersyjną, utrudniającą pionową wymianę powietrza. W tych okolicznościach w powietrzu poniżej warstwy inwersyjnej, a szczególnie nad powierzchnią ziemi, powstają warunki sprzyjające zaleganiu mgły, pyłów oraz zanieczyszczeń gazowych, będących produktami spalania węgla i paliw płynnych. W opisany sposób powstaje trujący aerozol, zwany w języku angielskim smog. Nazwa ta powstała z połączenia słów angielskich: smoke (dym) 393

+ fog (mgła) = smog. Aerozol ten, będący plagą niektórych wysoko uprzemysłowionych ośrodków miejskich, powoduje zatrucie osób narażonych na jego wdychanie. Tworzenie się „smogu" stanowi bardzo poważny ze względów zdrowotnych problem w takich miastach, jak Los Angeles czy Londyn. Z możliwością występowania smogu należy się liczyć w dużych ośrodkach przemysłowo-miejskich, położonych na terenach sprzyjających tworzeniu się warstwy inwersyjnej, ułatwiającej zaleganie mgły. Ruch powietrza wywiera bardzo istotny wpływ na gospodarkę cieplną ustroju. Dotyczy to głównie części odkrytych, nie chronionych przez odzież. Nawet niewielki ruch powietrza powoduje duże zmiany w temperaturze powierzchni skóry. Warstwa powietrza granicząca ze skórą stanowi pewnego rodzaju ochronną warstwę cieplną, przez którą zachodzi wymiana ciepła ustroju z otoczeniem. Staje się zrozumiałe, że każdy ruch powietrza, powodujący zaburzenie tej izolującej warstwy powietrza, powoduje w warunkach zimnego otoczenia zwiększone oddawanie ciepła. Jako przykład można przytoczyć, że nawet niewielkie ruchy powietrza wywołane wachlarzem powodują znaczne ochłodzenie ciała, niewiele mniejsze od wpływu silnego wiatru. Z ruchami powietrza, a ściślej mówiąc z wiatrami o szybkości większej od 8 m/s, oraz ze zmianami ciśnienia atmosferycznego związane są mechaniczne bodźce klimatyczne. Wiatry odgrywają również ważną rolę w przemieszczaniu szkodliwie działających na człowieka gazowych i aerozolowych zanieczyszczeń środowiska atmosfery, będących wynikiem przemysłowej działalności człowieka. Zanieczyszczenia te niekorzystnie kształtują bioklimat, w którym występują szkodliwie działające bodźce chemiczne. Wilgotność powietrza zależy od wody występującej w atmosferze w zmiennych ilościach. Woda może występować w trzech stanach skupienia, a mianowicie: w postaci gazowej, czyli pary wodnej, kropelek wody oraz kryształów lodu. W wypadku ochładzania się powietrza zawierającego parę wodną dochodzi do jej kondensacji w kropelki wody, z których w miarę dalszego ochładzania powstają kryształki lodu. Wielkość kropelek wody lub kryształków lodu może wzrosnąć do rozmiarów uniemożliwiających ich utrzymywanie się w atmosferze, co powoduje opadanie na ziemię w postaci mżawki, deszczu, śniegu lub gradu. Kondensacja pary wodnej na powierzchni ziemi powoduje, w zależności od temperatury, powstawanie rosy, szronu lub gołoledzi. Istnieje cyrkula394

cja zawartej w atmosferze wody w różnych stanach skupienia. Ubytek jej, powstający w wyniku opadów, zostaje uzupełniony przez parowanie naturalnych zbiorników, takich jak morza i oceany. Stąd powietrze napływające znad mórz i oceanów niesie ze sobą duże ilości wody w postaci pary wodnej. Wilgotność powietrza wywiera poważny wpływ na gospodarkę cieplną ustroju. Duża wilgotność powietrza w warunkach jego wysokiej temperatury utrudnia parowanie wydzielanego potu, a tym samym ochładzanie ustroju. Elektryczność jest również jednym z elementów klimatycznych. Atmosferę można porównać do olbrzymiego kondensatora, w którym rolę „okładek" spełniają ziemia i silnie zjonizowana górna warstwa atmosfery, rolę zaś dielektryku — warstwy atmosfery znajdujące się między tymi „okładkami". Zjawiska elektryczne zachodzące w atmosferze wyrażają się zmianami potencjału, przewodnictwa i jonizacji powietrza. Związane są one również z obecnością naturalnych i wytwarzanych przez źródła techniczne pól elektromagnetycznych. Jonizacja powietrza jest współcześnie przedmiotem szczególnego zainteresowania, ze względu na coraz powszechniejsze stosowanie w technice i nauce izotopów promieniotwórczych oraz urządzeń emitujących promieniowanie jonizujące. Istota jonizacji powietrza polega na powstawaniu w nim jonów dodatnich lub ujemnych w wyniku oderwania od atomów lub przyłączenia do nich jednego czy więcej elektronów. Proces ten zachodzi pod wpływem promieniowania jonizującego, promieniowania kosmicznego, wysokiej temperatury, wyładowań elektrycznych oraz rozpylania wody. Czynniki meteorologiczne oraz zanieczyszczenia powietrza zmieniają: koncentrację jonów w jednostce objętości, stosunek jonów dodatnich do jonów ujemnych oraz ilościową reprezentację jonów różnej wielkości. Zmiana stanu elektryczności atmosferycznej wpływa na ustrój ludzki, powodując bolesność blizn, zmiany w krzepliwości krwi, oraz rzutuje na przebieg wielu chorób. W leczeniu klimatycznym wykorzystuje się elektryczność atmosferyczną, zalecając chorym wdychanie zjonizowanego powietrza, znajdującego się w okolicy, gdzie woda ulega mechanicznemu rozpyleniu (np. fala morska, tężnia). 395

Cechy klimatu Polski Polska zajmuje obszar położony między 49 a 55° szerokości geograficznej północnej w strefie umiarkowanej o przewadze wiatrów zachodnich, z którymi przenoszą się morskie, atlantyckie masy powietrza. Do Polski docierają również masy powietrza kontynentalnego. Słabo na ogół zróżnicowana rzeźba naszego kraju umożliwia swobodną cyrkulację mas powietrza. Dominujący wpływ na pogodę wywierają następujące ośrodki aktywności atmosferycznej: — stały wyż rejonu Wysp Azorskich, z którego napływają nad Europę przez cały rok masy ciepłego powietrza oceanicznego, — stały niż okolic Islandii, z którego napływają masy powietrza polarno-morskiego, — zmienny wyż euro-azjatycki, z którego w wyniku oziębiania lądu napływają w kierunku zachodnim masy powietrza polarno-kontynentalnego, lokalny wyż karpacki, którego wpływ uwidocznia się w okresie zimy. Tak więc nad Polską ścierają się masy powietrza różniącego się między sobą temperaturą i wilgotnością. Są to masy wilgotnego i chłodnego powietrza polarno-morskiego, mniej wilgotne masy powietrza polarno-kontynentalnego, dalej masy bardzo zimnego powietrza arktycznego z dalekiej Północy, wilgotnego i ciepłego powietrza podzwrotnikowego znad oceanów oraz ciepłego i zanieczyszczonego kontynentalnego powietrza podzwrotnikowego. Klimat Polski jest klimatem przejściowym — między morskim, łagodnym klimatem zachodniej Europy a surowym, kontynentalnym klimatem wschodniej Europy. Z tego powodu przy przewadze wpływu morskich mas powietrza występuje łagodniejsza zima lub chłodniejsze wilgotne lato, a przy przewadze wpływu powietrza kontynentalnego — mroźna zima lub upalne lato. Prócz morskich i kontynentalnych mas powietrza, decydujących o pogodzie i klimacie obszaru naszego kraju, jesienią i wiosną napływają również masy powietrza podzwrotnikowego i arktycznego. Pierwsze z nich powodują występowanie tzw. złotej jesieni czy „babiego lata", drugie zaś 396

— wczesne jesienne lub późne wiosenne przymrozki. Dlatego też w warunkach klimatycznych naszego kraju można wyróżnić prócz czterech pór roku, właściwych dla klimatu umiarkowanego, dodatkowe dwie pory roku, a mianowicie: przedwiośnie i przedzimie. Przedwiośnie cechuje przykra, chłodna i wilgotna — „marcowa" - pogoda, przedzimie zaś jest okresem jesiennych szarug i chłodów — tak typowych dla listopada. Dużą zmienność pogody i występujące co kilka lat niedobory opadów, zwłaszcza wiosennych, z następczymi suszami stanowią ujemne cechy naszego klimatu, wpływające niekorzystnie na wegetację roślin i utrudniające tok prac rolnych. Klimat nasz ma jednak również cechy korzystne, decydujące o walorach leczniczych i turystycznych niektórych rejonów Polski. Panująca w lecie na wybrzeżu na ogół słoneczna pogoda w połączeniu z pięknymi plażami czyni nasze miejscowości nadmorskie doskonałym miejscem wypoczynku. Wiele uroku dodaje nasz klimat górom. Na ogół pogodne lato, piękna i słoneczna jesień oraz pogodny okres drugiej połowy zimy i wczesnej wiosny czynią nasze góry terenem o bardzo dobrych warunkach klimatyczno-leczniczych oraz turystycznych. W Polsce można wyróżnić zasadniczo trzy regiony klimatyczne: klimat nizinny, - klimat morski, - klimat górski. W klimacie nizinnym, obejmującym największy obszar Polski, żyje większość jej mieszkańców. Jego cechą charakterystyczną jest duża zmienność pogody. Występuje w nim dość znaczne zróżnicowanie w skrajnych regionach. I tak, na Suwalszczyźnie czy Pojezierzu Mazurskim występują zwykle dłuższe i bardziej mroźne zimy, podczas gdy na Ziemi Lubuskiej — łagodna i wczesna wiosna oraz dłuższa i cieplejsza jesień. Zima w klimacie nizinnym jest zwykle mało słoneczna i niezbyt śnieżna. Najbardziej niekorzystnym okresem jest w tym klimacie późna jesień i początek zimy, który jest szczególnie przykry w rejonach przemysłowych i w dużych ośrodkach miejskich, gdzie występują złe warunki higieniczne powietrza, związane z jego zanieczyszczeniami. W rejonach bogatych w masywy leśne wyróżnić można tzw. klimat nizinno-leśny. Odznacza się on większą łagodnością w zmianach temperatury i wilgotności powietrza oraz ograniczeniem nasłonecznienia. Szczególnie korzystny dla ustroju jest ujawniający się w nim wpływ zieleni 397

leśnej, polegający na filtrowaniu zapylenia i pochłanianiu zanieczyszczeń gazowych powietrza. Ze względu na właściwości oraz fakt, że 90% powierzchni Polski to niziny zamieszkałe przez większość zaadaptowanej do panującego na nich klimatu nizinnego, cechuje go słabe oddziaływanie bodźcowe. W uzdrowiskach tego regionu leczy się klimatycznie osoby w wieku podeszłym i starczym, dzieci cierpiące na schorzenia reumatyczne oraz wszystkich chorych, u których występują przeciwwskazania do bodźcowego wpływu klimatu. Prowadzi się również rekonwalescencję po przebytych chorobach i zabiegach operacyjnych. Klimat nadmorski charakteryzuje chłodna, zwykle słoneczna wiosna, umiarkowanie ciepłe, o zmiennej pogodzie i dość obfitych opadach lato, ciepła i słoneczna wczesna jesień, natomiast wietrzna i chłodna późna jesień. Zima jest wietrzna i umiarkowanie zimna. Wilgotność względna powietrza jest na ogół mało zróżnicowana w różnych porach roku i waha się ok. 80%. Nasłonecznienie w okresie pory ciepłej jest w porównaniu z innymi rejonami Polski szczególnie duże w godzinach popołudniowych. Walorem leczniczym tego klimatu jest obecność aerozolu morskiego, który niesie ze sobą napływające znad morza powietrze. Sezon kąpielowy, w czasie którego występują najkorzystniejsze warunki klimatyczne oraz odpowiednia do kąpieli temperatura wody, trwa od 15 czerwca do 20 września. Bioklimatyczne właściwości regionu nadmorskiego są kształtowane wpływem olbrzymiego zbiornika wodnego, łagodzącego dobowe i roczne wahania temperatury oraz wilgotności powietrza. Częste występowanie działających ochładzająco wiatrów o dużej szybkości zwiększa wpływ bodźcowy. Ważne ze względów bioklimatycznych jest właściwe klimatowi nadmorskiemu duże nasłonecznienie, związane przede wszystkim z otwartym horyzontem nad morzem oraz napływające znad niego czyste powietrze. Jest to zatem klimat działający bodźcowo, w którym leczy się przewlekłe choroby układu oddechowego, niedoczynność gruczołu tarczowego, choroby alergiczne, niektóre choroby skóry, głównie łuszczycę i trądzik młodzieńczy, oraz krzywice. Bodźcowy i hartujący wpływ tego klimatu czyni go szczególnie przydatnym w profilaktyce chorób dzieci oraz chorób cywilizacyjnych. Podstawową cechą klimatu górskiego jest zmniejszające się w miarę wzrostu wysokości ponad poziom morza ciśnienie atmosferyczne (w gra398

nicach ok. 1,1 kPa/100 m wzniesienia), obniżanie temperatury (ok. 0,6°C/100 m) oraz wzrastające wraz ze wzniesieniem natężenie promieniowania słonecznego. Mimo znacznego zróżnicowania klimatu górskiego, uzależnionego od wielu czynników, głównie od wzniesienia nad poziom morza, wyróżnia go od innych klimatów Polski chłodniejsze lato i dłuższa, bogata w opady śniegu zima. Położone wysoko rejony górskie stanowią ze względu na przedłużony okres zimy atrakcyjne miejsca do uprawiania sportów zimowych. Jak już wspomniano, korzystnie wyróżnia się w tym klimacie pogodny, słoneczny koniec zimy i początek wiosny, a także zwykle piękna i słoneczna jesień. Charakterystyczne i swoiste dla rejonów górskich jest występowanie ciepłego i porywistego wiatru fenowego, zwanego wiatrem halnym. Klimat ten, wykazujący wybitny wpływ bodźcowy w porównaniu z innymi regionami kraju, cechują korzystniejsze warunki nasłonecznienia, zwłaszcza zimą i wczesną wiosną, oraz zmniejszające się z wysokością ciśnienie parcjalne tlenu. Znaczne zróżnicowanie dobowe i roczne warunków pogodowych, a przede wszystkim temperatury powietrza, oraz okresowe występowanie wiatru halnego, to kolejne bodźce klimatyczne działające intensywnie na ustrój. Szczególnie korzystną cechą klimatu górskiego jest duża czystość powietrza. Działa on korzystnie w leczeniu i profilaktyce przewlekłych chorób układu oddechowego, w chorobach alergicznych oraz rekonwalescencji. W zależności od warunków lokalnych uzdrowisk położonych w trzech wymienionych regionach klimatycznych wykonuje się w nich zabiegi klimatoterapeutyczne. Do najczęściej stosowanych zaliczyć należy kąpiele powietrzne kojarzone z różnymi formami kinezyterapii, takimi jak gry, zabawy i ścieżki zdrowia. Zleca się również kąpiele w morzu, jeziorach i rzekach, oraz wdychanie aerozolu morskiego i tężniowego. Warunkiem stosowania tych zabiegów jest nadzór medyczny oraz ścisłe określenie ich rodzaju, intensywności i objętości, z uwzględnieniem wskazań lekarskich oraz ogólnej wydolności chorych.

399

Lecznictwo uzdrowiskowe Leczenie uzdrowiskowe polega na zorganizowanym postępowaniu, w którym wykorzystuje się bodźcowe oddziaływanie na ustrój naturalnych tworzyw leczniczych, klimatu, piękna przyrody oraz fizykalnych metod leczniczych. Leczenie to prowadzi się w uzdrowiskach. Stanowi ono kontynuację leczenia ambulatoryjnego lub szpitalnego. Uzdrowiskiem nazywa się miejscowość o korzystnym i leczniczo oddziałującym klimacie, pięknej przyrodzie, posiadającą bogate zasoby naturalnych tworzyw leczniczych, wód mineralnych i peloidów oraz właściwie zorganizowaną służbę zdrowia i odpowiednie zakłady lecznicze, takie jak sanatoria, zakłady kąpielowe i fizykalne oraz pijalnie. Celem leczenia uzdrowiskowego jest leczenie chorób przewlekłych, rehabilitacja oraz utrwalanie uprzednio uzyskanych wyników leczniczych. Wyróżnia się trzy podstawowe zadania leczenia uzdrowiskowego, a mianowicie: - ochronę organizmu przed obciążającymi czynnikami chorobotwórczymi przez czynny wypoczynek i wyizolowanie ze środowiska, w którym one występują, - zwiększenie zdolności adaptacyjnych ustroju do zmian środowiska, - pobudzanie ustroju do porządkowania zaburzonych funkcji przez ich obciążanie i ćwiczenie odpowiednio dobranymi zabiegami. W leczeniu uzdrowiskowym można wyróżnić następujące kierunki: - leczenie balneologiczne, — leczenie klimatyczne, — leczenie fizykalne, — leczenie ruchem, — leczenie dietetyczne, - programowane, celowane wychowanie zdrowotne, metody specjalne (np. psychoterapia, trening autogenny), - leczenie farmakologiczne tylko w przypadkach koniecznych. Leczenie balneologiczne polega na stosowaniu naturalnych tworzyw leczniczych w postaci kąpieli, okładów, wziewań oraz terapii pitnej. 400

Leczenie klimatyczne opiera się na wykorzystaniu bodźcowego i ochronnego wpływu klimatu uzdrowiska. Leczenie fizykalne polega na stosowaniu różnego rodzaju zabiegów fizykoterapeutycznych. Leczenie ruchem, czyli kinezyterapia. jest jednym z ważnych kierunków leczenia uzdrowiskowego, ponieważ umożliwia czynny udział chorego w procesie postępowania leczniczego oraz skraca okres rekonwalescencji. Leczenie dietetyczne polega na podawaniu odpowiednio zestawionych składników pokarmowych, z których jeden lub więcej występuje w zwiększonej lub zmniejszonej ilości, lub jako składnik dodatkowy oddziałuje leczniczo. Wychowanie zdrowotne powinno wchodzić w zakres programów leczenia uzdrowiskowego. Optymalnym rozwiązaniem jest prowadzenie zajęć wychowawczo-zdrowotnych w grupach o jednolitym profilu chorobowym. Mają one na celu kształtowanie motywacji do prowadzenia właściwego trybu życia i zachowań warunkujących utrzymanie zdrowia. Uczestnictwo w tych zajęciach powinno być zlecane chorym, podobnie jak inne zabiegi lecznicze. Leczenie farmakologiczne powinno być stosowane w uzdrowisku tylko w wyjątkowych przypadkach lub jako kontynuacja określonej kuracji ciągłej. Zwierzchni nadzór nad lecznictwem uzdrowiskowym sprawuje Minister Zdrowia i Opieki Społecznej. Władze terenowe miejscowości uzdrowiskowych, jako gospodarze, są zobowiązani do przystosowania wielu kierunków swej działalności do potrzeb uzdrowiska, ochrony jego środowiska naturalnego, zapewnienia odpowiedniej struktury komunalnej, zorganizowania sieci usług oraz urządzeń kulturalnych. W systemie organizacyjnym lecznictwa uzdrowiskowego wyróżnia się następujące zakłady: — przychodnie uzdrowiskowe, — uzdrowiskowe zakłady przyrodolecznicze (fizykalne), — sanatoria uzdrowiskowe, — prewentoria uzdrowiskowe, — szpitale uzdrowiskowe dla dzieci, — szpitale uzdrowiskowe dla dorosłych. Do zadań przychodni uzdrowiskowej należy udzielanie świadczeń niezbędnych do kontynuowania programu kuracji uzdrowiskowej odbywanej 26 Fizykoterapia

401

ambulatoryjnie. Ponadto do jej zadań może należeć wykonywanie badań diagnostycznych, pomocniczych i specjalistycznych, u osób kierowanych przez prewentoria, sanatoria i szpitale uzdrowiskowe oraz udzielanie indywidualnych świadczeń miejscowej ludności. Uzdrowiskowe zakłady przyrodolecznicze wykonują zabiegi zaordynowane w czasie kuracji. Prewentoria uzdrowiskowe prowadzą kurację uzdrowiskową w celach profilaktycznych. Sanatoria uzdrowiskowe są przeznaczone dla chorych sprawnych ruchowo i zdolnych do samoobsługi, wymagających jednak kontroli i opieki lekarskiej. Są to zakłady o strukturze organizacyjnej i leczniczej zapewniającej leczenie chorób przewlekłych, rehabilitację, utrwalanie wyników uzyskanych uprzednio stosowanym leczeniem oraz zapobieganie nawrotom choroby. Szpitale uzdrowiskowe są przeznaczone dla chorych bezpośrednio po leczeniu szpitalnym na oddziałach specjalistycznych lub po leczeniu w przychodni specjalistycznej wyższego szczebla. Ważną rolę w lecznictwie uzdrowiskowym spełniają uzdrowiskowe ośrodki badawczo-konsultacyjne. Prowadzone przez pracowników naukowych — stanowią rodzaj klinicznych oddziałów specjalistycznych, ukierunkowanych na badanie, stosowanie i opracowywanie metod balneologicznych. Ważnym ich zadaniem jest udzielanie konsultacji specjalistycznych oraz działalność dydaktyczna. Domy wczasów prowadzące wczasy lecznicze umożliwiają korzystanie z ambulatoryjnego leczenia uzdrowiskowego osobom nie wymagającym leczenia sanatoryjnego. Leczenie uzdrowiskowe nie należy do ustawowych świadczeń państwa na rzecz ubezpieczonego. Może ono być przyznawane w zależności od wskazań i możliwości. Leczenie sanatoryjne odbywa się w zasadzie w ramach urlopu wypoczynkowego, leczenie zaś w szpitalu uzdrowiskowym — w ramach czasowej niezdolności do pracy. Wniosek o potrzebie leczenia w szpitalu uzdrowiskowym wystawia kierownik kliniki lub ordynator oddziału, lub też kierownik poradni mającej ku temu uprawnienia. Zasadność wniosku stwierdza Wojewódzka Komisja Lecznictwa Uzdrowiskowego w wypadku dorosłych, a Specjalistyczny Zespół Opieki Zdrowotnej Dzieci i Młodzieży lub Wojewódzka Przychodnia Matki i Dziecka w przypadku kierowania do szpitala uzdrowiskowego dzieci. Kierowanie na sanatoryjne leczenie uzdrowiskowe odbywa się w następujący sposób. Lekarz zakładu społecznej służby zdrowia (stale leczący) 402

kwalifikuje chorego do leczenia, wystawiając odpowiednio uzasadniony wniosek. Wniosek ten zostaje zaopiniowany przez lekarza konsultanta do spraw lecznictwa uzdrowiskowego, który jednocześnie w przypadku opinii pozytywnej wyznacza uzdrowisko. Skierowania do sanatoriów i prewentoriów wydają organy Związków Zawodowych oraz inne instytucje dysponujące skierowaniami, a na leczenie ambulatoryjne — właściwe terenowe zakłady społecznej służby zdrowia i instytucje prowadzące wczasy pracownicze lub wczasy lecznicze. Odstępstwo od tej zasady stanowi tryb kierowania chorych do ośrodków naukowo-badawczych. W tym przypadku instytucją opiniującą i kierującą jest klinika akademii medycznej sprawująca opiekę nad danym ośrodkiem. W lecznictwie uzdrowiskowym wyróżnia się trzy podstawowe reżimy, czyli ustalone metody postępowania, które łącznie decydują o całokształcie jego poziomu: — reżim ogólnouzdrowiskowy, — reżim sanatoryjny, — reżim indywidualny. Reżim ogólnouzdrowiskowy polega na postępowaniu mającym na celu zapewnienie wysokiego poziomu lecznictwa, warunków zdrowotnych, estetycznego wyglądu uzdrowiska, usług oraz rozrywek kulturalnych. Szczególnego znaczenia nabiera obecnie problem ochrony naturalnego środowiska uzdrowisk. Narastające uprzemysłowienie i napływ zmotoryzowanych turystów to czynniki zagrażające pięknu przyrody uzdrowisk oraz burzące ich lokalny bioklimat. Reżim sanatoryjny można określić jako pozostający pod kontrolą lekarską rytm działalności sanatorium, zapewniający optymalne warunki leczenia. Dotyczy on zarówno chorego, jak i personelu służby zdrowia sanatorium. Podstawowym założeniem reżimu jest unormowanie trybu życia chorego w taki sposób, aby zapewniał on właściwe warunki leczenia. Sen, wypoczynek, zabiegi lecznicze, posiłki, spacery i rozrywki kulturalne są rozmieszczone w czasie i zaplanowane. Egzekwowanie od chorych przestrzegania tego porządku z jednej strony ułatwia leczenie, z drugiej zaś wyrabia u nich nawyki, które przeniesione w warunki życia codziennego mogą stać się ważnym czynnikiem wpływającym korzystnie na przebieg występujących u nich chorób. Reżim sanatoryjny nakłada również poważne obowiązki na personel służby zdrowia. Musi on wykazywać w stosunku do chorych dużą 26*

403

troskliwość, a jednocześnie wymagać od nich ścisłego przestrzegania zasad obowiązujących w sanatorium. Reżim indywidualny chorego wynika w logiczny sposób z reżimu sanatoryjnego. Jego cechy indywidualne są związane z przebiegiem schorzenia, zasadniczym celem pobytu chorego w sanatorium oraz jego możliwościami fizycznymi i psychicznymi. W zależności od tych czynników stosuje się reżim oszczędzający lub trenujący. Reżim oszczędzający cechuje mniejsze nasilenie procesu leczniczego oraz oszczędzający tryb życia, w którym wypoczynek przeważa nad wysiłkiem. Postępowanie lecznicze oszczędzające stosuje się w pierwszych dniach pobytu chorego w sanatorium w celu ułatwienia mu aklimatyzacji. Reżim trenujący cechuje intensywne leczenie balneologiczne i fizykalne. Ponadto stosuje się ruch i rozrywki kulturalne z jednej strony, wypoczynek zaś z drugiej, w takiej proporcji, która uaktywnia chorego i działa wzmacniająco na ustrój. Ważnym elementem reżimu indywidualnego jest przestrzeganie przez chorego zleconych zabiegów leczniczych oraz picia wód. Niezbędne jest również przestrzeganie zaleceń dietetycznych oraz zakazu palenia tytoniu i picia alkoholu. Nieprzestrzeganie pór posiłków, „dożywianie się" poza sanatorium, palenie papierosów czy też picie alkoholu może niejednokrotnie zniweczyć z trudem uzyskane korzystne wyniki leczenia. Przedłużenie reżimu sanatoryjnego stanowią zalecenia lekarza udzielone podczas wizyty podsumowującej wyniki leczenia sanatoryjnego. Przestrzeganie ich zależy oczywiście w dużej mierze od chorego. Po zakończeniu leczenia sanatoryjnego dalszą opiekę nad chorym przejmuje jego lekarz rejonowy lub zakładowy, który na podstawie uwag i zaleceń lekarza sanatoryjnego kontynuuje leczenie, mające na celu utrwalenie wyników uzyskanych podczas pobytu w sanatorium.

Wskazania i przeciwwskazania do leczenia uzdrowiskowego Wskazania do leczenia uzdrowiskowego są bardzo szerokie. Omówienie ich w wąskich ramach niniejszego rozdziału jest niemożliwe. Ogólny zarys wskazań zawiera zamieszczony poniżej w tab. 23-25 przegląd profilu leczniczego poszczególnych uzdrowisk. 404

Tabela 23 Profile lecznicze uzdrowisk w zakresie lecznictwa dla dorosłych

Uzdrowisko

Kierunki pierwszoplanowe

Kierunki drugoplanowe

Busko-Zdrój

choroby narządów ruchu i reumatyczne, choroby skóry

Ciechocinek

choroby narządów ruchu choroby układu oddechowego i reumatyczne, choroby układu krążenia

Cieplice Śląskie-Zdrój

choroby narządów ruchu i reumatyczne

Czerniawa

choroby układu oddechowego

Długopole-Zdrój

choroby układu trawienia

choroby układu krążenia

Duszniki-Zdrój

choroby układu trawienia

choroby układu oddechowego, choroby kobiece

Goczałkowice-Zdrój

choroby narządów ruchu i reumatyczne

choroby układu oddechowego

Horyniec

choroby narządów ruchu i reumatyczne

Inowrocław

choroby narządów ruchu i reumatyczne, choroby układu krążenia, choroby układu trawienia

Iwonicz-Zdrój

choroby narządów ruchu i reumatyczne

Jastrzębie-Zdrój

choroby narządów ruchu i reumatyczne

Jedlina-Zdrój

choroby układu oddechowego choroby układu trawienia

Kamień Pomorski

choroby narządów ruchu i reumatyczne

choroby układu krążenia

Kołobrzeg

choroby układu oddechowego, choroby układu krążenia

choroby narządów ruchu i reumatyczne, choroby układu wydzielania wewnętrznego i przemiany materii

Konstancin

choroby układu wydzielania wewnętrznego i przemiany materii, choroby narządów ruchu i reumatyczne

choroby układu krążenia

choroby układu krążenia

choroby układu moczowego

choroby układu trawienia, choroby układu oddechowego

405

cd. tab. 23 Kierunki pierwszoplanowe

Kierunki drugoplanowe

Krynica

choroby układu trawienia, choroby układu moczowego

choroby układu krążenia, choroby układu wydzielania wewnętrznego i przemiany materii

Kudowa-Zdrój

choroby układu krążenia, choroby układu wydzielania wewnętrznego i przemiany materii

Lądek-Zdrój

choroby narządów ruchu i reumatyczne, choroby skóry

Muszyna

choroby układu oddechowego choroby układu trawienia

Nałęczów

choroby układu krążenia

Piwniczna

choroby układu oddechowego

Polanica-Zdrój

choroby układu trawienia, choroby układu krążenia

Połczyn-Zdrój

choroby narządów ruchu i reumatyczne, choroby kobiece

Rabka

choroby układu krążenia, choroby układu oddechowego

Rymanów-Zdrój

choroby układu oddechowego choroby układu krążenia

Solec

choroby narządów ruchu i reumatyczne

Swoszowice

choroby narządów ruchu i reumatyczne

Szczawnica-Krościenko

choroby układu oddechowego

Szczawno-Zdrój

choroby układu oddechowego, choroby układu moczowego

Świeradów-Zdrój

choroby narządów ruchu choroby układu krążenia i reumatyczne, choroby kobiece

Świnoujście

choroby układu oddechowe- choroby układu wydzielania go, choroby układu krążenia wewnętrznego i przemiany materii, choroby skóry

Uzdrowisko

406

choroby układu krążenia obwodowego

choroby układu trawienia

cd. tab. 23 Uzdrowisko

Kierunki pierwszoplanowe

Ustroń

choroby narządów ruchu i reumatyczne

Wapienne

choroby narządów ruchu i reumatyczne

Wieniec

choroby narządów ruchu i reumatyczne

Kierunki drugoplanowe choroby układu oddechowego

Wysowa

choroby układu trawienia

choroby układu oddechowego

Żegiestów

choroby układu trawienia

choroby układu moczowego

Tabela 24 Profile lecznicze uzdrowisk w zakresie lecznictwa dziecięcego

Uzdrowisko

Kierunki pierwszoplanowe

Kierunki drugoplanowe

Busko-Zdrój

choroby narządów ruchu

Ciechocinek

choroby narządów ruchu

reumatologia i choroby układu krążenia

Cieplice Śląskie-Zdrój

choroby narządów ruchu

reumatologia i choroby układu krążenia

Czerniawa

choroby układu oddechowego

Goczałkowice-Zdrój

choroby narządów ruchu

Jastrzębie-Zdrój

reumatologia i choroby układu krążenia

Kołobrzeg

choroby układu oddechowe- choroby układu wydzielania go, choroby skóry wewnętrznego i przemiany materii

Kudowa-Zdrój

choroby układu trawienia

Polanica-Zdrój

choroby układu krążenia (rehabilitacja wad serca)

Rabka

choroby układu oddechowego reumatologia, choroby układu wydzielania wewnętrznego i przemiany materii

reumatologia i choroby układu krążenia

407

cd. tab. 24 Kierunki pierwszoplanowe

Kierunki drugoplanowe

Rymanów-Zdrój

choroby układu oddechowego, choroby układu moczowego

reumatologia i choroby układu krążenia

Szczawno-Zdrój

choroby układu oddechowego

Wieniec

reumatologia i choroby układu krążenia

Uzdrowisko

Tabela 25 Profile lecznicze miejscowości, na które rozciągnięte zostały niektóre przepisy o uzdrowiskach Miejscowość

Kierunki pierwszoplanowe

Kierunki drugoplanowe

Augustów

choroby narządu ruchu i reumatyczne

Bolków

choroby układu trawienia

Czarna

choroby układu oddechowego, choroby układu trawienia

Dziwnówek

choroby układu oddechowego, choroby narządów ruchu

Dźwirzyno

choroby narządów ruchu, choroby układu oddechowego wieku dziecięcego, choroby układu wydzielania wewnętrznego i przemiany materii wieku dziecięcego

Jastarnia-Jurata

choroby układu oddechowe- choroby narządów ruchu go, choroby układu krążenia (ortopedyczno-urazowe) i reumatyczne

Komańcza

choroby układu trawienia (również wieku dziecięcego)

Koszuty

choroby narządów ruchu, choroby skóry choroby układu oddechowego

Kowary

choroby narządów ruchu i reumatyczne

408

cd. tab. 25 Miejscowość

Kierunki pierwszoplanowe

Kierunki drugoplanowe

Krynica Morska

choroby narządów ruchu choroby skóry i reumatyczne, choroby układu oddechowego

Lipa

choroby narządów ruchu i reumatyczne, choroby skóry

Łagów

choroby układu krążenia. choroby narządów ruchu i reumatyczne

Łeba

choroby układu oddechowe- choroby narządów ruchu go, choroby układu wydzie- i reumatyczne lania wewnętrznego i przemiany materii (choroby gruczołu tarczowego)

Łukęcin

choroby układu wydzielania choroby układu krążenia, choroby układu oddechowego wewnętrznego i przemiany materii

Magnuszew

choroby narządów ruchu i reumatyczne, choroby kobiece

Międzywodzie

choroby narządów ruchu i reumatyczne

Polańczyk

choroby układu moczowego, choroby kobiece choroby układu oddechowego

Przerzeczyn-Zdrój

choroby narządów ruchu

Rabe

choroby układu oddechowego, choroby narządów ruchu i reumatyczne

choroby układu wydzielania wewnętrznego i przemiany materii

Rogoźno

choroby układu oddechowego, choroby narządów ruchu i reumatyczne

choroby układu krążenia

Trzebnica

choroby narządów ruchu i reumatyczne wieku dziecięcego

Wieliczka

choroby układu oddechowego

Złockie

choroby układu trawienia. choroby układu moczowego

choroby układu krążenia

409

Bezwzględne przeciwwskazania ogólne obejmują. 1. Choroby o ostrym przebiegu (np. ostre stany zapalne, zawał mięśnia sercowego itp.)2. Choroby ze wskazaniami do zabiegów chirurgicznych (np. kamica nerkowa, kamica pęcherzyka żółciowego itp.). 3. Żółtaczka niezależnie od przyczyny. 4. Ogniska zakaźne (szczególnie ropne zapalenie migdałków, zakażenia okołozębowe, próchnica zębów itp.). 5. Niewydolność krążenia, oddychania, wątroby, nerek. 6. Tętniak serca lub tętnic. 7. Pełnoobjawowe postacie nadczynności i niedoczynności gruczołu tarczowego, niewydolności kory nadnerczy, wymagające systematycznej farmakoterapii w warunkach szpitalnych lub kwalifikujące się do zabiegu chirurgicznego. 8. Cukrzyca w okresie kwasicy lub z daleko posuniętymi zmianami naczyniowymi. Powikłania cukrzycy. 9. Nowotwory złośliwe. 10. Nowotwory łagodne, upośledzające podstawowe funkcje ustroju. 11. Stany przednowotworowe. 12. Skazy krwotoczne ciężkiego stopnia. 13. Przepuklina ze skłonnością do uwięźnięcia. 14. Pęcherzyce. 15. Choroby psychiczne, psychonerwice, nerwice z natręctwami i lękami sytuacyjnymi, uciążliwe dla otoczenia, starcze zmiany charakterologiczne, niedorozwój umysłowy, otępienie umysłowe. 16. Padaczka. 17. Alkoholizm i narkomania. 18. Ciąża i okres karmienia. 19. Wyniszczające choroby układowe. 20. Przerost gruczołu krokowego z koniecznością cewnikowania pęcherza moczowego. 21. Chorzy zniedołężniali, całkowicie unieruchomieni, niezdolni do samoobsługi. 22. Nietrzymanie moczu, kału, sztuczny odbyt, owrzodzenie goleni, przetoki. 23. Chorzy w ciężkim stanie ogólnym, niezdolni do transportu, wymagający leczenia szpitalnego. 24. Szczegółowe przeciwwskazania kardiologiczne, wymienione niżej. 410

Szczegółowe kardiologiczne przeciwwskazania do leczenia uzdrowiskowego dorosłych: 1. Migotanie przedsionków, wikłające wadę mitralną serca lub kardiomiopatię pierwotną oraz każde migotanie przedsionków z powikłaniami zakrzepowo-zatorowymi w wywiadzie. W innych przypadkach migotania przedsionków do wniosku należy bezwzględnie dołączyć opinię kardiologa, który nie stwierdza przeciwwskazań do leczenia uzdrowiskowego. 2. Liczne skurcze przedwczesne (ponad 5 min). 3. Blok trójpęczkowy pęczka przedsionkowo-komorowego (Hisa) niezupełny. 4. Bloki przedsionkowo-komorowe II° i III°. 5. Zespół „chorego węzła zatokowego". 6. Angina pectoris instabilis. 7. Ciśnienie skurczowe ponad 25,327 kPa (190 mm Hg) i rozkurczowe ponad 14,663 kPa (110 mm Hg). 8. Nadciśnienie złośliwe. 9. Powikłania zakrzepowo-zatorowe. 10. Kardiomiopatia. 11. Częstoskurcz napadowy komory. 12. IV stopień wydolności fizycznej według klasyfikacji New York Heart Association (NYHA). Szczegółowe kardiologiczne przeciwwskazania do wczesnej rehabilitacji uzdrowiskowej po zawale mięśnia sercowego: 1. Jawna niewydolność krążenia. 2. Szybko nasilająca się dławica piersiowa. 3. Znaczne powiększenie serca. 4. Tętniak serca. 5. Tętniak rozwarstwiający. 6. Dysfunkcja mięśni brodawkowatych. 7. Blok przedsionkowo-komorowy II° i III°. 8. Blok trójpęczkowy niezupełny. 9. Zwężenie aorty znacznego stopnia. 10. Utrwalone lub przemijające migotanie przedsionków. 11. Trudne do opanowania lub o dużej częstości nadkomorowe zaburzenia rytmu. 12. Nawracające lub częste ektopowe pobudzenia komorowe. 13. Przebyty w czasie zawału zator w krążeniu dużym lub płucnym. 411

14. Świeże lub niedawno przebyte zakrzepowe zapalenie żył. 15. Ciężkie nadciśnienie tętnicze lub płucne. 16. Nie wyrównane choroby metaboliczne (cukrzyca, nadczynność gruczołu tarczowego, obrzęk śluzowaty). 17. Pojawienie się dolegliwości dławicowych i zaburzeń rytmu przy niewielkim obciążeniu ergometrycznym (25-50 W). 18. Wiek powyżej 65 lat. Względne kliniczne ogólne przeciwwskazania do leczenia uzdrowiskowego.

Przeciwwskazania względne obejmują nieodpowiedni profil leczniczy wybranego uzdrowiska i niewłaściwy z punktu widzenia etiopatogenezy choroby okres kuracji uzdrowiskowej (np. dla alergii pyłkowej okres kwitnienia roślin).

Bezwzględne przeciwwskazania do leczenia uzdrowiskowego ze względów epidemiologicznych: 1. Ostre choroby zakaźne do zakończenia izolacji i całkowitego wyzdrowienia. 2. Przewlekłe choroby zakaźne i nosicielstwo chorób zakaźnych, w tym gruźlicy płuc i innych narządów, choroby przenoszone drogą płciową. 3. Choroby pasożytnicze (w przypadku pasożytów przenoszonych z człowieka na człowieka). Szczegółowe przeciwwskazania do leczenia uzdrowiskowego chorób naczyń obwodowych. 1. Wskazania do leczenia chirurgicznego. 2. IV stadium choroby według podziału Fontaine'a. Nie kwalifikują się do leczenia sanatoryjnego chorzy zniedołężniali, niezdolni do samoobsługi, w ciężkim stanie ogólnym, wymagający leczenia szpitalnego. Chorych w wieku starczym nie należy kierować do uzdrowisk odległych od miejsca zamieszkania (długa podróż oraz zmiana klimatu stanowi zbyt duże obciążenie organizmu tego rodzaju chorych).

Tabela 19 Wybrane wskazania do magnetoterapii polami magnetycznymi malej częstotliwości Dawka Schorzenie

Uwagi

Częstotliwość

Czas zabiegu

Choroba zwyrodnie- stopniowo niowa stawów krę- od 3—8 mT gosłupa

25 50 Hz

15—30 min

początkowo 1 —2x dziennie, potem 2 x tygodniowo

Choroba zwyrodnie- stopniowo niowa dużych sta- od 4—10 mT wów

10—50 Hz

15—30 min

początkowo codziennie (2 tygodnie) potem 2— 3 x tygodniowo

4—6 Hz

10—20 min

j.w.

Natężenie

Reumatoidalne zapalenie stawów

stopniowo od 1—7 mT

Złamanie kości — choroba Sudecka

stopniowo od 6 10 mT

25

30 Hz

30—60 min

pierwsze 10 zabiegów codziennie. a następnie 2—3 x tygodniowo

Urazy sportowe więzadeł mięśni, ścięgien i stawów

stopniowo od 7- 10 mT

25—50 Hz

15- 30 min

pierwsze zabiegi codzienne, potem 2—3 x tygodniowo

Trudno gojące się rany i oparzenia

stopniowo od 7—10 mT

25—50 Hz

20—60 min

j.w.

Nerwoból nerwu kulszowego

początkowo od 3—4 mT, a następnie stopniowo od 8—10 mT

10—20 min

pierwsze 8 zabiegów codziennie, następnie 2 3 x tygodniowo

15 min

3 x tygodniowo

Zaburzenia krążenia 4 - 7 m T obwodowego

5

50 Hz

12 Hz

podobna do stosowanej przy doborze czasu zabiegu oraz częstotliwości zmian pola. W procesach ostrych, przebiegających z dużą bolesnością, stosuje się dawki poniżej 3 mT, w podostrych do 5 mT, zaś w przewlekłych powyżej tej wartości. Podane w piśmiennictwie wskazania do stosowania pól magnetycznych 333