Материалы для самоподготовки по разделу: «Электрический разряд в газах. Аэроионы и их лечебно-профилактическое действие» Газ, состоящий только из нейтральных частиц, является изолятором. Если его ионизовать, то он становится электропроводным. Любое устройство, явление, фактор, способный вызвать ионизацию молекул и атомов газа, называют ионизатором. Им может быть свет, рентгеновское излучение, пламя, ионизирующее излучение и пр. Электрический заряд в воздухе может образоваться и при распылении в нем полярных жидкостей (баллоэлектрический эффект), т.е. таких жидкостей, молекулы которых имеют постоянный электрический дипольный момент. Так, например, при дроблении в воздухе вода распадается на заряженные капельки. Знак заряда крупных капель (положительный для чистой воды) противоположен по знаку заряду мельчайших. Более крупные капли сравнительно быстро оседают, и в воздухе остаются отрицательно заряженные частицы воды. Такое явление наблюдается у фонтана. Электропроводимость газа зависит также и от вторичной ионизации. Чтобы ионизовать нейтральный атом, следует совершить некоторую работу Аи по отрыву электрона, равную энергии ионизации. В физике принято энергию (работу) ионизации выражать ионизационным потенциалом Fu = Аи /е. Таким образом, ионизационный потенциал в вольтах численно равен работе ионизации в электрон-вольтах. Аэроионотерапия - метод лечебно-профилактического воздействия на организм ионизированным воздухом (аэроионами). Аэроионы - это частицы атмосферного воздуха, несущие на себе положительный или отрицательный заряд и получаемые с помощью ионизаторов или другими способами. В окружающей нас атмосфере также имеется небольшое количество аэроионов. 1 см3 воздуха обычно содержит около 750 положительных и 650 отрицательных аэроионов. Источником их образования являются космические или ультрафиолетовые лучи, атмосферные разряды, радиоактивность почвы и др. Среди аэроионов наибольшей химической активностью обладают следующие ионы: О+3, О2+, СО+, NO2. В обычных природных условиях отношение числа положительных ионов к числу отрицательных в 1 см3 воздуха, называемое коэффициентом униполярности, больше единицы и составляет 1,1-1,2. В лечебной практике используют преимущественно отрицательно заряженные аэроионы, при этом коэффициент униполярности равняется 0,1-0,2. С этой же целью применяют и заряженные гидроаэроионы, образующиеся при распылении воды (гидроаэроионотерапия). Различают легкие, подвижные аэроионы и тяжелые - продукты соединения аэроионов со взвешенными в воздухе частицами пыли, дыма, пара и т.д. Физиологическое и лечебное действие аэроионов Аэроионы, достигая поверхности кожи и слизистых оболочек, теряют электрический заряд, передавая его тканям, клеткам крови, и становятся высокоактивными атомами и молекулами. Так, молекулы NO2 и Оз являются сильными окислителями, а атомы азота и водорода - сильными восстановителями. Вступая во взаимодействие с молекулярными комплексами мембран и электролитами интерстиция, они образуют различные продукты электрообмена и биологически активные вещества. При этом продукты рекомбинации положительных аэроионов снижают проводимость нервных проводников в зоне воздействия, а отрицательных - повышают ее. Химически активные атомы и молекулы в коже и слизистых оболочках дыхательных путей стимулируют местные метаболические процессы, вызывают расширение артериол и усиление местного кровотока, активируют репаративные процессы, влияют на местный иммунитет. В свою очередь это приводит к ряду нервнорёфлекторных и гуморальных реакций. Характер последних определяется концентрацией аэроионов продолжительностью и локализацией воздействия, чувствительностью организма к ионизированному воздуху. Аэроионы положительной и отрицательной полярности нередко приводят к противоположным реакциям. Отрицательная аэроионотерапия повышает активность мерцательного эпителия трахеи, легочную вентиляцию, увеличивает потребление кислорода и выделение углекислоты стимулирует дыхательные ферменты, усиливает окислительно-восстановительные процессы в тканях. Под влиянием отрицательных аэроионов происходит увеличение гемоглобина и числа эритроцитов, замедляется СОЭ и свертываемость крови, изменяется рН крови в щелочную сторону. Артериальное давление при действии отрицательных аэроионов понижается, а частота сердечных сокращений замедляется. Действие отрицательных аэроионов изменяет функциональное состояние ЦНС, повышает рефлекторную возбудимость нервных клеток и мышц, усиливает процессы торможения в коре большого мозга. Отрицательная аэроионотерапия улучшает общее самочувствие, нормализует сон, повышает умственную и физическую работоспособность. Отмечено стимулирующее действие отрицательных ионов на белковый, углеводный, водный обмен, синтез витаминов (особенно группы В и С), стабилизирующее влияние на уровень кальция и фосфора в крови. Под влиянием отрицательной аэроионотерапии повышается устойчивость к различным неблагоприятным факторам внешней среды, стимулируются защитные силы при ряде заболеваний путем повышения реактивности общих и местных барьерных функций. Отрицательные ионы снижают степень сенсибилизации, стимулируют фагоцитарную активность лейкоцитов. Все это и определило использование в лечебной практике отрицательных аэроионов. Положительные аэроионы вызывают в организме, в основном, противоположные сдвиги. Так, под их влиянием уменьшается активность окислительно-восстановительных процессов, ускоряется СОЭ, повышается свертываемость крови, подавляется активность мерцательного эпителия легких, повышается возбудимость ЦНС, снижается работоспособность и т.д. Аппаратура, техника и методика аэроионотерапии Для получения аэроионов искусственным путем применяют несколько способов ионизации воздуха. Наиболее широко для этих целей используют аэроионизирующую способность электростатического поля высокой напряженности. Ионизаторы такого типа называют электроэффлювиальными. К ним относятся аппараты АИР-2, электроэффлювиальная люстра ЭЭФ-01, "Ионотрон", "Озотрон", серия "Элион-132", аппараты для франклинизации АФ3, ФА-5-3, ФА-50-3 и др. Для получения гидроаэроионов применяют гидроаэроионизаторы ГАИ-4 и ГАИ-4У. Аэроионотерапия может осуществляться путем вдыхания аэроионов (общая процедура) или воздействия ими на патологический очаг, рефлексогенную зону (местная процедура). Она может быть индивидуальной или групповой. Для проведения процедуры общей аэроионизации используют электроэффлювиальные ионизаторы, при этом воздушный зазор между электродом и больным должен быть не менее 1,5 м, а при применении гидроаэроионизаторов - 20-25 см. При местной аэроионизации электрод располагают на расстоянии 10-20 см. Во время процедуры групповой аэроионотерапии больные располагаются в удобных креслах по кругу на расстоянии 1 м от аппарата. Перед воздействием необходимо удалить металлические предметы из ушей, волос, снять металлические цепочки. Одежда должна быть легкой, лицо, шея, руки открыты. Во время процедуры больной должен спокойно дышать через нос и рот, время от времени делать глубокие вдохи. Аэроионотерапию проводят в хорошо проветриваемом помещении без запыленности и высокой влажности воздуха. Аэроионотерапия дозируется по количеству ионов вдыхаемых за период проведения процедуры. Лечебная доза за одну процедуру - 75-150 млрд аэроионов. Время, необходимое для получения дозы, устанавливается согласно паспортным данным прибора, исходя из концентрации ионов на определенном расстоянии от прибора (оно колеблется от 10 до 30 мин). Курс лечения составляет 15-20 процедур, проводимых ежедневно или через день. Показания и противопоказания к аэроионотерапии Показания: острые и хронические риниты, синуситы, ларингиты, фарингиты, трахеиты, бронхиты, озена без обширных разрушений слизистой оболочки носа, вазомоторный ринит, бронхиальная астма легкой и средней степени тяжести, неактивный туберкулез легких, бронхо-эктатическая болезнь, пневмосклероз, профилактика профессиональных бронхолегочных заболеваний, астенические симптомы соматического и травматического генеза, мигрень, вегетативная дистония, артериальная гипертензия I и II степени, неврастения, расстройства сна, ожоги, раны, трофические язвы, афтозный стоматит, пародонтоз, некоторые кожные заболевания и др. Противопоказания: тяжелые формы бронхиальной астмы, выраженная эмфизема легких, активный прогрессирующий туберкулез легких, злокачественные новообразования, выраженный атеросклероз коронарных и мозговых артерий, беременность, резкое общее истощение организма, озена с глубокими деструктивными изменениями, депрессивные состояния, повышенная чувствительность к ионизированному воздуху. ФРАНКЛИНИЗАЦИЯ И АЭРОИОНИЗАЦИЯ При воздействии на организм постоянным электрическим полем высокого напряжения (до 50000В) и очень слабой силы (0,5 мА) у остриев электрода образуется аэроионный поток, устремляющийся к покровным тканям, следовательно, на организм одновременно влияют электрический ток и аэроионный поток (аэроионизация). При аэроионотерапии проводится лечение ионизированным воздухом. Аэроионы представляют собой легкие, воздушные ионы положительного и отрицательного заряда. Общее число первых, как правило, незначительно превышает число последних. Коэффициент униполярности в норме составляет 1,13. Для лечебных целей используется как естественная ионизация атмосферы, так и искусственная ионизация. Последнюю получают с помощью электрических высоковольтных аэроионизаторов (аппараты АФ-2, АФ-3, аэроионизатор Равича), эффлювиальных аэроионизаторов системы Чижевского, термоионизаторов, радиевых генераторов, гидродинамических ионизаторов. Электрод - ионизатор имеет форму острия. Процесс ионизации возникает при отрицательном заряде на острие 1600 вольт и положительном заряде 2200 вольт, Аппараты искусственной ионизации преимущественно продуцируют униполярный (отрицательный) электрический заряд. При проведении франклинизации с ионизацией в рецептуре необходимо указывать вид электрода - ионизатора, рабочее напряжение, продолжительность воздействия, зазор, частоту применения процедур и курс лечения. Электродыионизаторы имеют сферическую продолговатую и округлую формы с числом игл - ионизаторов 40, 20 и 5 соответственно. Зазор равен 10-15 см, рабочее напряжение 15-40 тысяч вольт, продолжительность воздействия 10 минут. Курс лечения составляет 20-30 процедур, назначаемых ежедневно или через день. Радиевый ионизатор системы Штейнбока продуцирует отрицательные и положительные аэроионы. При их применении следует отметит зазор, продолжительность и частоту воздействия. Зазор (расстояние между патрубками аппарата и лицом больного) составляет 10-20см, продолжительность процедуры 10-15 минут. Воздействия проводят ежедневно или через день. Курс лечения 20-30 процедур. При применении электрического аэроионизатора системы Равича зазор равен 10-100 см. Выбор величины зазора зависит от рекомендуемой лечебной дозы. Так, концентрация аэроионов в 1 см3 воздуха при зазоре 15 см равна 0,54 х 107, при зазоре 25 см - 0,14 х 107, при зазоре 30 см - 0,22 х 106. Продолжительность процедуры 10-20 мин, частота проведения - ежедневно или через день, курс лечения составляет 10-20 мин., частота проведения ежедневно или через день. Курс лечения 20 процедур. Гидроаэроионизаторы системы Микулина генерируют тяжелые и легкие аэроволны. Для их назначения применяют зазор от 10 до 20 см, продол- жительность процедуры соответствует 10-20-30 минутам, курс лечения 20-30 процедур. Воздействия проводят ежедневно или через день. ДИАГНОЗ: истерия. Назначение: франклинизация с аэроионизацией. Общая методика воздействия (на область головы). Электрод - ионизатор сферической формы. Дозировка: зазор 10 см; напряжение 20-30 киловольт; продолжительность воздействия 7-10 минут; частота проведения - ежедневно или через день; количество назначенных процедур – 10. ДИАГНОЗ: отек ангионевротический. Назначение: аэроионизация (ионизатором системы Равича). Воздействие на область лица. Дозировка: зазор - 15 см; продолжительность воздействия - 15-20 минут; частота проведения процедур - ежедневно; количество назначенных процедур - 10. A Э Р О И ОН О Т Е Р А ПИЯ Аэроионотерапия - метод физиотерапии, действующим фактором которого является преимущественно униполярно заряженные аоро-ионы. Различают азроионотерапию естественную и искусственную. Естественная заключается в длительном пребывании в местностях с чистым обогащенным аэроионами воздухом (в горах, вблизи водопадов, у побережья моря во время прибоев) для искусственной аэроионизации применяют специальные генераторы аэроионов - аэроионизаторы. Разновидностью аэроионотерапии является гидроаэроионотерапия, при которой для помощи используется баллоэлектрический эффект. При гидроаэроионизации образуются положительно и отрицательно заряженные ионы, которые, помимо заряда, несут еще щелочные и кислотные свойства, что сближает их с электроаэрозолями. По лечебному эффекту гидроаэроионотерапия существенно не отличается от аороионотерапии, которая применяется как метод общего воздействия - аороиноингаляция или как местная процедура, в том числе в виде аэроионного массажа. При характеристике ионизации воздуха учитывают наличие положительных и отрицательных аороионов. Отношение числа положительных ионов к числу отрицательных ионов в 1 см3 воздуха называется коэффициентом униполярности (Ку). В обычных природных условиях коэффициент униполярности немного больше единицы и составляет 1,1–1,2. Для лечебных целей используют преимущественно отрицательно заряженные аэроионы, коэффициент униполярности равен 0,1 - 0,2. В характеристике аэроионного потока имеет значение не только присутствие отрицательно и положительно заряженных ионов, но и величина заряда иона, его структура, подвижность в электрическом поле. Заряд иона обычно равен заряду электрона, поскольку при ионизации про исходит, как правило, потеря электрона с внешней орбиты и присоединение его к другим молекулам и атомам газа, а чаще к группе молекул. Такие ионы называют легкими или малыми ионами. Ввиду того, что именно с легких ионов начинается процесс ионизации в атмосфере, их еще принято называть первичными ионами. Лёгкие ионы сталкиваясь с постоянно присутствующими взвешенными частицами (твердыми, газообразными), оседают на них и отдают им заряд. Такие ионы называют тяжелыми (вторичными). Лёгкие ионы отличаются от тяжелых ионов своей подвижностью в электрическом поле. Скорость их перемещения в электрическом поле напряженностью в 1 В на I см составляет 1-2 см/с, а у тяжелых ионов она значительно меньше и равна 0,001 – 0,00025 см/с отрицательные ионы более подвижны, чем положительные ионы. Легкие ионы, имея большую скорость перемещения, быстрее теряют заряд, а тяжелые ионы менее подвижны и способны прочно удерживать заряд. Последние более долговечны. Показано, что аэроионы и гидроаэроионы оказывают физиологическое и терапевтическое действие на человека. Аэроионы, достигая поверхности кожи и слизистых оболочек, теряют электрический заряд. В тканях образуется постоянный слабой силы ток, а тело человека приобретает положительный или отрицательный потенциал по отношению к земле. Мономолекулярные ионы в обычных условиях существуют весьма короткое время, к ним присоединяются несколько нейтральных молекул газа. Молекулярные комплексы (10-15 молекул) с одним элементарным зарядом (нормальные или легкие) имеют размеры 10-8см и обладают большой подвижностью. Сталкиваясь с постоянно присутствующими в атмосфере более крупными частицами, образуются вторичные (средние 10-6см и тяжёлые 10-5см) аэроионы. Основными источниками образования аэроионов в атмосфере являются космические лучи, действующие во всей толще атмосферы: излучения радиоактивных веществ, находящихся в земле и в воздухе, ультрафиолетовое и корпускулярное излучения Солнца, ионизирующее действие которых проявляется главным образом на высотах 50-60 км. К ионизирующим факторам относятся также так называемые тихие разряды у крон высоких деревьев и на вершинах гор. Наряду с процессом образования ионов в атмосфере беспрерывно происходит процесс их рекомбинации соединяясь между собой, аэроионы противоположного заряда образуют нейтральную молекулу. Рекомбинация происходит не только между легкими ионами, но и тяжёлыми ионами. Для процессов образования и рекомбинации ионов в свободной атмосфере важное значение имеет метеорологические условия - атмосферное давление, температура и влажность воздуха, облачность, ветры, грозы, дожди. У поверхности Земли в обычных условиях содержится 450 пар легких ионов в 1см3. В связи с открытием атмосферных ионов благоприятное влияние пребывания на некоторых курортных зонах стали объяснять повышенной аэроионизацией в этих местностях, подчеркивая особое климатофизиологическое значение легких аэроионов отрицательной полярности. Аэроионизаторы - генераторы аэроионов для искусственной ионизации воздуха. В зависимости от физического фактора, используемого для получения аэроионов, различают аэроионизаторы электрические (высоковольтные, коронные), гидродинамические (гидроаэроионизаторы), радиоизотопные, термоэлектронные, ультрафиолетовые, комбинированные. Одним из первых аэроионизаторов, созданных в Советском Союзе, был электрический ионизатор А.П.Соколова (1925г.), усовершенствованный позднее А.Л.Чижевским (1928г). Ионизация воздуха в нем достигалась за счет высоковольтного (7080кВ/разряда с металлических остроконечных стержней, укреплённых на подвешенной под потолком металлической сетке - "мотор". В современных электрических ионизаторах напряжение на коронирующих электродах не превышает 2,5 - 3 кВ. Наиболее широко используют электрические аэроионизаторы конструкции М.А.Равича - АИР-2 и X.Ф.Ташлиета KKИ-2M. Концентрация аэроионов в 20 см от аэроионизаторов составляет около 1-2 млн. в I см3 воздуха при почти полной их униполярности. Довольно большое распространение получили также гидроаэроионизаторы группового пользования - системы Е.А.Чернявского (ГАИ-Ч-6) и индивидуального Серпухова-1. Концентрация гидроаэроионов при работе ГАИ-Ч-6 зависит от давления воды при распылении и составляет от 20 тыс. до 130 тыс. отрицательных и от 4 тыс. до 25 тыс. положительных ионов в I см3 воздуха. При работе аэроионизатора "Серпухов-1" концентрация аэроионов в 20 см от прибора составляет около 500 тыс. отрицательных и 100 тыс. положительных в I см3 воздуха. Этот аппарат является портативным прибором и генерирует преимущественно легкие отрицательно заряженные гидроаэроионы. Ионизатор заливается дистиллированной водой. Аппарат применяют для проведения индивидуальной аэроионотерапии в физиокабинете, в палате, при лечении на дому. Групповые гидроаэроионизаторы "ГАИ-1" и "ГАИ-4У", оба аппарата имеют идентичное устройство. Подача -гидроаэроионов осуществляется направляющим щитком по окружности всего прибора .Так же как и гидроионизатор "Серпухов-1", гидроионизаторы заливаются I л кипяченой или дистиллированной воды. Гидроионизаторы генерируют 100-150 тыс. в I см3 воздуха отрицательно заряженных легких ионов на расстоянии 25 см от прибора. Коэффициент униполярности не превышает 0,15. Особенностью гидроионизаторов является факт одновременного продуцирования отрицательных ионов и электроаэрозолей воды с величиной частиц не более 5. Эта особенность используется в лечении больных для получения аэрозолей из отваров лекарственных растений. Групповые гидроаэроионизаторы предназначены для аэроионотерапии группы больных из 3-5 человек. К радиоизотопным аэроионизаторам относятся бета-лучевой генератор конструкции И.М.Штейнбока, в котором для ионизации используется стронций-90. Аппарат применяют для индивидуальной аэроионотерапии, портативен, обеспечивает высокую степень ионизации воздуха отрицательными ионами, но работа с данным прибором требует большого внимания и строгого соблюдения правил по техники безопасности, систематического контроля за уровнем радиоактивности и надежности защитного устройства от излучения. Для получения аэроионов используют и термоэлектронную эмиссию раскаленных металлов платиновой или нихромовой спирали. Ионизаторы такого типа называют термоэлектронными, он представляет собой портативный прибор, предназначенный для проведения индивидуальной процедуры. Аппарат генерирует униполярный поток аэроионов на расстоянии 20 см от спирали. Наиболее широко используют процесс ионизации воздуха при действии электростатического поля высокой напряженности. Ионизаторы такого типа называют электроэффловиальными. К ним относятся аппараты: "АИР-2", "ЭЭФ-1", аппарат для франклинизации и аэроионизации "AФ-3", AФ-3-1", "АИР-2" - портативный электро-эффлювиальный ионизатор воздуха. Июльгатые электроды, соединенные с высоковольтными выпрямителями прибора, с которых стекают электрические отрицательные заряды, выведены на переднюю поверхность пластмассового корпуса. Аэроионизаторы продуцируют преимущественно легкие отрицательные ионы .Коэффициент униполярности составляет 0,001-0,01. Аппараты "AФ-3", AФ-3-1" предназначины для франклинизации и для аэроионизации. На расстоянии от электрода 1,5 мм в 1 см3 воздуха образуется 1,300000 отрицательных ионов.