МОТИВАЦИЯ

Наиболее перспективным направлением современной физиотерапии следует считать дальнейшее совершенствование импульсных ритмических воздействий при лечении различных патологических состояний, так как импульсные воздействия в определённом заданном режиме соответствуют физиологическим ритмам функционирующих органов и их систем.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ

Научиться использовать для лечения заболеваний методики:

Электросна;

Транскраниальной электроаналгезии;

Короткоимпульсной электроаналгезии;

Диадинамотерапии;

Электродиагностики;

Электростимуляции и электропунктуры.

ЦЕЛЕВЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Понимать сущность физиологического действия импульсных токов низкой частоты. Уметь:

Определить показания и противопоказания к применению импульсных токов низкой частоты;

Выбирать адекватный вид лечебного воздействия;

Самостоятельно назначать процедуры;

Оценивать действие импульсных токов на организм больного.

Изучить принципы работы аппаратов «Электросон-5», «ЛЭНАР», «Тонус-3», «Миоритм».

БЛОК ИНФОРМАЦИИ

Импульсные методики воздействия физическими факторами - наиболее адекватные раздражители для организма, и при нарушенных функциях их терапевтическое воздействие наиболее эффективно. Основные преимущества импульсных методик физиотерапии:

Избирательность действия;

Возможность более глубокого воздействия;

Специфичность;

Отсутствие быстрого привыкания тканей к физическому фактору;

Терапевтическое воздействие при наименьшей нагрузке на организм.

Импульсные токи состоят из ритмически повторяющихся кратковременных изменений электрического напряжения или силы тока. Возможность использования импульсного тока для стимулирующего действия на различные органы, ткани и системы организма основана на природе электрических импульсов, имитирующих физиологический эффект нервных импульсов и вызывающих реакцию, подобную естественному возбуждению. В основе действия электрического тока лежит движение заряженных частиц (ионы тканевых электролитов), в результате чего обычный состав ионов по обе стороны клеточной мембраны изменяется и в клетке развиваются физиологические процессы, вызывающие возбуждение.

О возбудимости можно судить по наименьшей силе раздражителя, необходимой для возникновения рефлекторной реакции, или по пороговой силе тока, или по пороговому сдвигу потенциала, достаточному для возникновения потенциала действия. Говоря о возбудимости, используют такие понятия, как реобаза и хронаксия. Эти понятия были введены в физиологию в 1909 году Л. Лапиком, изучавшим наименьший (пороговый) эффект возбудимых тканей и определившим зависимость между силой тока и длительностью его действия. Реобаза (от греч. «rheos» - течение, поток и «basis» - ход, движение; основание) - наименьшая сила постоянного электрического тока, вызывающая возбуждение в живых тканях при достаточной длительности действия. Реобаза, как и хронаксия, позволяет оценить возбудимость тканей и орга-

нов по пороговой силе раздражения и длительности его действия. Реобаза соответствует порогу раздражения и выражается в вольтах или миллиамперах.

Значение реобазы можно вычислить по формуле:

где I - сила тока, t - длительность его действия, а, b - константы, определяемые свойствами ткани.

Хронаксия (от греч. «chronos» - время и «axia» - цена, мера) - наименьшее время действия постоянного электрического тока удвоенной пороговой силы (удвоенной реобазы), вызывающее возбуждение ткани. Как установлено экспериментально, величина стимула, вызывающего возбуждение в тканях, обратно пропорциональна длительности его действия, что графически выражается гиперболой (рис. 6).

Изменение функционального состояния клеток, тканей и органов под действием внешнего электрического раздражителя называют электростимуляцией. В пределах электростимуляции выделяют электродиагностику и электротерапию. При электродиагностике исследуют реакцию организма на электрическое раздражение импульсными токами. Установлено, что раздражающее действие одиночного импульса тока зависит от крутизны нарастания его переднего фронта, длительности и амплитуды импульса. Крутизна нарастания фронта одиночного импульса определяет ускорение ионов при их перемещении. Кроме того, действие переменного электрического тока на организм существенно зависит от его частоты. При низкой частоте импульсации (порядка 50-100 Гц) смещения ионов достаточно, чтобы оказать раздражающее действие на клетку. При средних частотах раздражающее действие тока уменьшается. При достаточно высокой частоте (порядка сотен килогерц) величина смещения ионов становится соизмеримой с величиной их смещения при тепловом движении, что уже не вызывает заметного изменения их концентрации и не оказывает раздражающего действия.

Величина пороговой амплитуды определяет максимальное мгновенное смещение ионов и зависит от длительности импульсов. Эта связь описывается уравнением Вейса-Лапика (см. рис. 6).

Каждой точке кривой на рис. 6 и точкам, лежащим выше кривой, соответствуют импульсы, которые вызывают раздражение тканей. Предельно кратковременные импульсы не оказывают раздражающего действия (смещение ионов соизмеримо с амплитудой

Рис. 6. Кривая электровозбудимости мышцы (Вейса-Лапика).

колебаний при тепловом движении). При довольно длительных импульсах раздражающее действие тока становится независимым от длительности. Параметры импульсов, обеспечивающие оптимальную реакцию на раздражение, используют для лечебной электростимуляции. Современное развитие электроники обеспечивает возможность получения импульсных токов с любыми необходимыми параметрами. В современных аппаратах используют импульсы различной формы, длительностью от десятков миллисекунд до нескольких секунд, с частотой повторения от долей Герца до десяти тысяч Герц.

Электросон

Электросон - метод нейротропного нефармакологического воздействия на ЦНС постоянным импульсным током прямоугольной конфигурации, низкой частоты (1-160 Гц) и малой силы (10 мА). Метод отличается безвредностью, отсутствием токсического действия, аллергических реакций, привыкания и кумуляции.

Считают, что механизм действия электросна основан на непосредственном воздействии тока на структуры головного мозга. Импульсный ток, проникая в мозг через отверстия глазниц, распространяется по сосудистым и ликворным пространствам и достигает чувствительных ядер черепных нервов, гипофиза, гипоталамуса, ретикулярной формации и других структур. Рефлекторный механизм действия электросна связан с воздействием импульсов постоянного тока малой силы на рецепторы рефлексогенной зоны: кожи глазниц и верхнего века. По рефлекторной дуге раздражение пере- даётся в подкорковые образования, кору головного мозга, вызывая эффект охранительного торможения. В механизме лечебного действия электросна существенную роль играет способность нервных клеток мозга усваивать определённый ритм импульсного тока.

Воздействуя на структуры лимбической системы, электросон восстанавливает нарушения эмоционального, вегетативного и гуморального равновесия в организме. Таким образом, механизм действия складывается из прямого и рефлекторного влияния импульсов тока на кору головного мозга и подкорковые образования.

Импульсный ток - слабый раздражитель, оказывающий монотонное ритмическое воздействие на такие структуры головного мозга, как гипоталамус и ретикулярная формация. Синхронизация импульсов с биоритмами ЦНС вызывает торможение последней и ведёт к наступлению сна. Электросон оказывает болеутоляющее, гипотензивное действие, обладает седативным и трофическим эффектом.

Для процедуры электросна характерны две фазы. Первая - тормозная, связанная со стимуляцией импульсным током подкорковых образований и проявляющаяся дремотой, сонливостью, сном, урежением пульса, дыхания, снижением артериального давления и биоэлектрической активности мозга. Затем следует фаза растормаживания, связанная с повышением функциональной активности мозга, систем саморегуляции и проявляющаяся повышенной работоспособностью и улучшением настроения.

Электросон оказывает на организм успокаивающее действие, вызывает сон, близкий к физиологическому. Под влиянием электросна снижается условно-рефлекторная деятельность, урежаются дыхание и пульс, расширяются мелкие артерии, снижается артериальное давление; проявляется аналгезирующий эффект. У больных с неврозами ослабевают эмоциональное напряжение и невротические реакции. Электросон широко применяют в психиатрической практике; при этом констатируют исчезновение чувства тревоги и седативный эффект. Показания к назначению электросна больным с хронической ишемической болезнью сердца (ИБС) и постинфарктным кардиосклерозом:

Кардиалгии;

Чувство страха смерти;

Недостаточная эффективность седативных и снотворных препаратов.

Эффекты электросна:

В первой фазе:

❖ противострессорный;

❖ седативный;

❖ транквилизирующий;

Во второй фазе:

❖ стимулирующий;

❖ снимающий психическое и физическое утомление.

Для проведения процедур электросонтерапии используют генераторы импульсов напряжения постоянной полярности и прямоугольной конфигурации с определённой длительностью и регулируемой частотой: «Электросон-4Т» и «Электросон-5».

Процедуры проводят в тихом, затемнённом помещении с комфортной температурой. Пациент лежит на кушетке в удобном положении. Методика ретромастоидальная. Глазные электроды со смоченными гидрофильными прокладками толщиной 1 см располагают на закрытых веках и соединяют с катодом; затылочные электроды фиксируют на сосцевидных отростках височных костей и присоединяют к аноду. Силу тока дозируют по лёгкому покалыванию или безболезненной вибрации, которые ощущает пациент. При появлении неприятных ощущений в области наложения электродов следует снизить силу подводимого тока, обычно не превышающую 8-10 мА. Частоту импульсов выбирают в зависимости от функционального состояния пациента. При заболеваниях, вызванных развитием органических, дегенеративных процессов в сосудах и нервной ткани головного мозга, эффект наступает, если применяют частоту импульсации 5-20 Гц, а при функциональных нарушениях ЦНС - 60-100 Гц. Одновременно с электросонтерапией можно проводить электрофорез лекарственных веществ. Процедуры продолжительностью от 30-40 до 60-90 мин, в зависимости от характера патологического процесса, проводят ежедневно или через день; курс лечения включает 10-20 воздействий.

Показания к лечению:

Неврозы;

Гипертоническая болезнь;

ИБС (коронарная недостаточность I степени);

Облитерирующие заболевания сосудов конечностей;

Атеросклероз сосудов головного мозга в начальном периоде;

Бронхиальная астма;

Ревматоидный артрит при наличии неврастении или психастении;

Болевой синдром;

Фантомные боли;

Посттравматическая энцефалопатия (при отсутствии арахноидита);

Шизофрения в период астенизации после активного медикаментозного лечения;

Диэнцефальный синдром;

Нейродермит;

Токсикозы беременности;

Подготовка беременных к родам;

Нарушение менструальной функции;

Предменструальный и климактерический синдром;

Метеотропные реакции;

Логоневроз;

Стрессовые состояния и длительное эмоциональное напряжение. Противопоказания:

Непереносимость тока;

Воспалительные и дистрофические заболевания глаз;

Отслойка сетчатки;

Высокая степень близорукости;

Дерматит кожи лица;

Истерия;

Посттравматический арахноидит;

Наличие металлических предметов в тканях мозга и глазного яблока.

Транскраниальная электроаналгезия

Транскраниальная электроаналгезия - метод нейротропной терапии, основанный на воздействии на ЦНС импульсными токами прямоугольной конфигурации с частотой 60-2000 Гц с переменной и постоянной скважностью.

В основе лечебного действия лежит избирательное возбуждение импульсными токами низкой частоты эндогенной опиоидной системы ствола головного мозга. Импульсные токи изменяют биоэлектрическую активность головного мозга, что приводит к изменению деятельности сосудодвигательного центра и проявляется нормализацией системной гемодинамики. Кроме того, выброс в кровь эндогенных опиодных пептидов активирует регенераторнорепаративные процессы в очаге воспаления.

Транскраниальная электроаналгезия - метод, обладающий выраженным седативным (при частоте до 200-300 Гц), транквилизирующим (при 800-900 Гц) и обезболивающим (выше 1000 Гц) эффектами.

Аппаратура и общие указания о выполнении процедур

Для проведения процедур транскраниальной электроаналгезии используют аппараты, генерирующие прямоугольные импульсы напряжением до 10 В с частотой 60-100 Гц, длительностью 3,5-4 мс: «ТРАНСАИР», «Этранс-1, -2, -3» - и напряжением до 20 В с частотой 150-2000 Гц («ЛЭНАР», «Би-ЛЭНАР»). Сила анальгетического эффекта увеличивается при включении дополнительной постоянной составляющей электрического тока. Оптимальным считают соотношение постоянного и импульсного тока 5:1-2:1.

При проведении процедуры пациент лежит на кушетке в удобном положении. Используют лобно-сосцевидную методику: раздвоенный катод с прокладками, смоченными тёплой водой или 2% раствором натрия бикарбоната, устанавливают в области надбровных дуг, а раздвоенный анод - под сосцевидными отростками. После выбора параметров транскраниальной электроаналгезии (частоты, длительности, скважности и амплитуды постоянной составляющей) амплитуду выходного напряжения плавно увеличивают до тех пор, пока у пациента не появится ощущение покалывания и лёгкого тепла под электродами. Длительность воздействия 20-40 мин. Курс лечения включает 10-12 процедур.

Для трансцеребральной электроаналгезии применяют и синусоидально-модулированные токи со следующими параметрами:

Длительность полупериодов 1:1,5;

Режим переменный;

Глубина модуляции 75%;

Частота 30 Гц.

Продолжительность процедуры 15 мин. Процедуры проводят ежедневно, курс лечения включает 10-12 манипуляций. При проведении процедуры используют электронную резиновую полумаску от аппарата для электросна, заменяя вилку штепсельным устройством для аппарата серии «Амплипульс».

Показания к лечению:

Невралгии черепных нервов;

Боли, обусловленные вертеброгенной патологией;

Фантомные боли;

Вегетодистония;

Стенокардия напряжения I и II функционального класса;

Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки;

Неврастения;

Нейродермит;

Переутомление;

Алкогольный абстинентный синдром;

Нарушение сна;

Метеопатические реакции. Противопоказания:

Общие противопоказания к физиотерапии;

Непереносимость тока;

Острые боли висцерального происхождения (приступ стенокардии, инфаркт миокарда, почечная колика, роды);

Закрытые травмы головного мозга;

Диэнцефальный синдром;

Таламический синдром;

Нарушение ритма сердца;

Повреждение кожи в местах наложения электродов.

Лечебные методики

При гипертонической болезни I и II стадии и ИБС для электросна применяют глазнично-ретромастоидальную методику с использованием прямоугольного импульсного тока частотой 5-20 Гц, продолжительностью от 30 мин до 1 ч, ежедневно. Курс лечения состоит из 12-15 процедур.

Транскраниальную электротранквилизацию проводят по лобноретромастоидальной методике с использованием прямоугольного импульсного тока частотой 1000 Гц, продолжительностью 30-45 мин ежедневно. Курс лечения состоит из 12-15 процедур.

При стабильной гипертонии применяют электросон с использованием прямоугольного импульсного тока с частотой 100 Гц (первые 5-6 процедур); затем переходят на частоту 10 Гц. Продолжительность процедур 30-45 мин. Курс лечения включает 10-12 ежедневных процедур.

При диэнцефальном синдроме и неврозах применяют электросон с использованием прямоугольного импульсного тока частотой 10 Гц продолжительностью от 30 мин до 1 ч, через день. Курс лечения состоит из 10-12 процедур.

Транскраниальную электротранквилизацию проводят по лобноретромастоидальной методике с использованием прямоугольного импульсного тока частотой 1000 Гц, продолжительностью 30-40 мин. Курс лечения включает 12-15 ежедневных процедур.

При травматической энцефалопатии применяют электросон по глазично-ретромастоидальной методике с использованием прямоугольного импульсного тока частотой 10 Гц продолжительностью от 30 мин до 1 ч, через день. Курс лечения включает 10-12 процедур.

Короткоимпульсная электроаналгезия

Короткоимпульсная электроаналгезия (чрескожная электронейростимуляция) - воздействие на болевой очаг очень короткими (20-500 мкс) импульсами тока, следующего пачками по 20-100 импульсов частотой от 2 до 400 Гц.

Длительность и частота следования импульсов тока, применяемых при короткоимпульсной электроаналгезии, очень сходны с соответствующими параметрами импульсов толстых миелинизированных Ар-волокон. В связи с этим поток ритмичной упорядоченной афферентации, создаваемый во время процедуры, возбуждает нейроны желатинозной субстанции задних рогов спинного мозга и блокирует на их уровне проведение ноцигенной информации. Возбуждение вставочных нейронов задних рогов спинного мозга приводит к выделению в них опиоидных пептидов. Анальгетический эффект усиливается при электроимпульсном воздействии на паравертебральные зоны и области отражённых болей.

Фибрилляция гладких мышц артериол и поверхностных мышц кожи, вызываемая электрическими импульсами, активирует процессы утилизации алгогенных веществ (брадикинин) и медиаторов (ацетилхолин, гистамин), выделяющихся при развитии болевого синдрома. Усиление локального кровотока активирует местные обменные процессы и местные защитные свойства тканей. Наряду с этим уменьшается периневральный отёк и восстанавливается угнетённая тактильная чувствительность в зонах локальной болезненности.

Аппаратура и общие указания о выполнении процедур

Для проведения процедур используют аппараты «Дельта-101 (-102, -103)», «Элиман-401», «Бион», «Нейрон», «Импульс-4» и др. При проведении процедур электроды накладывают и фиксируют

в области проекции болевого очага. По принципу их размещения различают периферическую электроаналгезию, когда электроды располагают в зонах болезненности, точках выхода соответствующих нервов или их проекции, а также в рефлексогенных зонах, и сегментарную электроаналгезию, при которой электроды размещают в области паравертебральных точек на уровне соответствующего спинномозгового сегмента. Чаще всего используют два вида короткоимпульсной электроаналгезии. В первом случае применяют импульсы тока с частотой 40-400 Гц силой до 5-10 мА, вызывая быструю (2-5 мин) аналгезию соответствующего метамера, сохраняющуюся не менее 1-1,5 ч. При воздействии на биологически активные точки (БАТ) используют импульсы тока силой до 15-30 мА, подаваемые с частотой 2-12 Гц. Гипоалгезия развивается через 15-20 мин и захватывает, помимо области воздействия, и соседние метамеры.

Параметры импульсных токов дозируют по амплитуде, частоте следования и скважности с учётом стадии развития болевого синдрома. Наряду с этим учитывают появление у больного ощущения гипоалгезии. Во время проведения процедуры у пациента не должно быть выраженных мышечных фибрилляций в области расположения электродов. Время воздействия - 20-30 мин; процедуры проводят до 3-4 раз в день. Продолжительность курса зависит от эффективности купирования болевого синдрома.

Показаниями к лечению служат болевые синдромы у пациентов с заболеваниями нервной системы (радикулит, неврит, невралгия, фантомные боли) и опорно-двигательного аппарата (эпикондилит, артрит, бурсит, растяжение связок, спортивная травма, переломы костей).

Противопоказания:

Непереносимость тока;

Общие противопоказания к физиотерапии;

Острые боли висцерального происхождения (приступ стенокардии, инфаркт миокарда, почечная колика, родовые схватки);

Заболевания оболочек головного мозга (энцефалит и арахноидит);

Неврозы;

Психогенные и ишемические боли;

Острый гнойный воспалительный процесс;

Тромбофлебит;

Острые дерматозы;

Наличие металлических осколков в зоне воздействия.

Диадинамотерапия

Диадинамотерапия (ДДТ) - метод электролечения, основанный на воздействии низкочастотным импульсным током постоянного направления полусинусоидальной формы с экспоненциальным задним фронтом частотой 50 и 100 Гц в различных комбинациях.

Для ДДТ характерен обезболивающий эффект. Анальгетический эффект ДДТ обусловлен процессами, развивающимися на уровне спинного и головного мозга. Раздражение ритмическим импульсным током большого количества нервных окончаний ведёт к появлению ритмически упорядоченного потока афферентных импульсов. Этот поток блокирует прохождение болевых импульсов на уровне желатинозной субстанции спинного мозга. Обезболивающему действию ДДТ способствуют также рефлекторное возбуждение эндорфинных систем спинного мозга, резорбция отёков и уменьшение сдавления нервных стволов, нормализация трофических процессов и кровообращения, устранение гипоксии в тканях.

Непосредственное влияние ДДТ на ткани организма мало отличается от влияния гальванического тока. Реакция отдельных органов, их систем и организма в целом обусловлена импульсным характером подводимого тока, изменяющего соотношение концентраций ионов у поверхности клеточных мембран, внутри клеток и в межклеточных пространствах. В результате изменяющихся ионного состава и электрической поляризации изменяются дисперсность коллоидных растворов клетки и проницаемость клеточных мембран, повышаются интенсивность обменных процессов и возбудимость тканей. Эти изменения в большей степени выражены у катода. Местные изменения в тканях, а также непосредственное действие тока на рецепторы вызывают развитие сегментарных реакций. На первый план выступает гиперемия под электродами, обусловленная расширением сосудов и увеличением притока крови. Кроме того, при воздействии ДДТ развиваются реакции, вызываемые импульсами тока.

Вследствие изменяющейся концентрации ионов у поверхности клеточных мембран изменяются дисперсность белков цитоплазмы и функциональное состояние клетки и ткани. При быстрых изменениях концентрации ионов мышечное волокно сокращается (при малой силе тока - напрягается). Это сопровождается усилением притока крови к возбуждённым волокнам (и к любому другому работающему органу) и интенсификацией обменных процессов.

Кровообращение усиливается и в участках тела, иннервируемых от одного и того же сегмента спинного мозга, в том числе и симметричной области. При этом усиливается приток крови к области воздействия, а также венозный отток, улучшается резорбционная способность слизистых оболочек полостей (плевральная, синовиальная, брюшинная).

Под влиянием ДДТ нормализуется тонус магистральных сосудов и улучшается коллатеральное кровообращение. ДДТ влияет на функции желудка (секреторная, экскреторная и моторная), улучшает секреторную функцию поджелудочной железы, стимулирует продукцию глюкокортикоидов корой надпочечников.

Диадинамические токи получают путём одно- и двухполупериодного выпрямления переменного сетевого тока частотой 50 Гц. Чтобы уменьшить адаптацию к воздействиям и повысить эффективность лечения, предложено несколько разновидностей тока, представляющих последовательное чередование токов частотой 50 и 100 Гц или чередование последних с паузами.

Однополупериодный непрерывный (ОН) полусинусоидальный ток частотой 50 Гц обладает выраженным раздражающим и миостимулирующим свойством, вплоть до тетанического сокращения мышц; вызывает крупную неприятную вибрацию.

Двухполупериодный непрерывный (ДН) полусинусоидальный ток частотой 100 Гц обладает выраженным анальгетическим и вазоактивным свойством, вызывает фибриллярные подёргива- ния мышц, мелкую разлитую вибрацию.

Однополупериодный ритмический (ОР) ток, посылки которого чередуют с паузами равной длительности (1,5 с), оказывает наиболее выраженное миостимулирующее действие во время посылок тока, сочетающееся с периодом полного расслабления мышц во время паузы.

Ток, модулированный коротким периодом (КП), - последовательное сочетание токов ОН и ДН, следующих равными посылками (1,5 с). Чередование существенно уменьшает адаптацию к воздействию. Этот ток сначала оказывает нейромиостимулирующее действие, а через 1-2 мин - анальгетический эффект; вызывает у пациента ощущение чередования крупной и мягкой нежной вибрации.

Ток, модулированный длинным периодом (ДП), - одновременное сочетание посылок тока ОН длительностью 4 с и

тока ДН длительностью 8 с. Нейромиостимулирующее действие таких токов уменьшается, но плавно нарастают анальгетический, сосудорасширяющий и трофический эффекты. Ощущения пациента аналогичны таковым при предыдущем режиме воздействия.

Однополупериодный волновой (ОВ) ток - серия импульсов однополупериодного тока с амплитудой, нарастающей от нуля до максимального значения в течение 2 с, сохраняющейся на этом уровне 4 с, а затем в течение 2 с уменьшающейся до нуля. Общая продолжительность посылки импульса 8 с, длительность всего периода - 12 с.

Двухполупериодный волновой (ДВ) ток - серия импульсов двухполупериодного тока с амплитудой, изменяющейся так же, как у тока ОВ. Общая продолжительность периода тоже составляет 12 с.

Диадинамический ток обладает вводящей способностью, что обусловливает его использование в методиках лекарственного электрофореза (диадинамофорез). Уступая гальваническому току по количеству вводимого лекарственного вещества, он способствует его более глубокому проникновению, нередко потенцируя его действие. Лучше всего назначать диадинамофорез тогда, когда преобладает болевой синдром.

Аппаратура и общие указания о выполнении процедур

Для проведения процедур ДДТ применяют аппараты, генерирующие посылки импульсов разной продолжительности, частоты и формы с различной длительностью пауз между посылками, такие как «Тонус-1 (-2, -3)», «СНИМ-1», «Диадинамик ДД-5А» и др.

При проведении процедуры ДДТ гидрофильные прокладки электродов необходимого размера смачивают тёплой водопроводной водой, отжимают, в карманы прокладок или поверх них помещают металлические пластины. Чашечные электроды размещают в области максимально выраженных болевых ощущений и во время проведения процедуры удерживают рукой за ручку электродержателя. На болевую точку помещают электрод, соеди- нённый с отрицательным полюсом аппарата - катодом; другой электрод такой же площади помещают рядом с первым на расстоянии, равном его поперечнику или более. При электродах разной площади меньший электрод (активный) помещают на болевую точку, больший (индифферентный) располагают на значительном

расстоянии (в проксимальном отделе нервного ствола или конечности). При ДДТ на область мелких суставов кисти или стопы в качестве активного электрода можно использовать воду: ею наполняют стеклянную или эбонитовую ванночку и соединяют ванночку с отрицательным полюсом аппарата через угольный электрод.

В зависимости от тяжести патологического процесса, стадии болезни, реактивности больного (свойство ткани дифференцированно отвечать на действие внешнего раздражителя; в данном случае - действие физиотерапевтического фактора или изменения внутренней среды организма), индивидуальных особенностей организма и решаемых терапевтических задач применяют тот или иной вид ДДТ, а также их сочетание. Чтобы уменьшить привыкание и постепенно нарастить интенсивность воздействия, на одном и том же участке тела применяют 2-3 вида тока ДДТ.

Силу тока подбирают индивидуально, учитывая субъективные ощущения пациента (лёгкое покалывание, жжение, чувство сползания электрода, вибрации, прерывистого сжатия или сокращения мышц в области воздействия). При ДДТ болевого синдрома силу тока подбирают так, чтобы пациент ощущал выраженную безболезненную вибрацию (от 2-5 до 15-30 мА). Во время процедуры отмечается привыкание к действию ДДТ; это необходимо учитывать и при необходимости усиливать интенсивность воздействия. Продолжительность процедуры составляет 4-6 мин на одном участке, суммарное время воздействия 15-20 мин. Курс лечения включает 5-10 ежедневных процедур.

Показания к лечению:

Неврологические проявления остеохондроза позвоночника с болевыми синдромами (люмбаго, радикулит, корешковый синдром), двигательными и сосудисто-трофическими нарушениями;

Невралгии, мигрень;

Заболевания и повреждения опорно-двигательного аппарата, миозиты, артрозы, периартриты;

Заболевания органов пищеварения (язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, панкреатит);

Хронические воспалительные заболевания придатков матки;

Гипертоническая болезнь в начальных стадиях. Противопоказания:

Непереносимость тока;

Общие противопоказания к физиотерапии;

Острые воспалительные процессы (гнойные);

Тромбофлебит;

Нефиксированные переломы;

Кровоизлияния в полости и ткани;

Разрывы мышц и связок.

Лечебные методики

Диадинамотерапия при лечении невралгии тройничного нерва

Применяют малые круглые электроды. Один электрод (катод) устанавливают на месте выхода одной из ветвей тройничного нерва, второй - в зоне иррадиации боли. Воздействуют током ДН 20-30 с, а затем током КП в течение 1-2 мин. Силу тока постепенно увеличивают до тех пор, пока пациент не ощутит выраженную безболезненную вибрацию; курс лечения включает до шести ежедневных процедур.

Диадинамотерапия при лечении мигрени

Положение пациента - лёжа на боку. Воздействуют круглыми электродами на ручном держателе. Катод устанавливают на 2 см сзади от угла нижней челюсти на область верхнего шейного симпатического узла, анод - на 2 см выше. Электроды располагают перпендикулярно поверхности шеи. Применяют ток ДН в течение 3 мин; силу тока постепенно увеличивают до тех пор, пока пациент не ощутит выраженную вибрацию. Воздействие проводят с двух сторон. Курс состоит из 4-6 ежедневных процедур.

Диадинамотерапия при головных болях, связанных с гипотензивным состоянием, атеросклерозом сосудов головного мозга (по В.В. Синицину)

Положение пациента - лёжа на боку. Применяют малые двойные электроды на ручном держателе. Электроды располагают в височной области (на уровне брови) так, чтобы височная артерия находилась в межэлектродном пространстве. Применяют ток КП в течение 1-3 мин, с последующим изменением полярности на 1-2 мин. На протяжении одной процедуры на правую и левую височные артерии воздействуют поочерёдно. Процедуры проводят ежедневно или через день, курс лечения состоит из 10-12 процедур.

Диадинамотерапия на область жёлчного пузыря

Пластинчатые электроды располагают следующим образом: активный электрод (катод) площадью 40-50 см 2 помещают на область проекции жёлчного пузыря спереди, второй электрод (анод) размером 100-120 см 2 располагают поперечно на спине.

Применяют ОВ в постоянном или переменном режиме работы (в последнем длительность периода 10-12 с, время нарастания переднего фронта и спада заднего фронта - по 2-3 с). Силу тока увеличивают до тех пор, пока под электродами не начнутся выраженные сокращения мышц передней брюшной стенки. Продолжительность процедуры - 10-15 мин ежедневно или через день, курс лечения состоит из 10-12 процедур.

Диадинамотерапия на мышцы передней брюшной стенки Электроды площадью по 200-300 см 2 располагают на брюшной стенке (катод) и в пояснично-крестцовой области (анод). Параметры ДДТ: ОВ-ток в постоянном режиме работы; силу тока увеличивают до появления выраженных сокращений брюшной стенки, время воздействия 10-12 мин. Курс лечения включает до 15 процедур.

Диадинамотерапия на область промежности

Электроды площадью по 40-70 см 2 располагают следующим образом:

Над лонным сочленением (анод) и на промежность (катод);

Над лонным сочленением и на область промежности под мошонкой (полярность зависит от цели воздействия);

Над лонным сочленением (катод) и на пояснично-крестцовый отдел позвоночника (анод).

Параметры ДДТ: однополупериодный ток в переменном режиме работы, длительность периода 4-6 с. Можно использовать ритм синкопа при переменном режиме работы. При хорошей переносимости силу тока увеличивают, пока пациент не ощутит выраженную вибрацию. Продолжительность процедуры до 10 мин ежедневно или через день, курс лечения включает до 12-15 процедур.

Воздействие диадинамотерапии на половые органы женщины

Электроды площадью по 120-150 см 2 располагают поперечно над лонным сочленением и в крестцовой области. Параметры ДДТ: ДН со сменой полярности - 1 мин; КП - по 2-3 мин, ДП - по 2-3 мин. Процедуры проводят ежедневно или через день. Курс лечения состоит из 8-10 процедур.

Диадинамотерапия при заболеваниях плечевого сустава

Пластинчатые электроды располагают поперечно на передней и задней поверхности сустава (катод - на месте проекции боли).

Параметры ДДТ: ДВ (или ДН) - 2-3 мин, КП - 2-3 мин, ДП -

3 мин. При болях под обоими электродами в середине воздействия

каждым видом тока полярность меняют на обратную. Силу тока увеличивают, пока пациент не ощутит выраженную безболезненную вибрацию. На курс назначают 8-10 процедур, проводимых ежедневно или через день.

Диадинамотерапия при ушибе или растяжении связок сустава

Круглые электроды устанавливают с обеих сторон сустава на наиболее болезненные точки. Воздействуют током ДН в течение 1 мин, а затем - КП по 2 мин в прямом и обратном направлении. Силу тока увеличивают, пока пациент не ощутит максимально выраженную вибрацию. Процедуры проводят ежедневно. Курс лечения состоит из 5-7 процедур.

Электростимуляция

Электростимуляция - метод лечебного воздействия импульсными токами низкой и повышенной частоты, применяемый для восстановления деятельности органов и тканей, утративших нормальную функцию, а также для изменения функционального состояния мышц и нервов. Применяют отдельные импульсы; серии, состоящие из нескольких импульсов, а также ритмические импульсы, чередующиеся с определённой частотой. Характер вызываемой реакции зависит от:

Интенсивности, конфигурации и длительности электрических импульсов;

Функционального состояния нервно-мышечного аппарата. Указанные факторы, тесно связанные между собой, лежат в

основе электродиагностики, позволяя подобрать оптимальные параметры импульсного тока для электростимуляции.

Электростимуляция поддерживает сократительную способность мышц, усиливает кровообращение и обменные процессы в тканях, препятствует развитию атрофии и контрактур. Процедуры, проводимые в правильном ритме и при соответствующей силе тока, создают поток нервных импульсов, которые поступают в ЦНС, что в свою очередь способствует восстановлению двигательных функций.

Показания

Наиболее широко электростимуляцию применяют при лечении заболеваний нервов и мышц. К числу таких заболеваний относят различные парезы и параличи скелетной мускулатуры, как вялые, вызванные нарушениями периферической нервной систе-

мы и спинного мозга (невриты, последствия полиомиелита и травм позвоночника с поражением спинного мозга), так и спастические, постинсультные. Электростимуляция показана при афонии на почве пареза мышц гортани, паретическом состоянии дыхательных мышц и диафрагмы. Её применяют также при атрофии мышц, как первичной, развившейся вследствие травм периферических нервов и спинного мозга, так и вторичной, возникшей в результате длительной иммобилизации конечностей в связи с переломами и костно-пластическими операциями. Электростимуляция показана при атонических состояних гладкой мускулатуры внутренних органов (желудок, кишечник, мочевой пузырь). Метод применяют при атонических кровотечениях, для предупреждения послеоперционных флеботромбозов, профилактики осложнений при длительной гиподинамии, для повышения тренированности спортсменов.

Электростимуляцию широко используют в кардиологии. Одиночный электрический разряд высокого напряжения (до 6 кВ), так называемая дефибрилляция, способен восстановить работу остановившегося сердца и вывести больного с инфарктом миокарда из состояния клинической смерти. Вживляемый миниатюрный прибор (кардиостимулятор), подающий к сердечной мышце больного ритмические импульсы, обеспечивает многолетнюю эффективную работу сердца при блокаде его проводящих путей.

Противопоказания

К противопоказаниям относят:

Желчнокаменную и почечнокаменную болезнь;

Острые гнойные процессы в органах брюшной полости;

Спастическое состояние мышц.

Электростимуляция мимических мышц противопоказана при повышении их возбудимости, а также при ранних признаках контрактуры. Электростимуляция мышц конечностей противопоказана при анкилозах суставов, вывихах до момента их вправления, переломах костей до их консолидации.

Общие указания о выполнении процедур

Процедуры электростимуляции дозируют индивидуально по силе раздражающего тока. Во время процедуры у пациента должны наступать интенсивные, видимые, но безболезненные сокращения мышц. Пациент не должен испытывать неприятных ощущений. Отсутствие сокращений мышц или болезненные ощущения свидетельствуют о неправильном расположении электродов или о неадекватности применяемого тока. Продолжительность процеду-

ры индивидуальна и зависит от тяжести патологического процесса, числа поражённых мышц и методики лечения.

В физиотерапии электростимуляцию применяют в основном для того, чтобы воздействовать на повреждённые нервы и мышцы, а также на гладкую мускулатуру стенок внутренних органов.

Электродиагностика

Электродиагностика - метод, позволяющий определять функциональное состояние периферического нервно-мышечного аппарата при помощи некоторых форм тока.

При раздражении током нерва или мышцы их биоэлектрическая активность изменяется и формируются спайковые ответы. Изменяя ритм раздражения, можно обнаружить постепенный переход от одиночных сокращений к зубчатому тетанусу (когда мышца успевает частично расслабиться и вновь сокращается под действием очередного импульса тока), а затем - и к полному тетанусу (когда мышца совершенно не расслабляется вследствие частого следования импульсов тока). Указанные реакции нервномышечного аппарата при раздражении его постоянным и импульсными токами легли в основу классической электродиагностики и электростимуляции.

Основная задача электродиагностики - определение количественных и качественных изменений реакции мышц и нервов на раздражение тетанизирующим и прерывистым постоянным током. Повторные электродиагностические исследования позволяют установить динамику патологического процесса (восстановление или углубление поражения), оценить эффективность лечения и получить необходимые сведения для прогноза. Кроме того, правильная оценка состояния электровозбудимости нервно-мышечного аппарата позволяет подобрать оптимальные параметры тока для электростимуляции.

Электростимуляция поддерживает сократительную способность и тонус мышц, улучшает кровообращение и обмен веществ в пора- жённых мышцах, замедляет их атрофию, восстанавливает высокую лабильность нервно-мышечного аппарата. При электростимуляции на основании данных электродиагностики выбирают форму импульсного тока, частоту следования импульсов и регулируют их амплитуду. При этом добиваются выраженных безболезненных ритмичных сокращений мышц. Длительность используемых импульсов 1-1000 мс. Сила тока для мышц кисти и лица состав-

ляет 3-5 мА, а для мышц плеча, голени и бедра - 10-15 мА. Основной критерий адекватности - получение изолированного безболезненного сокращения мышцы максимальной величины при воздействии током минимальной силы.

Аппаратура и общие указания о выполнении процедур

Для проведения электродиагностики применяют аппарат «Нейропульс». При электродиагностике используют:

Прерывистый постоянный ток с длительностью импульса прямоугольной формы 0,1-0,2 с (при ручном прерывании);

Тетанизирующий ток с импульсами треугольной конфигурации, частотой 100 Гц и длительностью импульсов 1-2 мс;

Импульсный ток прямоугольной формы и импульсный ток экспоненциальной формы с частотой импульсов, регулируемой в диапазоне 0,5-1200 Гц, и длительностью импульсов, регулируемой в пределах 0,02-300 мс.

Исследование электровозбудимости проводят в тёплом, хорошо освещённом помещении. Мышцы исследуемой области и здоровой (симметричной) стороны должны быть максимально расслаблены. При проведении электродиагностики один из электродов (направляющий, площадью 100-150 см 2) со смоченной гидрофильной прокладкой помещают на область грудины или позвоночника и соединяют с анодом аппарата. Второй электрод, предварительно обтянутый гидрофильной тканью, периодически смачивают водой. В процессе электродиагностики референтный электрод устанавливают на двигательной точке исследуемого нерва или мышцы. Эти точки соответствуют проекции нервов в месте наиболее поверхностного их расположения или местам входа двигательного нерва в мышцы. На основании специальных исследований Р. Эрб в конце XIX в. составил таблицы с указанием типичного расположения двигательных точек, где мышцы сокращаются при наименьшей силе тока.

Для мионейростимуляции применяют аппараты «Миоритм», «Стимул-1». При незначительно выраженных поражениях нервов и мышц для электростимуляции используют также аппараты для ДДТ и амплипульс-терапии (в выпрямленном режиме). Стимуляцию внутренних органов проводят с помощью аппарата «Эндотон-1».

Аппарат «Стимул-1» генерирует три вида импульсных токов. Для электростимуляции этим аппаратом применяют пластинчатые электроды с гидрофильными прокладками различной площади,

а также полосные электроды специальной конструкции. Кроме того, используют электроды на рукоятке с кнопочным прерывателем. Местоположение точек отмечает врач во время проведения электродиагностики.

Для электростимуляции нервов и мышц при выраженных патологических изменениях применяют биполярную методику, при которой два равновеликих электрода площадью по 6 см 2 располагают следующим образом: один электрод (катод) - на двигательной точке, другой (анод) - в области перехода мышцы в сухожилие, в дистальном отделе. При биполярной методике оба электрода располагают вдоль стимулируемой мышцы и фиксируют бинтом так, чтобы сокращение мышцы было беспрепятственным и видимым. При электростимуляции у пациента не должно возникать неприятных болевых ощущений; после сокращения мышцы необходим её отдых. Чем больше степень поражения мышцы, тем реже вызываемые сокращения (от 1 до 12 сокращений в минуту), тем продолжительнее отдых после каждого сокращения. По мере восстановления движений мышцы частоту сокращений постепенно увеличивают. При активной стимуляции, когда ток включают одновременно с попыткой больного произвести волевое сокращение мышцы, число и продолжительность импульсов регулируют ручным модулятором.

Силу тока регулируют во время процедуры, добиваясь выраженных безболезненных сокращений мышц. Сила тока колеблется в зависимости от группы мышц - от 3-5 мА до 10-15 мА. Продолжительность процедуры и курса электростимуляции мышц зависит от характера поражения мышцы и степени его тяжести. Процедуры проводят 1-2 раза в день или через день. Курс лечения 10-15 процедур.

Показания к электростимуляции:

Вялые парезы и параличи, связанные с травмой нерва, специфическим или неспецифическим воспалением нерва, токсическим поражением нерва, дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника;

Центральные парезы и параличи, связанные с нарушением мозгового кровообращения;

Атрофия мышц при длительной гиподинамии, иммобилизационных повязках;

Истерические парезы и параличи;

Послеоперационные парезы кишечника, различные дискинезии желудка, кишечника, желчевыводящих и мочевыводящих путей, камни мочеточника;

Стимуляция мышц для улучшения периферического артериального и венозного кровообращения, а также лимфооттока;

Увеличение и укрепление мышечной массы спортсменов. Противопоказания:

Непереносимость тока;

Общие противопоказания к физиотерапии;

Острые воспалительные процессы;

Контрактура мимических мышц;

Кровотечение (кроме дисфункциональных маточных);

Переломы костей до иммобилизации;

Вывихи суставов до вправления;

Анкилозы суставов;

Переломы костей до их консолидации;

Желчнокаменная болезнь;

Тромбофлебит;

Состояние после острого нарушения мозгового кровообращения (первые 5-15 дней);

Шов нерва, сосуда в течение первого месяца после операции;

Спастические парезы и параличи;

Нарушения сердечного ритма (мерцательная аритмия, политопная экстрасистолия).

Дарсонвализация - применение с лечебной целью тока высокой частоты (110 кГц) и напряжения (25-30 кВ) при небольшой силе тока, модулированного в серии колебаний длительностью 100 мкс, следующих с частотой 100 Гц. Ток столь высокого напряжения ослабляется при прохождении через разреженный воздух стеклян-ного электрода, образуя в слое воздуха между поверхностью тела и стенкой электрода высокочастотный коронный разряд. Механизм лечебного действия определяется прохождением через ткани высо-кочастотного тока и воздействием на рецепторы кожи и поверх-ностные ткани электрических разрядов. В результате происходят расширение поверхностных кровеносных сосудов и увеличение по ним кровотока, расширение спастически суженных и с повышенным тонусом сосудов, восстановление нарушенного кровотока в них. Это ведет к прекращению ишемии тканей и обусловленных ею бо-лей, чувства онемения, парестезии, улучшению трофики тканей, в том числе сосудистых стенок.

Лечебное применение токов надтоналыюй частоты (ТНЧ) за-ключается в воздействии на организм переменным током высокой частоты (22 кГц) при напряжении 4,5-5 кВ. По внешнему виду, технике выполнения процедур и методикам метод весьма похож на местную дарсонвализацию. Отличие заключается в том, что ис-пользуется не импульсный, а непрерывный ток меньшей частоты и напряжения и пропускается он через стеклянный электрод, запол-ненный неоном. Все это определяет и различия в лечебном дейст-вии. Вследствие непрерывности тока в тканях происходит большее теплообразование - больные ощущают тепло в месте воздействия. Меньшее напряжение тока исключает раздражающее действие искро-вого разряда, воздействия лучше переносятся больными, в связи с чем метод чаще используется в педиатрической практике.

В гидромеханических системах, устройствах и узлах чаще всего используются детали, которые работают на трение, сдавливание, скрутку. Именно поэтому основное требование к ним – достаточная твердость их поверхности. Для получения необходимых характеристик детали, поверхность закаляется током высокой частоты (ТВЧ).

В процессе применения закалка ТВЧ показала себя как экономный и высокоэффективный способ термической обработки поверхности металлических деталей, который придает дополнительную износостойкость и высокое качество обработанным элементам.

Нагрев токами ВЧ основан на явлении, при котором вследствие прохождения переменного высокочастотного тока по индуктору (спиральный элемент, выполненный из медных трубок) вокруг него формируется магнитное поле, создающее в металлической детали вихревые токи, которые и вызывают нагрев закаливаемого изделия. Находясь исключительно на поверхности детали, они позволяют нагреть ее на определенную регулируемую глубину.

Закалка ТВЧ металлических поверхностей имеет отличие от стандартной полной закалки, которое заключается в повышенной температуре нагрева. Это объясняется двумя факторами. Первый из них – при высокой скорости нагрева (когда перлит переходит в аустенит) уровень температуры критических точек повышается. А второй – чем быстрее проходит переход температур, тем быстрее совершается превращение металлической поверхности, ведь оно должно произойти за минимальное время.

Стоит сказать, несмотря на то, что при использовании высокочастотной закалки вызывается нагрев больше обычного, перегрева металла не случается. Такое явление объясняется тем, что зерно в стальной детали не успевает увеличиться, благодаря минимальному времени высокочастотного нагрева. К тому же, из-за того, что уровень нагрева выше и охлаждение интенсивнее, твердость заготовки после ее закалки ТВЧ вырастает приблизительно на 2-3 HRC. А это гарантирует высочайшую прочность и надежность поверхности детали.

Вместе с тем, есть дополнительный немаловажный фактор, который обеспечивает повышение износостойкости деталей при эксплуатации. Благодаря созданию мартенситной структуры, на верхней части детали образовываются сжимающие напряжения. Действие таких напряжений проявляется в высшей мере при небольшой глубине закаленного слоя.

Применяемые для закалки ТВЧ установки, материалы и вспомогательные средства

Полностью автоматический комплекс высокочастотной закалки включает в себя закалочный станок и ТВЧ установки (крепежные системы механического типа, узлы поворота детали вокруг своей оси, движения индуктора по направлению заготовки, насосов, подающих и откачивающих жидкость или газ для охлаждения, электромагнитных клапанов переключения рабочих жидкостей или газов (вода/эмульсия/газ)).

ТВЧ станок позволяет перемещать индуктор по всей высоте заготовки, а также вращать заготовку на разных уровнях скорости, регулировать выходной ток на индукторе, а это дает возможность выбрать правильный режим процесса закалки и получить равномерно твердую поверхность заготовки.

Принципиальная схема индукционной установки ТВЧ для самостоятельной сборки была приведена .

Индукционную высокочастотную закалку можно охарактеризовать двумя основными параметрами: степенью твердости и глубиной закалки поверхности. Технические параметры выпускаемых на производстве индукционных установок определяются мощностью и частотой работы. Для создания закаленного слоя применяют индукционные нагревающие устройства мощностью 40-300 кВА при показателях частоты в 20-40 килогерц либо 40-70 килогерц. Если необходимо провести закалку слоев, которые находятся глубже, стоит применять показатели частот от 6 до 20 килогерц.

Диапазон частот выбирается, исходя из номенклатуры марок стали, а также уровня глубины закаленной поверхности изделия. Существует огромный ассортимент комплектаций индукционных установок, что помогает выбрать рациональный вариант для конкретного технологического процесса.

Технические параметры автоматических станков для закалки определяются габаритными размерами используемых деталей для закалки по высоте (от 50 до 250 сантиметров), по диаметру (от 1 до 50 сантиметров) и массе (до 0,5 т, до 1т, до 2т). Комплексы для закалки, высота которых составляет 1500 мм и больше, оснащены электронно-механической системой зажима детали с определенным усилием.

Высокочастотная закалка деталей осуществляется в двух режимах. В первом каждое устройство индивидуально подключается оператором, а во втором – происходит без его вмешательств. В качестве среды закалки обычно выбирают воду, инертные газы или полимерные составы, обладающие свойствами по теплопроводности, близкими к маслу. Среда закалки выбирается в зависимости от требуемых параметров готового изделия.

Технология закалки ТВЧ

Для деталей или поверхностей плоской формы маленького диаметра используется высокочастотная закалка стационарного типа. Для успешной работы расположение нагревателя и детали не меняется.

При применении непрерывно-последовательной ТВЧ закалки, которая чаще всего используется при обработке плоских или цилиндрообразных деталей и поверхностей, одна из составляющих системы должна перемещаться. В таком случае либо нагревающее устройство перемещается по направлению к детали, либо деталь движется под нагревающим аппаратом.

Для нагрева исключительно цилиндрообразных деталей небольшого размера, прокручивающихся единожды, применяют непрерывно-последовательную высокочастотную закалку тангенциального типа.

Структура металла зубца шестерни, после закалки ТВЧ методом

После совершения высокочастотна нагрева изделия совершают его низкий отпуск при температуре 160-200°С. Это позволяет увеличить износостойкость поверхности изделия. Отпуски совершаются в электропечах. Еще один вариант – совершение самоотпуска. Для этого необходимо чуть раньше отключить устройство, подающее воду, что способствует неполному охлаждению. Деталь сохраняет высокую температуру, которая нагревает закаленный слой до температуры низкого отпуска.

После совершения закалки также применяется электроотпуск, при котором нагрев осуществляется при помощи ВЧ установки. Для достижения желаемого результата нагрев производится с более низкой скоростью и более глубоко, чем при поверхностной закалке. Необходимый режим нагрева можно определить методом подбора.

Для улучшения механических параметров сердцевины и общего показателя износостойкости заготовки нужно провести нормализацию и объемную закалку с высоким отпуском непосредственно перед поверхностной закалкой ТВЧ.

Сферы применения закалки ТВЧ

Закалка ТВЧ используется в ряде технологических процессов изготовления следующих деталей:

• валов, осей и пальцев;
• шестеренок, зубчатых колес и венцов;
• зубьев или впадин;
• щелей и внутренних частей деталей;
• крановых колес и шкивов.

Наиболее часто высокочастотную закалку применяют для деталей, которые состоят из углеродистой стали, содержащей полпроцента углерода. Подобные изделия приобретают высокую твердость после закалки. Если наличие углерода меньше вышеуказанного, подобная твердость уже недостижима, а при большем проценте скорее всего возникнут трещины при охлаждении водяным душем.

В большинстве ситуаций закалка токами высокой частоты позволяет заменить стали, прошедшие легирование, более недорогими – углеродистыми. Это можно пояснить тем, что такие достоинства сталей с легирующими добавками, как глубокая прокаливаемость и меньшее искажение поверхностного слоя, для некоторых изделий теряют значение. При высокочастотной закалке металл становится более прочным, а его износостойкость возрастает. Точно так же, как углеродистые используются хромистые, хромоникелевые, хромокремнистые и многие другие виды сталей с низким процентом легирующих добавок.

Преимущества и недостатки метода

Преимущества закалки токами ВЧ:

• полностью автоматический процесс;
• работа с изделиями любых форм;
• отсутствие нагара;
• минимальная деформация;
• вариативность уровня глубины закаленной поверхности;
• индивидуально определяемые параметры закаленного слоя.

Среди недостатков можно выделить:

• потребность в создании специального индуктора для разных форм деталей;
• трудности в накладке уровней нагрева и охлаждения;
• высокая стоимость оборудования.

Возможность использования закалки токами ВЧ в индивидуальном производстве маловероятна, но в массовом потоке, например, при изготовлении коленчатых валов, шестеренок, втулок, шпинделей, валов холодной прокатки и др., закалка поверхностей ТВЧ приобретает все более широкое применение.

Переменным называют ток, периодически меняющийся по величине и направлению. В течение одного колебания сила тока нарастает до максимума, затем спадает до нуля, меняя направление на обратное, снова нарастает до максимума и опять достигает нулевого значения.

Отрезок времени (Т), в течение которого происходит одно колебание, называется периодом. Величина, обратная периоду, т. е. 1/Т, носит название частоты. Если период

Т выражен в секундах, то частота - это количество колебаний в секунду. Частота, соответствующая одному колебанию в секунду, принята за единицу и в честь физика Herz получила название герц (гц).

Если колебание совершается по закону синуса, то графическим изображением колебательного процесса является синусоида. Такие колебания получили название гармонических.

При прохождении переменного тока по проводнику вокруг последнего возникают электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве во всех направлениях; они образуют электромагнитные волны. Электромагнитные волны распространяются в пустоте со скоростью света - 300 000 км/сек (3*10 10 см/сек), а в различных средах с несколько меньшей скоростью.

Расстояние, которое проходит электромагнитная волна за время одного периода, называют длиной волны.

В настоящее время электромагнитные волны так называемой радиочастоты делят на длинные - 3000 м и больше, средние - от 3000 до 200 м, промежуточные - от 200 до 50 м, короткие - от 50 до 10 м, ультракороткие - менее 10 л, а последние на метровые - от 10 до 1 м, дециметровые - от 1 м до 10 см и сантиметровые - от 10 до 1 см.

Токи любой частоты, в том числе высокой, получают с помощью колебательного контура, который состоит из конденсатора (электрической емкости - С) и индуктивности (проволочной катушки - L, при токах высокой частоты без железного сердечника).

Если конденсатору колебательного контура сообщить заряд, то он начинает разряжаться через индуктивность: при этом вокруг нее за счет энергии тока возникает магнитное поле. Когда конденсатор полностью разрядится, ток должен прекратиться, но по мере того, как ток ослабевает, энергия магнитного поля, накопленная в индуктивности, переходит обратно в ток того же направления; в результате конденсатор снова зарядится, но знак заряда на его обкладках изменится на обратный. Получив заряд, конденсатор снова начинает разряжаться через индуктивность, но ток его разрядки будет уже противоположного направления. Прохождение тока через индуктивность будет снова сопровождаться возникновением магнитного поля, энергия которого по мере ослабления разрядного тока будет переходить в энергию наведенного тока того же направления. Обкладки конденсатора окажутся снова заряженными, и заряд их будет того же знака, что и вначале. Энергия, накопленная теперь в конденсаторе, меньше первоначальной, так как часть ее уходит на преодоление омического сопротивления контура. Идя сначала в одном направлении, а затем в обратном, ток разрядки конденсатора совершает одно колебание.

Получив снова заряд, хотя и меньший первоначального, конденсатор снова начнет разряжаться через индуктивность. С каждым колебанием амплитуда тока будет уменьшаться. Это будет продолжаться до тех пор, пока вся энергия, накопленная в конденсаторе, не израсходуется на преодоление омического сопротивления контура и частично на излучение электромагнитных волн - возникает группа затухающих колебаний. Для того чтобы колебания были малозатухающими или незатухающими, необходимо периодически подавать энергию в колебательный контур, восполнять ее потери. В современных медицинских аппаратах высокой частоты это осуществляется с помощью электронных ламп, применяемых в генераторных схемах.

Наиболее простой генераторной лампой является триод. Он имеет 3 электрода: катод, управляющую сетку и анод. При накале катод выделяет электроны. Если подать на анод положительный потенциал, а на катод отрицательный, то между анодом и катодом возникает электрическое поле, под влиянием которого отрицательно заряженные электроны притягиваются к аноду, имеющему положительный потенциал. Проникая между витками управляющей сетки, расположенной между катодом и анодом, электроны достигают анода, в результате чего в цепи анода проходит ток. Управляющая сетка расположена ближе к катоду и оказывает на электроны более сильное воздействие, чем анод. Когда на управляющей сетке имеется положительный потенциал, движение электронов ускоряется - в единицу времени большее число их попадает на анод, ток усиливается; когда же на сетке имеется отрицательный потенциал, она отталкивает электроны, не пропуская их к аноду - анодный ток становится слабее.

Триод имеет ряд недостатков, а это заставило перейти к более совершенным лампам - тетродам, лучевым тетродам, пентодам и др. Эти лампы применяют в медицинских высокочастотных генераторах, работающих на самовозбуждении с обратной связью.

Анодный ток, проходящий в цепи генераторной лампы, заряжает конденсатор колебательного контура, что ведет к возникновению электрических колебаний в анодном колебательном контуре. Колебания тока создают в катушке индуктивности колебательного контура переменное магнитное поле, силовые линии которого пересекают витки рядом расположенной катушки индуктивности управляющей сетки, наводя на ней переменные потенциалы. В результате этого колебательный контур в цепи анода через связь с сеткой лампы начинает управлять питающим его анодным током. Такая связь называется обратной. При наличии обратной связи (если включить питание в генератор) в анодном колебательном контуре возникают колебания, генератор самовозбуждается. Таков принцип работы генератора на самовозбуждении.

Практически в аппаратах высокой и ультравысокой частоты устройство колебательного контура значительно сложнее. В аппаратах высокой частоты первоначально колебания возникают в маломощном задающем генераторе. Возникающие в нем колебания передаются обычно индуктивным путем в промежуточный усилитель, а затем в выходной усилитель, собранный на более мощных лампах. Принцип усиления заключается в том, что колебания с предыдущего контура поступают на управляющие сетки более мощных ламп последующего контура, что ведет к увеличению мощности колебаний.

Терапевтический контур, который служит для проведения лечебной процедуры, связан с предыдущим контуром, который обычно представляет собой выходной усилитель только индуктивно, чтобы обезопасить больного от высокого напряжения, под которым находятся предыдущие контуры.

Все контуры должны быть настроены в резонанс, т. е. на одну и ту же частоту. При этом переход энергии из одного контура в другой осуществляется наиболее полно.

Раньше для получения токов высокой частоты пользовались искровыми генераторами. В настоящее время они сняты с производства, так как не генерируют стабильной частоты, что создает радиопомехи.

Всякому электрическому току, в том числе высокочастотному, свойственно тепловое действие. Это тепло возникает внутри тканей, а потому получило название эндогенного в отличие от экзогенного, когда тепло проникает в ткани снаружи, как это происходит при воздействии лечебной грязи, парафина, грелки.

Для того чтобы понять причину появления тепла внутри тканей при токах высокой частоты, необходимо разобрать механизм их прохождения через ткани. В тканевых жидкостях и внутри клеток имеются ионы, преимущественно натрия и хлора, на которые диссоциирует основная соль, содержащаяся в организме, - хлористый натрий. Кроме ионов натрия и хлора, в организме в меньшем количестве присутствуют и другие ионы (кальция, магния, фосфора и т. п.), а также содержатся белковые молекулы, несущие на себе электрический заряд.

Кроме заряженных частиц, в тканях организма находятся полярные молекулы (диполи), у которых электрические заряды внутри молекулы смещены и можно различать два полюса - положительный и отрицательный. К дипольным молекулам (диполям) относятся, в частности, молекулы воды.

При подведении к тканям организма высокочастотного напряжения в них в пространстве между электродами возникает высокочастотное электрическое поле. Под его влиянием все заряженные частицы приходят в движение: отрицательные направляются к положительному, положительные - к отрицательному полюсу. Дипольные молекулы начинают поворачиваться вдоль поля, чтобы отрицательным полюсом быть обращенными в сторону положительно заряженного, положительным - в сторону отрицательно заряженного электрода.

Едва ионы и другие заряженные частицы успеют сдвинуться с места, как меняется направление электрического поля, что заставляет их изменить направление движения на обратное. С каждым периодом высокочастотного тока процесс этот будет повторяться. Заряженные частицы начнут колебаться с очень малой амплитудой около среднего положения с частотой колебаний высокочастотного тока. Такой ток, при котором возникает движение заряженных частиц, в данном случае колебательное, носит название тока проводимости.

При своих колебательных движениях заряженные частицы встречают сопротивление как при столкновении друг с другом, так и с окружающими частицами тканей, что сопровождается образованием тепла. Поворот дипольных молекул тоже встречает сопротивление со стороны окружающих частиц и сопровождается выделением тепла (так называемые диэлектрические потери). Поворот в высокочастотном электрическом поле диполей, несущих на концах заряды, носит название тока смещения (поляризации). Ткани человеческого тела обладают электрической емкостью и омическим сопротивлением, включенными параллельно, что схематически представлено на рис. 40. Индуктивное сопротивление у тканей практически отсутствует.

Клеточные мембраны являются диэлектриками, хотя и несовершенными, а межтканевые жидкости и протоплазма клеток имеют ионную проводимость. В результате возникают микроскопические конденсаторы (два проводника, разделенные слоем диэлектрика). Общая емкость человеческого тела довольно значительна и составляет 0,01-0,02 мкф.

При относительно небольших частотах (для токов высокой частоты до нескольких миллионов герц в секунду) преобладает ионная электропроводность, возникает ток проводимости, при больших же частотах (несколько десятков миллионов герц) увеличивается ток поляризации. При сверхвысоких частотах, превышающих 1 млрд. гц, ток поляризации возрастает еще больше, выраженнее становятся явления, которые относят за счет осцилляторного (колебательного) действия токов высокой частоты; к ним принадлежат физико-химические сдвиги, в частности увеличение дисперсности белков. Ионный состав и число полярных молекул в разных тканях отличаются друг от друга, поэтому при одной и той же частоте, а следовательно, и длине волны в тканях будет возникать неодинаковое количество тепла. Фактически будут греться все ткани, хотя несколько больше та, для которой длина волны ближе лежит к селективной (избирательной). По Н. Н. Малову, избирательной для мышц является длина волны 2,1 м, для крови - 2,6 м, для кожи - 6 м, для печени - 5,5 м, для мозга - 11 м, для жира - 35 м. Следует отметить, что частота и соответственно длина волны колебаний, генерируемых современными медицинскими аппаратами высокой частоты, не являются достаточно селективными для тканей человеческого тела. Несмотря на это, различие в нагревании тканей проявляется в той или иной степени. Вследствие очень малого сдвига ионов от среднего положения во время колебательных движений не происходит выраженного изменения концентрации ионов на границе клеточных мембран как вне, так и внутри клетки; этим можно объяснить отсутствие раздражающего действия высокочастотного тока на ткани.

Болевая чувствительность при действии токов высокой частоты уменьшается, что в основном не зависит от возникающего тепла, а является результатом осцилляторного колебательного эффекта токов высокой частоты. Возможно, что при этом нарушается связь между элементами нервного окончания, воспринимающего боль, что ведет к понижению его возбудимости; чем выше частота тока, тем более выражено его болеутоляющее действие.

Никола Тесла. Первая отечественная биография Ржонсницкий Борис Николаевич

Глава шестая Токи высокой частоты. Резонанс-трансформатор. Безопасен ли электрический ток? Лекция Теслы о токах высокой частоты

Глава шестая

Токи высокой частоты. Резонанс-трансформатор. Безопасен ли электрический ток? Лекция Теслы о токах высокой частоты

По утверждению Теслы, год, проведенный им в Питсбурге, был потерян для исследовательских работ в области многофазных токов. Возможно, что это утверждение близко к истине, но возможно и то, что именно этот год стал началом дальнейших творческих успехов изобретателя. Дискуссия с инженерами завода Вестингауза не прошла бесследно. Обоснование предложенной им частоты переменного тока в 60 периодов требовало более тщательного анализа экономической эффективности применения как меньших, так и более высоких частот. Научная добросовестность Теслы не позволяла ему оставить этот вопрос без тщательной проверки.

Возвратившись в 1889 году из Европы, он принялся за конструирование генератора переменного тока большой частоты и вскоре создал машину, статор которой состоял из 348 магнитных полюсов. Этот генератор давал возможность получать переменный ток с частотой в 10 тысяч периодов в секунду. Вскоре ему удалось создать и еще более высокочастотный генератор и начать изучение различных явлений при частоте 20 тысяч периодов в секунду.

Исследования показали, что по мере увеличения частоты переменного тока можно значительно уменьшить объем железа в электромагнитных электродвигателях, а начиная с определенной частоты, можно создавать электромагниты, состоящие из одних только обмоток, вообще без железа в катушках. Двигатели, созданные из таких электромагнитов без железа, были бы чрезвычайно легкими, но во многих других отношениях неэкономичны, и уменьшение затрат металла не окупалось бы из-за значительного увеличения потребления электроэнергии.

Исследуя широкий диапазон частот переменного тока первоначально в пределах, которые могли бы быть применены в многофазной системе (25-200 периодов в секунду), Тесла вскоре перешел к изучению свойств и возможностей практического использования токов повышенных (10–20 тысяч периодов в секунду) и высоких (20-100 тысяч периодов в секунду) частот. Для получения значительно большего числа периодов и значительно более высоких напряжений, чем это могло быть достигнуто созданными им генераторами токов высокой частоты, необходимо было найти и опереться на иные принципы.

Хорошо знакомый с мировой литературой по электрофизике и электротехнике, Тесла изучил работу знаменитого американского физика Джозефа Генри, высказавшего еще в 1842 году предположение, что при некоторых электрических разрядах (в том числе и разряде лейденской банки) имеются не только «главные разряды», но и встречные, причем каждый последующий несколько слабее предыдущего. Так было впервые замечено существование затухающего двухстороннего электрического разряда.

Тесла знал и о том, что спустя одиннадцать лет после Генри английский физик лорд Кельвин экспериментально доказал, что электрический разряд конденсатора есть процесс двухсторонний, продолжающийся до тех пор, пока энергия его не будет израсходована на преодоление сопротивления среды. Частота этого двухстороннего процесса достигает 100 миллионов колебаний в секунду. Искра между шариками разрядника, кажущаяся однородной, в действительности состоит из нескольких миллионов искр, проходящих в короткий промежуток времени в обе стороны.

Кельвин дал математическое выражение процесса двухстороннего разряда конденсатора. Позднее Феддерсон, Шиллер, Кирхгоф, Гельмгольц и другие исследователи не только проверили правильность этого математического выражения, но и значительно дополнили теорию электрического разряда.

Знаком был Тесла и с работами Антона Обербанка, наблюдавшего явление электрического резонанса, то есть процесс резкого возрастания амплитуды (размаха) колебаний при приближении частоты внешнего колебания к частоте собственных внутренних колебаний системы.

Хорошо известны были ему и опыты Герца и Лоджа, занимавшихся изучением электромагнитных волн. Особенно большое впечатление на Теслу произвели эксперименты Генриха Герца, подтвердившие теоретические предположения Джеймса К. Максвелла о волновой природе электромагнитных явлений. Надо заметить, что в работах Герца Тесла впервые нашел указание на явление так называемых «стоячих электромагнитных волн», то есть волн, накладывающихся одна на другую так, что они в одних местах усиливают друг друга, создавая «пучности», а в других уменьшают до нуля, создавая «узлы».

Зная все это, Никола Тесла в 1891 году закончил конструирование прибора, сыгравшего исключительную роль в дальнейшем развитии самых различных отраслей электротехники и особенно радиотехники. Для создания токов высокой частоты и высокого напряжения он решил воспользоваться известным свойством резонанса, то есть явлением резкого возрастания амплитуды собственных колебаний какой-либо системы (механической или электрической) при наложении на них внешних колебаний с той же частотой. На основании этого известного явления Тесла создал свой резонанс-трансформатор.

Действие резонанс-трансформатора основано на настройке в резонанс его первичного и вторичного контуров. Первичный контур, содержащий как конденсатор, так и индукционную катушку, позволяет получить переменные токи весьма высокого напряжения с частотами в несколько миллионов периодов в секунду. Искра между шариками разрядника вызывает быстрые изменения магнитного поля вокруг первичной катушки вибратора. Эти изменения магнитного поля вызывают возникновение соответствующего высокого напряжения в обмотке вторичной катушки, состоящей из большого числа витков тонкой проволоки, причем частота переменного тока в ней соответственно количеству искровых разрядов достигает нескольких миллионов перемен в секунду.

Наибольшей величины частота достигает в момент, когда периоды первичной и вторичной цепи совпадают, то есть когда наблюдается явление резонанса в этих цепях.

Тесла разработал очень простые методы автоматической зарядки конденсатора от источника тока низкого напряжения и разрядки его через трансформатор с воздушным сердечником. Теоретические расчеты изобретателя показали, что даже при самых незначительных величинах емкости и индукции в созданном им резонанс-трансформаторе при соответствующей настройке можно получить путем резонанса весьма высокие напряжения и частоты.

Открытые им в 1890 году принципы электрической настройки резонанс-трансформатора и возможность изменять емкость для изменения длины волны электромагнитных колебаний, создаваемых трансформатором, стали одним из наиболее важных оснований современной радиотехники, а мысли Теслы об огромной роли конденсатора и вообще емкости и самоиндукции в развитии электротехники оправдались.

Резонанс-трансформатор Теслы: Е - батарея или другой источник тока. J - индукционная катушка. ВВ - искровой разрядник. СС - батарея лейденских банок. L1 - первичная катушка трансформатора. L2 - вторичная катушка трансформатора. К - механический прерыватель. На нижнем рисунке катушки L1 и L2 погружены в масло.

При создании резонанс-трансформатора пришлось решить еще одну практическую задачу: найти изоляцию для катушек сверхвысокого напряжения. Тесла занялся вопросами теории пробоя изоляции и на основании этой теории нашел лучший способ изолировать витки катушек - погружать их в парафиновое, льняное или минеральное масло, называемое теперь трансформаторным. Позднее Тесла еще раз возвратился к разработке вопросов электрической изоляции и сделал весьма важные выводы из своей теории.

Едва начав опыты с токами высокой частоты, Никола Тесла ясно представил себе огромные перспективы, открывавшиеся перед человечеством при широком использовании токов высокой частоты. Было бы значительным преувеличением утверждать, что уже тогда он видел все частные случаи их применения в том виде, в каком это имеет место в настоящее время, но само направление работ Теслы свидетельствует о необычайно разносторонних выводах, которые он сделал из своего открытия.

Прежде всего он пришел к убеждению, что электромагнитные волны играют исключительно важную роль в большинстве явлений природы. Взаимодействуя друг с другом, они либо усиливаются, либо ослабляются, либо вызывают новые явления, происхождение которых мы иногда приписываем совершенно другим причинам. Но не только электромагнитные излучения играют огромную роль в самых различных явлениях природы. Тесла интуицией большого ученого понял значение различных излучений еще до замечательных открытий радиоактивных элементов. Когда позднее, в 1896 году, Анри Беккерель, а затем Пьер и Мария Кюри открыли это явление, Тесла нашел в этом подтверждение своих предвидений, высказанных им еще в 1890 году.

Огромное значение переменных токов в развитии промышленности, получившей наконец необходимый ей электродвигатель, стало ясно Николе Тесле при первом же знакомстве с преимуществами трехфазного тока, требующего для его передачи всего лишь три провода. Для Теслы уже в то время было несомненно, что должен быть открыт способ передачи электроэнергии и вовсе без проводов, с помощью электромагнитных волн. Эта проблема привлекла внимание Теслы, стала предметом его занятий еще в конце 1889 года.

Однако практическое применение токов высокой частоты для самых разнообразных целей требовало изучения на первый взгляд самых различных, не связанных между собой вопросов. Эти-то эксперименты в широком масштабе и начал проводить в своей лаборатории Никола Тесла.

Начав систематические опыты с токами высокой частоты и высокого напряжения, Тесла должен был прежде всего разработать меры защиты от опасности поражения электрическим током. Эта частная, вспомогательная, но весьма важная задача привела его к открытиям, заложившим основу электротерапии - обширной области современной медицины.

Ход мыслей Николы Теслы был чрезвычайно оригинален. Известно, рассуждал он, что постоянный ток низкого напряжения (до 36 вольт) не оказывает вредных действий на человека. По мере повышения напряжения возможность поражения быстро возрастает. С увеличением напряжения, поскольку сопротивление тела человека практически неизменно, сила тока также увеличивается и достигает при 120 вольтах угрожающей величины. Более высокое напряжение становится опасным для здоровья и жизни людей.

Иное дело ток переменный. Для него предел опасного напряжения значительно выше, чем для постоянного, и этот предел отодвигается с повышением частоты. Известно, что электромагнитные волны очень высокой частоты не оказывают никакого болезненного действия на человека. Пример тому свет, воспринимаемый при нормальной яркости здоровым глазом без всяких болезненных ощущений. В пределах каких же частот и напряжений переменный ток опасен? Где начинается зона безопасного тока?

Шаг за шагом исследовал Тесла действие переменного электрического тока на человека при разных частотах и напряжениях. Опыты он проводил на самом себе. Сначала через пальцы одной руки, затем через обе руки, наконец, через все тело пропускал он токи высокого напряжения и высокой частоты. Исследования показали, что действие электрического тока на человеческий организм складывается из двух составляющих: воздействия тока на ткани и клетки нагревом и непосредственного воздействия тока на нервные клетки.

Оказалось, что нагревание далеко не всегда вызывает разрушительные и болезненные последствия, а воздействие тока на нервные клетки прекращается при частоте свыше 700 периодов, аналогично тому, как слух человека не реагирует на колебания свыше 2 тысяч в секунду, а глаз - на колебания за пределами видимых цветов спектра.

Так была установлена безопасность токов высоких частот даже при высоких напряжениях. Более того, тепловые действия этих токов могли быть использованы в медицине, и это открытие Николы Теслы нашло широкое применение; диатермия, лечение УВЧ и другие методы электротерапии есть прямое следствие его исследований. Тесла сам разработал ряд электротермических аппаратов и приборов для медицины, получивших большое распространение как в США, так и в Европе. Его открытие было затем развито другими выдающимися электриками и врачами.

Однажды, занимаясь опытами с токами высокой частоты и доведя напряжение их до 2 миллионов вольт, Тесла случайно приблизил к аппаратуре медный диск, окрашенный черной краской. В то же мгновение густое черное облако окутало диск, и тотчас поднялось вверх, а сам диск заблестел, словно чья-то невидимая рука соскоблила всю краску и отполировала его.

Удивленный Тесла повторил опыт, и снова краска исчезла, а диск сиял, поддразнивая ученого. Повторив десятки раз опыты с разными металлами, Тесла понял, что он открыл способ их очистки токами высокой частоты.

«Любопытно, - подумал он, - а не подействуют ли эти токи и на кожу человека, не удастся ли с их помощью снимать с нее различные, трудно поддающиеся удалению краски».

И этот опыт удался. Кожа руки, окрашенная краской, мгновенно стала чистой, как только Тесла внес ее в поле токов высокой частоты. Оказалось, что этими токами можно удалять с кожи лица мелкую сыпь, очищать поры, убивать микробов, всегда в изобилии покрывающих поверхность тела человека.

Тесла считал, что его лампы оказывают особое благотворное действие не только на сетчатку глаза, но и на всю нервную систему человека. К тому же лампы Теслы вызывают озонирование воздуха, что также может быть использовано в лечении многих болезней. Продолжая заниматься электротерапией, Тесла в 1898 году сделал обстоятельное сообщение о своих работах в этой области на очередном конгрессе Американской электротерапевтической ассоциации в Буффало.

В лаборатории Тесла пропускал через свое тело токи напряжением в 1 миллион вольт при частоте 100 тысяч периодов в секунду (ток достигал при этом величины в 0,8 ампера). Но, оперируя с токами высокой частоты и высокого напряжения, Тесла был очень осторожен и требовал от своих помощников соблюдения всех им самим выработанных правил безопасности. Так, при работе с напряжением в 110-50 тысяч вольт при частоте в 60-200 периодов он приучил их работать одной рукой, чтобы предотвратить возможность протекания тока через сердце. Многие другие правила, впервые установленные Теслой, прочно вошли в современную технику безопасности при работе с высоким напряжением.

Создав разнообразную аппаратуру для производства опытов, Тесла в своей лаборатории начал исследование огромного круга вопросов, относящихся к совершенно новой области науки, в которой его больше всего интересовали возможности практического использования токов высокой частоты и высокого напряжения. Работы его охватывали все многообразие явлений, начиная от вопросов генерирования (создания) токов высокой частоты и кончая детальным изучением различных возможностей их практического использования. С каждым новым открытием возникали все новые и новые проблемы.

Как одна из частных задач Теслу заинтересовала возможность использовать открытие Максвеллом и Герцем электромагнитной природы света. У него возникла мысль: если свет представляет собой электромагнитные колебания с определенной длиной волны, нельзя ли искусственно получить его не путем нагрева нити электрической лампы накаливания (что дает возможность использовать лишь 5 процентов энергии, превращающейся в световой поток), а путем создания таких колебаний, которые вызвали бы появление световых волн? Эта задача и стала предметом исследований в лаборатории Теслы в начале 1890 года.

Вскоре он накопил огромное количество фактов, позволивших перейти к обобщениям. Однако осторожность Теслы заставила его проверять десятки и сотни раз каждое свое утверждение. Он повторял сотни раз каждый опыт, прежде чем делал из него какие-либо выводы.

Необычайность всех открытий Николы Теслы и огромный авторитет его привлекли внимание руководителей Американского института электроинженеров, вновь, как и три года назад, пригласивших Теслу прочесть лекцию о своих работах. Тесла избрал тему: «Опыты с переменными токами весьма высокой частоты и их использование для искусственного освещения».

По традиции, установившейся с первых лет существования института, было разослано ограниченное число приглашений лишь самым выдающимся электротехникам. Перед такой избранной аудиторией 20 мая 1892 года Тесла и прочел одну из своих самых вдохновенных лекций и продемонстрировал опыты, уже осуществленные им в своей лаборатории.

Нет ничего, что в большей степени могло бы привлечь внимание человека и заслужило бы быть предметом изучения, чем природа. Понять ее огромный механизм, открыть ее созидательные силы и познать законы, управляющие ею, - величайшая цель человеческого разума, - этими словами начал Тесла свое выступление.

И вот он уже демонстрирует перед слушателями результаты своих исследований в новой, еще никем не изученной области токов высокой частоты.

Рассеяние электромагнитной энергии в пространстве, окружающем источник токов высокой частоты, позволяет использовать эту энергию для самых различных целей, - убежденно говорит ученый и тут же показывает замечательный опыт. Он выдвигает гениальное положение о возможности передачи электроэнергии без проводов и в доказательство заставляет как обычные лампы накаливания, так и специально им созданные лампы без нитей внутри светиться, внося их в переменное электромагнитное поле высокой частоты. - Освещение лампами подобного рода, - говорит Тесла, - где свет возникает не под действием нагрева нитей протекающим током, а вследствие особых колебаний молекул и атомов газа, будет проще, чем освещение современными лампами накаливания. Освещение будущего, - подчеркивал ученый, - это освещение токами высокой частоты.

Особенно подробно остановился Тесла на описании своего резонанс-трансформатора как источника волн весьма высокой частоты и снова подчеркнул значение разряда конденсатора в создании таких колебаний. Тесла правильно оценил большое будущее этой важнейшей детали современных радиотехнических средств. Он выразил эту мысль следующими словами:

Я думаю, что разряд конденсатора будет в будущем играть важную роль, так как он не только предоставит возможность получать свет более простым способом в том смысле, какой указывает изложенная мною теория, но окажется важным и во многих других отношениях.

Подробно изложив результаты экспериментов с токами высокой частоты, получаемыми с помощью резонанс-трансформатора, Тесла завершил лекцию словами, свидетельствующими о его ясном представлении значения дальнейшего изучения явлений, над которыми его работы едва приоткрыли завесу тайны:

Мы проходим с непостижимой скоростью через бесконечное пространство; все окружающее нас находится в движении, и энергия есть повсюду. Должен найтись более прямой способ утилизировать эту энергию, чем известные в настоящее время. И когда свет получится из окружающей нас среды, и когда таким же образом без усилий будут получаться все формы энергии из своего неисчерпаемого источника, человечество пойдет вперед гигантскими шагами.

Одно созерцание этой великолепной перспективы подымает наш дух, укрепляет нашу надежду и наполняет наши сердца величайшей радостью.

Под бурные аплодисменты Тесла закончил свое замечательное выступление. Необычайность всего показанного и особенно смелые выводы ученого, видевшего революционные последствия своих открытий, поразили слушателей, хотя далеко не все поняли содержание лекции так глубоко, как того хотелось бы Николе Тесле.