"Радиофронт", №28-29, октябрь, 1930 год, стр. 617-618
Н. Малов.
В то время, как постоянный и медленно-меняющийся переменные токи вызывают раздражение человеческого организма при ничтожной величине тока и представляют уже при напряжении в 100—200 вольт большую опасность 1, токи высокой частоты оказывают на организм совсем иное действие. Как известно, в медицине широко распространены способы лечения путем прогревания организма током (диатермия или эндотермия), путем помещения человека в поле тока высокой частоты или действия разрядом высокого напряжения (д'арсонвализация).
Причина столь различного действия токов в зависимости от их частоты до сих пор окончательно не выяснена, так же как не вполне ясны и причины, по которым токи оказывают целебное действие. Мы ограничимся здесь только описанием методов применения этих токов, а также действия токов ультравысокой частоты (несколько миллионов или десятки миллионов колебаний), которые оказывают на живые организмы целый ряд новых и своеобразных действий.
Пропуская через живой организм (человека, лягушку и т. д.) токи различной частоты и силы, можно определить ту силу тока, при которой возникает раздражение нервов, влекущее за собой сокращение мускулов той или иной части организма. Эта сила тока, называемая порогом раздражения, оказывается различной в зависимости от частоты тока.
При низких частотах (до нескольких тысяч колебаний) сила тока I, соответствующего порогу раздражения, возрастает с частотой N по закону: I =
Уже при 80—100 тысячах колебаний через человеческий организм можно безболезненно пропускать токи около 0,2 ампера, которые создают в организме заметное нагревание, но не действуют непосредственно на нервы человека.
При частотах, превышающих 500—600 тысяч, нагревание делается настолько значительным, что довести силу тока до порога раздражения невозможно, так как в организме происходит слишком большое выделение тепла.
Диатермическое 2 лечение заключается в том, что через тело пропускают сильные (до нескольких ампер) токи, частота которых выбрана настолько большой, чтобы избежать возможности вызвать раздражение нервов. Выделяющееся при этом в теле тепло оказывается полезным при лечении целого ряда болезней.
Для получения диатермических токов в последнее время пользуются мощными ламповыми генераторами, схемы которых не отличаются от обычных ламповых схем; с катушкой колебательного контура индуктивно связана подвижная катушка, к концам которой через амперметр и добавочное сопротивление приключается тело больного при помощи электродов, накладываемых на те или иные места тела. По амперметру судят в силе тока, пропускаемого через тело больного. Нужно сказать, что до настоящего времени дозировка лечения производилась только по показаниям амперметра, что, конечно, неправильно, так как количество тепла, выделяемого в теле за 1 секунду, зависит не только от силы тока, но и от сопротивления того участка тела, по которому идет ток.
Величина сопротивления тела, как будет выяснено в дальнейшем, зависит от частоты тока, от величины и места расположения электродов и т. д.; поэтому, пропуская при одних и тех же условиях одинаковый ток от различных аппаратов, можно вызывать различное нагревание, обусловленное разницей в частоте тока (в диатермии пользуются частотами от 400 тыс. до 1 500 тыс. колебаний в секунду).
Вследствие недолговечности и высокой стоимости мощных электронных ламп, ламповые схемы для диатермии применяются редко; чаще встречаются так называемые «искровые диатермии», в которых при помощи специальных искровых разрядников возбуждаются затухающие колебания.
Д'арсонвализация заключается в помещении человека внутрь большого соленоида, где он подвергается воздействию переменного магнитного поля, создаваемого колебаниями, возникающими в соленоиде; в других случаях человека подвергают действию разряда высокого напряжения и высокой (порядка миллиона колебаний) частоты, происходящего с электрода, присоединенного к аппарату.
В этих случаях сила тока ничтожна, так что мы имеем дело уже не с тепловым, а с физиологическим воздействием высокочастотного тока, которое, впрочем, чрезвычайно мало выяснено.
Гораздо больший интерес представляет воздействие на организмы токов ультравысокой частоты (десятки миллионов колебаний в секунду), которые привлекают в настоящее время все большее внимание.
При работе с первыми мощными генераторами ультракоротких волн (длиной в несколько метров) обслуживающий персонал замечал быструю утомляемость, головные боли и т. д.
Опыты, произведенные в Америке с 15-киловаттной лампой, генерировавшей ультравысокую частоту (50 миллионов колебаний в секунду, длина волны 6 метров), показали, что даже при кратковременном пребывании около генератора начинается лихорадочное состояние, температура тела поднимается до 38—38,5 градусов, ощущается боль в суставах. По прекращении работы генератора лихорадочное состояние сохраняется довольно долго.
Одновременно замечалось также нагревание растворов различных солей, находившихся поблизости от генератора.
Сосиска, помещенная в сосуд с водой, подвешенный на антенне, находящейся вблизи генератора, быстро сваривалась, а вода сильно нагревалась.
Подобные же опыты были затем начаты в ряде лабораторий, причем испытуемый объект помещался в поле конденсатора, включенного в контур, индуктивно связанный с генератором.
Даже при сравнительно небольших мощностях (несколько десятков ватт) отмечалось нагревание растворов различных солей) кровяной сыворотки и т. д.
Мухи, мыши, морские свинки и т. д., помещенные в конденсатор (они были изолированы от пластин конденсатора, так что подвергались только действию электрического поля), довольно быстро погибали, причем температура их тела поднималась до 40—44° (очевидно, перегревание и было причиной смерти).
Существенным отличием от обычной диатермии в этом случае является равномерное прогревание всего организма; при диатермии же сильнее греются места, близкие к электродам (очевидно, там плотность тока больше, чем внутри тела, где ток может распределиться по большей площади).
Кроме того, был отмечен еще следующий замечательный факт: при помещении в конденсатор живой и мертвой мыши, температура первой достигала 44°, температура же мертвой поднималась всего на один градус. При диатермии же прогревание живых и мертвых тканей происходит почти одинаково.
Таким образом, мы имеем здесь дело с совершенно новым воздействием электрического поля; возможно, что под влиянием поля резко ускоряется обмен веществ внутри организма, но, может быть, столь резкое повышение температуры имеет и другие причины.
Наконец, было замечено, что при различных частотах (от 83 до 135 миллионов колебаний в секунду, длина волны от 3,6 до 2,2 м) и постоянной силе тока в контуре мыши умирают от нагревания в различное время, которое для крайних частот равняется соответственно 18 и 26 минутам, а в промежуточном интервале колеблется от 7,5 до 25 минут.
Было сделано предположение, что кроме теплового действия здесь играет роль и своеобразный «резонанс» отдельных клеток организма на частоту тока, при котором разрушение клеток происходит более быстро.
Определив теоретически, что «резонанс» одного рода клеток должен наступать при 65—70 миллионах колебаний, проделали следующий опыт: было взято 630 мышей, которым искусственно прививалась саркома.
230 мышей оставили для контроля, все они вскоре погибли. Остальные 400 мышей подвергалась действию тока с частотой 66—68 миллионов колебаний (длина волны около 4,5 м); предполагалось, что под влиянием, «резонанса» зараженные саркомой клетки разрушатся, болезнь не сможет развиваться, и мышь выздоровеет и будет жить.
Оказалось, что 100 мышей после неоднократных прогреваний током остались живы; остальные 300 погибли, причем часть из них оказалась зараженной другой болезнью, случайно занесенной при оперировании их, часть же погибла от перегрева, так как сначала ток, действию которого подвергавлись мыши, был слишком силен.
Эта теория «резонанса» еще не получила общего признания; остальные же наблюдавшиеся эффекты подверждаются целым рядом исследований и обещают открыть в будущем ряд новых возможностей применения ультравысокочастотных токов в медицине.
1 См. «Радио всем», № 11, стр. 264, 1930 г.
(стр. 617.)
2 В тексте статьи напечатано так: "Диаметрическое лечение заключается в том...". (прим. составителя)
(стр. 617.)