Biofyzika

4.4.2 Účinky různých druhů proudu na organismus

Elektrické proudy se v živém organismu uplatňují třemi typy účinků. Jsou to účinky elektrolytické, dráždivé a tepelné. Přitom záleží na druhu proudu. Je třeba připomenout, že uvažujeme účinky elektrického proudu na živý organizmus. Například tepelné účinky se pochopitelně musí projevit při každém průchodu elektrického proudu vodičem, avšak v živém organizmu je u některých druhů proudu nemůžeme uvažovat, neboť k jejich uplatnění by bylo třeba užít takového proudu, že by došlo k poškození jinými účinky.
Vodné prostředí v organizmu (extracelulární tekutina, intracelulární tekutina a tělesné tekutiny) obsahuje ionty, a proto se chová jako elektrolyt. Je tedy pochopitelné, že stejnosměrný proud má na živý organizmus elektrolytické účinky. Tepelné účinky není třeba z výše uvedených důvodů uvažovat.
Dráždivost tkání (například určitých svalů) můžeme vyjádřit pomocí určitých veličin zvaných reobáze a chronaxie. Jestliže totiž dráždíme sval pravoúhlými proudovými impulsy, existuje určitá hodnota proudu, pod kterou nelze podráždění vyvolat. Ta se nazývá reobáze. Chronaxie je pak doba trvání impulsu nutná k podráždění svalu proudem rovným dvojnásobku reobáze.
 
Střídavý nízkofrekvenční proud (50-500 Hz) má pouze slabé elektrolytické účinky, protože polarita elektrod se při jeho průchodu mění. Během jedné půlperiody je jedna elektroda anodou a nastává na ní anodická oxidace, zatímco na druhé probíhá katodická redukce. V další půlperiodě se polarita obrátí a produkty předchozí anodické oxidace se katodicky zredukují a naopak. Slabé elektrolytické účinky se mohou projevit jen při nízké frekvenci, kdy se produkty elektrodových dějů vzdálí difúzí z dosahu elektrody dříve, než dojde ke změně její polarity. U střídavého nízkofrekvenčního proudu jsou však význačné účinky dráždivé. Dráždivý účinek roste se stoupající frekvencí asi do frekvence 100 Hz. S dalším zvyšování frekvence se dráždivý účinek snižuje, takže nad 100 Hz je prahová hodnota dráždivého proudu přímo úměrná druhé odmocnině frekvence. Podráždění svalu se projeví jeho záškubem. Při průchodu srdečním svalem může dojít k poruše až k zástavě jeho činnosti se smrtelnými následky. Tepelné účinky opět nemá význam uvažovat vzhledem k převládajícím účinkům dráždivým. V rámci úrazů elektrickým proudem ovšem může dojít k popálení v místě kontaktu.
 
Střídavý vysokofrekvenční proud nemá žádné elektrolytické účinky. Dráždivé účinky se stoupající frekvencí klesají a úplně se přestávají uplatňovat při frekvencích nad 100 kHz: u vysokofrekvenčního proudu se tedy mohou plně uplatnit tepelné účinky. Proto se těchto vysokofrekvenčních proudů využívá k prohřívání tkání při aplikaci diatermie.
Předchozí
Následující
Operace
Prohlédnout vše