E. Зв’язок амплітуди, форми імпульсу, частоти проходження імпульсів, тривалості імпульсного сигналу з подразнюючою дією імпульсного струму. Закон Дюбуа-Реймона, рівняння Вейса-Лапіка.
Досвід показує, що постійний струм при силі струму, що встановилася (не виходить з допустимих меж) подразнюючої дії на тканини організму не надає. Роздратування викликається за зміни сили струму і від швидкості, з якою це зміна відбувається (закон Дюбуа-Реймона). Враховуючи, що сила струму в розчині електроліту залежить як від числа іонів, що рухаються, так і від швидкості їх переміщення, швидкість зміни сили струму слід зіставити з їх прискоренням. Тому можна вважати, що подразнювальну дію струму обумовлено прискоренням при переміщенні іонів тканинних електролітів.
Подразнювальна дія прямокутних імпульсів значною мірою залежить від їх тривалості, що зумовлює найбільше зміщення іонів за час дії імпульсу. Ця залежність описуєтьсярівнянням Вейса-Лапіка:
деІП- порогова сила струму (амплітуда імпульсу),tu- тривалість імпульсу,атав- коефіцієнти, що залежать від природи збудливої тканини та її функціонального стану.
Порогом у фізіології називається мінімальна сила подразнення, що викликає реакцію збудливої тканини. Гранично короткочасні імпульси (що викликають зміщення іонів, порівнянне з амплітудою коливань у тепловому русі) не мають дратівливої дії. При досить тривалих імпульсах (права гілка графіка) дратівлива дія їх стає незалежною від тривалості, значення порогового струму при цьому називаєтьсяреобазою (R). Точка “С ” кривою, ордината якої дорівнює подвоєній реобазі, визначає тривалість імпульсу, званухронаксією (сhr). стану або діагностичнимознакою за її поразку.
Закон Дюбуа-Раймона
Відповідно дозакону Дюбуа-Раймона,дратівлива дія струму залежить від швидкості наростання його миттєвих значень, тобто від крутості переднього фронту імпульсу. Це з властивістю збудливих тканин підвищувати поріг (“пристосовуватися”) до поступово наростаючою силі подразнення. Ця властивість тканин називається акомодацією і характеризується зниженням порогового струму "In" при зростанні крутості переднього фронту одиночних досить тривалих імпульсів.
Здатність до акомодації у збудливих тканин залежить від їхнього функціонального стану. Наприклад, у патологічно змінених м'язів
Дія на тканини ритмічно повторюваних одиночних імпульсів називаєтьсячастотним роздратуванням.
Крапки, розташовані нижче кривої, відображають імпульси, що не викликають подразнення. Крива на малюнку називаєтьсяхарактеристикою збудження. Вона специфічна для різних м'язів.
Так як специфічна фізіологічна дія електричного струму залежить від форми імпульсів, то в медицині для стимуляції центральної нервової системи (електросон, електронаркоз), нервово-м'язової системи, серцево-судинної системи (кардіостимулятори, дефібрилятори) і т. д. використовують струми з різною часовою залежністю.
Струм з імпульсами прямокутної форми з тривалістю імпульсів tі = 0,1 -1 мс і діапазоном частот 5-150 Гц використовують для лікування електросном, струми з tі = 0,8-3 мс і діапазоном частот 1-1,2 Гц застосовують у вживлюваних (імплантованих) кардіостимуляторах. Струм із імпульсами трикутної форми (рис. 15.3,а; з tі = 1 -1,5 мс, частота 100 Гц), а також з імпульсами експоненційної форми (рис. 15.3,б;tі = 3-60 мс, частоти 8-80 Гц)застосовують для порушення м'язів, зокрема при електрогімнастиці. Для різних видів електролікування використовують діадинамічні струми, запропоновані Бернар. На рис. 15.3,впоказана форма одного з видів такого імпульсного струму, частота проходження імпульсів близько 100 Гц.