BÀI 5 điện sinh học

BÀI 5. ĐIỆN SINH HỌC Mục Mục tiêu tiêu 1 Trình Trình bày bày được khái khái niệm, niệm, cơ chế chế phát phát sinh sinh các loại loại điện điện thế sinh sinh vật vật trên tế tế bào bào sống sống 2.Hiểu 2.Hiểu được cơ chế chế điều điều khiển khiển nhịp nhịp tim, tim, sự dẫn dẫn truyền truyền xung xung điện điện động động trong tim tim và giải giải thích thích được điện điện thế hoạt hoạt động động của tế tế bào bào cơ tim tim 3 Hiểu Hiểu được tác tác dụng dụng của dòng dòng điện điện một chiều chiều và xoay xoay chiều chiều đối với cơ thể thể 4 Hiểu Hiểu được nguyên nguyên lý lý hoạt hoạt động động của số thiết thiết bị bị (Máy (Máy điện điện châm, châm, máy máy tạo tạo nhịp nhịp tim, tim, máy máy sốc sốc điện, điện, dao dao phẫu phẫu thuật thuật điện) điện) được ứng ứng dụng dụng trong yy học học A Điện sinh học I Khái niệm, phát triển điện sinh học Điện sinh vật điện xuất tổ chức, tế bào quan thể sống - Tất thể sống từ cây, cỏ, từ thể đơn bào người khả tác phát điện Hiểu dụng dịng 2.đều Hiểucóđược tác dụng dòng điện điện một chiều chiều và xoay xoay chiều chiều đối với cơ thể thể Từ 5000 năm trước đây, bờ sông Nil (Châu Phi) người ta thấy cá trê Malapterut có khả phóng điện quật ngã mồi kẻ thù cách xa 5÷6m Tại nhiều vùng sơng lạch, đầm lầy Peru có giống cá Chình điện Khi săn mồi phát loại xung điện với điện 600V công suất 600W  Năm 1731 Gray người nghiên cứu điện sinh học tổ chức sống thật dẫn liệu cụ thể phải đến năm 1751 Adanson nghiên cứu phát giống tác dụng dòng điện phát từ cá dịng điện từ bình điện Đến năm 1773, Walch chứng minh đồng tượng này, tác giả cho thấy điện phát từ cá điện bình điện truyền theo dây dẫn bị ngắt chất cách điện Các thí nghiệm với nghiệm tĩnh điện tạo điều kiện cho nhà khoa học thầy thuốc ý tưởng tính chất điện thể người Tuy nhiên họ xác định lan truyền bề mặt thể điện tĩnh có nguồn gốc vật lý mà chưa đủ sơ để giải thích Nhiều tài liệu đưa cho đàn ông tích điện dương, đàn bà tích điện âm nên hút nhau, bại liệt thiếu điện, loạn tâm thần thừa điện…  Khởi đầu cho nghiên cứu điện sinh học thể sống phát ra, nhà sinh lý học người ý Galvani(1791), thí nghiệm ơng sử dụng chế phẩm thần kinh chân ếch Tác giả dùng móc đồng treo chân ếch lên cọc sắt quan sát thấy: Mỗi chân ếch bị gió đưa chạm vào cọc sắt chân ếch bị co lại Ơng nhận định chân ếch co dòng điện sinh học gây dòng điện phát sinh từ tuỷ sống ếch truyền qua kim loại đến chân ếch Năm 1792 bị Volta phản đối, cho dòng điện mạch điện tạo kim loại có chất khác sắt đồng Gavani làm lại thí nghiệm, dùng que thuỷ tinh để đặt đầu bị cắt dây thần kinh hông lên chân ếch Chân ếch co lại Điều chứng tỏ, thân chân ếch có tích điện nên tiếp xúc với phần tổn thương dây thần kinh dịng điện từ truyền gây co Như tế bào sống mơi trường bên ngồi ln tồn chênh lệch điện thế, chênh lệch vào khoảng 0,1V chế tượng điện sinh vật chưa hiểu rõ  Năm 1848 Du Bois Reymon nhà Sinh lý học người Đức tiến hành nghiên cứu loạt tượng điện tim ếch lập, ơng chứng minh có loại điện sinh vật tồn thể sống điện nghỉ điện hoạt động Tác giả cho sợi cơ, thần kinh mơ ln có điện tích phân tử điện động, chúng xếp theo hướng định, hưng phấn hướng phần tử điện động bị thay đổi, gây dao động âm tính điện nghỉ  Năm 1870 Herman cho phân tử tổ chức bị tổn thương hưng phấn trở thành điện âm so với phần nguyên vẹn trạng thái yên nghỉ Dịng điện hưng phấn dây thần kinh có tác dụng kích thích thành phần lân cận khơng hưng phấn gây nên dẫn truyền xung động thần kinh - Tác dụng điện tích loại dịng điện lên thể sống tìm hiểu từ lâu ứng dụng nhiều y học Trong vài chục năm trở lại đây, nhờ máy ghi đo điện xác, máy phát xung điện, nhờ áp dụng hiệu phương pháp đồng vị phóng xạ, kính hiển vi điện tử người ta ghi đo, chụp ảnh tượng điện tế bào thể người giúp thầy thuốc việc xác định nguyên nhân nhiều loại bệnh hướng điều trị thích hợp Phương pháp ghi đo điện sinh vật  Phương tiện:  Điện cực: Dạng tấm, hình trịn hình vng, kích thước vài cm, chất liệu kim loại khơng bị oxy hố (Au, Ag,Vonphram )  Vi điện cực: Mũi kim 0,5-1m, phần mũi kim cách điện để tránh tổn thương phận khác  Dây dẫn  Bộ phận khuếch đại: Số lần khuếch đại đủ để ghi hình  Thiết bị ghi đo  Phương pháp:  Trực tiếp: Đưa điện cực trực tiếp đến tế bào, tổ chức quan để ghi điện phát từ nguồn phát điện  Gián tiếp: Điện cực đặt xa nguồn phát điện Cho phép theo dõi trình diễn biến loại điện thể người mà không gây khó chịu  Khó khăn:  Đối tượng có kích thước q nhỏ  Tốc độ chuyển biến tượng nhanh  Hệ thống sinh vật phức tạp, trình nghiên cứu không làm ảnh hưởng đến trạng thái sinh lý bình thường  Ý nghĩa: Điện sinh vật tham số điện phản ánh xác trạng thái chức quan, tổ chức điều kiện bình thường bệnh lý Vì việc ghi đo, phân tích nghiên cứu có nhiều ứng dụng điều trị chẩn đốn (điện tim, điện não, điện cơ, điện võng mạc ) - Hình thành điện dung dịch có cách:  Dựa sở giải phóng liên kết electron điện cực tạo nên điện có chất điện cực  Dựa sở phân bố không đồng ion hệ tạo nên điện có chất ion II Điện sinh vật Các loại hiệu điện tồn hai phía màng Cơ thể sinh vật coi hệ thống chứa dung dịch điện ly Ở tế bào sống ln có chênh lệch nồng độ ion tế bào mơi trường bên ngồi Do để tìm hiểu chế tượng điện sinh vật, ta cần khảo sát xuất hiệu điện hai phía màng có dung dịch điện ly nồng độ khác 1.1 Hiệu điện khuếch tán Hiệu điện xuất ranh giới dung dịch điện ly nồng độ khác ion dương ion âm chứa dung dịch có độ linh động khác Khi độ linh động ion dương ion âm khơng xuất hiệu điện khuếch tán Công thức hiệu điện khuếch tán: RT (u   u _ ) C Ln U= (1.1) ZF (u   u  ) C2 Trong đó: R số khí lý tưởng F số Faraday(F = 96500 Culông) T nhiệt độ dung dịch Z hóa trị ion điện ly C1, C2 nồng độ dung dịch u+ độ linh động ion dương u- độ linh động ion âm Các ion Kali, Natri, Hyđro, Clo, Canxi, OH, NH4 giữ vai trị tạo nên điện khuếch tán mô tế bào, ion khác giữ vai trị khơng đáng kể Khi mặt ngồi tế bào bị huỷ hoại hai dung dịch tiếp giáp nhau, dung dịch khác thành phần nồng độ dung dịch xuất hiệu điện khuếch tán 1.2 Hiệu điện nồng độ Nhúng hai điện cực làm thứ kim loại vào hai dung dịch có nồng độ ion kim loại khác nhau, sau đạt trạng thái cân điện cực xuất điện mà độ lớn phụ thuộc vào tỷ số nồng độ ion kim loại điện cực dung dịch Vì nồng độ ion kim loại hai dung dịch khác nên giá trị điện cực khác chúng xuất hiệu điện nồng độ Hiệu điện nồng độ xác định tỉ số nồng độ ion kim loại dung dịch RT C2 U = ZF Ln C (1.2) Trong đó: R= 8,31.10-3 J/kgmol số khí lý tưởng F số Faraday Z hoá trị ion điện ly C1, C2 nồng độ dung dịch 1.3 Hiệu điện màng Sự phân bố khơng ion ngồi màng tế bào có mặt màng bán thấm Tuỳ thuộc vào kích thước lỗ màng, điện tích màng tính thấm chọn lọc màng chúng thấm với ion mà khơng thấm với ion khác Chính xuất hiệu điện màng Giá trị điện màng phụ thuộc vào đặc tính, mức độ thấm chọn lọc màng, kích thước màng, điện tích ion, độ linh động chúng Ví dụ: Màng Protêin mơi trường kiềm tích điện âm thấm chọn lọc với cation mà không thấm anion Ở tổ chức sống nồng độ ion dung dịch điện ly hợp chất chúng với chất hữu tính thấm màng ln thay đổi Một quy luật phân bố ion hai phía màng có tính chất chọn lọc quy luật cân Donnan Điện nghỉ 2.1 Khái niệm Điện nghỉ điện xuất phần bên bên màng tế bào tế bào khơng bị kích thích 2.2 Cách đo Dùng kỹ thuật vi điện cực nội bào Vi điên cực ống pipet cực nhỏ, kéo từ ống mao quản thủy tinh đặc biệt, đường kính mũi nhọn 0,1-0,5µm Ống điện cực chứa đầy dung dịch muối (KCl), nhúng vào dung dịch muối điện cực kim loại nối với thiết bị đo Hình 1.1 Mơ hình ghi đo gồm điện kế nhạy tơ thần kinh Hình 1.2 Thí nghiệm đo điện nghỉ  Kết thí nghiệm: - Khi hai điện cực đặt bề mặt sợi dây thần kinh khơng có chênh lệch điện - Khi đưa điện cực vào sâu tế bào điện cực mặt sợi dây thần kinh hai điện cực xuất hiệu điện - Khi hai điện cực xuyên vào qua màng tế bào khơng có chênh lệch điện Đo điện nghỉ ta phải chọc điện cực qua màng tế bào làm cho màng tế bào bị tổn thương Để giảm tổn thương cho màng tế bào ta cần điện cực có kích thước nhỏ 2.3 Đặc điểm Qua thực nghiệm nghiên cứu thấy điện nghỉ có đặc điểm: - Mặt màng tế bào sống ln có điện âm so với mặt ngồi màng tế bào có chiều khơng đổi - Điện nghỉ có độ lớn biến đổi chậm theo thời gian Giá trị điện nghỉ nhỏ hoạt động chức tế bào bắt đầu giảm Chức màng tế bào giảm tế bào bị tổn thương lão hoá Tế bào bị tổn thương có tác nhân vật lý, hoá học, sinh học ngưỡng mà tế bào chịu 2.4 Cơ chế hình thành điện nghỉ Sự tồn dịng điện sinh học mơ sống dung dịch điện ly khắp nơi thể môi trường dẫn điện ion vơ đóng vai trị phần tử tải Chính vận chuyển ba loại ion Na +, K+, Cl- từ tế bào môi trường ngược lại xuyên qua màng tế bào nhân tố tạo nên điện sinh vật Bằng thực nghiệm thấy khác lớn nồng độ loại ion dịch gian bào dịch nội bào Đối với môi trường đặc trưng bên thể, nồng độ ion K+ tế bào cao gấp khoảng 30 lần so với bên ngoài, ngược lại nồng độ ion Na+, Cl- tế bào lại cao gấp 15 đến 25 lần so với bên tế bào Sự chênh lệch lớn nồng độ tạo nên trì chế vận chuyển chủ động, cụ thể vai trò bơm Na+ -K+  Sự vận chuyển ion qua màng tế bào bị chi phối yếu tố: - Theo phương vecto gradien nồng độ - Lực tác dụng điện trường lên phần tử mang điện tích - Tính thấm chọn lọc màng tế bào + Do chênh lệch nồng độ, ion K + khuếch tán từ tế bào ngoài, cịn ion Cl khuếch tán từ ngồi vào Ở trạng thái tĩnh, màng tế bào thấm K+ Cl- không thấm với Na+ nên vận chuyển ion Na+ màng trạng thái bỏ qua Sự khuếch tán ion K + Cl-sẽ làm cho mặt ngồi màng tế bào tích điện dương mặt tích điện âm Khi hai mặt màng tế bào xuất hiệu điện gọi điện màng + Dưới tác dụng lực điện trường, ion dương chuyển động qua màng chịu lực tác dụng hướng từ vào ion âm theo hướng ngược lại Vậy lực điện trường cản trở khuếch tán ion K + từ ion Cl- từ ngồi vào Hiệu điện tăng dần lực điện trường tăng lên theo Trạng thái tĩnh màng tế bào kết cân ảnh hưởng đối kháng nhau: lực điện trường gradien nồng độ Như điện nghỉ thiết lập lực điện trường đạt độ lớn định đủ để ngăn cách không cho ion K, Cl khuếch tán qua màng 2.5.Phương trình Goldmann Sự cân vận chuyển điện tích qua màng điện nghỉ thiết lập viết dạng biểu thức sau: JK + JNa – JCl + IK + INa – ICl = (1.1) J mật độ dòng khuếch tán qua màng theo gradien nồng độ I mật độ dòng ion vận chuyển qua màng lực điện trường Phương trình tính đến vận chuyển thụ động mà chưa tính đến vận chuyển chủ động bỏ qua vận chuyển ion vô khác (Ca ) Tạm cho tất ion môi trường nội bào ngoại bào có tham gia vào trình khuếch tán Như J I ion cơng thức (1.1) tính qua tham số: nồng độ ngồi tế bào ion đó, hệ số thấm màng ion điện màng Từ biến đổi phương trình (1.1) thành phương trình (1.2) gần tương đương để tính điện nghỉ: RTPK [ K+]Tr + PNa [ Na+]Tr + PCl [ Cl-]Ng E0 = Ln (1.2) PT Goldmann FPK [ K+]Ng + PNa [ Na+]Ng + PCl[ Cl-]Tr E0 điện nghỉ; F số Faraday; R số khí lý tưởng; T nhiệt độ kevin; P hệ số thấm cuả màng ion; [] nồng độ ion bên tế bào 2.6 Bơm Na+ - K+ Ở trạng thái nghỉ tính thấm màng ion Na + nhỏ có số lượng định ion Na + không ngừng vận chuyển vào Đó hoạt động bơm Natri vận chuyển theo chế chủ động qua màng tế bào Bơm Na+ đẩy lượng Na + tương đương chống lại lực điện trường xu khuếch tán để trì điện thể nghỉ Bơm Natri khơng thải ion Na+ dư thừa ngồi mà thu vào bên tế bào ion K + để bù trừ thiếu hụt ion khuếch tán Cụ thể ion Na+ đồng thời thuvào ion K + Hoạt động tiêu tốn lượng Điện hoạt động 3.1 Khái niệm Khi tế bào bị kích thích điện tích hai màng tế bào đảo ngược lại hẳn so với lúc nghỉ ngơi, điện mặt trở thành âm so với mặt màng bên lúc xuất điện hoạt động Điện hoạt động điện xuất màng tế bào tế bào bị kích thích 3.2 Cách đo Có thể ghi điện hoạt động hai phương pháp sau: - Phương pháp hai pha: Hai điện cực ghi đặt bề mặt sợi dây thần kinh hai vị trí vị trí 2, điện kế nhạy G nối với hai điện cực Theo quan điểm cổ điển có tác nhân kích thích vào sợi dây thần kinh (xung điện, chất hố học…) có sóng hưng phấn mang điện âm lan truyền dọc theo sợi dây thần kinh Sự thay đổi dấu điện tích điểm đặt điện cực tương ứng với lan truyền sóng hưng phấn so với điện cực xác định dạng điện hoạt động Khi sóng hưng phấn tới điểm đặt điện cực mặt màng tế bào điểm trở nên âm xuất dịng điện theo chiều hướng từ điện cực hai đến điện cực thứ (hình 3.4b) Liền sau hưng phấn bao trùm hai vùng điện cực, điện cực hai trở thành âm hiệu điện hai điện cực (hình 3.4c) Sóng hưng phấn tiếp tục lan truyền rời vị trí cịn vị trí Khi vị trí trở nên âm so với vị trí 1, dịng điện mạch ngồi từ điện cực thứ đến điện cực thứ hai (hình 3.4d) Khi sóng hưng phấn hồn tồn rời khỏi vùng đặt điện cực trạng thái nghỉ ngơi ban đầu phục hồi hiệu điện hai điện cực (hình 3.4e) - Phương pháp pha: Phương pháp có điện cực lớn đặt vị trí cịn điện cực thứ hai vi điện cực cắm xuyên qua màng vị trí (hình 3.5) Khi chưa kích thích vi điện cực điện cực lớn có điện nghỉ, hiệu điện khoảng -80mV Khi kích thích thần kinh vị trí sóng hưng phấn lan truyền vị trí hiệu điện hai điện cực tăng từ - 80mV đến dần tới sóng tới vị trí Khi sóng hưng phấn truyền từ tới hiệu điện hai điện cực giảm từ giá trị đến giá trị nghỉ lúc ban đầu Điện hoạt động biến đổi nhanh chóng điện nghỉ tác dụng tác nhân kích thích Gần nhờ dao động ký người ta ghi tỉ mỉ xác điện hoạt động phương pháp pha - Giai đoạn khử cực AA’ tương ứng với điện hai màng biến đổi từ điện nghỉ đến - Giai đoạn khử cực A’BB’ tương ứng với điện màng vượt giá trị - Giai đoạn phân cực lại B’C ứng với lúc điện hai phía màng từ giá trị trở giá trị điện nghỉ - Giai đoạn phân cực CD ứng với lúc điện hai phía màng có giá trị âm giá trị điện nghỉ Điện hoạt động đảm bảo cho q trình dẫn truyền hưng phấn dọc theo dây thần kinh Kết thí nghiệm cho thấy điện hoạt động có khả lan truyền Điện ghi chậm so với thời điểm kích thích sợi dây thần kinh ta đặt điện cực xa vị trí kích thích Thời gian điện hoạt động lớn hai điện cực xa 3.3 Đặc điểm - Trong màng tế bào có điện dương so với ngồi màng tế bào - Giảm đau viêm thần kinh ngoại vi, co cứng - Điều trị rối loạn tuần hoàn cục bộ: Co mạch ngoại vi, thiếu máu cục bộ, co thắt đường tiêu hóa, co thắt túi mật - Chấn thương: đụng dập phần mềm, phù nề sau chấn thương phẫu thuật, kích thích trình lành vết thương  Chống định - Chống định tuyệt đối:        Các khối u ác tính lành tính, tăng sản tổ chức Người có mang máy điều hịa nhịp tim Lao chưa ổn định Phụ nữ có thai Những vùng chảy máu đe dọa chảy máu Vùng điều trị có dị vật kim loại Những ổ viêm hóa mủ, tràn dịch màng màng ngồi tim, màng phổi - Chống định tương đối:  Người mẫn cảm với điện – từ trường cao tần  Các bệnh nhân suy tim nặng, loạn nhịp 3.3 Dòng xung điện 3.3.1.Định nghĩa: Dòng xung điện dòng nhiều xung động điện liên tiếp tạo Xung động điện dòng điện tồn thời gian ngắn, xen kẽ xung khoảng nghỉ hồn tồn khơng có dịng điện Có dòng xung chiều dòng xung xoay chiều 3.3.2 Đặc điểm phân loại dòng điện xung Đặc điểm xung động điện: Hình dạng xung, thời gian tồn xung(độ rộng xung) biên độ xung(là cường độ xung mạnh nhất) t =t1 +t2 + t3 T = t0+ t Trong đó: t1 thời gian lên xung; t2 thời gian đỉnh xung; t3 thời gian xuống xung; T chu kỳ xung; I biên độ xung - Phân loại dòng điện xung vào:  Tần số: - Dịng điện xung có tần số thấp từ 1-1000Hz - Dịng điện xung có tần số trung bình từ 1000-20.000Hz  Vào loại dòng điện: Dòng điện xung chiều xoay chiều  Vào chế độ phát xung: Dòng xung liên tục, ngắt quãng, dòng xung biến đổi biên độ dòng xung biến đổi tần số 3.3.3 Các loại xung ứng dụng điều trị  Dòng giao thoa dòng tạo hai dịng xung có tần số khác đặt vng góc với giao thoa với tổ chức sâu tạo dịng điện xung tần số thấp có tác dụng điều trị 3.4 Tác dụng sinh học dòng điện xung 3.3.4.1 Phản ứng thể dòng điện xung Khi cho dòng điện xung chạy qua thể, tăng dần cường độ đến giá trị bệnh nhân bắt đầu có cảm giác lâm châm kiến bò, kim châm (ngưỡng cảm giác) Tăng tiếp tục cường độ dòng điện thấy rung (ngưỡng rung) Tiếp tục tăng cường độ dòng điện bắt đầu co thắt (ngưỡng co cơ) tới giới hạn bắt đầu có cảm giác đau (ngưỡng đau) Khi cường độ dòng điện xung đạt khoảng ngưỡng cảm giác ngưỡng đau người ta gọi vùng có hiệu lực điều trị 3.3.4.2 Tác dụng sinh học dòng điện xung Dòng điện xung tác động lên thể gây tác dụng bản: kích thích gây hưng phấn thần kinh ức chế làm giảm hưng phấn thần kinh Nếu tần số dòng điện tăng tính kích thích tăng tới 50Hz Nếu tần số dòng điện tiếp tục tăng lên 50Hz tính kích thích giảm dần chuyển sang tác dụng ức chế,  Tác dụng giảm đau: Để giải thích tác dụng giảm đau dịng điện xung có thuyết đưa - Thuyết cổng kiểm soát (gate control) thuyết Meltzack Wall đề xuất Theo thuyết xung động có tần số < 50Hz, độ dốc đứng, độ rộng xung hẹp dẫn truyền chủ yếu theo sợi nhỏ (Ad sợi C) gây ức chế neuron trung gian xung lên đồi thị gây đau “cổng mở” Các xung có tần số > 50Hz ,xung thoải, độ rộng xung lớn xung động chủ yếu dẫn truyền theo sợi to (Aa, Ab ) đến hưng phấn neuron trung gian gây ức chế trớc xynap giảm dẫn truyền lên trung ương “cổng đóng” - Thuyết giải phóng endorphin: Sjoloud Erikson đề xuất Theo thuyết nàythì trường hợp đau mạn tính giảm hoạt tính hệ endorphin tăng tiêu hủy endorphin tổ chức thần kinh Hệ thần kinh trung ương tác dụng dòng điện làm tăng giải phóng endorphin tổ chức thần kinh, endorphin morphin nội sinh có tác dụng giảm đau mạnh - Thuyết ngưng trệ sau kích thích hệ thần kinh trung ương Sato Schmid đề xuất Theo thuyết dùng dịng điện xung kích thích chọn lọc vào sợi thần kinh gây ức chế thần kinh trung ương gây giảm đau  Kích thích co cơ: Với bị bại liệt, giảm trương lực tổn thương thần kinh dùng dòng xung có tần số < 50Hz, độ dốc xung lớn, độ rộng xung hẹp Các dịng xung thích hợp dịng xung hình gai nhọn, xung hình chữ nhật  Giảm co cứng cơ: dòng điện xung sử dụng điều trị liệt cứng, chấn thương, co thắt đau sử dụng dịng điện xung có tác dụng ức chế dòng xung Bernard, dòng giao thoa - Tăng cường dinh dưỡng tuần hồn dùng dịng điện xungcó độ rộng xung lớn, tần số xung >100Hz - Dòng điện xung có tác dụng chống viêm dựa sở tăng cờng dinh dưỡng tuần hồn, chuyển hóa, giảm phù nề Thường tác dụng với viêm không nhiễm khuẩn 3.3.5 Chỉ định chống định điều trị dòng điện xung  Chỉ định - Giảm đau chấn thương, viêm mãn (viêm rễ thần kinh, viêm khớp, bệnh - Zona thần kinh Kích thích cơ: teo cơ, liệt tổn thương thần kinh ngoại vi Giảm phù nề chấn thương Điều hòa rối loạn thần kinh ngoại vi(do lạnh, chấn thương, bệnh Reynaud ) Tăng nhu động trơn: Giãn dày, táo bón, liệt bàng quang Chống viêm không nhiễm khuẩn,  Chống định Chống định tuyệt đối - Đang chảy máu đe dọa chảy máu - Các khối u - Viêm nhiễm khuẩn tạo mủ - Lao xương khớp - Viêm tắc tĩnh mạch - Người mang máy tạo nhịp Chống định tương đối - Trẻ nhỏ khơng kiểm sốt được, người rối loạn tâm thần - Vùng da đặt điện cực bị tổn thương - Phụ nữ có thai III Những nguy hiểm điện - đề phòng tai nạn điện gâyra 1.Những nguy hiểm điện Dòng điện nhiều yếu tố vật lý khác, tác động vào thể với mức độ thích hợp cho kết dương tính, phù hợp với mục đích lợi ích người Tuy nhiên trường hợp tai biến bất ngờ, điện tác động lên thể ngưỡng cho phép điện trở thành mối nguy hiểm cho sức khoẻ tính mạng người Dịng điện qua thể gây nên hiệu ứng sinh lý khác (các tổn thương, cảm giác đau đớn tử vong) tùy thuộc vào yếu tố dòng điện Độ nguy hiểm điện giật phụ thuộc vào cường độ dòng điện, thời gian dòng điện chạy qua thể đường dòng điện Khi điện cực đặt trực tiếp bề mặt thể độ lớn dịng điện định điện trở da  Cơ chế gây tổn thương điện do: Tác dụng nhiệt dịng điện: Tồn thể đoạn thể có điện trở tổng trở dòng điện chiều xoay chiều Vì dịng điện chạy qua thể, nhiệt lượng toả đoạn thể phụ thuộc vào cường độ dòng điện, tổng trở đoạn thể thời gian.Chính tình trạng bỏng xuất theo đoạn thể Khi dòng điện chạy qua thể hiệu ứng Jun, đoạn thể có dịng điện chạy qua tỏa nhiệt lượng lớn (Q = R I2 t) gây bỏng Mức độ bỏng phụ thuộc vào độ ẩm da, cường độ dòng điện thờigian Với cường độ dòng điện 0,1A/cm da ngưỡng gây bỏng, da đỏ vài phút ngay, khơng có tổn thương thực thể Với cường độ cao, da bị bỏng nặng, phổng rộp Tác dụng kích thích thần kinh: Đặc biệt dịng điện xoay chiều tần số thấp (trong có dòng điện sinh hoạt, tần số 50- 60hz)) Khi cường độ dịng điện đủ lớn thần kinh bị kích thích mạnh liên tục làm cho ý thức người bị nạn khơng cịn khả điều khiển được.Vì thế, đa số trường hợp chạm tay vào dịng điện khép co mạnh duỗi người bị nạn thường giữ chặt vào vật dẫn điện, không tự ý rút tay lúc đầu não nhận thức gặp nạn - Đối với dòng điện chiều, tác dụng xảy đóng ngắt mạch điện có cường độ cao: Người bị điện giật cảm giác đau đớn đột ngột, chống, ngất dù não chưa bị kích thích - Đối với dịng điện xoay chiều, tác dụng kích thích thần kinh xảy liên tục, kéo dài suốt thời gian dòng điện truyền qua dịng điện có tần số thấp Những tai nạn chết người điện giật đa số thường xảy đột ngột Người bị nạn ngã xuống không kịp kêu sau vài giây, chậm vài phút nạn nhân chết  Có nguyên nhân tử vong là: Do bị ngừng thở, xảy theo chế: - Các hô hấp bị co cứng - Thần kinh hơ hấp bị kích thích đoạn Do tim ngừng đập đột ngột giai đoạn tâm trương-trong trường hợp mổ tử thi xung huyết nội tạng khơng phát dấu vết cụ thể để giải thích chế tai nạn Đề phòng tai nạn điện: Ngun tắc để đề phịng giảm bớt mức độ nguy hiểm tai nạn điện là: - Giảm bớt điện áp nhỏ đến mức cóthể Trong điều kiện thích hợp chọn điện áp nhỏ chỗ làm việc ẩm ướt chật chội, dễ chạm phải dây dẫn điện - Tăng điện trở tiếp xúc: nguyên tắc không chân đất vận hành thiết bị điện, tay chân giầy dép phải khô ráo, tốt loại thiết bị điện phải bọc vỏ nhựa gỗ, núm chỉnh công tắc tránh làm kimloại - Khơng để tình cờ tạo nên mạch: dây nóng - thể - dây đất - Không lúc chạm hai tay vào vỏ kim loại thiết bị điện - Thực nối đất tốt cho thiết bị điện có kèm cầu chì - Thực biện pháp cách ly chỗ nguy hiểm mạch điện vật cách điện lưới kim loại có nối đất - Tăng cường giáo dục rộng rãi ý thức đề phòng tai nạn điện Chú ý đặt bảng báo tín hiệu nguy hiểm nơi trọng yếu Kiểm tra, nhắc nhở cán bộ, công nhân viên thực tốt biện pháp đề phòng tai nạn điện An toàn điện bệnh viện - Tất vỏ động điện, máy X quang, máy ghi điện tim, điện não phải nối dây đất - Bệnh nhân không tiếp xúc với đất, ý để dây dẫn vật kim loại người bệnh nhân không chạm đất Giường sắt phải có bánh xe cao su cách điện - Các vỏ kim loại trần thiết bị điện phải cách xa tầm với bệnh nhân - Khi thực phép đo điện, dây tiếp xúc với bệnh nhân phải cách điện tốt với nguồn Với bệnh nhân nhạy cảm với điện cần lưu ý thêm: Không chạm tay bạn vào vật dẫn cắm vào người bệnh nhân, tay chạm vào vật kim loại khác Đặt toàn thiết bị điện liên quan đến bệnh nhân vào hộp chứa hay đế cách điện IV Một số thiết bị điện sử dụng điều trị Máy tạo nhịp Tạo nhịp tim sử dụng thiết bị tạo nhịp phát xung điện chiều có chu kỳ, thơng qua dây điện cực kích thích trực tiếp tim, làm cho tim co bóp theo chu kỳ Máy tạo nhịp tim thiết bị điện tử đặc biệt với khả năng: - Phân tích hoạt động chức hệ thống điện học tim - Khi cần thiết, máy tạo xung động hỗ trợ để đảm bảo hoạt động chức tim (ví dụ mạch bị chậm quá, máy tạo thêm xung động đảm bảo cho tim hoạt động với tần số theo nhu cầu thể) Gần người ta bổ xung thêm số định máy tạo nhịp tim điều trị suy tim, bệnh tim phì đại có nghẽn đường thất trái, số rối loạn nhịp nhanh 1.1 Lịch sử tạo máy tạo nhịp tim: Năm 1889, Mc William đăng tạp chí Y học nước Anh kết thực nghiệm mình, ơng sử dụng dịng xung điện kích thích lên tim người ngừng đập, kết làm cho tâm thất co bóp theo tần số xung động khoảng từ 60-70 lần/phút Năm 1932, nhà sinh lý học người mỹ Albert Hyman công bố phát minh tạo nhịp đưa khái niệm “artificial pacemaker – tạo nhịp tim nhân tạo” Khái niệm giữ nguyên giá trị Năm 1952, Paul Zoll lần sử dụng thành công xung điện thông qua hai điện cực gắn vào hai kim cắm vào ngực cho hai bệnh nhân bị ngừng tim, làm cho tim đập lại theo nhịp xung điện Năm 1956, Winson Greatbatch (Hoa kỳ) thí nghiệm thành công cấy máy tạo nhịp vào thể sống Năm 1958, Ake Sening (Thuỵ điển) lần giới cấy máy tạo nhịp thành công thể người Với hiểu biết điện sinh lý học, tiến vượt bậc kỹ thuật điện tử – y sinh, từ hệ máy tao nhịp ban đầu đơn giản nặng nề (300-400 gr), sau 50 năm phát triển, người ta chế tạo nhiều hệ máy đại, khối lượng nhỏ gọn (chỉ từ 20-30 gr), chức lại đa dạng; máy tạo nhịp buồng tim để trị suy tim; máy phá rung tự động cấy thể (để đề phòng đột tử rung thất) đời sống máy tạo nhịp tim kéo dài (8 – 10 năm) Tại Việt nam, trường hợp cấy máy tạo nhịp tiến hành năm 1973, nhiên điều kiện kinh tế, đến năm 1990 kỹ thuật cấy máy tạo nhịp phát triển mạnh mẽ Hiện nay, trung tâm có khả cấy máy lập trình cho máy tạo nhịp tim tăng lên đáng kể Viện tim mạch quốc gia Việt nam, Bệnh viện TƯQĐ 108 (ở miền Bắc), Bệnh viện TW Huế (ở miền Trung) Bệnh viện Chợ Rẫy, Bệnh viện 115, Bệnh viện Thống nhất, viện Quân Y 175 với số lượng bệnh nhân cấy máy tăng lên năm 1.2 Cấu tạo máy tạo nhịp tim: Gồm có phần chính: máy tạo nhịp dây điện cực - Máy tạo nhịp (Pacemaker): Máy tạo nhịp phận tạo nhịp tim, máy bao gồm:  Pin: chiếm 1/2 đến 2/3 thể tích máy tạo nhịp, pin máy tạo nhịp thông thường pin Lithium – Iodine, có khả đảm bảo lượng cho máy hoạt động khoảng thời gian từ – 10 năm  Bộ vi sử lý (microprocessor), nhớ mạch điện tử (hybrid circuits) có khả lưu trữ chương trình, đảm bảo chức hoạt động máy tạo nhịp  Đầu nối với điện cực: làm nhựa Epoxy, có lỗ cắm để gắn dây điện cực Mỗi lỗ cắm nhận hay hai cực Thơng thường, lỗ cắm có vít để vặn chặt đầu điện cực Tất pin, vi sử lý mạch điện tử bao bọc vỏ máy làm hợp kim có tính chất sinh hợp (tức phù hợp với điều kiện sinh lý thể, làm cho thể khơng nhận biết vật thể lạ) - Dây điện cực (Electrode): Dây điện cực thành phần quan trọng tạo nhịp tim Dây điện cực gồm phần: gốc dây điện cực gắn với máy tạo nhịp, thân dây điện cực phần đầu điện cực gắn trực tiếp vào tim Phần đầu điện cực đóng vai trị quan trọng, nơi trực tiếp gắn vào tim có nhiẹm vụ phát (detect) hoạt động điện tim, đồng thời vị trí truyền xung động điện máy tạo nhịp tới tim có cấu tạo đặc biệt để cố định tốt vào thành tim đồng thời phải giảm bớt tượng xơ hố tái vị trí gắn vào thành tim 1.3 Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý hoạt động máy phức tạp Nhưng hiểu cách đơn giản là: tim co bóp trước hết nhờ trung tâm chủ nhịp phát xung động điện học, xung động điện học náy thông qua hệ thống dẫn truyền truyền đến tận tế bào tim, kích thích làm cho tim co bóp Máy tạo nhịp có khả phát hoạt động tạo nhịp tim, vây, hoạt động điện học tim khơng đảm bảo (ví dụ tạo nhịp q chậm, làm cho tim không bơm đủ máu lên não, gây triệu chứng thiếu máu não) trường hợp này, máy tạo nhịp bổ xung xung động kích thích, đảm bảo cho tim co bóp tần số theo chương trình lập từ trước Trái lại, tim hoạt động bình thường máy khơng phát xung động nữa, để nguyên cho tim tự trì hoạt động Máy khử rung 2.1 Nguyên lý hoạt động Máy khử rung tim thiết bị đặc biệt hoạt động tim với xung điện mạnh ngắn hạn Trong trình thực thủ tục vậy, khối lượng tới hạn tim bị khử cực, dẫn đến việc loại bỏ loạn nhịp tim Ngoài ra, việc sử dụng thiết bị cho phép tế bào tự nhiên nút xoang trở lại nhịp tim bình thường.Mục tiêu máy khử rung tim bình thường hóa tần số co thắt thư giãn tim Máy khử rung tim thiết bị có chức hình phát rối loạn nhịp tim Nó cần thiết để khơi phục lại luồng thơng thường quan người.Trong nhiều mơ hình máy khử rung tim có số chức năng: Cardioversion Trong chế độ này, trái tim bị vỡ, cú sốc điện với lượng thấp sử dụng Kích thích nhịp tim chậm Chương trình cho phép trường hợp nhịp tim hoi để gửi xung điện nhỏ để trì nhịp điệu bình thường Khử rung tim Họ nghỉ mát với nó, trái tim đập nhanh Thiết bị phát hành dịng lượng cao, khơi phục nhịp tim Antitahikardialny peycing Thiết bị chế độ gửi xung điện nhỏ đến tim để bình thường hóa nhịp điệu Tính thiết kế máy khử rung tim đại Thiết bị trang bị điện cực đặc biệt để tiếp xúc trực tiếp với tim Nó bao gồm phận sau: sạc, tụ điện cửa hàng lượng, mạch xả Hơn nữa, số máy khử rung tim trang bị thêm với thiết bị đặc biệt cho cardiosynchronization Tất thiết bị y tế cấp điện nguồn điện xoay chiều (AC) bình thường Có thiết bị khả sạc từ mạng xe cứu thương nguồn tự trị cung cấp Hiệu sử dụng chúng phụ thuộc vào yếu tố sau: vị trí điện cực, cơng suất xả thời điểm ứng dụng liên quan đến pha chu kỳ tim Điện tích nạp lưu giữ tụ điện lên tới 7500V÷10.000V Hiệu điện chiều cao nạp từ nguồn xoay chiều qua máy biến đèn điện tử cực (chỉ cho dòng điện qua theo chiều), tụ điện tích điện trái dấu bền vững Nối tụ điện với điện cực phẳng, rộng 8÷12cm (điện cực rộng tác dụng tránh bỏng) Nếu có đường dẫn truyền điện điện cực máy tụ phóng điện Dịng điện lớn kéo dài vài miligiây Sau phóng điện, tụ cần nạp lại vài giây trước dùng lại  Khu vực sử dụng máy khử rung tim Các định cho việc sử dụng thiết bị loạn nhịp tim rung thất Quy trình thơng khí học khơng phải lúc giúp chuyển đổi rung tâm nhĩ thành nhịp xoang, bác sĩ sử dụng máy khử rung tim Ngày máy khử rung tim - thiết bị cần thiết, có sẵn để sử dụng khơng y tế mà cịn trường học, cơng viên, văn phòng Sau tất cả, người lúc nơi xảy vi phạm trái tim, lưu với giúp đỡ thiết bị 2.2 Các loại máy khử rung tim Các thiết bị khôi phục rung tim có loại khác nhau: Máy khử rung tim tự động nhận biết bệnh tim, sau cung cấp cho người vận hành để xả nước Để thực khử rung tim, trước tiên bạn cần phải bật thiết bị, dán điện cực lên ngực bệnh nhân nhấn nút cần thiết Làm việc với họ khơng địi hỏi kỹ đặc biệt, thủ tục điều trị chí khơng thể nhân viên chăm sóc sức khỏe, và, ví dụ, đội thể thao, huấn luyện viên, nhân viên cứu hộ, tiếp viên hàng không, giáo viên vv Máy khử rung tim cấy ghép thiết bị khác với thiết bị khác có kích thước nhỏ gọn Nó thường sử dụng kết hợp với máy tạo nhịp tim cho bệnh nhân bị bệnh tim nặng Một máy khử rung tim chuyên nghiệp với điều khiển tay có chương trình cần thiết Sự phóng điện thiết bị truyền qua điện cực dạng sắt Trước thực khử rung tim, chúng ép chặt vào thể bệnh nhân Tuy nhiên thiết bị y tế khác thông số xung phát triển Dựa đặc tính này, máy khử rung tim hai pha đơn pha Sau khơng thể tìm thấy thị trường sơ cấp thiết bị lưỡng cực hiệu nhiều, chúng thay đơn cực Dao phẫu thuật cắt đốt điện 3.1 Dao mổ điện cao tần thiết bị phòng mổ ngày sử dụng rộng rãi ứng dụng nhiều phẫu thuật khác từ tiểu phẫu đến đại phẫu….giúp vừa cắt, vừa đốt cầm máu giúp bệnh nhân tránh máu từ hồi phục nhanh 3.2 Nguyên lý hoạt động dao mổ điện cao tần Dựa tính chất dịng điện với tác dụng với mơ, tế bào Dịng điện lượng vận chuyển, chạy qua điện trở lượng chuyển thành nhiệt ánh sáng Mô thể hoạt động điện trở tiếp xúc với dịng điện mơ tế bào làm nóng Chi tiết tế bào người chủ yếu bao gồm nước Nước tinh khiết chất cách điện, diện khoáng chất, muối, chất béo protein làm cho chất lỏng bên tế bào màng tế bào dẫn điện Khi dao mổ điện cao tần tiếp xúc tế bào dẫn đến dẫn đến gia tăng nhiệt độ, cuối protein đông (đông cứng) nước bắt đầu sôi, sản xuất nước mà vỡ tế bào Dao động cao tần từ máy phát đưa đến đầu điện cực hoạt động (A) Dòng điện truyền theo hướng mũi tên qua tổ chức sinh học (B) thể đến điện cực trung tính C (hay cịn gọi Plaque) áp da bệnh nhân qua dây dẫn trở máy phát tạo thành chu trình khép kín dịng điện Thực chức cắt, đốt cầm máu tùy chỉnh vào dòng điện trở.Để làm điều cần tạo nhiệt độ thích hợp đầu điện cực hoạt động, nơi tiếp xúc với vị trí cần phẫu thuật Điện cực hoạt động thường có cấu tạo nhỏ (Cỡ mm hay gọi dao, kim mổ) tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng mà điện cực hoạt động có hình dao, chữ U… Điện cực trung tính (Plaque) thường kim loại dẫn điện có kích thước 0.5-1 dm2, lớn nhiều lần so với điện cực hoạt động, nhằm giảm đến mức thấp gia tăng nhiệt độ bề mặt tiếp xúc điện cực trung tính với da bệnh nhân, tránh gây bỏng Máy điện châm 4.1 Cấu tạo máy Hiện nay, y học sử dụng nhiều loại máy châm điện, từ đơn giản đến phức tạp, có loại dùng pin, có loại dùng dòng điện xoay chiều, đèn điện tử hay bán dẫn Máy điện châm Việt Nam sản xuất (1592- ET- TK21) công ty phát triển kỹ thuật y tế sản xuất Đây loại máy dùng pin với nguồn điện pin 1,5 V = V, dạng xung dạng dao động nghẹt sử dụng phần âm dương, tần số 0,5 Hz 50 Hz 2Hz 70 Hz Máy gồm có phận sau: - Đèn thị tần số - Công tắc nguồn điện - Núm điều chỉnh tần số - Núm điều chỉnh cường độ - Các cực 4.2 Các tính Dịng điện chiều: - Hiện tượng điện phân huỷ hoại tổ chức bỏng hoá học điện cực - Tác dụng giảm đau, giảm co thắt cực dương, tác dụng hưng phấn, tăng trương lực cực âm  Dòng xung điện: - Tác dụng kích thích thay đổi cường độ dòng xung - Tác dụng ức chế cảm giác trương lực  Tác dụng lên huyệt: theo học thuyết thần kinh theo y học dân tộc ...ông tích điện dương, đàn bà tích điện âm nên hút nhau, bại liệt thiếu điện, loạn tâm thần thừa điện? ??  Khởi đầu cho nghiên cứu điện sinh học thể sống phát ra, nhà sinh lý học người ý Galvani(1791),... nhà Sinh lý học người Đức tiến hành nghiên cứu loạt tượng điện tim ếch lập, ơng chứng minh có loại điện sinh vật tồn thể sống điện nghỉ điện hoạt động Tác giả cho sợi cơ, thần kinh mơ ln có điện. .. dụng điều trị chẩn đốn (điện tim, điện não, điện cơ, điện võng mạc ) - Hình thành điện dung dịch có cách:  Dựa sở giải phóng liên kết electron điện cực tạo nên điện có chất điện cực  Dựa sở phân