Меню Рубрики

Электрофорез как метод это

Лекарственный электрофорез: показания и противопоказания, методики, алгоритм проведения, механизм действия, преимущества

В настоящее время в лечении различных заболеваний используют разнообразные методы. Если раньше медицина больше основывалась на лекарственной терапии, то сейчас часто назначают физиотерапевтические процедуры. Они помогают быстрее справиться с болезнью. Надо знать, что физиотерапия включает много методов, с одним из которых мы и познакомимся подробнее. Рассмотрим, что собой представляет лекарственный электрофорез, при каких патологиях он показан и имеет ли противопоказания.

Электрофорез относится к физиотерапевтическим процедурам. Во время сеанса организм пациента подвергается воздействию электрических импульсов с целью получить стойкий терапевтический эффект.

Лекарственный электрофорез используют также для введения медицинских препаратов через кожные покровы и слизистые оболочки. Можно сказать, что этот метод является комплексным, так как идет одновременное воздействие тока и лекарственного средства. Какой препарат выбрать для процедуры, каковы процентное содержание и полярность введения, определяет только лечащий врач с учетом состояния пациента и тяжести заболевания.

Сущность электрофореза сводится к тому, что лекарственные препараты поступают внутрь тканей в виде заряженных частиц через межклеточные пространства, протоки потовых и сальных желез. В результате воздействия электрического тока эффективность препаратов существенно увеличивается, так как происходит повышение чувствительности тканей.

Все медикаменты вводятся с учетом их полярности, если это катионы, то они вводятся с анода, а анионы — с катода. Самым лучшим растворителем считается дистиллированная вода, но для плохорастворимых соединений используют спирт или «Димексид».

Механизм действия этой процедуры заключается в том, что лекарственный препарат в виде ионов поступает внутрь организма пациента через поры и протоки сальных и потовых желез. Катионы и анионы задерживаются на кожных покровах под электродом, а затем постепенно проникают в кровь и лимфу. Из-за такого постепенного поступления воздействие лекарства на организм длительное, что является одним из преимуществ этого метода терапии.

Осуществляется лекарственный электрофорез при помощи разных аппаратов, одним из которых является «Поток». Этот прибор в медицине используется уже давно, он проверен временем и надежен. Есть возможность регулировать во время процедуры силу тока, а также устанавливать время. В настоящее время выпускаются современные аналоги прибора, которые имеют цифровые индикаторы.

Чтобы получить терапевтический эффект, совсем необязательно располагать электроды на больном органе или вводить большие дозы препаратов. Посредством физиотерапии вводят ионы кальция, магния, йода для повышения рефлекторного воздействия на пораженную ткань.

Чтобы повысить эффективность данной процедуры, постоянно разрабатываются и совершенствуются методики электрофореза лекарственного. В настоящее время используют следующие:

  1. Пролонгированная гальванизация. Применяют электрический ток малой силы, но время воздействия продолжительное. Батарея «Крона» является источником тока. Курс лечебных процедур обычно составляет 20-30 сеансов. Электрофорез хорошо успокаивает, оказывает обезболивающее действие.
  2. Лабильная гальванизация. Один электрод во время процедуры закрепляется неподвижно, а второй находится в движении и перемещается со скоростью 3-5 см в секунду по поверхности кожи. Чтобы исключить колебания тока, в аппарат вводят стабилизирующее устройство. Процедура хорошо повышает метаболизм, улучшает кровоснабжение органов и тканей и нервно-мышечную проводимость.
  3. Внутритканевый электрофорез. Проведение процедуры лекарственного электрофореза по данной методике сводится к введению через канюлю подкожно или внутримышечно препарата или смеси веществ. Вводиться лекарство может струйно или капельно. К очагу поражения поперек накладывают электроды, чтобы увеличить концентрацию медицинского препарата. Если лекарство вводят струйно, то ток включают одновременно с этим, а при капельном — после введения.

В неврологической практике электрофорез используют при многих заболеваниях нервной системы. Применяют следующие методики:

1. Вакуум-электрофорез. Используется специальный аппарат ЭВАК-1, который имеет вакуумный насос, кюветы. Во время процедуры кюветы прикладываются к кожным покровам или слизистой оболочке, а прокладка пропитывается лекарственным препаратом. После того как создается разряженное давление, кожа приподнимается и тесно соприкасается с препаратом. Длительность процедуры составляет всего 5-10 минут, на курс необходимо сделать таких 5-10 в зависимости от состояния пациента и тяжести его заболевания. Этот метод электрофореза позволяет ввести большее количество лекарства и гораздо глубже.

2. Микроэлектрофорез. Для проведения процедуры используют ватный вкладыш, в который вставляют фитилек, пропитанный лекарственным препаратом. Сверху располагается электрод для создания контакта металлического наконечника с ватой. Применение лекарственного электрофореза по данной методике используют часто при гипертонии, нарушениях сна, патологиях нервной системы.

3. Электрофонофорез представляет собой сочетание ультразвука и электрофореза. Имеется специальный прибор, который состоит из источника переменного тока, оказывающего терапевтический эффект, датчика, преобразующего ультразвук, источника стабилизированного тока, электронасадки и электрода. Во время процедуры электрод фиксируется на коже, электронасадку заполняют препаратом, закрепляют на ультразвуковом датчике и соединяют с другим полюсом источника тока. Сила тока наращивается постепенно, а потом уже включается ультразвук. Процедуры делают ежедневно, можно через день, по 10-15 минут.

Методики электрофореза лекарственного разные, но какие использовать, решает лечащий врач.

Кроме различных методик, имеются способы использования данной процедуры:

  1. Ванночковый. Сущность заключается в том, что в специальную емкость со встроенными электродами помещается лекарственный раствор и погружается часть тела пациента.
  2. Внутритканевый. Внутривенно или перорально вводят препарат, а на больной участок накладывают электроды.
  3. Полостной способ используют при заболеваниях прямой кишки или влагалища. Внутрь вводится лекарство и подводится электрод, а второй электрод прикрепляется на внешней части тела.

Если назначается лекарственный электрофорез, алгоритм проведения важно знать, но надо также и учитывать, что на всасывание препарата могут оказать влияние различные факторы:

  • Место воздействия процедуры.
  • Возраст больного.
  • Продолжительность электрофореза.
  • Дозировка и концентрация лекарства.
  • Сила электрического тока.
  • Заряд ионов и их размер.
  • Индивидуальные особенности пациента.

Все это необходимо учитывать и корректировать параметры в каждом случае индивидуально.

Существует много физиотерапевтических процедур, и каждая имеет свои плюсы и минусы. Преимущества лекарственного электрофореза заключаются в следующем:

  • Во время процедуры вводится небольшое количество лекарственного средства.
  • Вещества накапливаются, значит, процедура оказывает пролонгированное действие.
  • Лекарства вводятся в наиболее доступной форме, в виде ионов.
  • Создается высокая местная концентрация без насыщения крови и лимфы.
  • Можно вводить лекарственные вещества в места патологии, что особенно важно при нарушении микроциркуляции.
  • Процедура абсолютно безболезненная.
  • Очень редко наблюдаются побочные эффекты.
  • Лекарства не поступают в ЖКТ, а значит, не разрушаются.
  • Лекарственное вещество вводится через целостные кожные покровы, поэтому специальной стерилизации не требуется.

Таким образом, можно сказать, что этот метод физиотерапевтического воздействия не только эффективный, но и безопасный. Но прежде чем делать лекарственный электрофорез, показания и противопоказания должны быть изучены.

Эта физиотерапевтическая процедура назначается достаточно часто в комплексном лечении многих неврологических, гинекологических, хирургических заболеваний. Не обходится без электрофореза педиатрия и стоматология. Вот перечень некоторых патологий, которые успешно лечатся данной процедурой:

  1. Болезни органов дыхательной системы, начиная с обычного бронхита и заканчивая бронхиальной астмой и пневмонией.
  2. Заболевания уха, горла и носа.
  3. Прекрасно поддаются терапии болезни ЖКТ, например гастрит, панкреатит, язвенная болезнь.
  4. Используется электрофорез в комплексной терапии патологий сердечно-сосудистой системы. Сюда можно отнести гипертонию, гипотонию, стенокардию, мерцательную аритмию и др.
  5. Заболевания мочеполовой системы.
  6. Патологии нервной системы практически не обходятся без данного способа лечения. Прекрасно лечатся мигрени, неврозы, радикулиты, межпозвоночные грыжи и др.
  7. Опорно-двигательная система также хорошо отзывается на электрофорез. Эту процедуру часто назначают после переломов, при остеохондрозе, артрозе, артрите.
  8. Болезни эндокринной системы.
  9. Кожные заболевания.
  10. В области стоматологии также не редкость электрофорез, например при стоматите, гингивите, пародонтите.

Как видно из приведенного списка, лекарственный электрофорез показания имеет достаточно обширные.

Нет такого лечения или процедуры, которые бы были разрешены абсолютно всем. Мы уже рассмотрели, какие имеет лекарственный электрофорез показания. И противопоказания у данного метода терапии имеются. К таковым можно отнести:

  • Доброкачественные и злокачественные новообразования в любом месте организма.
  • Наличие сердечной недостаточности.
  • Наличие кардиостимулятора.
  • Любой воспалительный процесс в организме в стадии обострения.
  • Высокая температура тела.
  • Тяжелая форма бронхиальной астмы.
  • Нарушения свертывания крови.
  • Кожные заболевания, например экзема или дерматит.
  • Нарушение чувствительности кожных покровов.
  • Наличие механических повреждений в месте наложения лекарственных прокладок.
  • Непереносимость электрического тока.
  • Аллергия на лекарственный препарат.
  • Если предполагается наложение электродов на область матки и яичников, то менструация является противопоказанием.

В любом случае, даже если вы считаете, что у вас нет противопоказаний к процедуре, проведение лекарственного электрофореза возможно только после консультации с врачом. Должны быть учтены все нюансы.

Если назначается лекарственный электрофорез, методика проведения, в принципе, любая принесет большую пользу, так как процедура производит следующий терапевтический эффект:

  • Снижает интенсивность воспалительных процессов.
  • Обладает противоотечным действием.
  • Снимает болевые ощущения.
  • Устраняет спазм мышечных волокон.
  • Действует успокаивающе на нервную систему.
  • Ускоряет регенерацию тканей.
  • Активизирует иммунную систему человека.

В момент процедуры эффект также зависит от доминирующего электрода. Если это катод, то:

  • Происходит расширение кровеносных и лимфатических сосудов.
  • Релаксация.
  • Нормализуется обмен веществ.
  • Стабилизируется работа желез внутренней секреции.
  • Стимулируется выработка биологически активных веществ.

Положительный электрод – анод — оказывает следующее воздействие:

  • Способствует выведению лишней жидкости из организма.
  • Обезболивает.
  • Убирает воспаление.

В пользе такой процедуры можно не сомневаться, но главное, чтобы были учтены все противопоказания, иначе это может привести к нежелательным последствиям.

Если процедура назначена врачом с учетом состояния пациента и его заболевания, то лекарственный электрофорез нежелательные эффекты дает достаточно редко. Чаще всего это аллергические реакции на лекарственный препарат, которые могут проявляться жжением, покраснением, сыпью и отечностью. После окончания процедуры все симптомы быстро исчезают.

Некоторые пациенты через несколько сеансов отмечают усиление болезненности, небольшое повышение температуры тела. Обычно к концу курса терапии все ощущения проходят без медицинского вмешательства.

Если назначено проведение процедуры лекарственного электрофореза, алгоритм должен быть следующим:

  1. Медсестра или врач перед процедурой должны обязательно проверить исправность аппарата.
  2. Посмотреть в карточке пациента назначения доктора.
  3. Подробно разъяснить, особенно если человек в первый раз делает электрофорез, какие ощущения могут быть.
  4. Помочь пациенту занять удобное положение.
  5. Удостовериться в целостности кожных покровов в месте наложения прокладки.
  6. Приготовить прокладки, соответствующие месту наложения, намочить их в теплой воде.
  7. Приложить их на тело больного.
  8. Сверху накладывается свинцовая пластина, которая будет соединяться проводом с аппаратом.
  9. Произвести расчет силы тока для процедуры.
  10. Проверить, чтобы регулятор интенсивности тока стоял в крайнем левом положении.
  11. Подключить прибор к сети.
  12. Переключатель шунта поставить на отметку «5», если пациентом является ребенок или процедура делается на голову, и «50» для взрослых пациентов и других частей тела.
  13. Постепенно увеличивать силу тока до необходимой величины.
  14. Если пациент процедуру переносит хорошо, то его можно накрыть, но предупредить, что при любых неприятных ощущениях он должен сообщить медсестре.
  15. Засечь время проведения электрофореза.
  16. После окончания регулятор силы тока поставить в положение «0».
  17. Отключить прибор от сети.
  18. Снять с тела пациента электроды и осмотреть кожу на наличие покраснений и раздражений.
  19. Пациенту напомнить, когда он должен прийти на следующую процедуру.

Этот алгоритм выполнения должна знать любая медицинская сестра.

Любые физиотерапевтические процедуры окажут существенную помощь в комплексной терапии, но только тогда, когда они назначаются с учетом патологии и индивидуальных особенностей пациента, а также выполняются качественно, грамотным специалистом. Не стоит пренебрегать электрофорезом, эта процедура поможет быстрее справиться с заболеванием.

источник

Электрофорез — метод разделения веществ, основанный на явлении миграции заряженных микрочастиц в жидкой среде под действием внешнего электрического поля.

Существует три различных электрофоретических метода. Под собственно электрофорезом обычно понимают зональный электрофорез (ЗЭ), два других называют методами изоэлектрофокусирования (ИЭФ)и изотахофореза (ИТФ).Электрофорез применяют главным образом для разделения веществ, молекулы которых различаются по электрофоретической подвижности, т. е. отношению скорости электрофореза (скорости перемещения заряженных частиц вещества) к напряженности электрического поля, которое зависит от свойств заряженных частиц окружающей их среды. Путем изменения внешних условий (например, рН среды, температуры, силы тока, состава и концентрации буферного раствора или носителя) создают подходящие условия для разделения. Вследствие того что при разделении на молекулы действуют только электростатические силы, электрофорез считают «мягким» методом и поэтому часто применяют для работы с лабильными веществами.

Электрофорез можно проводить в растворе, но из-за неизбежного выделения теплоты и возникающей в связи с этим тепловой конвекции процесс, как правило, проводят на носителе. Вследствие некоторых сопутствующих явлений (адсорбция, несоизмеримость размеров высокомолекулярных соединений и пор носителя) введение носителя ограничивает область применения метода. Однако свойства носителя иногда используют для повышения эффективности разделения: например, при электрофорезе в градиенте полиакриламидного геля фракционирование осуществляется не столько за счет различной электрофоретической подвижности веществ, сколько за счет различия в их молекулярных массах.

Зональный электрофорез (ЗЭ) — это метод разделения заряженных частиц в электрическом поле, основанный на том, что частицы с разными соотношениями заряд/масса мигрируют с различными скоростями. В зависимости от знака заряда молекулы вещества мигрируют в электрическом поле по направлению к аноду или катоду.

Результаты этого процесса регистрируются на электрофореграфе (по аналогии с хроматографией).

Ранее использовали один и тот же буфер в слое носителя электродных камерах, т. е. разделение вели в непрерывной буферной системе. В настоящее время этот прием еще применяют при электрофорезе на бумаге и пластинках. Приэлектрофорезе в прерывистой буферной системе (различные буферы в слое носите электродных камерах) быстро мигрирующие вещества образую более узкие зоны. Электрофорез в прерывистой буферной системе используют главным образом в гель-электрофорезе. ЗЭ обычно проводят на бумаге, пластинках и в гелях в водных буферных растворах.

При электрофорезе в электродных камерах происходит электролиз раствора и вследствие этого изменяется состав буфера. Поэтому электроды располагают так, чтобы они не касались носителя, а контакт между ними осуществлялся при помощи полосок фильтровальной бумаги. Электродная камера разделена на два отсека, которые соединяются дополнительным мостиком из фильтровальной бумаги. Подбирая соответствующий объем электродных камер или перекачивая буфер насосом от анода к катоду, поддерживают постоянными концентрацию и значение рН буфера в двухкамерной системе. Рекомендуется также проводить деполяризации электродов после каждого электрофоретического разделения.

Материалы-носители подразделяются на две группы:

первая — бумага, целлюлоза, ацетилированная целлюлоза, агароза и материалы для ТСХ(например, силикагель);

вторая — крахмал и полиакриламид.

Эффективность разделения зависит не только от суммарного заряда молекул анализируемых веществ, но и от размеров молекул. Определяющим параметром является соотношение заряд — масса.

Носители первой группы относительно инертны и слабо влияют на эффективность разделения. Материалы второй группы обладают пористой структурой, что существенно влияет на качество разделения. Поскольку размеры пор соизмеримы с размером макромолекул, то можно разделять вещества с одинаковыми суммарными зарядами, но с разными молекулярными массами (например, при ионообменной хроматографии).

Электрофорез на бумаге позволяет экстрагировать вещества из соответствующих зон или пятен и использовать для дальнейшей работы; обнаруживать вещества, используемые в бумажной хроматографии; проводить фракционирование в двух направлениях.

Для электрофореза на бумаге используют специальные сорта бумаги, характеризующиеся следующими свойствами: достаточной механической прочностью; удовлетворительным для удерживания достаточного количества электролита и образца.

Наряду с камерами погружного типа применяют камеры для электрофореза в тонком слое с охлаждаемыми пластинами, в которых лист бумаги помещают между двумя изолирующими пленками.

Электрофорез в тонком слое проводят на стеклянных пластинках, покрытых слоем носителя. По сравнению с полосками бумаги пластины более удобны в обращении. Электрофорез на бумаге и в тонком слое применяют для исследования фракций, полученных при колоночной хроматографии, ферментативных гидролизатов белков, метаболитов, а также для разделения аминов, аминокислот, пептидов и белков, нуклеотидов, фенолов, нафтолов, фенолкарбоновых кислот, красителей, неорганических соединений.

Читайте также:  Противопоказания для применения электрофореза

Гель- электрофорез. Вместо целлюлозы и силикагеля можно использовать мягкие гели. Ниже приведены основные рабочие стадии проведения электрофореза в слое геля: приготовление гелей и подготовка образца ® электрофоретическое разделение ® детектирование ® анализ результатов и оформление их в рабочем журнале. Из множества гелей на практике применяют только два — гели агарозы и полиакриламида. В зависимости от способа приготовления геля и типа буферной системы различают несколько вариантов метода:

· электрофорез в геле полиакриламида (ПААГ);

· диск-электрофорез (диск-ПААГ) в прерывистой буферной системе;

· электрофорез в геле полиакриламида в присутствии додецилсульфата натрия (ДСН-ПААГ);

· электрофорез в градиенте пористого полиакриламидного геля.

Гель окрашивают красителем. Поскольку молекулы красителя заряжены, гель можно обесцвечивать электрофоретически при напряжении 50 В. В местах, не содержащих исследуемое вещество, гель обесцвечивается. Количественную оценку проводят спектрофотометрически при помощи сканирующего денситометра.

После усадки гелей в водном этаноле или ацетоне их высушивают между двумя листами целлофана в вакууме при слабом нагреве.

Гель-электрофорез применяют для разделения всех классов заряженных веществ, например белков, ферментных комплексов, вирусов, олигонуклеотидов и нуклеиновых кислот; определения молекулярных масс биополимеров; анализа белков на микроуровне (антигенов при количественном иммуноэлектрофорезе).

При электрофорезе в свободном потоке электролит (буфер) перемещается в вертикальном направлении (перпендикулярно направлению электрического поля). Заряженные частицы под действием электрического поля мигрируют в горизонтальном направлении и одновременно увлекаются потоком буфера. В итоге разделенные вещества распределяются в потоке в соответствии с их электрофоретической подвижностью и элюируются из прибора в различных фракциях. Электрофорез в свободном потоке применяют для препаративного разделения заряженных частиц, в том числе коллоидных, субклеточных частиц и клеток.

Изоэлектрическое фокусирование (ИЭФ). С помощью изоэлектрического фокусирования по изоэлектрическим точкам (ИЭТ) разделяют амфотерные вещества, в частности белки. Сущность метода заключается в том, что молекулы белков мигрируют под действием электрического поля в среде с линейным и стабильным градиентом рН до достижения области рН, соответствующей их ИЭТ.

Изоэлектрическое фокусирование отличается от зонального электрофореза тем, что разделение осуществляется не в буфере с постоянным значением рН, а в среде с линейным градиентом рН. Значение рН минимально вблизи анода, максимально — вблизи катода. Главное условие эффективного разделения белков — наличие стабильного градиента рН среды. В связи с тем что белки обладают амфотерными свойствами, необходимо, чтобы амфолиты – носители — вещества, с помощью которых формируется градиент рН, обладали высокой буферной емкостью. Амфолиты — носители представляют собой многокомпонентную смесь изомеров и гомологов алифатических полиаминополикарбоновых кислот, сульфокислот и фосфоновых кислот, изоэлектрические точки которых располагаются в широкой области значений рН.

ИЭФ применяют для аналитического разделения пептидов, белков, нуклеотидов, органических кислот, ионов металлов и препаративного разделения белков; накопления следовых количеств веществ из больших объемов пробы; определения электрофоретической подвижности.

Необходимым условием проведения ИЭФ является наличие высокого напряжения при низкой ионной силе раствора. Однако именно в этих условиях усиливается электроосмос. Отрицательное воздействие на эффективность разделения веществ оказывают так же примеси солей, занесенные вместе с реактивами (гели для ИЭФ следует готовить из особо чистых реактивов). Для проведения ИЭФ более всего подходит полиакриламидный гель с низкими электроосмотическими свойствами. Продолжительность эксперимента зависит от напряженность поля и характера изменения рН- градиента.

Препаративное изоэлектрическое фокусирование проводят в вертикальных колонках (в градиенте плотности сахарозы, глицерина, этиленгликоля) или в слое инертного материала. В качестве таких материалов используют гранулированные гели (рН градиент формируют с помощью амфолитов).

источник

ЭЛЕКТРОФОРЕЗ — направленное перемещение электрически заряженных частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде (или ионов в электропроводящем растворе) под действием внешнего электрического поля. Метод электрофореза широко используется в биологии и медицине для выделения и анализа индивидуальных белков (см.), нуклеиновых кислот (см.) и других биополимеров, вирусов, надмолекулярных клеточных структур, а также целых клеток. В иммунологии одним из наиболее употребляемых методов исследования является иммуноэлектрофорез (см.) — электрофоретическое разделение смеси антигенов или антител в геле с последующий их преципитацией. Путем микроэлектрофореза(см. Микроионофорез) в клетку можно ввести или к ней подвести любые вещества, способные диссоциировать на ионы (см.). Микроионофорез является одним из основных современных методов в нейрофизиологических, нейрофармакологических, нейрохимических исследованиях. Большое диагностическое значение имеют электрофоретическое разделение ферментов (см.) на коферменты (см.) и их количественная и качественная оценка. Введение лекарственных веществ в организм путем Э. широко применяется в физиотерапии (см.).

Электрофорез наряду с электроосмосом (см.) был открыт в 1807 году профессором Московского университета Рейссом. Электрокинетические явления (см.), к которым относят электрофорез, обусловлены наличием на границе раздела фаз двойного электрического слоя и способностью диффузной части этого слоя смещаться относительно адсорбционно связанной (неподвижной) его части. Электрический потенциал поверхности, разделяющей подвижную и неподвижную части двойного электрического слоя, носит название электрокинетического или ζ (дзета)-потенциала. Частицы дисперсной фазы, находящиеся в буферном растворе (см. Буферные растворы), несут определенный суммарный электрический заряд, величина и знак которого зависят от величины pH среды (см. Водородный показатель). Если через буферный раствор, заключенный в сосуд с электроизолирующими стенками, например, в стеклянную трубку, пропускать электрический ток, то результатом этого будет появление определенного градиента напряжения (см. Градиент), или электрического поля. Под действием этого поля частицы дисперсной фазы в соответствии со знаком суммарного заряда движутся в направлении катода, то есть происходит катафорез, или анода — анафорез. В зависимости от величины заряда и своих размеров частицы в электрическом поле приобретают разные скорости. Смесь разнородных частиц, внесенная в узкую зону, в этих условиях разделяется на зоны, образуемые частицами, движущимися с одинаковой скоростью, то есть обладающими одинаковой электрофоретической подвижностью.

Электрофоретическая подвижность частиц, имеющих сферическую форму (V), выражается формулой Смолуховского: V = ( ζD)/(4πη), где ζ — электрокинетический потенциал двойного электрического слоя, окружающего частицу, D — диэлектрическая проницаемость и η — вязкость среды. В том случае, когда электрофоретическое разделение смеси частиц (или молекул) производят в буферных растворах с не слишком низкими (например, около 0,1) значениями ионной силы раствора (полусуммы произведений концентраций всех находящихся в растворе ионов на квадрат величины их заряда), частицы группируются по фракциям лишь по величине заряда без учета размеров или молекулярных весов (масс), если речь идет о молекулах.

Использование электрофореза в биологии и медицине началось в 30-е годы 20 века, когда А. Тизелиус разработал метод электрофореза в свободной жидкости и сконструировал прибор для электрофоретического разделения и анализа смеси белков так называемым методом подвижных, или свободных, границ. В медико-биологических исследованиях применяют множество вариантов двух главных модификаций электрофоретического метода — электрофореза в свободной жидкости (свободнопроточный электрофорез) и зонального электрофореза (зонный электрофорез, или электрофорез на инертных носителях). Первым был разработан электрофорез в свободной жидкости (метод подвижных границ, электрофорез по Тизелиусу), который позволял измерять электрофоретическую подвижность испытуемого вещества по перемещению подвижной границы между чистым буферным раствором и буферным раствором, содержащим исследуемое вещество. В приборе Тизелиуса используется оптический метод регистрации положения такой границы по определению показателя преломления среды (см. Нефелометрия, Рефрактометрия), а в некоторых случаях — прямое микроскопирование. При разделении смеси веществ с различными изоэлектрическими точками (см. Изоэлектрическая точка) оптические устройства регистрируют несколько движущихся пиков (рис. 1). Основным недостатком электрофореза в свободной жидкости является ее тепловое движение, мешающее четкому разделению фракций и размывающее границы зон. Этот недостаток частично преодолевается созданием градиентов плотности буферных растворов (например, с помощью сахарозы). При фракционировании низкомолекулярных веществ, чтобы избежать чрезмерного размывания зон, применяют высоковольтный электрофорез, иногда в сочетании с хроматографией (см.) — так называемый метод «отпечатков пальцев».

Зональный электрофорез отличается от электрофореза в свободной жидкости главным образом использованием нейтральной поддерживающей среды (инертных носителей) для жидкой фазы (буферного раствора), что сводит к минимуму эффект теплового движения и позволяет при необходимости выделить тот участок носителя, который содержит индивидуальное вещество. В качестве инертных носителей в зональном электрофорезе используют специальную хроматографическую бумагу, полоски ацетата целлюлозы, тонкие слои силикагеля, порошка целлюлозы или гели сефадексов (см. Декстран). Зональный электрофорез на инертных полимерах-носителях позволяет фракционировать вещества не только по величине заряда, но и по молекулярному весу. Особое место среди таких носителей занимают гели полиакриламида (ПААГ) и агарозы. Преимущество полиакриламидных гелей заключается в возможности изменения диаметра их пор при изменении концентрации полимера, а также в отсутствии явлений адсорбции и электроосмоса при электрофорезе.

При электрофоретическом разделении гетерогенной смеси в полиакриламидном геле колонку небольшого сечения (около 1 см 2 ) заполняют буферным раствором, содержащим растворенный мономер (акриламид; CH2—CH— CONH2, небольшое количество вещества-сшивателя (бис-N-метиленметакриламида — НС(СН2)—CONH—CH2-NHCO-(CH2)CH ) и вещество-инициатор полимеризации. Через некоторое время при комнатной температуре в колонке образуется однородный гель (рис. 2). Если с помощью электрофореза в свободной жидкости по Тиэелиусу в сыворотке крови обнаруживают 5 белковых фракций (см. рис. 1), то при электрофоретическом разделении сыворотки крови в полиакриламидном геле их насчитывают не менее 25 (рис. 3).

Разрешающая способность электрофореза в полиакриламидном геле значительно повышается при использовании в качестве носителя системы гелей (обычно двух — «рабочего» мелкопористого и непосредственно над ним «формирующего» крупнопористого). Кроме степени пористости, эти гели резко различаются по величине pH и молярности буферных растворов, в которых они полимеризуются. Такой электрофорез называют ступенчатым, или дискэлектрофорезом (английский (discontinuous — прерывистый).

Вариантом электрофореза в полиакриламидном геле является электрофорез смеси биополимеров после предварительной обработки денатурирующим агентом с целью изменения конфигурации молекул. Белки в этом случае обрабатывают ионным детергентом (см.) — додецилсульфатом натрия, разрушающим дисульфидные связи в их молекулах и образующим с ними отрицательно заряженные мицеллы, заряд которых пропорционален молекулярному весу белка; нуклеиновые кислоты подвергают электрофорез в присутствии щелочи, мочевины, формамида или других агентов, разрушающих водородные связи в полинуклеотидных цепях нуклеиновых кислот. При этих условиях электрофоретическая подвижность биомолекул начинает строго коррелировать с их молекулярным весом.

Для наблюдения за ходом электрофореза в геле в исследуемую смесь добавляют химически инертный в отношении разделяемых веществ низкомолекулярный краситель (см. Красители), молекулы которого несут электрический заряд того же знака, что и молекулы разделяемых веществ, но обладают электрофоретической подвижностью, которая несколько выше подвижности белковой фракции, продвигающейся первой. Такой краситель называют лидирующим. Чаще всего в щелочных и нейтральных буферных растворах используют бромфеноловый синий, в кислой среде — метиловый зеленый или пиронин. Когда окрашенная зона доходит до конца геля, электрофорез прекращают, после фиксации гель на определенное время погружают в р-р специфического красителя, после чего избыток красителя отмывают (рис. 4) Для выявления на электрофореграмме белков-ферментов иногда пользуются их каталитической активностью в отношении хромогенных субстратов. Широко применяется обнаружение электрофоретических зон по их радиоактивности (см. Авторадиография).

Многие исследователи в качестве инертных носителей предпочитают гели в виде тонких пластин. Электрофорез в гелевой пластине делает более достоверным сравнение отдельных препаратов, позволяет проводить двухмерное разделение и др. Для анализа аминокислот, пептидов и сахаров (в виде их боратных комплексов) используют высоковольтный электрофорез на бумаге, в тонком слое силикагеля, ацетата целлюлозы и других красителей.

Разделение сложной смеси белков не всегда удается осуществить даже при использовании перечисленных выше приемов электрофореза. Поэтому в сложных случаях применяют так называемый двухмерный электрофорез, когда после первого электрофоретического фракционирования смеси белков каждую полосу используют как исходный препарат для электрофореза в перпендикулярном направлении по отношению к направлению первого разделения. В результате на второй пластине появляется большое число зон, соответствующих индивидуальным белкам (иногда их число достигает 2 тысячи).

Существуют методы, объединяющие, например, электрофорез и хроматографию (см.); иногда разделение смеси белков проводят в перпендикулярных направлениях, или в одном направлении белки разделяют электрофорез в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия, а в перпендикулярном ему — с помощью изоэлектрического фокусирования (см.). Последний метод позволяет на одной гелевой пластине выявить до 7 тысяч индивидуальных белков. Вариантами электрофореза являются также электрофорез в градиенте значений pH и электрофорез в градиенте пористости геля, иммуноэлектрофорез, аффинный электрофорез, сочетающий в себе преимущества электрофореза и аффинной хроматографии, и др.

С помощью электрофореза белков определяют их первичную структуру, молекулярный вес, патогенность и наличие множественных форм. Для электрофореза клеток используют свободнопроточный электрофорез в его аналитических и препаративных вариантах. Так фракционируют бактериальные клетки, вирусы, а также лизосомы, митохондрии, комплексы Глльджи и другие клеточные органеллы. Молекулы нуклеиновых кислот отличаются от молекул белков сильным отрицательным зарядом. Фракционирование их смесей осуществляют за счет различий мол. веса нативных высокомолекулярных ДНК и РНК. Для электрофоретического фракционирования их низкомолекулярных фрагментов используют крупнопористые гели агарозы или гели полиакриламида с концентрацией от 5 до 20%, а также их смеси. Анализ фрагментов нуклеиновых кислот, полученных при расщеплении молекул ДНК нуклеазами и химическими агентами, дает возможность определить первичную структуру этих биополимеров, то есть структуру генов (см. Ген).

Метод электрофореза позволил обнаружить нормальный наследственный полиморфизм белков человека. Стали известны десятки вариантов гемоглобинов (см. Гемоглобин), глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы и других белков. Были получены данные о множественных формах ферментов (см. Изоферменты), последовательно экспрессируемых в ходе онтогенеза и генетически независимых. В результате исследования крови, мочи, цереброспинальной жидкости электрофореза были выявлены изменения нормальной экспрессии генов, кодирующих синтез определенных белков при различных патологических состояниях (рис. 5).

С помощью электрофоретического анализа ферментов (см.) возможна диагностика, в том числе пренатальная, некоторых врожденных заболеваний.

При молекулярной патологии происходит изменение плотности относительного заряда на поверхности клеток, поэтому методом электрофореза можно, например, выявить и разделить субпопуляции B- и Т-лимфоцитов.

Начаты исследования по получению особо чистых препаратов (например, интерферона) методом электрофореза в условиях невесомости при космических полетах.

Лекарственный электрофорез (устаревший ионофорез, ионтофорез, ионотерапия, гальваноионотерапия, ионогальванизация) — метод электролечения, заключающийся в сочетанном воздействии на организм постоянного тока и вводимых с его помощью лекарственных веществ. В лечебную практику лекарственный электрофорез был введен с 1802 году, когда Росси (Rossi) впервые применил для воздействия на организм больного лекарственные вещества в сочетании с постоянным током (см. Гальванизация). Долгое время для лекарственного электрофореза использовали только постоянный непрерывный ток (гальванический). В настоящее время широко применяют диадинамические токи (см. Диадинамоэлектрофорез), синусоидальные модулированные (амплипульсфорез) и флюктуирующие (флюктуофорез) токи в выпрямленном режиме.

Принципиальной основой лекарственного электрофореза является теория электролитической диссоциации (см. Диссоциация в химии, Электролиз). Лекарственные вещества, способные диссоциировать в растворе на положительные (катионы) и отрицательные (анионы) ионы, направленно перемещаются в поле постоянного электрического тока и могут поступать в организм, преодолевая кожный барьер (см. Кожа). При этом с электродной прокладки вводятся лишь те ионы, которые имеют одноименный знак с электродом.

При электрофорезе основными путями проникновения лекарственных веществ в организм через кожу являются выводные протоки потовых и, в меньшей степени, сальных желез. Часть лекарственного вещества проникает в организм через межклеточные пространства и часть — через сами клетки (особенно при электрофоретическом введении лекарственных веществ через слизистую оболочку).

При электрофорезе лекарственные вещества проникают на небольшую глубину: сразу после процедуры они обнаруживаются в основном в эпидермисе и дерме, в небольшом количестве — в подкожной клетчатке. Отсюда введенные путем электрофореза лекарственные вещества поступают в лимфо- и кровоток и разносятся по всему организму, хотя преимущественно они накапливаются в тканях и органах области воздействия.

Электрофорез лекарственных веществ через кожу и слизистые оболочки количественно не подчиняется законам электролиза, так как живые ткани обладают электрокапиллярной активностью (см. Электроосмос) и барьерными свойствами (см. Барьерные функции). При электрофорезе в организм вводится всего от 1 до 10% вещества, находящегося в растворе (на прокладке). На количество вводимого путем электрофореза вещества существенно влияют физико-химические свойства самих лекарственных средств и свойства их растворов (степень диссоциации вещества, размеры, величина и знак заряда иона, возможность и степень его гидратации, используемый растворитель, концентрация и др.), условия проведения физиотерапевтической процедуры (плотность тока, длительность воздействия возраст пациента и др.), функциональное состояние организма в целом и кожи в особенности.

Читайте также:  Электрофорез в биохимических исследованиях

Лекарственное вещество, вводимое методом электрофореза может действовать на организм рефлекторным путем (так называемый понный рефлекс по Щербаку), гуморальным путем и кроме того, оказывать местное действие. Это зависит от типа и количества лекарственного вещества, методики и условий проведения процедуры, параметров физического фактора и др.

Электрический ток, используемый для электрофореза, вызывает в организме разнообразные физико-химические, метаболические и клеточно-тканевые реакции (см. Гальванизация, Диатермия, Диатермоэлектрофорез), на фоне которых действие вводимых с помощью электрофореза лекарственных веществ приобретает ряд особенностей и преимуществ по сравнению с обычными способами фармакотерапии (см.). Наибольшее практическое значение при лекарственном электрофорезе имеют следующие факторы:

  1. более длительное действие лекарственного средства и более медленное выведение его из организма благодаря, прежде всего, образованию в коже депо ионов, обладающих фармакологической активностью;
  2. возможность создания высокой локальной концентрации лекарственного вещества без насыщения им крови и других сред организма;
  3. меньшая вероятность возникновения побочных реакций;
  4. введение лекарственного вещества в наиболее фармакологически активной форме — в виде ионов;
  5. безболезненность введения лекарственных средств и отсутствие деформации тканей, возникающей при других способах фармакотерапии из-за введения растворителя.

Благодаря стимулирующему действию электрического тока отчетливое специфическое и выраженное терапевтическое действие вводимых путем электрофореза лекарственных веществ проявляется при таких концентрациях, которые при обычных способах фармакотерапии оказались бы малодейственными или неэффективными.

Назначение лекарственного электрофореза определяется, с одной стороны, благоприятным лечебным эффектом постоянного непрерывного тока или других видов электрического тока (см. Импульсные токи), а с другой стороны — показаниями к применению соответствующих лекарственных средств.

Лекарственный электрофорез нельзя применить в тех случаях, когда имеются объективные противопоказания к применению электролечения и соответствующих лекарственных средств, а также при их индивидуальной непереносимости.

Техника лекарственного электрофореза сводится к расположению на пути тока (между телом человека и электродами) раствора лекарственного вещества. В зависимости от способа нанесения лекарственного вещества и подведения тока различают несколько вариантов лекарственного электрофореза. Наиболее распространено электрофоретическое введение лекарственных веществ из растворов, которыми смачиваются специальные прокладки между телом пациента и электродом. Техника выполнения лекарственного электрофореза в этой модификации мало отличается от техники гальванизации (см.). Единственное отличие заключается в том, что электродную прокладку смачивают не водопроводной водой, как при гальванизации, а раствором лекарственного вещества. Этот раствор с помощью бюретки или другого дозирующего устройства количественно наносят на гидрофильную прокладку или, чаще, на специальную лекарственную прокладку, располагаемую при процедуре между кожей и защитной прокладкой. Лекарственные прокладки готовят из 1—2 слоев фильтровальной бумаги или 2—4 слоев марли. По форме и площади они должны соответствовать защитной прокладке. Раствором лекарственного вещества смачивают обычно одну прокладку, однако лекарственные вещества, диссоциирующие на ионы с противоположными зарядами, могут наноситься на обе (катодную и анодную) прокладки.

Раствор лекарственного вещества наносят на прокладку электрода (положительно заряженного — анода или отрицательно заряженного — катода), одноименного с подлежащим электрофоретическому введению ионом. При выборе полярности следует учитывать следующее: ионы всех металлов, местноанестезирующие средства, большинство алкалоидов, антибиотиков и сульфаниламидных препаратов имеют положительный заряд, поэтому при электрофорезе они должны вводиться с анода, а ионы всех металлоидов и кислотные радикалы приобретают в растворах отрицательный заряд и, следовательно, должны вводиться в организм с катодного электрода. Суммарный заряд амфотерных соединений (белки, аминокислоты и др.) зависит от их ионного состава и величины pH среды (см. Водородный показатель): при низких значениях pH заряд становится более положительным, при высоких — более отрицательным.

При так называемом ванночковом электрофорезе в ванночку (стеклянную, фаянсовую, пластмассовую) с вмонтированными электродами, заполненную раствором лекарственного вещества, погружают подлежащую воздействию обнаженную часть тела больного.

Полостной лекарственный электрофорез заключается в том, что перед введением электрода, соединенного с соответствующим полюсом аппарата для лекарственного электрофореза, в полость желудка, мочевого пузыря, прямой кишки, влагалища, носа вводят раствор лекарственного вещества.

В медицинской практике, особенно при лечении заболеваний бронхолегочной системы, получает распространение так называемый внутритканевой электрофорез. При этом после введения лекарственного вещества в организм одним из общепринятых способов (внутривенно, подкожно, внутримышечно, ингаляционным путем) проводят гальванизацию области патологического очага при перпендикулярном расположении электродов. Время проведения процедуры должно соответствовать времени достижения максимальной концентрации лекарственного вещества в крови.

При сочетанных способах лечения лекарственный электрофорез можно проводить одновременно с другим физиотерапевтическим воздействием. К таким сочетанным способам относятся ультразвук — электрофорез (электрофонофорез), дозированный вакуум — электрофорез (вакуум-электрофорез), индуктотермия — электрофорез (индуктотермоэлектрофорез), магнитное поле — электрофорез (магнитоэлектрофорез) и др. Сочетание лекарственного электрофореза с другими физиотерапевтическими воздействиями позволяет вводить в организм лекарственное вещество в большем количестве и на большую глубину, чем при одном электрофорезе, и потенцирует его действие.

Для лечебного электрофореза применяют лекарственные средства, относящиеся к самым различным группам. Нам более часто употребляют местноанестезирующие средства, витаминные, ферментные препараты, химиотерапевтические, сосудорасширяющие и сосудосуживающие средства, седативные средства, природные соединения и др. Лекарственные вещества, предназначенные для электрофоретического введения, должны быть чистыми, не содержать наполняющих и связующих соединений, по возможности их растворы надо готовить непосредственно перед применением. В качестве растворителя при приготовлении растворов для лекарственного электрофореза лучше всего использовать дистилированную воду. При плохой растворимости лекарственного вещества в воде в качестве растворителя можно применять спирт, димексид и другие полярные растворители, разрешенные ГФ. Приготовление лекарственных средств на изотоническом растворе натрия хлорида и других растворах электролитов (см.) является нежелательным, так как это резко уменьшает введение в организм лекарственного иона. При электрофорезе ферментов в качестве растворителей используют буферные растворы (см.).

Дозируют лекарственный электрофорез так же, как и гальванизацию: по длительности процедуры от 10 до 30 минут и плотности тока 0,03—0,08 ма/см 2 . Для детей и пожилых людей дозиметрические параметры уменьшают в зависимости от возраста на 25— 30%. На курс лечения назначают от 10—12 до 15—20 процедур, которые проводят ежедневно или через день.

Для лекарственного электрофореза применяют различные аппараты. Источниками гальванического тока (см. Гальванизация) и импульсных диадинамических токов являются аппарат Поток-1, АГН-32, АГП-33, СНИМ-1 Модель-717, Тонус-1 и Тонус-2, синусоидальных модулированных токов — аппараты Амплипульс-ЗТ. Амплипульс-4, флюктуирующих токов — аппарат АСБ-2.

Библиогр.: Бабский В. Г., Жуков М. Ю. и Юдович В. И. Математическая теория электрофореза, Применение к методам фракционирования биополимеров, Киев, 1983; Гааль Э., Медьеши Г. и Верецкси X. Электрофорез в разделении биологических макромолекул, пер. с англ., М., 198* Остерман Л. А. Методы исследования белков и нуклеиновых кислот, Электрофорез и ультрацентрифугирование, 1981; Парфенов А. П. Элестрофорез лекарственных веществ, Л., 1973, ; Улащик В. С. Теория и практика лекарственного электрофореза, Минск, 1976, библиогр.; он же, Физикофармакологические методы лечения и профилактики, Минск, 1979; Cell electroptoresis in cancer and other clinical reearch, ed. by A. W. Preece a. P. Light, Amsterdam, 1981; Dunn M. Affinity electrophoresis, Lab. Pract., 33, p. 13, 1984; Electrophoresis’83, Advanced methods biochemical and clinical applications, ed. by H. Hlrai, B.— N. Y., 1984.

E. В. Раменский; В. С. Улащик (физиотер.).

источник

Метод электрофореза в геле использует разницу в размере и заряде различных молекул в образце. Образец ДНК или белка, подлежащий разделению, погружают в пористый гель, помещенный в ионную буферную среду. При приложении электрического поля каждая молекула, имеющая разный размер и заряд, будет проходить через гель с разной скоростью.

Пористый гель, используемый в этой технике, действует как молекулярное сито, которое отделяет большие молекулы от более мелких. Меньшие молекулы движутся быстрее по гелю, а более крупные медленнее. Подвижность частиц также определется их индивидуальным электрическим зарядом. Два противоположно заряженных электрода, которые являются частью системы, тянут молекулы к себе на основе их заряда.

Гель, используемый в геле-электрофорезе, обычно изготавливают из материала, называемого агарозой, который представляет собой желатиновое вещество, экстрагированное из водорослей. Этот пористый гель можно использовать для отделения макромолекул разных размеров. Гель погружают в раствор солевого буфера в камеру электрофореза. Трис-борат-ЭДТА (ТВЭ) обычно используется в качестве буфера. Его основная функция — контролировать pH системы. Камера имеет два электрода — один положительный и другой отрицательный — на двух концах.

Образцы, которые необходимо проанализировать, затем загружают в маленькие лунки в геле с помощью пипетки. По завершении загрузки применяется электрический ток 50-150 В. Теперь заряженные молекулы, присутствующие в образце, начинают мигрировать через гель к электродам. Отрицательно заряженные молекулы движутся к положительному электроду, а положительно заряженные молекулы мигрируют к отрицательному электроду.

Скорость, с которой каждая молекула перемещается через гель, называется ее электрофоретической подвижностью и определяется главным образом ее чистым зарядом и размером. Сильно заряженные молекулы движутся быстрее, чем слабо заряженные. Меньшие молекулы работают быстрее, оставляя более крупные. Таким образом, сильный заряд и малый размер увеличивают электрофоретическую подвижность молекулы, а слабый заряд и большие размеры уменьшают подвижность молекулы. Когда все молекулы в образце имеют одинаковый размер, разделение будет основываться исключительно на их размере.

источник

Электрофорез: суть процедуры, методики и техники проведения. Электрофорез — что это за метод лечения С помощью электрофореза осуществляется

Электрофорез – это воздействие электрическим током на человеческий организм с параллельным введением различных медицинских препаратов через кожу или слизистые оболочки. При помощи тока вещество проникает в ткани без оказания системного воздействия на организм. Процедура может быть назначена новорожденным детям с первого месяца жизни в качестве основной терапии или в составе комплексного лечения. Зачем врачи назначают данную процедуру, рассмотрим ниже.

Электрофорез для грудничков проводится на разных частях тела (пояснице, шейном отделе, тазобедренных суставах и т.д.) в зависимости от патологии. При дисплазии процедура выполняется на паховой и ягодичной областях, при гипертонусе – на воротниковой зоне или шее. Электрофорез назначается с массажем и другими процедурами в составе комплексной терапии.

Процедура показана грудничкам в следующих случаях:

  • кривошея, дисплазия и прочие нарушения костно-мышечного аппарата (рекомендуем прочитать: );
  • гипотонус и гипертонус мышц;
  • наличие болевого синдрома;
  • диатез;
  • неврологические проблемы разного характера;
  • стоматит;
  • гепатит;
  • тонзиллит;
  • колит;
  • цистит;
  • родовые травмы;
  • различные патологии или врожденные пороки сердца;
  • патологии органов дыхания (бронхит и т.д.);
  • нарушения зрения и болезни глаз;
  • детский церебральный паралич;
  • гайморит;
  • отит;
  • ожоги;
  • пиелонефрит.

Электрофорез для детей старшего возраста часто назначается при таких недугах, когда действие препарата необходимо направить в центр очага воспаления. Часто данная методика лечения применяется после переломов рук и ног, при акне, фурункулах, бронхитах, а также при искривлении позвоночника (рекомендуем прочитать: ).

Противопоказания к проведению электрофореза:

  • почечная или сердечная недостаточность разной степени тяжести;
  • нарушения свертываемости крови;
  • склонность к аллергическим реакциям;
  • приступы бронхиальной астмы;
  • злокачественные или доброкачественные образования;
  • дерматиты;
  • высыпания на коже в виде гнойничков;
  • повышенная температура тела;
  • непереносимость электротока;
  • наличие ран, ссадин или порезов в местах присоединения электродов;
  • воспалительный процесс в фазе обострения;
  • наличие аллергической реакции на используемые лекарства.

Достоинства процедуры:

  • оказание противовоспалительного, расслабляющего и обезболивающего эффектов;
  • возможность применения с самого рождения;
  • быстрое достижение положительной динамики благодаря усилению действия лекарств воздействием тока;
  • ярко выраженное местное действие, благодаря которому лечение проводится без возникновения побочных реакций;
  • небольшая продолжительность сеанса (6-15 мин.) — малыши не устают и не капризничают;
  • возможность проведения процедуры в домашних условиях.

Электрофорез выполняется с применением разных препаратов. Самым распространенным из них является Эуфиллин. Электрофорез с Эуфиллином для детей чаще всего назначают при дисплазии тазобедренного сустава, сердечной и бронхиальной астме, уменьшения болевых ощущений, снижения ВЧД и улучшения кровообращения. Эуфиллин при электрофорезе нередко используют совместно с магнезией (показана детям при мышечном гипертонусе), Дибазолом (при нарушении у грудничка тонуса рук и ног, невралгических заболеваниях), никотиновой кислотой и другими лекарствами.

Другие растворы для электрофореза детям:

Принцип действия электрофореза: на кожу пациента с двух сторон кладутся прокладки электродов в ткани, пропитанной лекарством, где оно распадается на ионы. При прохождении электрического тока через этот раствор ионы лекарства начинают перемещаться, проникают через кожу, слизистые оболочки и попадают в организм.

Проникнув в ткани, лекарственный препарат равномерно распределяется в клетках и межклеточной жидкости. Он доставляется в эпидермис и дерму, откуда всасывается в кровь и лимфу, затем доставляется ко всем органам и тканям, при этом сохраняясь в области введения лекарства.

Благодаря действию постоянного тока увеличивается восприимчивость организма к лекарствам, и достигается максимальный эффект.

Процедура может проводится по разным техникам, которые подбирает врач в зависимости от диагноза и локализации патологического очага:

Разрешено ли делать процедуру дома? При беспокойстве родителей о том, что ребенок при нахождении в поликлинике будет психически травмирован или подхватит инфекцию, возможно проведение физиопроцедуры в домашних условиях. С этой целью необходимо приобрести аппарат и внимательно изучить инструкцию по его использованию и технике безопасности.

Первую процедуру рекомендуется провести дома под контролем медицинского персонала. Нужно взять у врача направление с указанным в нем о количеством процедур и названием препарата, который будет использоваться. Нельзя проводить физиопроцедуру дольше назначенного времени. Для детей до года оно составляет не более 8 минут. Если после первой процедуры ребенок ведет себя беспокойно, следует прекратить использование аппарата.

Другим популярным методом введения лекарственных веществ в организм человека является фонофорез. В этом случае используется не электрический ток, а ультразвуковые волны. По эффективности фонофорез не уступает своему аналогу — у него намного меньше противопоказаний.

Какой из способов применить для конкретного случая, решает врач. Однако назначение электрофореза при лечении ребенка встречается чаще всего.

Фонофорез применяют, когда нет возможности воспользоваться электрофорезом. Для фонофореза можно использовать не все лекарственные средства, подходящие для электрофореза. Под воздействием ультразвуковых волн эти вещества разрушаются, теряют активность, либо происходит изменение их фармакологических свойств. К таким средствам относятся: новокаин, атропин, платифиллин, некоторые витамины (аскорбиновая кислота, витамины группы В).

Если нет возможности выполнить процедуру электрофореза, а показания для этого присутствуют, возможно использование Эуфиллина местно в сочетании с Тизолем – лекарственной мазью. Данную процедуру нередко назначают на шейный отдел.

Тизоль оказывает противовоспалительное и бактерицидное действие, благодаря чему мазь быстро лечит кожные заболевания.

Электрофорез – это физиотерапевтическая процедура. Ее основным предназначением является введение лекарств в организм при помощи постоянного тока.

Процедура проводится при помощи специального аппарата. Он обеспечивает подачу постоянного тока и соединен с противоположно заряженными электродами. Электроды представлены в виде металлических пластин с тканевыми прокладками на них.

Во время процедуры ткань смачивается теплым лекарственным раствором, а сами электроды фиксируются на теле пациента. После включения аппарата это вещество проникает в организм. Происходит это благодаря подаче постоянного тока, из-за которого вещество распадается на ионы и легко проникает через кожные покровы.

Спектр действия этой физиотерапевтической процедуры очень широк. С ее помощью можно вылечить:

  • гастроэнтерологические заболевания (гастрит, язву, колит, холецистит);
  • гинекологические заболевания (эрозию шейки матки, кольпит, эндометрит, цервитит, эндометриоз);
  • отоларингологические заболевания (гайморит, фарингит, отит);
  • урологические заболевания (простатит, пиелонефрит, цистит);
  • терапевтические заболевания (бронхит, пневмонию, бронхиальную астму);
  • неврологические заболевания (радикулит, неврастению, мигрень, неврозы, нейромиозит);
  • кардиологические заболевания (гипертоническую болезнь 1 и 2 стадии, болезни сердца вне обострения);
  • воспалительные заболевания суставов, мышц, связок и нервов;
Читайте также:  Электрофорез с эуфиллином на шейный отдел грудничку противопоказания

Кроме этого, электрофорез способствует рассасыванию рубцов, спаек и очень полезен для косметологических процедур.

Введение лекарственных средств с помощью электрофореза имеет ряд преимуществ перед традиционным приемом. К ним относятся.

Лекарственный электрофорез — это сочетанный физико-химический метод локального воздействия постоянным электрическим током и лекарственными средствами, вводимыми при помощи тока, через электроды и гидрофильные прокладки, смоченные раствором этих средств и контактно наложенные на кожную поверхность или слизистые оболочки определенных областей тела пациента.

Плотность силы тока — 0,05-0,1 мА/см2, напряжение — 30-80 В. Перечень лекарственных средств для электрофореза, процентное содержание их в растворе, а также полярность их введения определяются путем физико-химических исследований.

Особенности сочетанного воздействия и основные клинические эффекты обусловлены влиянием постоянного тока и соответствующего лекарственного средства.

Электрофорез заключается в том, что лекарственные вещества вводятся в ткани в виде положительно и отрицательно заряженных частиц (ионов) через межклеточные щели, протоки потовых и сальных желез. Количество вводимого лекарственного вещества невелико (2-10 % содержащегося на прокладке) и зависит от свойств лекарств, их концентрации, силы тока, продолжительности воздействия, площади электродов, кровоснабжения кожи. Основная масса лекарств оседает в эпидермисе, небольшое количество — в дерме и подкожно-жировой клетчатке. Депонирование лекарственных веществ в коже обеспечивает их длительное рефлекторное или очаговое воздействие на организм (в течение суток и более). На фоне действия постоянного тока возрастает фармакологическая активность лекарственных средств, так как они вводятся в ткани в ионном и химически чистом виде. Постоянный ток вызывает изменения функциональных свойств тканей, повышая их чувствительность к лекарственным веществам. Побочное действие лекарств уменьшается, поскольку они поступают в организм в незначительных количествах, минуя желудочно-кишечный тракт. Вместе с тем, концентрация препарата в патологическом очаге возрастает и может в несколько раз превышать ту, которая достигается при парентеральном введении лекарств.

Лекарственные вещества вводятся в организм соответственно их полярности: положительно заряженные частицы (катионы) — с анода, отрицательно заряженные (анионы) — с катода. Оптимальный растворитель для лекарств — дистиллированная вода, обеспечивающая наилучшую электролитическую диссоциацию и высокую электрофоретическую подвижность лекарственных веществ. Кроме воды, для водонерастворимых и мало растворимых веществ используются этиловый спирт и универсальный растворитель — диметилсульфоксид (димексид, ДМСО), который одновременно является и хорошим переносчиком лекарственных веществ. Для растворения применяются 5, 10, 25 и 50 % растворы ДМСО.

Сложные вещества — белки и аминокислоты представляют собой амфотерные соединения, имеющие изоэлектрическую точку. Электрофорез их проводится из растворов, рН которых отличается от изоэлектрической точки белков и аминокислот. В качестве растворителя для сложных веществ используются подкисленная (5-8 каплями 5 % раствора соляной кислоты) или подщелоченная (5-8 каплями 5 % раствора натрия гидроксида) дистиллированная вода, а также буферные растворы (ацетатный, фосфатный буфер и др.). В связи с наличием в буферном растворе большого количества подвижных ионов применение его ограничено, поэтому в практике чаще используют подкисление или подщелачивание водных растворов. При подкислении раствора белки и аминокислоты приобретают положительный заряд и вводятся с положительного полюса, при подщелачивании — отрицательный заряд и вводятся с отрицательного полюса.

Несмотря на то, что врачи, назначая электрофорез, преподносят этот метод лечения как эффективный и безболезненный, некоторые сомнения у пациентов он все же вызывает. Особенно это касается молодых родителей, которые опасаются, что электролечение может нанести вред ребенку. А между тем, принцип работы прибора прост, а процедура электрофореза настолько безопасна, что может назначаться даже грудничкам.

По сравнению со всеми прочими способами введения лекарств, такими как внутривенное, внутримышечное или через рот в виде таблеток или микстур, электрофорез обладает рядом преимуществ:

Применять электрофорез для лечения можно и в домашних условиях, приобретя для этого портативный аппарат. Но для грамотного проведения процедуры понадобится ряд специальных знаний.

С точки зрения физики, электрофорез – это перемещение заряженных частиц в водной среде под воздействием электрического тока. Явление было открыто в 1809 году российскими учеными, профессорами Московского университета Федором Федоровичем Рейссом и Петром Ивановичем Страховым. Кроме медицины, метод электрофореза успешно применяют в химической промышленности и некоторых других отраслях хозяйства. Например, для окрашивания автомобилей.

В микробиологии и биохимии применятся диск электрофорез для разделения крупных молекул. Движение заряженных частиц при этом производится не в растворе, а в специальном геле. Диск электрофорез позволяет выделять и разделять такие вещества, как нуклеиновые кислоты и белки. Такая процедура используется не для лечения, а для диагностики. Диск электрофорез применяют для исследования сыворотки крови и других биологических жидкостей.

Для лечения применяют лекарственный электрофорез – введение в организм лекарственных веществ из раствора при помощи тока. Наиболее распространенным растворителем является вода. В водном растворе большинство веществ распадается на ионы – заряженные частицы. Если поместить в такой раствор электроды, то ионы придут в движение, то есть будет наблюдаться электрофорез.

Сила тока, приводящая заряженные частицы в движение, будет очень небольшой. Человеческое тело является проводником электричества. Поэтому, если поместить электроды на специальные салфетки, смоченные лекарством и расположенные на коже, а потом подключить источник электроэнергии, то ионы лекарственного средства попадут в организм.

Чтобы понять, как на организм действует электрофорез, рассмотрим принцип работы этого прибора. Схема его устройства достаточно проста: это сам аппарат и электроды, присоединенные к нему. Сила тока регулируется реостатом и показывается на специальной шкале.

  • Электроды могут быть свинцовые или углетканевые, различной формы и размера. Для металлических электродов понадобятся специальные прокладки или салфетки, сшитые из натуральной ткани, как правило, белой фланели. Углетканевые электроды имеют двухслойную структуру, включающую как электропроводящий материал, так и гидрофильные прокладки из ткани.
  • Иногда, в целях экономии лекарственного средства используются дополнительные салфетки, которые пропитываются нужным веществом и помещаются под прокладки прибора, которые в этом случае смачиваются дистиллированной водой. Существуют и одноразовые электроды.
  • Применение прибора не требует обязательных медицинских знаний. Но представление о проведении процедуры, каков принцип работы аппарата, какая схема расположения электродов применяется, какова максимально допустимая сила тока, должны быть. Подробную схему лечения должен объяснить врач.

Поскольку для введения в организм используются растворы лекарственных веществ, то подготовка к проведению электрофореза начинается именно с него. Это может быть как готовое вещество, так и приготовленный непосредственно перед процедурой раствор. Его концентрацию указывает врач, назначая лечение. Превышать ее не следует, так как это не влияет на эффективность процедуры.

Для растворения вещества используется дистиллированная вода или другое вещество, которое, опять же, определяет врач. Это может быть димексид, спирты, новокаин и т.д. в зависимости от заболевания и специфики его лечения. На салфетки растворы для электрофореза наносят подогретыми до температуры тела.

Поскольку лекарственные вещества вводятся в организм в виде ионов, то есть частиц, обладающих определенным зарядом, то имеет большое значение, под какой именно электрод помещать прокладки, смоченные раствором. Для того, чтобы выполнить процедуру правильно, существуют специальная таблица полярности. По ней и определяют, с какого полюса прибора вводить то или иное средство.

  1. анальгин;
  2. ампициллин;
  3. аскорбиновая и никотиновая кислоты;
  4. гепарин;
  5. гидрокортизон;
  6. кофеин;
  7. пенициллин;
  8. хлор;
  9. интерферон.
  1. многие витамины;
  2. гистамин;
  3. дибазол;
  4. димедрол;
  5. калий;
  6. кальций;
  7. аминокапроновая кислота;
  8. лидаза;
  9. лидокаин и новокаин;
  10. медь, магний и другие металлы;
  11. папаверин;
  12. но-шпа.

Некоторые лекарственные средства могут вводится с обоих электродов, часто в сочетании с другим средством, если этого требует схема лечения. Но соблюдение полярности здесь также важно. К таким веществам относятся:

  1. эуфиллин;
  2. аденозинтрифосфорная кислота (АТФ);
  3. димексид;
  4. апизартрон;
  5. экстракт алоэ.

Вещества, вводимые с разных электродов способны оказывать различное действие. Что делает использование электрофореза применимым в самых разных отраслях медицины: стоматологии, неврологии, травматологии, терапии, гинекологии, педиатрии и т.д.

  • расширяют кровеносные и лимфатические сосуды;
  • расслабляют мышцы, в том числе и гладкую мускулатуру внутренних органов;
  • нормализуют питание тканей и выведение из них продуктов жизнедеятельности, то есть обмен веществ;
  • нормализуют секреторную функция, то есть выработку и выброс в кровь кормонов и других активных веществ железами внутренней и внешней секреции;
  • снимают воспалительные процессы;
  • уменьшают отеки, выводят из тканей излишки жидкости;
  • успокаивают;
  • снимают болевые ощущения.

Техника проведения электрофореза сама по себе достаточна проста. Она заключается в размещении салфеток, смоченных раствором на необходимой области тела, правильном расположении на ней электрода, отслеживании времени процедуры и регулировании силы тока. Все это делается по инструкции, полученной от врача.

Электроды располагаются строго на салфетке или прокладке, не выступая за ее пределы. Сама прокладка должна быть влажной, но не слишком мокрой. Схема расположения электродов зависит от того, какая именно методика электрофореза используется.

  • общий электрофорез (по Вермелю);
  • ионный воротник;
  • ионный пояс;
  • электрофорез по Щербаку;
  • назальный;
  • глазнично-затылочный и т.д.

Каждая методика имеет свою схему расположения электродов. Но по большей части они располагаются в области позвоночника. Это может быть шейный, грудной, поясничный или крестцовый отдел. Также часто один из электродов располагают на конечностях. У детей используется назальное расположение, так как полость носа связана со многими органами. Имеется своя специфика в стоматологии и других областях.

После того, как электроды соответствующим образом расположены, можно включать прибор. Сила тока устанавливается на минимальной отметке. Электрофорез не должен вызывать неприятных ощущений. Постепенно сила тока прибавляется поворотом реостата. При появлении неприятных, болезненных ощущений необходимо остановиться, даже если максимальное значение не достигнуто.

Длительность процедуры может быть различной. Она зависит не только от заболевания, но и от возраста и состояния пациента. Как правило, она длится от 5 до 20 минут. Превышение этого времени нежелательно. После окончания сеанса можно дать пациенту немного отдохнуть.

Несмотря на безопасность такого способа лечения, как электрофорез, все назначения и рекомендации, а именно количество сеансов, их продолжительность, минимальную и максимальную силу тока, действующее вещество и его концентрацию, определяет только врач. Самолечение может привести к весьма неприятным последствиям.

Лекарственный электрофорез – физиотерапевтический метод электротерапии, заключающийся в сочетанном воздействии на организм гальванизации (постоянного тока малой силы и напряжения) и лекарственных препаратов.

В ионотерапии, как по-другому называется электрофорез, несомненная польза дополняется множеством плюсов сочетанного воздействия на организм лекарственных веществ и электрического поля.

Медицинские препараты переносятся электрическим полем к очагу поражения благодаря возникновению под действием тока электролитической диссоциации, т. е. распаду лекарств на разнозаряженные ионы и продвижению их к электродам противоположного полюса через органы и ткани человеческого тела. Приближаясь к противоположному электроду, ионы подвергаются электролизу, т.е. теряют со своей оболочки заряд и становятся атомами, обладающими высокой физико-химической активностью. Для нейтрализации их негативного воздействия на организм непосредственно под электродами на кожу накладываются специальные тканевые прокладки, смоченные водой. При контакте свободных атомов с водной средой под анодом скапливается кислота, а под катодом – щелочь, которые в разбавленном виде не наносят вреда кожному покрову пациента.

Общие: активизация иммунных, обменных и физико-химических процессов.

Терапевтические эффекты зависят от доминантного, на момент процедуры, электрода.

Катод (отрицательный электрод):

  • расширение кровеносных и лимфатических сосудов;
  • релаксация;
  • нормализация обмена веществ;
  • нормализация работы желез внутренней секреции;
  • улучшение метаболизма клеток;
  • стимуляция секреции биологически-активных веществ.

Анод (положительный электрод):

  • выведение из организма лишней жидкости;
  • уменьшение воспалительных процессов;
  • обезболивание;
  • седация.

Перед проведением процедуры необходимо удостовериться на ионы какого заряда диссоциирует выбранный раствор – если на положительно-заряженные (катионы) – его следует располагать под анодом, если на отрицательные (анионы)- под катодом для создания линии перемещения ионов к противоположному заряду.

Для проведения электрофореза используются различные методики в зависимости от наличия заболевания и необходимого результата.

Методики проведения процедуры можно разделить на общие и местные, а также выделить области воздействия электрическим полем: чрескожная методика, полостная, ванночковая и внутритканевая.

Расположение электродов может быть продольным (для поверхностного воздействия), поперечным (для воздействия на более глубокие очаги поражения) или сегментарным (для воздействия на определенные отделы позвоночника).

Во время процедуры используются 2 и более электродов, задействована одна и более зон.

Сила тока подбирается индивидуально в зависимости от чувствительности конкретного человека. Во время проведения процедуры целесообразно постепенно увеличивать силу тока для препятствия привыкания, что может быть причиной снижения эффективности процедуры.

Процедура длится от 10 до 40 минут, курсовое воздействие включает в себя от 5 до 20 процедур, проводимых ежедневно или через день.

  • ионы лекарственных препаратов вводятся через протоки потовых и сальных желез кожи;
  • повышение чувствительности рецепторов кожного покрова к медицинским веществам;
  • полное сохранение лекарствами своей фармакологической активности;
  • равномерное распределение лекарственного вещества в клетках и межклеточной жидкости организма;
  • депонирование препаратов от 1 до 15-20 дней;
  • выраженное терапевтическое воздействие лекарств на организм при малых дозах введения;
  • отсутствие побочных эффектов фармакологических препаратов, в отличие от других видов их введения;
  • безболезненность введения лекарств;
  • воздействие препаратом непосредственно на область патологического вещества, не подвергая воздействию других органов и тканей;
  • сведение к минимуму возможности появления аллергических реакций на вводимое медицинское вещество;
  • возможность введения комбинации лекарственных препаратов;
  • расположение медицинских препаратов на электродах зависит от заряда ионов.
  • для приготовления растворов используется дистиллированная вода, очищенный спирт, диметилсульфоксид или буферные растворы, в зависимости от растворимости вводимых веществ;
  • раствор готовится непосредственно перед применением;
  • вещество должно быть максимально простым по составу, без примесей;
  • при курсовом воздействии во время всего курса полярность электродов менять нельзя, т.е. с первой процедуры и до последней на одну и ту же поверхность накладывается один и тот же, по полярности, электрод.

Количество поступающего в организм лекарственного препарата посредством электрофореза зависит от следующих факторов:

  1. индивидуальной особенности организма;
  2. возраста пациента;
  3. состояния кожного покрова;
  4. степени диссоциации препарата;
  5. количества вводимого вещества;
  6. площади используемого электрода;
  7. заданной силы и плотности тока;
  8. свойств растворителя;
  9. длительности процедуры.

Помимо гальванического тока в процедуре электрофореза используются другие его виды:

  • синусоидальные модулированные токи;
  • выпрямленные токи;
  • диадинамические токи;
  • флюктуирующие токи.

Множество заболеваний поддается лечению электрическим полем. Рассмотрим некоторые из них по отдельным медицинским направлениям.

  1. воспалительные процессы;
  2. , мигрень, невроз;
  3. органические заболевания ЦНС.
  1. рубцовые и спаечные изменения тканей;
  2. контрактуры;
  3. ожоги.
  1. телеангиоэктазия;
  2. постугревые рубцы.
  1. деформирующий остеоартроз;
  2. посттравматические поражения суставов;
  3. воспалительные заболевания опорно-двигательного аппарата.
  1. воспалительные процессы полости рта;
  2. поражения слюнных желез;
  3. заболевания зубов, в т. ч. флюороз.
  1. эрозия шейки матки;
  2. спаечные процессы;
  3. гипертонус матки при беременности;
  4. недостаточное кровообращение плаценты и матки при беременности.

Противопоказания при беременности: преэклампсия, эклампсия, рвота, угроза кровотечения, патология почек, свертывающей системы, плохое состояние плода.

До 1 года – для лечения неврологических патологий, последствий родовой травмы, дисплазии тазобедренного сустава, врожденных вывихов и др. После года – ограничения могут быть вызваны только со стороны выбранного для процедуры препарата.

  • А ллергические реакции в виде инфильтраций.
  • Бронхиальная астма в период стихания приступов.
  • Поллинозы.
  • , хронические заболевания.
  • Заболевания ЛОР-органов, органов пищеварения.
  • Профилактика заболеваний и предупреждение рецидивов.

Несмотря на обширный список показаний для данного метода физиотерапевтического воздействия необходимо помнить и о противопоказаниях, чтобы не нанести дополнительный вред пациенту. При следующих состояниях от электролечения следует отказаться.

источник