Суть метода электрофореза на бумаге

Электрофорез

2. Электрофорез с подвижной границей.

4. Изоэлектрическая фокусировка.

Белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, находясь в растворе несут определенный электрический заряд благодаря наличию групп, способных к электролитический диссоциации. Общий заряд данной частицы определяется, прежде всего, концентрацией Н + -ионов в среде. Под действием электрического тока заряженные частицы перемещаются к катоду или аноду в зависимости от знака их суммарного заряда. Такое явление носит название электрофореза. Скорость движения частиц (см/с) при напряженности электрического поля 1 В/см называется электрофоретической подвижностью.Она имеет размерность см 2 /с -1 ·в -1 .

Различия в подвижности частиц служат основой для разделения смесей веществ.

Если приложить к электропроводящему раствору равномерное электрическое поле (Е), то на частицу будет действовать сила ускорения:

где d– расстояние между электродами, q – заряд молекулы. Так как молекула перемещается не в вакууме, то на неё действует противоположно направленная сила трения, которая зависит от размеров, формы молекулы, вязкости среды и описывается уравнением Стокса:

где f– коэффициент трения, v – скорость движения молекулы. Для сферических частиц коэффициент трения равен 6πηr, где r – радиус частиц и η – коэффициент вязкости растворителя. В растворе силе ускорения противодействует сила трения, поэтому:

Е/d·q = 6πηrv, преобразуя выражение, получим:

Таким образом, скорость молекулы (v) пропорциональна напряженности электрического поля Е/d и заряду молекулы и обратно пропорциональна размеру молекулы и вязкости среды. Заряд и размер являются строго индивидуальными характеристиками молекулы. Следовательно, и путь, который пройдет та или иная молекула при электрофорезе за определенный интервал времени, тоже будет характерен для данной молекулы.

Существуют три основных типа электрофоретических систем – электрофорез с подвижной границей, зональный электрофорез и стационарный электрофорез.

Элекрофорез с подвижной границей

Электрофорез макромолекул, растворенных в буфере с соответствующим значением рН, проводится в V-образной кювете с прямоугольным поперечным сечением. Раствор макромолекул в буфере заливают в нижнюю часть кюветы, доливают оба конца трубки тем же буфером и монтируют в них электроды. Если вести электрофорез в щелочном буфере, то все белки заряжаются отрицательно и начинают перемещаться к аноду: скорость перемещения данного белка зависит от его рН, и от величины суммарного заряда при данном рН буфера. Как видим, в данном методе электрическое поле прикладывается к исходно разной границе между раствором молекул и буфером. Скорость миграции заряженных частиц определяется путем наблюдения за перемещением этой границы. Если раствор содержит гетерогенную смесь ионизированных макромолекул, то можно увидеть множество движущихся границ. Способы наблюдения за пограничными изменениями концентрации вещества основаны на измерении градиента показателя преломления, который пропорционален градиенту концентрации.

Сконструирование Филпонтом и Свенссоном астигматической фотокамеры со специальной оптической системой, называемой шлирен-оптикой, позволяет непосредственно регистрировать градиент показателя преломления вдоль кюветы.

Электрофорез по методу подвижной границы нашел широкое применение при исследовании белков. Этот метод в основном используется для определения подвижностей и изоэлектрических точек белков, т.к. количественно трудно оценить подвижности. Метод электрофореза с подвижной границей используется редко.

Зональный элекрофорез

В зональном электрофорезе пятно или тонкий слой раствора, нанесенного на полутвердый или гелеобразный материал, помещают в электрическое поле, в результате чего молекулы перемещаются по или через материал носитель. В первую очередь функцией носителя является предотвращение механических воздействий и конвекции, которая происходит в результате температурных или высокой плотности концентрированных растворов.

Однако, носитель может действовать в качестве молекулярного сита, приводя тем самым к хроматографическим эффектам, что может или улучшить разделение, или ухудшать его.

а) электрофорез на бумаге.

В качестве носителя здесь используется фильтровальная бумага, которая должна содержать 96% α-целлюлозы, нерастворимой в концентрированном растворе NaOH. Приборы для электрофореза состоят из двух электродных сосудов и устройства для поддержания полосок фильтровальной бумаги. В качестве электродов обычно применяются платиновые проволоки. Можно использовать и угольные электроды. Для предотвращения чрезмерного испарения всю систему помещают в закрытую камеру, что обеспечивает создание влажной атмосферы.

Перед анализом электрофоретическую бумагу погружают в буферный раствор, слегка промокают между чистыми листами промокательной бумаги, а затем помещают на подставку.

Пробу наносят либо капиллярной пипеткой с закрученным носиком, либо с помощью различных аппликаторов, обеспечивающих быстрое и равномерное нанесение исследуемого раствора.

После нанесения проб к кювете подключают напряжение. Для наблюдения за ходом электрофореза на бумагу наносят пятно определенного стандартного вещества. По окончании процедуры бумагу высушивают при 105-110°С. Макромолекулы затем можно обнаружить при помощи соответствующего метода окрашивания.

Б) электрофорез в ПААГ.

В качестве среды для электрофоретического разделения макромолекул наиболее широкое распространение получил ПААГ, обладающий рядом преимуществ. Среди них можно отметить химическую стабильность, инертность, прозрачность в широком диапазоне длин волн, возможность получения пор с заданной величиной, отсутствием адсорбции. С помощью ПААГ можно разделить вещества с молекулярной массой от 2500 до 2000000 дальтон.

Системы электрофореза в ПААГ можно разделить на две группы по применяемым буферным системам. К первой относятся системы вертикального и горизонтального электрофореза, в которых применяется один тип буфера в электродных камерах и геле. Ко второй группе относятся системы вертикального «диск-электрофореза»: в них используются разные виды буферов (2-3) и гели разной концентрации. Название данного метода происходит от английского слова discontinuty (прерывистый), обозначающего в данном контексте неоднородность электрофоретической среды. Для диск-электрофореза характерны скачкообразные изменения рН, концентрации геля и градиента напряжения.

Прибор для диск-электрофореза состоит из верхнего и нижнего резервуара для электродного буфера и вертикальной стеклянной трубки. Нижняя часть трубки заполняется разделяющим гелем с мелкими порами, которые действуют как молекулярное сито по отношению к изучаемым макромолекулам. Над разделяющим гелем находится концентрирующий гель, имеющий крупные поры и поэтому не обладающий свойствами молекулярного сита, а еще выше расположен стартовый гель, содержащий пробу и краситель, используемый в качестве свидетеля.

Принцип диск-электрофореза основан на эффекте подвижной границы Кольрауша, суть которого состоит в использовании двух разных буферов: в электродных камерах трис-глициновый буфер (рН 8,3) , а в концентрирующих(рН 6,7) и разделяющем гелях(рН 8.9) – трис-НСl. В электродном буфере рН на 1,5-2 единицы выше, чем в концентрирующем. Образец растворяется в том же буфере, который используется в концентрирующем геле. При рН 8,3 глицин находится в виде цвиттериона:

После включения тока все ионы (в том числе белки и краситель) начинают двигаться к аноду в следующей последовательности: Сl — > бромфеноловый синий > белки > глицинат.

Рис. 1. Прибор для диск-электрофореза.

Между ионами хлора и глицината образуется граница раздела. Так как оба эти иона принадлежат к одной и той же электрической системе, то в области глицинатных ионов напряжение, а следовательно, и их скорость, возрастают, а в области ионов хлора напряжение и скорость уменьшаются. Следовательно, замыкающие глицинатные ионы будут стремиться догнать ведущие ионы хлора, а зона белков и красителя, находящаяся между ними, будет сужаться (концентрироваться). Этот процесс происходит в концентрирующем (крупнопористом) геле.

Когда подвижная граница доходит до мелкопористого геля (рН 8,9), то, с одной стороны, подвижность глицинатных ионов возрастает, а с другой – на белки начинает действовать эффект молекулярного сита, и они отстают от подвижной границы. Таким образом, белки попадают в более щелочной трис-глициновый буфер, их отрицательный заряд возрастает, и они разделяются согласно своим индивидуальным характеристикам (заряду, форме молекул, молекулярному весу).

При проведении электрофореза гель полимеризуется непосредственно в стеклянной трубке, которую потом соединяют с сосудами с буфером. Образец суспендируют в концентрированном растворе сахарозы и наносят на поверхность геля в виде тонкого слоя с помощью пипетки. Электрофорез прекращают, когда зона красителя (подвижная граница) проходит 0,8-0,9 длины геля. Затем гель извлекают из трубки и окрашивают специальными красителями обнаружения зон. Каждую зону можно характеризовать по значениям их Rf или по площади пика после денсатометрирования. Диск-электрофоретический метод особенно часто используется для разделения белков.

источник

ПРИНЦИП МЕТОДА: Метод основан на различии величины заряда белков сыворотки крови. Если нанести каплю сыворотки на полоску хроматографической бумаги, смоченной буферным раствором, и пропустить через эту полоску постоянный электрический ток, отдельные белки будут продвигаться в электрическом поле с различной скоростью. При рН=8,6 белки сыворотки крови движутся по направлению к аноду, поскольку они обладают в этих условиях отрицательным зарядом. Наиболее быстро движутся альбумины, затем 1- и 2-глобулины, далее  — глобулины и наконец  — глобулины.

АППАРАТУРА: Прибор для определения белков в крови методом электрофореза на бумаге состоит из выпрямителя, электрофоретической кюветы и денситометра.

Кюветы заполняются вероналовым буфером рН = 8,6. Нарезают из хроматографической бумаги полоски длиной 38 см., шириной 3 см., полоски смачивают буферным раствором и помещают в кювету. Ближе к отрицательному полюсу наносится сыворотка (0,01 мл), затем прибор включается в электрическую сеть.

Электрофоретическое разделение белков сыворотки на бумаге производится обычно в течение 6- 24 часов при напряжении 150 Вт и силе тока 6-8 А. По истечении указанного срока бумажные полоски сушат в сушильном шкафу при температуре около 100 градусов в течение 5 мин., затем красят бромфеноловым синим. Остатки красителя, не связавшегося с белками, отмывают с полоски бумаги 10% уксусной кислотой.

Количественное определение белковых фракций проводится с помощью денситометра или путём экстрагирования спиртовым раствором щелочи с последующим определением концентрация краски фотоколориметрически.

Минеральный состав крови чрезвычайно разнообразен и играет большую роль в жизнедеятельности организма, например, в процессе роста и развития ребенка обмен кальция и связанных с ним фосфатов. Снижение содержания кальция может сопровождаться повышением нервно-мышечной возбудимости, судорогами (тетания новорожденных). Развитию гипокальциемии у новорожденных способствует сахарный диабет у матери, недоношенность и т.д. Чрезмерные дозы витамина «Д» вызывают гиперкальциемию с отрицательными последствиями для организма.

Основным белком, осуществляющим снабжение тканей кислородом и освобождение их от углекислоты, является гемоглобин. В связи с этим, изучение обмена гемоглобина и определение его концентрации является чрезвычайно важным, а также актуальным является клиническое значение определения содержания желчных пигментов крови, моче и кале в дифференциальной диагностике различных видов желтух (гемолитическая, желтуха новорожденных, обтурационная, паренхиматозная).

Минеральные составные части крови, значение их для организма.

Различают несколько фракций кальция: ионизированный кальций, кальций неионизированный, но способный к диализу, и недиализирующийся (недиффундирующий), связанный с белками кальций.

Кальций принимает активное участие в процессах нервно-мышечной возбудимости (как антагонист ионов К + ), мышечного сокращения, свертывания крови, образует структурную основу костного скелета, влияет на проницаемость клеточных мембран и т.д.

Отчетливое повышение уровня кальция в плазме крови наблюдается при развитии опухолей в костях, гиперплазии или аденоме паращитовидных желез. В таких случаях кальций поступает в плазму из костей, которые становятся ломкими.

Важное диагностическое значение имеет определение уровня кальция при гипокальциемии. Состояние гипокальциемии наблюдается при гипопаратиреозе. Нарушение функции паращитовидных желе приводит к резкому снижению содержания ионизированного кальция в крови, что может сопровождаться судорожными приступами (тетания). Понижение концентрации кальция в плазме отмечают также при рахите, спру, обтурационной желтухе, нефрозах и гломерулонефритах.

Механизм свертывания крови.

Система свертывания крови представляет собой каскадную цепь протеолитических реакций.

Каскадность реакций обеспечивает постепенное усиление первоначального слабого сигнала – воздействия, вызывающего активацию внутреннего и внешнего пусковых механизмов свертывания. Каждая последующая стадия приводит к образованию все больших количеств активной формы очередного фактора. Происходит лавинообразное нарастание «мощности» каждой следующей ступени каскада, в результате стадия превращения фибриногена в фибрин протекает очень быстро.

Первая стадия – сокращение поврежденного сосуда.

Вторая стадия – образование белого тромба. Протромбин (VII фактор) под действием тромбопластина (III) тромбоцитов и ионов кальция (IV) превращается в активную форму – тромбин. В этой стадии участвуют факторы внешнего пускового механизма свертывания: проконвертин (VII); проакцелерин (V); фактор Стюарта (Х), а также факторы внутреннего пускового механизма свертывания: фактор Кристмаса (IХ); фактор Розенталя (ХI); фактор Хагемана (ХII)

Третья стадия – образование красного тромба. Тромбин активирует фибриноген (I), превращая его в активную форму фибрин – мономер. Затем образуется фибрин – полимер (фибриновый гель), который не отличается прочностью. Его легко может разрушить механическое воздействие. Под действием фермента трансглутаминазы (ХIIIa) образуются прочные ковалентные связи между мономерами фибрина, а также между фибрином и белком фибронектином, стабилизируя гель фибрина.

Через час тромб сжимается (ретракция тромба). Затем происходит фибринолиз (четвертая стадия). Плазминоген под действием фермента урокиназы и тканевого активатора плазминогена (ТАП) превращается в активную форму – плазмин (частичный протеолиз), который расщепляет в фибрине – полимере пептидные связи.

Тромб в течение нескольких дней рассасывается.

Роль витамина К в свертывании крови.

Витамин К входит в состав ферментов, катализирующих карбоксилирование глутаминовой кислоты с образованием γ-карбоксиглутаминовой кислоты, входящей в состав факторов свертывания крови: II, VII, IХ, Х.

Ингибиторы факторов свертывания крови:

белок плазмы антитромбин III, инактивирующий большинство факторов свертывания крови;

другие белки – ингибиторы протеиназ (α- макроглобулин, антиконвертин, тромбомодулин).

гепарин, активирующий антитромбин III;

антивитамины К – дикумарин, неодикумарин и др.

Метаболизм гемоглобина. Синтез гема, гемоглобина.

источник

Что такое клинические исследования и зачем они нужны? Это исследования, в которых принимают участие люди (добровольцы) и в ходе которых учёные выясняют, является ли новый препарат, способ лечения или медицинский прибор более эффективным и безопасным для здоровья человека, чем уже существующие.

Главная цель клинического исследования — найти лучший способ профилактики, диагностики и лечения того или иного заболевания. Проводить клинические исследования необходимо, чтобы развивать медицину, повышать качество жизни людей и чтобы новое лечение стало доступным для каждого человека.

У каждого исследования бывает четыре этапа (фазы):

I фаза — исследователи впервые тестируют препарат или метод лечения с участием небольшой группы людей (20—80 человек). Цель этого этапа — узнать, насколько препарат или способ лечения безопасен, и выявить побочные эффекты. На этом этапе могут участвуют как здоровые люди, так и люди с подходящим заболеванием. Чтобы приступить к I фазе клинического исследования, учёные несколько лет проводили сотни других тестов, в том числе на безопасность, с участием лабораторных животных, чей обмен веществ максимально приближен к человеческому;

II фаза — исследователи назначают препарат или метод лечения большей группе людей (100—300 человек), чтобы определить его эффективность и продолжать изучать безопасность. На этом этапе участвуют люди с подходящим заболеванием;

III фаза — исследователи предоставляют препарат или метод лечения значительным группам людей (1000—3000 человек), чтобы подтвердить его эффективность, сравнить с золотым стандартом (или плацебо) и собрать дополнительную информацию, которая позволит его безопасно использовать. Иногда на этом этапе выявляют другие, редко возникающие побочные эффекты. Здесь также участвуют люди с подходящим заболеванием. Если III фаза проходит успешно, препарат регистрируют в Минздраве и врачи получают возможность назначать его;

IV фаза — исследователи продолжают отслеживать информацию о безопасности, эффективности, побочных эффектах и оптимальном использовании препарата после того, как его зарегистрировали и он стал доступен всем пациентам.

Считается, что наиболее точные результаты дает метод исследования, когда ни врач, ни участник не знают, какой препарат — новый или существующий — принимает пациент. Такое исследование называют «двойным слепым». Так делают, чтобы врачи интуитивно не влияли на распределение пациентов. Если о препарате не знает только участник, исследование называется «простым слепым».

Чтобы провести клиническое исследование (особенно это касается «слепого» исследования), врачи могут использовать такой приём, как рандомизация — случайное распределение участников исследования по группам (новый препарат и существующий или плацебо). Такой метод необходим, что минимизировать субъективность при распределении пациентов. Поэтому обычно эту процедуру проводят с помощью специальной компьютерной программы.

бесплатный доступ к новым методам лечения прежде, чем они начнут широко применяться;
качественный уход, который, как правило, значительно превосходит тот, что доступен в рутинной практике;
участие в развитии медицины и поиске новых эффективных методов лечения, что может оказаться полезным не только для вас, но и для других пациентов, среди которых могут оказаться члены семьи;
иногда врачи продолжают наблюдать и оказывать помощь и после окончания исследования.

новый препарат или метод лечения не всегда лучше, чем уже существующий;
даже если новый препарат или метод лечения эффективен для других участников, он может не подойти лично вам;
новый препарат или метод лечения может иметь неожиданные побочные эффекты.

Главные отличия клинических исследований от некоторых других научных методов: добровольность и безопасность. Люди самостоятельно (в отличие от кроликов) решают вопрос об участии. Каждый потенциальный участник узнаёт о процессе клинического исследования во всех подробностях из информационного листка — документа, который описывает задачи, методологию, процедуры и другие детали исследования. Более того, в любой момент можно отказаться от участия в исследовании, вне зависимости от причин.

Обычно участники клинических исследований защищены лучше, чем обычные пациенты. Побочные эффекты могут проявиться и во время исследования, и во время стандартного лечения. Но в первом случае человек получает дополнительную страховку и, как правило, более качественные процедуры, чем в обычной практике.

Клинические исследования — это далеко не первые тестирования нового препарата или метода лечения. Перед ними идёт этап серьёзных доклинических, лабораторных испытаний. Средства, которые успешно его прошли, то есть показали высокую эффективность и безопасность, идут дальше — на проверку к людям. Но и это не всё.

Сначала компания должна пройти этическую экспертизу и получить разрешение Минздрава РФ на проведение клинических исследований. Комитет по этике — куда входят независимые эксперты — проверяет, соответствует ли протокол исследования этическим нормам, выясняет, достаточно ли защищены участники исследования, оценивает квалификацию врачей, которые будут его проводить. Во время самого исследования состояние здоровья пациентов тщательно контролируют врачи, и если оно ухудшится, человек прекратит своё участие, и ему окажут медицинскую помощь. Несмотря на важность исследований для развития медицины и поиска эффективных средств для лечения заболеваний, для врачей и организаторов состояние и безопасность пациентов — самое важное.

Потому что проверить его эффективность и безопасность по-другому, увы, нельзя. Моделирование и исследования на животных не дают полную информацию: например, препарат может влиять на животное и человека по-разному. Все использующиеся научные методы, доклинические испытания и клинические исследования направлены на то, чтобы выявить самый эффективный и самый безопасный препарат или метод. И почти все лекарства, которыми люди пользуются, особенно в течение последних 20 лет, прошли точно такие же клинические исследования.

Если человек страдает серьёзным, например, онкологическим, заболеванием, он может попасть в группу плацебо только если на момент исследования нет других, уже доказавших свою эффективность препаратов или методов лечения. При этом нет уверенности в том, что новый препарат окажется лучше и безопаснее плацебо.

Согласно Хельсинской декларации, организаторы исследований должны предпринять максимум усилий, чтобы избежать использования плацебо. Несмотря на то что сравнение нового препарата с плацебо считается одним из самых действенных и самых быстрых способов доказать эффективность первого, учёные прибегают к плацебо только в двух случаях, когда: нет другого стандартного препарата или метода лечения с уже доказанной эффективностью; есть научно обоснованные причины применения плацебо. При этом здоровье человека в обеих ситуациях не должно подвергаться риску. И перед стартом клинического исследования каждого участника проинформируют об использовании плацебо.

Обычно оплачивают участие в I фазе исследований — и только здоровым людям. Очевидно, что они не заинтересованы в новом препарате с точки зрения улучшения своего здоровья, поэтому деньги становятся для них неплохой мотивацией. Участие во II и III фазах клинического исследования не оплачивают — так делают, чтобы в этом случае деньги как раз не были мотивацией, чтобы человек смог трезво оценить всю возможную пользу и риски, связанные с участием в клиническом исследовании. Но иногда организаторы клинических исследований покрывают расходы на дорогу.

Если вы решили принять участие в исследовании, обсудите это со своим лечащим врачом. Он может рассказать, как правильно выбрать исследование и на что обратить внимание, или даже подскажет конкретное исследование.

Клинические исследования, одобренные на проведение, можно найти в реестре Минздрава РФ и на международном информационном ресурсе www.clinicaltrials.gov.

Обращайте внимание на международные многоцентровые исследования — это исследования, в ходе которых препарат тестируют не только в России, но и в других странах. Они проводятся в соответствии с международными стандартами и единым для всех протоколом.

После того как вы нашли подходящее клиническое исследование и связались с его организатором, прочитайте информационный листок и не стесняйтесь задавать вопросы. Например, вы можете спросить, какая цель у исследования, кто является спонсором исследования, какие лекарства или приборы будут задействованы, являются ли какие-либо процедуры болезненными, какие есть возможные риски и побочные эффекты, как это испытание повлияет на вашу повседневную жизнь, как долго будет длиться исследование, кто будет следить за вашим состоянием. По ходу общения вы поймёте, сможете ли довериться этим людям.

Если остались вопросы — спрашивайте в комментариях.

источник

Электрофорез (от электро… и греческого рhoresis – перенесение) – направленное перемещение заряженных частиц в дисперсионной среде под действием внешнего постоянного электрического поля к противоположно заряженному электроду.

Метод позволяет разделять макромолекулы, различающиеся по таким важнейшим параметрам, как

размеры (или молярная масса),

причем эти параметры могут выступать как порознь, так и в совокупности.

Физический принцип метода заключается в следующем. Находящиеся в буферном растворе макромолекулы обладают электрическим зарядом, величина и знак которого зависят от рН среды. Если через этот раствор пропускать электрический ток, то под действием электрического поля макромолекулы в соответствии со своим зарядом мигрируют в направлении катода или анода. В зависимости от величины заряда и размеров молекулы приобретают разные скорости, и в этом — сущность процесса разделения смеси белков методом электрофореза. Постепенно исходный препарат, состоявший из различных молекул, разделяется на зоны или фракции, содержащие одинаковые молекулы.

Молекула белка в растворе при любом значении рН, отличающемся от изоэлектрической точки, имеет определенный заряд. Это приводит к тому, что белок движется в электрическом поле (макрокатион к катоду, макроанион к аноду). На электрофоретическую подвижность белковых молекул влияют следующие факторы:

Размер и форма макромолекулы.

Чем больше величина заряда белковой молекулы, тем выше ее электрофоретическая подвижность из-за увеличения силы электростатического притяжения с противоположно заряженным электродом.

Напряженность электрического поля (Н , В/м)

Характер буферного раствора

Электрофорез сыворотки крови обычно проводят при нейтральных или слабощелочных рН = 8,6, когда большинство белков мигрирует к аноду.

Чаще всего в качестве носителей используют относительно инертные вещества, но их состав все же оказывает влияние на подвижность разделяемых веществ, и, выбор носителя зависит от природы образца.

Существует множество разновидностей и модификаций метода электрофореза, которые используются в различных областях.

Выделяют три основных типа электрофоретических систем: электрофорез с подвижной границей, зональный электрофорез и стационарный (вытесняющий) электрофорез.

Электрофорез белков подразделяется также на одномерный и двумерный, препаративный и аналитический, а также электрофорез нативных белков. В случае использования иммунологических методов для выявления разделенных белков используется иммуноэлектрофорез.

В случае зонального электрофореза смешивание разделенных зон может быть предотвращено. При этом методе разделение производят в закрепленной среде. Наиболее распространены методы разделения на пористых носителях.

Электрофорез на бумаге . Электрофорез проводят с использованием боратных, фосфатных или веронал-мединаловых буферных растворов. Носителем служит специальная хроматографическая бумага, которую разрезают на полоски требуемого размера. Наносят сыворотку крови на катодный конец смоченной буферным раствором полоски. В зависимости от типа прибора и условий опыта электрофорез на бумаге длится от 4 до 16 часов. Скорость движения белков пропорциональна величине их электрического заряда. За определенное время белковые фракции пройдут различный путь и разделятся.

Схема прибора для электрофореза на бумаге.

З
атем белки фиксируют высушиванием и красят красителями. Окрашенные зоны белковых фракций вырезают и элюируют специальным растворителем (растворNaOH) для фотометрического определения каждой фракции. При электрофорезе на бумаге белков сыворотки крови получается до 5 фракций: альбумины,  1 -,  2 -, -, -глобулины.

Электрофореграмма сыворотки крови на хроматографической бумаге:

1 – альбумин, 2 –  1 -глобулин, 3 –  2 -глобулин, 4 – -глобулин, 5 – -глобулин.

Электрофорез на ацетатцеллюлозной мембране . Мембрана ацетатцеллюлозы как носитель для электрофореза имеет ряд преимуществ по сравнению с бумагой: однородность, строго определенный размер пор, пониженная адсорбционная способность, что исключает образование размытых полос позади зон. Для окрашивания зон применяют методы аналогичные методам окрашивания зон на бумаге.

Электрофорез в гелях . В этом методе в качестве опорной среды используют крахмальный, агар-агаровый, полиакриламидный гели. Характерной особенностью этой разновидности зонального электрофореза является его высокая разрешающая способность, поскольку гели функционируют как молекулярные сита: крупные молекулы проходят сквозь него тем медленнее, чем меньше размер пор в геле. Методом электрофореза в агаровом геле в сыворотке крови выявляется до 7-8 фракций, а при электрофорезе в крахмальном или полиакриламидном геле – до 20 фракций. Агаровый гель ввиду большого количества воды в нем и вследствие этого большой скорости движения ионов используется в иммуноэлектрофорезе для обнаружения антигенов. Самым перспективным является полиакриламидный гель, так как он прозрачен, обладает значительной механической прочностью, однороден по составу, химически инертен, размер пор у этого геля можно варьировать в широких пределах и его можно использовать с самыми различными буферными растворами. Скорость движения белков пропорциональна их заряду и молекулярной массе.

Фотография электрофореграмм смеси белков, разделенных в полиакриламидном геле, иллюстрирующая разделение белков по заряду и молекулярной массе.

Вариантов проведения электрофореза в полиакриламидном геле много (вертикальный в трубках и горизонтальный на пластинах).

Этот метод характеризуется тем, что через некоторое время после разделения зон устанавливается состояние равновесия, при котором ширина зон в дальнейшем не изменяется. К электрофорезу такого типа относятся изоэлектрическое фокусирование.

Изоэлектрическое фокусирование . Это метод разделения белков, основанный на перемещении их молекул под действием постоянного электрического тока в область с величиной рН, соответствующей изоэлектрической точке данного белка. Между анодом и катодом создается градиент рН с помощью амфолитов. Каждый белок мигрирует к соответствующему электроду и прекращает движение, попадая в зону с pH = pJ (фокусируется). Таким образом, молекулы, имеющие одинаковую изоэлектрическую точку, сконцентрируются в узкой зоне.

Лекарственный электрофорез — метод сочетанного воздействия постоянным электрическим током, который является активным лечебным фактором, и лекарственным веществом, вводимым в организм при помоши тока.

Раздражение нервных рецепторов постоянным током во время процедуры, а в последующем длительное непрерывное раздражение их ионами лекарственного вещества, введенного в кожу больного, передается в высшие вегетативные центры. Возникающая ответная реакция в виде генерализованного ионного рефлекса является специфической для действия введенного лекарственного вещества. Это вещество вступает в обменные процессы и оказывает влияние на клетки и ткани в зоне воздействия. Медленно поступая в кровь и лимфу, введенное методом электрофореза лекарственное вещество воздействует на чувствительные к нему органы и ткани, на организм в целом.

Лекарственный электрофорез имеет следующие преимущества перед другими методами введения лекарственного вещества в организм:

Лекарственное вещество вводится не в молекулярной форме, а в виде отдельных ингредиентов, при этом фармакологическая активность его повышается, а балластные вещества в организм не попадают;

Лекарственное вещество вводится непосредственно в ткани патологического очага, создавая в нем достаточно высокую концентрацию, не насыщая при этом весь организм;

Основное количество лекарственного вещества вводится в поверхностный слой кожи и на много дней остается в виде «депо», способствуя образованию ионных рефлексов и обеспечивая пролонгированность действия лекарственного вещества;

Лекарственное вещество вводится и накапливается в участке тела больного с нарушенной микроциркуляцией, можно ввести его, минуя гематоэнцефалический барьер (например, при назальной методике воздействия) или гистогема- тический барьер (при внутриорганных методиках электрофореза);

В отличие от перорального и парентерального способов введения лекарств в организм, при электрофорезе реже возникают отрицательные реакции на введенное лекарственное вещество и меньше выражено его побочное действие;

Лекарственное вещество вводится без нарушения целости кожного покрова, поэтому не требуется стерилизация препарата.

При электрофорезе лекарственное вещество вводят с того полюса, полярность которого соответствует заряду вещества. Некоторые медикаменты вводят с обоих полюсов. Растворы обычно готовят на дистиллированной воде, концентрация препарата

1- 5%. Для плохо растворимых в воде веществ в качестве растворителя применяют диметилсульфоксид (ДМСО).

Ферментные препараты (трипсин, лидаза, дезоксирибонуклеаза) не расщепляются на ионы, а их молекулы приобретают заряд в зависимости от концентрации ионов водорода. В щелочных растворах они приобретают отрицательный заряд и, следовательно, вводятся с катода, а в кислых растворах — положительный заряд и вводятся с анода.

Подкисленный буферный раствор состоит из 11,4 г ацетата натрия, 0,92 мл ледяной уксусной кислоты и 1 л дистиллированной воды. В качестве щелочного буферного раствора применяют 2% раствор натрия гидрокарбоната. Буферные и лекарственные растворы, применяемые для электрофореза, должны быть свежеприготовленными и могут храниться не более семи дней.

Как правило, с одного полюса должен вводиться только один лекарственный препарат. В отдельных случаях применяется смесь двух и более медикаментов. Например, для обезболивания чаще всего применяют смесь А.П. Парфенова. В ее состав входят 100 мл 0,5% раствора новокаина (лидокаина, тримекаина), 1 мл 0,1% раствора адреналина гидрохлорида. Смесь Н.И. Стрелковой обладает ганглиоблокирующим действием и состоит из 500 мл 5% раствора новокаина, 0,5 г димедрола, 0.8 г пахикарпина и 0,06 г платифиллина.

Некоторые лекарственные вещества под действием постоянного электрического тока распадаются на составные части, которые вводят самостоятельно. К примеру, новокаин распадается на парааминобензойную кислоту и диэтиламиноэтанол. При электрофорезе новокаина в течение первых 15 мин при небольшой плотности тока вводят парааминобензойную кислоту, которая обладает антисклеротическим, стимулирующим действием. Затем при большей плотности тока вводят диэтиламиноэтанол, вызывающий анестезию. Под действием гальванического тока сложная молекула гепарина также распадается на составные части Для введения гидросульфатного радикала, обладающего антикоагу- лянтными свойствами, необходимо кратковременное воздействие при небольшой плотности тока.

Наиболее часто употребляемые для электрофореза лекарственные вещества, полярность их ионов и необходимые концентрации растворов приведены в табл. 1.

Лекарственные вещества, применяемые для электрофореза

Вводимый ион или частица	Полярность
Адреналин	1 мл 0,1% раствора адреналина гидрохлорида на 30 мл изотонического раствора натрия хлорида	+
Алоэ	2 мл экстракта алоэ жидкого на 20 мл дистиллированной воды	—
Аминокапроновая	0,5 мл 5% раствора аминокапроновой кислоты на 20 мл изотонического раствора натрия хлорида
Анальгин	5% раствор анальгина	±
Анаприлин	5 мл 0,1% раствора анаприлина	■ь
Антипирин	1-5% раствор антипирина

Вводимый ион или частица	Используемый лекарственный препарат и концентрация раствора	Полярность
Апифор	1-10 таблеток апифора на 20 мл дистиллированной воды	±
Аскорбиновая	2-5% раствор аскорбиновой кислоты
Атропин	1 мл 0,1% раствора атропина сульфата на 10 мл изотонического раствора натрия хлорида	+
Ацетилсалициловая кислота	1 г ацетилсалициловой кислоты на 30 мл 25% раствора димексида	—
Баралгин	5 мл баралгина на 30 мл изотонического раствора натрия хлорида	—
Бензогексоний	1-2% раствор бензогексония	+
Бром	2-5% раствор натрия (калия) бромида	—
Витамин Е	1 мл 5%, 10%, 30% токоферола ацетата на 30 мл 25% раствора димексида	+
Ганглерон	6 мл 0,2-0,5% раствора ганглерона	+
Гепарин	5000 10 000 ЕД гепарина на 30 мл изотонического раствора натрия хлорида
Гиалуронидаза	0,2-0,5 г на 20 мл ацетатного буферного раствора	+-
Гидрокортизон	25 мг гидрокортизона гемисукцината на 30 мл 1% раствора натрия гидрокарбоиата	—
Глутаминовая	20 мл 1% раствора глутаминовой кислоты	—
Гумизоль	Гумизоль (вытяжка из иловой грязи)	±
Делагил	2,5% раствор делагила	+
Диазепам	2 мл 0.5% раствора диазепама на 30 мл изотонического раствора натрия хлорида	+
Дионин	5-10 мл 0,1% раствора дионина	+
Дибазол	0,5- 2% раствор дибазола	+
Дикаин	0,3% раствор дикаина, 10 мл на прокладку	+
Димедрол	10-20 мл 0,5% раствора димедрола	+
Ихтиол	5-10% раствор ихтиола	—
Йод	2 -5% раствор калия йодида	—
Кавинтон	2 мл клавинтона на 30 мл 25% раствора димексида	+

Вводимый ион или частица	Используемый лекарственный препарат и концентрация раствора	Полярность
Калий	2-5% раствор калия хлорида	+
Кальций	1 -5% раствор кальция хлорида	+
Карбахолин	1 мл 0,1% раствора карбахолина на 10-20 мл изотонического раствора натрия хлорида	+
Карипазим	100 мг (350 ПЕ) на 20 мл изотонического раствора натрия хлорида и 2-3 капли димексида	+
Кодеин	10 мл 0,5% раствора кодеина фосфата	+
Коллализин	50 КЕ коллализина на 30 мл изотонического раствора натрия хлорида ех (етроге	+
Кофеин	1% раствор кофеин-бензоната натрия (готовится на 5% растворе натрия гидрокарбоната)
Контрикал	500-10 000 ЕД контрикала на 20 мл 1% раствора натрия гидрокарбоната	—
Курантил	2 мл 0,5% раствора курантила на 20 мл дистиллированной воды	+
Лидаза	32-64 ЕД порошка лидазы на 30 мл ацетатного буферного раствора (рН 5-5,2)	+
Лидокаин	0,5% раствор лидокаина	+
Литий	1 5% раствор лития хлорида, йодида, са- лицилата, цитрата	+
Магний	2 5% раствор магния сульфата	+
Мезатон	1 мл 1% раствора мезатона на прокладку	+
Медь	1 2% раствор меди сульфата	+
Мономицин	100-200 тыс. ЕД мономицина-сульфата на 20-30 мл изотонического раствора натрия хлорида	+
Натрия тиосульфат	1 -3% раствор натрия тиосульфата
Никотиновая кислота	1 2% раствор никотиновой кислоты	—
Новокаин	0,5-2% раствор новокаина	+
Но-шпа	4 мл 1 -2% раствора но-шпы на прокладку	+
Панангин	1 2% раствор аспарагината калия/магния	+

Вводимый ион или частица	Используемый лекарственный препарат и концентрация раствора	Полярность
Папаверин	0,5% раствор папаверина гидрохлорида	+
Пахикарпин	1% раствор пахикарпина гидройода	+
Папаин (лекозим)	0,01 г папаина на 20 мг изотонического раствора натрия хлорида	+
Пилокарпин	0,1-0,5% раствор пилокаприна гидрохлорида	+
Пенициллин	100 000-200 000 ЕД натриевой соли пенициллина на 20 мг изотонического раствора натрия хлорида
Платифиллин	1 мг 0,2% раствора платифиллина гидро- тартрата на 20 мл изотонического раствора натрия хлорида	+
Преднизолон	25 мг преднизолонгемисукцината на 30 мл 1% раствора натрия гидрокарбоната	—
Прозерин	1 мл 0,05% раствора прозерина на 20 мл 0,2% раствора натрия хлорида	+
Парааминосали- циловая кислота	1-5% раствор натрия парааминосацилата	—
Ронидаза	0,5 г ронидазы на 30 мл ацетатного буферного раствора (рН 5,0-5,2)	+
Салициловой кислоты радикал	1-5% раствор натрия салицилата	+
Салюзид	3-5% раствор салюзида	—
Седуксен	2 мл 0,5% раствора седуксена на 30 мл изотонического раствора натрия хлорида	—
Стекловидное	2 мг стекловидного тела на 20 мг 0,2% раствора натрия хлорида	+
Стрептомицин	200 000 ЕД стрептомицин-хлоркальцие- вого комплекса на 20 мл изотонического раствора натрия хлорида	±
Тетрациклин	100 000 ЕД тетрациклина на 20 мл изотонического раствора натрия хлорида	+
Тиамин (витамин В,)	2-5% раствор тиамина хлорида (бромида)	+
Тримекаин	0,5% раствор тримекаина	+
Трентал	5 мл трентала на 30 мл 2% раствора натрия гидрокарбоната

Вводимый ион или частица	Используемый лекарственный препарат и концентрация раствора	Полярность
Трипсин	10 мг трипсина на 20 мл ацетатного буферного раствора (рН 5,2-5,4)	+
Унитиол	3-5% раствора унитиола	+
Фибринолизин	20 ООО ЕД фибринолизина на 20 мл ацетатного буферного раствора	—
Фтор	2% раствор натрия фторида	+
Фурадонин	1% раствор фурадонина на 2% раствор натрия гидрокарбоната (рН 8,0-8,8)	—
Химотрипсин	5 мг химотрипсина на 20 мл ацетатного буферного раствора (рН 5,2-5,4)	—
Хлор	3-5% раствор натрия хлора	+
Цинк	0,5-1% раствор цинка сульфит (хлорида)	—
Эуфиллин	0,5-1% раствор цинка эуфиллина	±
Эфедрин	0,1-0,5% раствор эфедрина гидрохлорида	+

Примечание: вместо буферных растворов, указанных в тексте, можно применять 2-3% раствор хлористоводородной кислоты, подкисляя среду до рН 3,0-3,5, или 2-3% раствор гидроокиси натрия для подщелачивания среды до рН 8

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.

Лекарственный электрофорез – сочетание воздействия на организм постоянного электрического тока и лекарственного вещества, введенного с его помощью. При этом лечебные эффекты вводимого лекарственного вещества добавляются к механизмам действия постоянного тока. Они зависят от подвижности, способа введения, количества поступающего в организм лекарства и области его введения. Лекарственные вещества в растворе распадаются на ионы и заряженные гидрофильные комплексы. При помещении таких растворов в электрическое поле содержащиеся в них ионы перемещаются по направлению к противоположным электрическим полюсам (электрофорез), проникают в глубь тканей и оказывают лечебное действие. Из прокладки под положительным электродом в ткани организма вводятся ионы металлов (из растворов солей), а также положительно заряженные частицы более сложных веществ; из прокладки под отрицательным электродом – кислотные радикалы, а также отрицательно заряженные частицы сложных соединений.

Проникающая способность ионов лекарственных веществ зависит от их структуры и от степени электролитической диссоциации. Она неодинакова в различных растворителях и определяется их диэлектрической проницаемостью (ε). Растворенные в воде лекарственные вещества имеют большую подвижность в электрическом поле (). Водные растворы глицерина () и этилового спирта () используются для диссоциации нерастворимых в воде веществ. Введение лекарственных веществ в ионизированной форме увеличивает их подвижность и усиливает фармакологический эффект. Усложнение структуры препарата уменьшает его подвижность.

Вводимые лекарственные вещества проникают в эпидермис и накапливаются в верхних слоях дермы, из которой они диффундируют в сосуды микроциркуляторного русла и лимфатические сосуды. Период выведения различных препаратов из кожного «депо» колеблется от 3 ч до 15-20 суток. Это обусловливает продолжительное пребывание лекарственных веществ в организме и их пролонгированное лечебное действие. Количество лекарственного вещества, проникающего в организм путем электрофореза, составляет 5-10 % от используемого лекарства при проведении лечебной процедуры. Повышение концентрации растворов (свыше 5%) для увеличения количества вводимых в организм веществ не улучшает леченый эффект. В этом случае возникают электрофоретические и релаксационные силы торможения, вследствие электростатического взаимодействия ионов (феномен Дебая-Хюккеля). Они тормозят перемещение ионов лекарств в ткани.

Фармакологические эффекты поступающих в организм лекарственных веществ проявляются при введении сильнодействующих препаратов и ионов металлов в малом количестве. Лекарственные средства действуют локально на ткани, находящиеся под электродами. Они способны вызывать выраженные рефлекторные реакции соответствующих органов, усиливать их кровоток и стимулировать регенерацию тканей. Например, ионы йода введенные в организм с помощью электрофореза увеличивают дисперсность соединительной ткани и повышают степень гидрофильности белков:

Ионы лития растворяют литиевые соли мочевой кислоты.

Ионы меди и кобальта активируют метаболизм половых гормонов и участвуют в их синтезе.

Ионы магния и кальция оказывают выраженное гипотензивное действие.

Ионы цинка стимулируют регенерацию и обладают фунгицидным действием.

Некоторые из введенных веществ могут изменять функциональные свойства кожных волокон тактильной и болевой чувствительности. Исходя из этого, совместное воздействие электрического тока и местных анестетиков вызывает уменьшение импульсного потока из болевого очага и создает анальгетический эффект постоянного тока. Такие явления выражены под катодом. Постоянный электрический ток изменяет фармакологическую кинетику и фармакологическую динамику вводимых препаратов. В результате сочетанного действия лечебные эффекты большинства из них (за исключением некоторых антикоагулянтов, ферментных и антигистаминных препаратов) потенцируются. Поступающие в кожу вещества накапливаются локально. Это позволяет создавать значительные концентрации этих веществ в поверхностных зонах поражения. При таком способе введения отсутствуют побочные эффекты перорального и парентерального введения лекарственных веществ. Действие балластных ингредиентов слабо выражено и растворы не требуют стерилизации. Это позволяет использовать их в полевых условиях. Возможно также накопление лекарственных веществ (в частности, антибиотиков) в патологических очагах внутренних органов (внутриорганный электрофорез), цитостатиков и иммуностимуляторов в опухолях (электрохимиотерапия). При этом концентрация лекарств в межэлектродных тканях увеличивается в 1,5 раза.

Суммарное количество прошедшего электричества через ткани не должно превышать 200 кулон. Количество применяемого лекарственного вещества обычно не превышает его разовой дозы для парентерального и перорального введения.

Лечебный метод, при котором используется действие на организм постоянного тока незначительной силы, называется гальванизацией. Это связано со старым названием постоянного тока – гальванический ток. Первичное действие тока на ткани организма связано с движением в тканях ионов электролитов и других заряженных частиц. Разделение ионов и соответственно, изменение концентрации ионов в различных элементах тканевых структур происходит вследствие разной подвижности ионов, а так же задержки и накопления их у полупроницаемых мембран, в тканевых элементах, снаружи и внутри клеток. Это вызывает изменение функционального состояния клетки и другие физиологические процессы в тканях. Терапевтическое действие постоянного тока зависит от этого явления. Таким образом, изменение концентрации ионов в тканевых образованиях это основа первичного действия постоянного тока на организм человека.

Вследствие разной подвижности, а так же наличия на полупроницаемых мембранах оболочек, происходит разделение ионов и соответственно, изменение концентрации в различных элементах тканевых структур. Согласно ионной теории раздражения П.П. Лазарева, разрушение определенного соотношения концентрации ионов, находящихся по обе стороны оболочки вызывает в клетке состояние возбуждения, что является реакцией на действие электрического тока. Основное значение при этом имеет отношение концентрации одновалентных ионов Na и К к концентрации двухвалентных ионов Ca и Mg .

Повышение этого соотношения вызывает реакцию возбуждения, а понижение-реакцию торможения. В частности действие в области катода при замыкании тока связано с повышением концентрации более подвижных одновалентных ионов, преимущественно К и Na, а повышение возбудимости в области анода связано с концентрацией менее подвижных, и поэтому остающихся в избытке вблизи анода, двухвалентных ионов Са, Mg и др.

При гальванизации постоянный ток напряжением 60-80 В, силой тока от 5 до 15 мА, при плотности тока, не превышающей 0,1 mА/см 2 , подводится к тканям с помощью электродов. Наложение металлических электродов непосредственно на кожу недопустимо. Потому что, образующиеся на поверхности электродов продукты электролиза раствора хлористого натрия, содержащегося в тканях, раствор поваренной соли, находящийся в составе пота, обладают прижигающим свойством и вызывают ожоги кожи. Для этого используется достаточно толстая прокладка (1) (см. рис. 1) из гигроскопического материала (из байки, фланели или токопроводящего губчатого материала) толщиной не менее 1 см, размеры которой на 1,5 – 2 см превышают размеры металлической пластинки по всему периметру. Прокладка смачивается водой или слабым солевым раствором. Она впитывает в себя продукты вторичных реакций на электроде. Эта прокладка укладывается на поверхность кожи под электрод (2). Прокладка с электродом укрепляются и плотно прижимаются к телу в нужном месте при помощи жгутов или эластических бинтов (3). Прокладки стерилизуются кипячением и используются повторно.

Для подведения постоянного тока к подлежащему воздействию участку тела больного используют электроды соответствующих форм и размеров. Электрод состоит из металлической пластинки или из иного хорошо проводящего ток материала. В качестве материала для электродов применяется свинец луженый оловом. С одной стороны он обладает мягкостью, с другой – он образует самый малоподвижный ион. Потому ионы свинца не участвуют в образовании тока.

Для соединения электродов с клеммами аппарата применяют многожильные изолированные провода.

При подготовке к проведению лечебной процедуры гальванизации гидрофильные прокладки погружают в горячую водопроводную воду, затем их умеренно отжимают и накладывают на подлежащие воздействию участки тела вместе с токопроводящими пластинками, соединенными с многожильными проводами. Провода соединяют с пластинами специальными пружинящими зажимами, припаивают или накладывают на пластину. Все вместе плотно прибинтовывают эластичным бинтом, прижимают мешочки с песком. Плотное и ровное прилегание прокладок к телу и невозможность соприкосновения с ним металлической части электрода должны быть тщательно проверены, равно как проверено и отсутствие на коже под электродами ссадин, царапин и других нарушений эпидермального слоя (в крайнем случае, мелкий дефект кожи может быть прикрыт кусочком ваты или марли с вазелином).

Электропроводимость отдельных участков организма, находящихся между электродами, наложенными непосредственно на поверхность тела, существенно зависит от сопротивления кожи и подкожных слоев. Внутри организма ток распространяется в основном по кровеносным и лимфатическим сосудам, мышцам, оболочкам нервных стволов. Сопротивление кожи, в свою очередь, определяется ее состоянием: толщиной, возрастом, влажностью и т.п. Применяют поперечное, продольное или косое расположение электродов на теле пациента. Расстояние между обращенными друг к другу краями обоих электродов должно быть не меньше ширины одного из электродов. Обычно применяют равновеликие электроды. Однако в отдельных случаях, при необходимости усилить действие тока на том или ином участке тела, на нем располагают электрод меньшей площади по сравнению со вторым. При необходимости воздействия на область мелких суставов пальцев кистей и стоп пользуются плоскими ванночками (одно- или двухкамерная ванна). Металлический электрод при этом опускают в воду ванночки по возможности дальше от погружаемого участка тела таким образом, чтобы исключить случайные соприкосновение тела с металлической частью электрода; второй электрод помещают проксимально — на руке или ноге больного, в шейно — лопаточной или поясничной области позвоночника.

Для процедур гальванизации используется аппарат «Поток – 1». Аппарат гальванизации это регулируемый источник постоянного тока, питаемый от сети. Аппарат имеет корпус из ударопрочного полистирола, состоящий из собственного корпуса и съемного дна.

Миллиамперметр (1), расположен слева на верхней стенке корпуса, служащей панелью управления. Ручка регулятора тока «3», — справа от амперметра — переключатель диапазонов тока и пределов измерения миллиамперметра «5mA–50mA» «4», контрольная лампочка «2», сетевой выключатель «Вкл-Выкл» (5), выходные гнезда (6) (« +» – красная клавиша, «-» — черная клавиша).

До проведения процедур необходимо проверить правильность установки переключателя напряжения сети. Перевести выключатель сети в положение «Выкл», переключатель диапазонов — в положение «5 mA», а ручку регулировки тока — в нулевое положение. Включить вилку сетевого шнура в розетку питающей сети. Подключить соединительные провода к выходным зажимам и укрепить в их зажимах выбранные электроды. Наложить на тело больного электроды с прокладками, смоченными водой или лекарственным раствором (при проведении процедур лекарственного электрофореза). Включить сетевое напряжение (при этом загорится лампа на панели управления) и, плавно поворачивая ручку регулятора, установить необходимое значение тока. Следует иметь в виду, что в течение первых минут после начала процедуры сопротивление тела несколько уменьшается, что приводит к увеличению тока. По этой причине в начале процедуры необходимо следить за величиной тока и при необходимости подрегулировать его. Для уменьшения диапазона тока предварительно вывести в начальное положение ручку регулировки тока и снять электроды с пациента. При перерыве в работе выключить сетевое питание, переведя ручку сетевого выключателя в положение «выкл».

Включения тока должно начинаться с нулевого значения, нарастать очень постепенно и плавно, без рывков и толчков. Выключение должно проводиться также очень плавно до нуля. По окончании процедуры аппарат должен быть выключен и провода отключены от него.

Процедура общей гальванизации проводится с использованием ванн, наполненных водой, в которые погружаются конечности больного. Если необходимо повысить концентрацию тех или иных ионов во всем организме, то с этой целью применяется четырехкамерная ванна.

Подводимый к больному ток дозируется по плотности – отношению силы тока к площади электрода. Допустимая плотность тока при местной гальванизации не должна превышать 0.1 mA/сm 2 . При общих воздействиях допустимая плотность тока на порядок ниже — 0.01 mA/сm 2 — 0.05 mA/сm 2 . Помимо объективных показателей, при дозировании учитывают и субъективные ощущения больного. Во время процедуры он должен чувствовать легкое покалывание (пощипывание) под электродами во время процедуры. Появление чувства жжения служит сигналом к снижению плотности проводимого тока.Длительность процедур, частота проведения и общее число их на курс лечения зависит от характера, стадии и фазы заболевания, общего состояния больного и его индивидуальных особенностей.

Продолжительность гальванизации не превышает 20 – 30 мин. Обычно на курс лечения назначаются 10 – 15 процедур. При необходимости повторный курс гальванизации проводится через один месяц.

Гальванизацию сочетают с высокочастотной магнитотерапией (гальваноиндуктотермия), пелоидотерапией (гальванопелоидотерапия) и акупунктурой (гальваноакупунктура).

К преимуществам метода лекарственного электрофореза относят:
1. создание кожного депо, в котором лекарственные вещества обнаруживаются от 1 до 3 дней,
2. воздействие непосредственно на патологический очаг,
3. значительное урежение физиологических реакций,
4. безболезненное введение лекарственных веществ.
ГАЛЬВАНИЗАЦИЯ ПОКАЗАНА при лечении
— травмы и заболевания периферической нервной системы-ПНС (плекситы, радикулиты, моно- и полинейропатии, невралгии и др.),
— травмы и заболевания ЦНС (черепно-мозговые и спиномозговые травмы, расстройства мозгового и спинального кровообращения),
— вегетативная дистония, неврастении и другие невротические состояния,
— заболевания органов пищеварения, протекающие с нарушением моторной и секреторной функции (хронические гастриты, колиты, холециститы, дискинезии желчевыводящих путей, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки),
— гипертоническая и гипотоническая болезнь, стенокардия, атеросклероз в начальных стадиях,
— хронические воспалительные процессы в различных органах и тканях,
— хронические артриты и периартриты травматического, ревматического и обменного происхождения.
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ для гальванизации:
новообразования, острые воспалительные и гнойные процессы, системные заболевания крови, резко выраженный атеросклероз, гипертоническая болезнь III стадии, лихорадочное состояние, экзема, дерматит, обширные нарушения целостности кожного покрова и расстройства кожной чувствительности в местах наложения электродов, склонность к кровотечениям, беременность, индивидуальная непереносимость гальванического тока.
ПОКАЗАНИЯ К ЛЕКАРСТВЕННОМУ ЭЛЕКТРОФОРЕЗУ
весьма широки – они определяются фармакотерапевтическими свойствами вводимого препарата с обязательным учётом показаний к использованию постоянного тока. На общее действие лекарственного вещества можно рассчитывать главным образом при функциональных вегетативно-сосудистых расстройствах и состояниях, при которых достаточно микродозы лекарственных веществ.
Противопоказания к лекарственному электрофорезу те же, что и к гальванизации, а также индивидуальная непереносимость лекарственных веществ.

Одной из важнейших задач при разработке, промышленном выпуске и эксплуатации электромедицинской аппаратуры является обеспечение полной электробезопасности для обслуживающего персонала и пациентов. Основными предохранительными средствами от действия на организм электрического тока является защитное заземление, зануление. Поражение организма электрическим током может быть в виде электрической травмы или электрического удара.Электрическая травма – это результат внешнего местного действия тока на тело: электрические ожоги, электрометаллизация кожи, знаки тока. Электрические ожоги являются следствием теплового действия тока, проходящего через тело человека, либо происходят под действием электрической дуги, возникающей обычно при коротких замыканиях в установках с напряжением выше 1000 В. Электрометаллизация кожи происходит при внедрении в кожу мельчайших частиц расплавленного под действием тока металла. Электрические знаки тока, являющиеся поражением кожи в виде резко очерченных округлых пятен, возникают в местах входа и выхода тока из тела при плотном контакте с находящимися под напряжением частями тела человека. Электрический удар – возбуждение тканей организма под действием тока, которое сопровождается непроизвольным судорожным сокращением мышц. Электрические удары могут вызывать наиболее тяжелые повреждения, поражая внутренние органы человека: сердце, легкие, центральную нервную систему и др. расстройство сердечной деятельности (нарушение ритма, фибрилляция желудочков сердца), расстройство дыхания, шок, в особо тяжелых случаях приводящие к смертельному исходу может быть в результате электрического удара иметь. Действие электрического тока на организм зависит от большого количества различных факторов, основными из которых являются: величина тока, определяемая приложенным к телу напряжением и сопротивлением тела, вид и частота тока, продолжительность воздействия, путь прохождения тока.

Величина тока является основным параметром, определяющим степень поражения. ощущения тока частотой 50-60 Гц появляются при силе тока 1 мА при сжимании руками электродов, судороги в руках начинаются при увеличении тока до 5-10 мА, при токе 12-15 мА уже трудно оторваться от электродов. При 50-80 мА паралич дыхания наступает, а при 90-100 мА и длительности воздействия 3 секунды и более – паралич сердца. При действии постоянного тока соответствующие реакции могут быть в момент замыкания и размыкания цепи и наступают при его большой величине. Так ощущения постоянного тока появляются при 5-10 мА, затруднение дыхания при 50-80 мА, паралич дыхания – при 90-100 мА.

Электрическое сопротивление тела не является постоянной величиной. На низких частотах оно определяется, в основном, сопротивлением рогового слоя кожи. При неповрежденной сухой коже ее удельное объемное сопротивление составляет около 10 Ohm∙m. При влажной коже ее сопротивление может снижаться в десятки и сотни раз.

Сопротивление кожи является нелинейной величиной, оно зависит от величины и времени приложения напряжения, значительно уменьшаясь после пробоя ее верхнего слоя. Сопротивление кожи уменьшается также с нагревом и увеличением потоотделения, что имеет место при большой площади контакта и значительном контактном давлении. Сопротивление внутренних органов практически не зависит от вышеуказанных факторов и принимается равным 1000 Ом.

время действия тока на организм имеет важнейшее значение для исключения несчастного случая. сила тока увеличивается с уменьшением времени действия, не вызывающая паралича, или фибрилляции сердца.

путь тока в теле человека является важным. случаи поражения, при которых ток проходит через сердце и легкие, т.е. от руки к руке, или от руки к ноге особенно опасны.

случаи поражения электрическим током связаны с касанием металлических частей, находящихся под напряжением питающей сети наиболее часто встречаются. Это могут быть сетевые провода, металлические корпуса изделий, имеющих поврежденную изоляцию и замыкание сети на корпус. Напряжение прикосновения снижается примерно во столько раз, во сколько сопротивление заземления меньше сопротивления тела человека. Сопротивление защитного заземления, применяемого при эксплуатации электромедицинской аппаратуры, не должно быть более 4 Ом. Электромедицинские приборы и аппараты имеют рабочую часть, соединенную с током или касающуюся тела пациента (электроды, излучатели, датчики). электрическая энергия передается тканям тела пациента с помощью рабочей части при применении терапевтических, хирургических электромедицинских аппаратов. биопотенциалы воспринимаются с помощью рабочей части при использовании диагностических электромедицинских приборов. Наличие рабочей части приводит связи пациента с аппаратурой и к повышенной опасности поражения электрическим током. электрический ток используется для лечебного воздействия на организм в некоторых лечебных аппаратах. Неправильная эксплуатация таких аппаратов связана с возможностью передозировок.

Пациент во многих случаях не может реагировать на действие электрического токаю Он может быть парализован, находиться под наркозом. Кожный покров пациента обрабатывается дезинфицирующими и другими растворами и теряет свои защитные свойства. Условия проведения диагностических и лечебных процедур могут быть самыми различными, от кабинета лечебного учреждения, до жилых помещений. Различные условия эксплуатации, накладывают дополнительные требования к электробезопасности аппаратуры.

Основные требования к электробезопасности электромедицинских приборов и аппаратов.

Одно из основных требований электробезопасности — исключить возможность случайного прикосновения к находящимся под напряжением частям. Части, находящиеся под напряжением, не должны становиться доступными после снятия, крышек, задвижек, а также сменных частей. различные способы применяют для защиты от напряжения. Защитное заземление осуществляется с помощью заземляющего устройства, состоящего из заземлителей и заземляющих проводников.

Заземлители подразделяются на естественные и искусственные. металлические конструкции и аппаратура железобетонных конструкций зданий могут быть использованы в качестве естественных заземлителей. Если естественные зеземлители отсутствую, или если их сопротивление превышают 4 Ом, то необходимо устройство искусственных заземлителей. выходная мощность должна быть минимальной. Для исключения электрических травм при использовании приборов с широкими пределами регулирования выходной мощности

В аппаратах для электрохирургии весьма важно правильное наложение пассивного электрода на пациента и надежное соединение его с аппаратом. Как следует из примеров, использование средств автоматики позволяет значительно снизить опасность для пациента, которая может быть вызвана как нарушениями в аппарате, так и небрежным или неправильным действием обслуживающего медперсонала.

Иногда врачи назначают нам лекарственные препараты. Каждый препарат доставляется к нужному месту или органу определенным способом. Некоторые препараты гораздо эффективнее, если делать их внутривенно или в мышцу, некоторые вводятся в прямую кишку, а некоторые принимаются через ротовую полость. Однако есть и такие, которые доставляются во внутрь с помощью электрофореза. Более подробно о том, что такое электрофорез мы вам и расскажем.

Общие сведения об электрофорезе

Электрофорез – это специальная процедура, которая основана на использовании электрического тока. Специальный аппарат доставляет лекарство в необходимую область. Электрофорез является одной из процедур физиотерапии. Ее используют не только в медицине, но и в косметологии. Этот метод называют ионогальванизацией, ионотерапией и ионофорезом. Основой электрофореза является реакция электролитической диссоциации. При этом лекарственные вещества распадаются в водном растворе на ионы. Как только раствор с лекарственным препаратом пропускается через электрический ток, то ионы из лекарства перемещаются и через кожные покровы, а также слизистые оболочки попадают в организм. В ткани лекарство доставляется через сальные и потовые железы. Сначала лекарство попадает в межклеточную жидкость и клетки, затем поступает в эпидермис, а оттуда всасывается в лимфу и кровь. В небольших концентрациях препарат может проникать к органам, которые расположены поблизости места, где делался электрофорез. Однако наибольшая концентрация остается в области электрофореза.

Процедура электрофореза обладает рядом положительных эффектов:

снимает отечность;
обезболивает;
успокаивает;
расслабляет;
оказывает сосудорасширяющий и противовоспалительный эффект;
улучшает питание тканей и обмен веществ в тканях, что позволяет лекарству лучше проникать;
способствует выбросу биологически активных веществ в кровь.

Электрофорез обладает рядом преимуществ перед другими известными способами введения лекарства:

в коже создается своеобразное депо, откуда препарат освобождается постепенно и попадает в кровь, а также воздействует на нужную область;
дозу препарата можно уменьшать, при этом эффект не изменится;
препарат можно доставить именно в то место, куда необходимо, не навредив другим органам;
лекарство медленнее выводится из организма;
побочные эффекты почти никогда не возникают;
лекарственные вещества доставляются в уже активной форме;
не происходит повреждения тканей при вводе лекарства.

Когда используют электрофорез

Электрофорез врачи назначают при комплексной терапии для лечения многих заболеваний: сердечно–сосудистой системы, нервной, для лечения внутренних органов, при повреждении мышц и связок и так далее. Мы перечислим лишь некоторые показания к применению данной физиопроцедуры:

при патологиях сердца и сосудов;
при рубцах и после хирургических вмешательств;
при болезни Бехтерева, артритах, межпозвонковой грыже, остеохондрозе, полиартритах и тому подобное;
при келоидных рубцах и спайках;
при отитах, и тонзиллитах;
при гипертонии;
при проблемах с глазами: при воспалении сосудистой оболочки, при помутнении в стекловидном теле и так далее;
при растяжении, ушибах, ожогах;
при невралгии, радикулитах и плекситах;
при цистите, пиелонефрите и простатите
при эндометриозе, кольпите и прочих гинекологических проблемах;
при нарушениях сна, мигренях, неврозах.

В косметологии электрофорез используют для борьбы с целлюлитом. Эта процедура помогает усилить активность полезных веществ, которые содержатся в масках. К примеру, растительных экстрактов, витаминов, фруктовых соков, лечебных грязей, продуктов пчеловодства, кислот и тому подобное. Также процедура может оказывать тонизирующее, противовоспалительное и подсушивающее действие. Все зависит от компонентов, которые используются для проведения процедуры.

Противопоказания к проведению электрофореза

Несмотря на множество преимуществ, процедуры имеет некоторые противопоказания. Ее нельзя проводить при:

наличии опухолей;
бронхиальной астме;
воспалениях;
повреждениях кожи и ранках в тех местах, где нужно делать процедуру;
при и дерматитах;
сердечной недостаточности;
проблемах со свертываемостью крови;
нарушениях чувствительности кожи;
аллергических реакциях на используемый препарат;
непереносимости электрического тока.

Суть процедуры и основные методики

Длительность процедуры в среднем занимает от 10 минут до получаса. Плотность электрического тока, а также дозировка медикаментов зависит от диагноза и возраста. Во время сеанса пациент не ощущает болевых ощущений, возможно лишь небольшое покалывание. Обычно врачи назначают от 10 до 20 сеансов, которые делаются каждый день или через день. Процедура очень простая. Лекарственный препарат наносится между электродом и кожным покровом. Используются препараты в виде гелей и различные растворы.

Основные методики электрофореза

Гальваническая – специальные прокладки, которые состоят из четырех слоев фильтрованной бумаги и марли. Эти накладки смачиваются в растворе лекарственного препарата нужной концентрации, затем одевается защитная прокладка, на которую устанавливается электрод. Другой электрод размещается на противоположной стороне тела. Это нужно для того, чтобы создать линию движения лекарственного препарата.
Ванночковая – в специальную ванночку наливается раствор лекарственного препарата, и в этой ванночке помещены специальные электроды. Большую часть тела человек погружает в нее и лежит там определенное время.
Полостная – лекарственное средство в виде раствора вводится в прямую кишку, вагинальное отверстие, желудок или другой полый орган, а затем туда вводят катод или анод, второй электрод размещают на поверхности тела.
Внутритканевая – чаще всего эту методику используют для лечения дыхательной системы. Сначала пациент принимает таблетку или ему делается инъекция, а затем на область с очагом воспаления размещаются электроды.

Техники проведения процедуры

Ионный воротник – накладывается при , мозговых травмах, неврозах, нарушениях сна.
Ионный пояс показан при гинекологических заболеваниях и сексуальных расстройствах.
Ионные рефлексы показаны при неврозах, гипертонии, язвенной болезни и прочих патологических состояниях.
Метод Вермеля – при данном методе прокладку с лекарственным препаратом накладывают между лопаток, затем проводят электрод, а два других помещают на заднюю часть икр обеих ног. Такая методика показана при кардиосклерозе, атеросклерозе, гипертонии и мигренях.
Глазнично–затылочный электрофорез назначается при травмах и воспалениях головного мозга, заболеваниях глаз, невритах лицевого нерва. Небольшие прокладки с раствором накладываются на область глазниц. Другая прокладка накладывается на заднюю часть шеи.
Назальный электрофорез назначается при патологиях мозга, нарушениях обменных процессов, язвах в ЭКТ и тому подобное. В носовые ходы вводятся ватные тампоны, пропитанные лекарством, а на заднюю часть шеи прикрепляется электрод.
Метод Ратнера проводится при ДЦП, при нарушениях кровообращения в шейном отделе позвоночного столба и тому подобное. Две прокладки с разными медикаментами накладываются на шейные позвонки и справа от грудины на ребра.
Ванночковый электрофорез назначается при плекситах, артритах и полиартритах. Больные конечности помещаются в специальную ванночку с лекарственным раствором.
Электрофорез с карипазимом применяется для лечения грыжи межпозвонковых дисков. Назначается около 20 сеансов. Курс лечения нужно повторить через два месяца, а за год таких курсов нужно провести не менее трех.

27.10.2018 Многие женщины сталкиваются с проблемой болезненных ощущений в животе во время менструального цикла. У некоторых ощущение болезненных месячных вполне терпимо, а для других – нет. Что.
Парацетамол — от чего помогает и инструкция по применению

источник