Н. М. Алмабаева, Б. М. Адибаев, Г. Е. Байдуллаева, А. О. Бопанова

УДК 612.014.424 

 

Н.М. АЛМАБАЕВА, Б.М. АДИБАЕВ, Г.Е. БАЙДУЛЛАЕВА, А.О.БОПАНОВА  

С.Ж.Асфендияров атындағы Қазақ Ұлттық Медицина Университеті 

«Медициналық биофизика және биостатистика» модулі 

 

ТІРІ АҒЗАҒА ЭЛЕКТР ТОГЫНЫҢ ӘСЕРІ 

 

Мақалада электр тогынын әсерінен тірі ағзада зарядталған бөлшектердің қозғалысы пайда болады, ұлпалар поляризацияланады 

да,  қызады  (жылулық эффект).  Тұрақты    және  жиілігі  10

5 

Гц  төмен  болатын  айнымалы тоқ  ағза  үшін  қауіпті  болып  саналады. 

Залалды әсері кернеумен емес тоқпен тұжырымдалады.  

Түйінді сөздер: тұрақты тоқ, айнымалы тоқ, жиілік, поляризация 

 

Қауіпсіз болып табылатын тоқ күші 0,01A (әлсіз тоқтың өзі нерв жүйесінің қызметінде байқалады) төмен; ал 0,1A жоғары болатын 

тоқ адам өмірі үшін қауіпті. Қауіпті болатын дәрежедегі тоқ ағза бойында таралатын тоққа тәуелді түрде жүріп отырады. Мысалы, 

бұлшықеттен  өткен  тоқ  оның  жиырылуына  әкеледі.  Сонда  бұлшықеттің  реакциясы  берілген  тоқ  күшіне,  оның  әсер  ету 

ұзақтығына байланысты. Егер қандай да бір табалдырық  мәнінен тоқ күшінің мәні аз болса, онда жиырылу қысқа мерзімді болады 

да, ал импульс болмайды. Жиырылғаннан кейін бұлшықет босаңсу үшін біршама уақыт қажет. Сол себептен егер импульс аралығы 

бірінен кейін бірі болатын болса, онда бұлшықет босаңси  алмайды және оның жиырылуы қозған импульс беретін уақыт сияқты 

созылады. Бұлшықеттің мұндай күйін тетанус деп атайды.  

Тұрақты  тоқтың  импульсі  айнымалы  тоқ  сияқты  әсер  береді.  Бұлшықеттің  тетаникалық  жиырылуына  мысал  ретінде  адам  тоқ 

жүретін жалаң сымды ұстаса, оны өздігінен жібере алмайды. Импульсті тоқтар жүректің, нерв талшықтарының, бұлшықеттердің  

стимуляциясы  үшін  қолданады.  Оның  мақсаты  олардың  жиырылуының  немесе  өткізу  функциясының  қалпына  келуі  болып 

табылады.  Жүрек  арқылы  өтетін  қысқа  мерзімді  импульсті  тоқ  мембрананың  қалыпты  деполяризациясын  және  миокарда 

бұлшықетінің  синхронды  жиырылуының  пайда  болуына  әкеледі.  Реанимация  кезінде  осы  мақсатта  арнайы  аппарат 

дефибриллятор пайдаланылады. Соған сәйкес амплитудасына, импульс формасы мен ұзақтығына байланысты тоқ ағзаға әртүрлі 

физиологиялық әсер етеді.   

Материалдар мен әдістер. 

Аз мөлшердегі электр тоғы (0,01-0,025A) тыныс алу жолдарының бұзылуына (тыныс алу бұлшықеттерінің жиырылу жағдайында), 

жүректің  жиі  соғысына  әкеледі.  Ал  өте  жоғары  болатын  тоқ  (0,1A)  жүректің  қайтымды  немесе  қайтымсыз  тоқтауына  әкеліп 

соғады. Сонымен қатар электр тоғының әсері ақуыздардың денатурациясын, жылулық эффекті - күюді тудырады. 

Кез келген биологиялық жүйе гетерогенді болып табылады. Жүйені құрайтын бөліктерінің  тоқ күшіне кедергісі кең диапазонда 

жатады (мысалы, ρ

қан

=1,66 Ом·м,  

ρ

құрғақ тері

=10

5

 Ом·м). Ағзаның кедергісі негізінде терінің кедергісімен анықталады. Ол өз кезегінде оның күйіне тәуелді: қалыңдығы, 

ылғалдылығы  және  т.б.  Ағза  ішінде  тоқ  негізінде  қан  мен  лимфа    тамырлары,  нерв  талшықтарының  қабығы  мен  бұлшықет 

бойымен  таралады.  Ағзаның  күйі  қабыну  үдерістерінде  өзгеріске  түсетінін  де  тәжірибе  жүзінде  бақылауға  болады.  Кедергінің 

кемуі  әсіресе,  денеден  тер  мөлшерден  тыс  шыққанда  байқалады.  Қандай  да  жүйенің  кедергісі  активті  (тері)және 

реактивті(мембрана)  кедергілермен  анықталады.  Мысалы,  тірі  ағзаларда  конденсатор  ролін  биологиялық  мембрана  атқарса,  ал 

индуктивтілік қасиет ағзада байқалмайды.  

Ал бұлшықет талшығын алсақ, оны қоздыру үшін қажетті ұзақтығы ең аз уақыттан аспайтын  тоқ тітіркендіреді. Тоқтың жиілігі 

артқан  сайын  (10

5

Гц),  тітіркендіру  ұзақтығы  төмендеп,  тоқ  бұлшықеттің  жиырылуын  тудырмайды.  Осы  жағдайда  ол  тек  кана 

жылулық әсер береді. Бұл кезде 10-15мА болатын тоқ медицинада кеңінен қолданылады. 

Электромагниттік    өрістің  жылулық  әсері  оның  иондарға,  бейтарап  бөлшектерге  әсері  арқылы  анықталады.  Электр  өрісінің 

әсерінен бейтарап молекулалар поляризацияланады және ығысу тогының пайда болуына әкеледі. Тұрақты тоқтың алғашқы әсері 

иондардың  қозғалысымен,  олардың  бөлінуімен  және  ұлпалардағы  әртүрлі  элементтердің  концентрациясының  өзгерісімен 

байланысты.  

Айнымалы  өрістегі  бөлшектердің  тербелісі  үйкелумен  (жанасу)  жүреді,  яғни  жылулық  энергия  бөлінеді.  Сыртқы  өрістің  жиілігі 

азайған  сайын  бөлшектердің  тербеліс  жиілігі  де  төмендейді  және  жылулық  шығын  да  азаяды.  Басқа  жағынан  алғанда 

электрондардың  (деформациялық  поляризация  жағдайында)  немесе  молекулалардың  (бағытталған  поляризацияда)  жиілігі 

артқан сайын  өзінің кеңістіктегі орнын   өзгертуге үлгере алмайды да,  жылулық шығынға  соқтырады. Осыдан тербеліс жиілігі 

қандай да бір мәніндегі жылулық эффектісі (жұтылу резонансы) максимал болады. Бұл сыртқы өрістің жиілігі бөлшек тербелісінің 

өзіндік жиілігімен сәйкес келу жағдайында байқалады. Мысалы, бағытталған поляризация жағдайында судың молекуласы жұтылу 

максимумы  жиілігі  10

10

Гц  жатады,  яғни  аса  жоғары  жиілік  диапазонында  (АЖЖ)  жатады.    Судың    молекуласының  бағытталған 

поляризациясы  тірі  ағзалардың  электромагниттік  сәулесінің  жұтылуында  негізгі  роль  атқарады.  Сол  себептен  су  құрамы  көп 

болатын ұлпалар (мысалы, бұлшықет және қан) басқаларға қарағанда (майлы және сүйекті ұлпа) тез қызады.  

Электромагниттік өрістің энергиясының өгерісі бірлік көлемде уақыт бірлігінде (меншікті қуат) мынаған тең: 

 

,

0

2

2









tg

E

E

P





 

 

Мұндағы:    σ  -өткізгіштік,  Е  -  электр  өрісінің  кернеулігі,  ω  -  айнымалы  электр  өрісінің  жиілігі,  ε  -  диэлектрлік  өтімділік,  tgδ  – 

диэлектрлік  шығынындағы  тангенс  бұрышы.  Бұл  теңдеудегі  бірінші  қосылғыш  өткізгіштік  есебінен  шығындалатын  энергияны 

(джоульдік), ал екінші қосылғыш еркін зарядтары болмаған кездегі диэлектриктің шығынын көрсететін шама. Сәуле шығарудың 

жиілігі  мен  ұлпаның  диэлектрлік  өтімділігі  артқан  сайын  өту  тереңдігі  азаяды.  Өту  тереңдігі  өшу  коэффициентіне  кері 

пропорционал болады: d=1/α 

 

Ұлпада қаншалықты су мөлшері  көп  болса, соншалықты  өту  тереңдігі  де азаяды.  Мысалы, ультра  жоғары  жиілікті  -  толқынның 

(ν=3·10

8

…3·10

9 

Гц) өту тереңдігі ұлпаның бұлшықеті мен тері үшін шамамен 4 см құраса, ал  май және сүйекті ұлпада – 20 cм. Бұл 

көрсеткіштер аса жоғары жиіліктегі - толқын үшін осыған сәйкес 2 см және 10 см құрайды.  

Биологиялық  ұлпалар  мен  мүшелер  әртүрлі  кедергілі  түрлі  түзілістер  болып  табылады.  Олар  өз  кезегінде  электр  тоғының 

әсерінен  өзгеріске  ұшырайды.  Дененің  бетіне  орналастырылған  электродтар  (биологиялық  жүйені  электр  тізбегімен  қосатын 

арнайы  формалы  өткізгіштер)  аралығындағы  ағзаның  электр  өткізгіштігі  терінің  кедергісі  мен  тері  қабаттарының  кедергісіне 

тәуелді.  Терінің  кедергісі  бірінші  кезекте  оның  күйімен:  қалыңдығы,  жасымен,  ылғалдылығымен  және  т.б.  анықталады. 

Ылғалдылық,  денеден  шыққан  тер  кедергіні  анағұрлым  азайтады,  аз  мөлшердегі  кернеудің  өзінде  ағза  арқылы  тоқты  туғыза 

алады. Сол үшін ұлпалар мен мүшелердің электр өткізгіштігі диагностикалық көрсеткіш ретінде пайдаланылады. Мысалы, суық 

тигенде  жасуша ісінеді, соған  сәйкес жасуша  аралық қосылыстардың қимасы  азаяды және электр  кедергісі артады;  денеден  тер 

шығаратын физиологиялық құбылыстар терінің электр өткізгіштігінің артуымен жүріп отырады [1].  

Айта  кететін  жағдай,  биологиялық  ұлпалардың  диэлектрлік  өтімділігі  мен  өткізгіштігі  түсетін  сәуленің  жиілігіне  тәуелді  және 

ұлпалардағы судың, иондардың, дипольды молекулалардың мөлшерімен анықталады.  

Микротолқынды  сәуленің  алғашқы  биологиялық    әсері  жылулық  эффектіге  алып  келеді.  Ал  жоғары  жиілікті  және  аса  жоғары 

жиілікті сәулелену сәулеленетін объектінің өне бойына қызуын туғызады. Толқын ұзындығы азайған сайын ұлпаға өту тереңдігі 

төмендейді,  ол  өз  кезегінде  тек  беткі  қабаттарды  қыздырады.  Жоғары  жиілікті  және  аса  жоғары  жиілікті  сәулеленуден  пайда 

болған қызу бірқалыпты емес екенін тәжірибе жүзінде анықталады. Кейбір жерлерде жергілікті  қызу пайда болуы мүмкін.  

Аса  жоғары жиілік - сәуленің жылулық емес эффектісі қандай да бір молекулалардың резонанстық жұтылуы себебінен болады. 

Аса    жоғары  жиілік  -  диапазонында  фосфолипидтердің  полярлы  бастарының  айналмалы

 

тербелісінің  жиілігімен  (10

9

  Гц), 

байланысқан судың сипаттамалық жиілігі (10

8

- 10

9

 Гц), еркін сулардың жиілігімен (10

10

 Гц) және т.б. анықталады. Бұл жағдайда 

сәуле  шығару  ұлпа  температурасын  жалпы  жоғарлауы  болмаса  да,    жеке  молекулалардың  энергиясының  өзгерісін  туғызады. 

Мысалы,  байланысқан  судың  молекулаларының  сәуле  энергиясының    резонанстық  жұтылуы  биомолекулалардың  гидратты 

қабатының  бұзылуына алып келеді. Осыдан олардың конформациясының өзгерісі пайда болады.   

Аса    жоғары  жиілікті  сәулеленудің  ұзақ  уақыт  қолдануы  ұлпаларда  оттегінің  мөлшерінің  және  жұмыс  жасау  қабілетінің 

төмендеуіне, ағзаның тез шаршауына және т.б. әкеліп соқтырады.  

Жоғары жиілікті тоқ хирургияда ұлпаларды жалғау үшін (диатермокоагуяция) және кесу үшін (диатермотомия) пайдаланылады. 

Ал  электр  өрісі  әсерінен  дәрілік  заттардың  иондары  тері  арқылы  ұлпаға  өтеді.  Заттардың  теріс  зарядталған  бөлшегі  (анионы) 

катодқа, оң заряды анодқа тартылады.  

Мысал ретінде тұрақты  тоқпен әсер ету әдісінің бірі  гальванизация әдісі мен дәрілік заттардың электрофорезін айтуға болады. 

Тәжірибе жүзінде калий  иодын (KI) алсақ, онда K

+

 ионы анодқа, ал  I

-

 ионы катодқа қарай бөлінетініне студенттер көз жеткізеді.   

Ал  электромагниттік  толқын  зат  молекуласын  поляризациялайды  да,  электр  диполі  түрінде  периодты  қайта  бағыттайды. 

Сонымен  қатар  электромагниттік  толқын  биологиялық  жүйелердің  иондарына  әсер  етеді  және  айнымалы  өткізгіш  тоқ  пайда 

болады. Ол өз кезегінде заттың қызуына әкеледі. Микротолқындардың энергиясының максималды жұтылуы бұлшықет пен қан, 

сүйек және майлы ұлпада су аз болғандықтан олар аз қызады.  

Жұтылу    коэффициенттері  әртүрлі  электромагниттік  толқындардың  шекарасында,  мысалы,  су  құрамы  көп  және  аз  мөлшерде 

болатын  шекарады  тұрғын  толқындар  пайда  болады.  Бұл  толқындар  жергілікті  ұлпаларды  қыздырады.  Ұлпалары  тез  қызатын 

аймақтарға  қанмен  аз  қамтылатын,  яғни  терморегуляциясы  нашар  жерлер  жатады,  мысалы  көздің  бұршағы,  шыны  тәріздес 

денелер және т.б. [2]  

Сонымен қатар электромагниттік толқындар биологиялық үрдістерді өзгертеді. Сонда сутекті байланыстарды үзеді де, ДНК және 

РНК-ның  макромолекулаларының бағытына әсер етеді.  

Нәтижелер және оны талқылау. 

Негізінде электромагниттік толқындар дене бөлігіне түскенде оның бір бөлігі тері бетінен шағылады. Шағылу дәрежесі ауаның 

және  биологиялық  ұлпалардың  диэлектрлік  өтімділігінің  түрлілігіне  байланысты.  Егер  электромагниттік  толқындармен 

сәулелену  дәрежесі  алыс  қашықтықта  (белгілі  бір  арақашықтықта)  жүргізілсе,  онда  электромагниттік  толқындардың 

энергиясының 75 %-на дейін шағылады. Электромагниттік  толқындардан сәуле алғанда (сәуле шығаратын құрал сәуле алатын 

бетпен жанасқанда) ағза ұлпасы қабылдайтын қуат генерацияланатын қуатқа сәйкес келеді. 

Сонымен  қорыта  келгенде  электромагниттік  толқындардың  биологиялық  ұлпаларға  ену  тереңдігі  осы  ұлпалардың  толқын 

энергиясын  жұту  қабілеттілігіне  тәуелді,  ол  өз  кезегінде  ұлпалар  құрылысымен  (басты  жағдайда  судың  мөлшеріне)  және 

толқындардың жиілігімен  анықталады.   

 

 

 

 

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 

1

 

Адибаев Б.М., Абирова М.А., Алмабаева Н.М. «Биофизика» 1 том. – Алматы: 2014. – Б. 76-84. 

2

 

Блохина  М.Е.,Мансурова  Г.В.  «Руковоство  к  лабораторным  работам  по  медицинской  и  биологической  физике».  –  М.:  Дрофа, 

2001. – С. 178-195. 

 

 

 

 

Н.М. АЛМАБАЕВА, Б.М. АДИБАЕВ, Г.Е. БАЙДУЛЛАЕВА, А.О.БОПАНОВА  

Казахский Национальный Медицинский Университет им. С.Д.Асфендиярова 

 

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ 

 

Резюме:  Под влиянием электрического тока в организме происходит движение заряженных частиц, появляются поляризация и 

ткани нагреваются (тепловой эффект). Постоянный и переменный ток с частотой  10

5 

Гц и ниже для организма являются опасным. 

Негативное влияние на организм характеризуется действием тока.  

Ключевые слова: постоянный ток, переменный ток, частота, поляризация 

 

 

 

 

N.M.ALMABAEVA, B.M.ADIBAEV, G.E.BAIDULLAEVA, A.O.BOPANOVA 

Asfendiyarov Kazakh National Medical University 

 

EFFECT OF ELECTRIC CURRENT ON A LIVING ORGANISM 

 

Resume:  Under  the  influence  of  an  electric  current  in  the  body  is  the  motion  of  charged  particles  appear  polarization  and  tissue  heat 

(thermal effect). 

Direct current and alternating current current with a frequency of 10

5

 Hz and below are dangerous for the body. Negative impact on the body 

characterized by the action of the current. 

Keywords: Direct current, alternating current, frequency, polarization