Blog je namijenjen sakupljačima, kolekcionarima i općenito svim ljubiteljima najrazličitijeg spektra uređaja, aparata, naprava i ostale tehnike koja se razvijala u razdoblju od viktorijanskog doba pa sve do kraja 20-og stoljeća.
Iako se ta tehnologija za današnje pojmove smatra zastarjelom, zahvaljujući svojem neponovljivom i jedinstvenom dizajnu, kvaliteti izrade uz korištenje robusnih prirodnih materijala kao i inovativnim rješenjima koja su u istu ugrađena, ona se ponovno sve više vraća u naše okruženje, s jedne strane kao unikatna dekoracija prostora, a s druge strane u obliku suvremenih svakodnevnih uređaja koji svojim vanjskim dizajnom ponovno kopiraju taj poseban „vintage“ stil iz doba procvata tehnološke revolucije.
Blog je zamišljen u potpuno otvorenom konceptu te ste u mogućnosti ostavljati svoje komentare bez obavezne registracije i bez davanja bilo kojih drugih osobnih podataka. Jedino što je važno to je Vaše mišljenje.
MJERNI UREĐAJI
Paleta instrumenata koji se koriste za električna i elektronička mjerenja doista je široka i raznolika. Možete se godinama baviti elektronikom i opet ćete naići na mjerni uređaj gdje vam neće biti odmah jasna njegova namjena. Određena mjerenja električnih veličina mogu se provoditi sa više različitih metoda koje se tijekom godina razvijaju iz svojeg osnovnog oblika. Stoga se uvijek može naići na neki vintage mjerni instrument za osnovno električno mjerenje gdje nam neće odmah biti jasan način rada sa istim. Vezano uz navedeno cilj ove objave nije samo baviti se skupljanjem mjernih instrumenata u svrhu kolekcionarstva, već i naučiti nešto iz svakog takvog primjerka analizirajući njegovu električnu shemu, princip njegovog rada i način mjerenja sa istim.
Kako bi se postigao navedeni cilj za svaku vrstu mjerenja (u najkraćim mogućim crtama) opisani su osnovni teoretski principi i električni zakoni koji se kod tog mjerenja primjenjuju. Kako se isto ne bi ponavljalo za svaki instrument iz pripadajuće skupine, opis stoji samo kod jednog instrumenta, dok kod ostalih možete naći poveznicu na sličnu objavu sa teoretskim dijelom.
ELEKTROTERAPIJA
Kad govorimo o djelovanju električnih struja na ljudsko tijelo, do danas su vrlo dobro razrađeni i stručno definirani svi negativni učinci prolaska električne struje kroz tijelo čovjeka. No, s druge strane, eventualni pozitivni učinci određenih struja na ljudsko tijelo do danas su vrlo slabo istraženi te još uvijek u većini slučajeva nedovoljno stručno potvrđeni i znanstveno dokazani. Objavljene (više ili manje stručne) studije na tu temu izuzetno su rijetke, a uz to i uglavnom nepotpune, dvojbene, međusobno kontradiktorne i bez jasnih rezultata. Svode se na standardno uspoređivanje sa čistim placebo efektom gdje u određenoj grupi dio pacijenata stvarno bude izložen strujama, a dio samo misli da uređaj daje struje na izlazu, pri čemu ni ispitanici ni ispitanik ne znaju koji uređaji rade, a koji ne (tzv. dvostruko slijepi pokusi). Naravno, svaki je čovjek drugačiji i svaka bolest ima svoje specifičnosti pa su potrebna dugotrajna istraživanja da bi se došlo do neke vjerodostojnosti rezultata, koji onda opet mogu vrijediti samo za specifična oboljenja za koje su se pokusi i provodili. Da stvar bude gora, ta malobrojna (ozbiljnija) istraživanja gube se u moru promidžbenih materijala koji su preplavili medije i gdje se različiti elektroterapijski uređaji prikazuju kao moćna i univerzalna sredstva za brzo i bezbolno liječenje izuzetno širokog spektra svih mogućih bolesti i trauma, kako fizičkih tako i psihičkih. Naravno, prezentira se kako su ti uređaji odlični i za zdrave ljude, jer će ih, jednostavno rečeno, učiniti još zdravijima. Objašnjenja koje nude proizvođači i trgovci takvih uređaja glede principa njihovog rada jednako su fantastična, i referiraju se na medicinske metode koje se protežu od drevne Kine, preko moderne medicine pa sve do znanstvene fantastike. Iz svega navedenog mora biti jasno da bi bila potrebna stoljeća intenzivnog istraživanja i testiranja kako bi se potvrdile (ili opovrgnule) sve blagodati uređaja koje proizvođač navodi u svojim prospektima.
Cilj ovog članka je pokušati iz svih dostupnih materijala izvući neke osnovne podatke o principu rada i mogućnostima elektroterapijskih uređaja, odnosno one podatke koji imaju barem mali predznak vjerodostojnosti, stručnosti ili dokazivosti. Ideja za ovim nastala je nakon što je nabavljeno nekoliko elektroterapijskih uređaja čime se pružila prilika za električko ispitivanje njihovih sklopova i izlaznih napona. Nabavljeni uređaji uglavnom spadaju u kategoriju osobnih „kućnih“ terapijskih uređaja koji su zamišljeni da ih pacijent samostalno podesi i samostalno koristi kod svoje kuće. Prema mojim dosadašnjim iskustvima, svi ovi uređaji nabavljivi su gotovo isključivo preko putujućih trgovaca (prezentatora) ili internet trgovina, a na istima, osim nekih izmišljenih zvučnih naziva, nema jasno otisnutog imena proizvođača kao niti drugih podataka o porijeklu i testovima uređaja. Na internetu je uglavnom nemoguće pronaći bilo kakve službene podatke o istraživanjima vezanima za konkretan uređaj već se sve svodi samo na fascinantno sročene reklamne letke u različitim oglasima. Također, takvi uređaji se na tržištu pojave iznenada uz veliku reklamnu pompu, potraju neko kraće vrijeme, a zatim jednako tako iznenada nestanu ili bivaju zamijenjeni nekim sličnim (naravno još boljim, još novijim, još posebnijim…) proizvodom te vrste. Najčešća konačna sudbina takvih uređaja je njihova preprodaja po lokalnim oglasnicima, gdje se mogu nabaviti godinu ili dvije stari elektroterapijski uređaji koji se prodaju po deseterostruko nižim cijenama od nabavnih, naravno od strane nezadovoljnih (nasamarenih) korisnika koji su za isti izdvojili pozamašne sume novaca vjerujući u čudotvorno izlječenje čudotvornim uređajem na nekom čudotvornom principu.
No, krenimo od osnova. Da bi struja uopće tekla kroz čovjekovo tijelo, isto mora biti dio nekog zatvorenog strujnog kruga. To znači da na površini tijela moraju postojati barem dva električna kontakta, jedan gdje struja ulazi i drugi gdje struja izlazi iz tijela. Dijelom tijela između ta dva kontakta prolazi električna struja. Jakost struje koja prolazi kroz tijelo ovisi o dovedenom naponu i električnom otporu tijela (Ohmov zakon). Otpor tijela pak ovisi o više faktora, a možemo ga zamisliti kao zbroj više radnih i kapacitivnih otpora, kako na mjestu dodira elektrode sa kožom tako i na pojedinim dijelovima ljudskog tijela kroz koje prolazi struja. Zato tu govorimo o ukupnim otporima – impedanciji ljudskog tijela, a koja može iznositi od 0-50000 ohma ovisno naponu, frekvenciji, jakosti i trajanju struje, površini i pritisku dodira (elektrode), razmaku elektroda, stupnju vlažnosti i temperaturi kože itd. Ovo je dobro znati jer se susreću elektroterapijski uređaji koji uopće ne zatvaraju strujni krug preko ljudskog tijela (galvanske kupke) i oni čije je elektrode nemoguće dovoljno fiksno pričvrstiti na kožu da bi se osigurao kontakt jednakog otpora, a kako bi se onda u konačnici mogla i namjestiti neka stalna vrijednost potrebne jačine struje. Većina tih uređaja čak ni nema kontrolu za namještanje jačine struje, odnosno napona na izlazu, ili je ta kontrola neprecizna (samo dva ili tri nivoa).
Električna struja ima slijedeća štetna djelovanja na ljudsko tijelo:
- TOPLINSKO – tijelo se zagrijava, osobito na mjestu ulaska i izlaska struje iz tijela, do te mjere da nastaju teške vanjske i unutarnje ozljede
- KEMIJSKO – prolazeći kroz krv električna struja električki rastvara krvnu plazmu
- BIOLOŠKO – grčenje mišića i krvotoka, paraliza disanja, treperenje srčanih klijetki, stradanje živčanog sustava
- MEHANIČKO – uslijed grčenja mišića može doći do kidanja krvnih žila, živaca, pa čak i lomova kostiju
Iz danog pregleda vidljivo je da se električnom strujom može djelovati na zagrijavanje tijela, te na živce i mišiće tijela. Ono što je svakako dokazano to je da struja određene jakosti negativno i razarajuće djeluje na navedene organe tijela. Elektroterapija se temelji na pretpostavci da određene vrste struja manje jačine (na koje tijelo nema osjetilnih reakcija) u nekim slučajevima pozitivno (iscjeljujuće) djeluju na te organe. Zato je ovdje je najvažnije znati kolike jakosti struje i u kojem vremenskom trajanju izazivaju određena štetna djelovanja na ljudsko tijelo. Na temelju različitih ispitivanja i analiza došlo se do određenih podataka o jakostima struja koje mogu stalno teći kroz ljudsko tijelo, a da nisu štetne. Tako prag osjeta (najmanja jakost struje koju čovjek počinje osjećati) za izmjeničnu struju (50 Hz) iznosi 0,5 mA, a za istosmjernu struju 2 mA. Ovo su dakle neke prosječne vrijednosti za stalni protok struje, no primjera radi, nikakve štetne fiziološke reakcije na ljudsko tijelo neće imati ni izmjenična struja do 20 mA (50Hz), odnosno istosmjerna od 60 mA ukoliko ne traje duže od jedne sekunde. Povećanjem frekvencije struje, kao i smanjenjem trajanja protoka struje (strujnog impulsa) povećava se i prag osjeta pa su električne struje jednakih vrijednosti ali viših frekvencija i kraćih trajanja manje opasne za čovjeka. Što se pak tiče visine napona, trajno dopušteni napon dodira u svim uvjetima je 25V za izmjeničnu struju, odnosno 60V za istosmjernu struju. Naravno, i ovdje dopušteni naponi višekratno rastu ukoliko se smanji vrijeme trajanja izloženosti naponu.
Elektrostimulacijski uređaji dizajniraju se tako da izlazni naponi u svim uvjetima ostanu ispod ili na granici ovih pragova osjeta, a to posebno vrijedi za kućne elektroterapijske uređaje gdje kod njihove upotrebe nema stručnog nadzora. Da bi sve ostalo u sigurnom granicama izlazni naponi su obično nekoliko puta manji od graničnih vrijednosti (krajnje vrijednosti amplituda rijetko prelaze 15V) i sa što većim frekvencijama. Frekvencija opet ne smije biti prevelika jer tada postaje sve izraženiji „skin efekt“ rasprostiranja struje gdje ista više ne prodire kroz tkivo nego se širi po površini kože. Kako bi se umanjio negativan utjecaj prevelikih struja, napon se generira u kratkotrajnim impulsima, gdje ljudsko tijelo može podnijeti puno veće struje bez posljedica. Generirani frekvencijski pulsevi također ne bi trebali biti previše jednolični kroz čitavo vrijeme trajanja terapije (do 30 minuta) kako bi se spriječila akomodacija (prilagodba, navikavanje) živaca na stimulirajući signal čime bi se izgubila efikasnost stimulacije.
Ovo su osnovni zahtjevi vezani za izlazni signal uređaja za elektrostimulaciju, a u nastavku dajemo pregled osnovnih tipova uređaja te vrste sa izdvojenim onim podacima koji se uvjetno mogu svrstati u kategoriju objektivno relevantnih.
GALVANIZACIJA
- Primjena istosmjernih struja gdje se pacijent spaja izravno u strujni krug preko vodljivih elektroda prislonjenih na navlaženu kožu.
- Elektrode se mogu postaviti na bilo koja dva mjesta na koži tako da se djeluje na područje između njih.
- Primjenjuje se napon do najviše 80 V, a gustoća struje pri tome ne smije preći vrijednost od 1mA/cm2.
- Objavljeno je vrlo malo istraživanja, a većina istih upućuje na zaključak da je ova metoda manje učinkovita od drugih vrsta elektroterapije.
- Rijetko se koristi u praksi i većinom je to u kombinaciji sa drugim elektroterapijskim metodama.
ELEKTROSTIMULACIJA
- Primjena izmjeničnih struja gdje se pacijent spaja izravno u strujni krug preko vodljivih elektroda prislonjenih na kožu.
- Uglavnom se primjenjuju periodički nizovi impulsa i impulsi modulirani izmjeničnim strujama frekvencije od nekoliko herca do nekoliko kiloherca, pri čemu su amplitude (naponi) tih signala dovoljni za postizanje kratkotrajnih strujnih impulsa od nekoliko desetaka miliampera.
- TENS – ( u doslovnom prijevodu sa engleskog: električna stimulacija živaca preko kože)
- Koristi se prvenstveno za smanjivanje ili uklanjanje bolnih mjesta na tijelu tako da se djeluje na živce koji prenose informaciju o boli (laički rečeno „umrtvljuje“ se živac).
- Multivibratori, oscilatori i modulatori (a u novije vrijeme mikroprocesori) ugrađeni u ove uređaje generiraju najrazličitije spektre kombiniranih izmjeničnih signala sa karakteristikama opisanim u uvodu.
- Ovi elektrostimulatori uobičajeno generiraju kratkotrajne izmjenične pulseve (burstove) širine svega 50-250us, frekvencije 2-150Hz (neki put i više) sa jačinom struje 1-50mA.
- Ovo je najčešći oblik elektrostimulacije.
- Učinkovitost metode nije do kraja ni potvrđena, a niti odbačena. Na osnovu malobrojnih, nepotpunih i ponekad kontradiktornih studija koje su do sada objavljene može se tek izvesti zaključak da TENS u nekim slučajevima pomaže kod bolova u vratu, te bolova u ruci i stopalima koji su izazvani određenim uzrocima (dijabetes, reumatski artritis). No, također je potvrđeno da TENS nema učinka kod npr. kroničnih bolova u leđima.
- INTERFERENCIJA (IFT) – Kako smo naveli u uvodu, struje niže frekvencije (manje od 250Hz) imaju veći fiziološki efekt u dubinu ljudskog tkiva od struja viših frekvencija (skin efekt), međutim, struje niže frekvencije uzrokuju i veće negativne efekte na dodirnim mjestima s tijelom, odnosno prilikom prodiranja u ljudsko tijelo (u početnim vrijednostima nelagodu u obliku peckanja, podrhtavanja ili pečenja). Načelo interferencije je da se za prodor struje u tkivo koriste dva izvora struje više frekvencije sa međusobnom malom razlikom u frekvenciji (npr. 4000Hz i 3900Hz), koji se zatim unutar tkiva spajaju, pri čemu nastane njihova međufrekvencija (4000-3900=100Hz). Na taj način nisku frekvenciju (u našem primjeru 100Hz) dobivamo samo u unutrašnjosti tkiva, a ne i na površini kože gdje bi stvarala nelagodne efekte.
- Da bi ovo (barem u teoriji) funkcioniralo potrebne su četiri elektrode namještene na ljudsko tijelo tako da se strujni tokovi između dva para elektroda međusobno križaju na ciljanom mjestu u unutrašnjosti tijela. No, naišao sam i na podatak da se umjesto 4 elektrode i dvije struje, mogu koristiti samo 2 elektrode i jedna struja, a interferencija se pri tome postiže elektronički u uređaju za elektrostimulaciju (kako to funkcionira – nije objašnjeno).
- Ovi tretmani traju 5-10 minuta, iznimno do 30 minuta.
- Za učinkovitost ove metode provedeno je vrlo malo studija, podaci su uglavnom dvojbeni, nedostupni ili potječu sa nevjerodostojnih izvora.
- ŽIVČANO MIŠIČNA ELEKTRIČNA STIMULACIJA (FUNKCIONALNA ELEKTRIČNA STIMULACIJA – FES) – tehnički je vrlo slična TENS metodi, a usmjerena je na oporavak mišića nakon proživljenih trauma.
- Za ovu metodu dostupno je najviše studija, te je u istima potvrđeno pozitivno djelovanje na sprječavanje propadanja i brži oporavak određenih mišića u određenim slučajevima kada su oslabljeni zbog neke određene bolesti, operacije ili ozljede (međutim, i kod ovih studija nailazi se na kontradiktorne i nepotpune podatke).
- TENS – ( u doslovnom prijevodu sa engleskog: električna stimulacija živaca preko kože)
DIJATERMIJA (ZAGRIJAVANJE)
- Primjena izmjeničnog električnog ili elektromagnetskog polja za progrijavanje određenih dijelova ljudskog tijela gdje su elektrode izolirane od ljudskog tijela.
- Za kratkovalnu dijatermiju koristi se frekvencija od 27,120 MHz i snaga zračenja od oko 400W. Mjesto koje zagrijavamo nalazi se između dvije izolirane pločaste elektrode (možemo ih zamisliti kao ploče kondenzatora) dakle unutar električnog polja koje se stvara između njih. Uzroci dubinskog zagrijavanja (prema dostupnim objašnjenjima) su gibanje iona tkiva u izmjeničnom električnom polju, te nastanak vrtložnih struja i dielektrični gubici u tkivu (trenje između molekula i okoline).
- Za mikrovalnu dijatermiju koristi se frekvencija od 2,450 GHz i snaga zračenja 100-250W (impulsno do 1500W). Kao generator zračenja energije koristi se magnetron (isto kao i u mikrovalnoj pećnici). Zagrijavanje je posljedica apsorpcije mikrovalnog zračenja koje se ciljano isijava na određeni dio tijela pomoću reflektorske (usmjerene) antene.
- INDUKTOMETRIJA – dio tijela koji želimo zagrijati nalazi se unutar zavojnice spojene na izmjenični napon.
- ULTRAZVUK – za terapiju se koriste frekvencije 1-3 MHz i snage 1,5-3 W/cm2 (za dijagnostiku ultrazvukom u medicini koriste se frekvencije u rasponu 1-15 MHz i 20-40MHz). Val se isijava u pulsevima frekvencije 16, 48 ili 100 Hz. Potrebna je neka kontaktna tvar između ultrazvučne sonde i kože kako ne bi došlo do prevelike refleksije energije od površine kože (gelovi, ulja, kreme, voda). Toplinska energija nastaje apsorpcijom vala u tkivu, trenjem čestica unutar tkiva, refleksijom vala na granici tvari različitog zvučnog otpora i zbog kavitacije. Kavitacija može biti opasna (razarajuća) za tkivo pri velikim razlikama tlakova koje mogu izazvati udari ultrazvučnih valova (pojava kavitacije iskorištava se kod ultrazvučnih kupki za čišćenje gdje se razbijaju čestice prljavštine i masti, a kod hidrauličnih strojeva i turbina izaziva neželjeno razaranje elemenata strojeva). Osim toplinskog efekta na tkivo, ultrazvuku se u terapiji pripisuje i pozitivni „mikromasažni“ efekt unutrašnjeg tkiva.
- LASER – u fotomedicini se primjenjuje crveno i blisko infracrveno svjetlosno zračenje na ugrožena područja tijela u cilju stimuliranja zacjeljivanja oboljelog ili oštećenog tkiva i smanjivanja boli. U terapijske svrhe koriste se laseri niskog intenziteta (LLLT) sa snagama između 1 i 500mW (u kirurgiji su laserski noževi snaga između 3 i 10W). Smatra se da kada lasersko zračenje prodire dublje u kožu, odnosno kada je propušteno u krv, onda ono ima pozitivni utjecaj na čitavo tijelo jer potiče dotok kisika i energije do stanica, poboljšava imunitet i ima protuupalni efekt.
Na kraju je potrebno istaknuti još jednu važnu činjenicu. Metode stimulacija i liječenja električnom strujom (ultrazvukom, laserima…) gotovo uvijek se provode u kombinaciji sa drugim metodama konvencionalnog liječenja (lijekovi, dijete, fizikalne terapije). Time je stvarni pozitivni pomak u liječenju izgledniji, a sama elektroterapija u tome zapravo ima jako veliku ulogu kao placebo efekt na pacijenta. Naime, sigurno da će na subjektivni osjećaj poboljšanja kod pacijenta puno više imati činjenica da se liječi nekim najsuvremenijim, skupim i najnaprednijim metodama i tehnološkim čudima, nego da se liječi tabletama koje su na tržištu već desetljećima i gdje već postoje jasna podijeljena iskustva pacijenata koja ne ulijevaju puni optimizam u uspješnost izlječenja kako što se to prezentira za nove elektroterapijske naprave.
SAMOGRADNJA
U kategoriji samogradnje objavili smo elektroničke uratke koji svojim izgledom, funkcionalnošću, detaljima, idejom, te preciznošću i završnom obradom zapravo vrlo malo zaostaju od originalnih tvorničkih uređaja iste namjene (naravno iz istog vremenskog razdoblja u kojem su nastali). Za neke takve uređaje tek se rastavljanjem i analizom komponenti moglo sa sigurnošću potvrditi kako se radi o uređaju koji je izrađen u amaterskoj samogradnji, a pojedini uređaji iz samogradnje se čak mogu ocijeniti da su i bolji od nekih istovjetnih tvorničkih uređaja iz tog razdoblja.
