Электростимулятор желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов

Электростимулятор желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов

Реферат

Изобретение относится к медицине и ветеринарии, а именно к электростимуляторам (ЭС) желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) с эндогенным ионофорезом микроэлементов, которые могут быть использованы, например, для введения в живой организм недостающих микроэлементов на фоне электростимуляции ЖКТ.

Известен ЭС ЖКТ, включающий источник питания и формирователь импульсов, размещенный внутри капсулы, образованной электрически изолированными друг от друга электродами, с покрытием на поверхности электрода - анода в виде сплошной проводящей пленки из микроэлемента толщиной не менее 10 мкм [1].

Известен и электронный нормализатор (ЭН), содержащий электроды из металлического или неметаллического токопроводящего материала с покрытием из микроэлемента или без него, представляющие собой две изолированные части герметичного корпуса капсулы, внутри которой расположены формирователь сигналов и источник питания [2].

Известно, что протекающий ток через границу электрод-раствор состоит из тока заряжения (i_з) двойного электрического слоя и тока за счет протекания электрохимической реакции (Фарадеева тока i_ф)

i=i_з+i_ф

Фарадеева составляющая тока обеспечивает эндогенный ионофорез материала электрода в стенку кишечника. То есть защитная пленка покрытия электрода электростимулятора растворяется в среде кишечника и обеспечивает моноионофорез материала покрытия.

Основным их недостатком является то, что и ЭС ЖКТ, и ЭН не обеспечивают введения комплекса микроэлементов.

Например, при сахарном диабете наблюдается дефицит в организме больного цинка, хрома и меди [3].

Целью изобретения является создание электростимулятора, обеспечивающего многокомпонентный ионофорез микроэлементов, недостающих больному организму человека или животного.

В заявляемом электростимуляторе желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов, содержащем электроды с покрытием, выполненные в виде двух электрически изолированных частей герметичной капсулы, внутри которой расположены источник электропитания и формирователь импульсов, соединенный с электродами, покрытие электродов, содержащее микроэлементы, выполнено в виде слоев из материалов с различными нормальными (стандартными) электродными потенциалами Е^о. Покрытие наносится на электрод так, что нижние слои, прилегающие к основному материалу электрода, имеют большие значения Е^о, чем последующие.

Сущность изобретения заключается в том, что введение комплекса микроэлементов в живой организм с поверхности электродов ЭС ЖКТ происходит за счет последовательного растворения слоев микроэлементов нанесенных на электроды.

Указанное усовершенствование позволяет более эффективно использовать ЭС для введения в живой организм недостающих микроэлементов на фоне электростимуляции ЖКТ или других органов.

На чертеже изображен пример конструкции ЭС ЖКТ с эндогенным ионофорезом микроэлементов.

ЭС состоит из герметичной капсулы, выполненной в виде двух электродов-колпачков 1 и 2, изолированных втулкой 3. Внутри капсулы размещены источники электропитания 4 и интегральная схема формирователя импульсов 5. Один полюс источника электропитания 4 контактирует с заклепкой 6, закрепленной на втулке 3, второй - с пружиной 7, закрепленной на электроде 1. На электродах 1 и (или) 2 сформированы покрытия 8 в виде слоев. Нанесение покрытия может быть осуществлено из молекулярных пучков, ионным легированием, электрохимически, осаждением из газовой фазы или другим способом, причем как на всю поверхность, так и на часть поверхности электродов ЭС. Размеры ЭС ограничиваются возможностью его введения в ЖКТ.

В качестве электродных материалов ЭС могут выступать сами микроэлементы или содержащие их соединения или сплавы при условии, что они обладают необходимыми электропроводностью, электрохимическими и конструкционными свойствами и за время экспозиции гарантировано не перейдут в организм в количествах, способных вызвать отравление или гипермикроэлементы. Поскольку далеко не все микроэлементы удовлетворяют в полной мере указанным требованиям, более гибким представляется изготовление электрода - основы из нейтрального, достаточно инертного материала с последующим нанесением покрытия, содержащего микроэлементы в оптимальной дозе.

Пример. В лечении больных сахарным диабетом показаны микроэлементы медь, хром, цинк. ЭС ЖКТ с эндогенным ионофорезом указанного комплекса микроэлементов может быть выполнен на базе серийного выпускаемого автономного ЭС ЖКТ 1МО.089.331 ТУ с электродами из нержавеющей стали 12Х18Н9. ЭС ЖКТ с эндогенным ионофорезом микроэлементов, изображен на чертеже. На электроды-колпачки 1 и (или) 2 из нержавеющей стали нанесены слои последовательно медь, хром, цинк. Стандартные электродные потенциалы (Е^о), массы микроэлементов на электроде (М), соответствующие среднестатистической суточной потребности организма человека в указанных микроэлементах, скорости коррозии (J), приведены в таблице. Регуляция скорости коррозии и соответственно поступления микроэлементов в организм достигается изменением толщины пленки микроэлементов на электроде.

ЭС ЖКТ с эндогенным ионофорезом микроэлементов вводится в организм, например, путем проглатывания. При шунтировании межэлектродного зазора стенкой и содержимым ЖКТ формирователь импульсов переходит из ждущего режима в режим генерации импульсов. Электроимпульсы поступают на электроды, воздействуют на стенку ЖКТ и вызывают появление ответной реакции в виде волн перистальтики. Последние продвигают ЭС вместе с содержимым ЖКТ в дистальные его отделы. На них подается очередная серия импульсов, и процесс повторяется. При функционировании ЭС имеют место электрохимическая коррозия электродов в кислотно-щелочной среде ЖКТ и эндогенный ионофорез. Доза микроэлементов, введенных в организм, определяется суточной среднестатистической потребностью и ограничивается массой покрытия.

Источники информации

1. Электростимулятор желудочно-кишечного тракта / В.Ф.Агафонников. Патент РФ №2036671, 1995.

2. Электронный нормализатор / С.А.Хворостов. Патент РФ №2071368, 1997.

3. Физиологическая роль и практическое применение микроэлементов. Рига: "Закатне", 1976.

Таблица
Микроэлемент	Реакция	Eo, В	М, мг	J, мг/час
Медь	Cu→Cu2++2e	-0,34	2-5	0,08-0,21
Хром	Cr→Cr2++2e	-0,41	5-10	0,21-0,42
Цинк	Zn→Zn2++2e	-0,76	10-15	0,42-0,63

1. Электростимулятор желудочно-кишечного тракта с эндогенным ионофорезом микроэлементов, содержащий электроды с покрытием, выполненные в виде двух электрически изолированных частей герметичной капсулы, внутри которой расположены источник электропитания и формирователь импульсов, соединенный с электродами, отличающийся тем, что покрытие электродов, содержащее микроэлементы, выполнено в виде слоев из микроэлементов с различными электродными потенциалами.

2. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что слои из микроэлементов наносятся на электроды так, что нижние слои имеют больший стандартный электродный потенциал по отношению к верхним слоям.

3. Электростимулятор по п.1, отличающийся тем, что слои из микроэлементов имеют массу меньше или равную среднестатистической суточной потребности организма в этом микроэлементе.