Головна

МЕТОД ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ В МЕДИЦИНІ

  1.  C) вказати функціональну валюту підприємства і метод перекладу, використаний для визначення допоміжної інформації.
  2.  C. Неадекватність вихідної методологічної установки теоретико-інформаційного процесу феномену цілісності мислення
  3.  D. Про методологічної ролі концепції цілісності в дослідженні мислення
  4.  Event-менеджмент - поняття, основні методи.
  5.  FISH-метод забарвлення хромосом
  6.  I група Організаційно-стимулюючі методи
  7.  I етап - освоєння методики, запуск очисного механізму.

 Як показує досвід, електропровідність розчинів не залежить від частоти змінного струму. При вивченні електропровідності біологічних об'єктів виявили, що їх опір на високих частотах (~ 107 Гц) набагато менше, ніж на низьких. На рис.9 (крива 1) представлена ??залежність опору м'язової тканини від частоти (крива дисперсії). Дисперсія електропровідності зазвичай спостерігається в інтервалі частот 102 ? 108 Гц. Наявність дисперсії імпедансу для живих тканин обумовлено тим, що при низьких частотах (як і для постійного струму) на величину електропровідності сильно впливає макроструктурна поляризація в тканинах. У міру збільшення частоти поляризаційні явища позначаються все менше і менше.

Відмирання тканини веде до зростання проникності мембран, при цьому крутизна дисперсії зменшується (рис.9, крива 2). Для мертвої тканини поляризація на кордонах розділу практично повністю зникає і явище дисперсії імпедансу більше не спостерігається (рис.9, крива 3). Т.ч. крутизна графіка залежності Z = f (?) дозволяє судити про життєздатність тієї чи іншої тканини.

Наявність дисперсії електропровідності говорить про те, що в біологічних об'єктах поряд зі структурами, які надають змінним струмом активний опір, є і такі, які мають реактивним опором. Як виявилося, структури з індуктивним опором (подібні котушок) в біологічних організмах відсутні.

Клітинні мембрани, які омиваються з одного боку тканинної рідиною, а з іншого цитоплазмой, являють собою системи подібні конденсатору. У тканинах є так само макроскопічні освіти, що складаються з різних непроводящих сполучних оболонок і перегородок, по обидва боки яких знаходяться тканини, добре проводять електричний струм. Це так само надає тканинам ємнісні властивості.

В цілому, опір біологічних тканин буде визначатися сумою омічного і ємнісного опору:

 . (12)

Присутність в біологічних організмах структур з ємнісним опором підтверджується також наявністю зсуву фаз між струмом і напругою. Для біологічних систем характерна велика величина цього кута, наприклад, на частоті 1000 Гц: шкіра людини - ? = 550, М'яз кролика - ? = 650, Нерв жаби - ? = 640. Це показує, що частка ємнісного опору в імпедансі тканин велика.

 При моделюванні електропровідності живих клітин і тканин вдаються до еквівалентним схемами, тобто до таких комбінацій провідникові і ємності, які в деякому наближенні можуть відображати характер перебігу струму і значення електричних параметрів клітини і тканин. Найпростішими з таких моделей є схеми з послідовним і з паралельним з'єднанням R і C - (рис.10 і 11а). Але ці найпростіші схеми не відображають справжнього стану справ, тому що графіки залежності Z від ? суперечать даним по живих тканин (порівняйте ріс.10б, 11б та рис.6, крівая1).

Найбільш вдалою моделлю є схема, представлена ??на рис.12. На цій схемі Rдо, 1 і Rдо, 2 - Активні опори шкіри на вході і виході струму; Rт - Загальне омічний опір підшкірних тканин; C1, C2 і C3 - Конденсатори, що моделюють біологічні структури, що володіють ємнісним опором. Стрілками показаний маршрут змінного струму, тобто показані структури, через які проходить струм на кожній з ділянок біологічного організму між електродами за один напівперіод. Залежність опору цієї еквівалентної схеми від частоти добре узгоджується з кривою дисперсії імпедансу для биотканей (ріс.12б) Існують і інші еквівалентні схеми, однак жодна з них в точності не може відтворити закономірності перебігу змінного струму, властиві біологічним системам.

Вимірювання електропровідності біологічних тканин для змінного струму широко використовується в діагностиці, а так само в біологічних і медичних дослідженнях. Наприклад, значне збільшення імпедансу тканини на низьких частотах дозволяє виявити запалення вже на перших стадіях. Деякі захворювання щитовидної залози діагностуються по зміні кута зрушення фаз між струмом і напругою. Для характеристики фізіологічного стану тканин використовують також величину крутизни кривої дисперсії. Цей критерій застосовують, наприклад, при оцінці життєздатності тканини, призначеної для трансплантації.

Імпеданс тканин істотно залежить від кровонаповнення судин. Кров має менший опір, ніж стінки судин або клітини, тому під час систоли повне опір тканини зменшується, а при діастолі - збільшується. Діагностичний метод, заснований на реєстрації імпедансу тканин в процесі серцевої діяльності, називається реографія (імпеданс - плетизмограф). За допомогою цього методу одержують реограми головного мозку (Реоенцефалограма), серця (реокардіограмма), легенях, печінці, судин, кінцівок. Вимірювання зазвичай проводять на частоті 30 кГц.

Змінним називається струм, що змінюється з часом за величиною і напрямком. Споживаний, промисловий струм є синусоїдальним. Миттєве значення його параметрів змінюються з часом за законом синуса (або косинуса):

,  . (11)

Змінний струм характеризується періодом Т, частотою ? = 1 / Т, циклічною частотою  , Фазою ? = (?t + ?0) Графічно значення напруги і сили змінного струму на ділянці ланцюга будуть представлятися двома синусоїдами, в загальному випадку зсунутими по фазі.

Для характеристики змінного струму вводиться поняття чинного (ефективного) значення струму. Ефективним значенням сили змінного струму називається сила такого постійного струму, який виділяє в даному провіднику стільки ж тепла за час одного періоду, скільки виділяє тепла і даний змінний струм.

,  . (12)

Прилади, включені в ланцюг змінного струму (амперметр, вольтметр) показують ефективні значення струму і напруги.

 




 ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ. ЗМІННИЙ СТРУМ |  ЯВИЩЕ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ ІНДУКЦІЇ |  ЯВИЩЕ самоіндукцією |  ЕНЕРГІЯ магнітного поля |  ПЕРЕМІННИЙ ТОК І ЙОГО ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ |  ВИДИ НАВАНТАЖЕНЬ В ЦЕПИ змінного СТРУМУ |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати