- •Гомельский государственный медицинский институт
- •Вопрос 1. 25 минут Прохождение тока через ткани организма. Удельное сопротивление биологических тканей и жидкостей при постоянном токе
- •Сравнивая (6) с известным из широкого курса соотношением
- •Вопрос 2. 10 минут. Первичное действие постоянного тока на ткани организма.
- •Гальванизация.
- •Лечебный электрофорез.
- •Вопрос 3. 25 минут. Переменный ток. Различные виды электрических сопротивлений в цепи переменного тока. Импеданс
- •Вопрос 4 15 минут.
- •Импеданс тканей организма.
- •Эквивалентная электрическая схема ткани.
- •Физические основы реографии
- •Вопрос 5. 15 минут. Сложение и разложение токов. Электрический фильтр.
- •Вопрос 6. 10 минут. Оценка жизнеспособности и патологических изменений тканей и органов по частотной зависимости импеданса и углу сдвига фаз между током и напряжением.
Вопрос 4 15 минут.
Импеданс тканей организма.
Эквивалентная электрическая схема ткани.
Физические основы реографии
Ткани организма проводят не только постоянный, но и переменный ток. В организме нет таких систем, которые были бы подобны катушкам индуктивности, поэтому индуктивность его равна нулю. Биологические клетки и, следовательно, весь организм обладают емкостными свойствами, в связи с этим импеданс тканей организма определяется только омическим и емкостным сопротивлениями. Наличие в биологических системах емкостных элементов подтверждается тем, что ток опережает по фазе приложенное напряжение.
Приведем некоторые значения угла сдвига фаз (-), полученные при частоте 1 кГц для разных биологических объектов:
кожа человека, лягушки - 550;
нерв лягушки - 640;
мышцы кролика - 650.
При последовательном соединении сопротивления R и емкости С импеданс:
,
а для угла разности фаз имеем:
;
при параллельном:
Омические и емкостные свойства клеток можно моделировать, используя эквивалентные электрические схемы. Рассмотрим некоторые из них.
|
Эта схема неудовлетворительна, так как содержит бесконечно большое сопротивление постоянному току и поэтому при низких частотах дает существенные отклонения опытных значений импеданса от расчетных. |
В этой схеме при увеличении частоты емкостное сопротивление стремится к нулю, поэтому импеданс системы также стремится к нулю. Это про- тиворечит опыту: у живых объектов импеданс уменьшается по мере увеличения частоты только до определенного значения. | |
Для живых клеток характерно более сложное сочетание параллельного и последовательного соединений элемент
|
Импеданс тканей организма определяется их физиологическим состоянием. Так, при кровенаполнении сосудов импеданс изменяется в зависимости от состояния сердечно-сосудистой деятельности. Диагностический метод, основанный на регистрации изменения импеданса тканей в процессе сердечной деятельности, называют реографией (импедансплетизмография).
С помощью этого метода получают реограммы головного мозга (реоэнцефалограмма), сердца (реокардиограмма), магистральных сосудов, легких, печени и конечностей. Измерения обычно проводят на частотах 20 30 кГц по мостовой схеме.
Реограф. Реоэнцефалограф.
Реограф -электронное устройство, предназначенное для преобразования колебаний импеданса живой ткани или его составляющих, обусловленных пульсовыми изменениями кровенаполнения в пропорциональный электрический сигнал.
Принцип работы реографа заключается в следующем: от генератора высокой частоты реографа с помощью электродов через иссле
дуемый орган пропускается ток высокой частоты. При этом на исследуемом участке (органе) возникает падение напряжения. Изменения кровенаполнения в исследуемом органе приводят к изменениям его импеданса и пропорциональным изменениям амплитуды высокочастотного напряжения. После усиления с помощью детектора и фильтров выделяется низкочастотная составляющая, представляющая собой реографический сигнал (реограмму) - рисунок.
Используется переменный ток с частотами 30-300 кГц, величина тока составляет 1-5 мА. Реоплетизмограф РПГ-202 - = 40 кГц,
I = 2 мА.
Реоэнцефалография - метод исследования мозгового кровообращения, основанный на измерении и записи пульсовых колебаний полного электрического сопротивления (импеданса) головного мозга при пропускании через него тока высокой частоты, слабого по силе и напряжению.
Реоэнцефалограф - прибор, предназначенный для этих целей.