Электрическая схема, эквивалентная живой ткани, представляет собой схему, состоящую из резисторов и конденсаторов, у которой частотная зависимость импеданса близка к частотной зависимости импеданса биологической ткани
Электрическая схема, эквивалентная живой ткани, представляет собой схему, состоящую из . . . , частотная зависимость импеданса которой близка к частотной зависимости импеданса биологической ткани резисторов и конденсаторов
Дисперсией импеданса называется зависимость полного сопротивления электрической цепи от частоты тока
В области ß-дисперсии (ν= 10 6 – 10 7 Гц) в явлении поляризации ткани участвуют: крупные молекулы-диполи органических соединений
В области α-дисперсии (низкие частоты 10 2 4 Гц) в явлении поляризации ткани участвуют: все дипольные структуры тканей
2·10 10 Гц) в явлении поляризации ткани участвуют: только молекулы воды
Укажите правильное выражение для угла φ сдвига фаз между силой тока и напряжением для биологической ткани
Биологические ткани по своим электрическим свойствам проявляют себя как проводники и диэлектрики
Реография – это диагностический метод, основанный на регистрации изменения . . . в процессе сердечной деятельности импеданса тканей
Выделение тепла в тканях при прохождении электрического тока обусловлено наличием у них . . . сопротивления активного
Частотная зависимость импеданса тканей позволяет оценить жизнеспособность ткани
Диагностический метод, основанный на регистрации изменения импеданса тканей в процессе сердечной деятельности, называется реографией
Емкостная составляющая импеданса живой биологической ткани обратно пропорционально зависит от частоты переменного тока
Возникновение сдвига фаз между силой тока и напряжением при прохождении переменного тока через биологическую ткань доказывает наличие у нее реактивного сопротивления
Зависимость импеданса живой ткани от частоты переменного тока обусловлена наличием у нее емкостного сопротивления
Реактивное сопротивление биологической ткани обусловлено, в частности, емкостью биологических мембран
При пропускании переменного тока через ткани сила тока по фазе опережает приложенное напряжение
При уменьшении частоты переменного тока импеданс тканей увеличивается
При увеличении частоты переменного тока импеданс тканей уменьшается
Возникновение сдвига фаз между силой тока и напряжением при прохождении переменного тока через биологическую ткань доказывает наличие у нее реактивного сопротивления
2·10 10 Гц) в явлении поляризации ткани участвуют только молекулы воды
Выделение тепла в тканях при прохождении электрического тока обусловлено наличием у них активного сопротивления
Диагностический метод, основанный на регистрации изменения импеданса тканей в процессе сердечной деятельности, называется реографией
Читайте также: Льняная ткань мнется или нет
Электрическая схема, эквивалентная живой ткани, представляет собой схему, состоящую из резисторов и конденсаторов
В области α-дисперсии (низкие частоты 10 2 4 Гц) в явлении поляризации ткани участвуют все дипольные структуры тканей
Биологические ткани не обладают индуктивным сопротивлением
Биологические ткани по своим электрическим свойствам проявляют себя как проводники и диэлектрики
Частотная зависимость импеданса тканей позволяет оценить жизнеспособность ткани
Биологические ткани по своим электрическим свойствам проявляют себя только как проводники (нет, не только, но и как диэлектрик)
Электрическая схема, эквивалентная живой ткани, представляет собой схему, состоящую из резисторов и катушек индуктивности (состоящую из резисторов и конденсаторов)
Выделение тепла в тканях при прохождении электрического тока обусловлено наличием у них реактивного сопротивления (наоборот, активного)
Биологические ткани по своим электрическим свойствам проявляют себя только как диэлектрики (не только, еще и как проводники)
2·10 10 Гц) в явлении поляризации ткани участвуют все дипольные структуры тканей (нет, только молекулы воды)
Биологические ткани не обладают емкостным сопротивлением (обладают)
Биологические ткани обладают индуктивным сопротивлением (индуктивное сопротивление ткани близко к нулю, т.е. не обладают)
Реактивное сопротивление биологической ткани обусловлено наличием тканевой жидкости, являющейся электролитом (это активное этим обусловлено)
При пропускании через ткани сила тока по фазе отстает от приложенного напряжения (наоборот, опережает)
Выделение тепла в тканях при прохождении электрического тока обусловлено наличием у них емкостного сопротивления (нет, омического)
Реография – это диагностический метод, основанный на регистрации изменения биопотенциалов сердца в процессе сердечной деятельности (на регистрации изменения импеданса сердца)
Реография – это диагностический метод, основанный на регистрации изменения частотной зависимости импеданса сердца в процессе сердечной деятельности (на регистрации изменения импеданса сердца)
Установите соответствия между различными состояниями биологической ткани и частотной зависимостью импеданса:
Переменный ток в биологических объектах
Как известно, при прохождении переменного тока в цепи, состоящей из активного, емкостного и индуктивного сопротивлений, сила тока в цепи I и напряжение U связаны обобщенным законом Ома: I = U/z, где z – полное сопротивление, т. е. величина, учитывающая все виды сопротивлений цепи переменному току. В биообъектах индуктивность практически отсутствует, и величина полного сопротивления определяется только активным сопротивлением и емкостью, которые образуют более или менее сложные, так называемые эквивалентные цепи. В случае если активное сопротивление R и емкость С соединены последовательно, то величину полного сопротивления вычисляют по формуле:
где w = 2pv – циклическая частота переменного тока, а Rс = 1/wС – емкостное сопротивление.
В цепях переменного тока, в которых существуют реактивные, т. е. емкостные и индуктивные сопротивления, сила тока и напряжение сдвинуты по фазе на некоторый угол ф. При последовательном соединении активного и емкостного сопротивлений (рис.а) токи IR и Iс, проходящие через оба сопротивления, равны и тангенс угла сдвига фаз, равный отношению падений напряжений на реактивном и на активном сопротивлениях
Читайте также: 16 ткань структурной единицей которой является остеон
Как было показано, емкость биологических объектов определяется статической емкостью клеточных мембран Сми поляризационной емкостью Сп, которые можно считать соединенными последовательно. При последовательном соединении результирующая емкость может быть найдена по формуле
Поляризационная емкость зависит от времени, в течение которого действует электрическое поле. При значительном времени, а следовательно, при малой частоте переменного поля величина поляризационной емкости может быть значительной и даже превышать статическую емкость. При высоких частотах переменного поля величина поляризационной емкости снижается и при частоте более 10 кГц она становится на несколько порядков меньше величины статической емкости, т. е. Сп 4 Гц, так как при этой частоте обычно наблюдается перелом кривой дисперсии, и 10 6 Гц, так как для большинства тканей при этом достигается минимальное сопротивление. Как показывает опыт, это отношение, называемое коэффициентом поляризации К, для данной ткани в норме есть величина практически постоянная
Величина К зависит от интенсивности обмена веществ в ткани, а также для тканей одинаковых органов от степени эволюционного развития животного. Например, для печени лягушки К = 2–3, а для печени млекопитающих К = 9–10. После отмирания ткани величина К приближается к единице.
Имеет также диагностическое значение измерение угла сдвига фаз между током и напряжением. Этот угол для биообъектов довольно большой, что указывает на значительную долю емкостного сопротивления. Так, измерения tgj для различных объектов показали, что на частоте 1 МГц у нерва лягушки j = 64°, у мышцы кролика j = 65°, у кожи человека j = 55° и т.п. Для других частот сдвиг фаз будет иным, хотя он и не столь сильно зависит от частоты, как величина полного сопротивления. При патологии величина j изменяется, что также может служить для целей диагностики.
Ниже приведены значения углов сдвига фаз, полученные при частоте 1 кГц для разных биологических объектов.
| Биологический объект | Угол сдвига фаз, град |
| Кожа человека, лягушки | |
| Нерв лягушки | |
| Мышцы кролика | |
| Десна | |
| Эмаль зуба |
Полное сопротивление тканей живого организма в значительной степени зависит от состояния кровообращения, от степени наполнения кровеносных сосудов, проходящих в этих тканях. Кровь имеет меньшее удельное сопротивление, чем стенки сосудов или клетки, и поэтому при наполнении ткани кровью во время систолы полное сопротивление ткани уменьшается, а при диастоле увеличивается. Исследование периферического кровообращения путем измерения электросопротивления тканей называют реографией. Для реографии применяют переменный ток с частотой 20–30 кГц и измеряют полное сопротивление определенного участка тканей в течение цикла сердечной деятельности. Методом реографии исследуют сосуды головного мозга (реоэнцефалография), легких (реопульмонография), глаз (реоофтальмография), конечностей (реовазография). Электроды при этом накладывают на соответствующий орган, смазав предварительно специальной пастой для улучшения контакта с кожей. Относительное изменение объема ткани при кровенаполнении DV/V равно относительному изменению величины полного сопротивления Dz/z:
Читайте также: Кукла лошадь из ткани
.
Знак минус означает, что при увеличении кровенаполнения во время систолы сопротивление ткани уменьшается.
Приборы для получения реограмм позволяют вычерчивать пульсовую волну сопротивления, причем каждый орган в отдельности в норме дает вполне определенное значение изменения сопротивления. Так, амплитудные значения Dz для человека: плечо – 0,05 Ом, кисть руки – 0,1, бедро – 0,035 Ом и т. п. Исследование реограмм применяют в диагностике заболеваний периферических кровеносных сосудов, сопровождающихся изменением их эластичности, сужением артерий и прочим, а также при исследовании механизма экстремальных воздействий на организм, действия лекарственных веществ и т. п.
Дисперсия импеданса. Вреальных биологических тканях имеются отличия в частотной зависимости импеданса.
Общих ход зависимости свидетельствует о плавном уменьшении импеданса с увеличением частоты. При этом четко проявляются три интервала частот, в которых величина Z медленнее меняется с частотой по сравнению с общим ходом кривой. Они названы, соответственно, областями a, b, и g -дисперсии.
При воздействии переменным (гармоническим) электрическим полем проявляется частотная зависимость диэлектрической проницаемости: е = /(^). Изменение диэлектрической проницаемости с изменением частоты электрического поля приводит к изменению электроемкости, а следовательно, к изменению импеданса (теоретическое доказательство этого здесь не приводится)
На рис. показана частотная зависимость диэлектрической проницаемости, в которой также выделяются области a, b, и g -дисперсии.
Рис. Частотная зависимость диэлектрической проницаемости
Наличие областей дисперсии указывает на различные механизмы поляризации тканей в разных частотных диапазонах действующего внешнего электромагнитного поля. Каждый из механизмов поляризации характеризуется своей частотой, вблизи которой запаздывание смещения (поворота) различных элементов биологических тканей относительно изменения действующего переменного электромагнитного поля минимально.
Механизмы возникновения областей дисперсии следующие:
a-дисперсия обусловлена поляризацией целых клеток (1, 2)в результате диффузии ионов, что требует относительно большого времени, поэтому данный механизм проявляется при действии электрического поля низкой частоты (0,1-10 кГц); в этой области емкостное сопротивление мембран очень большое и преобладают токи, протекающие через растворы электролитов, окружающие фрагменты мембран.
b-дисперсия обусловлена структурной поляризацией клеточных мембран (3),в которой участвуют белковые макромолекулы (4), а на их верхней границе – глобулярные водорастворимые белки (5), фосфолипиды (6, 7)и мельчайшие субклеточные структуры (8);данный механизм проявляется при действии переменного электрического поля с частотой 1-10 МГц;
g-ducnepcuя обусловлена процессами ориентационной поляризации молекул (9, 10) свободной и связанной воды (частота около 20 ГГц), а также низкомолекулярных веществ типа сахаров и аминокислот (частотный интервал 1-10 ГГц).
По частотной зависимости импеданса можно оценивать жизнеспособность ткани, что важно при пересадке органов. Различия в частотных зависимостях импеданса имеют место при сравнении здоровой и больной ткани.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом