КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Проводимостта на живи тъкани




Електрическите свойства на биологични тъкани.

В отговор на основните здравни проблеми на диагностиката и лечението на заболявания, които обикновено се използват електромагнитни явления, които, от своя страна, изисква познаване на електромагнитни характеристики на биологичните тъкани.

Актуални концепции за електрически и магнитни свойства на живата тъкан на базата на фактите по молекулна организация на биологичните мембрани, и в по-малка степен от информацията на квантовите механични свойства на физиологично активни молекули. Характеризиращи електрическите свойства на живи тъкани, имайте предвид, че те са композитен медии, т.е. Някои структурни елементи имат свойствата на проводници и други - диелектрици, така цел на изследванията на проводящи и диелектрични свойства на живи тъкани.

Нормалното придвижване на свободните такси, което се случва в един проводник под въздействието на електрическо поле, наречено проводимост ток. зарядния ток е преминаващ през проводник за една секунда, означен I и измерва в ампери (A).

закона на Ом се отнася за текущата сила (I), напрежение (U) и съпротивлението на проводника (R): I = U / R Стойността на обратното съпротивление (1 / R) има проводимост на проводника, обозначен G и се измерва в Siemens (Виж ома = -1).

Наред с текущата сила в електродинамика използване на плътност на тока (J), дефинирани като J = дестил / DS. Когато й - плътност на тока, I - сила на тока, S - диригент площ на напречното сечение. J - вектор, насочен по посока на движение на положителните заряди. закона на Ом за плътността на тока: к = 1 / ρ · E. Къде 1 / ρ = L - проводимост, E - електрическо поле в проводник. За проводници проводимост по-голяма от 10 6 Виж · m -1 за диелектрици по-малко от 10 -8 cm -1 · m. В зависимост от вида и характера на носители, проводимостта е електронен, йонни и отвор. Electronic проводимост има, например, метали. Електролитите имат йонна проводимост. Проводимостта на дупка, наблюдавана при полупроводникови кристали.

Фигура 5. Веригата за измерване на проводимостта или съпротива.

Електропроводимостта на живите тъкани, поради наличието в тях на йони, които са носители на обвиненията, създадени в тялото на токовете на проводимост под въздействието на електромагнитни полета (EMF), излъчвани от външни източници, както и генерираните от живи клетки. Електропроводимостта на живи тъкани се определя преди всичко електрическите свойства на кръвта, лимфата, интерстициална течност и цитозола. Проводимостта на електролита е 0.1-1.0 Виж · m -1. В костната проводимост е от порядъка на 10 -7 cm · М-1.



Електропроводимостта на цели органи с 4-6 порядъка по-ниска от електрическата проводимост на течности, съдържащи се в тях. Това се дължи на факта, че електролитите са малка част от клетката. В клетките на електролити затворени в малки отделения - "отделения", образувани от биологични мембрани, които съставляват повече от 50% от клетъчната маса. Мембраните са диелектрици.

Фиг. 6. зависимостта на ток, преминаващ през жива тъкан при постоянна приложеното напрежение с времето.

процес на измерване на проводимостта включва определяне на текущата сила тече през проводник, измерване на напрежението, приложено към проводника, и за изчисляване на съпротивление от закона на Ом. измерване верига е показана на Фиг. 5. Въпреки това, измерване на проводимостта на биологични тъкани DC невъзможно поради големите грешки, свързани с зависимост от текущото време на измерването. Тъй като текущото време се намалява до определено ниво. Тази връзка е показан на фиг. 6. Процесът на релаксация на създаване на равновесие може да се обясни с поляризация на живата тъкан. Поляризация - е процес на преместване, свързани такси в електрическо поле на образованието и следователно на електродвижеща сила, която е насочена противоположно на външното поле. Това се нарича електродвижеща сила на поляризация. За жива тъкан, закона на Ом може да бъде написано като: I = UE п / R, където U - приложеното напрежение, аз на - текущата сила, на R - активното съпротивление на плата, на E N - EMF на поляризация, в зависимост от приложеното напрежение и време. Промяна на текущата сила може да се дължи на процеса на зареждане и тъкани контейнери. Процесът на релаксация не позволява един за измерване на проводимостта на жива тъкан.

За процеса на релаксация не влияе на резултатите от измерване на проводимостта на живите тъкани, трябва да се използват променливи токове. Най-простият AC - синусова вълна, която има само два от трите независими параметри - амплитуда и честота. Импедансът на импеданс на веригата се нарича с синусоидални напрежения и токове и означен Z. По принцип импеданс има активна R и реактивен компонент, свързан с кондензатор или индуктор съпротивление. R = устойчивост на кондензатор С1 / ωS резистентност индуктор R L = Lω, съпротивлението R е независим от честотата. Клетъчните мембрани на биологичните клетки се измерва капацитет.

Фиг. 7. Схематично зависимост от честотата импеданс жива тъкан, преминаващ през него на електрически ток.

В омично съпротивление зависи от йонната проводимост. Най-индуктивен реактивно съпротивление на биологична тъкан е изключително малка (Glaser), така че ние можем да приемем, че съпротивлението на жива тъкан съдържа само резистивен и капацитивен компоненти. При определяне на съпротивлението на веригата, включително резистори и кондензатори, човек трябва да разгледа също и фаза смяна отразяващи диелектрични свойства. За биологична характеристика на голям дефазиране между тока и напрежението, което означава, значителен дял от капацитивен компонента на съпротивлението. За кожата на човек, например, при 1 кХц преминаването фаза е 55 °.

За жива тъкан се характеризира с намаляване на съпротивлението с увеличаване на честотата на външната електромагнитното поле. съпротивление в сравнение с честотата, посочена импеданс вариацията (фиг. 7). Импеданс на тъкан зависи от физиологичното състояние и неговата стойност може да се използва за диагностика. Диагностичен метод, основан на измерване на съпротивлението на тъкан, наречена реография.

Фиг. 8. електрически модел на жива тъкан.

В клиничната практика, на следните основни методи за оценка на електрическите параметри на живи тъкани.

1. От крива Z (ω) оценка на нивото на обмяната на веществата и жизнеността на органи и тъкани, определящ коефициента на поляризация К п = Z LF / Z RF на.

(Z NCH = 10 Hz 2; Z Rf = 10 6 Hz). Жизнеспособна тъкан е п> 1, стойността на коефициента на поляризация е по-голяма, толкова по-висока степен на метаболизъм в тъканите и по-добре поддържа структурната цялост. С отмирането на тъканта на неговото съотношение поляризация тенденция към 1. Този метод се използва за оценка на жизнеспособността на тъканни трансплантанти в трансплантация на органи, за да се определи областта на зарастване на рани в хирургичното лечение на рани, за характеризиране на исхемия, оток и т.н., и т.н.

2. reopletizmografii метод позволява изучаване на динамиката на промените в активната компонента на съпротивлението на R, съди попълването на тялото на кръвен тест. Колкото по-кръвта, съдържаща се в тялото, електрическото съпротивление SE.

3. Според динамиката на електрическа съпротива на кожата съдени по т.нар галванични кожни реакции, които се обучават емоция, умора и други състояния на организма.

Съпротивлението на жива тъкан може да се моделира с еквивалентни схеми. Фиг. 8privedeny две такива схема.