Научные направления кафедры
Разработка теории развития атеросклероза, методов ранней диагностики и лечения
Изучение функции лейкоцитов
Исследование генетических нарушений синтеза проатерогенных белков
Изучение инфекционных аспектов атерогенеза
Изучение иммунной регуляции атерогенеза
Изучение нарушений противоинфекционной защиты и иммунной регуляции воспалительных процессов при заболеваниях внутренних органов
Бронхиальная астма
Пневмония
Разработка импедансных методов диагностики заболеваний внутренних органов
Полиреокардиография
Импедансная спирография
Лабораторная диагностика без применения химических реактивов
Разработка теории развития атеросклероза, методов ранней диагностики и лечения
Изучение липидвысвобождающей способности лейкоцитов
Изучение белковосинтезирующей способности лейкоцитов
Изучение функции проатерогенных белков, синтезируемых лейкоцитами
Изучение генетических аллелей проатерогенных белков
Разработка методов лабораторной диагностики
Создание новой лейкоцитарно-белковой теории атерогенеза
Изучение нарушений противо- инфекционной защиты и иммунной регуляции воспалительных процессов
Изучение белковосинтезирующей функции лейкоцитов и синтеза антимикробных пептидов
Изучение генетических аллелей противомикробных пептидов и белков
Изучение причин развития пневмонии, вирусных и аллергических заболеваний
Изучение механизмов цитокиновой регуляции новых механизмов противоинфекционной защиты
Разработка импедансных методов диагностики заболеваний внутренних органов
Импеданс – полное комплексное сопротивление биологических тканей переменному электрическому току
Величина импеданса зависит:
от химического состава биологических тканей и жидкостей;
от диаметра проводника электрического тока (геометрической формы проводника)
сопротивление биологических объектов напоминает реакцию резисторов, конденсаторов и индуктивных катушек, а также меняется в зависимости от частоты зондирующего переменного электрического тока
Электрический импеданс
Электрическим импедансом называется полное (комплексное) сопротивление переменному тому, определяемое как отношение между приложенным к проводнику напряжением и возникающим в нем электрическим током, состоящее из активного (омического) и реактивного (емкостного или индуктивного) слагаемых.
Переменным называется ток, изменяющийся со временем по гармоническому (синусоидальному) закону.
U , I A sin( t 0 )
T |
1 |
|
2 |
t0 |
|
0 |
|
f |
|
|
|||||
|
|
|
|
Т.е. в случае переменного тока одновременно существуют два соотношения, связывающие напряжение и ток: 1) отношение их амплитуд и 2) соотношение фаз.
Понятие электрического импеданса призвано одновременно характеризовать: 1) сопротивление проводника протеканию электрического тока и 2) сдвиг фаз (временную задержку) между напряжением и током.
Зависимость импеданса от частоты зондирующего переменного электрического тока
Омическое (активное) сопротивление
Емкостное и индуктивное (реактивное) сопротивление
is a complex total resistance to alternating current (Z)
Active (ohmic) resistance (Ω, R)
Reactive (capacitive) resistance
(φ)
Reactive (inductive ballast) resistance
Комплексные переменные
Электрический импеданс представляет собой комплексное число с модулем, равным отношению амплитуд напряжения и тока, и с фазой, равной их
разности (сдвигу) фаз. j |
|
|
|
|
Re Z R |
|
Im Z |
1 |
|
|
|
|
||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 f C |
|
|
1 |
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Z |
|
R |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Z R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 f C |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z arctan |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2 f C |
2 |
|
|
|
|
|||||||||||
2 f C |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Зависимость импеданса от химического состава биологических тканей и жидкостей
R=ρL/S
Рабочая камера
|
Измерение электрического сопротивления растворов |
|
|||||||||||
|
|
Зависимость удельного сопротивления от концентрации |
|
|
|||||||||
|
|
|
Раствор NaCl |
|
|
|
|
Раствор 0,9% NaCl + KCl |
|
||||
|
80 |
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
Уд.сопротивление, ом*с |
60 |
|
|
|
|
|
Уд. сопротивление, ом*см |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
y = 52.922x-0.8993 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
40 |
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
||
20 |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
0.0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
|
|
|
Концентрация NaCl, % |
|
|
|
|
Концентрация KСl, % |
|
|
|||
|
40 кГц |
|
|
10 кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 КкГц |
|
|
20 кГц |
|
|
|
|
5 кГц _ 0 |
50 кГц _ 0 |
100 кГц _ 0 |
|
|
|
30 кГц |
|
|
Степенной (20 кГц) |
|
|
|
|
|||||
|
Измерение электрического сопротивления растворов |
||||||||||
|
|
Зависимость удельного |
|
|
Зависимость погрешности |
|
|||||
|
|
|
|
|
измерения удельного |
|
|||||
|
|
сопротивления от |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
сопротивления от |
|
|||||
|
|
частоты переменного тока |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
частоты переменного тока |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
150 |
|
|
|
|
|
2.0 |
|
|
|
|
Уд. сопротивление, ом*см |
125 |
|
|
|
|
Отн.погрешность,% |
1.5 |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
1.0 |
|
|
|
|
||
75 |
|
|
|
|
0.5 |
|
|
|
|
||
50 |
|
|
|
|
0.0 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
10 |
100 |
1 000 |
10 000 |
100 000 |
|
10 |
100 |
1 000 |
10 000 |
100 000 |
|
|
|
Частота, Гц |
|
|
|
|
|
Частота, Гц |
|
|
|
NaCl |
Полиглюкин |
Реополиглюкин |
Кровь |
Плазма |
|
NaCl |
|
Полиглюкин |
Реополиглюкин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Z arctan RC |
Z |
|
RA2 RC2 |
R2 |
|
|
||||
|
|
||||||||
|
2 f C 2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
RA |
|
Реактивное сопротивление обусловлено обменом энергии между источником напряжения и нагрузкой и, в отличие от омического, определяется как емкостью самого проводника, так и параметрами электрической цепи (частотой тока). Чем больше частота переменного тока, тем меньше емкостное сопротивление.