Билет 14

1. Зависимость импеданса живой ткани от частоты тока. Эквивалентная схема живой ткани. Физические основы реографии.

Сопротивление ткани max и равно R₁ на постоянном токе (ω=0), а с увеличением частоты импеданс сначала быстро уменьшается, а затем, достигнув некоторого значения Z₂, остаётся практически неизменным. Такая зависимость указывает на то, что в живой ткани нет элементов, обладающих индуктивностью, но есть элементы, обладающие св-вами ёмкости. Z=R₁(R₂²+X_C²)/((R₁+R₂)²+X_C²). Емкостное сопротивление ткани X_C=1/ωC определяется её диэлектрическими составляющими. В эквивалентой схеме постоянный ток может идти только через сопротивление R1, так как сопротивление ёмкости С для него бесконечно велико. Но для переменного тока сопротивление емкости уменьшается с увеличением частоты, а с ним уменьшается и полное сопротивление цепи. На очень высоких частотах сопротивление емкости стремится к нулю и импеданс живой ткани стремится к min значению: Z=R₁R₂/R₁+R₂. R₁- сопротивление кожи, R₂ – сопротивление цитоплазмы, крови. Зависимость импеданса ткани от частоты переменного тока определяется физиологическими особенностями ткани, что позволяет использовать измерения их электропроводимости в биологических и мед. исследованиях. Для живой ткани обычно R₁>>R₂, поэтому на средних частотах, когда (1/ωC)<<R₁, импеданс описывается формулой Z=(R₂²+(1/ ωC)²). Зависимость импеданса ткани от частоты переменного тока определяется физиологическим состоянием и морфологическими особенностями ткани. Методы измерения электропроводимости тканей осуществляются при достаточно низких напряжениях (<50мВ) и слабых токах. Три вида ткани: живая, дефектная, мертвая. Коэф. поляризации (жизнестойкость) ткани К=Z_Н(v=10³)/Z_B(v=10⁶). Для живой ткани К>>1.

Реография (импедансная плетизмография) – метод исследования состояния сосудистой системы путём регистрации периодических изменений импеданса ткани. Омическое сопротивление ткани зависит от степени их кровенаполнения. При увеличении кровенаполнения ткани ее омическая составляющая R импеданса уменьшается, а при уменьшении кровенаполнения – увеличивается. Рассмотрим участок ткани между двумя электродами. Омическое сопротивление R= pL/S= pL²/V. На постоянном токе и на токах низких частот проводить измерения нельзя по соображениям безопасности. На высоких частотах >100кГц емкостное сопротивление стремится к 0 и тогда Z=R=1/V_кр. При постоянной токе из-за большого сопротивления кожи =1МОм практически невозможно зарегистрировать малые изменения общего высокого сопротивления цепи. Важнейшим фактором, определяющим электрическое сопротивление кожи, является толщина рогового слоя эпидермиса и его состояние. Если неороговевающие слои эпидермиса содержат до 70% воды, то роговой слой – лишь 10%, что обуславливает его высокое сопротивление. Но при выделении пота и при наложении влажных электродных прокладок роговой слой может впитывать воду, что снижает его сопротивление. Прокладки налаживают также для устранения прижигающего действия тока под сухими электродами. При увеличении площади электрода переходное сопротивление кожа-электрод уменьшается, но при этом увеличиваются помехи от биопотенциалов работающих мышц. Применяется переменный ток частотой 40-150кГц, что позволяет выделить из общего сопротивления цепи переменный компонент ее омической составляющей.