لخّصلي

Алхасан Джаудат: Живые ткани состоят из клеток, Цитоплазма клеток и тканевая жидкость представляют собой электролиты, Такая система обладает статической и поляриза ционной емкостью. Поляризационная емкость зависит от силы тока и времени его протекания. По современным представлениям живые ткани не обладают индуктивностью, по- этому импеданс ткани имеет только емкостную и активную составляющие. При прохождении переменного тока через живые ткани наблюдается дисперсия электропроводимости: полное сопротивление ткани при увеличения частоты уменьшается от некоторой максимальной величины в до некоторого минималь ного значения 2 Дисперсия электропроводимости живой ткани является результатом зависимо сти емкостного сопротивления от частоты, На рис. ткани, а на рис. 2 изменение частотной зависимости импеданса при отмирании Алхасан Джаудат: рактерен большой сдвиг фаз между током и напряжением, для кожи человека и лягушки угой сдвига фаз на частоте 1 кГц составляет +55 град. для нерва лягушки +64 град. Таким образом, Омические (резистивные) и емкостные свойства биологических тканей можно моделировать, Некоторые из них показаны на рис. 1g01 «CR/AR (R+R, C+1]. Опыт показывает, наиболее точно мо- делирующая свойства ткани, а также емкостью С. сравнительно небольшое сопротивление R хорошую проводимость цитоплазмы и межклеточной жидкости, конденсатор С мо- делирует емкость мембран. Частотные зависимости показанных выше эквивалент- ных электрических схем приведены на рис. 4. Алхасан Джаудат: Частотная зависимость импеданса и угла сдвига фаз позволяет оценить жите способность тканей организма, В мертвой ткани повреждены белковые каналы мембраны и по- этому емкостные свойства исчезают вследствие замыкания противоположных сто- рон мембраны малым сопротивлением разрушенных каналов. Поэтому мертвая ткань обладает только омическим сопротивлением. Для такой ткани дисперсия им- как показано на рис. 2, а угол сдвига фаз будет равен нулю при любой частоте. Импеданс тканей и органов, при кровенаполнении сосудов импеданс изменяется в зависимости от состояния сердечно-сосудистой деятельности. Диагностический ме тод, называют реографией Алхасан Джаудат: Структурная схема установки по исследованию дисперсии сдвига фаз показана на рис. 8. показывающий угол сдвига фаз между током и напряжением. На один из входов фазометра подается переменное напряжение U Usinot, включенного последовательно с исследуемой электрической схе мой. протекающий через эквивалентную электрическую схему и сдвинутый по фазе относительно напряжения U1, создает на сопротивлении R, равное U2 = U2 sin(t). Таким образом, вследствие чего фазо- метр вырабатывает постоянное электрическое напряжение, и U2 на его входах, Алхасан Джаудат: Включите генератор «RIGOL» в сеть кнопкой на передней панели прибора. 2. Нажмите серую кнопку напротив надписи «Freg» тем самым выбрав функ- цию изменение частоты сигнала.

Алхасан Джаудат: Живые ткани состоят из клеток, омываемых тканевой жидкостью. Цитоплазма клеток и тканевая жидкость представляют собой электролиты, разделенные плохо проводящей тканевой мембраной. Такая система обладает статической и поляриза ционной емкостью. Поляризационная емкость результат прохождения постоянно- го электрического тока через электролит, т.е. результат электрохимической поляри зации. Поляризационная емкость зависит от силы тока и времени его протекания. По современным представлениям живые ткани не обладают индуктивностью, по- этому импеданс ткани имеет только емкостную и активную составляющие. При прохождении переменного тока через живые ткани наблюдается дисперсия

электропроводимости: полное сопротивление ткани при увеличения частоты

уменьшается от некоторой максимальной величины в до некоторого минималь ного значения 2 Дисперсия электропроводимости живой ткани является результатом зависимо сти емкостного сопротивления от частоты, а также влияния поляризационной емко сти, которая при низких частотах сказывается сильнее и уменьшается с увеличением частоты. Дисперсия электропроводимости присуща только жиным тканям. По мере отмирания ткани крутизна кривой уменьшается вследствие разрушения белковых каналов клеточных мембран. На рис. 8.1 показана частотная зависимость импеданса

ткани, а на рис. 8.2 изменение частотной зависимости импеданса при отмирании

ткани.
Алхасан Джаудат: рактерен большой сдвиг фаз между током и напряжением, что говорит о значитель- ной доле емкостного сопротивления в импедансе. Наличие в биологических систе- Мах только емкостных и резистивных элементов подтверждается тем, что сила тока опережает по фазе приложенное напряжение Так, для кожи человека и лягушки угой сдвига фаз на частоте 1 кГц составляет +55 град., для нерва лягушки +64 град., для мышц кролика +65 град. Таким образом, угол сдвига фаз между током и на- пряжением также дает информацию о емкостных свойствах ткани.

Омические (резистивные) и емкостные свойства биологических тканей можно моделировать, используя эквивалентные электрические схемы. Некоторые из них показаны на рис. 8.3
Алхасан Джаудат: Для показанных на рис. 8.3 эквивалентных схем сдвиг фаз между током и при- ложенным напряжением имеют соответственно вид: go) - 1/@CR: 1292 oCR; 1g01 «CR/AR (R+R,C+1].

Опыт показывает, что эквивалентная электрическая схема, наиболее точно мо- делирующая свойства ткани, представлена смешанным соединением двух резисто- ров R и R1, а также емкостью С. Большое сопротивление R моделирует малую про- водимость биологических мембран, сравнительно небольшое сопротивление R хорошую проводимость цитоплазмы и межклеточной жидкости, конденсатор С мо- делирует емкость мембран. Частотные зависимости показанных выше эквивалент- ных электрических схем приведены на рис. 8.4.
Алхасан Джаудат: Частотная зависимость импеданса и угла сдвига фаз позволяет оценить жите способность тканей организма, что важно знать для трансплантации (пересадки) тканей и органов. В мертвой ткани повреждены белковые каналы мембраны и по- этому емкостные свойства исчезают вследствие замыкания противоположных сто- рон мембраны малым сопротивлением разрушенных каналов. Поэтому мертвая ткань обладает только омическим сопротивлением. Для такой ткани дисперсия им-
Алхасан Джаудат: педанса отсутствует, как показано на рис. 8.2, а угол сдвига фаз будет равен нулю при любой частоте.

Импеданс тканей и органов, а также угол сдвига фаз зависит еще и от их физио- логического состояния. Так, при кровенаполнении сосудов импеданс изменяется в зависимости от состояния сердечно-сосудистой деятельности. Диагностический ме тод, основанный на регистрации импеданса тканей в процессе сердечной деятель- ности, называют реографией
Алхасан Джаудат: Структурная схема установки по исследованию дисперсии сдвига фаз показана на рис. 8.5. Она состоит из звукового генератора ГЗ-34, двух эквивалентных схем 1 и 2, электродов для подключения живой ткани 3, электронного фазометра ФМ. Пе- реключатель 5 выбора эквивалентных схем и сами схемы смонтированы в одном корпусе с фазометром, на передней панели которого установлен стрелочный прибор, показывающий угол сдвига фаз между током и напряжением.

На один из входов фазометра подается переменное напряжение U Usinot, частоту которого можно изменять с помощью соответствующего регулятора генера- тора. На второй вход подается переменное напряжение, снимаемое с небольшого сопротивления Ro, включенного последовательно с исследуемой электрической схе мой. Ток, протекающий через эквивалентную электрическую схему и сдвинутый по фазе относительно напряжения U1, создает на сопротивлении R, падение напряже ния, равное U2 = U2 sin(t). Таким образом, на входах фазометра присутствуют два сдвинутых по фазе напряжения одной и той же частоты, вследствие чего фазо- метр вырабатывает постоянное электрическое напряжение, величина которого пря- мо пропорциональна сдвигу фаз между напряжениями U, и U2 на его входах, т.е. сдвигу фаз между током в исследуемой схеме и приложенным к ней напряжением.
Алхасан Джаудат: Включите генератор «RIGOL» в сеть кнопкой на передней панели прибора. Дать прогреться 2-3 минуты. Включите кнопку «Sine». Установите амплитуду сигнала 5 В. Для этого нажмите серую кнопку напротив надписи «Ampl» и по воротом ручки выставьте заданное значение.

2. 
   

   Нажмите серую кнопку напротив надписи «Freg» тем самым выбрав функ- цию изменение частоты сигнала. Далее нажмите кнопку → и поворачивая ручку, установите частоту 200 Гц.

   
   


3. 
   

   Включите кнопку «Output 1». 4. Переключатель эквивалентных схем на передней панели фазометра установи-

   
   

те в положение «1». Включите фазометр в сеть