Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Загрузка...

Архитектура-(3434)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)

Определение импеданса живой ткани




Лабораторная работа № 10

Приборы и принадлежности: звуковой генератор, осциллограф, резистор, набор эквивалентных схем.

Цель работы: изучение зависимости импеданса живой ткани от частоты с помощью эквивалентных схем.

 

В цепи переменного тока, состоящей из последовательно соединенных сопротивлений (рис. 1): активного R, индуктивного ХL и емкостного Хс, образуется общий ток I, а приложенное напряжение U распределяется между участками цепи:

, ,

 
 

 

 


Вследствие того, что напряжение находится в одинаковой фазе с током I, напряжение опережает ток на угол p/2, а напряжение отстает от тока на угол p/2 (рис. 2), то указанные напряжения должны складываться между собой векторно. Учитывая, что обычно UL > Uc, на основании рис. 2, можно записать:

 

 

(1)

где - полное сопротивление, или импеданс цепи,

wL — индуктивное сопротивление цепи, w — циклическая (круговая) частота,

1/wС — емкостное сопротивление цепи.

Соотношение (2) называют обобщенным законом Омадля цепи переменного тока.

При последовательном соединении сопротивления R и емкости С (wL=0) импеданс:

, (3)

 

в этом случае . (4)

В случае параллельного соединения активного сопротивления R и емкостного 1/wС проводимость 1/Z определяется формулой:

,

где g = 1/R — активная проводимость, bc = 1/Xc — емкостная (реактивная) проводимость. В этом случае импеданс определяется выражением:

. (4а)

Ткани организма практически не имеют заметной индуктивности. Биологические клетки и, следовательно, весь организм обладают емкостными свойствами, в связи с этим импеданс тканей организма определяется только омическим и емкостным сопротивлением. Наличие в биологических системах емкостных элементов подтверждается тем, что сила тока I опережает по фазе приложенное напряжение. Импеданс тканей организма зависит от множества физиологических факторов, основным из которых является состояние сердечно-сосудистой системы, в частности, кровенаполнение сосудов.

 

 


При прохождении переменного тока через живые ткани наблюдается дисперсия электропроводимости: с увеличением частоты w сопротивление Z уменьшается от некоторого максимального значения (Zmax) до некоторого минимального значения (Zmin) — рис. 3а, что является результатом зависимости Хс от w. Дисперсия электропроводности присуща только живым тканям. По мере отмирания ткани крутизна кривой уменьшается. На рис. 3б показана зависимость Z = f(w) для: 1 — живой ткани, 2 — поврежденной ткани, 3 — мертвой ткани. Таким образом, по импедансу можно определить качество консервированных тканей, что представляет большую важность для трансплантационной хирургии.



Диагностический метод, основанный на регистрации изменений импеданса тканей в процессе сердечной деятельности, называют реографиейили импедансплетизмографией. С помощью этого метода получают реограммы головного мозга — реоэнцефалограмму, сердца — реокардиограмму, магистральных сосудов, легких, печени и конечностей. В этом случае измерения обычно проводятся по мостовой схеме на частотах 20 — 30 кГц.

Импеданс живой ткани можно моделировать с помощью эквивалентных схем (рис. 4). Из указанных рисунков видно, что из всех эквивалентных схем (а, б, в) наиболее близкая зависимость Z(w) к живой ткани получается с помощью эквивалентной схемы, показанной на рис. 4в.

 
 

 

 


 





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 706; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.198.71.184
Генерация страницы за: 0.008 сек.