Impedanța a țesutului corpului

Țesuturi ale corpului se realizează nu numai permanentă, dar, de asemenea, AC. Experiența arată că, în acest caz, curentul, se aplică trece prin țesutul biologic înainte de tensiunea de fază. În consecință, reactanța capacitivă a tesutului inductiv mai mare.

Rezultă că simulează proprietățile electrice ale țesuturilor biologice este posibil, folosind rezistoare, care au o rezistență activă și condensatori - media capacitate. Ca modele folosesc de obicei o diagramă de circuit echivalent țesuturilor organismului. Reprezintă un circuit compus din rezistențe și condensatori, dependența de frecvență (dispersie) a impedanței, care este aproape de dependența de frecvență a impedanței de țesut.

Fig. 2.8 este un grafic al dependenței de frecvență a impedanței țesutului muscular în coordonate logaritmice. Graficul prezinta doua caracteristici ale acestei funcții: în primul rând, scăderea treptată a impedanței cu o frecvență în creștere (partajată dependența impedanței de frecvența) și, pe de altă parte, prezența a trei regiuni de frecvență în care există o deviere de la dependența curs generală a impedanței pe frecvența: Z variază puțin. Ei au fost numiți, respectiv, regiunile # 945; -, # 946; - și # 947; dans Impe -dispersii.

Cel mai convenabil dependența experimentală a frecvenței impedanței țesutului muscular corespunde circuitului prezentat în Fig. 2.9. Este important de remarcat faptul că această capacitate electrică și, prin urmare, constanta dielectrică rămâne constantă.

Să ne explicăm cauza regiunilor # 945; -, # 946; - și # 947; impedanță -dispersii. Corpul tesatura este o structură având proprietățile conductorului (electrolit), și un dielectric. polarizare dielectrică într-un câmp electric extern nu este instantanee și dependentă de timp. Aceasta înseamnă că dependența de timp a polarizării dielectric (Pe) atunci când sunt supuse unui câmp electric static (E - câmp electric):

În cazul în care câmpul electric variază sinusoidal, atunci polarizarea va varia, de asemenea, sinusoidal, iar amplitudinea de polarizare va depinde de variația frecvenței câmpului cu fază întârziată:

Expresia de constanta dielectrică este de forma:

Din (39) rezultă că există o frecvență constantă dielectrică După care, atunci când sunt expuse la alternativ (armonice) câmp electric :. Modificări în constanta dielectrică cu modificări ale frecvenței câmpului electric și înseamnă o schimbare a capacității electrice, ca urmare, variația de impedanță.

Întârzierea schimbă polarizarea în raport cu modificările intensității câmpului electric depinde de polarizarea materialului mecanismului. Cel mai rapid mecanism - polarizarea electronică, deoarece masa de electroni este suficient de mic. Aceasta corespunde la frecvențe (aproximativ 10 & 15Hz), care depășește substanțial zona # 945; -, # 946; - și # 947; -dispersii.

Orientarea polarizarea moleculelor de apă care au un nivel relativ mic corespunde în masă # 947; -dispersii (frecvență de aproximativ 20 GHz).

molecule organice polare mari, cum ar fi proteine, au o masă considerabilă și timp pentru a răspunde la un câmp electric alternativ cu o frecvență de 1 - 10 MHz. Acest lucru corespunde # 946; -dispersii.

la # 945; - există o dispersie de polarizare a celulelor întregi prin difuzia ionilor, care necesită un timp relativ lung, și # 945; - dispersia corespunde cu frecvență joasă (0,1 - 10 kHz). În acest domeniu, capacitatea membranei este foarte mare, astfel încât curenții domină, plicurile care curg prin celula si celulele din jurul soluții electrolitice.

Deci, câmpul și # 945; -, # 946; - și # 947; impedanta -dispersii datorită faptului că odată cu creșterea frecvenței câmpului electric alternativ în fenomenul de polarizare implică diferite structuri ale țesuturilor biologice: la frecvențe joase, câmpurile de schimbare reacționează toate structurile (# 945; -dispersiya), pe măsură ce crește frecvența, molecule mari reacționează-dipoli compuși organici și molecule de apă ((# 946; -dispersiya) și la frecvențe foarte înalte doar moleculele de apă reacționează (# 947 ;. -dispersiya) În toate cazurile, există o polarizare electronică odată cu creșterea frecvenței curentului electric (RE. câmp Cesky) structuri mai mici vor reacționa la schimbări în acest domeniu și mai mici vor fi valoarea rem polarizare. Prin urmare, conform (39), cu o creștere a frecvenței va scădea permitivității dielectrice # 949;. și, prin urmare, capacitatea electrică C. și acest lucru ar crește XC capacitiv reactanță și Z. impedanță Ca urmare, cu cursa totală funcție Z = f (# 969;) apar o regiune cu o scădere mai mică cu creșterea frecvenței Z (regiune # 945; -, # 946; - și # 947; -dispersii).

Dependența de frecvență a impedanței permite evaluarea viabilității țesuturilor organismului, este important să se cunoască pentru transplant (transplant) țesuturi și organe. Diferența în dependența de frecvență a impedanței obținută în cazul țesutului sănătos și bolnave.

Impedanța țesuturi și organe, de asemenea, depinde de starea lor fiziologică. Astfel, în impedanței sanguin vascular variază în funcție de starea de activitate cardiovasculară.

Metoda de diagnostic bazate pe detectarea modificărilor impedanței de țesut în timpul activității inimii, numită rheographs (impedanță pletismografie).

Cu această metodă, rheogram creier obținut (reoentsefalogramma) inima rheocardiogram), vase de mare, plămâni, ficat și extremități. Măsurarea se efectuează, în general, la o frecvență de 30 kHz.

Trebuie remarcat faptul că cunoașterea proprietăților electrice pasive ale țesuturilor biologice este important în dezvoltarea bazelor teoretice ale metodelor electrografia de organe și țesuturi, cum a fost creat de dipol curent curent electric trece prin ele. În plus, ideea autorizației impedanță varianței pentru a evalua mecanismul de acțiune al curenți și câmpuri, care sunt utilizate în scopuri terapeutice.