Электрические и магнитные свойства тканей организма. Эквивалентная электрическая схема живой ткани. Зависимость импеданса живой ткани от частоты переменного тока

1. Удельная электропроводимость электролита измеряется в:

a) Омм;

b) Омм^-1;

c) Ом^-1  м;

d) Ом^-1  м^-1.

Для электрического сопротивления R проводника длиной L и площадью поперечного сечения S существует формула: , где  – удельное сопротивление. Выразив  из этой формулы, получим: . Значит, удельное сопротивление выражается в Омм: .

Удельная электропроводимость γ («гамма») – величина, обратная удельному сопротивлению ρ (γ = 1/ρ), поэтому единица измерения удельной электропроводимости – Ом^-1∙м^-1.

2. Переходное сопротивление электрод-кожа:

a) уменьшается при помещении между электродом и кожей прокладок, смоченных физиологическим раствором;

b) уменьшается с увеличением удельного сопротивления материала электрода;

c) увеличивается с увеличением площади электрода;

d) увеличивается при применении электродных паст и гелей, помещаемых под электродом.

Переходное сопротивление – это суммарное сопротивление живой ткани, кожи и электродов, т.е. веществ, находящихся между источником биосигнала и его приeмником-прибором.

Изменить переходное сопротивление можно, лишь заменив металл электродов или раствор, смачивающий прокладку между электродами и кожей.

Физиологический раствор является электролитом с небольшим удельным сопротивлением, поэтому помещение между электродами и кожей прокладок, смоченных этим раствором, снижает переходное сопротивление электрод-кожа.

3. Электрический импеданс живой кровенаполняемой ткани

a) возрастает с увеличением частоты переменного тока;

b) не зависит от частоты переменного тока;

c) возрастает с увеличением емкости клеточных мембран;

d) уменьшается с увеличением активного сопротивления тканевых электролитов;

e) уменьшается с увеличением частоты переменного тока.

Емкостное противление Х_с обратно пропорционально электроемкости С и циклической частоте ω: Х_с=1/ωС. С увеличением электроемкости емкостное сопротивление уменьшается, что приводит и к уменьшению электрического импеданса в целом.

4. При гальванизации участка тела напряжение на электродах составляло 42 В. Гальванизация продолжалась в течение 10 мин. При этом в ткани выделилось количество теплоты, достаточное для нагревания 60 г. воды на 0,04°С. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК). Сила тока равнялась … мА.

Количество тепла Q, необходимое для нагревания m = 60 г= 0,06 кг воды удельной теплоемкостью с = 4200 Дж/(кгК) на ΔТ = 0,04⁰С=0,04 К, равно Q = с∙ m ∙ΔТ. Если эта теплота выделяется при прохождении постоянного тока силой I при напряжении U=42 В за время t = 10 мин, то Q=IUt. Значит, с m ΔТ=I∙U∙t. Отсюда следует, что . Подставим в последнюю формулу численные значения величин из условия и произведем расчет.

5. При гальванизации участка тела человека использованы электроды размером 8 х 5 см, а плотность тока составила 0,05 мА/см². В течение 500 с между электродами пройдет заряд, равный…… Кл.

Прошедший за время t заряд q при постоянной силе тока I равен q = It (1).

Так как плотность тока j = I/S, где S – площадь электрода, то с учетом формулы (1) q = jSt (2). Подставим в формулу (2) численные значения величин, переведенные в систему СИ, из условия и произведем расчет.

6. Действующее значение силы переменного тока равно 2А. Амплитудное значение тока равно:

a) 2,8 А;

b) 2,4 А;

c) 2 А;

d) 2,5 А;

e) 3 А;

f) 4А.

Действующее (эффективное) значение силы переменного тока (его показывает амперметр) рассчитывается по формуле , где I₀ – амплитудное значение силы тока. Отсюда следует, что . Подставим в это выражение данные из условия задачи и произведем расчет.