4.8. Биофизика мышечного сокращения. Автоволновые процессы в активных средах. (Решение задач)

Решение задач закрытого типа с использованием феноменологических соотношений между нагрузкой, скоростью сокращения и общей мощностью мышцы, эмпирического уравнения Хилла. Оценка скорости сокращения, величины нагрузки, общей и полезной мощности, полезной работы, массы поднимаеного груза, КПД мышцы в различных режимах сокращения.

Рассмотрение качественных теоретических вопросов и решение задач закрытого типа по определению свойств активной среды и механизмам распространения автоволн в активных средах (на основе простейшей модели Винера-Розенблюта).

4.9. Механизмы формирования сигнала электрокардиограммы, эквивалентный электрический генератор сердца. (Решение задач)

Закрепление лекционного материала по механизмам формирования сигнала электрокардиоргаммы. Решение задач закрытого типа и рассмотрение качественных теоретических вопросов. Определение потенциала электрического поля, создаваемого конечным диполем в однородной бесконечной среде. Оценка разностей потенциалов, регистрируемых в I, II, и III стандартных отведениях Эйнтховена, амплитуд сигналов ЭКГ. Оценка величины и направления вектора дипольного момента эквивалентного электрического генератора сердца.

Раздел 5. Лабораторные работы

№ п/п	Тема лабораторной работы	Объем, ч	Литература
4 семестр
5.1.	Исследование дисперсии электропроводности биологической ткани	6	[9,10,15]
5.2.	Моделирование, анализ и исследование информативности сигналов импедансной реографии (реовазограммы и реокардиограммы)	7	[12-14, 32-36]
5.3.	Определение оптических параметров фантомов биотканей спектрофотометрическим методом	6	[20, 21]

Содержание

5.1. Исследование дисперсии электропроводности биологической ткани

Цель работы: определение импеданса биологической ткани, его активной и реактивной составляющих, в интервале частот зондирующего тока от 50 Гц до 1 МГц.

Задачи работы: 1) ознакомиться с биполярной методикой измерения импеданса биологической ткани; 2) провести измерения необходимых параметров с помощью предложенной схемы и оборудования и вычисление импеданса образцов тканей животного и растительного происхождения в интервале частот от 50 Гц до 1 МГц; 3) определить активную и емкостную составляющие импеданса ткани животного происхождения (мышечной) для различных эквивалентных электрических схем замещения, оценить поляризационную емкость и удельное сопротивление; 4) построить графики частотной дисперсии определяемых в п.3. и п.4 параметров; 5) проанализировать полученные в процессе лабораторной работы результаты и сделать выводы.

5.2. Моделирование, анализ и исследование информативности сигналов импедансной реографии (реовазограммы и реокардиограммы)

Цель работы: моделирование сигнала импедансной реовазографии (РВГ) с помощью эквивалентной электрической схемы периферического кровообращения конечности и исследование информативности параметров РВГ; определение параметров насосной функции сердца по сигналам трансторакальной реокардиограммы.

Задачи работы: часть I: 1) составить эквивалентную электрическую схему периферического кровообращения конечности, используя данные семинара 3.1; 2) промоделировать изменение объема крови и импеданса конечности при пульсовом кровенаполнении c помощью схемы п.1 и пакета “Microcap” в соответствии с методическими указаниями к лабораторной работе; 3) определить чувствительность параметров моделируемого сигнала импедансной реовазографии к заданным изменениям параметров эквивалентной схемы, имитирующим соответствующие изменения гемодинамических параметров сосудистого русла и сосудистые патологии; часть II: 4) изучить параметры насосной функции сердца и метод тетраполярной реокардиографии для неинвазивного определения этих параметров; 5) по реокардиограммам и изучаемым методикам расчетов оценить необходимые параметры насосной функции сердца; 6) проанализировать полученные в процессе лабораторной работы результаты и сделать выводы по части I и части II.