Тақырыбы: Биологиялық және электрлік емес сигналдарды электр түріне айналдыру.

Мақсаты: Биологиялық сигналдардың әртүрлі түрлерін түрлендіруге жататын негізгі физикалық принциптерді түсіндіру.

Оқытудың талаптары:

Тақырыпты оқу барысында студент білуге тиісті

Студент білу керек:

• Биосигналдардың алу, тіркеу және өңдеудіңжалпы құрылымын.

• Электродтар мен датчиктердің (түрлендіргіштердің) жұмыс принциптері.

• Күшейтетін және өткізетін жүйелердің жұмыс принциптері.

• Өлшейтін және тіркейтін жүйелердің жұмысының принциптері

Тақырыптың негізгі сұрақтары

• Тыным потенциалы. Әрекет потенциалы.

• Биопотенциалды тіркеудің негізгі әдістері: электрокардиография, электроэнцефалография, электромиография, электроокулография, тері-гальваникалық реакция. Зерттеу нысаны және потенциалдың генезінің механизмі.

• Электродтардың түрлері, оларға қойылатын талаптар.

• Датчиктер және олардың жұмыс істеу принциптері. Сипаттамалары.

• Күшейтетін және өткіззетін жүйелердің тағайындалуы мен принциптері.

• Өлшеу және тіркеу жүйелердің тағайындалуы мен принциптері.

Оқыту әдістері: кішкене топтармен жұмыс, жеке тапсырмаларды орындау

Әдебиет

Негізгі

1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика., Высшая школа, 2004. с. 307 - 319.

2. Б.Көшенов . Медициналық биофизика. Алматы 2008

3. Н.М. Ливенцев «Курс физики» М. Высшая школа 1978. с.140-146.

4. Қосымша

5. «Теория и проектирование диагностической электронно-медицинской аппаратуры» Учебное пособие. Под общей редакцией проф. В. М. Ахутина Ленинград 1980 с.4-31.

Бақылау сұрақтар:

1. Тыным потенциалының пайда болуының механизмі.

2. Әрекет потенциалының пайда болуының механизмі.

3. Биопотенциалдардың ақпараттық маңызы. Биопотенциалдардың тіркеуін және талдауының диагностика мен емдеудегі қолдануы.

4. Электрофизиологиялық зерттеулерге арналған биотезхникалық жүйенің құрылымы.

5. Биопотенциалдардың зерттеуінің негізгі әдістері.

6. Электрлік емес шамаларды электрлік түрінде тіркеу.

7. Датчиктер. Анықтамасы, классификациясы.

8. Электродтар. Анықтамасы, классификациясы.

Сабаққа дайындалуға арналған әдістемелік материалдар

Ақпараттық-дидактикалық бөлім.

Электрофизиологиялық зерттеулерді 1791 жылы Л. Гальвани бастаған. Бірақ көп уақыт биоэлектрлік процестер толық түрде зрттелмеген. Себебі биологиялық ғылымда ұзақ уақыт зерттеулерді өткізу техникалық инструментарий болған жоқ.

Биоэлектірлік потенциал дегеніміз - тірі ұлпаның екі нүктесі арасындағы электір потенциалдардың айырмашылығымен анықталатын биоэлектірлік белсенділіктің көрсеткіші. Тыным (мембраналық) және әрекет потенциалын айырады. Қалыпты жағдайда тыным потенциалының шамасы тұрақты болады. Бірақ, оның өзгеруі қозу табалдырығының шамасынан асып кетсе, әрекет потенциалын (ӘП) сипаттайтын тербелмелі процесс пайда болады. Жүйке жасушалары үшін ӘП амплитудасының диапазоны - 100-110 мВ, қанқылық және жүрек талшықтары үшін 110-120 мВ. Уақыты жүйке талшықтарында 1-2 мс, қанқалы бұлшық талшықтарда - 3-5 мс, жүрек бұлшықтарында 500-600 мс. болады.

Сонымен; тыным потенциалы зерттеген кезде клеткалық денгейдегі метаболизм процестерін бағалауға болады. Ал әрекет потенциалдардың өзгеістері бізге жүйке талшық бойымен рецептордан активаторға ақпаратты берудің механизмдерін анықтауға болады.

Өте жоғары деңгейдегі зерттеулер - ұлпалардың биопотенциалдарын қолдана отырып, диагностикалық приборларды және биобасқарылатын техникалық құралдарды құрастыру, мысалы, электрокардиографтарды, электроэнцефалографтарды және т.б. Бүкіл ағзаның қалпын бақылау міндеті аса манызды болып табылады. Экстремалды жағдайларда адамның ең маңызды психофизиологиялық көрсеткіштеріне бақылау және болжау жасайтын жүйелер биотехникалық жүйелер деп аталады

С урет 1. Электрофизиологиялық зерттеулерге арналған биотехникалық жүйенің құрылымы. Мұнда 1 - пациенттің ағзасы; 2 - электродтар (немесе алғашқы өзгерткіштер); 3 - биопотенциалдардың күшейткіштері; 4 - информативті белгілерді іріктеу блогі; 5 - қалыптардың автоматикалқ анализаторы; 6 - тіркеушілер (қағаз тіркеушілері - жылулық немесе сиямен жазатын, магниттік аналогтық және цифрлік жинақтаушылар, графоқұрастырушыларжәне т.б.); 7 - ақпаратты көрсету құралдары (цифрлік, бағыттаушы немесе деңгейлік индикаторлар, осциллоскоптар, мнемосхемалар, дисплейлер және т.б.); 8 - дискреттік шешімдерді қабылдау режімінде электрофизиологиялық комплексімен жұмыс істеп отырған дәрігер; 9 - патологияның концептуалды моделін қалыптастыру және идентификациялау моделі; 10 - дәрігермен шешімді қабылдау және емдеу шараларды жоспарлау аппараты; 11 - емдеу шаралар комплексі.