Базовый импеданс

Сопротивление переменному току состоит из омической (обыкновенной) и реактивной (емкостной) составляющих и называется импедансом. Омическое сопротивление определяется ионной проводимостью жидких сред, а емкостное связано с перезарядкой естественных конденсаторов - биологических мембран.

Э лектрическое сопротивление тканей зависит от содержания в них крови (площади сечения сосудов), скорости ее движения и количества эритроцитов. Во время прохождения пульсовой волны эти величины растут, а сопротивление уменьшается (рис. 6). Кривая напоминает сфигмограмму, перевернутую вершиной вниз.

На ней также выделяют восходящую и нисходящую части, инцизуру, дикротическую волну и ряд дополнительных волн (позднюю систолическую и диастолическую). Эти волны связаны не столько с кровенаполнением сосудов того или иного калибра и даже не с балансом притока и оттока в них, сколько с суммой вторичных колебаний, вызванных множественными отражениями пульсовой волны от бифуркаций и сужений сосудов различного калибра. Если разветвления сосудов неизменны, то диаметр их может зависеть от тонуса и регуляторных реакций сосудов, имеющих мышечный слой в своей стенке, что и вызывает изменения суммарного пульсового колебания в сосудистой системе и обусловливает форму реографической кривой.

Сопротивление плотных тканей в 5-10 раз выше, чем крови и ликвора, а воздух в альвеолах совсем не проводит ток, поэтому сопротивление грудной клетки изменяется при дыхании. Пульсовые же колебания торакального импеданса определяются в основном пульсацией сосудов корней легких, полых и легочных вен, количеством крови в полостях сердца, особенно в предсердиях.

В полости черепа большую роль приобретает именно изменение скорости кровотока и его перераспределение между артериальным и венозным руслом. Движение ликвора обычно менее существенно, так как его период значительно дольше пульсового колебания.

Сам базовый импеданс также имеет определенное значение. Так, при скоплении (застое) крови или иной жидкости в какой-либо области сопротивление последней понижается. Это позволяет заподозрить, например, угрожающий отек легкого, гидроторакс, асцит и отслеживать их динамику. При этом не нужно записывать кривую, так как импеданс выводится на стрелочный или цифровой индикатор реографа. При тетраполярной грудной реографии величина базового импеданса ниже 20 Ом указывает на увеличенное содержание жидкости в грудной клетке.

Один из основоположников метода, А.А.Кедров вывел приближенную формулу:

Ζ=(Z₀ × ΔΖ) / (Z₀ + ΔΖ), отсюда при Ζο > > ΔΖ

dZ / Z₀= ΔV / V

т . е. изменение сопротивления так относится к базовому импедансу, как изменение кровенаполнения органа к его общему объему. На этой формуле основан расчет объема систолического притока крови:

ΔV=(V×ΔZ) / Z₀.

Устройство и типы реографов

Реограф содержит генератор переменного тока, детектор, выделяющий базовый импеданс и его переменную составляющую, усилитель и дифференцирующую цепочку, формирующую первую производную колебаний по времени.

Существует два основных типа реографов - биполярный и тетраполярный. Биполярный метод основан на применении моста Уитстона (рис. 7), в который включается с помощью двух электродов исследуемая область. До начала измерения необходимо сбалансировать мост, компенсируя базовый импеданс переменным сопротивлением, затем пульсовые колебания сопротивления вызывают появление разности потенциалов между плечами моста.

Метод не позволяет точно измерить базовый импеданс (ошибка может превышать его величину), зато наличие двух электродов дает возможность исследовать практически любой участок. К сожалению, метод требует очень высокого качества подготовки кожи и наложения электродов, весьма чувствителен к электрохимическим явлениям на электродах, на кривой выражены дыхательные волны.

Тетраполярный метод, с разделенной токовой и измерительной цепями (рис. 8), проще в реализации, устойчивее к помехам. Здесь на некотором расстоянии от исследуемого участка размещают электроды, через которые пропускается зондирующий ток, образующий равномерное электрическое поле, а по краям исследуемой области ставятся два других электрода, между которыми определяется образующаяся разность потенциалов (напряжение).

Теперь по закону Ома вычисляют сопротивление. Однако из-за необходимости наложения на один участок сразу четырех электродов (пара токовых и пара потенциальных) такой метод применим не к каждой зоне исследования.

Тетраполярный метод мало требователен к электродам и особенностям их фиксации, его результаты более стабильны. При увеличении расстояния между токовыми и измерительными электродами глубина исследования увеличивается. С помощью тетраполярной реографии можно более точно оценить ударный объем сердца, количество жидкости в изучаемой области и объем циркулирующей крови.