Материалы за 2005 - 2006 год / Лр Живая ткань
.docВыполнил студент_________________________________________ группы №_______
Протокол №1
Лабораторная работа
Определение зависимости импеданса биологической ткани от частоты тока
Цель работы: ознакомиться с методами измерения импеданса, изучить зависимость сопротивления живой ткани человека переменному и постоянному току.
Теоретическое обоснование:
Компоненты биологической ткани обладают свойствами электролитов (цитоплазма, тканевая жидкость) и свойствами диэлектриков (клеточные мембраны). Потому в выражение для полного сопротивления (импеданса) живой ткани должна входить как активная составляющая (омическое сопротивление R), так и реактивная (ёмкостное сопротивление, определяемое ёмкостью С и циклической частотой переменного тока ω).
Следовательно, эквивалентная схема живой ткани должна включать омические сопротивления и ёмкости. Соединения этих элементов в схемах должны соответствовать реальным экспериментальным фактам. При последовательном соединении конденсатора и резистора общее сопротивление (импеданс)
Эквивалентная схема живой ткани включает омические сопротивления и емкости.
Д
С
ля
постоянного тока частота ω= 0
сопротивление ткани постоянному току Z= R1
П
~
R2
R1
за счет уменьшения емкостного сопротивления конденсатора до величины
Если бы сопротивление R2 отсутствовало, то при ω → ∞, Z → 0. На самом деле живая ткань обладает конечным сопротивлением даже на очень высоких частотах.
График зависимости импеданса живой ткани от частоты.
И
Z,Ом
R1
Для постоянного тока: ω=0 Z=R1,
Для переменного тока: при увеличении ω, - уменьшается.
О
R
0 ω
При увеличении частоты импеданс живой ткани нелинейно уменьшается за счет уменьшения ёмкостного сопротивления.
Импеданс тканей и его зависимость от частоты переменного тока определяется физиологическим состоянием и морфологическими особенностями ткани. При разрушении клеточных мембран зависимость Z (ω) менее выражена.
О степени жизнестойкости тканей судят по отношению импеданса на низких и высоких частотах.
Сопротивление тканей постоянному току всегда больше, чем переменному. Прохождение постоянного тока через ткани, омываемые солевыми растворами, сопровождается электролизом.
Ход работы
Результаты измерений и вычислений:
I. 1. Снятие зависимости импеданса живой ткани от частоты переменного тока
-
ν, Гц
lg ν
I, мА
U, В
Z, кОм
20
1,3
50
1,8
100
2,0
200
2,3
500
2,8
1000
3,0
2000
3,3
5000
3,8
10000
4,0
20000
4,3
50000
4,8
2
Z, кОм
lg
1
1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
Вывод. С увеличением частоты переменного тока импеданс живой ткани нелинейно уменьшается от Z1= кОм при v = Гц, до Z2= кОм при v = кГц.
II. Определение сопротивления живой ткани постоянному току
|
I, 10-6 А |
U, В |
R, кОм |
1. |
|
|
|
2. |
|
|
|
3. |
|
|
|
4. |
|
|
|
R= R1+ R2+ R3+ R4 =
Вывод. Среднее значение сопротивления кожи постоянному току R = кОм.