Лабораторная работа

Пассивные электрические свойства живых тканей по отношению к переменному току

Цель работы:

1. Изучить теоретический материал, связанный с электропроводностью тканей для переменного тока.

2. Ознакомиться с назначением и принципом действия звукового генератора, осциллографа, электродов и их применением в медико-биологических исследованиях.

3. Овладеть навыками измерения импеданса ткани в зависимости от частоты переменного тока.

4. Выявить характер изменения дисперсии электропроводности биоткани при ее повреждении.

5. Выяснить биофизический смысл изменения крутизны дисперсии для живой и поврежденной тканей.

Приборы и оборудование

1. Звуковой генератор.

2. Осциллограф

3. Трансформатор.

4. Магазин емкостей.

5. Магазин сопротивлений

6. Камера с электродами;

7.сопротивления R₁=R₂ = 5 Ом.

Блок схема установки

Описание установки

В лабораторной работе применяется мостовая схема. В качестве «индикатора нуля» используются показания осциллографа по фигурам Лиссажу, для этого производится балансировка схемы по емкости и активному сопротивлению. Измерения проводятся на частотах 110³Гц, 510³Гц, 110⁴Гц, 110⁵Гц.

В качестве биологического объекта предлагается использовать мышечную ткань лягушки (или другого животного). После серии измерений ткань помещают в физиологический раствор и подвергают действию СВЧ излучения в течение 30 секунд (600 ватт), после чего измерения повторяют. Получив значения сопротивлений и емкостей, проводят расчеты по формуле для импеданса цепи с параллельно соединенными активным сопротивлением и конденсатором. Обработка результатов выполняется на компьютере.

Порядок выполнения работы

1. Поместить биологическую ткань, предварительно промокнув ее фильтровальной бумагой, между электродами камеры.

2. Включить в сеть приборы: звуковой генератор и осциллограф. Отрегулировать величину входного сигнала звукового генератора, так чтобы на осциллографе наблюдался эллипс, не выходящий за пределы экрана.

3. Переключая значения магазина сопротивлений и магазина емкостей, начиная с больших значений по направлению к меньшим значениям, добиться превращения эллипса в прямую горизонтальную линию.

4. Снять показания с магазинов сопротивлений и емкостей.

5. Повторить измерения для живой ткани на всех рекомендуемых частотах. Данные внести в компьютер и в таблицу .

6. Подвергнуть ткань воздействию СВЧ излучения в течение 30 секунд (600 ватт). Повторить аналогичные измерения (п. 3-4) для поврежденной ткани на всех рекомендуемых частотах. Данные внести в таблицу.

7. Закончив измерения, перевести ручки управления приборов в исходное положение и обесточить приборы. Удалить биологическую ткань из камеры. Электроды протереть насухо марлей.

8. Рассчитать импеданс ткани по рабочей формуле. По полученным данным построить график зависимости импеданса живой и поврежденной ткани от частоты переменного тока.

9. Определить крутизну дисперсии для живой и поврежденной ткани. Сформулировать выводы.