- •Гоу впо двгму Росздрава
- •4.Лабораторные работы
- •Введение
- •1.Техника безопасности при выполнении лабораторных работ по медицинской и биологической физике
- •1.1. Общие правила поведения в учебной лаборатории
- •1.2. Техника безопасности при работе с электрическими цепями
- •1.3. Требования безопасности при работе с аппаратами ультразвуковой и сверхвысокой частоты.
- •1.4. Требования безопасности при эксплуатации лазеров
- •2. Порядок подготовки к выполнению лабораторных работ и зачетные требования
- •3. Методы измерения физических величин
- •3.1. Погрешности измерений
- •3.2. Обработка результатов прямых измерений
- •3.3. Обработка результатов косвенных измерений
- •3.4. Оценка достоверности результатов измерений.
- •Лабораторная работа № 4.1 изучение электропроводимости биологической ткани для постоянного электрического тока. Гальванизация и лекарственный электрофорез.
- •Контрольные вопросы для определения исходного уровня знаний
- •Информационный блок
- •Биофизические основы действия постоянного электрического тока
- •Описание установки
- •Учебные задачи
- •Вопросы для контроля результатов усвоения
- •Лабораторная работа № 4.2 изучение электрического поля токового диполя
- •Контрольные вопросы для определения исходного уровня знаний
- •Информационный блок
- •Описание установки
- •Вопросы для контроля результатов усвоения
Описание установки
В настоящее время в физиотерапии для гальванизации и лекарственного электрофореза используются аппараты АГН-32. «Поток-1» и в стоматологии -ГР-
Рис.2
Принципиальная схема аппарата для
гальванизации
АГН-32.
Основные технические данные аппарата: максимальный выходной ток 50 мА ( при активной нагрузке 500 Ом ), коэффициент пульсации тока не более 0,5 %, питание от сети переменного тока 220 В, потребляемая мощность 15 ВА, аппарат выполнен по 2-му классу защиты от поражения электрическим током ( Тип В - аппараты с рабочей частью, которая может иметь контакт с телом пациента ).
Аппарат представляет собой питаемый от сети регулируемый источник постоянного тока. Принципиальная электрическая схема аппарата представлена на Рис.2.
Питание аппарата из сети производится через трансформатор Тр,, предназначенный для гальванической развязки пациента от электрической сети. Напряжение вторичной обмотки подается на выпрямитель, собранной на диодах Д1-2. Фильтрация осуществляется двухзвенным резистивно-емкостным фильтром на электролитических конденсаторах С1-3 и резисторах R1-2. Эффективность фильтра такова, что даже в случае значительного уменьшения со временем емкости конденсаторов обеспечивается пульсация выходного тока не более 0,5%. Это необходимо, чтобы в максимальной степени исключить переменную составляющую, имеющую иное физиологическое действие, чем постоянный ток.
С выхода фильтра выпрямленное напряжение подается на переменный проволочный резистор R3, ось которого выведена на панель управления и снабжена ручкой для регулировки тока в выходной цепи.
Для измерения выходного тока в его цепь включен миллиамперметр (mA), установленный на панели управления.
При выполнении заданий №1-2 исследуемый биологический объект подключается к аппарату с помощью ключа через миллиамперметр (МА). При выполнении задания № 3 биологический объект, являющийся источником тока, подключается непосредственно к миллиамперметру. ( Рис.3.), а аппарат при этом выключается.
Учебные задачи
Рис.3.
Принципиальная
схема установки для измерения
сопротивления БО.
Задание 1. Исследовать зависимость сопротивления тканей от величины тока
Ознакомиться со схемой установки (Рис.3).
Подготовить исследуемый объект (БО). Для этого вдавите пластинчатые электроды в ткань картофеля.
Включить аппарат для гальванизации в сеть: тумблеры «Выкл»-«Вкл» поставить в положение «Вкл», «Фильтр» - в положение «Вкл», анод - в положение 2.
Меняя напряжение подаваемое на БО регулятором аппарата от 1 до 15 В, через интервал один вольт ( контролируйте напряжение выносным вольтметром), измерить величину тока в цепи для каждого значения напряжения.
Вычислить сопротивление для каждого измерения. Данные занести в таблицу №1 .
Построить график зависимости сопротивления от величины тока: R=f(I).
Объяснить ход кривой.
Таблица 1
U, В |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
… |
… |
… |
14 |
15 |
I 10-3, A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R, Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внимание ! При расчете сопротивления БО соблюдайте размерность измеренных величин.
Задание 2. Исследовать зависимость сопротивления тканей от времени прохождения тока.
Установить с помощью вольтметра любое напряжение в пределах 5 - 10 В, записать первоначальное значение тока Данные занести в таблицу 2.
Поддерживая постоянным напряжение на вольтметре, измерить величину тока в цепи, через каждые 1-2 минуты. Данные занести в таблицу №2.
Прекратить измерение после того, как ток перестанет изменяться.
Вычислить сопротивление R для каждого измерения. Данные представить в таблице № 2.
Построить график зависимости сопротивления ткани от времени протекания тока: R=(t).
Объяснить ход кривой с точки зрения биофизических механизмов электропроводимости тканей и клеток для постоянного тока.
Таблица 2
t, мин. |
0 |
2 |
4 |
6 |
... |
I 10-3 , A |
|
|
|
|
|
R, Ом |
|
|
|
|
|
Задание 3. Наблюдение явления поляризации биологической ткани.
Внимание ! Для качественного выполнение задания № 3 необходимо создание в образце значительной концентрации зон поляризации, для чего следует предварительно длительное время пропускать электрический ток через образец при максимальном напряжении., что Вами выполнялось в задании №2. Поэтому задание № 3 следует выполнять сразу же после задания № 2.
Выключить аппарат АГН-32 от сети.
Перевести переключатель в положение «Задание 3».
Проследить за характером уменьшения силы тока через БО в течении некоторого времени (2 - 3 мин.)..Объяснить причину наличия тока и его уменьшения с течением времени .
Задание 4. Исследовать зависимость сопротивления проводника первого рода (активного сопротивления) от величины тока.
1.При выполнении задания использовать схему (Рис.3).
2.Вместо биологического объекта включите в схему активное сопротивление.
3.Произвести измерения, аналогичные заданию № 1.
4.Вычислить сопротивление для каждого измерения. Данные занести в таблицу.
5.Построить график зависимости активного сопротивления от величины тока: R=f(I).
Сделать вывод, в котором объяснить отличие вида зависимостей сопротивления среды от силы тока в заданиях 1 и 4, и поведение сопротивления биологического объекта в зависимости от времени