Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
135
Добавлен:
13.02.2016
Размер:
1.14 Mб
Скачать

Задание для студентов по лабораторной работе №8

«Моделирование электрокардиограммы. Изучение электрокардиографа. Регистрация электрокардиограмм»

Цель работы: Получить практические навыки регистрации электрокардиограммы. На практике выяснить необходимость выполнения требований к устройствам съема, для адекватного получения биопотенциалов.

Вопросы теории (исходный уровень):

Физические вопросы строения и функционирования мембран. Транспорт веществ через мембраны. Пассивный транспорт. Простая и об­легченная диффузия. Математическое описание пассивного транспорта.

Активный транспорт ионов. Механизм активного транспорта на при­мере натрий-калиевого насоса.

Мембранные потенциалы и их ионная природа. Потенциал покоя. Уравнение Нернста. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца.

Механизм генерации потенциала действия. Рефрактерный период. Распространение потен­циала действия по миелиновым и безмиелиновым нервным волокнам. (Лекция №7, Лекция №8)

Поле диполя. Диполь в электрическом поле. Физические основы электрографии тканей и органов. Электрокардиография. Диполь­ный эквивалентный электрический генератор сердца. Теория отведений Эйнтховена. Понятие о мультипольном эквивалентном электрическом ге­нераторе сердца. Электрокардиограф. Векторная электрокардиография. (Лекция №9)

Содержание занятия:

1.Выполнить работу по указаниям в руководстве к данной работе.

2.Оформить отчет.

3.Защитить работу с оценкой.

  1. Решить задачи.

ЗАДАЧИ

1.Через мембрану клетки ток не течёт самопроизвольно. Это значит, что жидкости снаружи и внутри клетки электрически нейтральны. Какие концентрации отрицательных органических ионов (ммоль/л) нужны для поддержания этих жидкостей нейтральными?

2.Получите значение диэлектрической проницаемости  для типичной мембраны. Правдоподобно ли это объяснение? Объясните. (Для липида =3).

3.Было установлено, что от 30 до 40% энергетических потребностей тела (которые в целом составляют 3000 ккал/дн) уходит на поддержание электрического градиента на мембранах клеток. Проверьте эту оценку. Действуйте следующим образом. Энергия поля конденсатора n=1/(2СU2). Напряжение U известно ( 0,070В), а ёмкость единицы площади равна 10-2 Ф/м2. Нам нужно знать общую площадь мембран в теле. Предположим, что масса тела равна 75 кг, 20% этой массы находится в состоянии межклеточной жидкости. Остальная масса распределяется почти поровну между большими и маленькими мышечными клетками. Предположим, что обычная мышечная клетка имеет диаметр 20 мкм и длину 1 см. (Так как нас интересует общая площадь клеток, то длина типичной мышечной клетки не имеет значения. Можете ли вы сказать почему?) Предположим, что оба вида клеток имеют =1 г/см3. На основании этой информации вычислите Еп. Теперь нам нужно узнать скорость, с которой эта энергия может быть сообщена. Это значит: нужно выяснить, с какой скоростью мембранный заряд утечёт, если его не будет поддерживать подвод энергии из какого-либо источника. Когда нервная клетка «зажигается», потенциал действия имеет продолжительность около 1 мс. Величина 1 мс недостаточно точная для использования в расчётах, так как «поджиг» нервной клетки является процессом специального типа, аналогичным разряду конденсатора при закорачивании его пластин. Обратный процесс иногда кажется более «нормальным» событием. Следовательно, предполагается, что «нормальное» время, в течение которого заряд утечёт из мембранного конденсатора, равно времени и обратного процесса (около 10 мс). Используя это значение завершите расчёт.

4.Оцените число ионов натрия, которые входят в обычную клетку за время прохождения одного потенциала действия. В какой пропорции во время этого процесса возрастает внутриклеточная концентрация ионов Na+?

5.Могут ли две электрические силовые линии когда-нибудь пересечься? Объясните.