Повний опір тканин організму. Реографія.

Тканини організму проводять постійний і змінний струми. В організмі немає таких систем, які були б подібні котушкам індуктивності, тому індуктивність його близька до нуля. Біологічні мембрани і, отже, весь організм мають ємнісні властивості, у зв'язку з цим імпеданс тканин організму визначається тільки омічними та ємнісними опорами. Наявність у біологічних системах ємнісних елементів, підтверджується тим, що сила струму випереджає за фазою прикладену напругу. Наведемо деякі значення кута зміщення фаз, одержані при частоті 1 кГц для різних біологічних об'єктів

Таблиця 2.1 - Значення кута зміщення фаз для різних об'єктів

Омічні і ємнісні властивості біологічних тканин можна моделювати, використовуючи еквівалентні електричні схеми. Розглянемо деякі з них.

Повний опір можна визначити за формулою:

Тоді повний опір тканин організму або імпеданс визначається як:

З графіка видно, що схема має суперечність з експериментом при .

Виходить, що опір при постійному струмі нескінченно великий, а це суперечить даним.

Схема (б) має розбіжність з експериментом при . Насправді, при великих частотах, біохімічні тканини все ж таки володіють опором.

Найбільш вдала схема (в) ,що поєднує перші дві моделі. При і Хс—>0 опір схеми можна знайти за правилом паралельного з'єднання опорів:

Частотна залежність імпедансу дозволяє оцінити життєздатність тканин організму, що важливо знати для пересадки (трансплантації) тканин і органів. Розглянемо графічно (мал. 2.3).

У мертвій тканині (2) руйнуються мембрани— « живі конденсатори » і тканина володіє лише омічним опором.

Відмінність в частотних залежностях спостерігається і у випадках здорової (1) і хворої тканини.

Малюнок 2.3 - Частотна залежність імпедансу

Діагностичний метод, заснований на реєстрації зміни імпедансу тканин в процесі серцевої діяльності, називають реографією (імпеданс—плетизмографія). За допомогою цього методу одержані реограми головного мозку (реоенцефалограма), серця (реокардіограма), магістралей судин, легенів, печінки і кінцівок. Вимірювання проводяться на частоті 30 кГц.