Лабораторные работы по биофизике. Жуков В.В - 15 стр.

биологических объектов. Поляризационные явления могут быть элиминированы
при достаточно высокой частоте тока, что привело к широкому распростране-
нию методов измерения сопротивления биологических тканей при переменном
токе.

             Лабораторная работа 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИСПЕРСИИ
              ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ

    Цель работы: изучить зависимость электропроводности (сопротивления)
биологических тканей от их состояния.
    Задачи работы: а) определить импеданс листа растения в нормальном со-
стоянии, при обработке парами эфира и после нагревания; б) установить зависи-
мость сопротивления суспензии дрожжей от ее концентрации в нормальном со-
стоянии и после нагревания.
    При прохождении переменного тока различной частоты через живую ткань
отмечается явление дисперсии электропроводности, когда при повышении час-
тоты тока сопротивление живой ткани уменьшается до некоторой предельной
величины. Это явление обусловлено гетерогенностью клеточных структур и ве-
ществ цитоплазмы, а также структурированной организацией клетки. При дей-
ствии внешнего электрического поля происходит ориентация всех заряженных
частиц, молекул, ионов и диполей, а также структур с индуцированным зарядом
против поля. Ионы при перемещении по полю накапливаются на внутренних и
клеточной мембранах. Все эти факторы создают емкостное сопротивление
внешнему электричекому току. При изменении частоты тока происходит переза-
рядка мембран, переориентация молекул. Поскольку у молекул и структур раз-
личные размеры и величины зарядов, то они имеют различное время релаксации.
Поэтому с увеличением частоты тока часть из них (в первую очередь крупные
частицы) не успевает переориентироваться и не участвует в создании внутрен-
ней ЭДС, вследствие чего ее величина уменьшается.
    В первом приближении эта теория удовлетворительно объясняет явление
дисперсии электропроводности живой ткани. Но она не вскрывает причин изме-
нения ее электропроводности при различных физиологических состояниях.
    Суммарная величина сопротивления называется импедансом. Она включает
в себя геометрическую сумму активного и реактивного составляющих. Для мо-
делирования проводниковых свойств живых тканей предлагается множество эк-
вивалентных схем. На практике для определения сопротивления живых систем в
основном используют мостовые схемы с параллельным включением сопротив-
ления и емкости в компенсирующее плечо. Такая схема может лишь в первом
приближении моделировать живые системы. Для схемы с параллельным соеди-
нением элементов импеданс выражается формулой:




   14