Электропроводность биологических тканей и жидкостей для постоянного тока

1.

Уральская Государственная
Медицинская Академия
Кафедра
Медицинской физики,
информатики
и математики
Проект на тему :
« Электропроводность
биологических тканей и
жидкостей для постоянного
тока»
Работу выполнили студенты
МПФ группа 102
Гитман Татьяна
Гавриков Петр
Верзакова Екатерина
Бабин Константин

2.

1.Электропроводность тела человека
В электрической сети действие на организм
или органы оказывает электрический ток,
то есть заряд, протекающий через биологический объект
в единицу времени.
Сопротивление тела человека между двумя касаниями
(электродами) складывается
из сопротивления внутренних тканей и органов
и сопротивления кожи.
Электросопротивление можно смоделировать
электрической цепью, состоящей из резисторов и
конденсаторов, отображающих омические (R) и
емкостные (С) свойства биологических тканей.
Эквивалентная электрическая схема тела
между двумя касаниями (электродами)
Сопротивление Rвн внутренних частей
организма слабо зависит
от общего состояния человека,
в расчетах принимают Rвн = 1кОм
(для пути “ладонь – ступня”). Сопротивление
кожи R(к)
при прохождении тока от ее поверхности
к внутренним тканям
в десятки раз больше Rвн.
Поэтому для постоянного
и низкочастотного тока (50-60 Гц)
сопротивление кожи при точечном контакте
является определяющим фактором, который
определяет ток.
(При высоких частотах более существенным
фактором является внутреннее сопротивление
тела).

3.

Электропроводность кожи зависит
от ее толщины, состояния ее слоев
и содержания воды.
Толщина эпидермиса большинства
участков тела составляет
0,07 – 0,12 мм,
а на ладонных поверхностях кистей
и подошвенных поверхностях стоп
достигает 0,8 – 1,4 мм.
Содержание воды
в поверхностном слое
составляет всего 10%
от массы клеток, тогда как
в нижележащих слоях достигает 70%.
С учетом этих особенностей удельная
электропроводность отдельных участков
кожи существенно различается.
Следовательно,
в большинстве случаев ток,
протекающий через тело,
в основном зависит
от состояния тела в точке
Сухая кожаконтакта.
имеет высокое
сопротивление
влажная или мокрая кожа
будет обладать низким
сопротивлением,
так как ионы,
находящиеся во влаге,
обеспечат прохождение тока в
тело
Максимальные токи, которые
возникнут при контакте с бытовой
электросетью с напряжением 220 В,
будут равны:
I = 220 В/105 Ом = 2,2 мА (сухая кожа)
I = 220 В/1500 Ом = 146 мА (мокрая
кожа)
Ток 1 мА при прохождении через
тело будет едва заметен, но ток
146 мА будет смертелен даже при
кратковременном воздействии.
Сопротивление кожи Rk
существенно зависит от
внутренних и внешних причин
( потливость, влажность, наличие
раневого повреждения).
Кроме того, на разных участках
тела кожа имеет разную толщину
и, следовательно, различное
сопротивление. Поэтому, учитывая
изменчивость сопротивления
кожи, принимают Rk = 0.
Ток, протекающий через тело,
рассчитывают по формуле
I = U/Rвн = U/1000 Ом

4.

Электротравмы
При действии электрического тока на человека может иметь место электротравма.
Характер электротравмы зависит и от силы тока. Так,
Наиболее чувствительными к электрическому току
при включении в цепь обеих рук с органами грудной
частями организма являются
клетки, расположенными между ними, происходит
следующее:
мозг
грудные мышцы
Нервные центры
которые контролируют дыхание и сердце
Поэтому последствия электротравмы зависят от
того, какая часть тела оказалась включенной в
электрическую цепь.
ток 10 мА вызывает сокращение
мышц
обеих рук;
ток 20 мА вызывает расстройства
дыхания, связанные с
тетаническим сокращением
дыхательных мышц;
ток 80 мА вызывает
нарушение сердечной
деятельности;
ток 100 – 400 мА вызывает нарушение
сердечной деятельности; расстройства
в функционировании возбудимых
тканей сердца (одна из причин гибели
при электротравме)

5.

Первичное действие постоянного тока
связано направленным
движением ионов,
их разделением и изменением
Их концентрации в разных элементах
тканей у БМ,
а также с поляризационными
явлениями
В этом случае тело человека обладает
свойствами проводника
В тканях возникает ток
проводимости, который течет
по межклеточной жидкости
Здесь ток встречает
наименьшее сопротивление
Лечебное применение
постоянных токов

6.

Гальванизация – физиотерапевтический
Луиджи Гальвани
1737-1798
Итальянский анатом
и физиолог
метод применения с лечебной целью
постоянного непрерывного электрического тока
малой силы до 50 мА
и низкого напряжения 60-80 В,
подводимого к телу человека через контактно
наложенные электроды
Генератор высокой частоты, который
вырабатывает безопасное для пациента
высокочастотное ( 110-440 кГц) напряжение;
выпрямитель, который превращает
высокочастотное напряжение в постоянное,
а также система эл.защиты, которая уберегает
пациента на случай неполадок
в работе аппарата

7.

8.

9.

Франклинизация
 это процедура воздействия на организм пациента или же на конкретные
области тела постоянного электризованного поля высокого напряжения.
Показанием к франклинизации
являются: мигрень, неврастения,
астенические состояния,
бессонница, зуд кожных покровов,
кожные язвы, а так же длительно
незаживающие раны и ожоги
кожных и слизистых покровов
Противопоказаниями к
франклинизации могут выступать
такие проблемы как:
злокачественные опухоли,
заболевания крови, температура
тела выше 37, активный туберкулёз,
органические заболевания ЦНС,
сердечно-сосудистая дистония 2 и 3
стадии.
 Аппарат для данной процедуры имеет
головной и ножные электроды.
При общей франклинизации больной сидит
в одежде на стуле, головной электрод висит
над ним на расстоянии 12-15 см от головы,
ноги устанавливаются на ножные электроды.
Аппарат создает электрическое поле
до 50 кВ, воздействуя на открытые
участки тела человека.
 По окончании процедуры в аппарате
 "АФ­3" напряжение снимается 
искроразрядником. 
Под действием электрического поля в тканях происходит поляризация, а в случае возникновения коронного разряда
под электродом появляются еще и микротоки в проводящих средах; на поверхности тела возникают статические
заряды.
Все эти явления положенные в основу первичного действия на организм постоянного электрического поля высокой
напряженности.

10.

Электрическая дефибрилляция (электрическая деполяризация сердца, контршок)
осуществляется с помощью одиночного импульса тока достаточной силы и
продолжительности, генерируемого в специальном аппарате — дефибрилляторе.
Одиночный электрический импульс
оказывает на миокард не угнетающее,Основные показания к дефибрилляции:
фибрилляция желудочков, аритмии.
а возбуждающее действие
Первая попытка дефибрилляции должна
быть начата с 4000 В, при последующих
попытках напряжение увеличивается до
5000—7000 В.
Электроды должны быть увлажнены
и во время разряда плотно прижаты
к грудной клетке.
Во время проведения разряда нужно
соблюдать технику безопасности,
отсоединять регистрирующие
устройства и аппараты
искусственной вентиляции лёгких.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

Все вещества состоят из молекул, каждая из них является
системой зарядов.
Поэтому состояние тел существенно зависит
от протекающих через них токов и от воздействующего
электромагнитного поля.
Электрические свойства биологических тел более сложны,
чем свойства неживых объектов, ибо организм –
это еще и совокупность ионов с переменной
концентрацией в пространстве.
Электропроводимость тканей и органов зависит от их
функционального состояния и, следовательно, может
быть использована как диагностический показатель