мед тех кол2. Основные положения теории Эйнтховена
 Скачать 265 Kb.
|
|
№1 Электрокардиография – регистрация электрических процессов в сердечной мышце, возникающих при ее возбуждении. ЭКГ является одним из основных диагностических методов при исследовании деятельности сердца и используется для диагностики нарушений сердечно – сосудистой системы и оценки общего состояния здоровья человека. №2 В основе ЭКГ лежит теория Эйнтховена. Эта теория связывает биопотенциалы действия, возникающие при сокращении сердечной мышцы, с разностью потенциалов, регистрируемой на поверхности тела. Сердце в Т. Эйнтховена рассматривается как токовый диполь, расположенный в токопроводящей однородной среде. Основные положения теории Эйнтховена: 1. Электрическое поле, созданное сердцем можно представить как поле, созданное токовым диполем с электрическим моментом токового диполя P т, называемого в электрокардиографии интегральным электрическим вектором сердца (ИЭВС) - с. 2. ИЭВС с находится в однородной проводящей среде. 3. ИЭВС с за цикл работы сердца изменяется по величине и по направлению, причем его начало неподвижно и находится в атриовентрикулярном узле, а конец с описывает в пространстве сложную кривую, проекция которой на плоскости (например, фронтальную) в норме имеет 3 петли: Р, QRS и Т (рис. 4) Рисунок 4. Проекции ИЭВС ( с ) на стороны равностороннего треугольника (на линии отведений) по теории Эйнтховена для ЭКГ. Эйнтховен предложил проектировать петли (проекции вектора Рс на фронтальную плоскость) на стороны равностороннего треугольника (рис.4) и регистрировать разность потенциалов между двумя из трех точек равностороннего треугольника (называемого треугольником Эйнтховена) относительно общей точки (общий электрод подключается к правой ноге - ПН). В треугольнике находится вектор Рс и конец этого вектора за цикл работы сердца описывает петли Р, QRS и Т (рис.4). Направление вектор Рс, при котором значение | с| - максимально (максимальное значение зубца “R”), называют электрической осью сердца. №3 Электрокардиограмма – это динамика изменения разности потенциалов на каждом отведении имеет характерный вид. Кривая, отражающая биоэлектрическую активность сердца. При возбуждении сердца на его поверхности и в его тканях возникает разность потенциалов, закономерно меняющаяся по величине и направлению по мере того, как вовлекаются в возбуждение новые участки сердца 7. Основные требования к электродам Разнообразие свариваемых веществ и способов сварки предполагает широкий спектр используемых электродов. Но все они должны отвечать общим требованиям: * 1. обеспечивать стабильность горения дуги, небольшой радиус разбрызгивания стержня, покрытия, высокую производительность сварочных работ; * 2. создать условия для формирования качественного сварочного шва; * 3. делать равномерным протекание процесса сварки; * 4. сохранять физические, химические, технологические свойства во время конкретной сварки. Особое место в требованиях -- токсичность. Электроды должны выделять минимальное количество токсичных веществ во время работы. 8 а)Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. К электролитам относятся многие соединения металлов в расплавленном состоянии, а также некоторые твердые вещества. Однако основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований. Прохождение электрического тока через электролит сопровождается выделением веществ на электродах. Это явление получило название электролиза. Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду). Ионы обоих знаков появляются в водных растворах солей, кислот и щелочей в результате расщепления части нейтральных молекул. Это явление называется электролитической диссоциацией. Например, хлорид меди CuCl2 диссоциирует в водном растворе на ионы меди и хлора: б)Для металлов - обществление электронов внешнего энергетического уровня (энергетически выгодно) . Для электролитов - их способность к диссоциации (проводят ток только расплавы и растворы) Для полупроводников - в результате наргевания или излучения происходят образование быстрообразующихся и также быстроисчезающих отрицательных и положительных ячеек в решетке полупроводника. В результате чего электрон с отриц. ячейки перескакивает на положительную или нейтр. и далее под действием энергии из вне и магнитного поля продолжает "свой путь". 9 Скорость направленного движения иона, т. е. путь, пройденный ионом в растворе под действием электрического поля в направлении к электроду за единицу времени, зависит от действующей на ион силы, т. е. от напряженности электрического поля: V = иЕ где V — скорость движения иона, м/с; Е - напряженность поля, В/м; и - коэффициент пропорциональности, называемый электрической подвижностью иона или просто подвижностью иона, м2/(В • с). 10. 1)Подвижность иона характеризует его способность преодолевать сопротивление среды при направленном движении в электрическом поле. 2)Заряд и радиус иона,т. е. его природа. Влияние этих характеристик иона взаимосвязано, но неоднозначно: чем больше заряд и чем меньше радиус иона, тем сильнее гидратируется ион, тем толще его гидратная оболочка и, следовательно, тем ниже подвижность иона в растворе. Концентрация ионов.Чем больше концентрация ионов в растворе, тем сильнее электростатическое взаимодействие ионов, снижающее их подвижность. Концентрация ионов зависит от силы электролита и его количества в растворе. При разбавлении растворов сильных электролитов подвижность соответствующих ионов растет, поскольку уменьшается их концентрация. В растворах слабых электролитов подвижность ионов практически не зависит от разбавления, так как концентрация ионов в этих растворах всегда невелика. Природа растворителя,его диэлектрическая проницаемость и вязкость. Чем полярнее растворитель, тем лучше сольватируется ион, тем больше размеры гидратированного иона и, следовательно, меньше его подвижность. Вязкость растворителя обуславливает сопротивление среды движущемуся иону: чем больше вязкость, тем меньше подвижность иона. Температура раствора.При повышении температуры уменьшаются вязкость растворителя, а также 11. Скорость направленного движения иона, т. е. путь, пройденный ионом в растворе под действием электрического поля в направлении к электроду за единицу времени, зависит от действующей на ион силы, т. е. от напряженности электрического поля: v=Еи где v-скорость движения иона, м/с;Е- напряженность поля, В/м;и- коэффициент пропорциональности, называемый электрической подвижностью иона или просто подвижностью иона, м2/(В * с). 12. Аппарат содержит трансформатор Тр, выпрямитель, собранный по мостовой схеме на четырех диодах,  сглаживающий фильтр, состоящий из сопротивления R1 и двух конденсаторов С1 и С2, потенциометра R2, миллиамперметра мА, выходных клемм 6, к которым присоединяются провода от электродов. Работа выпрямителя основана на свойстве электронно-дырочного перехода полупроводникового диода. Этот переход возникает при контакте двух полупроводников - с электронной (n) и дырочной (p) проводимостью. В зоне контакта возникает контактная разность потенциалов (или потенциальный барьер), которая препятствует переходу между полупроводниками основных носителей заряда. Для образования тока в цепи с электронно-дырочным переходом необходимо приложить внешнее напряжение так, чтобы основные носители заряда двигались навстречу друг другу через контактный слой, т.е. положительным должен быть полупроводник р-типа, а отрицательным n-типа. Изменение полярности приложенного напряжения приведет к возрастанию потенциального барьера p-n- перехода и тока не будет. Таким образом, если к p-n переходу приложить переменное напряжение, то ток в цепи будет проходить только в одном направлении от p к n - полупроводнику в течение одного полупериода 13. Вопрос 13 Для контроля направления электрического тока необходимо применять разные радио и электро детали. В частности, современная электроника использует с такой целью полупроводниковый диод, его применение обеспечивает ровный ток Устройство Полупроводниковый электрический диод или диодный вентиль – это устройство, которое выполнено из полупроводниковых материалов (как правило, из кремния) и работает только с односторонним потоком заряженных частиц. Основным компонентом является кристаллическая часть, с p-n переходом, которая подключена к двум электрическими контактами. Трубки вакуумного диода имеют два электрода: пластину (анод) и нагретый катод. Для создания полупроводниковых диодов используются германий и селен, как и более 100 лет назад. Их структура позволяет использовать детали для улучшения электронных схем, преобразования переменного и постоянного тока в однонаправленный пульсирующий и для совершенствования разных устройств ❗️Принцип работы❗️ ❗️Полупроводниковые или выпрямительные диоды имеют довольно простой принцип работы. Как мы уже говорили, диод изготовлен из кремния таким образом, что один его конец p-типа, а другой конец типа n. Это означает, что оба контакта имеют различные характеристики. На одном наблюдается избыток электронов, в то время как другой имеет избыток отверстий. Естественно, в устройстве есть участок, в котором все электроны заполняют определенные пробелы. Это означает, что внешние заряды отсутствуют. В связи с тем, что эта область обедняется носителями заряда и известна как объединяющий участок.❗️ ❗️Несмотря на то, что объединяющий участок очень мал, (часто его размер составляет несколько тысячных долей миллиметра), ток не может протекать в нем в обычном режиме. Если напряжение подается так, что площадь типа p становится положительной, а тип n, соответственно, отрицательной, отверстия переходят к отрицательному полюсу и помогают электронам перейти через объединяющий участок. Точно так же электроны движутся к положительному контакту и как бы обходят объединительный. Несмотря на то, что все частицы движутся с разным зарядом в разном направлении, в итоге они образуют однонаправленный ток, что помогает выпрямить сигнал и предупредить скачки напряжения на контактах диода.❗️ Если напряжение прикладывается к полупроводниковому диоду в противоположном направлении, ток не будет проходить по нему. Причина заключается в том, что отверстия привлекаются отрицательным потенциалом, который находится в области р-типа. Аналогично электроны притягиваются к положительному потенциалу, который применяется к области n-типа. Это заставляет объединяющий участок увеличиваться в размере, из-за чего поток направленных частиц становится невозможным Вопрос 14 ПЕРВИЧНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА ТКАНИ ОРГАНИЗМА. ГАЛЬВАНИЗАЦИЯ. ЭЛЕКТРОФОРЕЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ Человеческий организм в значительной степени состоит из биологических жидкостей, содержащих большое количество ионов, которые участвуют в различных обменных процессах. Под влиянием электрического поля ионы движутся с разной скоростью и скапливаются около клеточных мембран, образуя встречное электрическое поле, называемое поляризационным. Таким образом, первичное действие постояннного тока связано с движением ионов, их разделением и изменением их концентрации в разных элементах тканей. Воздействие постоянного тока на организм зависит от силы тока, поэтому весьма существенно электрическое сопротивление тканей и прежде всего кожи. Влага, пот значительно уменьшают сопротивление, что даже при небольшом напряжении может вызвать значительный ток через организм. Непрерывный постоянный ток напряжением 60-80 В используют как лечебный метод физиотерапии (гальванизация). Источником тока обычно служит двухполупериодный выпрямитель - аппарат для гальванизации. Применяют для этого электроды из листового свинца или станиоля толщиной 0,3-0,5 мм. Так как продукты электролиза раствора поваренной соли, содержащегося в тканях, вызывают прижигание, то между электродами и кожей помещают гидрофильные прокладки, смоченные, например, теплой водой. Дозируют силу постоянного тока по показаниям миллиамперметра, при этом обязательно учитывают предельно допустимую плотность тока - 0,1 мА/см2. Постоянный ток используют в лечебной практике также для введения лекарственных веществ через кожу или слизистые оболочки. Этот метод получил название электрофореза лекарственных веществ. Для этой цели поступают так же, как и при гальванизации, но прокладку активного электрода смачивают раствором соответствующего лекарственного вещества. Лекарство вводят с того полюса, зарядом которого оно обладает: анионы вводят с катода, катионы - с анода. Введение лекарственных веществ с помощью постоянного тока хорошо иллюстрирует следующий опыт. Двум кроликам выбривают участки кожи на обоих боках и к выбритым местам прикрепляют фланелевые прослойки; одни из них смочены раствором азотнокислого стрихнина, другие - раствором поваренной соли (рис. 19.1). На фланель накладывают электроды и пропускают по цепи ток силой 50 мА. Спустя некоторое время кролик, у которого стрихнин на аноде, погибает при типичных явлениях отравления этим веществом. Другой же кролик, у которого стрихнин на катоде, не погибает, но если изменить направление тока, то и он погибнет. Гальванизацию и электрофорез лекарственных веществ можно осуществлять с помощью жидкостных электродов в виде ванн, в которые погружаются конечности пациента. Вопрос 15 !Вариант ответа 1! Наложение электродов непосредственно на кожу недопустимо, т.к. продукты электролиза раствора поваренной соли, содержащейся в тканях и поте, вызывают прижигание в местах касания электродов. Поэтому между кожей и электродом помещают прокладки марлевые, смоченные физиологическим раствором !Вариант ответа номер 2!Источником тока обычно служит двухполупериодный выпрямитель - аппарат для гальванизации. Применяют для этого электроды из листового свинца или станиоля толщиной 0,3-0,5 мм. Так как продукты электролиза раствора поваренной соли, содержащегося в тканях, вызывают прижигание, то между электродами и кожей помещают гидрофильные прокладки, смоченные, например, теплой водой. 16. Лекарственный электрофорез – физиотерапевтический метод электротерапии, заключающийся в сочетанном воздействии на организм гальванизации (постоянного тока малой силы и напряжения) и лекарственных препаратов. Лекарственный электрофорез— сочетанное действие постоянного тока низкого напряжения (30-80 В) и небольшой силы (до 50 мА), и лекарственного вещества, введенного с его помощью в ткани. 17. Электрические свойства живых тканей. Электрическое сопротивление живой ткани зависит от входящих в ее состав жидкостей, содержащих различные ионы, рассмотрим свойства электролитов т.е. проводников второго рода. Ионы возникают вследствие электростатического или химического взаимодействия с молекулами растворителя (сольватации), что приводит к ослаблению ионных и полярных внутримолекулярных связей, а также к уменьшению вероятности их рекомбинации в молекулы. При анализе свойств электролитов используют величины эквивалентной (λ) и ионной ( и ) электропроводности (В.С, Андреев, 1973). Связь между эквивалентной (λ) и удельной (χ) электропроводностями можно представить формулой: где С – концентрация электролита, г-экв/л. Нередко величину электропроводности выражают еще в Ом-1·см-1. Я хз это надо или нет:) К пассивным электрическим свойствам биологических объектов относятся: сопротивление, электропроводимость, емкость, диэлектрическая проницаемость. В норме и патологии эти параметры меняются и поэтому могут быть использованы для изучения структуры и физико-химического состояния биологического вещества. Эти свойства проявляются, если к исследуемому участку ткани приложить напряжение небольшой величины. 18. Особенности живой ткани как проводника переменного тока. Дисперсия электропроводимости и её количественная оценка. Живая ткань, как проводник переменного тока, имеет следующие особенности: 1.полное сопротивление живой ткани зависит от её вида, физиологического состояния (например, кровенаполнения) и от частоты тока. 2.с увеличением частоты полное сопротивление живой ткани снижается нелинейно до определенного значения, а затем становится почти постоянным. 3. сопротивление живой ткани переменному току меньше, чем постоянному. При пропускании переменного тока через живую ткань наблюдается дисперсия электропроводимости - это зависимость удельного сопротивления живой ткани от частоты переменного тока. Дисперсия наиболее выражена в частотном диапазоне от 10² до 10 Гц. Для мертвой ткани дисперсия отсутствует. . - удельное сопротивление = ---- [Ом ∙ м² / м ]= [Ом · м ] Построим график: живая ткань Мертвая ткань 0 10² 10 ν,Гц Метод, основанный на изменении дисперсии тканей от кровенаполнения и, следовательно, от сердечно-сосудистой деятельности, носит название реографии. Для количественной оценки дисперсии вводится коэффициент дисперсии. Это безразмерная величина, равная отношению удельного сопротивления при частоте 10² Гц к удельному сопротивлению при частоте 10 Гц. Кд= / Коэффициент дисперсии для разных живых тканей различен, например, для печени млекопитающих он равен 10. У умирающей ткани. Кд стремится к единице. 19. Для изучения закономерностей прохождения переменного тока через биологические ткани используют эквивалентные схемы, т.е. такие комбинации соединения омического сопротивления и емкости, которые в первом приближении могут моделировать электрические параметры клеток. Рассмотрим примеры несложных эквивалентных схем. 1. Схема состоит из последовательно включенных омического сопротивления R и конденсатора С (см. рисунок 58- а)  Рисунок 58. Схема с последовательно включенными омическим R и емкостнымС сопротивлениями (а) и график изменения модуля импеданса |Z| от частотыν (б) На рисунке 58 видно, что при малых частотах значения модуля импеданса для данной схемы будет большим, т.к. емкостное сопротивление при этом резко увеличивается ( Z   при 0), что не согласуется с характеристикой модуля импеданса для живой ткани. Живые ткани имеют определенные значения Z при постоянном токе20. Для описания как активных, так и реактивных свойств биологической ткани используется показатель импеданса Z – полного сопротивления ткани: Z =R +iR , где R – активное сопротивление ткани, Х – реактивное
– мнимая единица. Использование мнимой единицы для записи величины импеданса позволяет не смешивать при расчетах омические и емкостные показатели. 21. При исследовании электрических характеристик живых тканей в широком диапазоне частот переменного тока проявляется эффект дисперсии − модуль импеданса биологических объектов с увеличением частоты уменьшается до некоторой постоянной величины (см. рисунок 1). Зависимость, подобная показанной на рисунке1, свойственна только живым тканям.  Рис 1 Кривая дисперсии- изменения величины модуля импеданса мышцы при увеличении частоты тока 25 Когда требуется . увеличить мощность, используют двухтактный генератор. 2 лампы проходят через соответствующую половину катушки L1 L2. + подключается к среднему отводу катушки, а – к общей точке катодов ламп. Емкости К1 и К2 симметрично подключаются через резистор Rc к общей точке катодов ламп.  26) Терапевтический имеет отдельный колебательный контур, к которому подключаются электроды(на теле больного) Исключается попадание высокого напряжения на пациента. Подстраивается в резонанс с генератором. УВЧ аппарат L-катушка С-конденсатор Э- электроды.  27. У такой процедуры немалый список воздействий на организм. УВЧ-излучение так влияет: уменьшает боль; снижает давление; борется с воспалением; уменьшает отечность; стимулирует кровообращение; оказывает десенсибилизирующее воздействие. Воздействие э. п. УВЧ вызывает в тканях колебательные перемещения ионов и колебательные смещения дипольных молекул. При колебательных движениях заряженные частицы и диполи сталкиваются между собой, преодолевают трение со средой, в результате чего в тканях образуется тепло. Количество тепла возрастает с увеличением частоты и напряженности э. п., существенно зависит от электропроводности и диэлектрической проницаемости тканей. Благодаря различиям в последних воздействие э. п. УВЧ сопровождается селективным (избирательным) нагревом тканей.) 28. применение высокочастотных электрических колебаний в медицине. Высокая (ВЧ) – 200 кГц – 30 МГц. Часто физиотерапевтическую электронную аппаратуру низкой и звуковой частоты называют низкочастотной. Электронную аппаратуру всех других частот называют обобщающим понятием — высокочастотная. . Дарсонвализация – воздействие слабых электрических разрядов при частотах до 500 кГц на нервные рецепторы кожи и слизистой оболочки с терапевтической целью. Диатермия – нагревание тканей при прохождении тока до 1,5 А с частотой 1-2 МГц, напряжение 100-150 В. Жир, кости, кожа – нагреваются сильнее. Легкие, печень, лимфатические узлы – слабее. Диатермокоагуляция – сваривание кровеносных сосудов для уменьшения кровопотери при операциях .плотность тока 6- 10 мА/мм2 , температура ткани повышается и ткань коагулирует. Диатермотомия – рассечение мягких тканей. Плотность тока 40 мА/мм2 , острым электродом удается рассечь ткань. Индуктотермия – прогревание токопроводящих магнитным полем частотой 10-15 МГц вихревые электрические токи. сильнее нагреваются ткани богатые сосудами (мышцы, а не жир) УВЧ-терапия – воздействие на ткани электрического поля с частотой 30-300 МГц. СВЧ-терапия – прогревание водосодержащих тканей при частоте 2000- 3000 МГц, вследствие поляризации и переориентации молекул воды. КВЧтерапия – воздействие электромагнитными полями с частотой 3000 Мгц на рецепторные зоны и биологически активные точки для коррекции фунций внутренних органов 29. в чем заключается различия свободных и вынужденных колебаний Свободные возникают в системе при ее начальном отклонении от положения равновесия и при отсутствии действия каких-либо внешних периодических сил. Их частота определяется свойствами системы. Вынужденные возникают именно при наличии таких сил и их частота определяется не свойствами системы, а частотой вынуждающей внешней силы Вынужденные — колебания, протекающие в системе под влиянием внешнего периодического воздействия. (генератор вырабатывает электроэнергию)Примеры: листья на деревьях, поднятие и опускание руки. Свободные (или собственные) — это колебания в системе под действием внутренних сил, после того как система выведена из состояния равновесия (в реальных условиях свободные колебания всегда затухающие). Ярким примером свободных колебания является колебания груза, прикреплённого к пружине, или груза, подвешенного на нити . 30. Резонаìнс — явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы. Увеличение амплитуды - это лишь следствие резонанса, а причина - совпадение внешней (возбуждающей) частоты с внутренней (собственной) частотой колебательной системы. При помощи явления резонанса можно выделить и/или усилить даже весьма слабые периодические колебания. Резонанс — явление, заключающееся в том, что при некоторой частоте вынуждающей силы колебательная система оказывается особенно отзывчивой на действие этой силы. Наиболее известная большинству людей механическая резонансная система — это обычные качели. Если вы будете подталкивать качели в соответствии с их резонансной частотой, размах движения будет увеличиваться, в противном случае движения будут затухать. Резонансную частоту такого маятника с достаточной точностью в диапазоне малых смещений от равновесного состояния, можно найти по формуле:  где g это ускорение свободного падения (9,8 м/с² для поверхности Земли), а L — длина от точки подвешивания маятника до центра его массРезонансные явления могут вызвать необратимые разрушения в различных механических системах, например, неправильно спроектированных мостах. |