Ткани организма проводят не только постоянный, но и переменный ток. В организме нет систем, подобных катушкам индуктивности, поэтому его индуктивность близка к нулю.
Биологические мембраны (а следовательно и весь организм), обладают емкостными свойствами. Поэтому импеданс тканей организма определяется только омическим и емкостным сопротивлением.
Омические и емкостные свойства биологических тканей моделируются с помощью эквивалентных электрических схем. Рассмотрим некоторые из них (рис.7).
Для схемы, изображенной на рис. 7.а, частотная зависимость импеданса может быть получена из (12) при L = 0:
В соответствии с формулой (15) импеданс уменьшается с увеличением частоты, однако имеется противоречие с опытом: при ω→0 Z →∞. Последнее означает бесконечно большое сопротивление при постоянном токе, что и противоречит опыту.
Для схемы, изображенной на рис. 7,б, при ω→∞ Z→0, что не соответствует опыту.
Наиболее удачна схема рис. 7, в. В ней отсутствуют противоречия с опытом, характерные для двух предыдущих схем. Именно такое сочетание резисторов и конденсатора может быть принято за эквивалентную электрическую схему тканей организма. Частотная зависимость импеданса эквивалентной электрической схемы соответствует общему ходу экспериментальной зависимости импеданса от частоты.
|
|
Частотная зависимость импеданса позволяет оценить жизнеспособность тканей организма, что важно знать для пересадки (трансплантации) тканей и органов. Различие в частотных зависимостях импеданса получается и в случаях здоровой и больной ткани. Импеданс тканей и органов зависит также и от их физиологического состояния. Так, при кровенаполнении сосудов импеданс изменяется в зависимости от состояния сердечно-сосудистой деятельности.
Диагностический метод, основанный на регистрации изменения импеданса тканей в процессе сердечной деятельности, называют реографией (импеданс-плетизмография).С помощью этого метода получают реограммы головного мозга (реоэнцефалограмма), сердца (реокардиограмма),
магистральных сосудов, легких, печени и конечностей. Измерения обычно проводят на частоте 30 кГц.