Különböző testszövetek elektromos ellenállása
A MAN TESTÉGE ELEKTROMOS ELLENÁLLÁSA
A) Az élő szövet mint áramvezető
Az emberi test elektromos áram vezetõje. Az élő szövetek vezetőképessége azonban - a közönséges vezetőkkel ellentétben - nem csak fizikai tulajdonságainak, hanem csak a legösszetettebb biokémiai és biofizikai folyamatoknak köszönhető.
Ennek eredményeképpen az emberi test ellenállása változó mennyiség, amely nemlineáris függést mutat számos tényezőtől, beleértve a bőr állapotát, az elektromos áramkör paramétereit, a fiziológiai tényezőket és a környezet állapotát.
Az élő szövetekben nincsenek szabad elektronok, ezért nem hasonlítható össze egy fémes vezetővel, amely elektromos áram, amely a szabad elektronok rendezett mozgása.
A legtöbb emberi test szövete jelentős mennyiségű vizet tartalmaz (legfeljebb 65 tömeg%). Ezért az élő szövetek tekinthetők elektrolitnak, vagyis olyan oldatnak, amely kémiailag bomlik le, amikor áram folyik rajta, és így azt feltételezi, hogy ionos vezetőképessége van. Más szóval, feltételezhető, hogy az elektromos töltések élő szövetekre történő átvitelét nem szabad elektronok végzik, mint a fémes vezetők esetében, de atomok vagy atomcsoportok ionokkal töltve.
Az élő szövetekben az intercelluláris migráció (transzfer) jelensége van, azaz az elektronsugárzás energiájának rezonanciaátvitelét a gerjesztett és a nem kimutatott sejtek között. Ezért feltételezhető, hogy az élő szövetek elektron-lyukvezető képességgel is rendelkeznek, amely félvezetőkhöz kötődik, amelyekben a töltéseket vezetési elektronokkal és lyukakkal szállítják.
Így az emberi test tekinthető speciális típusú változó ellenállású és bizonyos mértékig az első típusú (félvezetők) és a második típusú (elektrolitok)
b) Az emberi test elektromos ellenállása
Különböző testszövetek elektromos ellenállása
az ember nem azonos: a bőr, a csont, a zsír, a porc, inak, és van egy viszonylag nagy co-rezisztenciát, és izomszövet, a vér, nyirok, és CCA-sen gerincvelő és az agy - a kis-Vezetékellenállás a. Például a fajlagos térfogat-ellenállás, Ohm-m, 50 Hz-es áramerősség esetén:
Bőr száraz 3-10 I -2-CHO- *
Csontok (periosteum nélkül) 10 4 -2 • 10 óra
30-6. Zsírszövet
Izomszövet. 1,5-3
Cerebrospinalis folyadék 0,5-0,6
Ezekből az adatokból az derül ki, hogy a bőr nagyon magas fajlagos ellenállással rendelkezik, amely az emberi test egészének rezisztenciáját meghatározó fő tényező.
A bőr szerkezete nagyon nehéz. A bõr két fõ rétegbõl áll: a külsõ, az epidermisznek és a belsõnek, amely valójában a bõr, és a dermisz (1-7. Ábra).
A külső réteg a bőr - a felhám viszont ko-értékű öt réteg, a legfelső amelyek olyan nagy-szabály, vastagabb, mint a többi rétegek együtt, és az úgynevezett szaruszemű-mutatja, a
A stratum corneum több tucat sor horgas, keratinizált sejtből áll, amelyek skálája megjelenik, sűrűn egymás mellett. Mindegyik ilyen pelyhe egy sűrű szaruhártya, mint egy kis, kis mennyiségű levegő.
A stratum corneum nincs véredényektől és idegektől, és ezért a nem élő szövetek rétege. Vastagsága a test különböző részein különböző, és 0,05-0,2 mm között változik. Legnagyobb vastagsága olyan helyeken ér véget, ahol állandó mechanikai hatások vannak, elsősorban a talpakon és a tenyereken, ahol vastagabbak lehetnek.
A stratum corneum viszonylag nagy mechanikai szilárdsággal rendelkezik, rosszul vezet hőt és villamos energiát, és olyan védőhéj, amely az egész emberi testet lefedi. A száraz és nem szennyezett állapotban a réteg lehet tekinteni, mint trükkös permittivitás: a fajlagos ellenállás 10 5 -10 6 ohm-m, azaz a több száz vagy több ezer-szer nagyobb, mint az ellenállása, a másik réteg a bőr szövet a belső test ... Az epidermis egyéb rétegei, amelyek a szaruréteg alatt helyezkednek el, és főként az élő sejtekből származnak, feltételesen kombinálhatók egyetlen úgynevezett csírasejtbe, a Derma élő szövet; Elektromos ellenállása elhanyagolható: sokszor kisebb, mint a stratum corneum ellenállása.
Az ellenállás az emberi test, azaz a. E. Az ellenállást a két elektróda közötti, fölé a test-ness, ha tiszta, száraz és ép bőrre (mérve feszültség 15-20 V) körülbelül 3000 és körülbelül 100000 ohm, és néha és így tovább. Ha a bőr helyek, ahol az elektródák alkalmazzák, hogy kaparja le a stratum corneum, szervezet ellenálló csökken a 1000-5000 ohm, és eltávolításával csak a felső fedőréteg (epidermisz) a le- 500-700 ohm. Ha a bőrt teljesen eltávolítják az elektródák alatt, mérni fogják a test belső szöveteinek ellenállását, ami csak 300-500 ohm.
emberi test ellenállása lehet tetszőlegesen Schi-tolvaj amely három sorbakapcsolt ellenállás: két azonos ellenállás on-ruzhnogo réteg bőr, azaz a felhám, 2 ZH (amelyek együttesen alkotják egy úgynevezett külső ellenállás, az emberi test), és egy, az úgynevezett belső ellenállás .. RB test (amely magában foglalja a bőr belső rétegeinek ellenállását és a test belső szöveteinek rezisztenciáját)
A külső bőrréteg ellenállása aktív és kapacitív ellenállásokból áll, párhuzamosan kapcsolva. Kapacitás annak a ténynek köszönhető, hogy a helyén az érintés elektród az emberi test van kialakítva, mint egy kondenzátor, az elektródák CO-torogo elektród és egy jó vezetőképes testszövetek alatt fekvő bőr külső rétegét, és a dielektromos - a réteg (epidermisz) Hagyományosan ez a lemez kondenzátor, a kondenzátor, amely attól függ, hogy az elektród felülete S (m 2), epidermális vastagság d (m) és egy dielektromos-e a permeabilitás a felhám, ami viszont számos tényezőtől függ: a gyakorisága az alkalmazott feszültség, a bőr tempera túrák, Nali a nedvesség bőrén, stb. 50 Hz-es áramerősség esetén az e értékek 100 és 200 közé esnek
Kondenzátor kapacitás, F:
ahol e0 = 8,85-10-12 F / m az elektromos állandó.
A kísérletek azt mutatják, hogy a Cn néhány száz picofaradtól több mikrofaradig terjed.
A co-g és az RB, Ohm külső rétegének aktív ellenállása a pH epidermisének fajlagos térfogat-ellenállásától függ. amelyek értékei 10 4 -10 5 Ohm-m, valamint S és d tartományban vannak
Az impedancia a bőr külső rétegét, a térség kapcsolatok ZH néhány négyzetcentiméter egészen magas értékeket (tíz- és százezreinek ohm) A belső test ellenállását tartják tisztán ac-kodik, bár szigorúan véve ez is em-csont sejt sostavlyayuschey.Zhivuyu Képzeld el magát, mint egy nagyon alacsony vezetőképességű héj, folyadékkal töltött, jól vezetõ karmesternek. Ezt a sejtet azonos folyadék veszi körül. Nyilvánvalóan ebben az esetben kialakul egy elemi kondenzátor, amely meghatározza a cellák kapacitív vezetőképességét. Ez a vezetőképesség azonban elhanyagolható a sejt meglehetősen nagy ionvezető képességéhez képest, és különleges hiba nélkül elhanyagolható. Az érték a belső ellenállás RB, ohm-szita hosszától függ, és keresztmetszeti területe a test, amelyen keresztül áram folyik, valamint az adott tér-edik belső testszövet pB ellenállás. amelynek átlagértéke egy 1000 Hz-es frekvenciájú áram esetén 2,5-2,0 Ohm-m. Belső accom-tance RB gyakorlatilag független a terület elekt-trodes, aktuális frekvencia, és az értéke az alkalmazott feszültség-CIÓ és körülbelül 500-700 ohm.
Az emberi test ellenállásának egyenértékű diagramja a figyelembe vett körülmények között
E rendszer alapján az emberi test teljes ellenállásának kifejeződését komplex formában, az Om-ban,
vagy megfelelő átalakítások után - tényleges formában, Om,
ahol Za - a bõr külső rétegének ellenállása a komplex formában, Ohm; ω = 2π / a szögsebesség, rad / s; f az áram frekvenciája, Hz.
Ez a rendszer lehet egyszerűsíteni bemutatásával soprotiv-Leniye emberi test, mint párhuzamosan csatlakozik a engedetlenség-Rh = 2ra -t-RB kapacitás és a CO „0,5Sn * CO-torye rendre úgynevezett aktív-em ellenállás és kapacitás az emberi test (ábra. 1 -8, c). Ebben az esetben az emberi test teljes ellenállásának kifejezése tényleges formában az Om,
Tól kifejezések azt mutatja, hogy az alacsony kapacitás (ha feltételezhető, hogy a nulla) a padló-nek az ellenállást az emberi test az összegével egyenlő az ellenállása mindkét réteg-epidermis hús és belső ellenállása a test, azaz. E. Ohm
Az (1-3) - (1-4) egyenlettel egyenlő C-értékkel a C értékét kapjuk. Ebben az esetben az SL valamivel kevesebb, mint 0,5 C ". Ha viszont R = 0 -ot vesszük, akkor azt találjuk, hogy Cn = r0, 5Cn.