Практическая работа №2 «Расчет и анализ реографических данных»

1. 
   Ознакомиться с теоретической частью работы;
   
2. 
   Составить ответы на вопросы по теоретической части работы;
   
3. 
   Решить несколько практических задач;
   
4. 
   Оформить практическую работу в виде отчета.
   

Живые ткани организма являются хорошими проводниками электрического тока. Электропроводность (величина, обратная сопротивлению) различных тканей неодинакова и зависит от особенностей строения ткани. Имеют значение содержание электролитов, белков, поляризационные свойства тканей. Наибольшим электрическим сопротивлением (наименьшей электропроводностью) обладает кожа, особенно ее роговой слой, и кости. Наименьшим сопротивлением (наибольшей электропроводностью) обладают жидкие среды организма и среди них - кровь и спинномозговая жидкость. В связи с тем, что биологические ткани обладают высоким электрическим сопротивлением для постоянного тока, и возникающими под его воздействием явлениями поляризации, в реографии используется переменный ток.

Полное электрическое сопротивление тканей (импеданс - Z) слагается из активной (омической - R) и емкостной (Х_с) составляющих. Активная составляющая сопротивления определяется свойствами электролита (концентрацией ионов в плазме крови, межклеточной и внутриклеточной жидкости), а также белковыми комплексами, находящимися меж.п измерительными электродами. Емкостная составляющая связано с явлениями поляризации на границе электрод-кожа и на границах сред с разными электрическими свойствами (клеточные мембраны, фасции и т.д.)

Таким образом, полное сопротивление (импеданс Z) слагается из омического (R) и емкостного (Х_с) компонентов:

Емкостное сопротивление равно:

где f – частота тока; C - электрическая емкость проводника/

Тогда:

Таким образом, импеданс прямо пропорционален активному сопротивлению и обратно пропорционален величине емкости и частоте электрического тока.

Поскольку наибольший интерес представляет оценка количества крови (т.е. белкового раствора и электролита) в межэлектродном пространстве, то из общей величины Z следует выделить активную составляющую. Это достигается увеличением частоты пропускаемого тока (f). Таким образом, при обычно используемой частоте тока в 40-100 кГц основной по величине составляющей импеданса становится именно активная составляющая.

При прохождении пульсовой волны через исследуемую область, заключенную между измерительными электродами, в межэлектродном пространстве увеличивается количество электропроводящего раствора (крови), что приводит к уменьшению сопротивления на величину ΔR (ΔZ).

В последующем после оттока пульсовой волны электрическое сопротивление возвращается к исходному значению, называемому базисным сопротивлением (R₀ или Z₀). В количественном выражении величина ΔR - переменная составляющая сопротивления - не превышает 0.5 - 1.0% величины R₀. Метод реографии заключается в выделении этой переменной составляющей, ее усилении и графической регистрации.

Таким образом, значения импеданса разделяют на переменную и постоянную составляющие. Постоянная составляющая обусловлена равномерным, почти не пульсирующим кровотоком в артериолах, мелких венах, капиллярах, а также содержанием электролита во внесосудистом пространстве. Переменная составляющая импеданса обусловлена пульсирующим артериальным кровотоком (циклически повторяющимися изменениями объема ткани) и является основным регистрируемым параметром в реографии, потому что именно она отражает изменения пульсового кровенаполнения исследуемого участка. Таким образом, сущность метода реографии заключается в выделении этой переменной составляющей, ее усилении и графической регистрации.

Соотношение между электрическими показателями и объемными показателями тканей установил А.А. Кедров:

ΔZ/Z₀= ΔV/V₀

где: ΔZ - переменная составляющая импеданса; ΔV - изменение объема участка тела, вызванное притоком крови в фазу систолы; Z₀ - базисный импеданс исследуемого участка; V₀ - исходный объем исследуемого участка.

Позже эту формулу интегрировали по времени и получили:

Величина ΔV зависит от объема притекающей в исследуемый участок крови в фазу систолы, а также от скорости ее притока и оттока. Это, в свою очередь, зависит от величины ударного объема, скорости выброса крови в аорту, эластических свойств сосудистой стенки, диаметра артерий исследуемой зоны, особенностей оттока крови от исследуемого участка, фаз дыхания. Эти же причины определяют величину ΔZ/Z₀, но она зависит также и от топографии изучаемой области, и от выбранного способа наложения электродов.

Таким образом, реограмма отражает суммарное сопротивление всех структур, находящихся в межэлектродном пространстве, в виде интегральной кривой, в генезе которой ведущая роль принадлежит пульсовым колебаниям кровенаполнения крупных артериальных сосудов исследуемой области.