Click here to load reader

Bioelektricitet [Compatibility Mode]

  • View
    238

  • Download
    4

Embed Size (px)

Text of Bioelektricitet [Compatibility Mode]

BIOELEKTRICITET

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

1

Zapreminski provodnici (jaina struje, gustina sruje stacionarna struja) struje Ohmov zakon u diferencijalnom i integralnom obliku ulov zakon Heterogenost biolokih sistema g Impedancija biolokog sistema Fizike osnove dijatermije

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

2

ZAPREMINSKI PROVODNICI

Zapreminski provodnici sve tri dimenzije sline srce ili mozak, tijelo ovjeka

Elektrina struja j Intenzitet struje Gustina struje

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

3

Provodnik I vrste (elektroni) P d ik t ( l kt i)

q q I= t14.12.2011

q = N e4

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

Provodnik II vrste (pozitivni i negativni joni elektrolita u vodenom rastvoru)

q + + q I= tGustina struje

I j= S SA j =( 2) m

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

5

Stacionarna struja Struja koja je stalna u toku vremena Strujno polje Strujna linija i strujna cijev

j1 S 2 = j 2 S114.12.2011 Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku 6

OHMOV ZAKON U DIFERENCIJALNOM OBLIKU

Elektrino polje elektrina struja Kulonova sila !!! U svakoj taki homogene provodne sredine vektor gustine struje direktno je srazmjeran vektoru jaine elektrinog polja !!

j = E - specifina provodnost sredine zakon u diferencijalnom obliku kada daje vezu funkcija prostornih koordinata take

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

8

OHMOV ZAKON U INTEGRALNOM OBLIKU Primjena Ohmovog zakona u dif obliku na konkretan i konaan dif. provodnik, daje Ohmov zakon u integralnom obliku Linijski provodnik od homogenog materijala

E=14.12.2011

1

j

1 I E l = l S9

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

Jaina elektrinog polja

U = E l

1 I U = l S

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

10

Sumiranjem po svim elementarnim odsjecima provodnika duine l

1 l U = I SOtpor provodnika

1 l l R= = S SOhmov zakon u integralnom obliku

U = I R14.12.2011 Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku 11

Zakoni vezani za elektrine pojave su izvedeni za savrene provodnike !! Mnoge supstancije i ivi organizmi (poluprovodnici) Pojam loeg provodnika loeg provodnika specifina provodnost mnogo manja od provodnosti metala i rastvora elektrolita vea od provodnosti dielektrikuma ovjekov organizam i pojedini organi se tretiraju kao loi zapreminski provodnici

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

12

DULOV ZAKON U INTEGRALNOM OBLIKU Oslobaanje toplotne energije iz provodnika kroz koji protie struja

Q = I 2 R tDULOV ZAKON U DIFERENCIJALNOM OBLIKU

On definie gustinu snage elektrine struje p

Q p= S t l14.12.2011 Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku 13

Iskoristimo relacije za koliinu toplote, termogeni otpor i gustinu struje:

I2 j2 p= = 2 SUvoenjem Ohmovog zakona diferencijalnom obliku dobija se Dulov zakon u diferencijalnom obliku

p = E

2

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

14

Dulov efekat u heterogenom zapreminskom provodniku

Heterogenost biolokog sistema ( i ); ovjekov organizam Postoje i podruja sa istim vrijednostima ( i ); kost nekog ekstremiteta Mrea razliito povezanih otpornika (kost, masno tkivo i koa) Mrea serijskih i mrea paralelno vezanih otpornika

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

15

Serijska veza

Q1 R1 = Q2 R2Paralelna veza

Q1 R2 = Q2 R1

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

16

Dijatermija predstavlja proizvoenje toplote u unutranjosti ovjekovog tijela proputanjem elektrine struje. Proputaju se struje viih uestanosti kroz organizam g p j j Dulov efekat od drugostepene vanosti za dijatermiju U terapijske svrhe elektrode se u dijatermiji postavljaju: transverzalno longitudinalno

transverzalno ovjekova noga j g

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

17

Longitudinalno apliciranje elektroda (taban stopala u nivou koljena) Najvie toplote se oslobaa u krvnim sudovima manje u masnom tkivu sudovima, paralelna veza izmeu tkiva Dijatermija uslovaljava vazodilataciju i smanjenje viskoznosti !!!! Od ega zavisi otpor tkiva ?? g p VASKULARITETA (EFEMATINA TKIVA IMAJU VEU PROVODNOST !!) Destrukcija tkiva elektrinom strujom Gustina snage vea to j manja povrina elektrode g je j p Destrukcija tkiva (1 2 mA)

p=

j2

18

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

PROLAZ NAIZMJENINE STRUJE KROZ BIOLOKI SISTEM

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

19

14.12.2011

Priredio:dr.sc.KunosiSuad,docentKatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

20