Физические основы реологии

Величина импеданса тканей зависит от их физиологического состояния, в частности от их кровоснабжения. При кровенаполнении сосудов происходит изменение величины импеданса в такт с работой сердца. По величине изменений импеданса можно судить о состоянии сердечно-сосудистой системы.

Реология - диагностический метод, основанный на регистрации изменения величины импеданса тканей в процессе сердечной деятельности.

Величина импеданса тканей |Z| состоит из двух составляющих |Z| = |Z_o| + |z(t)|: постоянной - |Z_o| и изменяющейся во времени в соответствии с работой сердца – |z(t)|.

На практике, на исследуемый участок тела накладывают электроды площадью несколько см² и пропускают переменный ток частотой ≈ 30 − 40 кГц. Выбор частоты определяется несколькими факторами: электробезопасностью, исключением влияния электродов и емкости их контакта с кожей, уменьшением зависимости величины импеданса от механических воздействий на исследуемую ткань. Наполнение сосудов кровью изменяет расстояния между отдельными участками ткани, что должно приводить к изменению ёмкостного сопротивления. Но вклад макроскопических объемов тканей в реактивную составляющую импеданса существенен только в области α- дисперсии. Следовательно, изменения импеданса во времени обусловлены влиянием притока и оттока крови на активную составляющую полного сопротивления.

При прохождении через ткани электрического тока I = I_o⋅cos ωt величина напряжения будет изменяться по закону

U = U_ο cos (ωt + ϕ) = I ⋅(  + Z(t)) cos (ωt +ϕ).

Электрическими методами выделяют из регистрируемого сигнала составляющую, пропорциональную |z(t)|, содержащую информацию о состоянии кровоснабжения изучаемого участка тканей − реограмму.

Для парных анатомических образований проводят запись реограммы на правой и левой стороне тела.

Рис.7. Реограммы голеней и стоп здорового пациента (нативные кривые).

На рис.7 представлены реограммы нижних конечностей здорового человека. При наполнении сосудов кровью величина электропроводности тканей изменяется, а вместе с ней изменяется и величина импеданса. По скорости изменения полного сопротивления можно судить о быстроте притока крови при систоле и оттока крови во время диастолы.

Релаксация Дебая и Максвелла-Вагнера.

Максвелла Вагнера эффект

    Если электрическое поле приложить к гетерогенному диэлектрику, состоящему из двух или более отдельных фаз, каждая из которых характеризуется собственными диэлектрической проницаемостью и проводимостью, то будет наблюдаться тенденция к накоплению носителей заряда на межфазных границах, причем каждая фаза внесет значительный вклад в общую поляризацию системы. Этот механизм поляризации часто называют эффектом Максвелла – Вагнера