Ocena brak

Niektóre właściwości elektryczne tkanek

Autor /bananowiec Dodano /27.01.2014

W tkankach występuje elektryczność wytworzona w organizmie. Nazywamy ją wewnętrzną lub endogenną. Pole i napięcie elektryczne doprowadzone spoza ustroju nazywamy zewnętrznymi. Zewnętrzne napięcie elektryczne wpływa przede wszystkim na endogenne procesy elektryczne.

Komórka jest przestrzenią elektrycznie zamkniętą błoną komórkową o dużej oporności w warstwie lipidowej. Stanowi ona kondensator o znacznej pojemności około 1 mF/cm3. Podobnie dużą pojemność elektryczną mają organelle wewnątrzkomórkowe. Niektóre substancje (białka, chloroplasty) mają własności półprzewodnikowe związane ze strukturą quasi-krystaliczną. Zawartość komórki może być uważana za wielofazowy układ koloidalny złożony z wysokocząsteczkowych białek, węglowodanów, kwasów nukleinowych, tłuszczów i ich wzajemnych związków zanurzonych w elektrolicie z jonami Na+, K+, Ca+, Cl". O przewodności elektrycznej decydują jony elektrolitów. Udział koloidów w przewodzeniu prądu jest niewielki.

Wielkość endogennych procesów elektrycznych mierzy się w tysięcznych i milionowych częściach jednostek elektrycznych (woltów i amperów), lecz gradienty napięć na grubości błon biologicznych bywają porównywalne do tych, jakie rozżarzają włókno żarówki.

Elektryczny opór właściwy danego materiału określamy jednostką nazywaną omometr (Qm). Mówi ona, ile ohmów wynosi opór przewodnika z tego materiału

o długości 1 m i przekroju 1 mm2.

Skóra (poza warstwą zrogowaciałą naskórka) ma duży opór właściwy (4,75 Qm), a warstwa zrogowaciałego naskórka jest izolatorem (około 10'° Qm). Wraz ze wzrostem wilgotności skóry maleje jej opór (do 1,6 Qm) i opór naskórka, dlatego też zmiany oporu skóry zależą od wydzielania potu. Gruczoły potowe wykazują mały opór elektryczny, nieco większy - gruczoły łojowe. Najmniejszy opór elektryczny mają płyny międzykomórkowe, także krew, mięśnie (od 0,8 do 1,0 fim) i tkanka łączna, większy opór stawiają tkanki układu nerwowego (od 1,64 do 2,28 Qm), kości i bezwodna tkanka tłuszczowa (12,0Qm). Opór jest mniejszy wzdłuż niż w poprzek włókien.

Wraz ze wzrostem częstotliwości napięcia elektrycznego zmniejsza się impe-dancja tkanek, zmienia się rozkład prądów i ich charakter, zwiększa się penetracja napięcia elektrycznego w głąb tkanek. Przy napięciach średniej i dużej częstotliwości większe znaczenie mają prądy pojemnościowe niż rezystancja. Polegają one na przesuwaniu cząsteczek z ładunkami elektrycznymi w obrębie komórek lub wokół ich osi.

Przesunięcia cząsteczek zwiększają się w miarę zwiększania częstotliwości do wielkości, która odpowiada ich relaksacji, a przy dalszym wzroście częstotliwości przesunięcia zmniejszają się, np. dla tkanki mięśni średnia częstotliwość relaksacyjna wynosi około 100 Hz. Dla różnych błon komórkowych waha się od kilku tysięcy do kilku milionów herców.

O ile moc i ilość zastosowanej zewnętrznej energii elektrycznej nie przekroczy wytrzymałości strukturalnej i chemicznej tkanki, to po odłączeniu napięcia elektrycznego układ cząsteczek i ładunków wraca do stanu sprzed działania tej energii.

Do wywołania reakcji w nerwach i mięśniach trzeba niewielkiej ilości energii. Zewnętrzne napięcie elektryczne wykonuje tu pracę typu spustowego, zapoczątkowuje łańcuchowe reakcje elektrochemiczne o charakterze sygnałów, które przebiegają wzdłuż włókien tych tkanek, zużywając ich energię. Większość energii elektrycznej dostarczanej w elektroterapii zużywa się na pokonanie oporu tkanek pośredniczących i ulega rozproszeniu.

 

Podobne prace

Do góry