Суммарное сопротивление живых клеток и тканей (импеданс)

При прохождении электрического тока через биологические объекты, сопротивление живых клеток является суммарным и определяется прохождением тока через Омическое сопротивление и через емкость.

Высокое сопротивление клеток и тканей постоянному току объясняется тем, что емкость в этом случае тока не пропускает.

На переменном токе необходимо учитывать Омическое (R) и емкостное сопротивление (X _c).

Известно, что R – омическое сопротивление почти не зависит от частоты тока, а емкостное – уменьшается по мере увеличения частоты, и это приводит к увеличению проводимости всей емкостно-омической системы.

Таким образом, явление дисперсии электропроводности клеток и тканей есть результат уменьшения емкостного сопротивления с увеличением частоты.

При высоких частотах увеличение проводимости клеток и тканей становится незначительным и постоянным, а при ω = 10 ⁶ – 10 ⁸ Гц имеет место максимальная проводимость – очевидно, емкостное сопротивление при этом практически отсутствует.

Обычно принимают, что сопротивление току этой частоты определяется истинной концентрацией свободных электролитов в нитках.

Присутствие в биологических системах емкостных элементов подтверждается наличием сдвига фаз. Сдвиг фаз невозможен, если на пути Синусоидального переменного тока находится только Омическое сопротивление. В этом случае кривая изменения силы тока за один полупериод совпадает с кривой изменения напряжения, т.е. угол сдвига фаз равен 0 ^о.

При прохождении ~ J через X _c - сила тока достигает максимального значения, когда величина переменной э.д.с. изменяется – спадает или нарастает наиболее круто, когда кривая изменения напряжения проходит через 0, так при этом на ¼ Т (периода) обгоняет напряжение, т.е. угол сдвига фаз равен 90 ^о.

В системах, имеющих и емкостное и омическое сопротивление, угол сдвига фаз определяется соотношением между ними.