Көптеген органдар толығымен немесе ішінара қозғыш жасушалардан тұрады. Бұл жасушалардың қозуы денеде электр өрісінің пайда болуының себебі болып табылады. Бұл өрісті зерттеу клиникалық және теориялық медицинада үлкен маңызға ие. Әр түрлі органдардың электр өрістері жеткілікті түрде егжей-тегжейлі зерттелген және белгілі бір органдардың электр өрістерін тіркеуге негізделген бірқатар зерттеу әдістері бар: электрокардиография (жүрек), электромиография (бұлшықеттер), электроэнцефалография (ми), электронейрография (жүйке талшықтары), электрогастрография (асқазан) және т. б. Мүшелер мен тіндердің электрографиясының негізі Электростатика мен электродинамиканың кейбір ұғымдары болып табылады.
Начало формы
Сұрақ 1
Конец формы
Өткізгіштер мен оқшаулағыштар
Табиғаттағы заттардың көпшілігін электр өткізгіштігі бойынша өткізгіштер мен оқшаулағыштарға бөлуге болады. Өткізгіш-бұл электр өрісінің әсерінен қозғалатын салыстырмалы түрде бос зарядтардың белгілі бір саны бар зат (металдар, электролит ерітінділері). Оқшаулағышта (қағаз, шыны) барлық зарядтар салыстырмалы түрде қозғалмайды.
Өткізгіштердің маңызды ерекшелігі бар-егер зарядтар қозғалмаса, объектідегі мүмкін айырмашылықтың болмауы. Сондықтан электрлік потенциал барлық нүктелерде бірдей.
Биологиялық тіндер электр өткізгіштікте өте гетерогенді. Жасуша мембраналарының электрлік кедергісі өте үлкен. Олар изоляторларға ұқсас. Керісінше, жасушаішілік сұйықтық оң және теріс иондардың болуына байланысты 2 тектес өткізгіш болып табылады.
Электрлік диполь
Бірнеше оң және теріс зарядтардың жүйелері түзетін электр өрісі белгілі бір ерекшеліктерге ие. Мұндай жүйелердің ең қарапайымы - электрлік диполь - бір-бірінен белгілі бір қашықтықта орналасқан, диполь иығы деп аталатын екі тең және белгіге қарама-қарсы электр заряды.
Көптеген атомдар мен молекулалар электр диполдары болып табылады. Мысалы, молекула . Ол оттегі атомының жанында теріс зарядтың және сутегі атомдарының жанында оң зарядтың артық мөлшеріне ие. Ядролардың теріс және оң заряд орталықтары сәйкес келмейтін Молекула-бұл электрлік диполь. Диполь сипаттамасы. Диполь моменті p→ Диполь моменті-векторлық шама, өйткені оның бағыты бар.
1) Егер диполь біркелкі электр өрісіне кернеумен орналастырылса , онда q·E→ күші оң зарядқа , ал күш теріс зарядқа әсер етеді - (-q·E→). Олардың қосындысы нөлге тең, сондықтан біртекті электр өрісіндегі электр диполына әсер ететін жалпы күш те нөлге тең. Алайда, дипольдегі жалпы момент нөлге тең болмайды, өйткені бұл күштер керісінше бағытталған (сурет.1). Олар диполды дипольдің электр осі өрістің күш сызықтарының бағытына сәйкес келетін етіп бұруға тырысады.
Моменттің мәні m→ өрістің кернеуіне байланысты e→, диполь моменті және олардың векторлары арасындағы p→ бұрышы:
Сур. 1. Электр өрісіндегі дипольдің моменті
2) диполь жасаған электр өрісі бір зарядтың пайда болуынан өзгеше. Егер электр өрісі оң зарядпен жасалса, қуат сызықтары зарядтан басталып, шексіздікке бағытталған. Дипольдің күш сызықтары оң зарядта басталып, теріс зарядта аяқталады (сурет. 2 A).
Сур. 2. Дипольдің электр өрісі
Дипольдің электр өрісіндегі O нүктесін дипольден r қашықтықта қарастырыңыз (сурет. 2B). Бұл нүктедегі электрлік потенциал теңдеу арқылы анықталады:
мұндағы φ-о нүктесіндегі потенциал, ε0-диэлектрлік тұрақты, ε-өріс пайда болатын ортаның диэлектрлік тұрақтысы, P→ - диполь моменті; α - радиус векторы мен диполь векторы арасындағы бұрыш.
Сонымен, өрістің белгілі бір нүктесіндегі электрлік потенциал сол нүктеден дипольге дейінгі қашықтыққа ғана емес, сонымен қатар диполь векторының бағытына қатысты бағытқа да байланысты болады.
Бір-бірінің белгілі бір қашықтықта орналасқан екі нүктені қарастырыңыз. Егер олар диполь векторына сәйкес келетін сызықта орналасса, олардың арасындағы потенциалдар айырмасы максималды болады. Егер нүктелер диполь векторына перпендикуляр сызықта орналасса, бұл мүмкін айырмашылық нөлге тең болады.
Диполь жасаған электр өрісіндегі екі нүкте арасындағы потенциалдар айырмасы p→ * cos α (Сурет. 3):
Сур. 3. Диполь жасаған электр өрісіндегі екі нүкте арасындағы потенциалдық айырмашылық.
Тыныштық жағдайында жасуша мембранасы эквипотенциалды бет болып табылады. Жасуша қозған кезде қозбаған мембрананың қозған бөліктерінің белгілерін өзгерту арқылы эквипотенция бұзылады. Қозу таралған кезде бұл аймақ ауысады. Қозу қозғалысын сыртқы электродтардың көмегімен тіркеуге болады. Екі фазалы қозу потенциалы жасуша ішінде пайда болатын PD-ге қарағанда әлдеқайда аз амплитудаға ие. Бұлшықеттен немесе бүкіл нервтен биопотенциалдарды өлшеу кезінде иондық сигналдың амплитудасы одан да кеш болады. Бұл өткізгіш ортада таралу кезінде сигналдардың өшуіне байланысты. Сонымен қатар, бұлшықеттің немесе бүкіл ағзаның жалпы потенциалы-бұл п.д. фазада ерекшеленетін көптеген жасушалардың алгебралық қосындысы, сондықтан олардың амплитудасы сыртқы ынталандырудың қарқындылығына байланысты, яғни бүкіл органның биопотенциалы-бұл жасушаларда және жасушалар арасында қозудың таралуына байланысты қарапайым сигналдардың суперпозициясы.
Достарыңызбен бөлісу: |
