ОВФПсБО(дз) (Несколько решённых домашних заданий)
Описание файла
Файл "ОВФПсБО(дз)" внутри архива находится в папке "Несколько решённых домашних заданий". Документ из архива "Несколько решённых домашних заданий", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "основы взаимодействия физических полей с биологическими объектами" из 7 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "основы взаимодействия физических полей с биологическими объектами" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "ОВФПсБО(дз)"
Текст из документа "ОВФПсБО(дз)"
Московский Государственный Технический Университет им. Баумана
Домашнее задание по курсу ОВФПсБО
Вариант № 6.
Выполнила: Павина К.А.
Группа БМТ1-71
Проверил: Лужнов П.В.
Москва 2008 г.
1) Задача.
Конечность помещена в однородное магнитное поле, параллельное оси конечности, с амплитудой 1 Тл и частотой 10 кГц. Оценить, сколько тепла будет выделяться в заданной ткани, если удельные сопротивления мягкой ткани, кости и костного мозга составляют 10, 1000 и 1 Ом м соответственно. Принять характерные радиусы этих тканей равными параметрам индивидуального задания подгруппы для лабораторной работы №1.
1) Теоретический вопрос.
Вариант 6.
1) Тип конечности – бедро (по заданию подгруппы для л/р №1), заданная ткань – костный мозг.
2) Электропроводность покоящейся крови.
1) Дано:
Решение:
Плотность потока энергии определяется вектором Пойнтинга:
где - напряженность индуцированного электрического поля;
- напряженность магнитного поля.
Найдем Е по теореме о циркуляции:
Плотность кругового тока, создаваемого электрическим полем, определяется дифференциальным законом Ома:
Тепловую мощность вычислим по формуле для оценки теплового эффекта при диатермии:
Среднее значение за период равно , следовательно:
Произведя осреднение по сечению, получим:
Вычислим тепловую мощность в костном мозге:
2) Электропроводность покоящейся крови.
Рис.1. Зависимости диэлектрической проницаемости и проводимости крови и плазмы от частоты в отсутствие потока ( - кровь с гепарином (агрегатов нет), показатель гематокрита Н=0,45; - плазма; ----- – поправка на с учетом приэлектродного импеданса).
Если по этим данным оценить максвелловское время релаксации крови, то можно проследить, что до частот кровь является проводником, а при частотах
- диэлектриком. Также данный график отражает то, что измерение проводимости крови обычно проводят на переменном токе в частотном диапазоне от
Основными факторами, влияющими на проводимость покоящейся крови, являются температура, показатель гематокрита, а также форма и размер эритроцитов.
Рассмотрим каждый из них:
1) Температура.
С увеличением температуры проводимость возрастает. Для более концентрированной крови эта зависимость менее выражена. С увеличением температуры эритроциты принимают более сферическую форму, и при почти превращаются в сферу. При происходит денатурация белков в мембранах эритроцитов.
Рис.2. Зависимость проводимости консервированной крови от температуры при различных показателях гематокрита.
2) Показатель гематокрита.
С увеличением показателя гематокрита Н увеличивается и уменьшается , а также увеличивается . На практике обычно используют два типа зависимостей удельного сопротивления покоящейся крови от показателя гематокрита:
где - коэффициенты, полученные методами оптимизации экспериментальных зависимостей при . Гематокрит Н выражается в %, а удельное сопротивление – в
3) Форма и размеры эритроцитов.
С увеличением размера эритроцитов увеличивается рост общего импеданса, и .
Если брать эритроциты разных животных или менять форму эритроцитов человека, то зависимость и от Н существует:
Рис.3. Влияние формы эритроцитов на диэлектрическую проницаемость суспензии эритроцитов в физиологическом растворе :
1 – нативные эритроциты кролика; 2 – сферические эритроциты кролика
Изменение формы эритроцитов в опытах осуществляют обычно двумя способами:
нагревают кровь или помещают эритроциты в раствор с низким осмотическим давлением:
Рис.4. Изменение формы эритроцитов человека в растворах различной концентрации.
6