Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Распространение нервного импульса




Если в каком-нибудь участке возбудимой мембраны сформировался потенциал действия, мембрана деполяризована, возбуждение распространяется на другие участки мембраны. Рассмотрим распространение возбуждения на примере передачи нервного импульса по аксону.И в аксоплазме, и в окружающем растворе возникают локальные токи: между участками поверхности мембраны с большим потенциалом и участками с меньшим потенциалом.
Локальные токиобразуются и внутри аксона, и на наружной его поверхности. Локальные электрические токи приводят к повышению потенциала внутренней поверхности невозбужденного участка мембраны φвн и к понижению φнар наружного потенциала невозбужденного участка мембраны, оказавшегося по соседству с возбужденной зоной. Таким образом, отрицательный потенциал покоя φп уменьшается по абсолютной величине, то есть повышается. В областях, близких к возбужденному участку,φм повышается выше порогового значения. Под действием изменения мембранного потенциала открываются натриевые каналы и дальнейшее повышение происходит уже за счет потока ионов натрия через мембрану.
Происходит деполяризация мембраны, развивается потенциал действия. Затем возбуждение передается дальше на покоящиеся участки мембраны.

 


1.Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической информации. Для того чтобы получить и зафиксировать информацию о состоянии и параметрах медико-биологической системы, необходимо иметь целую совокупность устройств.Первичный элемент этой совокупности - чувствительный элемент средства измерений, называемый устройством съема, - непременно контактирует или взаимодействует с самой системой, остальные элементы находятся обычно обособленно от медико-биологической системы.
Структурная схема измерительной цепи. Устройство съема преобразует информацию медико-биологического и физиологического содержания в сигнал электронного устройства. В медицинской электронике используются два вида устройств съема: электроды и датчики.
Завершающим элементом измерительной цепи является средство измерений, которое отображает или регистрирует информацию о биологической системе в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Электроды - это проводники специальной формы, соединяющие измерительную цепь с биологической системой. К электродам предъявляются определенные требования: они должны быстро фиксироваться и сниматься, иметь высокую стабильность электрических параметров, быть прочными, не создавать помех, не раздражать биологическую ткань и т.п.
По назначению электроды для съема биоэлектрического сигнала подразделяют на следующие группы:

1) для кратковременного применения в кабинетах функциональной диагностики, например для разового снятия электрокардиограммы;

2) для длительного использования, например при постоянном наблюдении за тяжелобольными в условиях палат интенсивной терапии;

3) для использования на подвижных обследуемых, например в спортивной или космической медицине;

4) для экстренного применения, например в условиях скорой помощи.

2. Датчики медико-биологической информации. Датчиком называют устройство, преобразующее измеряемую или контролируемую величину в сигнал, удобный для передачи, дальнейшего преобразования или регистрации. Датчик, к которому подведена измерительная величина, т.е. первый в измерительной цепи, называется первичным.
В рамках медицинской электроники рассматриваются только такие датчики, которые преобразуют измеряемую или контролируемую неэлектрическую величину в электрический сигнал.

Использование электрического сигнала предпочтительнее, чем иных, так как электронные устройства позволяют сравнительно несложно усиливать их, передавать на расстояние и регистрировать. Датчики подразделяются на генераторные и параметрические.

Генераторные - это датчики, которые под воздействием измеряемого сигнала непосредственно генерируют напряжение или ток. Укажем некоторые типы этих датчиков и явления, на которых они основаны:

1) пьезоэлектрические, пьезоэлектрический эффект (см. гл. 14);
2) термоэлектрические, термоэлектричество (см. гл. 15);
3) индукционные, электромагнитная индукция (см. гл. 17);
4) фотоэлектрические, фотоэффект (см. 27.8).

Параметрические - это датчики, в которых под воздействием измеряемого сигнала изменяется какой-либо параметр. Укажем некоторые типы этих датчиков и измеряемый с их помощью параметр:

1) емкостные, емкость;
2) реостатные, омическое сопротивление;
3) индуктивные, индуктивность или взаимная индуктивность.

В зивисимости от энергии, являющейся носителем информации, различают механические, акустические (звуковые), температурные, электрические, оптические и другие датчики.
Датчик характеризуется функцией преобразования - функциональной зависимостью выходной величины у от входной х, которая описывается аналитическим выражением у = F (х) или графиком. Наиболее простым и удобным случаем является прямо пропорциональная зависимость у = kх.
Чувствительностью датчика называется величина, показывающая в какой мере выходная величина реагирует на изменение входной. Z=дельта Y/дельта X.

 

3. Передача сигнала. Радиотелеметрия. Снятый и усиленный электрический сигнал необходимо передать к регистрирующему (измерительному) прибору.Во многих случаях электроды или датчики, усилитель и регистрирующий прибор конструктивно оформлены как единое устройство. В этом случае передача информации не является технической проблемой. Однако измерительная часть может находиться и на расстоянии от биологической системы, такие измерения относят к телеметрии или даже несколько уже - к биотелеметрии. Связь между устройством съема и регистрирующим прибором при этом осуществляется либо по проводам, либо по радио. Последний вариант телеметрии называют радиотелеметрией. Этот вид связи широко используют в космических исследованиях для получения информации о состоянии космического корабля и его экипажа, в спортивной медицине - о физиологическом состоянии спортсмена во время упражнений. Например, с помощью антенны передатчика на шлеме спортсмена, излучающей радиоволны на расстоянии 300-500 м, можно фиксировать данные о его состоянии.Радиотелеметрия применяется также для эндорадиозондирования пищеварительного тракта. Миниатюрная капсула с радиопередатчиком заглатывается больным. По измерению частоты передатчика приемником, расположенным вблизи пациента, можно измерять давление, степень кислотности или щелочности, температуру и другие параметры в месте расположения капсулы.

 

 

6. Электронные усилители. Коэффицент усиления усилителя. Амплитудная характеристика усилителя. Нелинейные искажения.

Усилителями электрических сигналов или электронными усилителями называют устройства, увеличивающие эти сигналы за счет энергии постороннего источника. Они имеют вход, на который подается усиливаемый электрический сигнал, и выход, с которого снимается усиленный сигнал (рис. 22.1). Непременной частью всей системы является источник электрической энергии. Возможность усилителя увеличить поданный на его вход сигнал количественно оценивается коэффициентом усиления.

Он равен отношению приращения напряжения (силы тока, мощности) на выходе усилителя к вызвавшему его приращению напряжения (силы тока, мощности) на входе: .……….

Амплитудная характеристика усилителя – зависимость амплитуды выходного сигнала от амплитуды входного гармонического сигнала.

Амплитудная характеристика усилителя напряжения (рис.22,2)
При усилении сигнала сложной формы в его спектре могут оказаться гармоники, амплитуды которых выходят за границы рабочего участка. В этом случае форма выходного сигнала будет отличаться от формы входного, т.е. возникнут нелинейные (амплитудные) искажения.

 

7. Частотная характеристика усилителя. Линейные искажения.

Если усиливаемый сигнал несинусоидальный, он может быть разложен на отдельные гармонические составляющие, каждой из которых соответствует своя частота. Так как в усилителях используются конденсаторы и катушки индуктивности, а их сопротивление зависит от частоты (см. 18.2), то коэффициент усиления для разных гармонических составляющих может оказаться разным. Отметим, что индуктивные свойства резисторов и емкостные свойства проводников, сколь бы малы они ни были, при увеличении частоты тоже могут оказать существенное влияние на коэффициент усиления. Таким образом, существенна зависимость к = Α(ω) или к = f(v), которая получила название частотной характеристики усилителя. Для того чтобы ангармонический сигнал был усилен без искажения, необходима независимость коэффициента усиления от частоты.

Частотная характеристика должна иметь вид k=const. На практике это не реализуется и приводит к искажениям, получившим название линейных или частотных.

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных