một chiều.
Để xâc định giâ trị vềđiện trở thuần trín cơ thể người vă động vật, ta có thể tiến hănh theo một số phương phâp đơn giản. Đo điện trở bằng câch dùng điện cực đặt tại hai vị trí khâc nhau trín đối tượng nghiín cứu, được mô phỏng như (hình 4.1) dưới đđy:
A G
+- -
76
Kết quả thực nghiệm cho ta thấy rằng: Với câc tế băo, mô sống khâc nhau thì giâ trị ghi nhận được cũng khâc nhau. Thật vậy, khi cho dòng điện một chiều đi qua câc đối tượng nghiín cứu trín thì cường độ dòng điện đo được không phải lă một hằng số. Giâ trị đo được giảm một câch liín tục theo thời gian đến một giâ trị xâc định năo đó, mặc dù hiệu điện thế của nguồn cung cấp lă không đổi.
Theo định luật Ohm, cường độ dòng điện (I) sẽ biến đổi một câch tuyến tính theo hiệu sốđiện thế âp đặt văo mạch đo. Với nguồn điện một chiều thì cường độ dòng (I) lă không đổi, nhưng ở đđy kết quả ghi nhận được thì hoăn toăn có sự khâc biệt. Thật vậy, kết quả thực nghiệm cho ta thấy rằng dòng điện ghi đo được trín đối tượng sống không phải lă hằng số mă giâ trị của nó bị thay đổi nhiều theo thời gian. Cường độ dòng điện lă một hăm số biến đổi theo thời gian như (hình 4.2):
I I = Const. I = f (t) t
Hình 4.2: Sự phụ thuộc cường độ dòng điện (I) theo thời gian (t).
Nguyín nhđn có sự giảm dòng điện như đê níu trín lă do hiện tượng phđn cực xảy ra trong đối tượng nghiín cứu. Khi cho dòng điện một chiều đi qua, thì ngay trín bản thđn hệ thống sống đê xuất hiện một suất điện động (E). Hiện tượng phđn cực P(t) tăng đến một giâ trị xâc định năo đó vă phât triển theo chiều hướng ngược lại so với sự phđn cực ban đầu. Sự phđn cực toăn phần năy lăm hiệu điện thế toăn mạch giảm, do đó dòng điện ngoăi cũng giảm theo. Âp dụng định luật OHM cho một mạch kín, trong trường hợp năy ta có:
R t P U
77
Trong đó:
U: lă hiệu điện thế âp đặt văo đối tượng khảo sât I : lă cường độ dòng điện qua đoạn mạch
R : lă điện trở của tế băo, mô sống mă ta nghiín cứu.
Tương tự như vậy, trong hệ thống sống vì có sự phđn cực khi cho dòng điện chạy qua, nín ta cũng có thể xâc định được giâ trịđiện dung C tương ứng theo hằng sốđiện môi của câc đối tượng nghiín cứu bằng biểu thức: d S C π ε 4 = (4.3) Với: ε : hằng sốđiện môi S : diện tích bề mặt bản cực d : khoảng câch giữa 2 bản cực.
Trong tế băo gồm điện dung tỉnh vă điện dung phđn cực (Cp) của câc loại tế băo, mô sống, cơ ...dưới tâc dụng của dòng điện:
(4.4) t ) ( 0 0 t p I I R Idt C − = ∫ Trong đó:
I0, It : Cường độ dòng điện tại điểm t = 0 vă tại thời điểm t bất kỳ
I : Cường độ dòng điện của đoạn mạch.
Ở hệ thống sống, trong trạng thâi bình thường thì điện dung phđn cực có giâ trị lớn, còn khi đối tượng năy bị tổn thương hay hoại tử thì kết quảđo được vềđiện dung lại có giâ trị nhỏ hơn nhiều.
Điện dung phđn cực của câc đối tượng sinh vật nói chung có giâ trị trung bình văo khoảng từ 0,1 μF/cm2 đến 10 μF/cm2 , còn đối với câc sợi cơ thì điện dung của nó có thể lín đến khoảng 40 μF/cm2.
78