7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

1/25

BIOELEKTRICITET

14.12.2011 1Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

2/25

,

Ohmov zakon u diferencijalnom i integralnom obliku

ulov zakon

Hetero enost biolokih sistema

Impedancija biolokog sistema

Fizike osnove dijatermije

14.12.2011 2Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

3/25

ZAPREMINSKI PROVODNICI

Zapreminski provodnici

sve tri dimenzije sline

srce ili mozak ti eloov eka

Elektrina stru a

Intenzitet struje

Gustina struje

14.12.2011 3Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

4/25

q

rovo n vrs e e e ron

=t

eq =

14.12.2011 4Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

5/25

Provodnik II vrste (pozitivni i negativni joni elektrolita u vodenom rastvoru)

+=

+

t

qqI

Gustina struje

= I

j

)( A

j = m

14.12.2011 5Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

6/25

Stacionarna struja

Strujno polje

Strujna linija i strujna cijev

21 Sj12 Sj

14.12.2011 6Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

7/25

OHMOV ZAKON U DIFERENCIJALNOM OBLIKU

Elektrino polje elektrina struja Kulonova sila !!!

U svakoj taki homogene provodne sredine vektor gustine struje

direktno je srazmjeran vektoru jaine elektrinog polja !!

=

- specifina provodnost sredine

koordinata take

14.12.2011 7Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

8/25

14.12.2011 8Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

9/25

OHMOV ZAKON U INTEGRALNOM OBLIKU

.provodnik, daje Ohmov zakon u integralnom obliku

jE = llE =

14.12.2011 9Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

10/25

Jaina elektrinog polja

= l

S

U =

14.12.2011 10Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

11/25

Sumiranjem po svim elementarnim odsjecima provodnika duine l

IlU = 1

Otpor provodnika

llR ==

1

Ohmov zakon u integralnom obliku

=

14.12.2011 11Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

12/25

Zakoni vezani za elektrine pojave su izvedeni za savrene provodnike !!

Mnoge supstancije i ivi organizmi (poluprovodnici)

specifina provodnost mnogo manja od provodnosti metala i rastvora

vea od provodnosti dielektrikuma

ovjekov organizam i pojedini organi se tretiraju kao loi zapreminskiprovodnici

14.12.2011 12Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

13/25

DULOV ZAKON U INTEGRALNOM OBLIKU

Oslobaanje toplotne energije iz provodnika kroz koji protie struja

tRIQ = 2

DULOV ZAKON U DIFERENCIJALNOM OBLIKU

On definie gustinu snage elektrine struje p

QltS

14.12.2011 13Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

14/25

Iskoristimo relacije za koliinu toplote, termogeni otpor i gustinu struje:

22jI

2S

Uvoenjem Ohmovog zakona diferencijalnom obliku dobija se Dulov zakon u

diferencijalnom obliku

p =

14.12.2011 14Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

15/25

Dulov efekat u heterogenom zapreminskom provodniku

Heterogenost biolokog sistema ( i ); ovjekov organizam

Postoje i podruja sa istim vrijednostima ( i ); kost nekog ekstremiteta

Mrea razliito povezanih otpornika (kost, masno tkivo i koa)

Mrea serijskih i mrea paralelno vezanih otpornika

14.12.2011 15Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

16/25

Serijska veza

11 RQ

22 RQ

Paralelna veza

1

2

2

1

RQ

=

14.12.2011 16Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

17/25

Dijatermija predstavlja proizvoenje toplote u unutranjostiovjekovog tijela proputanjem elektrine struje.

Proputaju se struje viih uestanosti kroz organizam

Dulov efekat od dru oste ene vanosti za di atermi u

U terapijske svrhe elektrode se u dijatermiji postavljaju: transverzalno longitudinalno

transverzalno

ovjekova noga

14.12.2011 17Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

18/25

Longitudinalno apliciranje elektroda (taban stopala u nivou koljena)

,

paralelna veza izmeu tkiva

Dijatermija uslovaljava vazodilataciju i smanjenje viskoznosti !!!!

Od ega zavisi otpor tkiva ??

VASKULARITETA (EFEMATINA TKIVA IMAJU VEU PROVODNOST !!)

Destrukcija tkiva elektrinom strujom

Gustina sna e vea to e man a ovrina elektrode

Destrukcija tkiva (1 2 mA)

2jp =

14.12.2011 18Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

19/25

PROLAZ NAIZMJENINE STRUJE KROZ BIOLOKI SISTEM

Bioloki sistem: omski i kapacitivni otpor.

Omski otpori (homogene oblasti)

Kapacitivni otpori (podruja sa membranama i faznim prelazima)

Induktivni otpor u biolokom sistemu ??!!

ta je impedancija biolokog sistema ??

14.12.2011 19Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

20/25

Kako zavisi im edanci a naizm enine stru e od frekvenci e ??

XC = = 2

14.12.2011 20Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

21/25

Impedancija za serijsku vezu otpornika i kondenzatora

222

CS

XRZ +=

22

2 1RZS +=

14.12.2011 21Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

22/25

Impedancija za paralelnu vezu otpornika i kondenzatora

111222

CP XRZ

+=

1ZP =

22

2 C

R

+

14.12.2011 22Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

23/25

Elektrini modeli biolokog sistema

14.12.2011 23Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

24/25

Uticaj frekvencije na impedanciju biolokog sistema

14.12.2011 24Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku

7/25/2019 BIOELEKTRICITET 2013

25/25

14.12.2011 25Priredio:dr.sc.Kunosi Suad,docent KatedrazaBiofizikuimedicinskufiziku