Теория электричества и кардиостимуляторы

Теория электричества и кардиостимуляторы 12.03.2011 *

Характеристики электрической цепи: Включая цепь кардиостимулятора Напряжение Ток Импеданс (сопротивление) *

Напряжение Напряжение является силой или “давлением”, которое заставляет электроны двигаться по цепи В системе кардиостимуляции, напряжение: Измеряется в вольтах (V) Обозначается буквой “V” Создается встроенной батареей кардиостимулятора Часто называют амплитудой или амплитудой импульса

Ток Поток электронов в замкнутой цепи В системе кардиостимуляции, ток: Измеряется в миллиамперах (мА) Обозначается буквой “I” Определяется по количеству электронов, которые двигаются по цепи

Импеданс Сопротивление электрическому току В системе кардиостимуляции импеданс : Измеряется в Ом (W) Обозначается буквой “R” Сумма всех сопротивлений току

Напряжение, электроток и импеданс являются взаимозависимыми величинами Взаимодействие этих трех компонентов можно увидеть в аналогии с течением воды через шланг: Напряжение представляет силу, с которой. . . Ток (вода) проводится по. . . Шланг, каждый компонент которого формирует общий импеданс: Насадка шланга представляет наконечник электрода Труба представляет провод электрода

Напряжение, ток и импеданс Резюме Напряжение: Сила, движущая ток (V) В кардиостимуляторах эту функцию выполняет батарея при помощи внутренних химических процессов Ток: Физический объем потока электричества (I) Данный поток электронов вызывает деполяризацию клеток миокарда (“сокращение”) Импеданс: Сумма всех сопротивлений электрическому току (обозначаются как R или W, или иногда Z) Импеданс характеризует сопротивление проводника (электрод), контактного окончания электрода и миокарда *

Напряжение и электрический ток Электрические аналогии Кран (напряжение) полностью открыт, большое потребление воды (тока) Кран (напряжение) закрыт, незначительное потребление воды (тока) Давление воды в системе аналогично напряжению – обеспечивает силу для движения тока

Сопротивление и электрический ток Электрические аналогии Нормальное сопротивление – обусловлено сопротивлением шланга и наконечника Поступает больше воды, но вся ли она доходит до насадки? Высокое сопротивление – образование узла приводит к общему снижению тока Низкое сопротивление – дефекты (утечки) шланга снижают сопротивление

Закон Ома Описывает взаимоотношение между напряжением, током и сопротивлением V = I × R I = V / R R = V / I = = = X

Закон Ома гласит: Если импеданс остается постоянным, а напряжение снижается, то ток также снижается Если напряжение постоянное, а импеданс снижается, то ток повышается Что из этого следует?

Контроль знаний Дано: Напряжение = 5 V Импеданс = 500 W Вычисление тока (I): I = V/R I = 5 V ÷ 500 W = 0.010 А Ток составляет 10 мА Снижение напряжения до 2.5 V Напряжение = 2.5 V Импеданс = 500 W Ток = ? Увеличится/уменьшится ток или останется неизменным? I = V/R V = 2.5 V ÷ 500 W = 0.005 А или 5 мА Ток снижен * Что произойдет с током, если напряжение снизится, но импеданс останется неизменным?

Контроль знаний Дано: Напряжение = 5 V Импеданс = 500 W Вычисление тока (I): I = V/R I = 5 V ÷ 500 W = 0.010 А Ток составляет 10 мА Снижение импеданса до 250 W Напряжение = 5 V Импеданс = 250 W Ток = ? Будет ли ток увеличен/снижен или останется неизмененным? I = V/R V = 5 V ÷ 250 W = 0.02 A или 20 мА Ток увеличивается * Что произойдет с током, если импеданс снижен, а напряжение остается неизменным?

Другие термины Катод: Отрицательно заряженный электрод Например, наконечник электрода стимуляции Анод: Положительно заряженный электрод Примеры: “Кольцо” на биполярном электроде Корпус ЭКС в униполярной системе *

Строение батареи Откуда ток берет начало? Батарея производит электричество в результате химических реакций. В наиболее простом варианте батарея состоит из: Отрицательного электрода (катода) Электролита (который проводит ионы) Сепаратора (также проводит ионы) и Положительного электрода (анода) * Отрицательный полюс Анод Сепаратор Катод Положительный полюс