Теория электричества и кардиостимуляторы

Характеристики электрической цепи: Включая цепь кардиостимулятора Напряжение Напряжение Ток Ток Импеданс (сопротивление) Импеданс (сопротивление) 2

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

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

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

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

Напряжение, ток и импеданс Резюме Напряжение: Сила, движущая ток (V) Напряжение: Сила, движущая ток (V) В кардиостимуляторах эту функцию выполняет батарея при помощи внутренних химических процессов В кардиостимуляторах эту функцию выполняет батарея при помощи внутренних химических процессов Ток: Физический объем потока электричества (I) Ток: Физический объем потока электричества (I) Данный поток электронов вызывает деполяризацию клеток миокарда (сокращение) Данный поток электронов вызывает деполяризацию клеток миокарда (сокращение) Импеданс: Сумма всех сопротивлений электрическому току (обозначаются как R или или иногда Z Импеданс: Сумма всех сопротивлений электрическому току (обозначаются как R или или иногда Z Импеданс характеризует сопротивление проводника (электрод), контактного окончания электрода и миокарда Импеданс характеризует сопротивление проводника (электрод), контактного окончания электрода и миокарда 7

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

Закон Ома гласит: 1.Если импеданс остается постоянным, а напряжение снижается, то ток также снижается 2.Если напряжение постоянное, а импеданс снижается, то ток повышается Что из этого следует?

Контроль знаний Дано: Дано: Напряжение = 5 V Напряжение = 5 V Импеданс = 500 Импеданс = 500 Вычисление тока (I): Вычисление тока (I): I = V/R I = V/R I = 5 V ÷ 500 = А I = 5 V ÷ 500 = А Ток составляет 10 мА Ток составляет 10 мА Снижение напряжения до 2.5 V Снижение напряжения до 2.5 V Напряжение = 2.5 V Напряжение = 2.5 V Импеданс = 500 Импеданс = 500 Ток = ? Ток = ? Увеличится/уменьшится ток или останется неизменным? Увеличится/уменьшится ток или останется неизменным? I = V/R I = V/R V = 2.5 V ÷ 500 = V = 2.5 V ÷ 500 = А или 5 мА А или 5 мА Ток снижен Ток снижен 12 Что произойдет с током, если напряжение снизится, но импеданс останется неизменным?

Контроль знаний Дано: Дано: Напряжение = 5 V Напряжение = 5 V Импеданс = 500 Импеданс = 500 Вычисление тока (I): Вычисление тока (I): I = V/R I = V/R I = 5 V ÷ 500 = А I = 5 V ÷ 500 = А Ток составляет 10 мА Ток составляет 10 мА Снижение импеданса до 250 Снижение импеданса до 250 Напряжение = 5 V Напряжение = 5 V Импеданс = 250 Импеданс = 250 Ток = ? Ток = ? Будет ли ток увеличен/снижен или останется неизмененным? Будет ли ток увеличен/снижен или останется неизмененным? I = V/R I = V/R V = 5 V ÷ 250 = V = 5 V ÷ 250 = 0.02 A или 20 мА Ток увеличивается Ток увеличивается 13 Что произойдет с током, если импеданс снижен, а напряжение остается неизменным?

Другие термины Катод: Отрицательно заряженный электрод Катод: Отрицательно заряженный электрод Например, наконечник электрода стимуляции Например, наконечник электрода стимуляции Анод: Положительно заряженный электрод Анод: Положительно заряженный электрод Примеры: Примеры: Кольцо на биполярном электроде Кольцо на биполярном электроде Корпус ЭКС в униполярной системе Корпус ЭКС в униполярной системе 14 Анод Катод

Строение батареи Откуда ток берет начало? Батарея производит электричество в результате химических реакций. В наиболее простом варианте батарея состоит из: Батарея производит электричество в результате химических реакций. В наиболее простом варианте батарея состоит из: Отрицательного электрода (катода) Отрицательного электрода (катода) Электролита (который проводит ионы) Электролита (который проводит ионы) Сепаратора (также проводит ионы) и Сепаратора (также проводит ионы) и Положительного электрода Положительного электрода (анода) (анода) 15 Отрицательный полюс Анод Сепаратор Катод Положительный полюс