Проблемность в профессиональной деятельности

2. Описание основных положений ионной модели формирования сигнала КГР

Результаты опубликованных экспериментальных данных в облас­ти электрофизиологии, например, по электроплетизмографии, позволяют считать, что электрические явления в коже более объективно и обоснованно объясняются через известные положе­ния до биохимическим и биофизическим процессам [7, 14]. Ос­новными, детерминантами проводимости электрического тока при этом можно считать ионные процессы, так как разрабаты­ваемые механизмы полупроводниковой проводимости в биологи­ческих тканях [6] еще недостаточно отработаны для использова­ния в практической методике.

В настоящее время практически всегда измерения КГР вы­полняются классическим двухэлектродным способом отведения сигнала с наложением на кожу металлических контактов и под­ключением их к внешнему источнику электрического тока. При этом электроды располагаются на таком расстоянии, что элек­трический ток между контактами по поверхности кожи практи­чески отсутствует, а траектория электрического тока проходит Через следующие ткани и границы между ними: электрод — элек­тродная паста — электролиты кожи — оболочки клеток кожи — Ыикрокалиллярная и сосудистая сеть (и затем обратный порядок границ под вторым электродом).

309

При правильном выборе материала электродов и электродной пасты, переходное сопротивление «электрод — электролиты ко­жи» мало и им можно пренебречь. По аналогичной причине по­терями энергии через тело по микрокапиллярной и сосудистой сети также можно пренебречь так как их сопротивление элек­трическому току также пренебрежимо мало [7].

Таким образом, проводимость кожи определяется в основном параметрами электролитов кожи и процессами, происходящими на оболочках клеток верхних слоев кожи. Под действием элек­трического потенциала от внешнего источника электрический ток через электролиты реализуется в виде переноса (транспорта) ионов разного знака (соответствующего знаку потенциала на электроде).

Затраты энергии на такой перенос определяются электриче­скими параметрами электролитов и прежде всего химическим потенциалом ионов — p_L и их активностью — а, [14] т. е. по формуле:

но + R T In a,

(1)

где: Мо — химический потенциал ионов в начальном состоя­нии;

R — термодинамическая постоянная;

Т — температура электролита (которую можно принять за постоянную величину;

а4 — активность ионов.

Активность ионов определяется соотношением их концентра­ций в измененном состоянии — Ci к начальному состоянию — С,о. Тогда (1) принимает следующий вид: