Biofyzika

4.4.1 Vedení proudu v organismu

Připomeňme si, že při průchodu stejnosměrného proudu ohmickým odporem platí Ohmův zákon U = RI. Je-li střídavé napětí U na vodiči, který se kromě ohmického odporu vyznačuje i svou určitou kapacitou C a vlastní indukcí L, bude takto vzniklý obvod klást průchodu proudu zdánlivý odpor (impedance) Z, jenž se skládá ze tří složek: R – ohmický odpor (resistance), RC  = 1/ωC - kapacitní odpor (kapacitance), RL = ωL - indukční odpor (induktance), kde úhlová frekvence ω = 2πf =2π/T, kde f je frekvence a T je perioda.
Tento zdánlivý odpor můžeme naměřit a platí pro něj Ohmův zákon, tedy U = ZI. Vztah mezi zdánlivým odporem a jeho složkami je



Čistý ohmický odpor (R) se uplatní zejména v kapalném prostředí, kde je jak v intra- celulárním, tak v extracelulárním prostředí dostatek volných iontů, které vedení proudu zprostředkují.
 
Vlastní hmota biologických membrán se při vedení elektrického proudu chová zcela odlišně než kapalné intracelulární či extracelulární prostředí. Buněčné membrány mají značnou kapacitu - okolo 1 μF cm-2. Jejich odpor je zhruba o 8 řádů vyšší než odpor protoplasmatického prostředí. Proto jsou biologické membrány špatně vodivé pro stejnosměrný proud a při průchodu střídavého proudu se uplatňuje jejich kapacitance RC. Buněčnou membránu si můžeme z elektrického pohledu zjednodušeně představit jako kondenzátor. Kapacita C kondenzátoru tvořeného dvěma deskami o ploše S umístěnými od sebe ve vzdálenosti l je dána jako


Předchozí
Následující
Operace
Prohlédnout vše