Способ определения пороговых фибрилляционных токов

(человека) 1, мА (собака) 160 400 105 100 ш, Ь, и - безразмерные переменные,описывающие активациюнатриевой системы иинактивацию калиевойсистемы соответственно. гдето, и И 1, - коэффициенты, зависящие от трансмембранного потенциала р, р 11 ь0 0001 (" Ер " 50)ехр (- Е - 50) /103- 1 ф р = 0,002 ехр 1(- К - 90)/803; 1 Рщей та ее мехр Н- Е,- 48)/153 - 1 ф ехр(К,ь 8)/15 3 - 1 ф сь = 0,17 ехр 1 (- Е,- 90)/20;В начальный момент времени всеволокно находится в состоянии покояи стимулируется током плотностью 1В состоянии покоя значение транс мембранного потенциала:= - 90 В С = 12 мкф/см Из таблицы видно, что наибольшей опасностью для человека обладает токчастотой 50 Гц. С увеличением частоты внешнего тока величина порогового фибрилляционного тока увеличивается, что соответствует данньм, полученным в эксперименте на собаках.В систему уравнений Нобла вводятся постепенно возрастающие по амплитуде значения внешнего тока при ФикВышеприведенная система уравненийХоджкина-Хаксли в модификации Ноблас параметрами волокна миокарда рассчитывается на ЦВМ.5Момент подачи внешнего тока 1определяется на восходящей ветви фазыТ кардиоцикла и равен 520 мс.При получении положительного значения вынужценного потенциала дейст 1вия клетки волокна миокарда определяется действующее значение порогового Фибрилляционного тока (1 ф ) черезчеловека по выражению1 р (1 в / 12 ) дарг р (1) где 1 , - амплитудное значение токачерез единицу площади, которое вызвало вынужденный 20 потенциал действия (экстрасистолу), мкА/см;Б- поперечное сечение грудина уровне сердца, см1 Г 2 - коэффициент перевода тока 25от амплитудного к действующему значению.При токе промышленной частоты вынужденное колебание клетки при постепенном увеличении его амплитудногозначения вызывалось подачей импульсатока плотность 45 мкА/см.Ток частотой 20 Гц вызывает фибрилляцию при Хр= 39,7 шА.Значения порогового Фибрилляционного тока для человека (1), полученные на ЦВМ и фибрилляционного тока для собак (1 ф), полученные экспериментально при различных частотах(Е) внешнего тока, показаны в таблице, 40 8- принимается равным 800 см 2 .О 80200 500 85, 1 198,6 567,4 5 О сированной частоте в момент появлениявосходящей ветви Фазы Т кардиоцикла.Причем для каядого амплитудного значения внешнего тока производится расчет на ЦВМ. Появление вынужденного бр потенциала действия (экстрасистолы)вызывает наступление предфабрилляционного состояния сердца с последующей Фибрилляцией. Величина тока. вызвавшая этот потенциал действия, и будет пороговой. Затем амплитудное значение тока 1 вызвавшего экстрасистолу, представляется в выражении (1) для расчета действующего значения порогового фибрилляционного тока (1 м )П р и м е р. Определение порогового фибрилляционного тока при частоте Г = 50 Гц.В программу модели вводятся следующие исходные. параметры; параметры внешнего тока (Э), описываемого выражением где 1 - амплитудное значение внешнего тока второй частоты, 10 Г, - значение второй частотывнешнего тока.Для получения значения пороговогофибрилляционного тока при смеси двухчастот вводятся дополнительные параметры: значения 1 и Г. Остальныепараметры оставляются прежними. Затем производятся аналогичные действия, рассмотренные в примере.Предлагаемьц способ определения 20 пороговых фибрилляционных токов позволяет быстро и безопасно проводитьисследование воздействия на организмо.различных токов как по величине, частоте, длительность воздействия, так 25 и по частотному составу смеси токовна сердце человека с различными сечениями грудной клетки и может бытьиспользован при анализе в случаепоражения электрическим током, выра ботке критериев электробезопасности,величины тока уставки и времени срабатывания устройств защитного отключения.Модель позволяет легко исследоЗ 5 вать влияние на сердце токов смешанных частот, так как частотный составпромышленных токов сложен иэ-за всеболее широкого применения полупроводониковой техники, а сложность натурно .го эксперимента высока. Она возрастает с увеличением гармонических составляющих токов питающейсети, Модель позволяет практически без увеличения машинного времени исследовать влияние любой комбинации частотпри любых соотношениях токов. 4где 1, - значение амплитуды внешнеготока частотой 50 Гц;Г, - значение частоты тока, равное 50 Гц,время начала воздействия внешнего тока Тн = 520 мс 1 время конца воздействия внешнего тока Т= 540 мс, время начала интегрирования Р = 0 мс;время конца интегрирования Р к =2000 мс.Для иллюстрации действия моделибез внешнего тока сначала 1 ,приравнивается к нулю, остальные параметрыоставляются прежними. В результате наЦВМ ЕСполучена распечатка УНа ней видны два естественных спайка,возникших без влияния внешнего тока(1= 0) за две секунды, что соответствует частоте пульса 60 ударов вминуту.Затем в программе модели задается1= 40 мкА/см 2, Остальные параметрыостаются прежними. На полученной ре 1 зультирующей распечатке Ф 2 виден отклик модели на воздействие внешнеготока. Однако, его наибольшее значениениже нуля и равно -9,3 мВ. Экстрасистола не получена.После ввода в программу моделиЕщ = 45 мкА/см при прежних остальных параметрах на результирующей распечатке В 3 виден вынужденный спайк,наибольшее значение которого превьппает нулевое и равно 7,9 мВ. Экстрасистола получена. Можно произвести расчет значения порогового фибрилляционного тока по выражению 50 Способ определения пороговых фибрилляционных токов путем пропусканияфибрилляционного тока, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения травматичности способа, многократно подают внешний ток фиксированной частоты в момент возникновениявосходящей ветви фазы Т кардиоцикла,затем устанавливают значение внешнего тока, вызвавшего экстрасистолу,1 пф = (1 / "2) 8 о 1= 1 , соз(23 Е,Е), (2) где 1= 45 мкА/см, 8= 800 см 2, 1 пф= 26400 мкА = 26,4 МА. В случае воздействия на объект смеси двух частот выражение для внешнего тока имеет вид Б 1= 1, соз(2 КЕ, с) + 1,соз(2 ОК 1) ) формула изобретения1464198 и определяют значение порогового ибрилляционного тока по формуле Корректор В.Романенко Заказ 828/53 Тираж 470 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина, 101 1 нФ (Те / /2)Бег у5где 1 , - амплитудное значение токачерез единицу площади,Составитель А.ЛычковаРедактор Л.Зайцева Техред И.Ходанич 8вызвавшей потенциал действия, мкА/см;Б- поперечное сечение груди науровне сердца, см;1- пороговый фибрилляционныйток. мкА.