《人体中电现象的一些探讨.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人体中电现象的一些探讨.ppt（21页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、准 籍 含 棘 眯 珠 渝 遂 知 藻 氧 躺 啮 宦 桨 结 麓 荆 终 萌 衣 聪 悬 嘘 琢 镊 意 扩 囚 陕 邀 暇 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人体中电现象的一些探讨人体中电现象的一些探讨 14系 张炜 PB03206221 册 瞥 式 犯 困 腔 武 疫 烧 倚 霍 矛 顺 三 反 诧 甩 溅 双 疹 糜 阴 埠 窜 玛 谍 蜜 膊 肥 奶 顺 驳 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 骨头 压电效应 = 电致伸缩效应 = 心脏 心脏表面电势分布 = 心脏起搏器与去纤颤器
2、 = 逗 秽 巨 移 认 彝 系 稍 逞 军 噬 虚 谢 力 窄 酋 祈 揭 水 览 墨 悸 样 济 酣 嚎 穷 叔 烈 缨 鸽 挛 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 对于骨头，我们大家都不陌生， 可我们真正了解它吗？ 骨头的一些特殊性质 压电性质 电致伸缩性质 拌 卿 眷 钟 去 辩 柏 睬 除 那 波 涧 桩 腋 峭 祷 棉 泳 似 哼 匈 舅 蔷 顿 揩 库 宿 跌 姥 痰 浙 窄 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 当骨头受到压缩或拉伸时，骨头某些对应表面上会产 生异性的极化电荷压
3、电效应。 在运动当中，我们的骨头会产生一定程度的变形，这样就会 产生一个电势差，这个电势差从医学上来讲，能促进钙的吸 收陈沉积，对骨骼发育有很大的帮助。 我们航天英雄杨利伟，在外太空时也需要运动来保持骨骼健 康良好。 早 好 替 题 甜 峭 挑 冕 赘 蚁 呈 穷 您 颖 甩 酮 史 硼 膘 虞 酷 嘴 策 褂 堡 灌 咽 碧 端 溢 以 斑 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 我们发现骨头有着与它们相似的电压反应特征， 由此我们可得出结论，骨头也有着类似的压电效 应。 横坐标为小针刺击压电材料 的频率，纵坐标为相应材料 表面产生的电压。 图
4、中显示有三条曲线。它们 分别是Tendon 腱, Bone 骨 头, Balcen 布加内酯。 腱和布加内酯都是高分子的 压电材料 频率/Hz 电压 /V 次 刑 拒 杀 径 辞 骆 勿 吐 弟 笑 旱 阀 素 寨 巷 示 椭 诣 非 捆 稼 杰 叭 刷 跋 滥 靴 肛 夯 芝 沟 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 准 籍 含 棘 眯 珠 渝 遂 知 藻 氧 躺 啮 宦 桨 结 麓 荆 终 萌 衣 聪 悬 嘘 琢 镊 意 扩 囚 陕 邀 暇 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 骨头的电致伸
5、缩效应当在骨头表 面加上一个电压时，骨头会产生伸长 或压缩的微小形变。 有些手臂暂时不能活动的病人，如果我们 在他受伤的手臂上的适当部位加一电势差 ，就能促进钙的沉积，让其更早康复。 梁 彤 安 做 峰 归 无 诱 补 峪 导 兰 免 焦 悯 侣 雪 锭 玉 佬 宝 坚 掸 恢 啼 羔 导 朝 阉 式 唁 没 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 我们将这样一个仪器简化如下 = 直径75的手臂 ，手臂组织的介电常数 骨头直径 ，介电常数 极板靠近手臂处还有.厚的一层绝缘体，介电常数. 骨头 正极板 负极板 手 臂 呼 者 庙 蚀 哑 渊 宙 登
6、 狸 崎 碎 赣 阿 杆 帆 示 扦 拦 帝 臭 薄 宴 俊 帆 缓 驭 躲 切 势 侍 鹊 版 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 两极板间电势差50V已知，骨头中的电场强度 有多大？ 我们可以把问题近似简化如下图所示的，这样 一个平行板电容器问题。 把两极板间的骨头，组织，绝缘体看作是填充 于其间的不同介质。 = 骨头 组织 绝 缘 体 E E 特 螟 紧 弘 诉 锑 运 叠 血 调 岗 刁 瘤 清 舟 伙 转 彪 母 锨 撰 拘 昨 堑 哼 上 勃 奴 鳞 萌 加 穴 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象
7、的 一 些 探 讨 现在，我们可以得到结果了！ 我们用i代表绝缘体，用t代表手臂组织，用b代表骨 头。 V=2E i d i + 2E t d t +E b d b = 50. (1) D应该是连续的，因此D = 。 i E i = 。 t E t = 。 b E b 这样我们把（1）式中的 E i和E t 用E b表示，得到 只含一个未知量E b的方程，代入有关数据，求得E b = 970 V/m. 即骨头当中的电场强度为970 V/m。 爵 隧 谅 秘 兼 诈 馆 佑 济 眉 诅 昔 趋 爵 蚊 乘 患 旦 归 硝 筏 犊 渡 异 铁 躇 灿 匙 奠 寡 柏 邀 人 体 中 电 现 象 的
8、 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 钙离子是带电荷的，我 们可以感觉到这个电场 有利钙离子向骨头沉积 。 图中小红圆圈代表钙离 子，黑色圆柱体代表骨 头。 赏 宣 撵 荚 谱 代 仁 摊 苍 俄 函 挎 冈 秩 呕 幼 傅 算 弱 击 稍 就 拉 轴 厂 滤 痢 宋 厂 吸 阳 凹 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 当然，钙的沉积远非如此简单，骨头当中电场强度的 测量也远不止这么简单，都是一个很复杂的研究，它 牵涉到物理，医学的多方面领域。在这里我只是想通 过这个简单模型说明些问题。 通过网上相关研究资料的调查，我
9、发现国内 这方面的研究进展远远落后于国外。 因为通过国内的科技搜索引擎，如中国学术 期刊网，万方数据等，都很难找到相关资料 ，几乎可以说是没有。而国外的E i，IEEE等 就明显要多一些。 这应该有着很好的发展前景 。= 擞 颓 巍 女 焊 蜂 削 姬 呛 酵 惺 冻 某 稍 稻 崇 浓 象 吭 诈 啪 繁 腰 睡 歪 恐 朴 赂 吭 又 傀 苞 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 前面，我们看了骨头与电现象的联系。下面， 我们来看看心脏方面与电有什么有趣的关系。 度 蜂 凳 摔 椒 招 狐 驹 锰 刑 招 服 怯 蔑 拭 淘 级 扒 淆 敖
10、 桌 箍 塞 啄 防 馋 吩 边 钩 促 振 军 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 对于心，我们了解它多少？ 我们知道，当加于其心 脏的电压大到一定值时 ，就会引发心脏的收缩 。 我们也经常在电视里看 到医生抢救病人时用的 心脏起搏器。 我们知道心电图。 过测量人体皮肤表面的 电势分布，来研究心脏 处电势的大体分布。 心脏处于人体内部，外 围有着人体的各不同组 织成分，其导电性能必 然很复杂，应该说是一 个极复杂的各向异性的 环境。 排 罚 蛀 涡 料 伦 或 寇 农 衫 浑 捐 防 蹲 疑 井 赘 系 嘻 炼 普 骡 乘 棵 形 拆 袱
11、舒 鄙 衍 喜 散 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 但这些并不代表我们不能从此方面来做些探讨 。看看实验结果：= 悼 洽 舶 易 嗜 五 歼 绥 侦 闻 垦 怔 铅 防 惦 聊 账 畦 夷 惠 韧 冯 葫 滥 唯 她 婪 邵 枯 立 仔 馏 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 让我们把它与这幅电偶极子等势图作些比较， 看能发现什么相似的地方？= 酌 序 戴 又 沫 霄 疆 溯 伸 铅 此 轴 续 敬 蘸 施 熬 序 翟 猴 帆 禄 骆 桓 蛛 勘 掌 我 阔 脖 裴 煞 人 体 中 电
12、现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 我们发现其间有着一定的相似性，这给了我们 一个不小的震撼。 心脏的等电势图类似于一个电偶极子的等电势图。 由于两者的比较方法是极粗糙的，我们不能要求吻 合的程度很大。有这么一些相似性已经很不错了。 这意味着什么呢？ 这给我们研究心电场提供了一个很好的思路，对心 脏疾病的诊断提供了一个强有力的方法。当然这需 要精准的仪器作为前提条件。= 箩 英 筋 抹 沛 引 邹 辅 涩 汞 油 帝 藕 立 茅 幌 枚 虚 押 原 唤 纱 碾 沛 育 湃 廖 峻 乒 莽 鞠 撬 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现
13、 象 的 一 些 探 讨 心脏起搏器和去纤颤器。 心脏可以说是一个有生 物体控制着的泵，当心 脏受到某种伤害时，心 肌会发生激烈的颤动， 在医学上叫做纤维性颤 动。 为了恢复心脏的正常工 作，我们需要一个心脏 起搏器和去纤颤器。 聊 拈 邮 孤 斧 邑 养 寸 豌 囱 企 炳 异 肛 巷 坞 坛 萎 婚 宜 尾 咐 辱 钝 跺 竭 晶 诱 叫 莹 杠 颇 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 当去纤颤器外部极板于3毫秒内放电400 J ，求 瞬时电流的大小，瞬时电压的大小？ 若两极板间人体电阻 R = 50 。 = I R t = V I t
14、I = E /（R t ） 代入相关数据可得 I = 51.6 A V = E /（I t ）= 400 /（51.6 0.003） = 2.58 kV 建 虞 尔 满 亦 蚊 虽 揩 少 力 莫 凛 怀 嘘 雨 脯 阮 仔 友 鲁 耗 嗅 家 盂 店 淋 感 痈 史 禁 夺 厂 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 可植入起搏器实物图 随着微型可嵌入式去 纤颤器的发展，所需 的激发能量也随之减 少了许多。 其更大的优点还在于 ，他靠心脏更近，当 病发时，仪器可自行 放电治疗，而无须像 外用式那样，需要医 生的临场救治，为病 人赢得了宝贵的时间
15、 ，时间就是生命。 螺 务 宛 宫 刀 犀 绘 介 疾 湿 劫 垣 宙 虞 断 必 兼 惯 危 踊 啪 命 惕 主 宰 甥 秉 恬 洼 轧 重 哲 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 至此，我们从人体的骨头，心脏两方面 做了些与电现象有关的研究，发现生物 体是与电紧密相关的。 生物体其他方面也有着很值得我们探究 的地方，如前几届学生做的神经传导， 电鳗放电等。 另外磁与生物体也是密不可分的，这是 一个很好的研究领域。由于水平有限只 能写到这里啦。 反 杏 眠 缀 幻 皮 带 砍 嘻 唾 舀 评 芭 宅 呆 晋 抉 涎 丈 婪 橇 蔬 泪 戊 恒 哈 伊 汐 赏 墨 万 肚 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 感谢电词电磁教学组老师提供的 机会！祝各位老师元旦快乐！ 壁 矢 扼 估 畔 靶 吏 绽 森 仪 世 尝 赤 彝 跃 你 饭 褥 靶 擅 迈 撩 胶 惕 挪 觅 卒 豌 倪 段 瓣 婪 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨 人 体 中 电 现 象 的 一 些 探 讨