Устройство для исследования терморегуляторных реакций человека

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при изучении и контроле функционального состояния человека, а именно при действии теплового фактора. Цель изобретения - повышение точности исследования терморегуляторных реакций человека путем одновременной регистрации электрического сопротивления и потоотделения с одного и того же участка тела человека. Устройство содержит датчик 1, блок питания, мостовые схемы 2, 3, усилители 5, 6 и регистратор 7. Указанная цель достигается за счет того, что активный электрод датчика 1 содержит электропроводные стержни с заданным сопротивлением для регистрации потоотделения и электропроводные стержни с нулевым сопротивлением для регистрации электрического сопротивления кожи, при этом они соединены с соответствующими мостовыми схемами 2, 3, усилителями 5, 6 и регистратором 7. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s А 61 В 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ / СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4697086/14 (22) 31,03.89 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (71) Донецкий научный центр гигиены труда и профилактики травматизма и Донецкий отдел Опытно-конструкторского бюро Киевского научно-исследовательского института гигиены труда и профзаболеваний (72) И.П.Жученко, В,А,Максимовичи B,È.Ïðoкопец (53) 615.475 (088,8) (56) Патент США N- 4459995, кл, А 61 8 5/05, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ТЕРМОРЕГУЛЯТОРНЫХ PЕАКЦИЙ ЧЕЛОВЕКА (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при изучении и контроле функционального соИзобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при изучении и контроле функционального состояния организма человека, а ". енно при действии теплового фактора.

Целью изобретения является повышение точности исследования терморегуляторных реакций человека пу1 ем одновременной регистрации электрического сопротивления и потоотделения с одного и того же участка тела человека, На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — условное изображение активного электрода датчика; на фиг.3— условное изображение пассивного электрода датчика; на фиг.4 и 5- эквивалентные схемы, поясняющие принцип работы устройства. Ы„, 1690669 А1 стояния человека, а именно при действии теплового фактора. Цель изобретения — повышение точности исследования терморегуляторных реакций человека путем одновременной регистрации электрического сопротивления и потоотделения с одного и того же участка тела человека. Устройство содержит датчик 1, блок питания, мостовые схемы 2, 3, усилители 5, 6 и регистратор 7.

Укаэанная цель достигается за счет того, что активный электрод датчика 1 содержит электропроводные стержни с заданным сопротивлением для регистрации. потоотделения и электропроводные стержни с нулевым сопротивлением для регистрации электрического сопротивления кожи, при этом они соединены с соответствующими мостовыми схемами 2, 3, усилителями 5, 6 и регистратором 7. 1 з.,п, ф-лы, 5 ил.

Устройство состоит из генератора 1 стабильного тока для заземленной нагрузки, который позволяет задавать ток в пределах

0,2 — 200 мкА, мостовых схем 2 и 3, датчика 4, состоящего из активного и пассивного электродов, усилителей 5 и 6 и блока 7 регистрации, представляющего собой два вольтметра.

Датчик 4 состоит из активного 8 и пассивного 9 электродов, Цифрой 10 обозначена рабочая поверхность (кожа). Активный электрод 9 состоит из корпуса 11 с упорами.

Упоры предназначены для устойчивой фиксации активного электрода 9 на рабочей поверхности 10 и не препятствуют действию теплового раздражителя на рабочую поверхность, например поступлению теплового воздуха в пространство 12, так как корпус 11

1690669

50 активного электрода 8 не соприкасается с рабочей поверхностью 10. Через корпус 11 перпендикулярно к рабочей поверхности 10 проходят электропроводные стержни 13 с заданным сопротивлением электропровадные стержни 14 с нулевым сопротивлением. Электроприводные стержни 14 с нулевым сопротивлением могут быть изготовлены из сверхпроводящего привода, ниобит-титанового сплава типа ПНТ-0,51045. Электропроводные стержни 13 и 14 расположены в шахматном порядке на расстоянии 5-200 мкм, что обеспечивает регистрацию информации об электрическом сопротивлении и потоотделании с одного и того же участка кожи.

Устройство работает следующим образам, Пассивный электрод 9 устанавливается на ноге испытуемого. Активный электрод 8 на кисти испытуемого. Поверхность кисти имеет важное значание и в терморегуляции человека. Осуществляатся тепловое воздействие на испытуамого (общее или локальное), например нагретым воздухом, При изменении электрического сопротивления сигнал от пассивного электрода 9 и электропроводных стер>кней 14 с нулевым сопротивлением активного электрода 8 через мостовую схему 3 и усилитель 6 поступает на регистратор 7. Одновременно происходит выделение пота, который замыкает злектропроводные стер>кни 13 с заданным сопротивлением активного электрода 8.

СигHBJI GT ilBCCNBHOI 3lleKTpOp3 9 M MGKT роправодных стержней 13 через мостовую схему 2 и усилитель 5 поступает на регистратор 7. В этом случае регистрируется величина электрического сопротивления ко>ки и величина потоотделения, Величина потоотделения в данном случае выражается сопротивлением и зависит от числа замыкаемых потом злектроправодных стержней 13 с заданным сопротивлением. Разность между полученной величиной и электрическим со- 4 противлением кожи в один и тот >ке момент времени характеризует уровень потоотделения у обследуемых, А так как электрическое сопротивление ко>ки изменяется при тепловом воздействии, физической работе, то учет ее величины при определении потоотделения является важным, Пример, Электроды 14 с нулевым сопротивлечием предназначены для получения информации о величине электрокожного сопротивления исследуемого участка относительно пассивного электрода 9, Достигается зто следующим образом, Электроды 14 с нулевым сопротивлением соединены с одной стороны между собой накоротко. На фиг,4 эти электроды обозначены как Ро, Рк„— сопротивление участков кожи между электропроводными стержнями 14, R электрокожное — электрическое сопротивление между активным электродом 8 и пассивным электродом 9, Генератор стабильного тока обеспечивает прохождение заданного стабильного тока через исследуемый участок поверхности кожного покрова тела испытуемого. При этом изменение электрического сопротивления

RK1 между электропроводными стержнями 14 с нулевым сопротивлением не влияют на величину общего электрического сопротИВЛЕНИЯ (Вобщ.), ПРИ СУХОЙ КОЖЕ RK1 МОжет быть равно, например 5 кОм, при секреции пота RK1 уменьшается и может быть равно, например 0,1 кОм. И в том, и в другом случае

V1 ! общ = электрокожное = const

Электропроводные стержни 13 с заданным сопротивлением предназначены для получения информации о величине электрокожного со и роти вл е н и я (Вэлектрокожное) потоотделения. На фиг,5 показаны два из злектропроводных стержней 13 с заданным сопротивлением R1.

При этом электроп роводные стержни 13 с заданным сопротивлением R1 соединены между собой, с одной стороны накоротко, а с другой стороны между точками их касания с поверхностью кожи испытуемого расположены участки кожи с определенным сопротивлением R K1. Сопротивление участков кожи RK1 будет зависеть от потоотделении. При этом при сухой коже RK1 может быть равно, например 5 кОм, при секреции пота RK1 уменьшается и может быть равно, например, 0,1 кОм.

В этом случае 2! общ, = или const (R1 + RK1) R1

Йобщ. = Вэлектрокожное + +

1 К1

Пример расчета ттобщ. в конкретных случаях: 1 случай. Кожа сухая R1 10 кОм, RK1=5 кОм Вэлектрокожное = 100 кОм, Rобщ = 100 +. = 100+ 6 =

10 + 10 (2 10)+5

= 106 кОм

П случай. Кожа с секретом пота, 81= 10 кОм, RK1 0!1 КОМ! Вэлектрокожное = 100 кОм.

1690669

R щ= 1D O+ O O 0 100 547— (2 10)+0,1

= 105,47 кОм

Таким образом, при увеличении потоотделения происходит уменьшение. величины

Ron@,, что позволяет on ределить интенсивность потоотделения, т.к. между электрической проводимостью и интенсивностью потоотделения существует линейная зависимость.

Предложенное устройство позволяет одновременно регистрировать йобщ., 0Tp8жающее потоотделение + Вэлтрокожно, за счет использования электропроводных стержней 13 с заданным сопротивлением, и

Ицвщ„отражающее только Йэлектроксжное, за счет использования электропроводных стержней 14 с нулевым сопротивлением.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования терморегуляторных реакций человека, содержащее датчик, включающий активный и пассивный электроды, блок питания, мостовую схему, усилитель и регистратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности исследования терморегуляторных

5 реакций человека за счет одновременной регистрации электрического сопротивления и потоотделения с одного и того же участка тела человека, оно снабжено второй мостовой схемой и усилителем, регистратор вы10 полнен двухканальным, а активный электрод датчика содержит две группы, соединенных между собой электропроводных стержней с заданным и нулевым сопротивлениями, расположенных в шахматном по15 рядке перпендикулярно к рабочей поверхности и подключенных к соответствующим мостовым схемам, усилителям и каналам регистратора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е20 с я тем, что корпус активного электрода датчика и рабочая поверхность установлены с зазором.

1690669 злектрокожное лжмяржавюе

Ю

6ЬгЕ

Составитель А. Рыжих

Редактор M. Самерханов Техред М.Моргентал

Корректор И Муска

Заказ 3871 Тираж Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101