А.А. Кривушин, О.А. Милованова, С.А. Кривушина Влияние температуры на импеданс биоткани в учебном эксперименте для студентов медицинского вуза
В работе исследовано влияние температуры на импеданс картофельной ткани с целью демонстрации биофизических закономерностей студентам медицинских вузов. Проведены измерения импеданса при охлаждении, нагревании и последующем восстановлении температуры образцов. Показано, что охлаждение приводит к обратимому увеличению импеданса, а нагрев вызывает необратимое снижение и исчезновение дисперсии. Работа подчеркивает важность методической точности при электроизмерениях биологических объектов.
Ключевые слова:импеданс, биоткани, частотная зависимость, биоимпедансометрия, медицинское образование.
A.A. Krivushin, O.A. Milovanova, S.A. Krivushina Influence of temperature on biological tissue impedance in an educational experiment for medical university students.
The study investigates the influence of temperature on the impedance of potato tissue to demonstrate biophysical patterns to medical students. Impedance measurements were conducted during cooling, heating, and subsequent temperature recovery of the samples. It was shown that cooling leads to a reversible increase in impedance, while heating causes an irreversible decrease and disappearance of dispersion. The study highlights the importance of methodological accuracy in electrical measurements of biological tissues.
Keywords: impedance, biological tissues, frequency dependence, bioimpedance spectroscopy, medical education
DOI: 10.62957/2307-5457-2025-3-40-55
Рязанский государственный медицинский университет имени академикаИ.П.Павлова
Кривушин Александр Андреевич старший преподаватель кафедры математики, физики и медицинской информатики ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Минздрава России.
Милованова Оксана Александровна кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математики, физики и медицинской информатики ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Минздрава России.
Кривушина Софья Алексеевна студентка лечебного факультета ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Минздрава России.
Литература 1. Ayllon D., Seoane F., Gil-Pita R. Cole equation and parameter estimation from electrical bioimpedance spectroscopy measurements: a comparative study // Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). – 2009. – P. 3779-3782. 2. Изучение дисперсии импеданса биологических тканей / В.Н. Маликов, П.А. Шмыкова, Д.А. Фадеев [и др.]// Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2023. – № 8. – С. 245-249. 3. Lorenzo M.F., Bhonsle S.P., Arena C.B., Davalos R.V. Rapid impedance spectroscopy for monitoring tissue impedance, temperature, and treatment outcome during electroporation-based therapies // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. – 2021. – Vol. 68, No. 5. – P. 1536-1546. 4. Fuentes A., V´azquez-Guti´errez J.L., P´erez-Gago M.B., Vonasek E., Nitin N., Barrett D.M. Application of nondestructive impedance spectroscopy to determination of the effect of temperature on potato microstructure and texture // Journal of Food Engineering. – 2014. – Vol. 133. – P. 16-22. 5. Авачева Т.Г., Ельцов А.В., Кривушин А.А. Физика: Лабораторный практикум по дисциплине «Физика, Математика» для обучающихся по специальности Лечебное дело. Часть 1. – Рязань: Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, 2019. – 176 с. 6. Торнуев Ю.В., Непомнящих Д.Л., Никитюк Д.Б. и др. Диагностические возможности неинвазивной биоимпедансометрии // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 10-4. – С. 782-788. 7. Авачева Т.Г., Кривушин А.А. Физический практикум в условиях дистанционного обучения // Инновационные технологии в медицине: взгляд молодого специалиста: Сборник докладов VI Всероссийской научной конференции молодых специалистов, аспирантов, ординаторов, Рязань, 08 октября 2020 года. – Рязань: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 2020. – С. 53-55. 8. Куимов А.С., Зуев П.В. Формирование элементов технической грамотности учащихся при проведении физического эксперимента // Учебная физика. – 2024. – № 2. – С. 58-65. 9. Вараксина Е.И., Майер В.В., Долженко А.В. Гемодинамическая модель сердца для демонстрационных опытов на уроках физики и биологии // Учебная физика. – 2025. – № 2. – С. 3-12. 10. Авачева Т.Г., Кривушин А.А. Формирование базовых представлений о функционировании организма человека в курсе физики медицинского университета // Естественнонаучные основы медико-биологических знаний: Материалы III Всероссийской конференции студентов и молодых ученых с международным участием, Рязань, 29 апреля 2021 года. – Рязань: Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, 2021. – С. 161-163.