БИОФИЗИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРООЛЬФАКТОГРАММЫ

Комаров А. Н.
Государственный научный центр пульмонологии Минздрава России, Санкт-Петербург
При нормальном физиологическом состоянии объекта электроольфакгограмма, многофазное медленное изменение трансэпителиального потенциала сенсорной области эпителия носовой полости в ответ на ольфакторную стимуляцию, выражается в снижении поверхностного потенциала эпителия с постепенным восстановлением в течение 2-10 с. Электрический потенциал на поверхности является интегральным показателем состояния обонятельной выстилки: соотношения рецепторных, бокаловидных, опорных и базальных клеток, высоты обонятельного эпителия, активности жгутиков, состава обонятельной слизи. Математическая модель процесса получения электроольфактограммы ставит в соответствие основному измеряемому параметру - электрическому напряжению - выражения, устанавливающие связь между векторами состояния и активного воздействия. Внутренняя группа параметров модели описывает обонятельную выстилку через эквивалентные распределенные электрические величины: трансэпителиальный ток, емкость и индуктивность, внутреннее сопротивление тканей, контактные емкости и сопротивления. Внешняя группа параметров модели включает в себя контактный поляризационный потенциал электродов первичного измерительного преобразователя, его входное сопротивление и входной ток. Связь между векторами состояния объекта исследования, измерительного преобразователя и активного воздействия представлена системой дифференциальных уравнений второго порядка и оптимизирована по точности и величине вторичного активного воздействия. Критерием точности измерения является погрешность между модельными значениями параметров состояния объекта и нормированными значениями, полученными в серии прямых измерений. В качестве критерия вторичного воздействия использован функционал, отражающий величины входного тока преобразователя и вызванное влиянием измерительной системы сенсора изменение трансэпителиального потенциала. Для первичного измерительного преобразователя использована схема компенсации отклонения потенциала с управлением от внешнего сигнала. Данная математическая модель позволяет построить биотехническую систему определения текущего состояния и динамики изменения всего комплекса пассивных и активных электрических параметров обонятельного эпителия в процессе развития реакции последнего на одорант без пропускания через нее внешнего электрического тока.