#04 - Il principio fisico

Il principio fisico


    Il cuore, in condizioni normali, possiede un proprio pacemaker naturale: un gruppo di cellule che generano dai 60 agli 80 impulsi elettrici al minuto, che provocano la contrazione delle fibre cardiache iniziando il  normale battito. Nel caso di alcune condizioni cardiache questo movimento cadenzato non sempre avviene spontaneamente.

    Se ci addentriamo nell'elettronica del pacemaker, troviamo una base familiare a tutti gli ingegneri: un circuito RC, alimentato da una batteria che carica un condensatore C tramite una resistenza r (detta di carica). Nel momento in cui Vc = V0 il transistor T si sposta e C si scarica attraverso la resistenza R (detta di scarica), maggiore di r. Durante la scarica di C, in un preciso momento, il circuito A si attiva e invia un breve impulso per stimolare il cuore, nel frattempo l'interruttore T torna alla posizione iniziale e C si carica nuovamente.


    Il pacemaker lavora a 75 impulsi/minuto, grazie a C = 0.4 µF. Una volta che Vc raggiunge una differenza di potenziale di 0.37 V parte l'impulso successivo e ha inizio il nuovo processo di carica. Questo ciclo ha una durata di poco meno di 1 s.

FONTI:
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Padova: Circuiti RC
Bald Mountain Science: Principio di funzionamento del pace-maker

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