АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Лекція № 11

Читайте также:
  1. Академічна лекція у вимірах педагогічної дії
  2. Лекція (15.04.2014) Тема 5: Грошові системи
  3. Лекція 1
  4. ЛЕКЦІЯ 1
  5. ЛЕКЦІЯ 1
  6. ЛЕКЦІЯ 1 ЩО ТАКЕ ЕТИКА?
  7. Лекція 1. ВВЕДЕННЯ В СОЦІОЛОГІЮ.
  8. Лекція 1. Національна економіка: загальне і особливе
  9. Лекція 1. Предмет, методи і завдання статистики ринку товарів та послуг
  10. Лекція 1. Термінологічна і нормативно-правова база охорони праці
  11. ЛЕКЦІЯ 10 МОРАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ ЛЮДСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ
  12. ЛЕКЦІЯ 10. ВНУТРІШНЯ ОРГАНІЗАЦІЯ ТА УПРАВЛІННЯ ОРГАНУ ДЕРЖАВНОЇ ВЛАДИ

Медичний факультет

Медична і біологічна фізика

 

Лекція № 11

 

Тема: Фізичні основи електрографії

 

П л а н:

 

1. Поняття про електрографію тканин і органів.

 

2. Фізичні основи електрокардіографії:

- електричний диполь;

- теорія Ейнтховена.

 

3. Поняття про струмовий диполь.

 

4. Дипольний еквівалентний електричний генератор серця.

 

5. Фізичні основи вектор-електрокардіографії.

 

Л і т е р а т у р а:

 

1. Ремизов А.П. Медицинская и биологическая физика. - м.: Высшая школа, 1987. - С. 265-278.

 

2. Владимиров Ю.А. и др. Биофизика. - М.: Медицина, 1983. - С. 172-186.

 

3. Ливенцев Н.М. Курс физики. Т.П. - М.: Высшая школа, 1978. - С. 121-131.

 

 

При функціонуванні клітин, тканин і органів в організмі створюються електричні поля. Тому між двома електродами, прикладеними до різних ділянок тіла існує різниця потенціалів.

Залежність від часу різниці потенціалів електричного поля, яке виникає при функціонуванні тканини або органу називають електрограмою, а відповідний метод її реєстрації – електрографією.

Назви електрограм, як правило, пов’язують з назвами відповідних органів, які генерують дане електричне поле або різницю електричних потенціалів. (Наприклад, електрокардіографія (ЕКГ), електроецефалографія (ЕЕГ), електроміографія (ЕМГ), електрогастрографія (ЕГГ) та інші).

Реєстрація електрограм здійснюється з поверхні тіла або відповідного органу.

При вивченні електрограм вирішується дві задачі:

1) (пряма задача) з’ясування механізму виникнення електрограми;

2) (зворотня задача або діагностична) оцінка стану органу за характером його електрограми.

Серед електрографій найбільш поширеною є електрокардіографія. Розглянемо даний метод більш детально.

Біопотенціали серця утворюються в процесі збудження клітин нервово-м’язевого апарату. За цикл роботи серця збудження поширюється по різних його відділах з певною послідовністю, тому миттєве значення результуючої різниці потенціалів електричного поля за цикл роботи серця змінюється як по величині, так і по розташуванню точок, між якими вона має найбільше значення. Із всіх значень найбільшою є різниця потенціалів між основою і вершиною серця в напрямку так званої електричної осі серця. Цей напрямок наближено співпадає з анатомічною віссю серця.

Електрокардіографія грунтується на теорії Ейнтховена (1912), яка дозволяє проводити непрямі вимірювання біопотенціалів серця з поверхні тіла людини.

За впровадження методу ЕКГ в клінічну практику Ейнтховену в 1924 році присуджена Нобелівська премія.

В теорії Ейнтховена серце розглядається як електричний диполь, розміщений в провідному середовищі, якими є оточуючі серце тканини.

Електричний диполь - це система двох рівних за модулем і протилежних за знаком точкових електричних зарядів, розташованих на деякій відстані один від одного.

 

 

Основною характеристикою диполя є дипольний момент. Це вектор, який дорівнює добутку модуля одного заряду на відстань між ними і направлений від від’ємного до додатнього заряду.

 
 

В однорідному електричному полі на диполь діє обертальний момент:

 

 
 

 


 

 

 
 

 


 

Електричне поле диполя.

 

 


 

       
 
-
   
+
 

 

 


 
 

Потенціал електричного поля в точці А при умові, що r >> l, визначається за формулою:

 


Для двох рівновіддалених точок від диполя різниця потенціалів визначається за формулою:

 
 


Pcosa = PАВ - це проекція вектора Р

на напрямок АВ.

 

Таким чином DjАВ ~ РАВ.

 

Якщо електричний диполь знаходиться в центрі рівностороннього трикутника АВС, то

 

 


DjАВ ~ РАВ,

DjВС ~ РВС,

DjАС ~ РАС .

 

 

 

 

 

Серце як електричний диполь характеризується дипольним моментом, який називають інтегральним електричним вектором і позначають або .

В зв’язку з послідовним поширенням збудження по міокарду за цикл роботи cерця вектор змінюється як по величині так і по напрямку. Початком вектора є нервовий вузол в міжпредсерцевій перегородці. Кінець вектора за цикл роботи серця описує складну просторову криву, яка в першому наближенні є плоска крива, розташована в фронтальній площині тіла і складається із трьох петель Р, QRS, T. Петлі в часі розділені інтервалами нульового потенціалу, впродовж яких потенціали, що генеруються різними ділянками міокарда, взаємно компенсуються.

При реєстрації біопотенціалів серця використовують електроди, які накладають на поверхню тіла в місцях, еквівалентних точкам А, В, С трикутника Ейнтховена:

А ® ПР - права рука;

В ® ЛР - ліва рука;

С ® ЛН - ліва нога.

Різниця біопотенціалів, яка реєструється між двома точками тіла називається відведенням.

 

В трикутнику Ейнтховена

є три стандартних відведення:

 

І ® (ПР - ЛР),

ІІ ® (ПР - ЛН),

ІІІ ® (ЛР - ЛН).

 

В електрокардіографі різниця біопотенціалів із певного відведення, знята за допомогою електродів, подається через перемикач відведень до підсилювача і від нього на реєструючий пристрій.

Елетрокардіограма з фізічної точки зору є графік зміни миттєвого значення різниці потенціалів у відповідному відведенні від часу за один кардіоцикл.

На ЕКГ є три характерні зубці Р, QRS, T, які розділені інтервалами нульового потенціалу і відповідають трьом петлям, що описує кінець вектора

 
 

 

 


 

 

В ЕКГ зубець Р відповідає збудженню правого і лівого передсердь; зубці QRS характеризують початок збудження шлуночків, а зубець Т кінець даного збудження. Інтервал між зубцями P-Q відповідає часу поширення збудження від передсердь до шлуночків. Процеси реполяризації, тобто відновлення нормального мембранного потенціалу клітин міокарда, відображає зубець Т. Зубець Т є найбільш мінливою частиною ЕКГ. Інтервал між зубцем Т і наступним зубцем Р відповідає періоду спокою серця і пасивного наповнення його камер кровю.

Гармонійний спектр ЕКГ включає частоти від 1 до 80 - 100 Гц.

При практичному знятті ЕКГ до трьох основних електродів додають грудний електрод. Різним чином комутуючи між цими електродами число відведень може складати більше 10.

Крім того, при записі ЕКГ використовується допоміжний електрод, яий накладається на праву ногу і заземлюється разом із корпусом апарату. Заземлення тіла людини під час запису ЕКГ запобігає наводкам струмів в організмі, тобто дії зовнішніх (сторонніх) електромагнітних полів.

Провідники, які з'єднують апарат ЕКГ з електродами, мають кольорове маркування. При цьому червоний провідник підєднують до електрода на правій руці, жовтий – на лівій руці, зелений – на лівій нозі, чорний – на правій нозі, білий – до грудного електрода.

Різновидністю електрокардіографії є вектор-електрокардіографія. При вектор-електрокардіографії реєструються проєкції петель Р, QRS i T на три площини: сегитальну, фронтальну і горизонтальну.

Такі проекції можна отримати шляхом додавання звичайних електрокардіограм в двох відведеннях. Додавання здійснюється за допомогою відхиляючих пластин Х і Y електронно-променевої трубки, на екрані якої спостерігають петлі вектор-електрокардіограми.

За іншою теорією механізм виникнення електрограм тканин і органів моделюють у вигляді еквівалентного електричного генератора. Такий генератор повинен відповідати двом вимогам: 1) потенціали електричного поля еквівалентного генератора в різних точках організму повинні бути рівними потенціалам, які реєструються; 2) при зміні параметрів еквівалентного генератора повинні відбуватись такі ж зміни його поля як і в реальних електрокардіограмах при відповідальних змінах у функціонуванні органу.

Майже у всіх існуючих моделях електричну активність органів і тканин зображають за допомогою сукупності струмових електричних генераторів, які знаходяться в провідному середовищі.

Еквівалентна схема струмового генератора має вигляд поданий на малюнку.


1 | 2 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)