16932

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА: МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ, АНАЛИЗ, ФОРМИРОВАНИЕ

Лекция

Биология и генетика

Тема. ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА: МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ АНАЛИЗ ФОРМИРОВАНИЕ. При возбуждении сердца на его поверхности и в его тканях возникает разность потенциалов закономерно меняющаяся по величине и направлению. Биоэлектрическая активность разных отделов сердца возника...

Русский

2013-06-28

162.5 KB

23 чел.

Тема. ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА: МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ, АНАЛИЗ, ФОРМИРОВАНИЕ.

При возбуждении сердца на его поверхности и в его тканях возникает разность потенциалов, закономерно меняющаяся по величине и направлению. Биоэлектрическая активность разных отделов сердца возникает в строго определенной последовательности, повторяющейся в каждом сердечном цикле возбуждения. Возникающие при этом изменения зарядов поверхности сердца создают в окружающей сердце проводящей среде (каковой является тело человека) динамические электрические токи, которые могут быть зарегистрированы, после соответствующего усиления, в виде переменной разности потенциалов. При этом получается характерная кривая, состоящая из нескольких зубцов, разделенных определенными интервалами. Эта кривая получила название электрокардиограммы - ЭКГ. Зубцы ЭКГ обозначаются латинскими буквами P, Q, R, S и T, а соответствующие интервалы, или сегменты, P-Q, S-T, Q-T (Pис.23.). Зубцы и интервалы ЭКГ отражают активацию и процессы восстановления в разных отделах сердца.

Рис.23. Электрокардиограмма человека. Обозначены зубцы и сегменты.

В сердце теплокровных животных и человека возбуждение возникает в синоаурикулярном узле (в сердце лягушки - синусном) и затем распространяется на предсердие. На ЭКГ возбуждение этого узла не регистрируется, оно выявляется только специальными методами. Началу возбуждения предсердий соответствует зубец Р ЭКГ (Рис.23), его длительность у человека в норме 0,08-0,1 с, амплитуда 0,05-0,25 мВ. За зубцом P следует интервал P-Q длительностью 0,12-0,2 с, за это время происходит передача возбуждения атриовентрикулярному узлу.

Комплекс QRS соответствует охвату возбуждением рабочего миокарда желудочков. Весь процесс от начала возбуждения до полного охвата возбуждением желудочков продолжается в среднем 0,06-0,09 с; амплитуда зубца Q не превышает 0,2 мВ, зубца R колеблется от 0,3 до 1,6 мВ. Зубец S имеет амплитуду 0-0,6 мВ и соответствует моменту полного охвата возбуждением желудочков.

После комплекса QRS регистрируется изоэлектрический интервал S-T, в течение которого вся поверхность желудочков остaется возбужденной. В норме сегмент S-T отклоняется от изоэлектрического уровня не более чем на 0,1 мВ.

Началу восстановительного процесса в желудочках соответствует появление зубца Т, с окончанием которого восстановление полностью завершается. Амплитуда зубца Т обычно составляет 0,25-0,6 мВ, длительность - 0,25 с. После зубца Т регистрируется изоэлектрический интервал, соответствующий расслаблению сердца.

Величина разности потенциалов, улавливаемая электродами, зависит от расстояния от электродов до источника возбуждения, степени электропроводности ткани между сердцем и электродами и массы элементов, генерирующих электродвижущую силу. Поэтому для сравнения разных ЭКГ отводящие электроды накладывают на строго определенные участки тела: этим отличаются различные методы отведения. Основными методами являются отведения от конечностей, или стандартные отведения и грудные отведения. Стандартные отведения приняты как обязательный метод, так как они регистрируют колебания потенциалов во фронтальной плоскости от больших поверхномтей. Грудные отведения регистрируют колебания потенциалов от более ограниченных участков, находящихся под активным электродом, позволяя однако более точно локализовать и диагностировать нарушения в распространении волны возбуждения по сердцу (Рис. 24 и 25).

Рис. 24. Положение отводящих электродов при стандартных отведениях.

Схематично представлена проекция суммарного вектора на линии стандартных отведений.

Рис. 25. Позиция отводящих электродов при грудных отведениях.

Стандартные отведения предложены в 1908 году Эйнтховеном. Эйнтховен регистрировал электрическую активность сердца, накладывая электроды на конечности таким образом, чтобы получаемые при этом три отведения (они обозначаются римскими цифрами I, II и III) образуют стороны примерно равностороннего треугольника (Рис.24.), в центре которого расположено сердце. При этом красный электрод накладывается на запястье правой руки, желтый - на запястье левой, зеленый - на правую голень, черный - земляной электрод. Красный и желтый электроды образуют I отведение, красный и зеленый - II, желтый и зеленый - III отведение. Для стандартизации условий соблюдается указанная на рисунке полярность соединения отводящих электродов с гальванометром кардиографа. Суммарная разность потенциалов, возникающая при возбуждении сердца, по мере проведения фронта волны возбуждения все время меняется по величине и направлению, т.е. является величиной векторной. Одной из характеристик этой величины является электрическая ось сердца, которая отражает среднюю величину ЭДС во время электрической систолы. Если электрическая ось сердца параллельна или почти параллельна линии того или иного отведения, например I, амплитуда зубцов в этом отведении будет наибольшей. Если же ось направлена перпендикулярно линии отведения - амплитуда зубцов будет минимальной (Рис. 24).

Амплитуда и длительность зубцов ЭКГ, а также величина интервалов закономерно меняются в зависимости от функционального состояния сердца (физическая нагрузка, изменение положения тела, задержка и изменение дыхания, эмоциональное напряжение). Эти изменения могут обусловлены, с одной стороны, чисто физическими явлениями, например, изменением положения сердца в грудной клетке при дыхании или перемене позы, изменением электропроводности тканей между сердцем и отводящим электродом при дыхании. С другой стороны, они могут быть обусловлены физиологическими причинами: изменением венозного притока, рефлекторными влияниями на ритм работы сердца и скорость проведения возбуждения в нем.

Более глубокие изменения ЭКГ возникают при различных патологических процессах в сердце. Они вызванны нарушением последовательности вовлечения в активность структур сердечной мышцы при возникновении в ней ишемического очага (вследствие тромбоза или спазма коронарных сосудов), появлением новых (эктопических) очагов автоматии, нарушением функции проводящей системы сердца и т.д. Чаще всего эти изменения выражаются в резком нарастании амплитуды зубца Т, изменении его полярности, в отклонении S-T интервала от изоэлектрической линии, в изменении длительности интервалов Р-Р и P-Q, в расщеплении комплекса QP.

Некоторые патологические изменения ЭКГ человека могут быть смоделированы на сердцах теплокровных и холоднокровных животных. Сердца всех позвоночных имеют те же компоненты ЭКГ, что и сердце человека, формирование ЭКГ человека и других позвоночных подчиняется одним и тем же закономерностям. При нарушении последовательности охвата сердца возбуждением у разных животных возникают однотипные изменения ЭКГ. Патологический очаг можно смоделировать на изолированном сердце, лишив один из участков сердца возможности возбуждаться. Так, если на поверхность сердца поместить кусочек мертвой мышечной ткани (некротизированная ткань), то миокард в этом участке выключается из возбуждения, т.к. ионы калия, выделяющиеся из некротизированной ткани, деполяризуют миокард и делают его невозбудимым. ЭКГ при этом постепенно изменяется: амплитуда зубца Т нарастает, интервал S-T отклоняется от изоэлектрической линии (такого типа изменения наблюдаются и в ЭКГ человека при инфаркте миокарда). При этом наибольшие изменения наблюдаются в одном из трех стандартных отведений, а именно в том , на которое проецируется поврежденный участок миокарда. При перемещении некротизированной ткани на новый участок поверхности сердца возбудимость первого участка постепенно восстанавливается, а характерные изменения ЭКГ возникнут в новом отведении. Такого рода опыты говорят о том, что электрокардиографический метод не только дает возможность выявить наличие патологического очага, но и с определенной степенью точности локализовать повреждение. Однако, для такой локализации повреждения одних стандартных отведений обычно бывает недостаточно и их сочетают с грудными и другими специальными видами отведений.

Задача 1. Регистрация и анализ электрокаодиограммы человека.

Цель работы: Ознакомиться с методом регистрации ЭКГ человека в стандартных отведениях. Провести анализ ЭКГ в I стандартном отведении. Познакомиться о изменениями ЭКГ при физической и эмоциональной нагрузках, при углубленном дыхании.

Основные приборы. Электрокардиограф ЭК1Т-ОЗМ.

Методика. Перед началом работы необходимо ознакомиться с инструкцией по эксплуатации электрокардиографа и уяснить назначение переключателей на его верхней панели. Затем подготовить испытуемого к исследованию. Для этого предложить ему/ей сесть на стул и максимально расслабиться. Предплечья в местах наложения электродов освободить от одежды и обработать эфиром. Марлевые бинты смочить физиологическим раствором, подложить под отводящие электроды, последние закрепить на ногах и руках с помощью резинового бинта. Подключить к отводящим электродам провода "шланга пациента" в следущей последовательности: красный - внутренняя поверхность правого предплечья, желтый - внутренняя поверхность левого предплечья, черный - внутренняя поверхность правого предплечья выше места расположения красного электрода. Следует обратить внимание на то, чтобы красный и черный электроды не касались друг друга. Электрокардиограф необходимо заземлить и включить в сеть. Переключатель отведения поставить в положение "I", переключатель скоростей - в позицию 25 мм/с и включить кнопку "мотор". В этих условиях на бумаге будет регистрироваться ЭКГ в I стандартном отведении. На фоне регистрации ЭКГ включить калибровочный импульс "1 мВ" и записать его. Предложить испытуемому мысленно перемножить два двузначных числа или решить другую несложную математическую задачу. Отметить на записи момент постановки задачи и момент дачи ответа. Обратить внимание на изменение ритма сердцебиений у испытуемого во время решения им математичской задачи. Если они незначительны, поставить перед испытуемым более сложную задачу и поторопить его во время ее решения. После восстановления исходного ритма сердцебиений вновь включить запись и предложить испытуемому сделать глубокий вдох и продолжительный выдох. Затем выключить запись и предложить испытуемому сделать несколько приседаний до состояния легкого утомления. После приседаний испытуемый должен вновь сесть на стул и расслабиться, после чего нужно вновь записать ЭКГ в I стандартном отведении.

Обработка результатов. По окончании работы проводят анализ полученных кривых: просчитываем амплитуду и длительность зубцов ЭКГ, длительность интервалов, сопоставляем их с нормативами. Зная, что скорость движения бумаги составляла 25 мм/с и, измерив интервалы R-R исходной ЭКГ и ЭКГ, регистрируемой во время предъявляемых испытуемому тестов, определяем исходный ритм сердцебиений и его максимальные изменения после эмоциональной и физической нагрузки. Определяем величину дыхательной аритмии. В тех случаях, когда проявление теста сопровождалось изменением формы ЭКГ, описываем эти изменения и даем им объяснения. В отчете при обсуждении результатов необходимо представить гипотетическую схему нервных влияний на сердце, в результате которых при решении математической задачи наблюдали изменение ритма сердцебиений.

ЗАДАЧА 2. Регистрация и анализ ЭКГ изолированного сердца лягушки. Изменение формы ЭКГ при моделировании патологического очага в миокарде и при изменении положения сердца по отношению к отвод ящим электродам

Основные приборы: Электрокардиограф ЭКIТ-03М. Пробковая пластина, залитая воском, отводящие фитильковые электроды для регистрации ЭКГ изолированного сердца, фильтровальная бумага, набор инструментов для препаровки, раствор Рингера.

Методика. Лягушку обездвиживают разрушением спинного и головного мозга, вскрывают груднобрюшную полость и освобождают сердце и прилегающие сосуды от перикарда. Во избежании повреждения сердца в данной задаче не следует касаться серфином или пинцетом его поверхности. Приподнимать сердце для подведения лигатур можно только за приносящие и выносящие сосуды. Лигатуру накладывают на дуги аорты и, приподняв сердце за эту лигутуру, перевязывают вены: нижнюю и верхнюю полые. Все вены можно перевязать и одной лигатурой, но при этом необходимо следить за тем, чтобы венозная лигатура была как можно дальше от сердца (выше устья полых вен), чтобы не повредить ткань венозного синуса. Сосуды за лигатурами пересекают и изолированное сердце отмывают от сгустков крови в растворе Рингера и переносят, придерживая пинцетом за лигатуру на фильтровальную бумагу, смоченную раствором Рингера. Бумага размером 44 см должна быть размещена в чистой препаровальной ванночке с воском и смочена полностью, но без лужиц - это позволит уменьшить наводки при регистрации. Здесь же укрепляют отводящие электроды. Последние представляют собой серебряные или нихромовые проволочки, к которым припаяны проводники, соединяющие их с "шлангом пациента" электрокардиографа. Проволочки укреплены в пластмассовых колодках, позволяющих закреплять их на восковой подложке. На кончики проволочных электродов навешиваются отрезки шерстяных ниток или ватные фитильки, смоченные раствором Рингера, которые позволяют осуществлять контакт с поверхностью фильтровальной бумаги или непосредственно с поверхностью сердца. Располагаем электроды на фильтровальной бумаге так, чтобы препарат изолированного сердца оказался как бы в центре равностороннего треугольника, в вершинах которого расположены фитильки отводящих электродов: красный, желтый и зеленый. Исходно анатомическая ось сердца должна быть параллельна линии III отведения (желтый-зеленый электрод). Заземляющий черный электрод располагают в любой точке фильтровальной бумаги (Рис.26"А"). Фитильки накладывают на поверхность фильтровальной бумаги на расстоянии 1см от сердца.

Перемещая переключатель отведений регистрируем ЭКГ в трех стандартных отведениях. Убеждаемся в том, что ЭКГ изолированного сердца имеет те же очертания и содержит те же компоненты, что и ЭКГ человека. Находим и обозначаем зубцы ЭКГ изолированного сердца. Определяем, в каком отведении при данном положении сердца регистрируется наибольшая амплитуда зубцов. Разворачиваем сердце по часовой стрелке таким образом, чтобы анатомическая ось стала параллельна I отведению (Рис.26 "Б"). Анатомическая и электрическая оси сердца обычно довольно близко совпадают. Вновь регистрируем ЭКГ в I стандартном отведении при измененном положении сердца. Отмечаем изменения амплитуды и формы зубцов ЭКГ. Разворачиваем сердце на 180 так, чтобы его анатомическая ось вновь стала параллельна I отведению, но противоположна по направлению и вновь регистрируем ЭКГ (Рис. 26 "В"). Отмечаем изменение полярности зубцов ЭКГ. Анализируем зависимость формы и амплитуды ЭКГ при изменении положения сердца по отношению к отводящим электродам.

Рис. 26. Изменение положения изолированного сердца в пределах треугольника Эйнтховена при исследовании зависимости формы и амплитуды зубцов ЭКГ от ориентации электрической оси сердца. А, Б, В - последовательные изменения позиции изолированного сердца.

Помещаем изолированное сердце в исходное положение (анатомическая ось параллельна линии III отведения). Регистрируем ЭКГ в трех стандартных отведениях. Помещаем на боковую поверхность желудочка сердца кусочек некротизированной ткани (Рис.27.).

Рис. 27. Моделирование патологического очага в миокарде.

А - схема наложения некротизированной ткани на миокард желудочка, Б - исходная ЭКГ в трех стандартных отведениях, В - деформация ЭКГ в разных отведениях под влиянием "патологического очага".

Кусочек должен быть помещен таким образом, чтобы повреждаемый некротизированной тканью участок миокарда касался поверхности фильтровальной бумаги. Наблюдаем и регистрируем возникающие изменения ЭКГ в трех стандартных отведениях. Отмечаем, в каком из отведений произошли наибольшие изменения. Описываем характер наблюдаемых изменений и объясняем результаты эксперимента.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32773. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Второе начало термодинамики. Независимость КПД цикла Карно от рабочего вещества. Лемма Карно 47 KB
  Второе начало термодинамики. Следовательно согласно I началу термодинамики работа совершаемая двигателем равна =Q1Q2 Коэффициентом полезного действия КПД теплового двигателя называется отношение работы совершаемой двигателем к количеству теплоты полученному от нагревателя η=Q1Q2 Q1 КПД тепловой машины всегда меньше единицы η=1Q2 Q1 Следовательно невозможно всю теплоту превратить в работу. Отсюда Q2 T2≥Q1 T1 На основании этого неравенства можно прийти к понятию энтропия и второму началу термодинамики. Второе начало термодинамики ...
32774. Энтропия идеального газа при обратимых и необратимых процессах 33.5 KB
  К определению энтропии S можно прийти на основе анализа работы тепловых машин. ∆S=∆Q T Для тепловой машины изменение энтропии нагревателя и холодильника равны: ∆S1=Q1 T1 и ∆S2=Q2 T2 Формула ∆S=∆Q T справедлива для изотермического процесса и представляет собой термодинамическое определение энтропии. Для любого процесса можно найти бесконечно малое изменение энтропии т. ее дифференциал dS=δQ T где δQ элементарная теплота В интегральной форме для любого процесса изменение энтропии равно Найдем изменение энтропии за один цикл для тепловой...
32775. Статистическое толкование энтропии 31 KB
  Рассматривая Вселенную как изолированную систему и распространяя на неё второй закон термодинамики Р. Из сказанного в предыдущем разделе следует что к Вселенной в целом как изолированной системе F = 0 второе начало термодинамики неприменимо по определению. При этом второй закон термодинамики формулируется следующим образом: природа стремится от состояния менее вероятного к состоянию более вероятному. Таким образом являясь статистическим законом второй закон классической термодинамики выражает закономерности хаотического движения большого...
32776. Термодинамические потенциалы. Направление течения процессов в неравновесных состояниях 33.5 KB
  Потенциалы термодинамические определённые функции объёма V давления р температуры Т энтропии S числа частиц системы N и др. К Потенциалы термодинамические относятся: внутренняя энергия U = U S V N xi; энтальпия Н = Н S р N xi; Гельмгольцева энергия свободная энергия или изохорноизотермический потенциал обозначается А или F F = F V T N xi Гиббсова энергия изобарноизотермический потенциал обозначается Ф или G G = G p Т N xi и др. Зная Потенциалы термодинамические как функцию указанных...
32777. Термодинамика необратимых процессов. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Опытные законы диффузии, теплопроводности и внутреннего трения 48.5 KB
  Термодинамика необратимых процессов. ТЕРМОДИНАМИКА НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ неравновесная термодинамика изучает общие закономерности поведения систем не находящихся в состоянии термодинамического равновесия. процессов изменение энтропии системы dS равно: где deS = Q T внешнее изменение энтропии связанное с обратимым теплообменом с окружающей средой Qбесконечно малое колво теплоты Tабс. тра diS внутреннее изменение энтропии обусловленное самопроизвольным протеканием в системе необратимых процессов.
32778. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МАЯТНИКА ОБЕРБЕКА 3.8 MB
  Определить момент инерции системы тел. Исследовать зависимость углового ускорения от величины момента приложенных сил с учётом сил трения. 2 Угловая скорость и угловое ускорение для всех точек тела одинаковы в данный момент времени однако для различных точек тела линейные скорости движения по окружности разные так как зависят от расстояния R точки до оси вращения. Сила равнодействующая внешних и внутренних сил приложенных к iму элементарному объему телу создаёт относительно произвольно взятой точки на оси вращения момент силы ...
32779. Определение коэффициентов трения качения и скольжения методом наклонного маятника 201 KB
  Северодвинске ФАКУЛЬТЕТ: IV КАФЕДРА: ФИЗИКИ Лабораторная работа Определение коэффициентов трения качения и скольжения методом наклонного маятника Северодвинск 2007 Лабораторная работа ФМ 16 Наклонный маятник Ι. Цель работы Цель работы: определение коэффициентов трения качения и трения скольжения. Основные теоретические положения При относительном перемещении двух соприкасающихся тел или при попытке вызвать такое перемещение возникают силы трения. Различают три вида трения возникающего при контакте твердых тел: трение скольжения покоя и...
32780. Изучение законов сохранения импульса 538.5 KB
  Определить коэффициенты восстановления скорости и энергии для случая частично упругого удара. Существует два предельных вида удара: абсолютно упругий и абсолютно неупругий. Абсолютно упругим называется такой удар при котором механическая энергия тел не переходит в другие немеханические виды энергии а размеры и форма тел полностью восстанавливаются после удара. Абсолютно неупругим ударом называется такой удар при котором размеры и форма тел не восстанавливаются после удара.
32781. Определение коэффициентов восстановления скорости и энергии шаров 150.23 KB
  Схема лабораторной установки схема проведения эксперимента Установка включает в свой состав: 1 основание; 2 вертикальную стойку; 3 верхний кронштейн; 4 корпус; 5 электромагнит; 6 нити для подвески металлических шаров; 7 провода для обеспечения электрического контакта шаров с клеммами 10. Основание снабжено тремя регулируемыми опорами 8 и зажимом 9 для фиксации вертикальной стойки 2 выполненной из металлической трубы ; на верхнем кронштейне 3 предназначенном для подвески шаров расположены узлы регулировки обеспечивающие...