рабочая тетрадь студента ЭКГ 2011

1

Глоссарий

Диполь

Магнитный диполь — аналог электрического, который можно представить себе как систему двух «магнитных зарядов». Эта модель условна, так как магнитных зарядов не существует в природе. В качестве модели магнитного диполя можно рассматривать плоскую замкнутую проводящую рамку площади , по которой течѐт ток I.

Знание поведения дипольных молекул в электрическом поле позволяет описать тепловые эффекты в диэлектриках и живых биологических тканях.

Монополь (греч. mónos — один, единый, единственный и pólos — полюс). Электрический заряд является электрическим монополем.

Магнитный монополь — гипотетическая частица,

обладающая «магнитным зарядом» — точечным источником

радиального магнитного поля. Гипотетически магнитный монополь можно представлять как отдельно взятый полюс длинного и тонкого постоянного магнита. Но у обычного магнита всегда два

полюса, то есть он является диполем, и если разрезать магнит на две части, то у каждой его части по-прежнему будет два полюса. Даже известные науке элементарные частицы, обладающие магнитным полем, также являются диполями.

Мультиполь (лат. multum — много и греч. πόλος — полюс) — характеристика системы электрических зарядов или «полюсов», обладающей определѐнной симметрией. Мультиполи — это определѐнные конфигурации

2

зарядов. Мультиполь нулевого порядка – это электрический заряд, мультиполь 1-го порядка - диполь, мультиполь 2-го порядка - квадруполь и т. д. Номер порядка указывает количество пар одинаковых по абсолютной величине зарядов: например, квадруполь (представлен на рисунке) соответствует 4 зарядам, размещѐнным в вершинах параллелограмма, так что каждая его сторона

а

соединяет заряды противоположного знака. Октуполь (окту — 8) означает, что в состав мультиполя входит 8

зарядов.

Электрический диполь — как модель, - это идеализированная электронейтральная система, состоящая из точечных и равных по абсолютной величине положительного и отрицательного электрических

зарядов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга.

На рисунке представлен токовый диполь мозга и его магнитное поле (концентрические стрелки). Работа мозга сопровождается магнитными и электрическими полями.

Электромагнитные сигналы, сопровождающие отклики мозга на осязательное, звуковое и зрительное раздражение записываются:

-электрографически (электроэнцефалография)

-и магнитографически (магнитоэнцефалография).

Сам источник раздражения определяет локализацию токового диполя: зрительное раздражение порождает токовый диполь в затылочной части головы, слуховое - в височной части, при раздражении мизинца правой руки возникает диполь, перпендикулярный центральной борозде левого полушария.

Зубцы ЭКГ. Обозначения зубцов ЭКГ были даны Эйнтховеном и представляют взятые подряд буквы латинского алфавита — P, Q, R, S, T, U с римским цифрами I, II, III соответственно первому, второму и третьему стандартному отведению. Высота зубцов ЭКГ – амплитуда, является выражением величины ЭДС сердца. Поэтому, теоретически, одноименные и

3

синхронно зарегистрированные зубцы II отведения по своей величине равны алгебраической сумме зубцов I и III отведений. Но практически, величина зубцов во II отведении не всегда равна сумме величин зубцов I и III отведений, так как вершины одноименных зубцов в различных отведениях не совпадают.

Изоэлектрическая линия — горизонтальная линия электрокардиограммы, которая записывается во время диастолы сердца.

Регистратор ЭКГ по Холтеру 24-часовой. Миниатюрный универсальный 24-часовой регистратор ЭКГ по Холтеру используется для сбора полноценной информации о деятельности сердца в течение суток и позволяет осуществлять записи по 1, 2, 3 или 5 каналам ЭКГ по выбору с последующим проведением разностороннего анализа. Холтеровское мониторирование ЭКГ - это система непрерывной регистрации ЭКГ. Метод

разработан в 1961 г. Норманом Холтером. Данный метод позволяет надежно выявлять бессимптомные нарушения ритма сердца. Программирование прибора, так же как хранение и анализ данных осуществляется путем подключения его к компьютеру. Программа позволяет создавать индивидуальный план измерений и передавать его в прибор, анализировать результаты измерений, отображать ЧСС и просматривать записи ЭКГ в ручном и автоматическом режиме, создавать аннотацию событий и морфологию QRS комплексов, таблицу пиковых значений, автоматический отчет. Также программа позволяет показать и рассчитать ишемический профиль и анализ сердечного ритма для любых промежутков.

Скорость движения ленты. Раньше ЭКГ регистрировалась на движущейся бумаге со скоростью 25 (50) мм/с. Современные цифровые кардиографы печатают электрокардиограмму на неподвижном листе, однако исторический термин «скорость движения бумаги» и метод определения ЧСС по миллиметровой сетке не изменились.

Бумага для электрокардиографии имеет разметку в 1 миллиметр (тонкая линия) и 5 миллиметров (толстая линия). При скорости движения 25 мм/с цена деления опорной линии равна 0,040 с. При скорости 50 мм/с цена деления опорной линии равна 0,020 с.

4

Стандартные отведения от конечностей являются двухполюсными отведениями, которые регистрируют разность потенциалов между двумя точками.

Отведение I = разности потенциалов между точками на левой руке и правой руке

Отведение II = разности потенциалов между точками на левой ноге и правой руке

Отведение III = разности потенциалов между точками на левой ноге и левой руке

Согласно закону Эйнтховена, сумма потенциалов в отведении I и III равна потенциалу в отведении II.

Треугольник Эйнтховена. По представлению Эйнтховена туловище человека является сферическим телом, в центре которого находится электрический диполь. Места контактов электродов с телом при регистрации разности потенциалов, представляет собой равносторонний треугольник. Плоскость треугольника располагается во фронтальной плоскости, диполь - сердце находится в его центре. Следует иметь ввиду, что сердце является трѐхмерным органом и вектор результирующего потенциала не направлен строго параллельно фронтальной плоскости. Электрокардиограммы от конечностей можно принимать за проекцию разности потенциалов на стороны треугольника.

Уильям (Виллем) Эйнтховен (Wilhelm Einthoven 21 мая 1860 - 29

сентября 1927) — голландский врач и электрофизиолог. Лауреат Нобелевской премии (1924) по физиологии и медицине за «открытие механизма электрокардиограммы». В Нобелевской лекции он привѐл много примеров ЭКГ при нарушениях ритма и их связь с сердечными тонами. Примечательно, что Эйнтховен закончил свою речь словами благодарности в адрес других исследователей: «Новые страницы в научных

исследованиях заболеваний сердца были открыты не одним человеком, а многими талантливыми людьми, чьи работы стали известны далеко за пределами их государств».

Частота сердечных сокращений (ЧСС) - число электрических возбуждений миокарда, ведущее к последующему сокращению сердечной мышцы. Выражается целым числом за 1 минуту.

5

Электрография и магнитография (электро- + греч. grapho писать,

изображать и нем. magnet магнит + греч. grapho писать) .

ЭЛЕКТРОГРАФИЯ

Электрофизиологические методы изучения биопотенциалов

Электроретинография	-	(электрическая активность сетчатки)
Электродерматография	-	(электрическая активность кожи)

Реография (импедансная плетизмография) - (электрическая активность кровообращения)

Электроэнцефалография - (электрическая активность мозга)

Электрокардиография - (электрическая активность сердца)

Электрогастроэнтерография - (электрическая активность желудочнокишечного тракта)

Так как органы, кожа, ткани организма являются электрическими генераторами и продуцируют электрические и магнитные поля, то возможна графическая запись электрических и магнитных полей. Электрическая активность органов и тканей определяет информацию о происходящих в них физиологических и патологических процессах.

Магниторетинография	Магнитодерматография
МАГНИТОГРАФИЯ
Магнитоэнцефалография	Магнитокардиография
Магнитогастроэнтерография

6

Графическая регистрация магнитных полей, возникающих при работе, например, поперечно-полосатых мышц, глазного яблока или сетчатки глаза, соответственно имеет названия магнитомиография, магнитоокулография и магниторетинография и т.д.

Электроды ЭКГ. Для записи ЭКГ в стандартных отведениях используют три регистрирующих электрода, накладываемых на конечности. Для корректной и оперативной работы с электродами при наложении их на руки и ноги, наконечники на электроды маркируют разным цветом. Электрод с наконечником красного цвета прикрепляется к правой руке, электрод с наконечником желтого цвета – к левой; зеленый наконечник с электродом фиксируется на левой ноге. Четвертый электрод с черным наконечником, выполняет роль заземления пациента и накладывается на правую ногу.

Электрокардиограмма

Электрокардиограмма (ЭКГ) - это графическое представление разности потенциалов, возникающей во время работы сердца на поверхности тела, регистрируемой электрокардиографом. Является одним из основных методов диагностики сердечнососудистых заболеваний.

Зубец P представляет собой суммарный результат прохождения синусового импульса по проводящей системе предсердий и поочередное

7

возбуждение сначала правого (восходящая ветвь зубца P), а затем левого (нисходящая ветвь зубца P) предсердий.

Интервал P-Q. Одновременно с возбуждением предсердий, потенциал действия из синусового узла, направляется к атриовентрикулярному соединению. В нем происходит физиологическая задержка импульса, т.е. замедление скорости его проведения. Результирующий сигнал соответствует нулевой амплитуде - прямой линии, которую называют изоэлектрической линией.

Зубцы Q, R и S. Потенциал действия, проходя по проводящим путям желудочков, представленным пучком Гиса, возбуждает миокард желудочков. На электрокардиограмме при этом формируется желудочковый комплекс QRS. Желудочки сердца возбуждаются в определенной последовательности:

1.Сначала, в течение 0,03 с возбуждается межжелудочковая перегородка. Процесс ее возбуждения приводит к формированию на кривой ЭКГ зубца Q.

2.Затем возбуждается верхушка сердца и прилегающие к ней области. Так на ЭКГ появляется зубец R. Время возбуждения верхушки в среднем равно 0,05 с.

3.В последнюю очередь возбуждается основание сердца. Следствием этого процесса является регистрация на ЭКГ зубца S. Продолжительность возбуждения основания сердца составляет около

0,02 с.

Зубцы Q, R и S образуют единый желудочковый комплекс QRS продолжительностью 0,10 с.

Интервал S-T и зубец T. После возбуждения желудочков, импульс угасает. В клетках миокарда начинаются процессы восстановления своего первоначального состояния - реполяризация. Процессы реполяризации отображаются графически на ЭКГ отрезком S-T и зубцом T.

Зубец U — чаще это низкая, широкая волна, которая обнаруживается на электрокардиограмме здоровых лиц после зубца T. Впервые был описан и обозначен Эйнтховеном, хотя до сих пор не получил удовлетворительного объяснения. Зубец U вызван поздними потенциалами, которые следуют после собственных потенциалов действия, либо вызван потенциалами, возникающими в результате растяжения мускулатуры желудочков в период быстрого наполнения желудочков в ранней фазе

8

диастолы. В норме зубец U бывает положительным. Отрицательный зубец U был обнаружен только при патологических состояниях.

Электрокардиограф позволяет изучать сердечную деятельность пациента в любых условиях без проникновения непосредственно в область сердца, т.е. неинвазивным путѐм.

При помощи электрокардиографа можно:

определить частоту сердечных сокращений и таким образом, своевременно выявлять любые нарушения ритма сердца;

обнаруживать нарушения электрической проводимости сердца (типичная диагностика), которые могут приводить к снижению его насосной функции и даже к еѐ полному прекращению;

выявлять дефекты или повреждения в сердечной мышце, вызванные хроническим или острым заболеванием.

Принципы действия электрокардиографа состоят в регистрации электрических сигналов сердечной мышцы, величина которых характеризует электрическую активность сердца.

Для измерения сигналов используют, как минимум, два электрода, которые располагают на поверхности тела пациента.

Электрофизиология (электро- + физиология) — раздел физиологии, изучающий электрические явления в организме при различных видах его деятельности (как на микроуровне отдельных клеток и волокон, так и на макроуровне организма).

Существование «животного электричества» впервые было доказано Луиджи Гальвани в 1791 году. Карло Маттеучи в 1830—1840 годах показал, что в мышце всегда может быть отмечен электрический ток, который течѐт от еѐ неповреждѐнной поверхности к поперечному разрезу. В середине 19 века Э. Дюбуа-Реймон показал связь между электрическим током и нервным импульсом. В 1875 году независимо друг от друга английский хирург и физиолог Ричард Кэтон и русский физиолог В. Я. Данилевский показали, что мозг является генератором электрической активности, то есть были открыты биотоки мозга. Н. Е. Введенский (1884) применил телефон для прослушивания потенциалов действия. Советский физиолог В. Ю. Чаговец (18.4.1873 - 19.5.1941), впервые применил в 1896 теорию электролитической

9

диссоциации для объяснения механизма появления электрических потенциалов в живых тканях. Немецкий физиолог Ю. Бернштейн сформулировал в 1902 основные положения мембранной теории возбуждения, развитые позднее английскими учѐными П. Бойлом и Э. Конуэем (1941), А. Ходжкином, Б. Кацем и А. Хаксли (1949). В. Эйнтховен и Самойлов получили подробные характеристики электрических процессов в различных живых тканях при использовании струнного гальванометра. Следует отметить, что российский учѐный И.М. Сеченов первый в мире на основе верной предпосылки сформулировал гипотезу о природе электрических явлений в живых структурах, а его современник В.Ю. Чаговец первый в мире сформулировал конструктивную теоретическую модель этих явлений, эта модель позволяла осуществлять количественную оценку и предсказание биоэлектрических явлений. В настоящее время развивается компьютерная физиология, так как использование компьютеров

позволяет выделять очень слабые электрические сигналы на фоне шумов,

проводить статистическую обработку большого количества электрофизиологических данных, моделировать электрофизиологические процессы и т. д.

ПРОТОКОЛ

Лабораторная работа

Изучение физических основ электрокардиографии. Определение амплитудных и временных параметров ЭКГ.

Цель работы:

Ознакомиться с методикой регистрации электрокардиограммы. Научиться практическим приѐмам регистрации ЭКГ и определять амплитудные и временные параметры электрической активности сердца.

Приборы и оборудование: электрокардиограф «Малыш», электроды, марлевые прокладки, раствор NaCl 0,9%

		10
	Блок-схема электрокардиографа
Переключатель	Усилитель	электромагнитный	лентопротяжный
отведений	сигнала
		преобразователь	механизм
		Регистрирующее
Калибратор			устройство
1мВ - constant
Электроды		Блок питания

Ход работы

1. На испытуемого, находящегося в горизонтальном положении наложить электроды соответственно вершинам треугольника Эйнтховена. Электроды накладываются на внутренние поверхности предплечий и голеней.

2.Между электродами и телом проложить прокладку, смоченную раствором NaCl, для улучшения контакта электрода с кожей.

3.К электродам подключить кабель отведений, соблюдая соответствующую маркировку у наконечников:

Красный – правая рука	Желтый – левая рука
Зеленый – левая нога	Черный – правая нога

4.Установить на электрокардиографе скорость движения

ленты 25 мм/с.

5.Переключатель отведений установить в положение «К» – калибровка. Включить запись. На вход с помощью кнопки подать

калибровочный сигнал 1 мВ.

6.Зарегистрировать электрокардиограмму в первом, втором и третьем отведении.

7.Рассчитать цену деления по оси напряжений по калибровочному сигналу. Записать результат в таблицу.

8.Выполнить обработку временных и амплитудных параметров ЭКГ в соответствии с таблицей.

Вклеить фрагмент, обозначить интервалы, зубцы и комплексы на ЭКГ