- •Вопросы теории (исходный уровень):
- •Лабораторная работа № 9 Моделирование электрокардиографии. Изучение электрокардиографа. Регистрация электрокардиограмм
- •Ход работы: Подготовка установки к работе.
- •Пример расчета числа сердечных сокращений:
- •Лекция 8.
- •11.7. Равновесный и стационарный мембранные потенциалы. Потенциал покоя
- •11.8. Потенциал действия и его распространение
- •11.9. Активно-возбудимые среды. Автоволновые процессы в сердечной мышце
- •Моделирование электрокардиографии. Изучение электрокардиографа. Регистрация электрокардиограмм.
- •1. Вопросы теории.
- •1.1. Мембранные потенциалы и их ионная природа.
- •1.2. Механизм генерации потенциала действия. Распространение потенциала действия по миелиновым и безмиелиновым нервным волокнам.
- •1.3. Основные характеристики электрического поля. Электрический диполь. Поле диполя. Диполь в электрическом поле.
- •1.4. Дипольный эквивалентный электрический генератор сердца.
- •1.5. Электрокардиография. Теория отведений Эйнтховена.
- •1.6. Понятие о мультипольном эквивалентном электрическом генераторе сердца.
- •1.7. Электрокардиограф.
- •1.8. Векторная электрокардиография.
Лабораторная работа №9
«Моделирование электрокардиограммы. Изучение электрокардиографа. Регистрация электрокардиограмм»
Цель работы: Получить практические навыки регистрации электрокардиограммы. На практике выяснить необходимость выполнения требований к устройствам съема, для адекватного получения биопотенциалов.
Вопросы теории (исходный уровень):
Физические вопросы строения и функционирования мембран. Транспорт веществ через мембраны. Пассивный транспорт. Простая и облегченная диффузия. Математическое описание пассивного транспорта.
Активный транспорт ионов. Механизм активного транспорта на примере натрий-калиевого насоса.
Мембранные потенциалы и их ионная природа. Потенциал покоя. Уравнение Нернста. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца.
Механизм генерации потенциала действия. Рефрактерный период. Распространение потенциала действия по миелиновым и безмиелиновым нервным волокнам. (Лекция №7, Лекция №8)
Поле диполя. Диполь в электрическом поле. Физические основы электрографии тканей и органов. Электрокардиография. Дипольный эквивалентный электрический генератор сердца. Теория отведений Эйнтховена. Понятие о мультипольном эквивалентном электрическом генераторе сердца. Электрокардиограф. Векторная электрокардиография. (Лекция №9)
Содержание занятия:
1.Выполнить работу по указаниям в руководстве к данной работе.
2.Оформить отчет.
3.Защитить работу с оценкой.
4.Решить задачи.
ЗАДАЧИ
1.Через мембрану клетки ток не течёт самопроизвольно. Это значит, что жидкости снаружи и внутри клетки электрически нейтральны. Какие концентрации отрицательных органических ионов (ммоль/л) нужны для поддержания этих жидкостей нейтральными?
2.Получите значение диэлектрической проницаемости для типичной мембраны. Правдоподобно ли это объяснение? Объясните. (Для липида =3).
3.Было установлено, что от 30 до 40% энергетических потребностей тела (которые в целом составляют 3000 ккал/дн) уходит на поддержание электрического градиента на мембранах клеток. Проверьте эту оценку. Действуйте следующим образом. Энергия поля конденсатора . Напряжение U известно ( 0,070В), а ёмкость единицы площади равна 10-2 Ф/м2. Нам нужно знать общую площадь мембран в теле. Предположим, что масса тела равна 75 кг, 20% этой массы находится в состоянии межклеточной жидкости. Остальная масса распределяется почти поровну между большими и маленькими мышечными клетками. Предположим, что обычная мышечная клетка имеет диаметр 20 мкм и длину 1 см. (Так как нас интересует общая площадь клеток, то длина типичной мышечной клетки не имеет значения. Можете ли вы сказать почему?) Предположим, что оба вида клеток имеют =1 г/см3. На основании этой информации вычислите Еп. Теперь нам нужно узнать скорость, с которой эта энергия может быть сообщена. Это значит: нужно выяснить, с какой скоростью мембранный заряд утечёт, если его не будет поддерживать подвод энергии из какого-либо источника. Когда нервная клетка «зажигается», потенциал действия имеет продолжительность около 1 мс. Величина 1 мс недостаточно точная для использования в расчётах, так как «поджиг» нервной клетки является процессом специального типа, аналогичным разряду конденсатора при закорачивании его пластин. Обратный процесс иногда кажется более «нормальным» событием. Следовательно, предполагается, что «нормальное» время, в течение которого заряд утечёт из мембранного конденсатора, равно времени и обратного процесса (около 10 мс). Используя это значение завершите расчёт.
4.Оцените число ионов натрия, которые входят в обычную клетку за время прохождения одного потенциала действия. В какой пропорции во время этого процесса возрастает внутриклеточная концентрация ионов Na+?
5.Могут ли две электрические силовые линии когда-нибудь пересечься? Объясните.