Электрокардиография ЭКГ - метод графической регистрации характеристик электрического поля сердца и их изменений в процессе сердечных сокращений. По виду и особенностям соответствующей кривой - электрокардиограммы - можно судить о деятельности сердца и ее нарушениях. В настоящее время метод ЭКГ - один из широко распространенных и информативных методов клинической диагностики, совершенно безвредный для пациента. Соответствующие регистрирующие приборы - электрокардиографы - просты в эксплуатации, портативные и являются наиболее доступными и массовыми медицинскими приборами. Метод ЭКГ представляет собой одну из разновидностей медицинской электрографии вообще; другими ее разновидностями являются электроэнцефалография ЭЭГ - регистрация электрической активности головного мозга, электромиография ЭМГ , изучающая электрическую активность мышц, и другие методы. Однако методы ЭЭГ, ЭМГ требуют более сложных приборов и применяются лишь в условиях крупных клиник и лабораторий. Все чаще метод ЭКГ применяется в комплексе с другими электрофизическими методами диагностики - медицинской реографии, фонокардиографией, сфигмографией. Быстро развивается сейчас магнитокардиография МКГ - метод регистрации магнитного поля сердца. МКГ дополняет метод ЭКГ и имеет перед ним ряд важных преимуществ. Методы электрографии, в том числе ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ и другие, широко применяются также в физиологических исследованиях с использованием более чувствительных регистрирующих приборов и техники измерений. Источником электрического поля сердца являются электрические заряды - ионы, распределенные сложным образом в клетках и межклеточном пространстве миокарда. Картина эквипотенциальных линий электрического поля изображена на рис. Вид этих линий напоминает поле, создаваемое электрическим диполем рис. Основной физической величиной для диполя является вектор электрического момента диполя , равный по величине произведению. Электрическое поле диполя рис. Так, значение потенциала j в некоторой точке М , удаленной на большое расстояние r от диполя,. Из формулы 2 можно получить следующее важное для дальнейшего свойство электрического поля диполя: Вектор дипольного момента сердца и его изменение во время сердечного цикла. В простейшей теории "теория Эйнштейна" сердце в электрическом отношении считают диполем, находящимся в однородной среде, которой приближенно являются окружающие сердце ткани. Поэтому за основную электрическую характеристику сердца принимают вектор дипольного момента сердца рис. В течение цикла сердечного сокращения ЦСС вектор непрерывно изменяется по величине и направлению, приближенно оставаясь во фронтальной плоскости тела. Эти изменения связаны с процессами де - и реполяризации клеточных мембран и целых участков ткани миокарда, сопровождающих механические сокращения сердечной мышцы. За время одного ЦСС конец вектора ДМС движется по почти плоской кривой, состоящей из трех замкнутых частей - "петель" рис. Эту кривую обычно называют вектор-кардиограммой ВКГ пациента. При этом начало вектора условно считают фиксированным обычно в точке, расположенной в межпредсердечной перегородке, около верхушки сердца. Направление движения конца вектора на рис. Каждая часть этой кривой Р , qRs , T связана со вполне определенной электрической фазой ЦСС "петл я " Р - с возбуждением предсердий, "петля" qRs и Т - с процессами де - и реполяризации желудочков. При этом максимальное по величине значение вектора имеет в положении R рис. Это положение вектора определяет направление электрической оси сердца АА , в норме почти совпадающее с анатомической осью сердца. Аномальные изменения нормы, амплитуды "Петель" Р , qRs , Т или скорости движения по кривой конца вектора , как правило, связаны с наличием вполне определенной патологии в работе сердца пациента и имеют, следовательно, большое диагностическое значение. Учитывая изложенное выше, можно сформулировать основную задачу метода ЭКГ как получение максимально возможной информации о направлении вектора ДМС и его изменении в течение ЦСС, то есть получение полной кривой ВКГ пациента и ее анализ. Эта задача решается непосредственно в специальной разновидности метода ЭКГ - векторной электрокардиографии. В обычном методе ЭКГ информацию о векторе ДМС получают косвенно, восстанавливая вектор по величине его проекций см. Каждое k - е измерение, производимое с наложением электродов в соответствующих очках тела, принято называть отведением. Графическая кривая, определяющая зависимость этих напряжений от времени, , называется электрокардиограммой кривой ЭКГ в отведении номер k. Три основные отведения I , II , III получаются предложено Эйнтховеном , когда в качестве точек, между которыми измеряются напряжения, берутся следующие: Зависимость от времени напряжения U АВ между точками А и В - - соответствует отведению I , U АС - отведению II и U ВС - отведению III. Схематически вид кривой ЭКГ здорового человека в отведении I представлен на рис. Поскольку точки А , В , С равно удален от сердечного "диполя" рис. U 3 в фиксированный момент времени равно отношению e 1: Эти зубцы соответствуют трем замкнутым "петлям" кривой ВКГ рис. Поэтому из сравнения кривых ЭКГ в I , II , III отведениях нетрудно получить представление о направлении вектора ДМС в каждый момент времени, то есть решить основную задачу метода ЭКГ см. Например, сопоставляя относительные величины зубцов R в трех отведениях, можно легко определить положение электрической оси сердца АА рис. Для получения дополнительной информации об электрической активности сердца в настоящее время используются также другие отведения ЭКГ, например, усиленные отведения от конечностей aVR , aVL , aVF , а также комплекс грудных отведений V. Так, в отведении aVR от правой руки "снимается" напряжение U A BC между точкой А и общей точкой ВС рис. Аналогично отведение aVL от левой руки соответствует напряжению U B AC , а отведение aVF от левой ноги - напряжению U C AB. С целью получения ЭКГ в грудном отведении необходим дополнительный электрод; он накладывается на поверхность грудной клетки в области расположения сердца точка О на рис. При этом снимается напряжение U О АВС между точкой О и общей точкой конечностей АВС. Вид кривой ЭКГ очень чувствителен к месту расположения грудного электрода ввиду непосредственной близости сердца. Поэтому на практике снимают целый ряд грудных отведений, прикладывая специальный электрод с резиновой присоской во вполне определенных анатомических точках грудной поверхности. Наконец, для получения кривой ЭКГ высокого качества еще один электрод присоединяется к правой ноге пациента; он соединяется с корпусом измерительного прибора с заземлением см. Таким образом, принятая в современной клинической практике система электрографического обследования предполагает получение 6 основных I , II , III , aVR , aVL , aVF и 6 грудных V 1 - V 6 отведений, для чего на пациента накладывается 5 металлических электродов 4 на конечности и один на грудь. Обычно в приборах, регистрирующих ЭКГ, каждый из подсоединяемых к электродам 5-ти "кабелей" - проводников окрашен в определенный цвет см. Изменения напряжений за время сердечного цикла малы и имеют порядок нескольких милливольт. Поэтому для их регистрации используются специальные измерительные приборы - электрокардиографы, основной частью которых является усилитель электрических напряжений, а также регистрирующих блок. Цифрой 1 обозначены провода - "кабели", подсоединяемые к электродам: К красный - к правой руке, Ж - желтый - к левой руке, З зеленый - к левой ноге, Ч черный - к правой ноге, Б белый - к грудному электроду. Сигнал ЭКГ через кабели и переключатель отведений II поступает на усилитель III и далее на регистратор IV. Усилитель III собран по специальной дифференциальной схеме. Основным преимуществом такой схемы является ее свойство ослаблять действие внешних помех электрического происхождения от сети переменного тока частотой 50 Герц, от близко расположенных приборов и т. Изменения этих характеристик носят случайный характер и называются дрейфом "нуля" усилителя. Для включения электрокардиографа по дифференциальной схеме необходимо фиксировать потенциалы измерительных электродов относительно некоторой третьей точки "средней точки" , которая соединяется с корпусом прибора и через него с землей. В качестве такой средней точки обычно используют электрод на правой ноге пациента. Помимо электрических помех "сетевого" и "дрейфового" происхождения, качество электрокардиограммы могут существенно ухудшить помехи механического происхождения, связанные с сотрясениями помещения, непроизвольными движениями или мышечными сокращениями "тремором" пациента рис. Важную роль играет также качество электрического контакта между электродами и кожей пациента, для обеспечения которого электроды накладываются через смоченную в подсоленной воде марлю сейчас часто пользуются специальными проводящими пастами, наносимыми на кожу под электроды. Переключатель отведений II представляет собой коммутатор, который автоматически обеспечивает регистрацию кривой ЭКГ в нужном отведении при правильном подсоединении кабелей I к соответствующим электродам. Регистратор IV может работать по принципу чернильно-перьевой, тепловой, оптической, электронной или другой записи. Для одновременной регистрации ЭКГ в нескольких отведениях используются специальные электрокардиографы - кардиополиграфы. Ознакомление с электрокардиографом ЭК1ТМ и проверка его работы. Портативный одноканальный электрокардиограф ЭК1ТМ рис. Питание прибора - от сети переменного тока или от блока аккумуляторов напряжением 12 В. Прибор может регистрировать ЭКГ в отведениях I , II , III , aVR , aVL , aVF , V. Электроды подсоединяются к кабелям отведений соответствующего цвета см. В приборе предусмотрена возможность заземления. Во время работы прибора нельзя прикасаться к нагретому тепловому перу обозначено стрелкой на рис. С помощью секундомера и масштабной сетки регистрирующей ленты определить скорость движения ленты и сравнить ее с номинальной. Проверить равномерность движения ленты. В режиме контроля положение переключателя отведений " К " , подавляя калибровочный импульс "1 mV" нажатием соответствующей кнопки прибора, определить чувствительность прибора и сравнить ее с номинальной. В упражнении изучаются собственные затухающие колебания пружинного маятника 1 на рис. Маятник совершает колебания вблизи измерительной катушки 3 , концы и середина которой подключены ко входу электрокардиографа по дифференциальной схеме. При колебаниях магнитный поток Ф через контур катушки 3 изменяется, и на ее концах, в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея, появляется электрическое напряжение ЭДС:. Будем считать амплитуду и коэффициент затухания маятника малыми. Тогда можно показать, что колебания напряжения будут соответствовать колебаниям маятника, и происходить по закону. При этом величины и d и период Т колебаний маятника зависят от массы т и коэффициента упругости k пружины следующим образом:. График изменения напряжения представлен на рис. Возникающие изменения напряжения 7 усиливаются электрокардиографом и регистрируются им на ленте в виде графика, аналогичного рис. Записать на ленте электрокардиографа около 10 циклов колебаний маятника небольшой амплитуды. Зная эту скорость и пользуясь масштабной сеткой ленты, определить период колебаний маятника Т. Убедиться, что величина периода почти на изменяется в процессе затухания колебаний. Воспользовавшись формулой 8 и зная значение маятника т , определить коэффициент упругости пружины k. С помощью масштабной сетки найти отношение р амплитуд начального и конечного колебаний, связанных между собой соотношением. Воспользовавшись калькулятором, найти коэффициент затухания d по формуле:. Регистрация кратковременных механических процессов с помощью электрокардиографа. В упражнении рассматриваются колебания маятника, близкого к математическому, достаточно большой длины рис. Основная часть массы т маятника представляет собой постоянный магнит М. При прохождении магнита около положения равновесия в измерительной катушке К в соответствии с законом Фарадея наводятся импульсы электрического напряжения ЭДС , которые регистрируются рис. Таким образом, в данной модели не существует прямой вязи между законом механического движения маятника гармоническими колебаниями и изменениями электрического напряжения, регистрируемыми электрокардиографом. Это показывает, что и в методе ЭКГ регистрируемая электрическая активность сердца только косвенно отражает характер его механических сокращений. Рассмотрим процесс формирования импульса напряжения подробнее. Будем для простоты считать сечение маятника М и катушки К не круглым, а квадратным со стороной а , а магнитное поле вблизи магнита однородным с индукцией , перпендикулярной плоскости сечения рис. Тогда время прохождения t магнита мимо катушки, в течение которого магнитный поток Ф через контур катушки отличен от нуля, равно. В течение времени рис. В следующий промежуток времени от до t рис. Таким образом, форма импульса, регистрируемая электрокардиографом, будет иметь вид, изображенный на рис. При движении маятника в противоположную сторону форма будет иметь в точности такой же а не обратный! Этот неожиданный результат еще раз напоминает о необходимости осторожного подхода к проблеме определения физико-механических характеристик изучаемого процесса по его электрическим проявлениям, в том числе и методе ЭКГ. В лабораторной модели рис. Вместо формулы 12 будем иметь, очевидно,. Из 14 и 15 получим тогда для оценки величины индукции магнитного поля вблизи магнита М следующее приближенное соотношение. Записать на регистрирующей ленте электрокардиографа импульсы напряжений, возникающих в измерительной катушке, в течение 6 — 8 полных колебаний маятника. Убедиться, что за время одного колебания регистратор записывает два одинаковых импульса и с помощью масштабной ленты найти период колебаний маятника Т. Проверить результат, воспользовавшись секундомером, а также сравнить его с вычисленным по формуле. Формула 17 является неточной, поскольку маятник не может считаться математическим подумайте, почему? Используя масштабную сетку ленты, определить по записи время t прохождения магнита М мимо измерительной катушки К рис. Зная чувствительность прибора, с помощью масштабной сетки найти значение максимального напряжения , возникающего в катушке см. Измерив диаметр d магнита, по формуле 16 оценить величину В индукции магнитного поля вблизи поверхности магнита. Получение электрокардиограммы в отведениях I , II , III и aVR. Имитатор ЭКГ, который используется в этом упражнении, позволяет получить электрокардиограммы в отведениях I , II , III и avR. Внешний вид имитатора показан на рис. На передней панели имитатора расположены пять выводов для подсоединения к электрокардиографу. Вывод, обозначенный белым цветом, имитирует кардиограмму I отведения; красным цветом - II отведения; желтым - III отведения; зеленым цветом - отведения aVR. Вывод, обозначенный черным цветом, предназначен для заземления. На левой стенке имитатора расположен регулятор R , с помощью которого можно изменять частоту повторения импульсов пульс. Имитатор работает при нажатой кнопке, которая расположена на правой боковой стенке прибора. Они отличаются формой и амплитудой зубцов P , qRS и Т. Аномальное изменение их формы и амплитуды связано с наличием определенных патологий. Соединить электрокардиограф и имитатор с помощью прилагаемых проводов. Снять ЭКГ во втором отведении. Пользуясь масштабной сеткой, зная чувствительность аппарата и скорость движения ленты, определить амплитуду и длительность зубцов P , qRS и T. Снять ЭКГ в I , III и aVR отведениях при той же скорости и чувствительности. Определить амплитуду зубца R и частоту следования импульсов частоту сердцебиения для каждого из трех отведений.
Понятиеи структура характерав психологии
Коньяк пьют охлажденным или теплым
Как клеить плитку мозаику на сетке