Электрокардиографияның физикалық негіздері

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Тақырыбы: Электрокардиографияның физикалық негіздері. ЭКГ-ні тіркеу және
сараптау принциптері.
Мақсаты: Электрокардиографтың жұмыс істеу принципі, әдістің теориялық
негіздерімен танысу. Кардиограмманы тіркеу механизмі мен сараптау
принциптері, негізгі бөліктерінің функциясын
анықтау.Электроэнцефалограмманы тіркеу мен сараптау принциптерін үйрену.
ЭЭГ-ні генездеу үшін пирамидалық нейрондардың электрлік белсенділігі өзара
байланысының маңызы.

Оқыту әдістері: тіркеу принциптерін түсіну, кардиограмманы оқудың негізгі
моменттерін үйрету, уақыт интервалдарын, анатомиялық осьтің пульсін анықтау

Тақырып бойынша негізгі сұрақтар:
1. Биопотенциалдардың пайда болуы;
2. Биопотенциалдарды, стандартты тармақтарды тіркеу схемаларының
құрылымы;
3. Эйнтховен теориясының негізгі жағдайлары.
4. Кардиограмманың пайда болу механизмі;
5. Кардиограф, оның негізгі бөліктері;
6. ЭЭГ –ні тіркеу үшін қандай әдістер қолданылады?
7. Пирамидалық нейрондардың электрлік белсенділігінің негізігі типтері
қандай?
8. ЭЭГ-да қандай жаңа әдістер қолданылады?
9. Пирамидалық нейрондардың электрлік белсенділігі өзара байланысының
қандай маңызы бар?
10. ЭЭГ-ні генездеудің маңызды шарты қандай?

Қысқаша теория
ЭКГ-ның биоэлектрлік негіздері. Жүрек биопотенциалдарының пайда болуы.

Жүректің биопотенциалы негізінен қозу үрдісін және миокардада
импульстің жүруін бейнелейді. ЭКГ-ның теориялық негіздері жүректе электр
импульсінің ритмикалық генерациялануы мен жүрек пен миокарда өткізгіш
жүйесінде қозудың таралуына байланысты жүретін электр үрдістерінде
қолданылатын электродинамиканың заңдарынан жасалады. Қалыпты жұмыс жасайтын
жүректе электр импульстері электр өрісін туғыза отырып генерацияланады. Бұл
өріс математикалық жағынан шамасы мен бағыты бар вектор түрінде
көрсетілген. Жүректің электр потенциалдарының векторлық көрсетілімін дат
физиологы В. Эйнтховен ұсынды. Тыныштық күйде миокарда жасушасы калий мен
натрий иондарының концентрациясының айырмасы (сыртына қарағанда калий
иондары жасушада 30 есе көп болса, ал натрий керісінше 10 есе аз болады)
есебінен поляризацияланған. Қозу импульсі өткенде натрий тез жасушаға
кіріп, ал потенциалы диполь түзе отырып, қарама – қарсы жаққа қарай
өзгереді. Миокардиоциттердің потенциалдардың қосылуынан жүректе жалпы түрде
диполь түзейді. Олардың қосындысы жүректің электр векторы деп аталады, цикл
кезінде күшті және уақытқа байланысты өзгертіп отырады. Жүректің момент
векторы кеңістіктегі торды сипаттайды. Өткізетін ортада айнымалы электр
өрісі пайда болады. Эйнтховен теориясы бойынша жүректің әрбір бөлігін
біртекті өткізгізгіштік ортада орналасқан электрлік диполь ретінде
қарастыруға болады. Диполь электр өрісін тудырады, ал оның потенциалдарын
дене бетінде тіркеуге болады. Осы диполдың электрлік моментінің векторы
жүректің биопотенциалдарының айырымының нәтижесіндегі сипаттамасын береді.
Бұл вектор жүректің электрлік векторы деп аталады. Электродтар жұбының
көмегімен реттелетін сәйкес нүктелердің арасындағы потенциалдар айырмасын
тармақ деп атайды.Клиникада ЭКГ-ні тіркеу үшін 12 тармақты қамтитын жүйені
алады: Эйнтховен ұсынған берілген әрбір электродтар жұптарынан үш
стандартты тармақ, үш күшейтілген бірполюсті және кеудедегі алты бірполюсті
тармақтар пайда болады.Әрбір тармақ - жүректің электр осінің проекциялары
болып табылады. Стандартты тармақтар: екі полюсті тармақтар болып келеді,
оң қол мен сол қол, оң және сол аяқтарға электродтар жалғанады.
Кардиографтың стандартты кабелі мынадай түстермен ажыратылады: қызыл, сары,
жасыл және қара (оң қолға – қызыл, сол қолға – сары, сол аяққа – жасыл, оң
аяққа – қара электрод жалғанады).

Кардиограмманың элементтері.Миокардада қозу толқындарының тізбектеле
таралуы ЭКГ-ның сипаттық элементтерінің түзілуіне әкеледі. ЭКГ – жүректе
қозған ұлпаның бетінде пайда болған тербелістердің потенциалдар айырымын
жазу болып табылады. ЭКГ жүрек бұлшықеттеріндегі қозудың туындауы мен
таралу үрдістерін бейнелейді. Эйнтховен – голланд физиологы –
кардиограмманы тіркеуді ұсынған ғалым (Нобель сыйлығы -1924ж.)
1-сурет

Стандартты тармақтар ЭКГ-ның уақытша сипатаммаларын бағалау үшін, синусты
ритмді алу үшін, миокардада қозу өткендегі патологиялық үрдістерді анықтау
үшін қызмет етеді. Кардиографиялық қисықта алынатындарға мыналар жатады:
тістер, сегменттер, интервалдар. Тармақтар арқылы PQRST (кейде U) тістерден
тұратын ЭКГ тіркеледі. Қалыпты жағдайда жүректің электр осі оңнан солға,
жоғарыдан төмен қарай бағытталады, бұрышы +200 ---+700 тең. Бұл жүректің
нормограмма деп аталады.
Қалыпты жағдайда электр импульстары синоартериальды түйіндер деп
аталатын жүрек жанында орналасқан жасушалардың кішігірім топтарында
автоматты түрде генерацияланады, сол себептен жүректің қалыпты ритмін
синусты деп атайды. Электр импульсі синустық түйінде пайда болып,
қалқаншадан өтіп ЭКГ-да Р тісі пайда болады. Содан кейін импульс Р тісі
мен кешен арасыннан өтіп, қарыншаларға таралады. Р тісінің басынан Q тісіне
дейінгі арақашықтықты PQ интервалы деп атайды және ол қалыпты жағдайда
0,12-0,2 сек. тең. Импульс жүректің өткзігіштік жүйесімен таралып (Гисс
шоқтары және Пуркинье талшықтары), ЭКГ-да QRS кешеніне сәйкес келеді.
Қалыпты жағдайда оның ұзақтығы 0,09сек.Тыныштық күйде мембрананың беті оң
зарядталған. Осы жерде әртүрлі екі нүктенің арасындағы потенциалдар айырымы
болмайды. Бұлшықет жеке талшығының ЭГ-да нөлдік горизонталь сызығы
жазылады. Миокарда талшығы қозған кезде деполяризацияланған бөлігі тыныштық
күйдегі бөлігімен салыстырғанда теріс зарядталады. RQ қанның жүрек
құлақшасынан қарыншасына қарай қозғалысын көрсетеді. 2-сурет

Жүрек ритмі мен өткізгіштік сараптамасының алгоритмі
Жүректің ритмін анықтау
R-R интервалының ұзақтығын секундпен өлшеңіз (ЭКГ тіркеу жылдамдығы
50ммс). Қалыпты ритмде ЖЖЖ мына формуламен анықталады: ЖЖЖ=60 R-R

Кардиологиялық аппаратура.
Қазіргі кездегі кардиографтар жоғары техникалық жетілдірілуімен
ерекшеленеді және ЭКГ-ны бір каналды ғана емес көп каналды жазуды жүзеге
асыруға мүмкіндік береді. Кардиограф кіру құрылғысынан,
биопотенциалдарды тіркейтін және күшейтетін құрылғылардын тұрады. Электр
өрісінің кернеулігі дененің әртүрлі бөлігіне жапсырылған металл
электродтар көмегімен алынады. Содан кейін күшейткіш кірісіне (1-3мВ)
тармақтар коммутаторы арқылы электр сигналы беріледі.
Кардиографтың кіру блогының функциясы. Кіру блогы
электродтардан, кардиографпен қосатын жалғағыш сымдардан, тіркеу үшін
тармақты таңдауға мүмкіндік беретін тармақтарды қосқыштан тұрады.
Электродтардың дұрыстығын алдын ала тексеру қажет. Ток өткізетін орта
ретінде электрод пен тері арасына жылы ас тұзына малынған, кішкене
сығылған (3-10%) дәке немесе фильтрлі қағаз қойылады. Электродтар аяқ
пен қолдың төменгі жағына арнайы қыстырғышпен жалғанады. Жұмыс соңында
электродтар жуылып және құрғақ болғанша сүртіліп қойылады.
Күшейту блогының функциясы. Aппараттың негізі күшейткіш болып
табылады, ол 0.5-120Гц жиілік диапазонындағы амплитудасы 0.1-5 милливольт
болатын сигналды 1000-10000 есе күшейтеді. Нолдік деңгейі оң аяққа
жалғанған қара түсті электродпен беріледі. Тіркелуі: Қазіргі кезде ЭКГ
аппараттарында әртүрлі моделді принтерлер пайдаланады, олар жазу
кезіндегі дисплейдегі қисықты көруге мүмкіндік береді. Олар арқылы ЭКГ
негізгі параметрлері жазылып, қорытынды шығарылады. Кез келген
физикалық медико-биологиялық өлшемдер электрлік және магниттік бола
алады.Бұл биопотенциалдар, жүректің магнит өрісінің индукциясы,
диогностикалық мақсатта биологиялық объектілердің импедансын өлшеу,
Электромагниттік өрістегі параметрлер мен гигиеналық мақсатта иондардың
концентрациясын анықтау және т.б. Барлық бұл өлшеулерде электр өлшеуіш
құралдар қолданылады.
Баллистокардиография деп жүректің қызметіндегі механикалық
өзгерістерді импульстің сақталу заңына негізделіп жасалған зерттеу әдісін
айтамыз.
Ол миокарданың жиырылу қызметін бағалау үшін пайдаланылады. Парри 1786 ж.
алғашқы рет жүрек жиырылу уақытындағы дененің механикалық қозғалысын атап
өтті. Стар 1939 ж. БКГ-ны жазу үшін арналған арнайы столды жасады, оған
БКГ-ғы толқындардың мағынасын физикалық және физиологиялық жағынан түсінік
және осы әдістің атын берді. Жүрек жұмысы кезінде дененің орын ауыстыруы
қан қозғалысының бағытына қарама – қарсы жақта жүріп отырады. Аортаға
қанның келуі (алға) қарама-қарсы жаққа дене қозғалысымен (каудально)
жүреді. Қан аортаның ойығын өте отырып өзінің бағытын өзгертеді, осыдан
кейін дене алдыңғы жаққа қозғалады. Дененің бұл ығысуы систола уақытындағы
лақтырылған қанға пропорционал.
Баллистикардиограф жеңіл қозғалмалы платформадан тұрады, онда
зерттелетін адам (немесе жануар) жатады және платформаға орын ауыстыруын
тіркеп отыратын датчик жалғанған (3-сурет). Дене жатқан платформаның
ығысуын уақытқа байланысты тәуелділігін көрсететін қисық сызық –
баллистокардиограмма (4-сурет) алынады .
Эхокардиография - жүректің қозғалысын, құрылымын және құрылысын
ультрадыбыстың шағылуы арқылы оқып үйрену әдісі. Тіркеу нәтижесінде алынған
кескін жүректің эхокардиография деп аталады. Ең алғаш ЭкоКГ 1954 ж швед
ғалымдары Эдлер және Херцпен тіркеген. Әдістің физикалық принципі
ультрадыбысты толқындардың ұлпаға еніп, тығыз орта шекарасында
эхосигналдардың шағылуына негізделген.

3 сурет
4 сурет
Ультрадыбысты толқындардың жиіліктері пъезодатчиктер көмегімен
өңделіп, жүректің маңайында орналастырылады да, жүректің құрылымынан
шағылған эхосигналдар датчик көмегімен электрондық импульстерге айналып
видеомонитор экранында сарапталып, тіркеледі. Эхокардиографияда
қолданылатын ультрадыбыстың толқындарының жиілігі 2-5МГц, ұзындығы 0,7-
1,4мм, 20-25 см тереңдікке дейін өтеді. Датчик импульстік режимде: 0,1%
уақытта таратушы, ал 99,9 % уақытта қабылдаушы ретінде жұмыс істейді.
Ультрадыбыс (2,25 МГц) үлкен жылдамдықпен ағзаға зиянсыз өтеді де, әртүрлі
құрылымдардан өтіп шағылады. Осы ультрадыбыстар осциллограф экранында
тіркеледі, төрт нұсқамен анықталады ( М- сканирлеу, В- сканирлеу, V-
сканирлеу, доплер кардиографиясы).
Қазіргі кезде жүректің құрылысы мен құрылымдық қозғалысын сараптайтын
бір өлшемді ЭхоКГ-дан басқа нақты М-режиміндегі уақыт масштабында жұмыс
жасайтын екі өлшемді ЭхоКГ пайдаланылады (motio-қозғалыс).
Электроэнцефалография (электро..., греч. enkephalos – бастағы ми және
...графия), бұл жануарлар мен адамның миының жұмыс істеуін зерттеу әдісі,
ол мидың жеке зоналарының, бөліктерінің облыстарының биоэлектрлік
белсенділігінің қосынды шамасын тіркеуге негізделген. ЭЭГ қазіргі кезде
заманауи нейрофизиологияда, сол сияқты нейропатология мен психиатрияда
қолданылады .
Электроэнцефалография мидың қызмет ету кезіндегі жағдайы туралы
сандық және сапалық сараптама жасауға және оның тітіркендірушілер әсер
еткен кездегі реакциясынның деңгейін анықтауға мүмкіндік береді. ЭЭГ-ні
жазу диагностикалау және емдеу жұмыстарында (әсіресе эпилепсия кезінде
жиі пайдаланылады), анестезиологияда, сол сияқты ми қызметінің қабылдау,
есте сақтау, бейімделу т.б. функцияларына байланысты іс-әрекетінің
өзгерісін тіркеуде қолданады. Мидың электрлік белсенділігі өте төмен және
вольттің миллионнан бір үлесіндей шамамен өрнектеледі; оны өте жоғарғы
сезімталдықтағы арнайы приборлар мен күшейткіштердің, яғни
электроэнцефалографтардың көмегімен ғана тіркеуге болады. ЭЭГ-ні
аппараттардың кірісіне өткізгіштер арқылы жалғанған металл пластинкаларды (
электродтарды) бас сүйегінің бетіне қою арқылы жүзеге асырады. Оның
шығысында тірі ағза миының биоэлектрлік потенциалдары тербелісінің
өзгерісін көрсететін графикалық бейнелеу пайда болады, олар
электроэнцефалограмма (ЭЭГ) деп аталады. ЭЭГ күрделі ми құрылысы іс-
әрекетінің динамикасын, яғни бастағы ми қабығының нейрондарының денесі мен
дендриттерінде дамитын синаптикалық үрдістерді көрсетеді. ЭЭГ – фазалық
жағынан және амплитудасы өзгеріп отыратын, әртүрлі жиіліктегі (периодтағы)
толқындардан тұратын күрделі қисық. ЭЭГ-де амплитудалар мен жиіліктердің
өзгерісіне қарай грек әріптерімен "альфа", "бета", "дельта" және т.б.
белгіленген толқындардың түрлері ажыратылады. Сау адамдарда ЭЭГ оның
физиологиялық жағдайына ( ұйқы мен сергектік, көру және есту сигналдарын
қабылдау, әртүрлі эмоциялық жағдайлар және т.б.) байланысты ажыратылады.
Сау адамның ЭЭГ –сында тыныштық күйдегі салыстырмалы жағдайын сипаттайтын
екі түрдегі ритмді ажыратамыз, олар тербеліс жиілігі 8 – 13 Гц – пен,
амплитудасы 25-55 мкВ сипатталатын-ритм, және тербеліс жиілігі 14-30
Гц, амплитудасы 15-20 мкВ - ритм. Мидың әртүрлі аурыларында ЭЭГ-нің
қалыпты бейнесінің біршама немесе аздаған ауытқулары пайда болады, оларға
қарап зақымдану шамасы мен созылмалы түрін, мысалға ісіктер мен қан құйылу
аймағының орны мен мөлшерін анықтауға болады. ЭЭГ – ні жазудың
математикалық, сандық тәсілдері, спектрлік, корреляциялық және басқа да
статистикалық сараптау әдістері, мидың потенциалдық өрісінің топографиялық
картасын жасау ЭЭГ –нің қарапайым сипатын анықтауға және ЭЭГ арқылы бұрын
бізге белгісіз, зерттеуге қажетті жасырын ақпараттарды алуға мүмкіндік
береді.
ЭЭГ-ні тіркеу арнайы электродтар арқылы жүргізіледі ( олардың кеңірек
тарағандары көпір тектес, конус тәріздес және ине тәріздес түрлері ).
Қазіргі кезде көбірек қолданылатындары электродтарды орналастырулардың
халықаралық жүйесінде қабылданған 10 – 20 % немесе 10 – 10 % тәсілі.
Әрбір электрод жеке-жеке күшейткіштерге жалғанады. ЭЭГ –ні жазу үшін қағаз
таспалар қолданылады немесе берілген сигналды түрлендіре отырып АЦП
көмегімен компьютерде файлдар түрінде жазып, сақтайды. Кеңірек тараған
түрі дискретизация жиілігі 250 Гц болатын жазу түрі. Әрбір жазу
референттің нөлдік потенциалымен , оларға құлақтың сырғалығы мен мұрын ұшы
жатады, салыстырмалы түрде жүзеге асырылады. Қазіргі кезде орта дәрежедегі
референттің арнайы салмақтық коэффициенті бойынша анықталған потенциалдың
салыстырмалы мәні кеңірек қолданылады. Мұндай есептеулер кезінде мүмкін
болатын артефактылар желілендіріледі де, ал көрші тармақтардың бір-біріне
әсері кемиді. ЭЭГ-зерттеулердің бастамасын, соның ішінде қазіргі кезде
қолданылып жүрген әдістерді де, 1925 жылы иттегі электрлік тербелістердің
әртүрлі типтерін зерттеу және классификациялау арқылы Правдич-Неминский
қалады – олар 7 түрлі спонтанды толқындар түрінде тіркелді. ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.