Лабораторные по физике
.pdf
Амплитуда дикротической волны (АДВ), определяется по вертикальной оси как: АДВ = В4-В5.
Индекс дикротической волны (ИДВ), определяется в процентах как: ИДВ = ((ВЗВ5)/(В2 —В1 ))•100
Длительность анакротической фазы пульсовой волны (ДАФ), определяется в секундах по горизонтальной оси как: ДАФ = ВЗ-В1
Длительность дикротической фазы пульсовой волны (ДДФ), определяется в секундах по горизонтальной оси как: ДДФ = В5-ВЗ .
Длительность пульсовой волны(ДПВ), определяется в секундах по горизонтальной оси как: ДПВ = В5-В1.
Длительность систолической фазы сердечного цикла (ДС), определяется в секундах по горизонтальной оси как: ДС = В4-В1.
Длительность диастолической фазы сердечного цикла (ДД), определяется в секундах по горизонтальной оси как: ДД = В5-В4.
Частота сердечных сокращений (ЧСС), определяется в ударах в минуту как: ЧСС =
ШДПВ.
* Обработка фотоплетизмограммы производится с помощью
специализированного графического редактора «Анализ графиков», описание
которого приведено в разделе Реография.
132
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ
Введение
Функционирование возбудимых тканей, в частности, сердечной мышцы, сопряжено с электрическими явлениями в них. События, происходящие при возбуждении клеток, основаны на селективном изменении проводимости мембран клеток для ионов. Как следствие, возникают электрические токи, направленные перпендикулярно плоскости мембраны (формирование потенциала действия), и продольные токи, обеспечивающие проведение возбуждения от одного кардиомиоцита к другому. Возбуждение клеток проводящей системы сердца характеризуется распространением волны возбуждения по сердечной стенке, то есть последовательной деполяризацией и реполяризацией мембран клеток.
Сердце - это насос, состоящий из элементов конструкции (например, камер, разделенных клапанами и перегородками) и сердечной мышцы (миокард), обеспечивающей процесс изгнания крови. Сердце есть биологическая машина, в которой взаимодействие всех элементов конструкции и миокарда чрезвычайно тонко настроено. Для нормального функционирования необходимо, чтобы отделы сердца сокращались в строго определенном порядке. Синхронизация работы различных камер осуществляется с помощью электрических сигналов.
При возбуждении и реполяризации клеток сердца возникает электрическое поле, которое можно зарегистрировать с поверхности тела. При этом между различными точками тела создается разность потенциалов, изменяющаяся в соответствии с колебаниями величины и направления электрического поля сердца. Собственно, кривая изменений этой разницы потенциала во времени называется электрокардиограммой.
Сердце - уникальный орган, в его деятельности отражается состояние организма в целом, а электрокардиография является наиболее быстрым, дешевым и безопасным методом его исследования. Поэтому, несмотря на появление большого числа других, в том числе, более информативных методов исследования сердечно-сосудистой системы, метод электрокардиографии остается наиболее широко используемым в практической медицине.
Физические основы теории Эйнтховена
Электрический диполь
Заряд создает в пространстве электрическое поле. Характеристики поля:
133
Откуда разность косинусов будет вычислена по формуле:
cosan -c o s a , = |
, |
. |
ССц +ССд |
. |
ССц —ССд |
, |
, |
. |
2a + n |
. - 0 |
|||
|
- 2 s in ------------- sin------------- |
= |
- 2 s in |
------- sin------ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
= |
„ . , |
|
. |
0 Л |
^ |
|
. 0 |
|
|
|
|
|
|
- 2 sin| a + — |
I • sinl - |
— |
I = |
2 cos a ■sin — |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
• |
P |
|
|
(2. 1) |
|
|
|
cosaB -c o s a A = = 2 cosa • sin — |
|
|
||||||||
|
Окончательно запишем разность потенциалов (подставляя полученное |
||||||||||||
выражение для разности косинусов (2.1) в формулу 2) |
|
|
|
|
|||||||||
|
к? |
|
|
. |
0 |
7 |
' |
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
. ksm 2 |
|
|
|
|
|
|||||
сръ -<рК = — - • 2 cos а ■sm — = 2 ------0 1- ■Р •cos а |
|
|
|
||||||||||
|
ег |
|
|
|
2 |
|
ег |
|
|
|
|
|
|
(3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, полученная разность потенциалов двух точек поля диполя зависит от синуса половины угла, под которым видны эти точки от оси диполя, и от проекции электрического момента диполя Pcosa на прямую, соединяющую эти точки (при этом надо знать диэлектрическую проницаемость среды в).
Мы рассматривали диполь в вершине равнобедренного треугольника. Если же поместить диполь в центр равностороннего треугольника (рис. 4), то углы, под которыми будет виден диполь, равны, то есть:
Рлс= Рвс= Рлв-
Тогда отношения напряжений (или разности потенциалов - U) между вершинами треугольника будут равны отношениям проекций вектора Р на соответствующие стороны:
U A B :U в с : UA C - Р а в '-Рв с '-Ра с |
(4) |
137
с
Рис.4. Проекции дипольного момента на стороны треугольника
Итак, исследуя изменения разности потенциалов на поверхности человеческого тела, можно судить о биопотенциалах сердца. Эта идея положена в основу теории Эйнтховена. Согласно этой теории, сердце рассматривается как:
1.Диполь, с дипольным моментом Р , называемым интегральным
электрическим вектором сердца (ИЭВС). Р — суммарный дипольный
момент, который складывается из элементарных диполей разных частей сердца.
2.ИЭВС находится в однородной, изотропной проводящей среде, которой являются окружающие сердце ткани организма.
3.Р меняется по величине и направлению. Его начало неподвижно и находится в атриовентрикулярном узле, а конец описывает сложную пространственную кривую, проекция которой на фронтальную плоскость образует за цикл сердечной деятельности (в норме) три петли: Р, QRS и Т.
Диполь образует в окружающей его среде электрическое поле, чьи линии напряженности достигают поверхности тела, на которой можно обнаружить точки различного потенциала и построить по ним эквипотенциальные поверхности (Рис. 5).
138
