Сердце человека как электрический диполь доклад
Обновлено: 08.07.2024
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ
Цель работы 1) Изучение электрического поля сердца и его изменений. 2) Ознакомление с работой электрокардиографа и методикой получения электрокардиограмм. Краткая теория
§1. Введение. Медицинская электрография
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 − простыв эксплуатации, портативны 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, электроретинография (ЭРГ) – регистрация биопотенциалов сетчатки глаза, возникающих в результате внешнего воздействия на глаз и другие методы. Однако методы ЭЭГ,
ЭМГ, ЭРГ требуют более сложных приборов и применяются лишь в условиях крупных клиники 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 передним ряд важных преимуществ.
Методы электрографии, в том числе ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ, ЭРГ и другие, широко применяются также в физиологических исследованиях с использованием более чувствительных регистрирующих приборов и техники измерений.
§2. Электрическое поле сердца. Сердце как диполь
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. 1 (в момент сокращения желудочков. Вид этих линий напоминает поле, создаваемое электрическим диполем рис. 2).
Электрический диполь в физике − это два близко расположенных заряда разного знака, равных по абсолютной величине и
+Q
). Основной физической величиной для диполя является вектор электрического момента диполя
ε
, равный по величине произведению
Q
=
ε
,
(1)
-3
-2
+3
-2
+2
+2
+1
+1 0
0
⊕
0 Рис. Рис. 2 4
где
−
расстояние между зарядами. При этом вектор направлен вдоль оси диполя АА от отрицательного заряда
(
-Q
) к положительному (
+Q
) (рис. 3).
Электрическое поле диполя (рис. 2) в любой удаленной точке полностью определяется вектором
ε
. Так, значение потенциала
ϕ
в некоторой точке М, удаленной на большое расстояние
r
от диполя,
2
r
k
r
ε
=
ϕ
(2) зависит от проекции вектора
ε
на направление радиус- вектора точки
М
r
(рис. 4);
k
− коэффициент пропорциональности, зависящий от диэлектрической проницаемости среды, окружающей диполь, и от выбора системы единиц.
Из формулы (2) можно получить следующее важное для дальнейшего изучения свойство электрического поля диполя
⊕
ε
+Q
-Q
A
A Рис. 3
М
ε
r
r
ε
Рис. Рис. 5
⊕
А
В
U
AB
5
напряжение (разность потенциалов)
U
АВ
между двумя равноудаленными от диполя точками (Аи В, рис. 5) прямо пропорционально проекции
ε
АВ
вектора
ε
на направление
АВ
:
U
АВ
∼
ε
АВ
(3)
§3. Вектор дипольного момента сердца и его изменение вовремя цикла сердечного сокращения. Основная задача метода ЭКГ
В простейшей теории (теория Эйнтховена") 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
ε
(рис. 6), в дальнейшем ДМС.
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
ε
движется по почти
⊕
ε
A
A
P
Q
T
R Рис. 6 Рис. 7
S
6
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
ε
по величине его проекций (см. §4).
§4. Физический смысл электрокардиограммы. Отведения Для получения сведений о векторе ДМС
ε
в методе ЭКГ измеряют электрическое напряжение (то есть разности потенциалов) где
k
= 1, 2, 3,
…
) между парами фиксированных точек на поверхности тела пациента. Каждое е измерение разности потенциалов, производимое с наложением электродов в соответствующих точках тела, принято называть отведением Графическая кривая, определяющая зависимость этих напряжений от времени,
)
(t
U
k
, называется электрокардиограммой (кривой ЭКГ) в отведении номер А В С
U
1
P
R
Q S
T
t Рис. 8 Рис. 9 О
•
8
Три основные отведения I
,
II
,
III получаются (предложено Эйнтховеном), когда в качестве точек, между которыми измеряются напряжения, берутся следующие точка А − на правой руке, В − на левой руке, Сна левой ноге, причем эти точки образуют (приближенно) вершины равностороннего треугольника
АВС
, в центре О которого находится сердце рис. 8). Зависимость от времени напряжения
U
АВ
между точками Аи В −
)
(
1
t
U
−
соответствует отведению
I
, АС –
)
(
2
t
U
− отведению
II
и
U
ВС
–
)
(
3
t
U
− отведению
III
. Схематически вид кривой ЭКГ здорового человека в отведении
I представлен на рис. 9.
Поскольку точки А, В, С равноудалены от сердечного "диполя" (рис. 8), тона основании формулы (3) вид кривой ЭКГ [
)
(t
U
k
] приближенно соответствует зависимости проекции вектора ДМС
)
(t
k
ε
на соответствующее направление от времени
)
(t
U
k
∼
)
(t
k
ε
,
(4) а отношение напряжений
U
1
:
U
2
:
U
3
в фиксированный момент времени равно отношению
ε
1
:
ε
2
:
ε
3
проекций вектора
A
B
C
1
ε
3
ε
2
ε
U
1
U
2
U
3
P
Q
T
R
S
R
T
P
Q
S Рис. 10 Рис. 11 9
ε
на направления
АВ
, АС и
ВС рис. 10):
U
1
:
U
2
:
U
3
=
ε
1
:
ε
2
:
ε
3
(5)
Кривая ЭКГ (рис. 9) состоит из трех характерных зубцов Р,
QRS
,
T
, разделенных промежутками нулевого потенциала и повторяющихся с периодом сердечных сокращений. Эти зубцы соответствуют трем замкнутым "петлям" кривой ВКГ рис. 11). Поэтому из сравнения кривых ЭКГ в
I
,
II
, I
II
отве- дениях нетрудно получить представление о направлении вектора
ДМС
ε
в каждый момент времени, то есть решить основную задачу метода ЭКГ (см. §3). Например, сопоставляя относительные величины зубцов
R
в трех отведениях, можно легко определить положение электрической оси сердца
АА
(рис. 7), что часто имеет важное значение для диагностики сердечных заболеваний.
Для получения дополнительной информации об электрической активности сердца в настоящее время используются также другие отведения ЭКГ, например,
усиленные отведе-
ния
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 Аи общей точкой (
ВС
) (рис. 8), то есть электроды, прикладываемые в точках В и С, соединяются между собой проводником (закорачиваются. 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 Она рис. 8). 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) в 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 заземляющий электрод (см. §5).
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 металлических электродов - тюльпанов (
4
на конечности и 3 на грудь. Обычно в приборах, регистрирующих ЭКГ, каждый из подсоединяемых к электродам 7 тюльпанов окрашен в определенный цвет (см. §5); при этом регистрация кривой ЭКГ в любом отведении происходит автоматически при выборе соответствующего положения переключателя отведений в приборе.
§5. Электрокардиограф. Получение кривой ЭКГ Изменения напряжений
)
(t
U
k
за время сердечного цикла малы и имеют порядок нескольких милливольт. Поэтому для их регистрации используются специальные измерительные приборы − электрокардиографы, одной из основных частей которых является усилитель электрических напряжений, а также регистрирующий блок.
Усилитель собран по специальной дифференциальной схеме. Основным преимуществом такой схемы является ее свойство ослаблять действие внешних помех электрического происхождения (от сети переменного тока частотой 50 Гц, от близко расположенных приборов и т.п.), а также уменьшать искажения вида кривой ЭКГ, связанные с непостоянством характеристик самого усилителя. Изменения этих характеристик носят случайный характер и называются дрейфом "нуля" усилителя.
11
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 (заземляющий электрод.
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. 12). 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.
Учебная установка ФМБ-7К предназначена для изучения принципа работы электрокардиографа и теории электрокардиографии. Блок-схема учебной установки изображена на рис. Лабораторная установка состоит из Манекена человека, Блока управления, модулирующего работу аппарата ЭКГ, и персонального компьютера (ПЭВМ. На манекене в соответствующих местах выведены контакты, показывающие а) б) в) Рис.
12 12
условно электрокардиографические отведения. При подключении отведений манекена к Блоку управления происходит симуляция снятия ЭКГ. Рис
Для подключения манекена человека к Блоку управления используются провода из комплекта. При этом 25-pin
LPT выход блока управления К манекену подключается соответствующими соединительными кабелями к электрокардиографическим отведениям манекена. Таким образом, комбинированный провод типа 25-pin LPT →7 тюльпанов подключается соответственно к 7 выходам манекена (6 отве- дений + 1 заземляющий электрод, другой конец провода подключается к Блоку управления. Сигнал, полученный с отведений манекена, усиливается Блоком управления, оцифровывается и подготавливается для передачи на линейный вход (LINE IN) компьютера.
Аппарат позволяет модулировать сигнал ЭКГ в трех стандартных и трех грудных отведениях в следующих режимах здоровый человек в покое больной с гипертрофией левого желудочка больной, перенесший инфаркт миокарда больной с желудочковой тахикардией больной с синдромом
Вольфа-Паркинсона-Уайта (синдромом WPW); больной с мерцательной аритмией и здоровый человек с учащенным сердцебиением (тахикардия) и с уреженным (редким) сердцебиением (брадикардия. Порядок выполнения работы Упражнение 1. Ознакомление с работой лабораторной установки ФМБ -К и проверка ее работы.
Перед включением установки в сеть проверить целостность всех соединительных проводов. Все работы по подключению комплекса к компьютеру следует выполнять только при отключенных от сети приборах. Подключить
25-pin LPT выход блока управления К манекену соответствующим соединительным комбинированным проводом типа тюльпанов к электрокардиографическим отве- дениям манекена. При этом кабель 25-pin LPT → 7 тюльпанов подключается соответственно к 7 выходам манекена (6 отведений + 1 заземляющий электрод, другой конец провода подключается к выходу К манекену Блока управления. Следует соблюдать цветовой код отведений (цвет тюльпанов может не совпадать с цветом электрода цвет указанна этикетке, приклеенной к тюльпану правая рука – красная маркировка левая рука – желтая маркировка левая нога – зеленая маркировка правая нога – заземляющий черный провод. Для грудных отведений цвета значения не имеют. Подключить системный блок ПЭВМ и монитор к сети
9. Результаты занести в таблицу. Режим работы зубцы Вид отведения
1 2
3
V1 V2 V3 Здоровый в покое Упражнение 3. Определение частоты сердечных сокращений при различных режимах работы электрокардиографа.
Как указывалось ранее (§5) в данной лабораторной работе модулируются следующие режимы здоровый человек в покое больной с гипертрофией левого желудочка больной, перенесший инфаркт миокарда больной с желудочковой тахикардией, синдром WPW; больной с мерцательной аритмией и здоровый человек с учащенным сердцебиением (синус- тахикардия) и с уреженным (редким) сердцебиением брадикардия Провести измерения ЧСС и ширину комплексов ЭКГана- логично пунктам 1- 8 упражнения 2 и занести полученные результаты в сводную таблицу
19
Вид отведения
1 2
3
V1 V2 V3 Режим работы
Sel Length
ν
QRS
Sel Length
Q-T
Sel Length
P
Sel Length
P-Q
Sel Length
… ………. Sel Length Вопросы для самоконтроля
1. Что называется электрографией Какие виды электрографии Вызнаете. Какую физическую величину измеряют в электрокардиографии. Объясните природу возникновения разности потенциалов между двумя точками тела человека (или животного, называемую биопотенциалом. Что называется электрическим диполем Что является основной характеристикой электрического диполя. Почему в теории Эйнтховена сердце в электрическом отношении считают диполем. Изобразите (с помощью силовых линий и эквипотенциальных поверхностей) мгновенное распределение фотоснимок) электрического поля сердца человека
7. Какую физическую величину называют дипольным
моментом сердца (ДМС)? Как дипольный момент изменяется входе цикла сердечного сокращения
(ЦСС)?
8. Что называется отведением Какие виды отведений в электрокардиографии Вам известны. С какой целью врачи снимают электрокардиограммы одновременно с нескольких отведений?
10. Назовите физические факторы, определяющие особенности ЭКГ. Какую информацию, кроме формы кривой U(t) биопотенциала, можно извлечь из электрокардиограммы. Что является основной частью электрогардиографа?
По какой схеме эта часть собрана и почему
Учебное издание
Рыжова Татьяна Александровна Попова Надежда Анатольевна
Попова Вера Анатольевна
Головцов Николай Иванович
Ковальчуков Николай Александрович
Ющенко Леонид Павлович
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ Издание подготовлено в авторской редакции Технический редактор Е.В. Попова
Подписано в печать 05.09.2019 г. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. 1,40. Тираж 100 экз. Заказ 1511. Российский университет дружбы народов
115419, ГСП, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3 Типография РУДН
115419, ГСП, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3, тел. 952-04-41
Диполь сердца. Нормальная электрокардиограмма
Сердце, возбуждаясь, создает в окружающих тканях и на поверхности тела поле, то есть ориентацию зарядов в этих тканях, которая соответствует таковой сердечного суммарного диполя. В течение цикла возбуждения меняется ориентация диполя и электрического ноля в целом. Большую часть времени процесса возбуждения суммарный диполь ориентирован влево и вниз (от отрицательного полюса к положительному). Потенциал в разных точках поверхности тела человека имеет разную величину, зависящую от расположения суммарного диполя сердца.
Потенциал в точке тела тем больше, чем линия, соединяющая эту точку с центром диполя, ближе к оси диполя и точка — к полюсу диполя. Большую часть времени возбуждения сердца электрическое поле сердца ориентировано так, что верхняя правая половина туловища, правая рука, голова и шея имеют отрицательный потенциал, нижняя левая половина туловища, обе ноги, левая рука — положительный потенциал. В течение цикла меняются ориентация электрического поля сердца и соответственно потенциалы на поверхности тела.
Если поставить электроды в двух точках поверхности тела и соединить их с прибором, измеряющим и записывающим разность потенциалов между ними (электрокардиографом), то в течение сердечного цикла запишется кривая линия, отражающая динамику разности потенциалов между этими точками электрического поля сердца,— электрокардиограмма. ЭКГ, снятую с любых двух точек электрического поля сердца, принято называть электрокардиографическим отведением.
Многие изменения в миокарде ведут к изменению электрического поля сердца и разности потенциалов в выбранных точках. Электрокардиограф записывает в таких случаях кривые в различных отведениях, отличающиеся от нормальных в этих отведениях, что и позволяет диагностировать патологию.
Нормальная электрокардиограмма
Каждый сердечный цикл на нормальной ЭКГ представлен пятью постоянными и одним непостоянным зубцом. Они обозначаются заглавными буквами латинского алфавита: Р, Q, R, S, T, U. Между некоторыми из этих зубцов имеются горизонтально расположенные сегменты: Р—Q, S—T (R—Т). Между циклами есть горизонтальный сегмент Т—Р, по которому определяют уровень изолинии. На ЭКГ зубцы Р, R и Т в большинстве отведений направлены вверх от изоэлектрической линии (положительные), зубцы Q и S — вниз (отрицательные).
Непостоянный зубец U в норме тоже положительный, то есть расположен выше изолинии. Каждый зубец ЭКГ начинается от изоэлектрической линии или на уровне ее, имеет восходящее колено, вершину, нисходящее колено, заканчивается при переходе в изоэлектрическую линию или другой горизонтальный сегмент ЭКГ.
Зубец Р отражает возбуждение (деполяризацию) обоих предсердий. Высота и ширина зубца Р являются основными показателями электрической активности предсердий. Ширина зубца Р у взрослых людей равна 0,07—0,11 с (в среднем 0,09—0,1 с), из них первые 0,02—0,03 с отражают электрическую активность правого предсердия, последующие 0,03—0,06 с — фазу одновременного возбуждения правого и левого предсердий и последние 0,02—0,03 с — электрическую активность левого предсердия (Londe, 1972). Частота ритма может изменить продолжительность зубца Р — при брадикардии он незначительно уширяется, при тахикардии укорачивается.
Иногда при выраженной брадикардии ширина нормального зубца Р равняется 0,11 с. Продолжительность зубца Р чаще всего максимальная во II стандартном, aVF, aVR и V5 отведениях. Высота зубца Р колеблется в пределах 0,5—2,5 мм. Наибольшая его высота отмечается во II стандартном отведении; уменьшение его высоты в этом отведении (менее 0,5 мм) происходит в результате снижения электрической активности предсердий. В I и III отведениях высота зубца Р меньше, чем во II. Иногда в норме в III отведении записывается отрицательный зубец Р, появление которого объясняется поворотом электрической оси предсердий влево, например, вследствие высокого стояния диафрагмы. В грудных отведениях высота зубца Р не превышает 2 мм.
Зубец Р в отведении V1 может быть двухфазным с первой положительной и с меньшей второй отрицательной фазой. В I грудном отведении зубец Р может быть и положительным низким или сглаженным.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
В современной функциональной диагностике применяются различные методы исследования. В клинической практике широко используется метод электрокардиографии (ЭКГ). Метод ЭКГ отражает процессы возбуждения в сердечной мышце – возникновение и распространение возбуждения.
Для измерения и графической регистрации биоэлектрических потенциалов сердца при диагностике состояния сердечно-сосудистой системы человека применяются различные электрокардиографы. Электрокардиографы бывают стационарные и портативные.
Цель работы – изучить физические основы электрокардиографии.
Работа посвящена решению следующих задач:
1. Изучить литературу по теме работы.
2. Изучить способы отведения электрической активности сердца.
Обзор литературы. Автором изучены основные источники литературы по проблеме, проведен обзор учебной литературы [1 – 3].
Существуют различные способы отведения электрической активности сердца, которые отличаются друг от друга расположением электродов на поверхности тела.
Клетки сердца, приходя в состояние возбуждения, становятся источником тока и вызывают возникновение поля в окружающей сердце среде [3].
Электрокардиограмма представляет собой периодически повторяющуюся кривую биопотенциалов сердца. Она отражает протекание процесса возбуждения сердца, возникшего в синусно-предсердном узле и распространяющегося по всему сердцу, регистрируемая с помощью электрокардиографа.
Отдельные ее элементы – зубцы и интервалы – получили специальные наименования: зубцы Р, Q, R, S, Т интервалы Р, PQ, QRS, QT, RR; сегменты PQ, ST, TP, характеризующие возникновение и распространение возбуждения по предсердиям (Р), межжелудочковой перегородке (Q), постепенное возбуждение желудочков (R), максимальное возбуждения желудочков (S), реполяризацию желудочков (S) сердца.
Форма и размер зубцов электрокардиограммы зависит от положения электродов на поверхности тела. Существует биполярное и униполярное отведения.
Физиолог Виллем Эйнтховен предложил использовать стандартные биполярные отведения: отведение I – между правой и левой руками; отведение II – между правой рукой и левой ногой; отведение III – между левой рукой и левой ногой.
При записи ЭКГ в стандартных отведениях конечности рассматриваются как проводники электрического тока. Следовательно, можно сказать, что потенциалы записываются в точках прикрепления конечностей.
Электрическое поле сердца является результатом наложения электрических полей множества сердечных клеток. Мембранный потенциал покоящейся клетки не вызывает появления потенциала в любой точке тела.
Клетка, несущая импульс, может быть поделена на две части: покоящуюся и активную. Покоящаяся часть имеет неизменный мембранный потенциал. Активная часть имеет потенциал, равный величине потенциала действия. Переход между двумя частями происходит в какой-либо точке.
Каждая из возбужденных сердечных клеток представляет собой диполь, который имеет элементарный дипольный момент определенной величины и направления. В любой момент возбуждения, дипольные моменты отдельных клеток суммируются, формируя суммарный дипольный момент всего сердца. Суммарный дипольный момент сердца является результатом наложения дипольных моментов клеток. Поэтому сердце можно рассматривать как дипольный электрический генератор.
Направление суммарного дипольного момента сердца называют электрической осью сердца. Этот дипольный момент определяет величину разности электрических потенциалов, записанную на поверхности тела. Электрический потенциал, измеренный в любой точке, отдалённой от источника, зависит главным образом от величины суммарного дипольного момента сердца и угла между его направлением и осью отведения ЭКГ (рис. 1).
Рис. 1. ЭКГ, записанная в соответствующих отведениях
Анализ ЭКГ основан на оценке наличия зубцов, их последовательности, направления, формы, амплитуды, измерении длительности зубцов и интервалов, положении относительно изолинии и расчете других показателей. По результатам этой оценки делают заключение о частоте сердечных сокращений, источнике и правильности ритма, наличии или отсутствии признаков ишемии миокарда, наличии или отсутствии признаков гипертрофии миокарда, направлении электрической оси сердца и других показателях функции сердца.
Для правильного измерения и трактовки показателей ЭКГ важно, чтобы она была качественно записана в стандартных условиях: отсутствие шумов и смещения уровня записи от горизонтального, соблюдение требования стандартизации.
Электрокардиограф является усилителем биопотенциалов и для установки на нем стандартного коэффициента усиления подбирают такой его уровень, когда подача на вход прибора калибровочного сигнала в 1 мВ, приводит к отклонению записи от нулевой или изоэлектрической линии на 10 мм. Соблюдение стандарта усиления позволяет сравнивать ЭКГ, записанные на любых типах приборов, и выражать амплитуду зубцов ЭКГ в миллиметрах или милливольтах. Для правильного измерения длительности зубцов и интервалов ЭКГ запись должна производиться при стандартной скорости движения диаграммной бумаги, пишущего устройства или скорости развертки на экране монитора. Большинство современных электрокардиографов даст возможность регистрировать ЭКГ при трех стандартных скоростях: 25, 50 и 100 мм/с.
По электрокардиограмме можно судить о месте возникновения возбуждения в сердце, последовательности охвата отделов сердца возбуждением, скорости проведения возбуждения. Следовательно, можно судить о возбудимости и проводимости сердца, но не о сократимости.
Прибор регистрирует электрокардиограммы на термочувствительной диаграммной ленте при помощи теплового пера и имеет автоматический и ручной режимы работы измерения и регистрации кардиографических отведений.
Прибор состоит из следующих частей: усилительно-регистрирующего блока со встроенной аккумуляторной батареей; сетевого блока питания; кабеля пациента с 10 электродами.
Биоэлектрические потенциалы сердца, снятые с помощью электродов, через кабель пациента поступают на входы изолированного усилителя биопотенциалов.
Аналоговые сигналы подаются на формирователь электрокардиосигнала и усиливаются до величины, обеспечивающей работу регистрирующего узла – гальванометра-преобразователя, который представляет собой поляризованный электромагнитный преобразователь электрического сигнала во вращательное движение оси ротора, на котором закреплено тепловое пишущее перо.
Переключение режимов работы прибора производится с помощью клавиатуры и контролируется при помощи светодиодных индикаторов. Электропривод лентопротяжного механизма содержит электродвигатель постоянного тока и датчик скорости. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока и от встроенной аккумуляторной батареи. Сетевой блок обеспечивает гальваническую развязку прибора от сети и понижение напряжения питания до сверхнизкого безопасного уровня при помощи сетевого трансформатора. Сетевой блок одновременно служит зарядным устройством для встроенной аккумуляторной батареи.
К достоинствам прибора относятся: возможность применения в медицинских учреждениях и при оказании медицинской помощи на дому, простое и понятное управление, ручной и автоматический режимы регистрации ЭКГ, фильтр полезного сигнала, световая индикация аварийных ситуаций, универсальное питание, относительно низкая цена.
К недостаткам прибора относятся: отсутствие цифрового дисплея, отсутствие памяти для сохранения данных кардиограмм.
Данный прибор регистрирует электрокардиограммы на термореактивной бумажной ленте при помощи термопечатающего механизма и имеет автоматический и ручной режимы работы. В автоматическом режиме производится синхронная регистрация 12 кардиографических отведений. Прибор состоит из следующих частей: усилительно-регистрирующего блока со встроенной аккумуляторной батареей; сетевого блока питания; кабеля пациента с 10 электродами.
Переключение режимов работы прибора производится с помощью клавиатуры и контролируется на жидкокристаллическом индикаторе.
В приборе имеется звуковая сигнализация сердечного ритма и аварийных ситуаций.
Питание прибора осуществляется от сети переменного тока и от встроенной аккумуляторной батареи. Сетевой блок обеспечивает гальваническую развязку прибора от сети и понижение напряжения питания до сверхнизкого безопасного уровня при помощи сетевого трансформатора. Сетевой блок одновременного служит зарядным устройством для встроенной аккумуляторной батареи.
К достоинствам прибора относятся: возможность применения в медицинских учреждениях и при оказании медицинской помощи на дому, цифровая индикация частоты сердечных сокращений пациента и параметров регистрации ЭКГ на дисплее, уменьшенные габариты и вес по сравнению с предшественниками, цифровой фильтр, ручной и автоматический режимы регистрации ЭКГ, звуковая сигнализация сердечного ритма и аварийных ситуаций, универсальное питание, современный дизайн, относительно низкая цена.
К недостаткам прибора относится отсутствие памяти для сохранения данных кардиограмм.
Выводы
Принцип работы электрокардиографа основан на регистрации электрической активности сердца. Колебания разности потенциалов, которые возникают при возбуждении сердечной мышцы, фиксируются наложенными на тело пациента электродами и передаются на вход прибора. Сигнал проходит через усилители, которые пропорционально увеличивают его до 700 раз. Постоянно меняющиеся величины и направления получаемого сигнала отображаются на бумаге или экране электрокардиографа в виде кривой линии – графической электрокардиограмме. С помощью регистрации этих биопотенциалов прибор визуализирует работу сердца.
Читайте также: