ЗАНЯТИЕ 2.5
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
ТЕМА: «ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ»
Значение темы в системе знаний врача: Регистрация электрической активности органов и тканей (электрография) является объективным методом исследования деятельности различных органов. Особое значение для диагностики и контроля над ходом лечения различных сердечных патологий имеет электрокардиография. Соответственно, врач должен иметь чёткие представления об электрокардиографии, уметь регистрировать ЭКГ.
Цель работы: Усвоение материала о принципах регистрации электрической активности сердечной мышцы. Познакомиться с устройством и принципом действия работы электрокардиографа.
Студент должен знать:
1. Определение понятия электрокардиограммы, её основные зубцы и их происхождение.
2. Схему электрического поля по Уоллеру. Современные представления о модели генератора электрического поля сердца.
3. Понятие об электрокардиографических отведениях (виды).
4. Блок – схема электрокардиографа с микропроцессором (МП) и без МП.
5. Виды регистрирующих устройств.
Студент должен уметь:
1. Накладывать электроды на поверхность тела человека по различным схемам электрокардиографических отведений
2. Снимать электрокардиограмму в стандартных отведениях.
3. Рассчитывать амплитуду зубцов
4. Строить треугольник Эйнтховена
5. Рассчитывать частоту сердечных сокращений (ЧСС).
Краткая теория.
Электрокардиограмма - это периодически повторяющаяся кривая, которая отображает изменение во времени разность электрических потенциалов между двумя точками на поверхности тела человека, возникновение которых обусловлено распространением процесса возбуждения в сердечной мышце (рис.1).
|
Возникновение зубцов обусловлено возбуждением различных отделов сердца. Зубец Р – возбуждением предсердий, Q – межжелудочковой перегородки, R – верхушки сердца, S – основания желудочков, Т – процессами реполяризации в сердечной мышце. U – непостоянен, связан с остаточной реполяризацией.
Схематическое изображение электрического поля сердца (схема Уоллера).
Сердце представляет собой генератор электрического поля. Параметры этого поля меняются в зависимости от того, какие отделы сердца охвачены процессом возбуждения. В результате меняется разность потенциалов на поверхности тела человека, поскольку точки, между которыми регистрируется разность потенциалов, будут находиться в электрическом поле сердца. В соответствии с современными представлениями, модель электрического генератора сердца – это совокупность большого количества элементарных токовых диполей, которыми являются волокна сердечной мышцы, т.е. генератор электрического поля сердца, представляет собой мультиполь, суммарный электрический вектор которого меняется в зависимости от распространения процесса возбуждения по сердечной мышце. На рис.2 представлена схема электрического поля сердца по Уоллеру.
Электрокардиографические отведения
Для регистрации электрической активности сердечной мышцы необходимо отвести разность потенциалов с поверхности тела человека. Для этой цели используются электроды – металлические пластинки, накладываемые определённым образом на поверхность тела человека. Способ наложения электродов называется электрокардиографическим отведением.
|
Существует несколько видов электрокардиографических отведений:
1. Стандартные отведения (предложил голландский физиолог (W.Einthoven). Это биполярные отведения, поскольку оба электрода являются активными. Их электрические потенциалы изменяются относительно потенциала земли во время распространения процесса возбуждения по сердечной мышце. Обозначаются цифрами I, II, III и накладываются следующим образом:
· I стандартное отведение – на правую и левую руку;
· II стандартное отведение – на правую руку и левую ногу;
· III стандартное отведение – на левую руку и левую ногу.
На правую ногу накладывают электрод, который всегда заземляется.
Цветовая маркировка электродов, которые накладывают на конечности человека соответствует принципу «светофора»: на правую руку - красный цвет, на левую руку - жёлтый цвет, на левую ногу - зелёный цвет. На правую ногу - накладывают заземлённый электрод, маркированный чёрным цветом (ассоциируют с цветом земли).
2. Усиленные отведения (E.Goldberger – 1942г.) – это униполярные отведения, поскольку активным является один электрод, потенциал которого меняется относительно потенциала земли. Существует три усиленных отведения:
· От правой руки (aVR);
· От левой руки (aVL);
· От левой ноги (aVF),
где буква “a” – сокращение от “augmented” – усиленный,
“V” – “Voltage”, “R” – “Right”, “L” – “Left”, “F” – “Foot”.
Один электрод, накладываемый на правую или левую руку или левую ногу, является активным. Его потенциал меняется в процессе возбуждения сердечной мышцы относительно индифферентного электрода. Остальные электроды объединяют в одной точке и заземляют. Они и образуют индифферентный электрод.
|
3. Грудные отведения (F.Wilson – 1930г.) – униполярные.
В основном регистрируют 6 грудных отведений: с V1 по V6. Отведения V7-V8-V9 редко используются в клинической практике, так как они дают более полную информацию о патологических процессах в миокарде задней (задне-базальной) стенки левого желудочка.
Активный электрод располагают на поверхности грудной клетки, а электроды, расположенные на конечностях, образуют индифферентный электрод.
Схема расположения электродов:
V1 – четвёртое межреберье справа от грудины;
V2 – четвёртое межреберье слева от грудины;
V3 – на половине расстояния между электродами V2 и V4;
V4 – в пятом межреберье по среднеключичной линии;
V5 – по той же горизонтали, что и V4, но по передней подмышечной линии;
V6 – по той же горизонтали, что V4, V5, но по задней подмышечной линии, V7 - На пересечении горизонтального уровня 4-го отведения и задней подмышечной линии, V8 - На пересечении горизонтального уровня 4-го отведения и срединно-лопаточной линии,V9 - На пересечении горизонтального уровня 4-го отведения и паравертебральной линии (рис.4).
Блок – схема электрокардиографа с микропроцессором
1 – электроды;
2 – коммутатор электрокардиографических отведений, который позволяет подключать на вход усилителя биопотенциалов электроды, соединённые по схемам различных электрокардиографических отведений;
3 – блок калибровочного сигнала (генерирует прямоугольные импульсы с амплитудой 1мВ);
4 – дифференциальный усилитель биопотенциалов (коэффициент режекции Н > 1000);
5 – регистрирующее устройство, содержащее:
АЦП – аналого-цифровой преобразователь;
МП – микропроцессор;
Д – дисплей
П - принтер.
В современных приборах для обработки биоэлектрической активности сердечной мышцы используются микропроцессоры. По сути дела, это электрокардиограф и микроЭВМ.
Для обработки информации с помощью МП необходимо преобразовать аналоговую информацию, представленную колебаниями электрического тока или напряжения (усиленные потенциалы сердечной мышцы) в цифровой двоичный код. Двоичный код вводится непосредственно в микропроцессор. Обычные МП оснащаются программным обеспечением, позволяющим провести рутинную обработку ЭКГ – расчёт длительности интервалов, амплитуды зубцов, ширину различных комплексов, стандартных показателей по данным ЭКГ. Значительные трудности составляет машинная обработка информации по распознаванию нарушений формы ЭКГ, что требует создания высокотехнологичных программ, использующих основы современной булевой логики и математические модели распознавания образцов.