0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Краткая теория задачи исследования электрических полей в организме

Лабораторная работа №10 Электрокардиография

Студент должен знать: Диполь, электрическое поле диполя (с выводом формулы для разности потенциалов поля диполя). Понятие о биопотенциалах действия. Теорию электрокардиографии, треугольник Эйнтховена. Отведения при электрокардиографии. Структурную схему ЭКГ. Понятие о векторкардиоскопии и векторкардиографии. Методы повышения помехоустойчивости при снятии ЭКГ, дифференциальный усилитель. Назначение и сущность проверок правильности функционирования ЭКГ.

Студент должен уметь: Подготовить ЭКГ к работе. Выполнять некоторые проверки правильности функционирования ЭКГ, накладывать электроды и производить запись ЭКГ. Определять амплитуду и длительность зубцов ЭКГ, частоту сердечных сокращений по записанной электрокардиограмме.

Краткая теория Задачи исследования электрических полей в организме

Биопотенциалы, созданные зарядами (токовыми диполями) клеток ткани, органа, суммируются и создают общую разность потенциалов между какими-либо точками внутри или на поверхности тела, или вне организма.

Метод исследования органов или тканей, основанный на изучении изменений во времени характеристик созданных ими электрических полей, называется электрографией.Зависимость от времени разности потенциалов=f(t)или напряженности электрического поляЕ=(t)называетсяэлектрограммой.

Метод регистрации разности потенциалов электрического поля, созданного сердцем, называется электрокардиографией(ЭКГ), головным мозгом— электроэнцефалографией(ЭЭГ), нервными стволами или мышцами —электромиографией(ЭМГ), сетчаткой глаза —электроретинографией(ЭРГ), кожей— кожногальванические реакции (КГР) и другие.

В электрокардиографии исследуются 2 основные задачи:

Выяснение механизма возникновения электрокардиограммы (прямая задача).

Выявление состояния организма по электрокардиограмме (обратная задача).

В курсе медбиофизики изучается прямая задача.

Физические основы электрокардиографии Теория Эйнтховена для экг

Физические основы ЭКГзаключаются в создании модели электрического генератора, который создавал бы разность потенциалов, соответствующую по величине разности потенциалов между какими-то точками на поверхности тела, созданной сердцем как источником электрического поля.

Голландский ученый Эйнтховен предложил теорию ЭКГ, которая используется в медицине по настоящее время (за цикл работ по ЭКГ Эйнтховен в 1924 г удостоен Нобелевской премии).

Основные положения теории Эйнтховена:

Электрическое поле, созданное сердцем можно представить как поле, созданное токовым диполем с электрическим моментом токового диполя т, называемого в электрокардиографии интегральным электрическим вектором сердца (ИЭВС) — с.

ИЭВС с находится в однородной проводящей среде.

ИЭВС сза цикл работы сердца изменяется по величине и по направлению, причем его начало неподвижно и находится в атриовентрикулярном узле, а конец сописывает в пространстве сложную кривую, проекция которой на плоскости (например, фронтальную) в норме имеет 3 петли:Р,QRSиТ(рис.1).

Читать еще:  Каким образом осуществляется хирургическое лечение аденомы предстательной железы

Эйнтховен предложил проектировать петли (проекции сна фронтальную плоскость) на стороны равностороннего треугольника (рис.1) и регистрировать разность потенциалов между двумя из трех точек равностороннего треугольника (называемого треугольником Эйнтховена) относительно общей точки (общий электрод подключается к правой ноге — ПН). В треугольнике находится си конец этого вектора за цикл работы сердца описывает петлиР, QRSиТ(рис.1). Направление с,при котором значение |с| — максимально (максимальное значение зубца “R”), называютэлектрической осьюсердца.

Задачи исследования электрических полей в организме

Лабораторная работа №10

Электрокардиография

Студент должен знать: Диполь, электрическое поле диполя (с выводом формулы для разности потенциалов поля диполя). Понятие о биопотенциалах действия. Теорию электрокардиографии, треугольник Эйнтховена. Отведения при электрокардиографии. Структурную схему ЭКГ. Понятие о векторкардиоскопии и векторкардиографии. Методы повышения помехоустойчивости при снятии ЭКГ, дифференциальный усилитель. Назначение и сущность проверок правильности функционирования ЭКГ.

Студент должен уметь: Подготовить ЭКГ к работе. Выполнять некоторые проверки правильности функционирования ЭКГ, накладывать электроды и производить запись ЭКГ. Определять амплитуду и длительность зубцов ЭКГ, частоту сердечных сокращений по записанной электрокардиограмме.

Краткая теория

Задачи исследования электрических полей в организме

Биопотенциалы, созданные зарядами (токовыми диполями) клеток ткани, органа, суммируются и создают общую разность потенциалов между какими-либо точками внутри или на поверхности тела, или вне организма.

Метод исследования органов или тканей, основанный на изучении изменений во времени характеристик созданных ими электрических полей, называется электрографией. Зависимость от времени разности потенциалов Dj=f(t) или напряженности электрического поля Е=F(t) называется электрограммой.

Метод регистрации разности потенциалов электрического поля, созданного сердцем, называется электрокардиографией (ЭКГ), головным мозгом — электроэнцефалографией (ЭЭГ), нервными стволами или мышцами — электромиографией (ЭМГ), сетчаткой глаза — электроретинографией (ЭРГ), кожей — кожногальванические реакции (КГР) и другие.

В электрокардиографии исследуются 2 основные задачи:

1. Выяснение механизма возникновения электрокардиограммы (прямая задача).

2. Выявление состояния организма по электрокардиограмме (обратная задача).

В курсе медбиофизики изучается прямая задача.

Физические основы электрокардиографии

Теория Эйнтховена для ЭКГ

Физические основы ЭКГ заключаются в создании модели электрического генератора, который создавал бы разность потенциалов, соответствующую по величине разности потенциалов между какими-то точками на поверхности тела, созданной сердцем как источником электрического поля.

Голландский ученый Эйнтховен предложил теорию ЭКГ, которая используется в медицине по настоящее время (за цикл работ по ЭКГ Эйнтховен в 1924 г удостоен Нобелевской премии).

Читать еще:  Аденома простаты у мужчин современные и народные методы лечения

Основные положения теории Эйнтховена:

1. Электрическое поле, созданное сердцем можно представить как поле, созданное токовым диполем с электрическим моментом токового диполя т, называемого в электрокардиографии интегральным электрическим вектором сердца (ИЭВС) — с.

2. ИЭВС с находится в однородной проводящей среде.

3. ИЭВС с за цикл работы сердца изменяется по величине и по направлению, причем его начало неподвижно и находится в атриовентрикулярном узле, а конец с описывает в пространстве сложную кривую, проекция которой на плоскости (например, фронтальную) в норме имеет 3 петли: Р, QRS и Т (рис.1).

Эйнтховен предложил проектировать петли (проекции с на фронтальную плоскость) на стороны равностороннего треугольника (рис.1) и регистрировать разность потенциалов между двумя из трех точек равностороннего треугольника (называемого треугольником Эйнтховена) относительно общей точки (общий электрод подключается к правой ноге — ПН). В треугольнике находится с и конец этого вектора за цикл работы сердца описывает петли Р, QRS и Т (рис.1). Направление с, при котором значение | с| — максимально (максимальное значение зубца “R”), называют электрической осью сердца.

Рис. 1.

Проекции ИЭВС ( с ) на стороны равностороннего треугольника

(на линии отведений) по теории Эйнтховена для ЭКГ

Вершины треугольника условно обозначают ПР (правая рука), ЛР (левая рука), ЛН (левая нога), общая точка ПН (права нога). Стороны треугольника называют линиями отведения.

Регистрация разности потенциалов между вершинами треугольника называют регистрацией ЭКГ в стандартных отведениях: I (первое) отведение – разность потенциалов между вершинами ПР и ЛР относительно ПН, II (второе) отведение – ПР-ЛН, III (третье) отведение – ЛР-ЛН (рис 3). Существует дополнительный электрод Г – грудные отведения V (грудной электрод фиксирует в нескольких точках на поверхности груди, получая соответственно несколько грудных ЭКГ).

Электроды при снятии ЭКГ фиксируют не в вершинах равностороннего треугольника, а в эквипотенциальных им точках — обычно в нижних частях соответственно правой руки, левой руки, левой ноги, правой ноги (общий электрод).

Примерный вид графической регистрации разности потенциалов II-го отведения показан на рис.2 (L1 – период сердечных сокращений). Зубец “Р” соответствует проекции петли “Р” на II-е отведение, Q – петли Q, R – петли R, S – петли S, Т – петли Т.

Задачи исследования электрических полей в организме

Биопотенциалы, созданные зарядами (токовыми диполями) клеток ткани, органа, суммируются и создают общую разность потенциалов между какими-либо точками внутри или на поверхности тела, или вне организма.

Читать еще:  Ветрянка у взрослых симптомы и лечение

Метод исследования органов или тканей, основанный на изучении изменений во времени характеристик созданных ими электрических полей, называется электрографией. Зависимость от времени разности потенциалов Dj=f(t) или напряженности электрического поля Е=F(t) называется электрограммой.

Метод регистрации разности потенциалов электрического поля, созданного сердцем, называется электрокардиографией (ЭКГ), головным мозгом — электроэнцефалографией (ЭЭГ), нервными стволами или мышцами — электромиографией (ЭМГ), сетчаткой глаза — электроретинографией (ЭРГ), кожей — кожногальванические реакции (КГР) и другие.

В электрокардиографии исследуются 2 основные задачи:

1. Выяснение механизма возникновения электрокардиограммы (прямая задача).

2. Выявление состояния организма по электрокардиограмме (обратная задача).

В курсе медбиофизики изучается прямая задача.

Потенциал поля диполя

Согласно теории Эйнтховена сердце представляет собой токовый диполь, который расположен в однородной проводящей среде. С физической точки зрения диполь – это система, которая состоит из двух зарядов равных по величине и противоположных по знаку, расположенных друг от друга на расстоянии l. Расстояние l называют плечом диполя (рис. 1)

Основной характеристикой диполя является электрический момент диполя , который определяется как произведение заряда на плечо диполя , т.е.

Вектор направлен по оси диполя от отрицательного заряда к положительному (рис.1).

Диполь, как система зарядов, создает вокруг себя электрическое поле, которое характеризуется вектором напряженности и потенциалом φ.

Потенциал точечного заряда определяется формулой:

Знак потенциала определяется знаком заряда. Найдем уравнение для электрического потенциала, созданного диполем в точке А, удаленной от зарядов соответственно на расстоянии r и r1 (рис. 2).

Рисунок 2. Определение потенциала в точке А.

Потенциал в точке А (φА) складывается из потенциалов, созданных отрицательным и положительным зарядов соответственно, т.е.

.

При условии, что l 2 . Из рисунка 2 видно, что r–r1≈l∙cosα,где α – угол между вектором и направлением от диполя на точку А.

При этих условиях получаем .

Так как , то .

Вывод: потенциал в точке А пропорционален электрическому моменту диполя, т.е.

.

Аналогично можно записать потенциал и для точки В равноотстоящей от диполя:

Разность потенциалов для двух точек поля А и В запишется в виде:

(1)

Т.е. разность потенциалов

.

Поместим диполь, создающий электрическое поле, в центр равностороннего треугольника АВС (рис. 3)

Рисунок 3. Проекция вектора

на стороны равностороннего треугольника

Найдем проекции этого вектора на стороны треугольника на стороны треугольника рАВ, рВС, рАВ. Разность потенциалов на сторонах этого треугольника, на основании формулы (1), относятся как проекции на его стороны:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector