Fizikai alapjait EKG
Sok a testek teljesen vagy részben alkotják ingerelhető sejtek. Stimulálása ezeknek a sejteknek az oka az elektromos mező a szervezetben. A tanulmány ezen a területen nagy jelentősége van a klinikai és elméleti orvostudomány. Elektromos mezők a különböző szervek már részletesen vizsgálták, és számos vizsgálati módszerek alapján a nyilvántartásból elektromos mezők egyes szervek: EKG (szív), elektromiográfiát (izom), electroencephalografia (agy), electroneurogram (idegrostok) electrogastrography (gyomor), és így tovább. n. Az alapja az EKG szervek és szövetek egyes fogalmakra elektrosztatika és elektrodinamika.
Vezetők és szigetelők
A legtöbb anyag a természetben az elektromos vezetőképesség osztható vezetők és szigetelők. Vezeték - olyan anyag, amely számos, viszonylag szabad töltések, amely elmozdulhat hatása alatt egy elektromos teret (fémek, elektrolit oldatok). A szigetelő (papír, üveg) az összes díjat viszonylag mozdulatlan.
Útmutatók fontos jellemzője - a hiánya a potenciális különbség a tárgy, ha a díjak nem mozog. Ennek következtében az elektromos potenciál, míg a minden ponton ugyanolyan.
Biológiai szövetben igen heterogén vezetőképesség. A villamos ellenállás a sejtmembránok elég nagy. Olyanok, mint a szigetelők. Ezzel szemben, az intracelluláris folyadék egy 2 vezeték fajtája, jelenléte miatt benne a pozitív és negatív ionok.
Az elektromos mezőt a rendszer kép több pozitív és negatív töltések, bizonyos sajátosságait. A legegyszerűbb ilyen rendszerek - elektromos dipól - két egyenlő nagyságú és ellentétes előjelű elektromos töltésekre, bizonyos távolságra vannak egymástól, az úgynevezett dipólus karját.
Sok az atomok és a molekulák elektromos dipólusok. Például, molekula. Ő a felesleges negatív töltés körül egy atom oxigén és egy pozitív - mintegy hidrogének. Egy molekula, amelyben az központok pozitív és negatív töltés magok nem esnek egybe, egy elektromos dipól.
dipól jellemző. Dipólmomentum P →. ha L → - vektor távolság - q, hogy + q, míg a dipólmomentum P → adja meg:
Dipólmomentum egy vektor mennyiség, hiszen az irányba.
1) Ha egy dipól elhelyezett homogén elektromos mező, amelynek intenzitását. Ezután a pozitív töltés lesz erő q · E →. de a negatív töltés az erő - (-q · E →). Ezek összege nullával egyenlő, így a teljes ható elektromos dipólus egy homogén elektromos mező is nulla. Mindazonáltal, a teljes forgatónyomaték a dipólus nem lesz nulla, mert ezek az erők ellentétes irányban (1. ábra). Céljuk, hogy kapcsolja be a dipól, hogy az elektromos dipólus tengelye egybeesik az irányt a erővonalak.
A forgatónyomaték nagyságát M → függ térerősség E →, dipólmomentum P → közötti szög a vektorok:
Ábra. 1. A nyomaték az elektromos mező a dipólus
2) Az elektromos mező által létrehozott dipól eltér által létrehozott egyetlen töltéssel. Ha az elektromos erőtér pozitív töltést, az erővonalak kezdődik a töltés, és elküldte a végtelenségig. Teljesítmény dipól vonalak kezdeni egy pozitív töltést, és megszünteti a negatív töltés (2A.).
ahol φ- potenciál O pont, ε0 - dielektromos állandó, ε - dielektromos állandója a közeget, amelyben a mező keletkezik, P → - dipólus momentum; α - közötti szög a sugár vektor O és a vektor dipólus.
Így a villamos potenciál mező egy adott pontban nem csak attól függ a távolságot ettől a ponttól a dipól, hanem irányához képest a tájékozódás a Dipólusvektor.
Tekintsük két pontja egy bizonyos távolságra egymástól. A potenciális különbség köztük maximális lesz, ha azok helyét a sorban, amely egybeesik a Dipólusvektor. Ez a potenciális különbség nulla, ha a pontok olyan vonal merőleges vektor dipólus.
A potenciális különbség a két pont az elektromos mező által létrehozott dipól arányos az eredmény P → · cos α (3. ábra):
Ábra. 3. A feszültség különbség két pont között elektromos mező által létrehozott dipólus.
Minden egyes szívizom egy elektromos erőteret, amelynek jellemzői hasonlóak a villamos mező jellemzők más típusú izomsejtek. De az akciós potenciál (AP) a szívizomsejtek eltér a PD harántcsíkolt izom formáját és időtartamát a sejtekben. Az elektromos mezőt a szív egészének képződik a szuperpozíció az elektromos mezőket az egyes sejteket. Változások az elektromos mező során fellépő szívizom depolarizációját és repolarizáció a kardiális sejtmembránok (4. ábra). Ezek a változások elegendőek ahhoz, hogy a változás a potenciális különbség a különböző pontokat a test felszínén, és felismerni ezeket a változásokat egy nagy távolság a forrás.
Ábra. 4. Az akciós potenciál szívszövet sejtekben, és a megfelelő változtatásokat az elektromos mező a szív
Grafikus felvétel elektromos potenciál által létrehozott gerjesztés a szív sejtek, az úgynevezett egy elektrokardiogram (EKG). Így az EKG jellemzi gerjesztés a szív, de nem csökkenti azt.
Első elektrokardiogram rögzítették a holland fiziológus Einthoven viszonylag egyszerű eszköz húr galvanometer. Jelenleg az EKG-felvétel speciális elektronikai készülékek, az úgynevezett elektromos. A amplitúdója elektromos potenciál rögzített a testfelület lehet kevesebb, mint 1 mV. Ezért, mielőtt a felvételi kapacitást meg kell erősíteni a segítségével egy úgynevezett emlékeztető. Szintén tartalmaz egy nagyfrekvenciás EKG szitán, hogy nem megy át a lassú változások elektromos potenciál, és a kalibrátor, amely létrehozza az elektromos impulzusokat 1mV, amely kiszámításához szükséges az elektrokardiogram-hullám amplitúdó.
Form egy normális EKG
Ábra. Az 5. ábrán egy normális EKG, során rögzített egyik szívciklus gerjesztés. Látható számos ponton eltér a nulla vonal, amelyek úgynevezett fogak EKG és jelöljük latin betűkkel P, Q, R, S, T. A fogak lehetnek pozitív (felfelé) és negatív. Pozitív alakváltozás úgynevezett QRS komplexum R-fogat. Negatív eltérés előző R-fog és követi azt, illetve elemzi a Q és S - fogak. Eltérések P és T a normál pozitív, de lehet negatív patológiás körülmények között. A távolság a két eltérés nevezzük szegmens. Például, a szegmens PQ-a vége közötti távolság a P-hullám és az elején a Q-hullám.
Ábra. 5. Form normális EKG
Hatására a fogak és az EKG-szegmensek a depolarizáció és repolarizáció szívszövet sejtekben. P hullám képviseli a depolarizáció a pitvar a szív. Az repolarizáció egybeesik a QRS komplex, és nem látható az EKG.
Komplex QRS - T-karom van a fokozatos terjedését a depolarizáció a kamrák a szív és a repolarizáció. Szegmens S - T megfelel gerjesztés a bal és jobb kamra.
Az alakja és mérete a fogak elektrokardiogram helyzetétől függ az elektródák a testfelületen. Van bipoláris és az unipoláris elrablását.
Einthoven javasolt standard bipoláris levezetés: kijelölünk 1 - a jobb és bal keze; elrablását II - és a jobb oldali és a bal láb; kivételi III - között a bal kar és a bal lábát.
EKG felvételt szabványos végtagelvezetésekből tekintik vezetékek villamos áram. Ezért azt mondhatjuk, hogy a potenciálok rögzített rögzítési pontokon a végtagok. Ezek a pontok alkotják a csúcsok egy egyenlő oldalú háromszög (treugolnikEynthovena), amelynek oldalai a tengelyek a megfelelő vezetékeket (6. ábra).
Ábra. 7. Einthoven Triangle, és EKG rögzítik a megfelelő vezetékeket
Ábra. 8. ábra egy izgatott szív sejtekben.
Bármikor, a gerjesztő dipólusmomentumának az egyes cellák összegezzük, hogy létrehozzák a teljes dipólusmomentuma a szív. A teljes dipólusmomentuma a szív az eredménye szuperpozíció a dipólusmomentumának a sejteket. Éppen ezért a szív lehet tekinteni, mint egy dipólus elektromos generátor.
Az irány nettó dipólusmomentuma a szív gyakran nevezik elektromos tengelye a szív. Ez dipólmomentummal határozza meg a nagyságát elektromos potenciál különbség rögzítésre a testfelületen. A villamos potenciál mérhető bármely ponton távol a forrás, elsősorban attól függ, a nagysága az összeg a dipólus momentum a szív és az a szög között a tengelye iránya és ECG-vezetékeket (ábra. 7).
Az egyik jelentős probléma az EKG célja, hogy meghatározza az irányt a villamos tengely a szív. Ez mérésével határozzuk meg az amplitúdó (feszültség) EKG standard eltérésekben Einthoven vezet. Normál vezetést adni a lehetőséget, hogy tanulmányozza a vetülete a szív elektromos tengelye a frontális síkban.
Meghatározni az irányt az elektromos tengelye a szív bevezetésére van szükség néhány egyszerűsítést:
- elhanyagolható elektromos ellenállás végtagok;
- tekinteni Einthoven háromszög szabályos;
- Feltételezzük, hogy a szív található központjában az egyenlő oldalú háromszög.
Az amplitúdó (feszültség) az egyes EKG-eltérés egyenlő a teljes dipólmomentum szív szorozva a koszinusza a szög közötti elektromos tengelye a szív és a tengely a megfelelő kipufogógáz (3). Ezek amplitúdója is definiálható, mint az összege vetülete dipólmomentum a szív megfelelő tengelyei vezet, amelyek részesei Einthoven-háromszög.
Ábra. 9. Elektromos tengelye a szív
Az irány az elektromos tengelyek a szív nem állandó, hanem változik minden pillanatban. Célszerű meghatározni a QRS komplexum. Ehhez meg kell mérni az amplitúdó eltérések Q, R és S a I. és III standard elvezetés valamint kiszámításához algebrai összege pozitív és negatív eltérés. A kapott különbség tegye önkényes skálán Eythovena megfelelő oldalán a háromszög kezdve a központ (a pozitív vagy negatív irányban, attól függően, hogy a különbség pozitív vagy negatív). Az így kapott pontokat a tengelyek vezet alacsonyabb merőlegesek. A metszéspont jelzi a végén a villamos tengely a szív (az elején - közepén a háromszög).
Ahhoz, hogy határozza meg az irányt a villamos tengely, mérje közötti szög a kapott vektor és a vízszintes vonal. Általában ez a mennyiség 0-90 fok. Létezik kiviteli alakjai a szív elektromos tengely iránya: normogramma (00-900): vízszintes (00 400),, normál (400 és 700), öt függőleges (700-900); dextrogram (900-1800), levocardiogram (a 00-900).