Лабораторная работа № метод электрокардиографии
Цель работы: ознакомиться с физическими основами формирования электрокардиограммы; изучить принцип работы электрокардиографа; получить практические навыки записи и анализа электрокардиограммы.
Необходимое оборудование и принадлежности:
электрокардиограф, электроды для конечностей, раствор электролита, вата.
Подготовка к работе.
Повторить следующие вопросы:
Понятие электрического диполя. Электрический момент диполя.
Особенности строения сердца. Электрические структуры сердца.
Понятие потенциала действия. Механизм генерации потенциала действия в сердечной мышце.
Функционирование возбудимых тканей, в частности, сердечной мышцы сопряжено с электрическими явлениями в них. При возбуждении клеток происходит селективное изменение проводимости клеточных мембран для ионов. В результате чего 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.
Процесс распространения возбуждения по различным частям сердца имеет сложный характер. Основные элементы электрической структуры сердца – это клетки водителя ритма (пейсмекерные клетки), специализированная проводящая ткань и исполнительные мышечные клетки предсердий и желудочков. Пейсмекерные клетки с определенной частотой генерируют потенциалы действия, развивая процесс возбуждения в предсердиях. Поскольку предсердия отделены от желудочков фиброзной тканью, не способной проводить возбуждение, то импульс возбуждения передается в область предсердий с помощью атриовентрикулярной проводящей системы. Ткань атриовентрикулярной системы передает возбуждение достаточно медленно, поэтому возбуждение желудочков происходит с некоторой задержкой относительно предсердий. В сократительном миокарде распространение возбуждения от клетки к клетке имеет непрерывный характер, перемещаясь от эндокарда к эпикарду. Подобное строение ткани миокарда представляет собой так называемый функциональный синцитий и позволяет с этой точки зрения рассматривать сердце как одну клетку сложной формы.
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. Метод исследования работы сердца, основанный на регистрации изменяющихся во времени потенциалов электрического поля на поверхности тела называется электрокардиографией.
Потенциал действия, возникая и распространяясь в различных структурах сердца, создает в нем переменное электрическое поле, а, следовательно, переменную разность потенциалов, регистрируемую с поверхности тела. Скорость распространения возбуждения в сердце изменяется по направлению и величине. Это означает, что полное описание электрического состояния сердца, математическое описание распределения мембранных потенциалов по всему объему сердца в каждой клетке и описание изменения этих потенциалов во времени не возможно.
Корректное описание электрической активности сердца возможно в рамках теории Эйтховена. В соответствии с данной теорией сердце рассматривается как эквивалентный генератор тока (токовый диполь) и полагается, что токовый диполь (сердце) создает на поверхности тела электрическое поле, которое изменяется с изменением электрической активности сердца.