13. Физические основы электрокардиографии.
электрокардиография (ЭКГ) — регистрация биопотенциалов, возникающих в сердечной мышце при ее возбуждении. электромиография (ЭМГ) - метод регистрации биоэлектрической активности мышц, электроэнцефалография (ЭЭГ) — метод регистрации активности головного мозга. Одной из основных задач теоретической электрокардиографии является вычисление распределения трансмембранного потенциала клеток сердечных мышц по потенциалам, измеренным вне сердца.Физический (биофизический) подход к выяснению связи между биопотенциалами сердца и их внешним проявлением заключается в моделирования источников этих биопотенциалов. Различают I отведение , II отведение и III отведение,
.
соответствующие
разностям потенциалов U1, U2, U3
Сердце
есть токовый диполь с дипольным моментом,
который поворачивается, изменяет своё
положение и точку приложения за время
сердечного цикла. ЭКГ – временная
зависимость напряжения в отведениях.
Вектор рс
–
вектор дипольного момента. Векторкардиогр
амма – геометрическое место точек, соответ. Концу вектора, положение которого зменяется за время сердечного цикла.
Электрический вектор сердца на рисунке показаны положения вектора рс(электр.вектора сердца) и эквипотенциальных линий для момента времени,когда дипольный момент максимальный.
Эквивалентный электрический генератор - это модельный генератор, более или менее близкий к истинному по конфигурации и удовлетворяющий критериям эквивалентности (они обычно сводятся к равенству полей в области измерения или же равенству собственных интегральных характеристик истинного и эквивалентного генераторов). Понятие этого генератора связано с формулированием и решением двух задач: расчет потенциала в области измерения по заданным характеристикам электрического генератора и расчет хар-к эл. ген-ра по измеренному потенциалу..
Биопотенциалы – это электрические потенциалы, источником которых явл. Живые ткани. Регистрация биопотенциалов с диагностической целью получила название электрографии. Биопотенциалы снимаются электродами не с органа, а с др. соседних тканей, в кот-ых эл. Поля этим органом создаются. Биофизический подход к выяснению связи между биопотенциалами сердца и их внешним проявлением заключается в моделировании источников этих биопотенциалов.
14.Первичное действие постоянного тока и переменным эл.током на организм. Первичное действие постоянного тока связано с движением ионов, их разделением и изменением их концентрации в разных элементах тканей. Степень отрицательного воздействия на организм человека увеличивается с ростом тока. Весьма существенно электрическое сопротивление тканей и прежде всего кожи. Влага, пот значительно уменьшают сопротивление, что даже при небольшом напряжении может вызвать значительный ток через организм. Первичный механизм воздействия токов и электромагнитных полей на организм – физический. заключается в изменении внеклеточного ионного состава, что может привести к стимуляции, увеличению чувствительности ткани. Непрерывный постоянный ток напряжением 60-80 В используют как лечебный метод физиотерапии (гальванизация). Источником тока обычно служит двухполупериодный выпрямитель — аппарат для гальванизации. Применяют для этого электроды из листового свинца или станиоля толщиной 0,3—0,5 мм. Так как продукты электролиза раствора поваренной соли, содержащегося в тканях, вызывают прижигание, то между электродами и кожей помещают гидрофильные прокладки, смоченные, например, теплой водой, дозируют силу постоянного тока по показаниям миллиамперметра, при этом обязатель но учитывают предельно допустимую плотность тока — 0,1 мА/см2. Постоянный ток используют в лечебной практике также и для введения лекарственных веществ через кожу или слизистые оболочки. Этот метод получил название электрофореза лекарственных веществ. Для этой цели поступают так же, как и при гальванизации, но прокл адку активного электрода смачивают раствором соответствующего лекарственного вещества. Лекарство вводят с того полюса, зарядом которого оно обладает: анионы вводят с катода, катионы - с анода. Действие переменного тока на организм существенно зависит от его частоты. При низких, звуковых и ультразвуковых частотах переменный ток, как и постоянный, вызывает раздражающее действие на биологи ческие ткани. Это обусловлено смещением ионов растворов электроли тов, их разделением, изменением, их концентрации в разных частях клетки и межклеточного пространства. По закону Дюбуа - Раймона раздражающее действие тока зависит от ускорения при перемещении в тканевых электролитах и пропорционально величине di/dt = d2q/dt2
15. Электропроводимомость билогических тканей для постоянного и переменного тока электропроводимость при постоянном токе отдельных участков организма, находящихся между электродами, наложенными непосредственно на поверхность тела,завист от сопротивления кожи и подкжных слоев. Внутри организма ток рапространяется в основном по кровеносным и лимфатическим сосудам, мышцам, оболочкам нервных стволов. сопротивление кожи определяется ее состоянием - толщиной, возрастом, влажностью и т.п.
Для переменного тока сопротивление организма меньше, чем для постоянного, т.к организм обладает емкостными свойствами, следовательно импеданс тканей организма меньше . В связи с этим воздействие переменного тока примернов 2 раза опаснее. Действие переменного тока на организм существенно зависит от его частоты. Ионная проводимость - организм человека состоит из биологических жидкостей, содержащих большое количество ионов, которые участвуют в различных обменных проессах. Под влиянием электрического поля ионы движутся с разной скоростью и скапливаются около клеточных мембран, образуя встречное электрическое поле, называемое поляризационным. т.о. превичное действие постоянного тока связано с движением ионов, их разделением и изменением их концентрации в разных элементах тканей. Порогом ощутимого тока называют наименьшую силу тока, раздражающее действие которого ощущает человек. Если увеличивать силу тока от порога ощутимого его значения, то можно вызвать такое сгибание сустава, при котором человек не сможет самостоятельно разжать руку и освободиться от проводника— источника напряжения. Минимальную силу этого тока называют порогом неотпускающего тока. Токи меньшей силы являются отпускающими. Порог неотпускающего тока — важный параметр, его превышение может быть губительным для человека.
16. Воздействие на живые ткани электрическим полем УВЧ-частот Ультравысокими называют частоты от 30 до 300 МГц. Воздействие эл.полем УВЧ основано на действии переменного ээлектрического поля на молекулы и ионы в тканях организма. В рез-те этого воздействия в тканях выделяется значительное кол-во теплоты, что приводит к активации биохимических и физиологических процессов. Высокочастотное прогревание происходит за счет образования тепла во внутренних частях организма. Выделяемая теплота зависит от диэлектрической проницаемости тканей, их удельного сопротивления и частоты электромагнитных колебаний. В России в аппарате используется частота 40,58мГц. При этой частоте нагревание диэлектриков происходит интенсивнее, чем электролитов. Под влиянием электрического поля УВЧ усиленно развивается соединительная ткань, повышается и активность фагоцитов. Проницаемость сосудов повышается, . Имеет значение влияние электрического ноля УВЧ и на усиление процессов иммунитета, а так же противовоспалительное и болеутоляющее действие электрического поля УВЧ.
17.Воздействие на живые ткани магнитным полем УВ-частот. Ультравысокими называют частоты от 30 до 300 МГц. В массивных проводящих телах, находящихся в переменном магнитном поле возникают вихревые токи. Эти токи могут использоваться для прогревания биологических тканей и органов. Этот метод называется индуктотермия. При индуктотермии количесво теплоты, выделяющееся в тканях, пропорционально квадратам частоы и индукции переменного магнитного поля и обратнопропорционально удельному сопротивлению. Поэтому сильнее будут нагреваться ткани, богатые сосудами, например мышцы. В этом методе применяют спирали или свернутые плоские кабели. Наиболее широко УВЧ применяется в физиотерапии.