Практические занятие «Физические основы экг»

Цели и задачи занятий

Научиться, используя теоретические положения, анализировать процессы ситуационных задач, составлять физико-математическую модель для их решения.

Базовые знания

Понятия электрического поля, электрического и токового диполей. Законы сохранения заряда и Кулона.

Содержание занятий

Электрическое поле и его свойства. Электрический и токовый диполи и их свойства. Биопотенциалы. Задачи исследования электрических полей в организме.

Литература

1. Ремизов А. Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высшая школа, 1996-2002. Глава 14.

2. Ремизов А.Н., Максина А.Г. Сборник задач по медицинской и биологической физике. – М.: Дрофа, 2001-2005. Глава 4. § 4.1. 4.Губанов Н.И. Медицинская биофизика. – М.: Медицина, 1978, гл. 7;

5. Владимиров Ю.А. и др. Биофизика. - М.: Медицина, 1983, гл. 7-9.

Контрольные вопросы

1. Разность потенциалов, возникающих между вершинами равностороннего треугольника, если в его центре расположен диполь. Мультиполи.

2. Токовой диполь, его отличие и сходство с диполем электростатическим. Механизм формирования дипольного момента сердца при его возбуждении.

3. Задача ЭКГ. Основные положения теории Эйнтховена. Связь элементов электрокардиограммы с процессами, происходящими в сердце.

Задачи. Номера задач даны по сборнику задач [2], (см. список литературы).

Задачи для решения на практическом занятии

Задачи для самостоятельного решения

1. (4.15) В одном из отведений наибольшая разность биопотенциалов на электрокардиограмме равна Предполагая, что при этом электрический момент сердца параллелен стороне треугольника Эйнтховена, c которой снимается электрокардиограмма, оцените величину электрического момента сердца. Известны: .

2. (4.13) Согласно представлениям Эйнтховена сердце подобно электрическому диполю. Электрический момент сердца-диполя периодически изменяется как по модулю, так и по направлению. Биопотенциалы (электрокардиограммы) регистрируются между вершинами условно равностороннего треугольника, который образуется двумя руками и одной ногой. Какой вид имели бы электрокардиограммы, снятые в трех возможных отведениях, если бы электрический момент сердца равномерно вращался во фронтальной плоскости? Укажите общие формулы и постройте три «электрокардиограммы», откладывая по оси абсцисс время, а по оси ординат – разность биопотенциалов.

3. (4.14) Какой вид имели бы электрокардиограммы, снятые в трех возможных отведениях, если бы электрический момент сердца-диполя изменялся по закону во фронтальной плоскости, сохраняя ориентацию в пространстве параллельно одной из сторон треугольника Эйнтховена. Укажите общие формулы и постройте графики (сравните с задачей 4.13).