Методика проведення роботи

Для реєстрації ЕКГ досліджуваного вкладають на спину і пропонують розслабити м’язи, бо їх тремтіння викривляє ЕКГ. Якість запису буде кращою при спокійному неглибокому диханні. При вираженій задишці реєструють ЕКГ в положенні напівлежачи при звичайному для досліджуваного диханні.

Запис ЕКГ здійснюють за допомогою електродів, розташованих на передпліччях та гомілках. Для накладення грудного електроду використовують спеціальну грушу. Шкіру на місці накладення електродів бажано знежирити спиртом. В якості струмопровідного середовища між шкірою та електродами використовують марлеві прокладки, які змочують ізотонічним або 10%-ним розчином хлориду натрію.

Після накладення електродів на кінцівки пацієнту до них підключають проводи від шланга відведень електрокардіографа, що мають різний колір. Провід з червоним наконечником приєднують до правої руки, з жовтим – до лівої руки, зеленим – до лівої ноги. Провід з чорним наконечником (заземлення) накладають на праву ногу. Провід з білим наконечником є грудним електродом.

Послідовний запис ЕКГ виконують шляхом повороту ручки перемикача відведень електрокардіографа. Всі з’єднання кінцівок між собою відбуваються в приладі автоматично. Звичайне електрокардіографічне дослідження включає реєстрацію ЕКГ в 12 відведеннях: в 6 – від кінцівок (I, II, III, aVL, VF) та в 6 грудних (V₁-V₆). В кожному відведенні фіксують не менше 4 комплексів ЕКГ.

Безпосередньо перед записом ЕКГ встановлюють ручку перемикача відведень в положення “1мВ” і записують мілівольт, який служить орієнтиром для стандартизації зубців ЕКГ. При швидкості руху стрічки 50 мм/с кожна маленька клітина, розташована між сусідніми вертикальними лініями (відстань 1 мм), відповідає інтервалу 0,02 с. При швидкості руху стрічки 25 мм/с кожна маленька клітина відповідає 0,04 с. При постійній швидкості руху стрічки міліметрова сітка дозволяє вимірювати тривалість зубців та інтервалів ЕКГ, амплітуду цих зубців.

На нормальній ЕКГ розрізняють ряд зубців та інтервалів між ними. Виділяють зубець Р, зубці Q, R та S, що утворюють комплекс QRS, зубець Т, а також інтервали Р-Q (Р-R), S-Т, Q-Т та Т-Р (рис. 5.1).

Рис. 5.1 Компоненти нормальної електрокардіограми.

Зареєструвати ЕКГ у досліджуваного в стані спокою та після фізичного навантаження (15-20 присідань). Оформити протокол досліду. Отримані результати занести до таблиці (табл. 5.2). Зробити аналіз одержаних кривих і дослідити їх залежність від функціонального стану досліджуваного. ЕКГ вклейте в зошит.

Таблиця 5.2. Основні показники ЕКГ досліджуваного.

Показники ЕКГ	Тривалість, сек			Амплітуда, мВ
	нормальна	фактична		нормальна	фактична
		спокій	фіз. наванта-ження		спокій	фіз. наванта-ження
Інтервал R-R	0,67-0,98			-	-	-
Зубець Р	0,05-0,10			0,05-0,25
Інтервал P-Q	0,11-0,18			-	-	-
Індекс Макруза	1,1-1,6			-	-	-
Зубець Q	0-0,03			0-0,2
Зубець R	-	-	-	0,5-2,0
Зубець S	0-0,03			0-0,2
Комплекс QRS	0,06-0,09			-	-	-
Сегмент S-T	-			лежить на ізолінії
Зубець Т	-			1/8-2/3 зубця R
Інтервал	залежить від ЧСС			-	-	-
Інтервал Т-Р	залежить від ЧСС			-	-	-

Контрольні питання

1. Методика визначення амплітуди та тривалості зубців ЕКГ.

2. Як визначити наявність аритмії?

3. Які зміни ЕКГ свідчать про порушення відновлюючих процесів в міокарді?

4. Що таке електрична вісь серця?

5. Назвітъ особливості ЕКГ спортсменів.

Лабораторна робота № 19

Тема: Математичний аналіз серцевого ритму.

Мета: Засвоїти методику математичного аналізу серцевого ритму за Р.М. Баєвським, визначити індекс напруги серцево-судинної системи в стані спокою та після фізичного навантаження.

Питання для самопідготовки

1. Внутрішньосерцеві механізми регуляції серцевої діяльності.

2. Вплив симпатичного та парасимпатичного відділів нервової системи на роботу серця. Тонус серцевих нервів.

3. Гуморальна регуляція серцевої діяльності.

4. Особливості серцевого ритму при різній функціональній активності регуляторних систем.

5. Вікові особливості регуляції роботи серця.

6. Серцево-судинна система як індикатор функціонального стану цілого організму.

Короткі теоретичні відомості

Оцінка функціонального стану організму є однією з основних задач сучасної фізіології. Очевидно, що в процесі своєї життєдіяльності організм наражається на вплив різноманітних стресорів. Адаптація до їхньої дії тісно пов'язана з дієздатністю регуляторних систем організму.

Прямі методи дослідження рівня функціональної активності регуляторних систем характеризуються значною складністю. Нині більшість авторів схиляються до думки, що для оцінки функціонального стану організму доцільне вивчення роботи серцево-судинної системи. Прогнозування станів цілісного організму на підставі даних досліджень системи кровообігу може ґрунтуватися на таких положеннях:

- гемодинамічні зміни в різних органах і системах звичайно виникають раніше, ніж відповідні функціональні порушення;

- зміна енергетичного обміну в міокарді передує зниженню його скорочувальної функції та розвитку гемодинамічних і метаболічних зрушень;

- дослідження гемодинамічних процесів у серцево-судинній системі дозволяє прогнозувати можливі зміни не тільки апарату кровообігу, але й цілого організму.

Ступінь напруги адаптаційних механізмів оцінюють методом математичного аналізу серцевого ритму. Метод заснований на тезі про те, що при переході організму із стану спокою до стану активності упорядкованість процесів підвищується. Відсутність даної тенденції після впливу зовнішнього фактора свідчить про перенапругу та виснаження регуляторних механізмів, що викликає десинхронізацію функцій організму.

Інтерпретація результатів, одержаних при математичному аналізі серцевого ритму, проводиться на підставі класифікатора, запропонованого P.M. Баєвським (1984). Виділення станів з різним ступенем домінування тонусу симпатичного та парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи за даними варіаційної пульсометрії передбачається за будь-якими двома показниками.

Автори пропонують виділяти такі стани: а) виражене переважання симпатичної нервової системи (∆х≤0,06; Amo≥80; IH≥500); б) помірне переважання симпатичної нервової системи (∆х≤0,15; Amo≥50; IH≥200); в) помірне переважання парасимпатичної нервової системи (∆х≥0,30; Amo≤30; IH≤50); г) виражене переважання парасимпатичноі нервовоі системи (∆х≥0,50; Amo≤15; IH≤25).

Система регуляції ритму серця надзвичайно складна i складається з багатьох функціональних елементів. Не завжди ці елементи діють сінергічно, що свідчить про дизрегуляцію вегетативних функцій.

1. Дизрегуляція з переважанням активності парасимпатичної нервової системи. Діагностується у випадках нормокарда, помірної та вираженої тахікардії, коли активація симпатичного відділу вегетативної нервової системи відносно невелика. Це буває обумовлене або високою економічністю енергетичних i метаболічних процесів (треновані люди), або слабкістю процесів мобілізації рecypciв, зниженням резервних можливостей організму (після тяжких захворювань, синдром перенапруження та виснаження). При даному стані регуляторних механізмів показники IH≥200 i Mo≥0,80.

2. Дизрегуляція з переважанням симпатичної нервової системи діагностується у випадках нормокардії, помірної або вираженої брадікардії, коли активність симпатичного відділу нервової системи відносно велика. Це буває пов'язане з наявністю факторів, що викликають надмірну активацію симпатичної нервової системи (збудження підкіркових центрів, подразнення спинномозкових симпатичних вузлів), або з компенсаторним підсиленням адренергічних впливів на енергообмін та метаболізм внаслідок патологічних змін в організмі. При даному стані регуляторних механізмів показники IH≥200 i Mo≥0,80.

Методика проведення роботи

Записують електрокардіограму в II стандартному відведенні (не менше 100 кардіоциклів). Після виміру тривалостей R-R інтервалів з точністю до 0,02 дані групують за зустрічаємістю.

В подальшому вираховують такі показники:

1. Мо (мода) - значення тривалості R-R інтервалу, що найбільш часто зустрічається в досліджуваному масиві, виражена в секундах. Мода свідчить про найбільш імовірний рівень функціонування системи кровообігу i при досить стаціонарних процесах співпадає з математичним очікуванням. У перехідних процесах значення моди свідчить про домінуючий рівень функціонування серцево-судинної системи.

2. АМо (амплітуда моди) - число значень, рівних моді, виражене у відсотках до загального числа кардіоциклів, що досліджувалися. Цей показник характеризує стабілізуючий ефект центрального рівня управління серцевим ритмом. В основному цей ефект обумовлений впливом симпатичного відділу вегетативної нервової системи.

3. ∆х (варіаційний розмах) - різниця між максимальною та мінімальною тривалостями R-R інтервалів, виражена в секундах. Вважають, що показник характеризує стан парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи. Однак в певних умовах при значній амплітуді повільних хвиль варіаційний розмах залежить в більшій мipi від стану підкіркових нервових центрів, ніж від тонусу парасимпатичної нервової системи.

4. ІН (індекс напруги серцево-судинної системи) відбиває ступінь централізації управління серцевим ритмом, виражається в абсолютних одиницях i обчислюється за формулою:

Зареєструвати ЕКГ в стані спокою та після фізичного навантаження (15-20 присідань) так, як це вказано в методиці проведення роботи. Зробити математично-статистичний аналіз серцевого ритму та визначити його особливості при різних функціональних станах організму. Звернути увагу на залежність серцевого ритму від активності відділів вегетативної нервової системи.

Контрольні питання

1. Методика математичного аналізу серцевого ритму.

2. Мода, амплітуда моди, варіаційний розмах та індекс напруги серцево-судинної системи як показники активності регуляторних систем організму.

3. Залежність регулярності серцевого ритму від активності відділів вегетативної нервової системи.

4. Ознаки дизрегуляції вегетативних функцій при дослідженні серцевого ритму.

5. Особливості серцевого ритму спортсменів.

Лабораторна робота № 20

Тема: Дослідження показників гемо- та кардіодинаміки.

Мета: Засвоїти методику вимірювання тиску крові у людини за способом Короткова i визначити показники пульсового та середнього артеріального тиску, систолічного та хвилинного об'ємів крові, загального периферійного опору судин розрахунковим методом.

Питання для самопідготовки

1. Амортизаційні, резистивні, обмінні, ємкісні та шунтуючі судини.

1. Зміна опору, тиску крові i швидкості кровотоку в різних ділянках судинного русла.

2. Методи вимірювання кров'яного тиску.

3. Фактори, що зумовлюють величину кров'яного тиску.

4. Артеріальний пульс. Механізм його виникнення та властивості.

5. Рух крові в венах та фактори, що його обумовлюють. Венний пульс.

6. Особливості кровообігу в капілярах.

Короткі теоретичні відомості

Рух крові по кровоносним судинам обумовлений різницею тиску в артеріях і венах. Він підпорядковується законам гідродинаміки (гідродинаміка – учення про рух рідини). Учення про рух крові в судинній системі називається гемодинамікою.

Кров, що рухається, на усіх ділянках свого шляху зазнає опір, який залежить від її в'язкості, а також від довжини і діаметру кровоносної судини.

Опір кровотоку в різних відділах судинної системи неоднаковий. Ця величина, передусім, залежить від діаметра судини. При зменшенні діаметру в 2 рази опір току крові збільшується в 16 разів. Найбільший опір кровотоку створюється в артеріолах і капілярах, діаметр яких дуже малий. Тиск крові, що забезпечується діяльністю серця, поступово знижується по ходу кровоносної системи. При цьому в артерії він зменшується на 10%, в артеріолах і капілярах – на 85%. Таким чином, найбільша частина енергії, що вивільняється серцем при скороченні, витрачається на просування крові по артеріям і капілярам. Це відношення відбиває основний гідродинамічний закон і визначає як величину загального кровотоку в організмі, так і величину кровопостачання окремих органів. При вивченні величини кровотоку розрізняють його об'ємну і лінійну швидкості. Об'ємною швидкістю кровотоку називають кількість крові, що протікає через всю кровоносну систему в одиницю часу. Ця величина аналогічна хвилинному об'єму крові. Вона вимірюється в мл/хв. і мл/сек.. Розрізняють загальну об'ємну швидкість кровотоку і місцеву, що відноситься до окремого органу. Як загальна, так і місцева швидкості кровотоку непостійні. При фізичній роботі наростають і загальна об'ємна швидкість, і місцева в активних органах. В неактивних органах об'ємна швидкість кровотоку при фізичній роботі зменшується.

Гемодинаміка – розділ науки, що вивчає механізми руху крові в серцево-судинній системі. Він є частиною гідродинаміки, розділу фізики, що вивчає рух рідин.

Відповідно до законів гідродинаміки, кількість рідини (Q), що протікає через будь-яку трубу, прямо пропорційна різності тисків на початку (Р₁) і в кінці (Р₂) труби і зворотно пропорційна опору (R) току рідини:

Якщо застосувати це рівняння до судинної системи, то слід мати на увазі, що тиск в кінці даної системи, тобто в місці впадіння порожнистих вен в серце, близький нулю. В цьому випадку рівняння можна записати так:

де Q – кількість крові, що виганяється серцем за хвилину; Р – величина середнього тиску в аорті; R – величина судинного опору.

З цього рівняння виходить, що , тобто тиск (Р) в усті аорти прямо пропорційний об’єму крові, що викидається серцем в артерії за хвилину (Q) і величині периферичного опору (R). Тиск в аорті (Р) і хвилинний об’єм крові (Q) можна виміряти безпосередньо. Знаючи ці величини, вираховують периферичний опір – найважливіший показник стану судинної системи.

Периферичний опір судинної системи складається з множини окремих опорів кожної судини. Будь-яку з таких судин можна уподібнити трубці, опір якої (R) визначається за формулою Пуайзеля:

де l – довжина трубки; η – в’язкість рідини, що протікає в ній; π – відношення кола до діаметру; r – радіус трубки.

Судинна система складається з множини окремих трубок, що з’єднані паралельно і послідовно. При послідовному з'єднанні трубок їх сумарний опір дорівнює сумі опорів кожної трубки:

3 метою вимірювання кров'яного тиску у людини використовується сфігмоманометр (тонометр). Основними його частинами є порожниста гумова манжетка, нагнітальна гумова груша i ртутний (або пружинний) манометр. Усі частки приладу з'єднані герметично.

Досліджуваний сідає боком до столу, руку вільно кладе на стіл долонею вверх. На оголене плече щільно (однак, щоб не стискуючи тканини) накладають манжетку сфігмоманометра. На гумовій груші закривають гвинтовий клапан. Біля ліктьової ямки, відшукують пульсуючу плечову артерію (над нею встановлюють фонендоскоп). Грушею в манжетку нагнітають повітря до зникнення пульсу, потім, за допомогою гвинтового клапана, повітря повільно випускають.

У певний момент виникає чіткий звук (так званий тон Короткова, або судинний тон), який добре чути через фонендоскоп. Тиск у манжетці в цей момент відповідає величині систолічного (максимального) тиску. У міру випускання повітря з манжетки звук спочатку підсилюється, потім зменшується i зникає. Момент зникнення тону відповідає величині діастолічного (мінімального) тиску. Вимірювання повторюють три рази з інтервалами в 1-2 хв. і беруть за основу мінімальні показники.

В нормі величина систолічного артеріального тиску (АТ_с) дорівнює 105-125 мм.рт.ст., а діастолічного (АТ_д) - 65-85 мм.рт.ст. Підвищення систолічного тиску характеризують як артеріальну гіпертензію.

Вона може бути пов'язана з дією стресових факторів, хворобами судин та нирок. Знижені величини АТ_с характеризують як артеріальну гіпотензію, яка може бути пов’язана зі слабкістю міокарду, крововтратами, виснаженням організму, часто носить психогенний характер.

Після вимірювання артеріального тиску визначають частоту серцевих скорочень. Для цього нащупують пульс на лівій руці досліджуваного та підраховують його частоту за 15 сек. Визначення проводять три рази з інтервалами в 1 хвилину. За основу беруть мінімальне значення показника.

У зв'язку з неможливістю широкого використання існуючих лабораторних методів визначення інших показників гемодинаміки різні дослідники на основі експериментальних даних вивели формули для їx розрахунку, виходячи з величин артеріального тиску та частоти серцевих скорочень.

1. АТ_п (пульсовий артеріальний тиск) - різниця між систолічним та діастолічним артеріальним тиском. Пульсовий тиск пропорційний об'єму крові, що викидається серцем при кожній систолі. Показник розраховують за формулою: АТ_п=АТ_с-АТ_д. В нормі АТ_п дорівнює 35-45 мм.рт.ст.

2. АТ_сер (середній артеріальний тиск) - представляє собою рівнодіючу коливань артеріального тиску в різні фази серцевого циклу. Для периферійних судин величину АТ_сер=АТ_д+1/ЗАТ_п. В нормі показник дорівнює 80-100 мм.рт.ст.

3. СОК (систолічний об'єм крові) - кількість крові, що викидається шлуночками серця за одну систолу. Величина показника залежить від сили серцевих скорочень і збільшується при фізичних навантаженнях. Показник розраховують за формулою Старра:

СОК=[ (101+0,5хАТ_п)-(0,6хАТ_д) ] – 0,6хА ,

де СОК - систолічний об'єм крові, АТ_п - пульсовий артеріальний тиск, АТ_Д - діастоличний артеріальний тиск, А - вік досліджуваного у роках. Нормальними величинами систолічного об'єму крові вважають 65,75 мл.

4. ХОК (хвилинний об’єм крові) - кількість крові, що прохо­дить через серце за одну хвилину. Збільшення показника cпocтepiгaється при підвищенні інтенсивності метаболічних реакцій в організмі, а зменшення - вказує на економічність роботи організму, слабкість міокарду. Для розрахунку показника величину СОК помножують на число серцевих скорочень за 1 хв: ХОК=СОКхЧСС. В нормі хвилин­ний об'єм крові дорівнює 4,5-5 л/хв.

5. V (об'ємна швидкість руху крові) - об'єм крові, що протікає через поперечний переріз судин за 1 сек. Показник визначають виходячи з величини ХОК, ділючи його на 60 сек.

6. ЗПО ( загальний периферійний oпiр судинного русла) - сумарний oпip всіх судин великого кола кровообігу. Збільшення показника є однією з можливих причин розвитку гіпертонічної хвороби, а зменшення при фізичних навантаженнях сприяє поліпшенню кровопостачання периферійних органів. Загальний периферійний oпip судин розраховують за формулою:

ЗПО=∆Р/V,

де ∆Р - різниця тиску в артеріальному та венозному кінцях судинної системи (розраховують за формулою АТ_сер=АТ_д+1/ЗАТ_п), V - об'ємна швидкість руху крові.

Методика проведення роботи

Оформити протокол досліду. Виміряти артеріальний тиск та розрахувати показники кардіо- i гемодинаміки в стані спокою та після фізичного навантаження. Результати дослідів занести до таблиці (табл. 8.1). 3іставити визначені показники з нормою. Зробити висновки.

Таблиця 8.1 Показники гемо- та кардіодинаміки при різних функціональних станах організму.

Показники гемо- та кардіодинаміки	Норма	Фактична величина
		спокій	фізичне навантаження
ЧСС (уд/хв)	61-89
АТС (мм/рт.ст.)	105-125
АТД (мм.рт.ст.)	65-85
АТП (мм.рт.ст.)	35-45
ATсер (мм.рт.ст.)	80-100
СОК (мл)	65-75
ХОК (л/хв).,	4,5-5
V (л/с)	0,075-0,083
ЗПО (дин·сек/см-5)	1400-2500

Контрольні питання

1.Що таке максимальний, мінімальний, пульсовий та середній артеріальний тиск?

2. Як виміряти кров'яний тиск за способом Короткова?

3. У якій частині судинної системи відбувається різке падіння артеріального кров'яного тиску i чому?

4. Як розрахувати систолічний та хвилинний об'єми крові?

5. Як змінюються показники гемодинаміки після фізичного навантаження, крововтратах, звуженні судин мозку, розширенні судин черевної порожнини?

Лабораторна робота № 21

Тема: Функціональні проби серцево-судинної системи.

Мета: Ознайомитись з методиками оцінки функціонального стану серцево-судинної системи людини.

Питання для самопідготовки

1. Центральний механізм регуляції гемодинаміки. Поняття про судиноруховий центр та його відділи.

1. Рефлекторні механізми регуляції кровообігу.

2. Вплив симпатичних та парасимпатичних нервів на судинний тонус.

3. Гуморальна регуляція кровообігу.

2. Місцеві регуляторні механізми кpoвooбiгy (нестача кисню, продукти метаболізму, реактивна гіперемія, міогенна ауторегуляція).

4. Вплив хімічних та гормональних факторів на кровообіг.

5. Вплив положення тіла на гемодинаміку.

6. Особливості гемодинаміки при фізичних навантаженнях.

Короткі теоретичні відомості

Функціональні проби дають можливість охарактеризувати стан серцево-судинної системи людини, визначити ступінь тренованості, виявити приховані форми недостатності серцево-судинної системи, резервні можливості серця.