Лабораторная работа №1. Способы измерения физической работы и уровня работоспособности человека (сост. Садилова П. Ю. ) 7

СОДЕРЖАНИЕ.

Лабораторная работа №1. СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТЫ И УРОВНЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА (сост. Садилова П.Ю.) 7

1. Цель работы.. 7

2. Оборудование. 7

3. Теоретическая часть. 7

4. Порядок выполнения практической части работы. 12

5. Контрольные вопросы.. 16

6. Список литературы.. 16

Лабораторная работа №2. БИОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ (сост. Садилова П.Ю.) 16

1. Цель работы: 16

2. Оборудование: 16

3. Теоретическая часть. 16

4. Порядок выполнения практической части лабораторной работы. 38

5. Контрольные вопросы. 39

6. Список литературы. 39

Лабораторная работа №3. ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ (сост. Гасников К.В., Лисина Е.Б.). 40

ЧАСТЬ 1. ОЦЕНКА ВЕГЕТАТИВНОГО СТАТУСА МЕТОДОМ САМООЦЕНКИ. 40

1. Цель работы.. 40

2. Оборудование. 40

3. Порядок выполнения практической части работы.. 40

4. Контрольные вопросы. 41

5. Список литературы. 41

ЧАСТЬ 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕГЕТАТИВНОГО ТОНУСА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ. 41

1. Цель работы.. 41

2. Оборудование. 41

3. Порядок выполнения практической части работы. 41

4. Контрольные вопросы. 41

5. Список литературы. 41

ЧАСТЬ 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕМА КРАТКОВРЕМЕННОЙ ВЕРБАЛЬНОЙ И НЕВЕРБАЛЬНОЙ (ЗРИТЕЛЬНОЙ) ПАМЯТИ. 42

1. Цель. 42

2. Оборудование. 42

3. Порядок выполнения практической части работы.. 42

4. Контрольные вопросы.. 42

5. Список литературы. 42

ЧАСТЬ 4. РОЛЬ ОБРАТНОЙ АФФЕРЕНТАЦИИ В КООРДИНАЦИИ ДВИЖЕНИЙ ЧЕЛОВЕКА. 43

1. Цель работы.. 43

2. Оборудование. 43

3. Порядок выполнения практической части работы.. 43

4. Контрольные вопросы.. 43

5. Список литературы.. 43

ЧАСТЬ 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЛУХОВОГО ПОРОГА.. 43

1. Цель. 43

2. Оборудование. 43

3. Порядок выполнения практической части работы. 43

4. Контрольные вопросы.. 44

5. Список литературы.. 44

Лабораторная работа №4. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛИНИЧЕСКОЙ ГЕМОДИНАМИКИ (сост. Садилова П.Ю.) 44

ЧАСТЬ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ У ЧЕЛОВЕКА. 44

1. Цель работы.. 44

2. Оборудование. 44

3. Порядок выполнения практической части работы.. 44

4. Контрольные вопросы.. 46

5. Список литературы.. 46

ЧАСТЬ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНУТНОГО ОБЪЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ КОСВЕННЫМ МЕТОДОМ В ПОКОЕ И ПОСЛЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ. 46

1. Цель работы.. 46

2. Оборудование. 46

3. Теоретическая часть. 46

4. Порядок выполнения практической части работы.. 46

5. Контрольные вопросы.. 47

6. Список литературы.. 47

Часть 3. РАСЧЕТ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО СОСУДИСТОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В ПОКОЕ И ПОСЛЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ.. 47

1. Цель работы.. 47

2. Оборудование. 47

3. Теоретическая часть. 47

4. Порядок выполнения практической части работы. 48

5. Контрольные вопросы.. 48

6. Список литературы.. 48

ЧАСТЬ 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ КРОВОТОКА В ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ СОСУДАХ. 48

1. Цель. 48

2. Оборудование. 48

3. Порядок выполнения практической части работы.. 48

4. Контрольные вопросы.. 49

5. Список литературы.. 49

Лабораторная работа №1. СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТЫ И УРОВНЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

1. Цель работы: Ознакомиться с различными методами измерения физической работы и уровня работоспособности человека, изучить принципы определения физической работоспособности, провести экспериментальное исследование физической работоспособности на примере теста PWC₁₇₀.

2. Оборудование: секундомер, деревянный короб высотой 30 см.

Теоретическая часть

ЭРГОМЕТРИЯ (греч. ergo работа + metreō мерить, измерять) - совокупность методов и приёмов измерения физической работы и уровня работоспособности человека путём регистрации его мышечной работы с помощью специальных приборов - эргометров и эргографов.

В клинической практике распространение получили велоэргометрия - измерение работы, совершаемой при вращении педалей неподвижного велосипеда, и тредмилэргометрия - измерение работы, совершаемой при ходьбе или беге по движущейся дорожке (тредмиле).

В эргометрию включают также определение силы отдельных групп мышц, для чего используют динамометры.

Дозированная мышечная работа на эргометре с одновременным электрокардиографическим и клиническим наблюдением позволяет определить физическую работоспособность обследуемого, оценить уровень приспособительных возможностей организма, функциональные резервы организма.

Эргометрия используется, в частности, в качестве нагрузочного функционального теста для выявления скрытых и ранних форм ишемической болезни сердца, клинические симптомы которых возникают только при физической нагрузке, а также в качестве контроля за эффективностью медикаментозной терапии. Можно определять порог переносимости той или иной физической нагрузки, превышение которого ведёт к развитию клинических (одышка, утомляемость, тяжесть в ногах) и электрокардиографических признаков ишемии миокарда. Как относительно простой и информативный метод - эргометрию широко применяют также в спортивной, авиационной и др. областях медицины.

Существует много способов определения работоспособности человека. Принцип измерения основан всегда на простой физической зависимости: работа есть произведение мощности на время. Достаточно задать один из этих параметров, измерить второй и вычислить третий. В итоге, мы получим исчерпывающую характеристику работоспособности.

Предположим, мы задаем человеку фиксированную мощность работы (например, скорость бега или частоту вращений педалей велоэргометра) и заставляем человека крутить педали велоэргометра. Тогда время, в течение которого человек сможет поддерживать заданный нами режим работы, и будет показателем его работоспособности. Зная время и зная мощность (скорость), мы легко можем вычислить и общий объем работы (дистанцию), что и будет считаться показателем его работоспособности. Данный способ чаще всего используется в диагностических целях врачами и физиологами.

Возможен и иной способ. Мы задаем человеку уже не мощность, а, напротив, объем работы (дистанцию). Далее мы опять регистрируем время и на основании этого легко можем рассчитать среднюю мощность (скорость). Этот способ измерения работоспособности наиболее близок к условиям проведения спортивных соревнований: ведь там, как правило, задается дистанция, и нужно преодолеть ее с наивысшей доступной спортсмену скоростью.

Третий способ (тест Купера), получил широкое распространение благодаря простоте выполнения. Он состоит в том, чтобы за определенное время измеряется объем работы (дистанционно). Это тест для оценки качества выносливости, которое как раз и характеризует работоспособность. Тест Купера это 6-минутный или 12 - минутный бег позволяют вполне удовлетворительно характеризовать работоспособность человека, измерять предельные возможности его энергетических систем. Эти тесты широко используется в практике, поскольку позволяют объективно контролировать собственное состояние и следить за его сдвигами в зависимости от тренировки, утомления и лечения т.д.

 

Примером эргометра служит тормозной велосипед (велоэргометр). Итак, считаем количество оборотов колеса педалей (S), задаем определенную силу (F), вычисляем работу А (1).

А=F*S, (1)

Единицей измерения работы является 1 Дж (в системе СИ) или киловатт-час. Работа, совершаемая за единицу времени называется мощностью или W = A/t (W=Fv). По последней формуле можно определить мощность коротких интенсивных движений (ударов по мячу, боксерских ударов и других ударных действий), когда механическую работу определить трудно, но можно измерить силу и скорость. Единица измерения мощности по системе СИ - Джоуль/секунду, 1 ватт или лошадиная сила.

Тест PWC - один из основных тестов, определяющих физическую работоспособность. Смысл этого теста заключается в определении мощности физической работы, которая является предельной для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы. Соответственно, чем выше результат теста, тем большую нагрузку можно выполнять без вреда для здоровья.

Этот тест был разработан в Каролинском университете в Стокгольме Шестрандом в 50-х годах. Тест предназначен для определения физической работоспособности спортсменов. Наименование PWC происходит от первых букв английского термина, обозначающего физическую работоспособность (Physikal Working Capacity).

Физическая работоспособность в тесте PWC₁₇₀ выражается в величинах той мощности физической нагрузки, при которой частота сердечных сокращений достигает 170 уд/мин. Выбор именно этой частоты основан на следующих двух положениях. Первое заключается в том, что зона оптимального функционирования кардиореспираторной системы ограничивается диапазоном пульса от 170 до 200 уд./мин. Таким образом, с помощью этого теста можно установить ту интенсивность физической нагрузки, которая «выводит» деятельность сердечно-сосудистой системы, а вместе с ней и всей кардиореспираторной системы в область оптимального функционирования. Второе положение базируется на том, что взаимосвязь между ЧСС и мощностью выполняемой физической нагрузки имеет линейный характер у большинства спортсменов, вплоть до пульса равного 170 уд./мин. При более высокой частоте пульса линейный характер между ЧСС и мощностью физической нагрузки нарушается.

Физическая работоспособность (ФРС) - это индивидуальная возможность человека совершать механическую работу достаточно долго и без утомления.

Физическая работоспособность, определяемая либо по объему выполненной работы, либо по специальной формуле является количественным методом оценки выносливости. Практически ФРС - это возможность отдельного человека реализовать потенциальную способность к совершению работы. Поэтому ФРС отражает состояние функциональных систем организма на конкретный момент.

Определение уровня физической подготовки по тесту PWC₁₇₀

Так как тест PWC₁₇₀ предполагает выполнение дозированных нагрузок, сразу следует сказать, что возможны разные способы их выполнения. Наиболее распространенным считается выполнение нагрузки на велоэргометре или с помощью степ-ступеньки. Более точные результаты теста получаются при использовании степ-ступеньки, так как при расчете мощности выполняемой нагрузки удается избежать погрешности, связанной с вращающимися механизмами в велоэргометре. Другой плюс степ-ступеньки – это доступность, так как ее можно заменить любым предметом определенной высоты, на который можно восходить. Минусом является то, что приходиться в ручную рассчитывать мощность нагрузки (в отличие от велоэргометра, где мощность задается в установках). В соответствии с европейским стандартом велоэргометры должны иметь показания нагрузки в ваттах.

Учитывая вышесказанное, разберем механизм проведения теста с использование степ-ступеньки, при этом мощность выполняемой работы подсчитаем с помощью специальной формулы.

Первая нагрузка – продолжительность 5 минут. Этого достаточно, чтобы сердечная деятельность достигла устойчивого состояния. Мощность работы подбирается для практически здоровых мужчин с предполагаемой нормальной физической подготовленностью 6 кгм/мин. (или 1 Вт) на 1 кг массы тела, для не занимающихся физическим трудом с предполагаемой низкой физической работоспособностью или с заболеваниями сердечно-сосудистой системы – 3 кгм/мин. (или 0,5 Вт) на 1 кг массы тела. Для женщин соответственно 3-4 (0,5 Вт) и 2-1,5 (0,25 Вт) кгм/мин на 1 кг массы тела. Если тест проводится на велотренажере, то на большинстве из них существует возможность выбора мощности нагрузки.

Список литературы

1. Медицинская и биологическая физика: Учеб. Для Вузов/ Ремизов А.Н., Максина А.Г., Потапенко А.Я.-М.: Дрофа, 2003-560 с.

2. Белова Н.А., Леднев В.В. Биофизика.- М.- 2000.- 276с.

Теоретическая часть.

Электрокардиография (ЭЛЕКТРО — электрические потенциалы; КАРДИО — сердце; ГРАММА — запись) — методика регистрации и исследования электрических полей, образующихся при работе сердца. Электрокардиография представляет собой относительно недорогой, но ценный метод электрофизиологической инструментальной диагностики в кардиологии.

Прямым результатом электрокардиографии является получение электрокардиограммы (ЭКГ) — графического представления разности потенциалов возникающих в результате работы сердца и проводящихся на поверхность тела. На ЭКГ отражается усреднение всех векторов потенциалов действия, возникающих в определённый момент работы сердца.

В 19 веке стало ясно, что сердце во время своей работы производит некоторое количество электричества. Первые электрокардиограммы были записаны Габриелем Липпманом с использованием ртутного электрометра. Опыты продолжил Виллем Эйнтховен, сконструировавший прибор (струнный гальванометр), позволявший регистрировать истинную ЭКГ. Он же придумал современное обозначение зубцов ЭКГ и описал некоторые нарушения в работе сердца. В 1924 году ему присудили Нобелевскую премию по медицине.

Колебания разности потенциалов, возникающие при возбуждении сердечной мышцы, воспринимается электродами, расположенными на теле обследуемого, и подается на вход электрокардиографа. Это чрезвычайно малое напряжение проходит через систему катодных ламп, благодаря чему его величина возрастает в 600-700 раз. Поскольку величина и направление ЭДС в течение сердечного цикла все время изменяются, стрелка гальванометра отражает колебания напряжения, а ее колебания в свою очередь регистрируются в виде кривой на движущей ленте.

Запись колебаний гальванометра осуществляется на движущейся ленте непосредственно в момент регистрации. Движение ленты для регистрации ЭКГ может происходить с различной скоростью (от 25 до 100 мм/с), но чаще всего она равна 50 мм/с. Зная скорость движения ленты, можно рассчитать продолжительность элементов ЭКГ (рис.1).

Так, если ЭКГ зарегистрирована при обычной скорости 50 мм/с, 1 мм кривой будет соответствовать 0,02 с., при скорости 25 мм/с - 1 мм=0,04сек.

Рис.1. Контрольная кривая на ЭКГ

 

Для удобства расчета в аппаратах с непосредственной записью ЭКГ регистрируется на бумаге с миллиметровыми делениями. Чувствительность гальванометра подбирается таким образом, чтобы напряжение в 1 мВ вызывало отклонение регистрирующего устройства на 1 см. Проверка чувствительности или степени усиления аппарата проводится перед регистрацией ЭКГ, она осуществляется с помощью стандартного напряжения в 1 мВ (контрольный милливольт), подача которого на гальванометр должна вызывать отклонение луча или пера на 1 см. Нормальная кривая милливольта напоминает букву П, высота ее вертикальных линий равна 1 см.

Электрокардиограмма (ЭКГ) – это запись электрических потенциалов сердца, образующихся в синусовом узле (собственный водитель ритма- синусовый импульс ), который вырабатывает электрические импульсы и направляет их по проводящей системе сердца.

У здорового человека синусовый узел является водителем ритма т.е. вырабатывает электрические импульсы с частотой 60—90 в минуту, равномерно посылая их по проводящей системе сердца. Следуя по ней, эти импульсы охватывают возбуждением прилегающие к проводящим путям отделы миокарда и регистрируются графически на ленте как кривая линия ЭКГ.

Следовательно, электрокардиограмма — это графическое отображение (регистрация) прохождения электрического импульса по проводящей системе сердца.

Прохождение импульса по проводящей системе сердца графически регистрируется с помощью прибора - элетрокардиографа по вертикали в виде пиков — подъемов и спадов кривой линии. Эти пики принято называть зубцами электрокардиограммы и обозначать латинскими буквами P, Q, R, S и T.

Помимо регистрации зубцов, на электрокардиограмме по горизонтали записывается время, в течение которого импульс проходит по определенным отделам сердца. Отрезок на электрокардиограмме, измеренный по своей продолжительности во времени (в секундах), называют интервалом.

Зубец Р представляет собой суммарное отображение прохождения синусового импульса по проводящей системе предсердий и поочередное возбуждение сначала правого (восходящее колено зубца Р), а затем левого (нисходящее колено зубца Р) предсердий.

Одновременно с возбуждением предсердий импульс, выходящий из синусового узла, направляется к атриовентрикулярному (предсердножелудочковому) соединению. В нем происходит физиологическая задержка импульса (замедление скорости его проведения). Проходя по атриовентрикулярному соединению, электрический импульс не вызывает возбуждения прилежащих слоев, поэтому на электрокардиограмме пики возбуждения не записываются. Регистрирующий электрод вычерчивает при этом прямую линию, называемую изоэлектрической линией.

Оценить прохождение импульса по атриовентрикулярному соединению можно во времени (за сколько секунд импульс проходит это соединение). Таков генез интервала Р—Q

Продолжая свой путь по проводящей системе сердца, электрический импульс достигает проводящих путей желудочков, представленных пучком Гиса, волокнами Пуркинье, проходит по этому пучку, возбуждая при этом миокард желудочков.

Этот процесс отображается на электрокардиограмме формированием (записью) желудочкового комплекса QRS (Рис.2).

Рис.2 Сердечный цикл

 

Следует отметить, что желудочки сердца возбуждаются в определенной последовательности. Сначала, в течение 0,03 секунд возбуждается межжелудочковая перегородка. Процесс ее возбуждения приводит к формированию на кривой ЭКГ зубца Q.

Затем возбуждается верхушка сердца и прилегающие к ней области. Так на ЭКГ появляется зубец R. Время возбуждения верхушки в среднем равно 0,05 с.

И в последнюю очередь возбуждается основание сердца. Следствием этого процесса является регистрация на ЭКГ зубца S. Продолжительность возбуждения основания сердца составляет около 0,02 с. Вышеназванные зубцы Р; Q и S образуют единый желудочковый комплекс QRS продолжительностью 0,10 с.

Охватив возбуждением желудочки, импульс, начавший путь из синусового узла, угасает, потому что клетки миокарда не могут долго "оставаться возбужденными. В них начинаются процессы восстановления своего первоначального состояния до возбуждения.

Процессы угасания возбуждения и восстановление исходного состояния миокардиоцитов также регистрируются на ЭКГ (Рис.3).

Все сложные механизмы этого процесса объединяют обычно одним понятием — процессы реполяризации.

Для нас же самое главное то, что процессы реполяризации отображаются графически на ЭКГ отрезком S—Т и зубцом Т.

Для запоминания величины (высоты или глубины) основных зубцов необходимо знать: все аппараты, регистрирующие ЭКГ, настроены таким образом, что вычерчиваемая в начале записи контрольная кривая равна по высоте 10 мм, или 1 милливольту (mV).

Традиционно все измерения зубцов и интервалов принято производить во втором стандартном отведении, обозначаемом римской цифрой II. В этом отведении высота зубца R в норме должна быть равна 10 мм, или 1 mV.

Высота зубца Т и глубина зубца S должны соответствовать 1/2—1/3 высоты зубца R или 0,5—0,3 mV.

Высота зубца Р и глубина зубца Q будут равны 1/3—1/4 от высоты зубца R или 0,3—0,2 mV.

В электрокардиографии ширину зубцов (по горизонтали) принято измерять не в миллиметрах, а в секундах, например, ширина зубца Р равняется 0,10 с. Эта особенность возможна потому, что запись ЭКГ производят на постоянной скорости протяжки ленты. Напомню, что при скорости лентопротяжного механизма 50 мм/с, каждый миллиметр будет равен 0,02 с.

Для удобства характеристики продолжительности зубцов и интервалов запомните время, равное 0,10 ±0,02 с. При дальнейшем изучении ЭКГ мы будем часто обращаться к этому времени.

Какова ширина зубца Р (за какое время синусовый импульс охватит возбуждением оба предсердия)? Ответ: 0,10±0,02с.

Какова продолжительность интервала Р—Q (за какое время синусовый импульс пройдет атриовентрикулярное соединение)? Ответ: 0,10 ± 02 с.

Какова ширина желудочкового комплекса QRS (за какое время синусовый импульс охватит возбуждением желудочки)? Ответ: 0,10 ±0,02 с.

Сколько времени потребуется синусовому импульсу для возбуждения предсердий и желудочков (учитывая при этом, что в норме к желудочкам он может попасть только через атриовентрикулярное соединение)? Ответ: 0,30±0,02 с (0,10 —трижды).

Действительно, это время продолжительности возбуждения всех отделов сердца от одного синусового импульса.

Эмпирически определено, что время реполяризации и время возбуждения всех отделов сердца приблизительно равно. Следовательно, продолжительность фазы реполяризации равна приблизительно 0,30 ±0,02 с.

 

Рис.3 Процессы деполяризации и реполяризации сердечной мышцы

 

Резюме:

1. Импульс возбуждения образуется в синусовом узле.

2. Продвигаясь по проводящей системе предсердий, синусовый импульс поочередно возбуждает их. Поочередное возбуждение предсердий графически на ЭКГ отображается записью зубца Р.

3. Следуя по атриовентрикулярному соединению, синусовый импульс претерпевает физиологическую задержку своего проведения, возбуждения прилежащих слоев не производит. На ЭКГ регистрируется прямая линия, которая называется изоэлектрической линией (изолинией). Отрезок этой линии между зубцами Р и Q называется интервалом Р—Q.

Проходя по проводящей системе желудочков (пучок Гиса, правая и левая ножки пучка, волокна Пуркинье), синусовый импульс возбуждает межжелудочковую перегородку, оба желудочка. Процесс их возбуждения отображается на ЭКГ регистрацией желудочкового комплекса QRS.

5. Вслед за процессами возбуждения в миокарде начинаются процессы реполяризации (восстановления исходного состояния миокардиоцитов). Графическое отображение процессов реполяризации приводит к формированию на ЭКГ интервала S—Т и зубца Т.

6. Высоту зубцов на электрокардиографической ленте измеряют по вертикали и выражают в милливольтах.

7. Ширину зубцов и продолжительность интервалов измеряют на ленте по горизонтали и выражают в секундах.

 

Понятие о сегменте

Сегментом в электрокардиографии принято считать отрезок кривой ЭКГ по отношению его к изоэлектрической линии. Например, сегмент S—Т находится выше изоэлектрической линии или сегмент S—Т располагается ниже изолинии.

 

Электрический потенциал

Почему, регистрируя электрические потенциалы сердца, электроды для этих целей накладывают на конечности — на руки и на ноги?

Как вам известно, сердце (конкретно — синусовый узел) вырабатывает электрический импульс, который имеет вокруг себя электрическое поле. Это электрическое поле распространяется по нашему телу концентрическими окружностями.

Если измерить потенциал в любой точке одной окружности, то измерительный прибор покажет одинаковое значение потенциала. Такие окружности принято называть эквипотенциальными, т.е. с одинаковым электрическим потенциалом в любой точке.

Кисти рук и стопы ног как раз и находятся на одной эквипотенциальной окружности, что дает возможность, накладывая на них электроды, регистрировать импульсы сердца, т.е. электрокардиограмму.

 

Стандартные отведения

Как указывалось выше, каждая точка в электрическом поле имеет свой собственный потенциал. Сопоставляя потенциалы двух точек электрического поля, мы определяем разность потенциалов между этими точками и можем записать эту разность.

Записывая разность потенциалов между двумя точками — правая рука и левая рука, один из основоположников электрокардиографии Эйнтховен (Einthoven, 1903) предложил такую позицию двух регистрирующих электродов назвать первой стандартной позицией электродов (или первым отведением), обозначая ее римской цифрой I. Разность потенциалов, определенная между правой рукой и левой ногой, получила название второй стандартной позиции регистрирующих электродов (или второго отведения) обозначаемой римской цифрой II. При позиции регистрирующих электродов на левой руке и левой ноге ЭКГ записывается в третьем (III) стандартном отведении.

Если мысленно соединить между собою места наложения регистрирующих электродов, на конечностях, мы получим треугольник, названный в честь Эйнтховена.

Как вы убедились, для записи ЭКГ в стандартных отведениях используют три регистрирующих электрода, накладываемых на конечности. Чтобы не перепутать их при наложении на руки и ноги, электроды окрашивают разным цветом. Электрод красного цвета прикрепляется к правой руке, электрод желтого цвета — к левой; зеленый электрод фиксируется на левой ноге. Четвертый электрод, черный, выполняет роль заземления пациента и накладывается на правую ногу.

Обратите внимание: при записи электрокардиограммы в стандартных отведениях регистрируется разность потенциалов между двумя точками электрического поля. Поэтому стандартные отведения называют еще и двухполюсными, в отличие от однополюсных

 

Однополюсные отведения

При однополюсном отведении регистрирующий электрод определяет разность потенциалов между конкретной точкой электрического поля (к которой он подведен) и гипотетическим электрическим нулем.

Регистрирующий электрод в однополюсном отведении обозначается латинской буквой V.

Устанавливая регистрирующий однополюсный электрод (V) в позицию на правую (Right) руку — записывают электрокардиограмму в отведении VR.

При позиции регистрирующего униполярного электрода на левой (Left) руке ЭКГ записывается в отведении VL.

Зарегистрированную электрокардиограмму при позиции электрода на левой ноге (Foot) обозначают как отведение VF.

Однополюсные отведения от конечностей отображаются графически на ЭКГ маленькими по высоте зубцами вследствие небольшой разности потенциалов. Поэтому для удобства расшифровки их приходится усиливать.

Слово «усиленный» пишется как «augmented» (англ.), первая буква — «а». Добавляя ее к названию каждого из рассмотренных однополюсных отведений, получаем их полное название — усиленные однополюсные отведения от конечностей aVR, aVL и aVF. В их названии каждая буква имеет смысловое значение:

«а» — усиленный (от augmented);

«V» — однополюсный регистрирующий электрод;

«R» — месторасположение электрода на правой (Right)

руке;

«L» — месторасположение электрода на левой (Left)

руке;

«F» — месторасположение электрода на ноге (Foot).

 

Грудные отведения

Помимо стандартных и однополюсных отведений от конечностей, в электрокардиографической практике применяются еще и грудные отведения.

При записи ЭКГ в грудных отведений регистрирующий однополюсный электрод прикрепляется непосредственно к грудной клетке. Электрическое поле сердца здесь наиболее сильное, поэтому нет необходимости усиливать грудные униполярные отведения, но не это главное.

Главное в том, что грудные отведения, как отмечалось выше, регистрируют электрические потенциалы с другой эквипотенциальной окружности электрического поля сердца.

Так, для записи электрокардиограммы в стандартных и однополюсных отведениях потенциалы регистрировались с эквипотенциальной окружности электрического поля сердца, расположенной во фронтальной плоскости (электроды накладывались на руки и на ноги) (Рис.7).

При записи ЭКГ в грудных отведениях электрические потенциалы регистрируются с окружности электрического поля сердца, которая располагается в горизонтальной плоскости.

 

Места прикрепления регистрирующего электрода на поверхности грудной клетки строго оговорены: так при позиции регистрирующего электрода в 4 межреберье у правого края грудины ЭКГ записывается в первом грудном отведении, обозначаемом как V1 (Рис.8).

 

Отведения	Местоположение регистрирующего электрода
V1	в 4-м межреберье у правого края грудины
V2	в 4-м межреберье у левого края грудины
V3	на середине расстояния между V1 и V4
V4	в 5-м межреберье на срединно-ключичной линии
V5	на пересечении горизонтального уровня 5-го межреберья и передней подмышечной линии
V6	на пересечении горизонтального уровня 5-го межреберья и средней подмышечной линии
V7	на пересечении горизонтального уровня 5-го межреберья и задней подмышечной линии
V8	на пересечении горизонтального уровня 5-го межреберья и срединно-лопаточной линии
V9	на пересечении горизонтального уровня 5-го межреберья и паравертебральной линии

 

Отведения V7, V8, и V9 не нашли своего широкого применения в клинической практике и почти не используются.

Первые же шесть грудных отведений (V1—V6) наряду с тремя стандартными (I, II, III) и тремя усиленными однополюсными (aVR, aVL, aVF) составляют 12 общепринятых отведений.

Рис.7 Результирующий вектор во фронтальной и горизонтальной плоскостях

 

Резюме:

1. Электрокардиографическим отведением называется конкретная схема наложения регистрирующих электродов на поверхность тела пациента для записи ЭКГ.

2. Электрокардиографических отведений много. Наличие множества отведений обусловлено необходимостью записывать потенциалы различных участков сердца.

3. Позиция регистрирующего электрода на поверхности тела пациента для записи ЭКГ в конкретном отведении строго оговорена и соотнесена с анатомическим образованием.

 

Специфика грудных отведений

Ранее было отмечено, что грудные отведения записывают потенциалы сердца с иной эквипотенциальной поверхности, нежели стандартные и усиленные однополюсные отведения. Указывалось конкретно, что грудные отведения отображают изменение результирующего вектора возбуждения сердца не во фронтальной, а в горизонтальной плоскости.

Следовательно, генез основных зубцов кривой электрокардиограммы в грудных отведениях будет несколько отличаться от данных, усвоенных нами для стандартных отведений.

 

Рис.8 Грудные отведения

 

Эти незначительные отличия заключаются в следующем:

1. Результирующий вектор возбуждения желудочков, направленный на регистрирующий электрод Vб (анатомически расположен над областью левого желудочка), будет отображаться в этом отведении зубцом R. В то же время данный результирующий вектор в отведении V1 (анатомически расположен над областью правого желудочка) отобразится зубцом S.

Поэтому принято считать, что в отведении V6 зубец R свидетельствует о возбуждении левого (своего) желудочка, а зубец S — правого (противоположного) желудочка. В отведении V1 — обратная картина: зубец R — возбуждение правого желудочка, зубец S — левого. Сравните: в стандартных отведениях зубец R. отображал возбуждение верхушки сердца, а зубец S — основания сердца.

2. Вторая специфическая особенность грудных отведений заключается в том, что в отведениях V1 и V2, анатомически близко расположенных к предсердиям, потенциалы последних регистрируются лучше, чем в стандартных отведениях. Поэтому в отведениях V1 и V2 зубец Р записывается лучше всего.

 

РЕЗУЛЬТИРУЮЩИЙ ВЕКТОР

Электрическая ось и электрическая позиция сердца неразрывно связаны с понятием результирующего вектора возбуждения желудочков во фронтальной плоскости (Рис.9).

 

Результирующий вектор возбуждения желудочков представляет собой сумму трех моментных векторов возбуждения: межжелудочковой перегородки, верхушки и основания сердца. Этот вектор имеет определенную направленность в пространстве, которое мы интерпретируем в трех плоскостях: фронтальной, горизонтальной и сагиттальной. В каждой из них результирующий вектор имеет свою проекцию.

 

Рис.9 Проекция результирующего вектора в различных плоскостях

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОСЬ СЕРДЦА

Электрической осью сердца называется проекция результирующего вектора возбуждения желудочков во фронтальной плоскости.

 

Электрическая ось сердца может отклоняться от своего нормального положения либо влево, либо вправо.

Точное отклонение электрической оси сердца определяют по углу альфа (а).

УГОЛ АЛЬФА

Мысленно поместим результирующий вектор возбуждения желудочков внутрь треугольника Эйнтховена. Угол, образованный направлением результирующего вектора и осью I стандартного отведения, и есть искомый угол альфа (Рис.10).

Величину угла альфа находят по специальным таблицам или схемам, предварительно определив на электрокардиограмме алгебраическую сумму зубцов желудочкового комплекса (Q + R + S) в I и III стандартных отведениях.

 

Рис.10 Угол альфа

 

Найти алгебраическую сумму зубцов желудочкового комплекса достаточно просто: измеряют в миллиметрах величину каждого зубца одного желудочкового комплекса QRS, учитывая при этом, что зубцы Q и S имеют знак минус (—), поскольку находятся ниже изоэлектрической линии, а зубец R — знак плюс (+). Если какой-либо зубец на электрокардиограмме отсутствует, то его значение приравнивается к нулю (0). Далее, сопоставляя найденную алгебраическую сумму зубцов для I и III стандартных отведений, по таблице определяют значение угла альфа.

Если угол альфа находится в пределах 50—70°, говорят о нормальном положении электрической оси сердца (электрическая ось сердца не отклонена), или нормограмме (Рис.11).

При отклонении электрической ось сердца вправо угол альфа будет определяться в пределах 70—90°. В обиходе такое положение электрической оси сердца называют правограммой.

Если угол альфа будет больше 90° (например, 97°), считают, что на данной ЭКГ имеет место блокада задней ветви левой ножки пучка Гиса (нарушение проведения импульса).

Определяя угол альфа в пределах 50—0° говорят об отклонении электрической оси сердца влево, или о левограмме.

Изменение угла альфа в пределах 0 — минус 30° свидетельствует о резком отклонении электрической оси сердца влево или, иными словами, о резкой левограмме.

И наконец, если значение угла альфа будет меньше минус 30° (например, минус 45°) — говорят о блокаде или нарушение проведения импульса передней ветви левой ножки пучка Гиса.

Определение отклонения электрической оси сердца по углу альфа с использованием таблиц и схем производят в основном врачи кабинетов функциональной диагностики, где соответствующие таблицы и схемы всегда под рукой.

 

 

Рис.11 Определение электрической оси сердца

 

Однако определить отклонение электрической оси сердца можно и без необходимых таблиц.

В этом случае отклонение электрической оси находят по анализу зубцов R и S в I и III стандартных отведениях.

При этом понятие алгебраической суммы зубцов желудочкового комплекса заменяют понятием «определяющий зубец» комплекса QRS, визуально сопоставляя по абсолютной величине зубцы R и S.

Говорят о «желудочковом комплексе R-типа», подразумевая, что в данном желудочковом комплексе более высоким является зубец R. Напротив, в «желудочковом комплексе S-типа» определяющим зубцом комплекса QRS является зубец S.

Если на электрокардиограмме в I стандартном отведении желудочковый комплекс представлен R-типом, а комплекс QRS в III стандартном отведении имеет форму S-типа, то в данном случае электричес