Osnove biomedicinskog inžinjerstva
ОСНОВЕ
БИОМЕДИЦИНСКОГ
ИНЖЕЊЕРСТВА
Handout 04-2010/11
4.
Увод
у
електрофизиологију
(
дијагностички
апарати
)
1.
Електрокардиографија
2.
Електроенцефалографија
1.
Електрокардиографија
1.1
Ритмичка
активност
срца
Срчани
мишић
(
миокард
)
ради
ритмично
(
периодично
).
Периодичност
се
може
посматрати
кроз
два
аспекта
:
хидродинамички
и
електрофизиолошки
.
Радни
циклус
срчаног
мишића
Механизам
контракције
мишићних
влакана
Посматрано
са
аспекта
хидродинамике
,
контракције
срчаног
мишића
стварају
прираштај
(
градијент
)
притиска
унутар
крвних
судова
,
који
успоставља
кретање
крви
из
области
већег
у
област
мањег
притиска
.
Тако
,
срце
функционише
као
пумпа
(
струјни
апарат
)
кроз
координисан
рад
свих
структура
:
зидови
комора
и
преткомора
,
везивно
ткиво
,
крвни
судови
срца
,
нервно
-
проводни
апарат
,
залисци
.
Иста
ова
ритмичност
се
препознаје
и
у
електричној
активности
мишићних
влакана
.
Електрична
ритмичност
претходи
контракционој
ритмичности
и
условљава
је
.
1.2
Електрофизиологија
срца
Сва
мишићна
влакна
у
човековом
телу
су
изграђена
из
две
врсте
влакана
(
филамената
):
актинских
и
миозинских
влакана
.
У
зависности
од
облика
организације
актинско
-
миозинских
влакана
у
људском
телу
постоје
три
врсте
организације
мишићних
влакана
:
прва
је
попречно
-
пругаста
мускулатура
а
друга
глатка
мускулатура
.
Срце
представља
посебну
,
трећу
,
врсту
организације
мишићних
влакана
која
представља
мешавину
претходне
две
врсте
организације
и
назива
се
синцицијум
.
Синцицијум
представља
мрежну
органиизацију
мишићних
влакана
у
којој
су
попречно
-
пругаста
влакна
међусобно
''
унакрсно
''
спојена
(
слично
али
не
истоветно
глаткој
мускулатури
).
Оваква
организација
ткива
омогућава
:
Скоро
истовремен
пренос
електричних
импулса
ка
већем
броју
влакана
–
што
иза
за
последицу
високу
координацију
активности
.
Снажне
и
краткотрајне
контракције
–
захваљујући
присуству
попречно
-
пругасте
организације
.
Поред
описаног
мишићног
ткива
,
срце
садржи
и
специјализоване
мишићне
ћелије
које
формирају
тзв
.
побудно
-
спроводни
апарат
срца
.
1.3
Побудно
-
спроводни
апарат
срца
Улога
побудно
-
спроводног
апарата
јесте
:
Генерисање
електричних
импулса
Спровођење
електричних
импулса
у
све
делове
мишићног
ткива
Побудно
-
спроводни
апарат
срца
јесте
''
главни
организатор
''
активности
срца
.
Чине
га
три
структуре
специјализованих
мишићних
влакана
:
1.
Синусни
чвор
или
синоатријални
чвор
(
енг
. sino-atrial node – SA node).
Импулс
који
покреће
рад
срца
потиче
од
синусног
чвора
.
Синусни
чвор
је
назив
за
групу
специјализованих
мишићних
ћелија
које
се
налазе
у
зиду
десне
преткоморе
близу
1
ОСНОВЕ
БИОМЕДИЦИНСКОГ
ИНЖЕЊЕРСТВА
Handout 04-2010/11
самог
улаза
главне
вене
(
горња
шупља
вена
).
Иако
припадају
групи
мишићних
ћелија
оне
се
врло
слабо
контракују
јер
су
специјализоване
за
функцију
генерисања
импулса
.
Синусни
чвор
генерише
приближно
100
импулса
у
минути
.
Међутим
,
он
је
такође
повезан
и
са
влакнима
аутономног
нервног
система
(
симпатетичка
и
парасимпатетичка
)
која
прилагођавају
рад
синусног
чвора
успоравајући
га
на
око
70
откуцаја
у
минути
.
Када
је
у
питању
активност
мишића
,
импулси
из
синусног
чвора
се
директно
преносе
у
мишиће
преткоморе
и
доводе
до
њиховог
грчења
.
2.
Атриовентрикуларни
чвор
(
енг
. atrial-ventricular node –
А
V node).
Када
би
дошло
до
престанка
рада
синусног
чвора
тада
би
његову
функцију
преузео
атриовентрикуларни
чвор
који
такође
има
способност
самосталног
генерисања
импулса
.
Међутим
,
сигнали
генерисани
у
синусном
чвору
се
генеришу
брже
од
сигнала
које
је
у
стању
да
генерише
атриовентрикуларни
чвор
(
АВ
чвор
)
тако
да
АВ
чвор
,
у
току
нормалног
рада
синусног
чвора
,
једноставно
прихвата
принудни
рад
на
фреквенцији
синусног
чвора
и
спроводи
га
даље
ка
коморама
.
Природна
фреквенција
АВ
чвора
је
око
40
до
60
откуцаја
у
минути
.
Због
тога
се
синусни
чвор
назива
примарни
пејсмејкер
док
се
АВ
чвор
назива
секундарни
пејсмејкер
.
Поред
споријег
ритма
,
у
АВ
чвору
је
и
провођење
сигнала
нешто
спорије
због
слабије
константе
проводности
ових
ћелија
.
Управо
се
овим
споријим
провођењем
АВ
чвора
остварује
поменуто
кашњење
сигнала
односно
координација
рада
преткомора
и
комора
.
У
структурама
које
следе
иза
АВ
чвора
(
Хисов
сноп
и
Пуркињеова
влакна
)
брзина
провођења
сигнала
поново
постаје
велика
због
неопходности
истовремене
стимулације
свих
мишићних
влакана
.
3.
Пуркињеова
влакна
и
Хисов
сноп
.
Након
АВ
чвора
сигнали
путују
ка
Хисовом
снопу
који
се
налази
у
оквиру
везивног
ткива
које
раздваја
преткоморе
,
леву
од
десне
,
као
и
преткоморе
од
комора
(
и
у
физичком
и
у
електричном
смислу
).
Пуркињеова
влакна
се
надовезују
на
Хисов
сноп
и
по
уласку
у
коморски
део
срца
она
се
гранају
и
тако
раздвајају
спроводне
путеве
за
леву
и
десну
преткомору
.
И
Пуркињеова
влакна
поседују
својство
самонадражљивости
али
њихова
функција
не
може
послужити
као
адекватан
пејсмејкер
уколико
дође
до
губитка
функције
синусног
чвора
и
АВ
чвора
јер
је
њихов
рад
знатно
спорији
.
Ипак
Пуркињеова
влакна
носе
назив
терцијарни
пејсмејкер
.
Њихова
фреквенција
је
око
30
до
40
откуцаја
у
минути
.
2

ОСНОВЕ
БИОМЕДИЦИНСКОГ
ИНЖЕЊЕРСТВА
Handout 04-2010/11
При
постављању
електрода
је
веома
важно
испоштовати
следеће
захтеве
везане
за
електроде
:
Вишекратне
електроде
за
снимање
ЕКГ
сигнала
:
усисне
електроде
.
Вишекратне
електроде
за
снимање
ЕКГ
сигнала
:
електроде
штипаљке
.
ЕКГ
површинске
електроде
за
једнократну
употребу
.
електроде
се
морају
поставити
према
упутствима
датим
од
стране
произвођача
не
постављати
електроде
изнад
одеће
употребити
контактно
средство
(
влажан
електродни
папир
,
електродни
крем
,
спреј
,
итд
.)
сачекати
око
10
секунди
пре
почетка
снимања
.
Након
10
секунди
поларизациони
наопни
се
стабилизују
ако
су
електроде
исправно
постављене
.
Ако
то
није
случај
,
непрописно
постављена
електрода
ће
бити
означена
на
екрану
ако
је
потребно
верификовати
слаб
ЕКГ
сигнал
,
искључују
се
сви
филтери
.
Коло
за
заштиту
и
изолацију
служи
да
заштити
пацијента
од
струје
која
може
да
дође
на
електроде
и
штити
уређај
од
случајних
великих
сигнала
.
Бирач
одвода
.
У
уређајима
који
приказују
мање
од
12
канала
(
једноканални
,
троканални
,
шестоканални
),
постоји
прекидачки
систем
који
повезује
поједине
електроде
на
улазе
инструментационог
појачавача
.
Ако
се
примењује
троканални
ЕКГ
,
онда
прекидач
истовремено
повезује
биполарне
одводе
,
огментиране
и
по
три
прекордијална
одвода
.
Ако
је
уређај
шестоканални
,
онда
се
истовремено
повезују
фронтални
одводи
и
прекордијални
одводи
.
Предпојачавач
је
инструментациони
појачавач
са
појачањем
реда
А
=2000,
са
великом
улазном
импендансом
за
диференцијални
и
заједнички
сигнал
(
већом
од
10 M
i 100 M
респективно
).
Појачавач
служи
за
прилагођење
излазног
напона
улазном
колу
примењеног
монитора
или
рачунара
.
Приказивање
сигнала
се
врши
помоћу
осцилоскопа
,
писача
са
термалном
главом
,
или
рачунара
.
ЕКГ
трака
,
која
се
користи
код
писача
,
је
ролна
дугачког
графичког
папира
на
којој
су
нацртане
хоризонталне
и
вертикалне
линије
.
На
хоризонталној
оси
одређује
се
време
,
а
на
вертикалној
се
мери
волтажа
,
при
чему
распон
једног
квадратића
одговара
једној
десетини
миливолта
,
а
висина
једног
великог
квадрата
износи
0.5
миливолта
.
1.4.3
Распоред
електрода
при
мерењу
ЕКГ
сигнала
Холандски
научник
Ајнтховен
,
који
је
објавио
прве
резултате
у
области
електрокардиографије
,
предложио
је
мерни
систем
од
три
електроде
које
су
постављене
близу
десне
и
леве
шаке
и
на
левом
чланку
(
видети
слику
).
Овај
систем
је
по
њему
и
назван
као
Ајнтховенов
распоред
.
На
основу
ове
три
електроде
(
три
слике
у
горњем
реду
)
се
формира
замишљени
троугао
који
обухвата
срце
.
На
основу
ових
електрода
се
мере
разлике
потенцијала
(
напони
)
који
се
израчунавају
и
обележавају
(
у
складу
са
сликом
)
на
следећи
начин
:
U
I
=
V
лева
рука
–
V
десна
рука
U
II
=
V
лева
нога
–
V
десна
рука
U
III
=
V
лева
рука
–
V
лева
нога
На
основу
ове
три
величине
се
може
конструисати
замишљени
троугао
потенцијала
на
начин
приказан
на
слици
.
Цртеж
се
добија
на
следећи
начин
:
1.
најпре
се
формира
троугао
линија
:
десна
рука
–
лева
рука
(
ДР
-
ЛР
),
лева
рука
–
лева
нога
(
ЛР
-
ЛН
)
и
десна
рука
–
лева
нога
(
ДР
-
ЛН
)
2.
конструишу
се
симетрале
страница
троугла
које
се
секу
у
тачци
која
ће
представљати
почетак
главног
вектора
срчаног
потенцијала
3.
вектори
претходно
израчунатих
напона
(
U
I
,
U
II
,
U
III
)
се
нан
o
с
e
дуж
страница
троугла
почев
од
средине
странице
и
они
представљају
компоненте
главног
вектора
срчаног
потенцијала
4
Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.
Slični dokumenti