Физические основы электрографии

Физические основы электрографии
Электрография – метод исследования работы органов и
тканей, основанный на регистрации во времени разности
потенциалов, возникающей на поверхности тела при
функционировании органов и тканей

Электрограмма – временная зависимость разности
потенциалов, возникающей при функционировании
органов или тканей
Виды электрограмм:
1.
Электрокардиограмма (электрограмма сердца) – ЭКГ,
2.
Электромиограмма (электрограмма мышц) – ЭМГ,
3.
Электроэнцефалограмма (электрограмма головного мозга) ЭЭГ,
4.
Электроретинограмма (электрограмма сетчатки глаза) – ЭРГ.
5.
Кожногальваническая реакция
Задачи электрографии
 Прямая: выяснение механизма возникновения
электрограмм (построение модели электрической
активности органа и расчет потенциалов на
поверхности тела по ней).
 Обратная (диагностическая): выявление состоянии
органа по характеру его электрограмм.
Модель электрической активности органов эквивалентный токовый генератор
R
Сила тока, создаваемая генератором
I
, r

Rr
ε – ЭДС источника тока,
R – сопротивление среды (межклеточной жидкости),
r – внутреннее сопротивление источника тока (сопротивление
мембраны и внутриклеточной жидкости)
Так как r>>R, то:
I

r
Токовый диполь – это система из положительного и
отрицательного полюсов (истока и стока электрического
тока), находящихся на некотором расстоянии друг от друга
в проводящей среде
Дипольный момент:


D  I l
I – сила тока, l – плечо диполя (расстояние между полюсами)
Токовые диполи
Точечные диполи
(занимают
бесконечно малый
объем)
Конечные диполи
Формулы для расчета потенциалов
Потенциал электрического поля униполя (униполь – отдельный
полюс)
 I

4   r
Потенциал электрического поля точечного диполя


D  cos 
2
4r
ρ – удельное сопротивление среды, r – расстояние от
униполя до точки регистрации потенциала, I – сила
тока, D – дипольный момент
Физические основы электрокардиографии
 Возбужденный участок миокарда можно представить как
совокупность большого числа точечных токовых диполей.
 Тогда электрический потенциал, регистрируемый в
некоторой точке равен:
  1   2  ...   n




D

cos


D

cos


...

Dn  cos  n
1
1
2
2
2
2
2
4r1
4r2
4rn
Так как в каждый момент кардиоцикла возбуждается
небольшой участок миокарда, то r1  r2  ...  rn  r


( D1  cos 1  D2  cos  2  ...  Dn  cos  n )
2
4r
n
 n

Di  cos  i
Di  cos  i  D0  cos 


2
или
, где i 1
4r i 1
Физические основы электрокардиографии
Т.о. электрическую активность миокарда заменяют
действием одного токового диполя - эквивалентного
n
токового диполя сердца
D0   D i
i 1
Потенциал внешнего электрического поля сердца
с 

4r 2
D0 cos 
α - угол между вектором сердца и направлением регистрации
потенциала.
Интегральный электрический вектор сердца (ИЭВС) – вектор
дипольного момента эквивалентного диполя сердца
Виды векторных электрокардиограмм (ВЭКГ)
 Пространственная ВЭКГ – кривая, описываемая концом
вектора сердца в пространстве за кардиоцикл
 Плоская ВЭКГ – кривая, описываемая концом проекции
вектора сердца на какую-либо плоскость за кардиоцикл
1 – проекция на фронтальную плоскость, 2 – проекция на
горизонтальную плоскость, 3 – проекция на сагиттальную
плоскость
Система отведений по Эйнтховену
 I отведение: левая рука –правая рука
 II отведение: правая рука – левая нога
 III отведение: левая рука – левая нога
Разность электрических потенциалов снимаемых с двух любых
точек тела человека называется отведением.
Проекция электрического вектора сердца на каждую
стандартную ось отведения имеет вид (в норме)
P – деполяризация предсердий, QRS – деполяризация
желудочков, T – реполяризация желудочков
Электрокардиограмма – это график временной зависимости
проекции ИЭВС на ось отведения (график временной
зависимости разности потенциалов в соответствующем
отведении)