4. Дипольний еквівалентний генератор серця. Фізичні основи електрокардіографії (теорія відведень Ейнтговена)

Електрокардіограма – графічне зображення зміни сумарного електричного потенціалу, який виникає під час збудження і проведення збудження в сукупності міокардіальних клітин за кардіоцикл.

Електрокардіографія – реєстрація біопотенціалів серцевого м’яза при його збудженні.

Основою методу реєстрації біопотенціалів є теорія Ейнтговена.

1 концепція - серце як електричний диполь.

Серце являє собою диполь. Збуджена ділянка міокарду заряджена негативно по відношенню до не збудженої ділянки. Такий розподіл заряду еквівалентний дипольній системі зарядів, яку можна характеризувати інтегральним електричним вектором серця : Р = g l (де g – величина заряду, l – довжина диполя).

Диполь розміщений в однорідному діелектрику. Вибір системи відведень. Ейнтговен запропонував знімати різницю потенціалів між вершинами рівностороннього трикутника, в центрі якого знаходиться вектор .  Електричне поле серця є електричним полем струмового диполя. Цей диполь називаються дипольним еквівалентним генератором серця, а його момент  електричним вектором серця (ЕВС). ЕВС складається з моментів диполів різних ділянок серця, що містять певну множину збуджених клітин .

Різницю біопотенціалів, яка реєструється між двома точками тіла, називають відведенням.

1 відведення : ліва рука – права рука

2 відведення: ліва нога – права рука

3 відведення: ліва нога – ліва рука

2 концепція - серце як сукупність струмових електричних генераторів, які знаходяться в електропровідному середовищі.

Струмовий дипольний момент Д = І∙L, де І — сила струму, L — вектор, який з’єднує полюси диполя. Позитивний полюс називають джерелом (витоком), негативний — відтоком.

5. Постійний струм. Особливості проходження постійного струму через біотканини і біорідини. Гальванізація і електрофорез.

Постійний струм – переміщення зарядів у постійному електричному полі; струм, сила і напрям якого не змінюється.

Розрізняють: струм провідності – направлений рух зарядів; конвекційний струм – рух заряджених тіл під дією електричного поля.

Постійний струм виникає під дією постійної напруги і може існувати лише в замкнутому ланцюгу.

Характеристики струму:

• Густина – Сила - Електрорушійна сила джерела струму.

Якщо маємо коло постійного струму з опором R, то струм буде характеризуватися законом Ома: U=I R …….. I=E/R+r (для повного кола)

Метод лікування невеликим постійним струмом називають гальванізацією. Тепловий ефект під час гальванізації дуже незначний,тому що при терапевтичних процедурах використовують струми з густиною не більшою за 0,5 мА/см2.

Первинна дія електричного струму на тканини організму пов’язана з рухом іонів електролітів та інших заряджених часток. Рухливість цих часток різна, тому відбувається їх перерозподіл.

У клінічній практиці використовують ще один метод лікування постійним струмом – лікувальний електрофорез. Цей метод полягає у введені за допомогою струму лікарських речовин у живий організм через шкіру або слизову оболонку. При цьому дія струму поєднується з дією введених лікарських речовин.

Закон Ома для постійного струму для біотканин:

I= U-P(t)/R

Для біорідин:

I=n g £ (ɱ ₊ + ɱ_-) E, E – напруженість зовн.елект.поля, g- заряд, £- коефіцієнт дисоціації

При проходженні постійного електричного струму через біооб’єкти одночасно виникають явища, характерні як для електролітів, так і діелектриків (поляризація). Всі поляризаційні процеси призводять до утворення електрорушійної сили поляризації  електричне поле якої протилежне за напрямком до зовнішнього електричного поля. В результат цього закон Ома при протікання постійного струму через біотканини буде для звичайних провідників: ; для біооб’єктів: .

Фізичні основи дії постійного струму на біооб’єкти (фізіотерапія): виникнення струмів провідності в біорідинах; виникнення явища поляризації в структурах діелектриків; збудження тканин за рахунок перерозподілу іонів; конфірмаційні зміни ВМС.