उपरोक्त सिद्धांतों के आधार पर और इलेक्ट्रोकार्डियोलॉजिकल माप को मानकीकृत करने के उद्देश्य से भिन्न लोग 1903 में वी. एंथोवेन ने यह विचार करने का प्रस्ताव रखा कि हृदय के विद्युत वेक्टर की शुरुआत एक समबाहु त्रिभुज के केंद्र में स्थित है, जिसके शीर्ष बाएं (एलआर) और दाएं के निचले तीसरे की औसत दर्जे की सतहों पर स्थित हैं। (आर) बाएं पैर की बांह और पिंडली (एलएन)

इस प्रकार, दो स्थितियां पूरी होती हैं जिसके तहत हृदय संभावित अंतर को रिकॉर्ड करने के बिंदुओं से समान दूरी पर होता है। दूसरी ओर, शरीर की सतह पर निश्चित बिंदु जिनके बीच

संभावित अंतर हृदय सदिश r >> l से दूर मापा जाता है, अर्थात हृदय द्विध्रुव एक बिंदु है। एंथोवेन के त्रिकोण के अंदर, तीन लूप पी, क्यूआरएस, टी को दर्शाया जा सकता है, जो शरीर के ललाट तल में एक हृदय चक्र के दौरान हृदय के विद्युत वेक्टर की तात्कालिक दिशाओं का वर्णन करता है (चित्र 15)।

सभी लूपों में एक सामान्य बिंदु होता है, जिसे हृदय का विद्युत केंद्र कहा जाता है और यह त्रिकोण के केंद्र में स्थित होता है।

त्रिभुज के शीर्षों के प्रत्येक जोड़े के बीच मापा गया संभावित अंतर, तीन लूप पी, क्यूआरएस, टी के हृदय वेक्टर के क्रमिक तात्कालिक मूल्यों के प्रक्षेपण के बराबर होना चाहिए।

एंथोवेन त्रिभुज के शीर्षों के प्रत्येक जोड़े से दर्ज की गई लीड को मानक लीड कहा जाता है।

तीन मानक लीड हैं, उन्हें रोमन अंक I, II, III द्वारा निर्दिष्ट किया गया है।

एक निश्चित आकार की धातु की प्लेटें - इलेक्ट्रोड - त्रिकोण के प्रत्येक शीर्ष पर रखी जाती हैं, जो दाहिने हाथ (आरए), बाएं हाथ (एलआर) और बाएं पैर की पिंडली के निचले तीसरे हिस्से की औसत दर्जे की सतह पर स्थित होती हैं। एलएच). वे जुड़े हुए हैं

इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ़ की रिकॉर्डिंग प्रणाली के साथ लीड केबल के माध्यम से युक्तियाँ, जिनके टर्मिनलों को चिह्नित किया गया है

"+" और "-"। व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, लीड केबल टिप के रंग और अक्षर चिह्नों का उपयोग किया जाता है।

दाहिना हाथ, पीआर - आर (दाएं) - लाल।

बायां हाथ, एलआर - एल (बाएं) - पीला।

बायां पैर, एलएन - एफ (पैर) - हरा।

दायां पैर, पीएन - एन - काला।

चेस्ट इलेक्ट्रोड, सी - सफेद।

पहला मानक लीड - I - बाएँ हाथ (LR) और दाएँ हाथ (RA) के बीच, LR - + "प्लस" और LR - - "माइनस" के साथ पंजीकृत होता है। लीड वेक्टर को एंथोवेन के त्रिकोण के किनारे पीआर से एलए तक निर्देशित किया गया है।

दूसरा मानक लीड - II - दाएं हाथ (आरए) और बाएं पैर (एलएन) के बीच एलआर - "माइनस" और एलएन - + "प्लस" के साथ दर्ज किया गया है। लीड वेक्टर को एंथोवेन त्रिकोण के किनारे पीआर से एलएन तक निर्देशित किया गया है।

तीसरा मानक लीड - III - बाएं पैर (एलएन) और बाएं हाथ (एलआर) के बीच एलएन - + "प्लस", और एलआर - - "माइनस" के साथ दर्ज किया जाता है। लीड वेक्टर को बाईं ओर से एंथोवेन त्रिकोण की ओर निर्देशित किया गया है।

मानक लीडद्विध्रुवीय होते हैं, क्योंकि प्रत्येक इलेक्ट्रोड सक्रिय होता है, अर्थात, वे शरीर के संबंधित बिंदुओं की क्षमता का अनुभव करते हैं।

प्रबलित एकध्रुवीय अंग लीड.

1942 में, ई. गोल्डबर्ग ने तीन प्रबलित एकध्रुवीय लिंब लीड की शुरूआत का प्रस्ताव रखा।

ये लीड एकध्रुवीय होते हैं और मानक लीड से बनते हैं (चित्र 17)

यदि दो मानक बिंदुओं से आने वाले दो कंडक्टरों को एक बड़े प्रतिरोध (200 - 300 ओम) के माध्यम से जोड़ा जाता है, तो इस प्रकार बनने वाले ध्रुव की क्षमता लगभग शून्य के बराबर होगी।

तीसरे अंग की क्षमता शून्य के बराबर नहीं होगी. इस अंग पर इलेक्ट्रोड सक्रिय रहेगा। को सक्रिय बिंदुमापने वाले उपकरण के "प्लस" और "माइनस" को दो अन्य मानक बिंदुओं के सामान्य बिंदु से कनेक्ट करें। इस प्रकार, एक उन्नत एकध्रुवीय सीसा प्राप्त होता है।

इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम का विश्लेषण

मानव हृदय एक शक्तिशाली मांसपेशी है। हृदय की मांसपेशी फाइबर के तुल्यकालिक उत्तेजना के साथ, हृदय के आसपास के वातावरण में एक धारा प्रवाहित होती है, जो शरीर की सतह पर भी कई एमवी का संभावित अंतर पैदा करती है। इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम रिकॉर्ड करते समय यह संभावित अंतर दर्ज किया जाता है। अनुकरण विद्युत गतिविधिहृदय का उपचार द्विध्रुवीय विद्युत जनरेटर का उपयोग करके किया जा सकता है।

हृदय की द्विध्रुवीय अवधारणा एंथोवेन के लीड के सिद्धांत को रेखांकित करती है, जिसके अनुसार हृदय एक द्विध्रुवीय क्षण के साथ एक वर्तमान द्विध्रुव है आर साथ (हृदय का विद्युत वेक्टर), जो घूमता है, हृदय चक्र के दौरान अपनी स्थिति और अनुप्रयोग बिंदु बदलता है (चित्र 34)।

पी

चावल। 34.वितरण

समविभव रेखाएँ

शरीर की सतह पर

एंथोवेन के अनुसार, हृदय एक समबाहु त्रिभुज के केंद्र में स्थित है, जिसके शीर्ष हैं: दाहिना हाथ - बायां हाथ – बायां पैर(चित्र 35 ए)।

इन बिंदुओं के बीच मापे गए संभावित अंतर इस त्रिभुज के किनारों पर हृदय के द्विध्रुवीय क्षण के प्रक्षेपण हैं:

एंथोवेन के समय से, इन संभावित अंतरों को शरीर विज्ञान में "लीड" कहा गया है। चित्र में तीन मानक लीड दिखाए गए हैं। 35 बी.वेक्टर दिशा आर साथहृदय की विद्युत धुरी को निर्धारित करता है।

चावल। 35 ए.

चावल। 35 बी.तीन मानक लीड में सामान्य ईसीजी

चावल। 35वीकाँटा आर– आलिंद का विध्रुवण,

क्यूआर- निलय का विध्रुवण, टी– पुनर्ध्रुवीकरण

हृदय की विद्युत अक्ष की रेखा, जब पहली लीड की दिशा से प्रतिच्छेद करती है, तो एक कोण बनाती है , जो दिशा निर्धारित करता है विद्युत अक्षदिल (चित्र 35 बी)। चूंकि हृदय-द्विध्रुव का विद्युत क्षण समय के साथ बदलता है, इसलिए संभावित अंतर बनाम समय निर्भरता, जिसे इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम कहा जाता है, लीड में प्राप्त किया जाएगा।

धुरी के बारे में- यह शून्य विभव का अक्ष है। ईसीजी तीन विशिष्ट तरंगें दिखाता है पी,क्यूआर,टी(एंथोवेन के अनुसार पदनाम)। विभिन्न लीडों में दांतों की ऊंचाई हृदय की विद्युत धुरी की दिशा से निर्धारित होती है, यानी। कोण (चित्र 35 बी)। सबसे ऊँचे दाँत दूसरे लीड में हैं, सबसे निचले दाँत तीसरे में। एक चक्र में तीन लीड में ईसीजी की तुलना करने से उन्हें हृदय के न्यूरोमस्कुलर तंत्र की स्थिति का अंदाजा हो जाता है (चित्र 35 सी)।

§ 26. ईसीजी को प्रभावित करने वाले कारक

हृदय स्थिति.हृदय की विद्युत अक्ष की दिशा हृदय की शारीरिक धुरी से मेल खाती है। यदि कोण 40° से 70° के बीच है, विद्युत अक्ष की यह स्थिति सामान्य मानी जाती है। ईसीजी में मानक लीड I, II, III में सामान्य तरंग अनुपात होता है। अगर 0° के करीब या उसके बराबर है, तो हृदय की विद्युत धुरी पहली लीड की रेखा के समानांतर होती है और ईसीजी को पहली लीड में उच्च आयाम की विशेषता होती है। अगर 90° के करीब, लेड I में आयाम न्यूनतम हैं। एक दिशा या किसी अन्य में शारीरिक अक्ष से विद्युत अक्ष के विचलन का चिकित्सकीय अर्थ एकतरफा मायोकार्डियल क्षति है।

शरीर की स्थिति बदलनाछाती में हृदय की स्थिति में कुछ परिवर्तन का कारण बनता है और हृदय के आसपास के मीडिया की विद्युत चालकता में परिवर्तन के साथ होता है। यदि शरीर के हिलने पर ईसीजी अपना आकार नहीं बदलता है, तो इस तथ्य का भी नैदानिक ​​महत्व है।

साँस. साँस लेते समय, हृदय की विद्युत धुरी लगभग 15° तक विचलित हो जाती है, गहरी साँस लेने पर 30° तक विचलन हो जाता है। सांस लेने में गड़बड़ी या बदलाव का निदान ईसीजी में बदलाव से भी किया जा सकता है।

ईसीजी में हमेशा महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। स्वस्थ लोगों में, इन परिवर्तनों में मुख्य रूप से बढ़ी हुई लय शामिल होती है। शारीरिक भार के साथ कार्यात्मक परीक्षणों के दौरान, परिवर्तन हो सकते हैं जो स्पष्ट रूप से इंगित करते हैं पैथोलॉजिकल परिवर्तनहृदय के कार्य में (टैचीकार्डिया, एक्सट्रैसिस्टोल, दिल की अनियमित धड़कनवगैरह।)।

ईसीजी विधि का नैदानिक ​​महत्व निस्संदेह महान है (अन्य निदान विधियों के साथ)।

लीड I (दाहिना हाथ - बायां हाथ);

· लीड II (दाहिना हाथ - बायां पैर);

· III लीड (बायां हाथ - बायां पैर)।

मानक लीड पर वेक्टर अनुमान संभावित अंतर के अनुरूप होते हैं :

तुलना करके, समग्र रूप से वेक्टर के परिमाण और दिशा का अंदाजा लगाया जा सकता है।

हृदय के कार्य के एक चक्र में, हृदय के अभिन्न विद्युत वेक्टर का अंत एक जटिल स्थानिक आकृति का वर्णन करता है, जब शरीर के ललाट तल में प्रक्षेपित किया जाता है, तो हमें तीन लूपों से युक्त एक आकृति प्राप्त होती है : , , . इन लूपों को शून्य क्षमता के अंतराल से अलग किया जाता है, जो इस तथ्य के कारण बनते हैं कि इन अवधियों के दौरान, न्यूरोमस्कुलर सिस्टम के विभिन्न क्षेत्रों में संभावित अंतर को पारस्परिक रूप से मुआवजा दिया जाता है और पूरे हृदय के लिए परिणामी संभावित अंतर शून्य के बराबर होता है।

इलेक्ट्रोड से संभावित अंतर एम्पलीफायर को प्रेषित किया जाता है और एक चलती टेप पर रिकॉर्ड किया जाता है, और इस प्रकार हम समय में संबंधित लीड की रेखा पर हृदय के अभिन्न विद्युत वेक्टर के तात्कालिक मूल्यों के प्रक्षेपण को प्रतिबिंबित करने वाला एक ग्राफ प्राप्त करते हैं। .

चावल। ईसीजी स्वस्थ व्यक्ति 66 बीट प्रति मिनट की हृदय गति के साथ।

ईसीजी उतार-चढ़ाव की आवृत्ति (प्रति हृदय चक्र) पल्स दर से संबंधित होती है और आम तौर पर 60 - 80 चक्र प्रति मिनट या 1 - 1.3 हर्ट्ज की सीमा के भीतर होती है। उच्चतम मूल्यवोल्टेज कई मिलीवोल्ट के क्रम पर है।

वोल्टेज की इकाइयों में हृदय की जैवक्षमता का संख्यात्मक मान निर्धारित करने के लिए, वोल्टेज अंशशोधक का उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम लेने से पहले या बाद में अंशांकन वोल्टेज रिकॉर्ड किया जाता है। आमतौर पर 1 मिलीवोल्ट के अंशांकन सिग्नल का उपयोग किया जाता है। के लिए अधिकतम आयाम के विशिष्ट मान सामान्य ईसीजीनिम्नलिखित:

पी तरंग: 0.2 एमवी;

क्यूआरएस तरंग: 0.5 - 1.5 एमवी;

टी तरंग: 0.1 - 0.5 - एमवी।

हृदय की मांसपेशियों के संकुचन के दौरान उत्पन्न होने वाली बायोपोटेंशियल को रिकॉर्ड करने वाले उपकरण को कहा जाता है इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ . आइए इसके ब्लॉक आरेख की कल्पना करें।

व्याख्यान 13 डीपोल। इलेक्ट्रोग्राफी की भौतिक मूल बातें

व्याख्यान 13 डीपोल। इलेक्ट्रोग्राफी की भौतिक मूल बातें

1. विद्युत द्विध्रुव और उसका विद्युत क्षेत्र।

2. बाह्य विद्युत क्षेत्र में द्विध्रुव।

3. धारा द्विध्रुव.

4. इलेक्ट्रोग्राफी की भौतिक नींव।

5. एंथोवेन का सीसा सिद्धांत, तीन मानक लीड। हृदय द्विध्रुव क्षेत्र, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम का विश्लेषण।

6. वेक्टरकार्डियोग्राफी।

7. भौतिक कारकईसीजी को परिभाषित करना।

8. बुनियादी अवधारणाएँ और सूत्र।

9. कार्य.

13.1. विद्युत द्विध्रुव और उसका विद्युत क्षेत्र

विद्युत द्विध्रुव- एक दूसरे से कुछ दूरी पर स्थित दो समान परिमाण लेकिन संकेत बिंदु विपरीत विद्युत आवेशों की एक प्रणाली।

आवेशों के बीच की दूरी कहलाती है द्विध्रुवीय भुजा.

द्विध्रुव की मुख्य विशेषता एक सदिश राशि कहलाती है विद्युत टॉर्कद्विध्रुव (पी)।

द्विध्रुव का विद्युत क्षेत्र

एक द्विध्रुव एक विद्युत क्षेत्र का एक स्रोत है, जिसकी क्षेत्र रेखाएं और समविभव सतहें चित्र में दिखाई गई हैं। 13.1.

चावल। 13.1.द्विध्रुव और उसका विद्युत क्षेत्र

केंद्रीय समविभव सतह एक समतल है जो द्विध्रुव भुजा के मध्य से लंबवत गुजरती है। इसके सभी बिन्दुओं की क्षमता शून्य है (φ = 0). यह द्विध्रुव के विद्युत क्षेत्र को दो हिस्सों में विभाजित करता है, जिनके बिंदु क्रमशः सकारात्मक होते हैं (φ > 0) और नकारात्मक (φ < 0) потенциалы.

विभव का निरपेक्ष मान माध्यम के ढांकता हुआ स्थिरांक, द्विध्रुव क्षण P पर निर्भर करता है ε और द्विध्रुव के सापेक्ष किसी दिए गए क्षेत्र बिंदु की स्थिति पर। मान लीजिए कि द्विध्रुव एक गैर-संवाहक अनंत माध्यम में है और इसके केंद्र से दूरी r >> पर कुछ बिंदु A हटा दिया गया है λ (चित्र 13.2)। आइए हम इसे निरूपित करें α वेक्टर P और इस बिंदु की दिशा के बीच का कोण। फिर बिंदु A पर द्विध्रुव द्वारा निर्मित क्षमता निम्नलिखित सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

चावल। 13.2.एक द्विध्रुव द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र क्षमता

एक समबाहु त्रिभुज में द्विध्रुव

यदि एक द्विध्रुव को एक समबाहु त्रिभुज के केंद्र में रखा जाता है, तो यह उसके सभी शीर्षों से समान दूरी पर होगा (चित्र 13.3 में द्विध्रुव को द्विध्रुव आघूर्ण वेक्टर - P द्वारा दर्शाया गया है)।

चावल। 13.3.एक समबाहु त्रिभुज में द्विध्रुव

यह दिखाया जा सकता है कि इस मामले में किन्हीं दो शीर्षों के बीच संभावित अंतर (वोल्टेज) संबंधित पक्ष (यू एबी ~ पी एबी) पर द्विध्रुव क्षण के प्रक्षेपण के सीधे आनुपातिक है। इसलिए, त्रिभुज के शीर्षों के बीच तनाव का अनुपात संबंधित पक्षों पर द्विध्रुव क्षण के प्रक्षेपण के अनुपात के बराबर है:

प्रक्षेपणों के परिमाण की तुलना करके, कोई भी वेक्टर के परिमाण और त्रिभुज के अंदर उसके स्थान का अंदाजा लगा सकता है।

13.2. बाह्य विद्युत क्षेत्र में द्विध्रुव

द्विध्रुव ही नहीं है खुदविद्युत क्षेत्र का एक स्रोत है, लेकिन अन्य स्रोतों द्वारा निर्मित बाहरी विद्युत क्षेत्र के साथ भी संपर्क करता है।

एक समान विद्युत क्षेत्र में द्विध्रुव

तीव्रता E के एक समान विद्युत क्षेत्र में, समान परिमाण और विपरीत दिशा के बल द्विध्रुव के ध्रुवों पर कार्य करते हैं (चित्र 13.4)। चूँकि ऐसे बलों का योग शून्य है, वे अनुवादात्मक गति का कारण नहीं बनते हैं। हालाँकि वे

चावल। 13.4.एक समान विद्युत क्षेत्र में द्विध्रुव

बनाएं टॉर्कः, जिसका मूल्य निम्नलिखित सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

यह क्षण द्विध्रुव को क्षेत्र रेखाओं के समानांतर स्थित करने की "प्रवृत्ति" करता है, अर्थात। इसे किसी स्थिति (ए) से स्थिति (बी) में स्थानांतरित करें।

एक गैर-समान विद्युत क्षेत्र में द्विध्रुव

एक गैर-समान विद्युत क्षेत्र में, द्विध्रुव के ध्रुवों पर कार्य करने वाले बलों के परिमाण (चित्र 13.5 में बल F + और F -) समान नहीं होते हैं, और उनका योग शून्य के बराबर नहींइसलिए, एक परिणामी बल उत्पन्न होता है, जो द्विध्रुव को एक मजबूत क्षेत्र के क्षेत्र में खींचता है।

क्षेत्र रेखा के अनुदिश उन्मुख द्विध्रुव पर कार्य करने वाले प्रत्याहार बल का परिमाण तीव्रता प्रवणता पर निर्भर करता है और सूत्र द्वारा गणना की जाती है:

यहां एक्स अक्ष उस स्थान पर क्षेत्र रेखा की दिशा है जहां द्विध्रुव स्थित है।

चावल। 13.5.एक गैर-समान विद्युत क्षेत्र में द्विध्रुव। पी - द्विध्रुव क्षण

13.3. वर्तमान द्विध्रुव

चावल। 13.6.किसी संवाहक माध्यम में द्विध्रुव को परिरक्षित करना

एक गैर-संवाहक माध्यम में, एक विद्युत द्विध्रुव अनिश्चित काल तक बना रह सकता है। लेकिन एक संवाहक माध्यम में, द्विध्रुव के विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, मुक्त आवेशों का विस्थापन होता है, द्विध्रुव स्क्रीन हो जाता है और अस्तित्व समाप्त हो जाता है (चित्र 13.6)।

के लिए संरक्षणकिसी संवाहक माध्यम में द्विध्रुव को विद्युत वाहक बल की आवश्यकता होती है। मान लीजिए कि एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से जुड़े दो इलेक्ट्रोडों को एक संवाहक माध्यम में डाला जाता है (उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रोलाइट समाधान वाले बर्तन में)। तब इलेक्ट्रोडों पर विपरीत संकेतों का स्थिर आवेश बना रहेगा, और इलेक्ट्रोडों के बीच के माध्यम में विद्युत धारा उत्पन्न होगी। धनात्मक इलेक्ट्रोड कहा जाता है वर्तमान स्रोत,और नकारात्मक - वर्तमान नाली.

एक प्रवाहकीय माध्यम में एक दो-ध्रुवीय प्रणाली, जिसमें एक धारा स्रोत और नाली शामिल होती है, कहलाती है द्विध्रुवीय विद्युत जनरेटरया वर्तमान द्विध्रुव.

धारा के स्रोत और निकास के बीच की दूरी (L) कहलाती है कंधावर्तमान द्विध्रुव.

चित्र में. 13.7, और तीरों वाली ठोस रेखाएं निर्मित धारा की रेखाओं को दर्शाती हैं द्विध्रुवीय विद्युत जनरेटर

चावल। 13.7.धारा द्विध्रुव और उसके समतुल्य विद्युत परिपथ

रम,और बिंदीदार रेखाएं समविभव सतह हैं। पास में (चित्र 13.7, बी) एक समतुल्य विद्युत परिपथ दिखाया गया है: आर प्रवाहकीय माध्यम का प्रतिरोध है जिसमें इलेक्ट्रोड स्थित हैं; r स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध है, ε इसका ईएमएफ है; सकारात्मक इलेक्ट्रोड (1) - वर्तमान स्रोत;नकारात्मक इलेक्ट्रोड (2) - वर्तमान नाली.

आइए हम इलेक्ट्रोड के बीच माध्यम के प्रतिरोध को आर द्वारा निरूपित करें। फिर वर्तमान ताकत ओम के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है:

यदि इलेक्ट्रोड के बीच माध्यम का प्रतिरोध स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध से काफी कम है, तो I = ε/r।

तस्वीर को और अधिक स्पष्ट करने के लिए, आइए कल्पना करें कि दो इलेक्ट्रोड नहीं, बल्कि एक साधारण बैटरी को इलेक्ट्रोलाइट वाले बर्तन में उतारा जाता है। इस मामले में बर्तन में उत्पन्न होने वाली विद्युत धारा की रेखाएँ चित्र में दिखाई गई हैं।

13.8.चावल। 13.8.

धारा द्विध्रुव और उसके द्वारा निर्मित धारा रेखाएँ धारा द्विध्रुव की विद्युत विशेषता एक सदिश राशि कहलाती हैद्विध्रुव क्षण

(पी टी).द्विध्रुव क्षण वर्तमान द्विध्रुव - वेक्टर से निर्देशितनाली (-) कोस्रोत के लिए

(+) और संख्यात्मक रूप से वर्तमान ताकत और द्विध्रुवीय भुजा के उत्पाद के बराबर: यहाँ ρ -प्रतिरोधकता

पर्यावरण। ज्यामितीय विशेषताएँ चित्र के समान हैं। 13.2. इस प्रकार, वर्तमान द्विध्रुव के बीच औरविद्युत द्विध्रुव

एक पूर्ण सादृश्य है.

वर्तमान द्विध्रुव सिद्धांत का उपयोग इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम लेते समय दर्ज की गई क्षमता की घटना के लिए एक मॉडल स्पष्टीकरण प्रदान करने के लिए किया जाता है।

13.4. इलेक्ट्रोग्राफी की भौतिक नींव जीवित ऊतक एक स्रोत हैंविद्युत क्षमताएँ . ऊतकों एवं अंगों की जैवक्षमताओं का पंजीकरण कहलाता है

इलेक्ट्रोग्राफी. मेंमेडिकल अभ्यास करना

निम्नलिखित निदान विधियों का उपयोग किया जाता है: ईसीजी -विद्युतहृद्लेख

- हृदय की मांसपेशी के उत्तेजित होने पर उसमें उत्पन्न होने वाली बायोपोटेंशियल का पंजीकरण; ईआरजी - electroretinography

- आंख के संपर्क में आने से उत्पन्न रेटिना की बायोपोटेंशियल का पंजीकरण; ईईजी -इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी - पंजीकरणजैवविद्युत गतिविधि

दिमाग;

ईएमजी - इलेक्ट्रोमोग्राफी - मांसपेशियों की बायोइलेक्ट्रिकल गतिविधि का पंजीकरण।

इस मामले में दर्ज की गई जैवक्षमता का अनुमानित विवरण तालिका में दिखाया गया है। 13.1.तालिका 13.1

जैवक्षमता के लक्षण

इलेक्ट्रोग्राम का अध्ययन करते समय, दो समस्याएं हल हो जाती हैं: 1) प्रत्यक्ष - इलेक्ट्रोग्राम की घटना के तंत्र की व्याख्या या अंग के विद्युत मॉडल की दी गई विशेषताओं के अनुसार माप क्षेत्र में क्षमता की गणना;

लगभग सभी मौजूदा मॉडलों में, अंगों और ऊतकों की विद्युत गतिविधि एक निश्चित सेट की कार्रवाई तक कम हो जाती है वर्तमान विद्युत जनरेटर,एक बड़े विद्युत प्रवाहकीय वातावरण में स्थित है। वर्तमान जनरेटर के लिए, विद्युत क्षेत्रों के सुपरपोजिशन का नियम संतुष्ट है:

जनरेटर की क्षेत्र क्षमता जनरेटर द्वारा बनाई गई क्षेत्र क्षमता के बीजगणितीय योग के बराबर है।

इलेक्ट्रोग्राफी के भौतिक मुद्दों पर आगे विचार इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी के उदाहरण का उपयोग करके दिखाया गया है।

13.5. एंथोवेन का सीसा सिद्धांत, तीन मानक लीड। हृदय द्विध्रुव क्षेत्र, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम विश्लेषण

मानव हृदय एक शक्तिशाली मांसपेशी है। कई हृदय मांसपेशी फाइबर के समकालिक उत्तेजना के साथ, हृदय के आसपास के वातावरण में एक धारा प्रवाहित होती है, जो शरीर की सतह पर भी कई एमवी के क्रम के संभावित अंतर पैदा करती है। इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम रिकॉर्ड करते समय यह संभावित अंतर दर्ज किया जाता है।

हृदय की विद्युत गतिविधि को द्विध्रुवीय समतुल्य विद्युत जनरेटर का उपयोग करके अनुकरण किया जा सकता है।

हृदय की द्विध्रुवीय अवधारणा अंतर्निहित है एंथोवेन का नेतृत्व सिद्धांत,किसके अनुसार:

हृदय एक द्विध्रुव आघूर्ण P c वाला वर्तमान द्विध्रुव है, जो हृदय चक्र के दौरान घूमता है, अपनी स्थिति और अनुप्रयोग बिंदु बदलता है।

(जैविक साहित्य में, "हृदय के द्विध्रुवीय क्षण" शब्द के बजाय, "हृदय के इलेक्ट्रोमोटिव बल के वेक्टर", "हृदय के विद्युत वेक्टर" शब्द का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।)

एंथोवेन के अनुसार, हृदय एक समबाहु त्रिभुज के केंद्र में स्थित है, जिसके शीर्ष इस प्रकार हैं: दाहिना हाथ - बायां हाथ - बायां पैर। (त्रिभुज के शीर्ष एक दूसरे से समान दूरी पर हैं

एक दूसरे से और त्रिभुज के केंद्र से।) इसलिए, इन बिंदुओं के बीच लिया गया संभावित अंतर इस त्रिभुज के किनारों पर हृदय के द्विध्रुवीय क्षण का प्रक्षेपण है। बिंदुओं के जोड़े जिनके बीच जैवक्षमता में अंतर मापा जाता है, एंथोवेन के समय से शरीर विज्ञान में "लीड" कहलाते हैं।

इस प्रकार, एंथोवेन का सिद्धांत हृदय की जैवक्षमता में अंतर और संबंधित लीड में दर्ज संभावित अंतर के बीच संबंध स्थापित करता है।

तीन मानक लीड

चित्र 13.9 तीन मानक लीड दिखाता है।

लीड I (दाहिना हाथ - बायां हाथ), लीड II (दायां हाथ - बायां पैर), लीड III (बायां हाथ - बायां पैर)। वे संभावित अंतर U I, U II, U lII के अनुरूप हैं। सदिश दिशा आर एसहृदय की विद्युत धुरी को निर्धारित करता है। हृदय की विद्युत अक्ष की रेखा, जब पहली लीड की दिशा से प्रतिच्छेद करती है, तो एक कोण α बनाती है। इस कोण का परिमाण हृदय के विद्युत अक्ष की दिशा निर्धारित करता है।

त्रिभुज की भुजाओं पर संभावित अंतर (लीड्स) के बीच संबंध सूत्र (13.3) के अनुसार त्रिभुज की भुजाओं पर वेक्टर पी सी के प्रक्षेपण के अनुपात के रूप में प्राप्त किया जा सकता है:

चूंकि द्विध्रुव का विद्युत क्षण - हृदय - समय के साथ बदलता है, वोल्टेज की समय निर्भरता लीड में प्राप्त की जाएगी, जिसे कहा जाता है इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम

चावल। 13.9.तीन मानक ईसीजी लीड का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व

एंथोवेन के सिद्धांत की मान्यताएँ

हृदय का विद्युत क्षेत्र लंबी दूरीइससे यह धारा द्विध्रुव के क्षेत्र के समान है; द्विध्रुव आघूर्ण - हृदय का अभिन्न विद्युत वेक्टर (उत्तेजित का कुल विद्युत वेक्टर इस समयकोशिकाएं)।

सभी ऊतक और अंग, संपूर्ण शरीर, एक सजातीय संवाहक माध्यम हैं (समान प्रतिरोधकता के साथ)।

हृदय चक्र के दौरान हृदय का विद्युत वेक्टर परिमाण और दिशा में बदलता है, लेकिन वेक्टर की शुरुआत स्थिर रहती है।

मानक लीड के बिंदु एक समबाहु त्रिभुज (एंथोवेन त्रिकोण) बनाते हैं, जिसके केंद्र में हृदय है - एक वर्तमान द्विध्रुव। हृदय के द्विध्रुवीय क्षण का प्रक्षेपण - एंथोवेन का नेतृत्व।

द्विध्रुवीय क्षेत्र - हृदय

हृदय की गतिविधि के किसी भी क्षण में, इसका द्विध्रुव विद्युत जनरेटर इसके चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र बनाता है, जो शरीर के संचालन ऊतकों के माध्यम से फैलता है और इसके विभिन्न बिंदुओं पर क्षमता पैदा करता है। यदि हम कल्पना करें कि हृदय का आधार ऋणात्मक रूप से आवेशित है (इसकी क्षमता ऋणात्मक है), और शीर्ष धनात्मक रूप से आवेशित है, तो हृदय के चारों ओर समविभव रेखाओं (और क्षेत्र रेखाओं) का वितरण द्विध्रुव आघूर्ण के अधिकतम मान पर होता है। चित्र के समान ही होगा। 13.10.

कुछ सापेक्ष इकाइयों में सम्भावनाएँ दर्शाई गई हैं। हृदय की असममित स्थिति के कारण छातीइसका विद्युत क्षेत्र मुख्य रूप से दाहिने हाथ और बाएं पैर की ओर फैला हुआ है, और यदि इलेक्ट्रोड को रखा जाए तो उच्चतम संभावित अंतर दर्ज किया जा सकता है दांया हाथऔर बायां पैर.

चावल। 13.10.शरीर की सतह पर बल (ठोस) और समविभव (टूटी हुई) रेखाओं का वितरण

तालिका 13.2 हृदय और शरीर के द्रव्यमान की तुलना में हृदय के अधिकतम द्विध्रुव क्षण के मान को दर्शाती है।

तालिका 13.2.द्विध्रुव आघूर्ण का मान Р с

इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम का विश्लेषण

इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम का सैद्धांतिक विश्लेषण जटिल है। कार्डियोग्राफी का विकास मुख्यतः अनुभवजन्य रूप से आगे बढ़ा। काट्ज़ ने बताया कि इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम की व्याख्या अनुभव के आधार पर की जाती है, जो केवल बायोपोटेंशियल के उद्भव के सिद्धांत की सबसे प्राथमिक समझ पर आधारित है।

ईसीजी डेटा आमतौर पर पूरक होता है नैदानिक ​​चित्ररोग।

चित्र 13.11 एक सामान्य मानव इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम दिखाता है (तरंगों के पदनाम एंथोवेन द्वारा दिए गए थे और लैटिन वर्णमाला के लगातार अक्षरों का प्रतिनिधित्व करते हैं)।

यह हृदय चक्र के दौरान संबंधित लीड के दो इलेक्ट्रोडों द्वारा मापे गए संभावित अंतर के समय में परिवर्तन का एक ग्राफ दर्शाता है। क्षैतिज अक्ष न केवल समय की धुरी है, बल्कि शून्य विभव की धुरी भी है। ईसीजी एक वक्र है जिसमें तीन विशिष्ट तरंगें होती हैं, जिन्हें पी, क्यूआरएस, टी नामित किया जाता है, जो शून्य क्षमता के अंतराल से अलग होती हैं। विभिन्न लीडों में दांतों की ऊंचाई हृदय की विद्युत धुरी की दिशा से निर्धारित होती है, यानी। कोण α (चित्र 13.9 देखें)। मानक लीड में सामान्य परिस्थितियों में रिकॉर्ड किए गए एक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम की विशेषता यह है कि विभिन्न लीड में इसकी तरंगें आयाम में असमान होंगी (चित्र 13.12)।

चावल। 13.11.एक स्वस्थ व्यक्ति का इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम और उसका स्पेक्ट्रम:

पी - आलिंद विध्रुवण; क्यूआरएस - वेंट्रिकुलर विध्रुवण; टी - रेपो-

ध्रुवीकरण; नाड़ी दर 60 बीट प्रति मिनट (संकुचन अवधि - 1 सेकंड)

चावल। 13.12.तीन मानक लीड में सामान्य ईसीजी

ईसीजी तरंगें लीड II में सबसे अधिक और लीड III में सबसे कम होंगी सामान्य स्थितिविद्युत अक्ष).

तीन लीडों में दर्ज वक्रों की तुलना करके, हृदय चक्र के दौरान पी सी में परिवर्तन की प्रकृति का अंदाजा लगाया जा सकता है, जिसके आधार पर हृदय के न्यूरोमस्कुलर तंत्र की स्थिति का अंदाजा लगाया जाता है।

ईसीजी का विश्लेषण करने के लिए इसके हार्मोनिक स्पेक्ट्रम का भी उपयोग किया जाता है।

13.6. वेक्टरकार्डियोग्राफी

पारंपरिक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम एक-आयामी होते हैं। 1957 में, जर्मन चिकित्सक और फिजियोलॉजिस्ट श्मिट ने वॉल्यूमेट्रिक कर्व्स (वेक्टरकार्डियोग्राफी) की विधि विकसित की।

दो परस्पर लंबवत लीडों से वोल्टेज ऑसिलोस्कोप की परस्पर लंबवत प्लेटों पर लागू होता है। इस मामले में, स्क्रीन पर एक छवि प्राप्त होती है जिसमें दो लूप होते हैं - बड़े और छोटे। छोटा लूप एक बड़े लूप में घिरा हुआ है और ध्रुवों में से एक में स्थानांतरित हो गया है।

एक दूसरी समान तस्वीर दूसरे ऑसिलोस्कोप पर प्राप्त की जा सकती है, जहां पहले से उपयोग किए गए दो लीडों में से एक की तुलना तीसरे से की जाती है। दोनों ऑसिलोस्कोप पर छवियों को एक स्टीरियोस्कोपिक लेंस प्रणाली के माध्यम से देखा जा सकता है या बाद में एक स्थानिक (त्रि-आयामी) मॉडल बनाने के लिए एक साथ फोटो खींचा जा सकता है।

इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम को समझने के लिए बहुत अधिक अनुभव की आवश्यकता होती है। कंप्यूटर के आगमन के साथ, "पढ़ने" की प्रक्रिया को स्वचालित करना संभव हो गया। कंप्यूटर अपनी मेमोरी में संग्रहीत नमूनों के साथ रोगी के वक्र की तुलना करता है और डॉक्टर को एक अनुमानित निदान देता है।

इलेक्ट्रोकार्डियोटोपोग्राफ़िक अध्ययन करते समय एक अलग दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, लगभग 200 इलेक्ट्रोड छाती पर रखे जाते हैं, 200 वक्रों का उपयोग करके विद्युत क्षेत्र की एक तस्वीर बनाई जाती है, जिसका एक साथ विश्लेषण किया जाता है।

13.7. ईसीजी सुविधाओं का निर्धारण करने वाले भौतिक कारक

अलग-अलग लोगों में और यहां तक ​​कि एक ही व्यक्ति में ईसीजी में बड़ी परिवर्तनशीलता होती है। यह व्यक्तिगत शारीरिक विशेषताओं के कारण है कंडक्टर प्रणालीहृदय, हृदय के संरचनात्मक टुकड़ों की मांसपेशियों के अनुपात में अंतर, हृदय के आसपास के ऊतकों की विद्युत चालकता, व्यक्तिगत प्रतिक्रिया तंत्रिका तंत्रबाहरी और आंतरिक कारकों के प्रभाव पर।

किसी व्यक्ति में ईसीजी की विशेषताओं को निर्धारित करने वाले कारक निम्नलिखित हैं: 1) छाती में हृदय की स्थिति, 2) शरीर की स्थिति, 3) श्वास, 4) शारीरिक उत्तेजनाओं का प्रभाव, मुख्य रूप से शारीरिक गतिविधि।

छाती में हृदय की स्थितिईसीजी आकार पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इस मामले में, आपको यह जानना होगा कि हृदय की विद्युत अक्ष की दिशा हृदय की शारीरिक धुरी से मेल खाती है। यदि कोण α, जो हृदय के विद्युत अक्ष की दिशा को दर्शाता है (चित्र 13.9), का मान है:

ए) 40 से 70° की सीमा के भीतर, हृदय की विद्युत धुरी की यह स्थिति सामान्य मानी जाती है; इन मामलों में, ईसीजी में मानक लीड I, II, III में सामान्य तरंग अनुपात होगा;

बी) 0° के करीब, यानी। हृदय की विद्युत धुरी पहली लीड की रेखा के समानांतर होती है, फिर हृदय की विद्युत धुरी की इस स्थिति को क्षैतिज के रूप में नामित किया जाता है, और ईसीजी को पहली लीड में तरंगों के उच्च आयाम की विशेषता होती है;

ग) 90° के करीब, स्थिति को ऊर्ध्वाधर के रूप में निर्दिष्ट किया गया है, ईसीजी तरंगेंलीड I में सबसे छोटा होगा.

एक नियम के रूप में, हृदय की शारीरिक और विद्युत अक्षों की स्थिति मेल खाती है।

लेकिन कुछ मामलों में विसंगति हो सकती है: एक्स-रे हृदय की सामान्य स्थिति को इंगित करता है, और ईसीजी एक दिशा या किसी अन्य में विद्युत अक्ष का विचलन दिखाता है। ऐसी विसंगतियाँ नैदानिक ​​रूप से महत्वपूर्ण हैं (चिकित्सकीय रूप से इसका मतलब एकतरफा मायोकार्डियल क्षति है)।शरीर की स्थिति बदलना

यह हमेशा छाती में हृदय की स्थिति में कुछ बदलाव का कारण बनता है। यह बदलाव के साथ है

हृदय के आसपास के मीडिया की विद्युत चालकता। ऊर्ध्वाधर हृदय स्थिति वाले व्यक्ति का ईसीजी सामान्य से भिन्न होगा। यदि शरीर के हिलने पर ईसीजी अपना आकार नहीं बदलता है, तो इस तथ्य का भी नैदानिक ​​महत्व है; विद्युत अक्ष के किसी भी विचलन के साथ दांतों की विशेषताएं बदल जाती हैं।साँस।

ईसीजी तरंगों का आयाम और दिशा विद्युत अक्ष के किसी भी विचलन के साथ बदलती है, साँस लेने और छोड़ने के साथ बदलती है। साँस लेते समय, हृदय की विद्युत धुरी लगभग 15° विचलित हो जाती है, गहरी साँस लेने पर यह विचलन 30° तक पहुँच सकता है। साँस लेने में गड़बड़ी या परिवर्तन (प्रशिक्षण, पुनर्वास अभ्यास और जिमनास्टिक के दौरान) का निदान ईसीजी में परिवर्तन से किया जा सकता है। चिकित्सा में शारीरिक गतिविधि की भूमिका अत्यंत महत्वपूर्ण है। शारीरिक गतिविधि हमेशा ईसीजी में महत्वपूर्ण बदलाव का कारण बनती है। स्वस्थ लोगों में, इन परिवर्तनों में मुख्य रूप से लय में वृद्धि शामिल होती है; दांतों का आकार भी एक निश्चित पैटर्न में बदलता है। परकार्यात्मक परीक्षण साथशारीरिक गतिविधि

परिवर्तन हो सकते हैं जो स्पष्ट रूप से हृदय की कार्यप्रणाली में रोग संबंधी परिवर्तनों (टैचीकार्डिया, एक्सट्रैसिस्टोल, अलिंद फ़िब्रिलेशन, आदि) का संकेत देते हैं।ईसीजी रिकॉर्ड करते समय विकृतियाँ।

ईसीजी रिकॉर्ड करते समय, आपको हमेशा यह ध्यान रखना चाहिए कि ऐसे कारण हैं जो इसके स्वरूप को विकृत कर सकते हैं: इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ़ एम्पलीफायर में खराबी; शहरी नेटवर्क की प्रत्यावर्ती धारा ईएमएफ को प्रेरित कर सकती है। आस-पास के एम्पलीफायर सर्किट और यहां तक ​​कि जैविक वस्तुओं में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण, बिजली आपूर्ति की अस्थिरता आदि के कारण। विकृत ईसीजी को समझने से गलत निदान हो जाता है। इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी पद्धति का नैदानिक ​​महत्व निस्संदेह महान है। हृदय गतिविधि का आकलन करने के लिए अन्य तरीकों के साथ (हृदय के यांत्रिक कंपन को रिकॉर्ड करने के तरीके,एक्स-रे विधि

) यह आपको हृदय की कार्यप्रणाली के बारे में महत्वपूर्ण नैदानिक ​​जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देता है। मेंआधुनिक चिकित्सा निदान अभ्यास में, स्वचालित ईसीजी विश्लेषण उपकरणों के साथ कंप्यूटर इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ़ का उपयोग शुरू हो गया है।

13.8. बुनियादी अवधारणाएँ और सूत्र

तालिका का अंत