Ми досліджуємо наше серцебиття - електрокардіографія

Модель серця

Навчальна програма охоплює численні теми, присвячені вивченню людського тіла. Мета цієї програми полягає в тому, щоб отримати знання про будову та функції важливих органів і систем, розуміння власного організму для підтримання здоров'я, серцево-судинної системи та профілактичних заходів захворювань, а також експерименти з функціонування очей і передачі стимулів.

Експеримент ЕКГ може бути виконаний як самостійний експеримент або як частина набору Cobra SMARTsense, що дозволяє проводити різноманітні неінвазивні вимірювання активності серця, м'язів та очей. Вимірюючи за допомогою планшета або ПК, набор може бути легко інтегрований у різні навчальні ситуації, від класної кімнати до спортивного майданчика.

попередні знання

За допомогою електрокардіограми візуалізують перебіг електричного збудження під час різних фаз серцевої діяльності. Фази відрізняються за тривалістю часу та рівнем потенціалів дії. Потенціали дії, необхідні для електрокардіограми, реєструються на ділянках поверхні шкіри, що знаходяться безпосередньо над м'язами. Тому для цього особливо підходять ділянки тіла на щиколотках і зап'ястях. Це забезпечує вимірювання електричної активності серцевого м'яза, поки випробовуваний перебуває в стані спокою.

На електрокардіограмі сегменти ЕКГ пов'язані з процесом скорочення. Зазвичай чітко видно збудження передсердя синусового вузла (зубець Р), передачу збудження через шлуночки (комплекс QRS) і регресію збудження шлуночків (зубець T).

Розташування та розмір кардіостимулятора

Порівняння електрокардіограми здорової людини з пацієнтом із кардіостимулятором дає змогу отримати цікаву інформацію.

У більшості випадків кардіостимулятор бере на себе природну функцію синусового вузла як генератора електричних імпульсів для подальшого поширення збудження. Зображення електрокардіограми в описі цього експерименту показує ЕКГ людини з кардіостимулятором певного типу, імплантованим під шкіру нижче ключиці (див. малюнок ліворуч).

Кардіостимулятори 2000 року (ліворуч) і 1984 року (праворуч).

Цей тип кардіостимуляторів реєструє потенціали дії серцевого м'яза і активується, за необхідності - наприклад, коли стимуляція занадто слабка - і перебирає на себе функцію синусового вузла в правому передсерді.

Нині існує велика кількість типів кардіостимуляторів, які, наприклад, подають електричний імпульс тільки тоді, коли не відбувається природне збудження або частота серцевих скорочень надто висока чи надто низька. Інші кардіостимулятори здатні стимулювати скорочення тільки однієї камери (шлуночка) серця і при цьому також адаптувати послідовність серцевих скорочень до фізичної активності організму людини.

Мета навчання

• Зрозуміти основні функції електрокардіографії.
• Знати фази передачі збудження під час скорочення серця.
• Дослідити, чим ЕКГ, записана кардіостимулятором, відрізняється від природної ЕКГ.

Завдання

1. Зробіть електрокардіограму свого серцебиття в стані спокою та визначте різні фази серцевої діяльності.
2. Деяким людям потрібен кардіостимулятор. Порівняйте ЕКГ "нормального" скорочення серця з ЕКГ серцевого скорочення, стимульованого кардіостимулятором.

Вимикайте від мережі під час використання!

З міркувань безпеки сенсорний блок Cobra SMARTsense EKG можна використовувати тільки в тому разі, якщо під'єднаний до нього реєструвальний пристрій Cobra SMARTsense не під'єднано до електромережі!

Не слід інтерпретувати записану в школі електрокардіограму, у разі відхилень від прикладу ЕКГ на ілюстраціях. Порушення кровообігу або пошкодження серцевого м'яза можуть бути діагностовані з будь-яким ступенем визначеності тільки лікарем. Сенсорний блок "Електрофізіологія" (Cobra SMARTsense EKG ) не схвалений для діагностичних цілей, а призначений виключно для дидактичних цілей.

Переконайтеся, що учні і студенти подбали про те, щоб обстежуваний, перебуваючи у стані спокою, не рухався під час вимірювання. Навіть невеликі рухи, наприклад, підняття руки, викличуть під час вимірювання накладення активності серцевого м'яза.

Модель серця

Серце - це порожнистий м'язовий орган, що складається з різних допоміжних м'язів. Ці м'язи стискаються і розслабляються один за одним, дозволяючи крові текти через серце, як насос. Загальну м'язову активність можна виміряти електрично на поверхні шкіри за допомогою так званої електрокардіограми (ЕКГ). Ця ж картина повторюється від серцебиття до серцебиття.
Серцебиття є результатом регулярної послідовності електричних збуджень (потенціалів дії). За допомогою електрокардіограми можно розпізнати (визначити) різні, послідовні часткові активності серцевого м'яза. Тому ЕКГ також називають "кривою напруги серця". Лікар може розпізнати різні захворювання серця за їх специфічною ЕКГ-картиною за допомогою ЕКГ-пристрою, схваленого для діагностики.

1. Запишіть електрокардіограму Вашого власного серцевого ритму у стані спокою і визначте різні фази серцевої діяльності.
2. Деякі люди потребують кардіостимулятора. Порівняйте ЕКГ "нормального" серцевого скорочення з ЕКГ серцевого скорочення, стимульованого кардіостимулятором.

• Активність серця, м'язів і очей вимірюється на поверхні шкіри. Для кожного органу необхідно проводити вимірювання на різних ділянках шкіри.
• Для проведення експерименту необхідно щонайменше двоє людей: випробовуваний, до якого прикладають електроди, і людина, яка керує планшетом / мобільним телефоном.
• Приріпіть по одному одноразовому електроду ЕКГ клейкою стороною до внутрішньої сторони правого і лівого зап'ястя і на лівій щиколотці. Тепер випробовуваний повинен сісти в максимально розслабленому положенні.

• Тепер підключіть до електродів окремі вимірювальні дроти з кольоровим маркуванням: червону кнопку на електроді на правому зап'ясті, жовту кнопку на електроді на лівому зап'ясті та зелену кнопку на електроді на лівій щиколотці.
• Тепер Ви можете під'єднати кабелі для електродів до пристрою Cobra SMARTsense EKG.. Для цього просто вставте широкий кінець кабелю з роз'ємом AUX до верхньої частини пристрою.

• Увімкніть датчик CobraSMARTsense ECG затиснувши кнопку на кілька секунд, і індикатор загориться зеленим кольором.
• Відкрийте застосунок PHYWE measure Арр і виберіть датчик для вимірювання електрокардіограми, а потім виберіть режим датчика "ЕКГ".
• Виберіть частоту дискретизації за Вашим вибором. Що вища частота дискретизації, то точніше вимірювання. Також існує можливість множення значень на коефіцієнт, щоб отримати більш чітку картину. Рекомендується встановити "ковзне середнє" на 20. Це робить відображення частоти серцевих скорочень чіткішим, оскільки фоновий шум зводиться до мінімуму.

• Почніть вимірювання, коли напруга вирівняється. Важливо, щоб під час вимірювання випробовуваний залишався повністю спокійним, інакше записуватимуться й інші м'язові активності.
• Лише за кілька секунд у Вас буде достатньо даних, і Ви зможете зупинити вимірювання, а потім за допомогою інструментів масштабування і підгонки відобразити графік відповідним чином.
• Фото праворуч: Типовий результат вимірювання до того, як Ви збільшили окремий серцевий поштовх за допомогою інструменту масштабування.

Результат вимірювання ЕКГ

ЕКГ скорочення серця

Що показує електрокардіограма?

• Зубець P = Поширення збудження від синусового вузла в правому передсерді через обидва передсердя.
• Сегмент PQ = затримка передачі збудження в атріовентрикулярному вузлі (AV-вузол)
• QRS комплекс = поширення збудження по обох шлуночках серця
• Зубець Т = регресія збудження в шлуночках

На малюнку ліворуч показано різні фази електричного збудження під час серцебиття.

За допомогою легенди та підручника з біології або пошуку в Інтернеті намалюй, які фази серцевого скорочення можно розпізнати (малюнок і позначки).

Визначте принаймні зубець Р, комплекс QRS і зубець Т. Визначте початок скорочення передсердь, початок переходу до шлуночків, скорочення шлуночків і початок фази розслаблення шлуночків.

Ескіз серця