Упрощенная HTML-версия
сердце заменяют
эквивалентным токовым диполем
, электрическое поле которого близко по
свойствам электрическому полю, созданному сердцем.
Физический подход к электрокардиографии заключается в создании (выборе) модели электрического
генератора сердца, которая соответствовала бы картине снимаемых потенциалов. В связи с этим
возникают две фундаментальные теоретические задачи: расчет потенциала в области измерения по
заданным характеристикам электрического генератора (модели) - это прямая задача и расчет
характеристик электрического генератора по измеренному потенциалу - обратная задача.
В свое время Эйнтховеном было предложено в качестве модели электрической деятельности сердца
использовать дипольный эквивалентный генератор, а теория, основанная на этом, получила название
теории Эйнтховена.
Согласно этой теории, сердце есть диполь с дипольным моментом рс, находящегося в однородной
проводящей среде, вектор которого
характеризует биопотенциалы сердца. В
процессе распространения возбуждения по
различным отделам сердца, вектор
дипольного момента постоянно меняется по
величине и направлению. Точку приложения
начала вектора можно считать постоянной -
это нервный (атриовентрикулярный) узел в
межпредсердной перегородке. Конец вектора
за цикл работы сердца описывает сложную
пространственную кривую, которая в первом
приближении принимается за плоскую
кривую, а в модели не учитывается вовсе.
Рисунок 165. Вектор дипольного момента сердца
Поскольку дипольный момент характеризует
биопотенциалы сердца, то существует связь
между диполем сердца и потенциалами,
зарегистрированными в определенных точках на поверхности тела, которая определяется
выражением 16.13.
При электрокардиографии Эйнтховен предложил измерять разность потенциалов между каждыми
двумя из трех точек, представляющих вершины равностороннего треугольника АВС, построенного
симметрично по отношению к телу человека так, чтобы в его центре располагался вектор дипольного
момента сердца (рис. 5). Тогда каждый из трех измеренных разностей потенциалов будет
пропорционален проекции вектора рс момента диполя, на линию, соединяющую рассматриваемые
точки, т.е. на соответствующие стороны треугольника АВС:
U
a b
=
ф
А -
ф
в =
P
i
;U
a c
=
ф
А -
ф
с =
P
i i
;
U
b c
=
ф
в -
ф
с =
P
i i
Сопоставляя эти проекции, можно судить о величине и направлении вектора р в целом.
Определение положения вектора дипольного момента в треугольнике Эйнтховена по его
проекциям
Для того, чтобы построить вектор дипольного момента сердца, необходимо относительно середины
соответствующей стороны равностороннего треугольника Эйнтховена отложить те значения
напряжения, которые были для нее измерены. Затем, внутри треугольника, восстановить
перпендикуляры к концам каждого из полученных отрезков. Точка пересечения трех
перпендикуляров, которые были восстановлены к левой границе отрезка р: и верхним границам
отрезков р:: и р:::, даст начало вектора рс. А точка пересечения трех перпендикуляров, которые были
восстановлены к правой границе отрезка р: и нижним границам отрезков р:: и р:::, даст конец вектора
Рс (рис. 16.5).
Описание установки
В лабораторной работе в качестве эквивалентного электрического генератора сердца используется
звуковой генератор. Вырабатываемое им напряжение через однополупериодный выпрямитель D и
сопротивление R подается к полюсам диполя рс в макете треугольника Эйнтховена АВС (рис. 16.6).
Сам треугольник помещен в ванночку с водой, которая является аналогом проводящей среды,
окружающей сердце. Разность потенциалов в соответствующих вершинах треугольника Эйнтховена
103
С