ПАЙДА БОЛУ МЕХАНИЗМІ. 4 глава

Осылайша алынған мәліметтер арқылы жүрек бұлшық еттерінде кальции иондарын тасымалдау кезінде әсер потенциалы өзгерісін сипаттауға болады.

Қалыпты жағдайда және патология кезінде жүрек бұлшық еттерінде кальции иондарының таралуын радионуклидті диагностика әдісі арқылы анықтайды. Осы мақсатта кальцидің Са⁴⁵ изотопы қолданылады. Изотаптан шығатын бета сәулесін сканер арқылы тіркейді.

Енді жүрек бұлшық етінде қозудың (әрекет потенциалының - электр импульсінің) таралу механизмін қарастырайық. Жүрек құлақшасында орналасқан, тұрақты түрде үздіксіз электр импульсін өндіретін «синоаурикулярлы (синус) түйіні (Кейт-Флака түйіні)» деп аталатын ерекше нүкте бар. Ол өндірген электр импульсі жүрек бұлшық еттерінде таралып, жүрек қарыншасы мен жүрекшелерді кезек- кезгімен синхронды түрде жиырылуын қамтамасыз етеді. Жүректің жиырылу жиілігі синоаурикулярлы (синус) түйінде (СТ) автоматты түрде өндірілген қозуға (электр импульсіне) тікелей байланысты, сондықтан СТ «пейсмекер» деп атайды( 6-сурет).

6 сурет

СТ өндірілген электр импульсі (әрекет потенциалы) алдымен жүрек құлақшасына 1 м/с жылдамдықпен жетеді, 40 миллисекундтан соң құлақшаның барлық аймағы қозған күйге, яғни деполяризация күйіне көшеді. Жүрек құлақшасында әр түрлі жолдармен тарағын электр импульстары, жүректің фиброзды ұлпасында орналасқан, электр импульстарын өткізбейтін (қозбайтын), қарыншаны жүрекшеден бөліп тұратын атриовентрикулярлы түйінге бір мезгілде жетеді. Тек осы түйін ғана қозуды, яғни электр импульстарын қарыншадан жүрекшеге жеткізетін бірден бір жол болып саналады. Бұл түйіннің электрлік кедергісі жоғары, сондықтан онда электр импульстарының таралуы қарыншаға қарағанда 0,02-0,05 м/с баяу жылдамдықпен тарайды. Аталған құбылыс атриовентрикулярлы тежеу деп аталады. Бұл тежеу диастола кезінде қарыншада жиналған барлық қан көлемін жүрекшенің жиырылуына дейін жүрекшеге жиналуына жететіндей уақыт береді. Атриовентрикулярлы түйіннен тараған электр импульсі жүректің өткізгіш келесі буыны- Гиса шоғына (түйініне) жетеді. Бұл аймақтағы талшықтар жуан болғандықтан оларда электр импульстары 2-3 м/с жылдамдықпен тарайды. Гиса шоғынан Пуркинье талшықтары тарайды, олардың диаметрлері миокард талшығына қарағанда үлкен, сондықтан бұл талшықтрда электр импульстарының таралу жылдамдағы 4-5 м/с жетеді. Ары қарай электр импульстарның таралуы баяулайды, бұл жүрекшенің барлық бұлшық еттерінң синхронды түрде жиырылуына мүмкінді береді. Осылайша электр импульсі жүрекшенің қарынша аймағанда жиырылмаған бөлігіне жетеді.

Жүректің электр импульсін тарату жүйесіндегі ақау аритмия немесе жүрек соғуының бұзылуы деп аталады. Мұндай ақау жүрек соғысының өте төмен (брадикардия) немесе өте жоғары (тахиаритмия) болуына алып келеді.

Медициналық практикада жүрек потенциалын өлшеу әдісін электрокардиография(ЭКГ) деп атайды, ал өлшеу құралын электрограф деп, өлшеу нәтижесінде алынған қағаздағы жазба мәлімет электрограмма деп аталады. Оның негізіне Эйнтховенның тармақтар теориясы алынған. Бұл теорияға сәйкес жүрек диполдық моменті Р_Ж болатын электр диполі ретінде қарастырылады, ол жүрек қызметінің циклына сәйкес уақыт өтуіне қарай өз осі бойымен кеңістікте бұрылады, орналасуын өзгертеді.

Эйнтховен жүректі үштары «оң қол - сол қол- сол аяқ» болатын тең қабырғалы үшбұрыштың ортасында орналасқан деп санауды ұсынған (7 сурет).

U_I

Р_I

a

P_II P_III

U_II U_III

7 –сурет. 8-сурет.

Биопотенциалдары өлшенетін екі нүкте жұбы «тармақтар» деп аталады. Осыған сәйкес 1912 ж. Эйнтховен «ОҚ- СҚ-СА» тармақтарын «стандартты тармақтар жүйесі» деп атауды ұсынды және ол үш тармақтан тұрады. І тармақ «оң қол- сол қол», ІІ тармақ «оң қол- сол аяқ», ІІІ тармақ «сол қол- сол аяқ». Әр тармаққа өз потенциалдар айырымы U_I : U_II : U_III сәйкес келеді. Жүрек - диполдің үшбұрыш қабарғаларына түсіретін диполдік моментінің проекциясы Pi мен потенциалдар айрымы U_i арасында мынадай тәуелділік анықталған U_I : U_II : U_III = Р_I : Р_II : Р_III. Олай болса диполдің дипольдік моментінің үшбұрыш қабырғаларына түсіретін проекциясы жоғарыда аталған нүктелер арасындағы потенциал айырымына тең, ол өз кезгінде жүрек потенциалын сипаттайды.

Жүрек -диполдің Р_Ж моменті мен оның І тармақтағы проекциясы арасындағы a бұрыш жүректің электрлік осінің бағытын көрсетеді, ол көбіне жүректің анатомиялық осімен сәйкес келеді (8 сурет).

«Диполь-жүрек» уақытқа байланысты өз осімен айналатындықтан оның тармақтардағы проекциясы потенциалдар айрымының уақытқа тәуелділігін көрсетеді, оны электрокардиограмма (ЭКГ) деп атайды (9 сурет).

9 сурет

ЭКГ тістерін латын әріптері P, QRS және T белгіленеді. Электрокардиограммадағы Р тiсi жүрекше құлақшасының жиырылуы кезінде, Q,R,S тiстер кешені жүрек қарыншасы жиырылғанда, ал T тісі оның соңғы кезеңiнде, яғни жүрек қарыншаның бастапқы қалпына келгенде (босаңсығанда) пайда болады.

Медицналық практикада стандартты тармақтардан басқа кардиалды униполярлы ( кеуде) ЭКГ тармақтары да кең түрде қолданылады. Мұнда бір электродты активті деп атап, оны кеуде қуысының сол жақ бетінің 6 нүктесіне орналастырады. Бұл активті электрод Вильсон электродымен бірге 6 кеуде тармағын құрайды(10 сурет). Кеуде тармағы «V» бас латын әрпіне активті электродтың орналасқан орнына сәйкес келетін санды тіркеп жазу арқылы белгілейді, мысалы V1, V2, V3, ... V6

V1 тармағы – активті электрод оң жақ кеуде куысындағы 4 қабырға аралық нүктеге орнатылады.

V2 тармағы - активті электрод сол жақ кеуде куысындағы 4 қабырға аралық нүктеге орнатылады.

V3 тармақ - активті электрод екінші және төртінші позицияда, яғни сол жақ парастерналды сызық деңгейіндегі төртінші қабырға нүктесіне орнатылады;

V4 активті электрод сол кеуде кусындағы 5 қабырға аралық сызық бойына орнатылады;

V5 активті электрод сол жақ қолтық асты сызығының бойына орналатылады;

V6 активті элемент сол жақ қолтық асты горизонталь сызық бойына орналатылады;

10-сурет

ЭКГ диагностикалық мәліметі ретінде оның P, QRS және T тістерінің биіктігі және P-Q, Q-R-S,S-T, R-R интервал ұзақтығы алынады. Пациентен алынған ЭКГ мәліметтерді төмендегі кестеде берілген стандарты мәліметпен салыстырылады.

ЭКГ II тармағында қалыпты жағдайдағы жүрек биопотенциалы мен уақыт интервалың мәндері

Соңғы жылдары ЭКГ тәулік бойы өзгерісін тіркеу кең түрде қолданылуда. Мұндай зерттеуді «ЭКГ-нің тәуліктік мониторингі» немесе осы әдісті алғаш ұсынған американдық биофизик Норман Холтердің құрметіне «Холтер бойынша ЭКГ» деп атайды.

Шын мәнінде тәуліктік мониторинг деп ЭКГ-ны тәулік немесе одан көп уақыт бойы(48, 72 сағат, кейде 7 күн бойы) үздіксіз тіркеуді атайды. Оны тіркеу пациеттің беліне бекітілген шағын аппарат-рекордер арқылы іске асырылады. Тіркеу кезінде пациент күнделікті тіршілігін өзгертпей, қызметін орындай береді. Холтер бойынша ЭКГ-ны тіркеу аурухана немесе амбулаторлы жағдайда жүргізіле береді. Тіркеу нәтижесі компьютер арқылы оқылып, тиісті программа арқылы зерттелінеді. Мұндай құралдың сыртқы көрінісі төмендегі суретте берілген.

Электрографияның түрлері:

ЭЭГ- электроэнцефалография, ми биопотенциалын тіркеу.

ЭМГ- электромиография, бұлшық ет биопотенциалын тіркеу.

ЭРГ- электроретинография көзге әсер ету кезіндегі көз торында пайда болатын биопотенциалды тіркеу.

ТАҚЫРЫП БОЙЫНША СТУДЕНТТІҢ ӨЗІ ӨЗІ ТЕКСЕРУІНЕ АРНАЛҒАН ТЕСТ СҰРАҚТАРЫ

1.Электрокардиограмма деп...жазуды атайды

а)адам денесіндегі екі нүкте аралығындағы потенциал

айырымын...

b)адам денесі бетіндегі екі нүкте аралығындағы кернеуді...

с)тірі жасушадағы ток күші өзгерісін...

d) тірі жасуша кедергісінің өзгерісін...

2.ЭКГ-нің әрбір тісіне сәйкес келетін потенциал айырымы...тең болады.

a)U=h-S;

b)U=hS;

c)U=h+S/2;

d)U=h/S;

e)U=S/h

3.ЭКГ-нің уақыт аралығының ұзақтығы...тең болады.

a)t=L/v

b)t=L×v

c)t=L/v²

d)t=v/L

e)t=v+L

4.ЭКГ-нің R тісі...байқалады.

a)жүрек құлақшасының жиырылар алдында...

b)жүрек қарыншасының жиырылу соңында...

c)жүрек клапындарында...

d)жүрек қарыншасының жиырылу алдында...

e)жүрек құлақшасының жиырылу соңында...

5.ЭКГ иіндері...

1.толқындар деп аталынады,...

2.тербелістер деп аталынады,...

3.оларды P,Q,R,S,T,әріптерімен белгілейді,...

4.ЭКГ- тербелістері P,Q,R,S,T,әріптерімен белгіленеді,...

5.P-жүрек құлақшасының жиырылуы алдында,Q-R-S-қарыншаның жиырылуы кезінде,Т-қарыншаның жиырылуының соңында пайда болады.

6.Т-жүрек құлақшасының жиырылуы алдында,Q-R-S-қарыншаның жиырылуы кезінде,Р-қарыншаның жиырылуының соңында пайда болады.

7.Q-R-S-жүрек құлақшасының жиырылуы алдында,P-қарыншаның жиырылуы кезінде,Т-қарыншаның жиырылуының соңында пайда болады.

6.Электрокардиограммада І,ІІ және ІІІ тармақтарды...

1.стандартты деп атайды,...

2.кеуделік деп атайды,...

А.оның тістері P,Q,R, S,T, әріптерімен белгіленеді,...

В.оның тербелістері P,Q,R,S,T, әріптерімен белгіленеді,...

I.және электрокардиограмма пішінімен, тістердің биіктігімен, интервалдар ұзақтығымен сиппатталынады.

II.және электрокардиограмма тістердің биіктігімен,тіктігімен интервалдар жиілігімен сипатталынады.

7.Эйнтховен теориясына сәйкес,

1.жүректің электрлік моменті векторы мен дене бетіндегі екі нүктенің потенциалдары арасында байланыс бар,...

2.диполдің электрлік моменті векторы мен дене бетіндегі екі нүкте аралығында өлшенген потнециалдар арасында байланыс бар,...

А.осы қос нүктелердегі потенциалдарды,...

В.осы қос нүктені,...

I.тармақ деп атайды.

II.электродтар деп атайды.

8.Жүректің әрбір жиырылуы кезінде оның...

1.электрлік потенциалы өзгереді,...

2.ұпасының кедергісі өзгереді,...

А.ол дененің бетімен таралады да,...

В.ұлпасының кедергісі артады,...

I.оның кез-келген екі нүктесіне жалғанған электродтар сол потнециалдардың айырымын өлшейді.

II.оның кез-келген екі нүктесіне жалғанған электрод бөлік кедергісін өлшейді.

9.ЭКГ-де тармақтар деп...

1.потенциалдары бірдей болатын қос нүктені атайд,...

2.потенциалдар айырымы өлшенетін дене бетіндегі қос нүктені атайды,...

3.солардың ішіндегі аяқ-қол тармағын...

4.клиникалық практикада кеуде тармағын...

5.стандартты дейді.

10.Жүректің электрлік диполъ момнетінің модулі мен бағытының уақытқа байланысты өзгерісін...

1.электрокардиограмма деп атайды,...

2.электрореограмма деп атайды,...

3.кардиобаллистограмма деп атайды,...

4.электро-,рео-,кардиограммаларды алу үшін

5.электродтарды аяққа және қолға жалғау қажет.

6.электродтарды аяққа және қолдың кез-келген жеріне жалғау қажет.

11.ЭКГ-нің негізгі сипаттамалары

1.пішіні мен тістердің биіктігі, интервалдар ұзақтығы,...

2.тістерінің биіктігі мен тіктігі, интервалдар ұзақтығы,...

3.Бұл мәліметтерді диагностикалық тест ретінде қолданады,...

4.Бұл мәліметтерді жүрек қан тамырының күйін анықтауда қолданады,...

5.мысалы,R-тісі-жүрек қарыншасының потенциалын сипаттайды,...

6.мысалы,R-тісі-жүрек құлақшасының потенциалын сипаттайды,...

7.R-тісінің амплитудасы қарынша массасына тәуелді,...

8.R-тісінің амплитудасы құлақша масссына тәуелді,...

9.сондай-ақ әртүрлі функцияналды өзгерістер кезінде Q-T интервалы өзгереді.

10.сондай-ақ әртүрлі функцияналды өзгерістер кезінде Q-T биіктігі өзгереді.

12.ЭКГ-ның тістері...ретімен орналасады.

a)U-P-R-S-T-Q.

b)P-Q-R-S-T-U.

c)U-Q-P-R-S-T.

d)P-Q-S-R-T-U.

e)P-Q-R-S-U-T.

5 дәріс. РЕОЛОГИЯ. ҚАННЫҢ ТАМЫР БОЙЫМЕН АҒУ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ. ҚАН ҚЫСЫМЫН ӨЛШЕУ

Лекция жоспары:

1. Сұйық ағысынының физикалық заңдылықтары: тұтқырлық, Ньютон заңы, ламинарлы және турбулентті ағыс

2. Сұйық ағысының сызықтық және көлемдік жылдамдығы, сұйық ағысының үздіксіздік шарты.

3. Пуазейль формуласы.

4. Қаннның реологиялық қасиеттері.

5. Қанның тамырлар жүйесі арқылы ағуы. «Тиын бағаналары»

6. Пульстік толқын.

7. Қан қысымын өлшеу әдістері: Коротков әдісі, тәуліктік мониторинг.

Лекция мақсаты: сұйық ағысының негізгі заңдылықтарымен танысу және оны қан ағысына қолдану. Қанның тамырлар бойымен ағу ерекшеліктерін талдау. Қан қысымын өлшеу әдістерін қарастыру.

Жүрек- қан тамарлар жүйесі адам ағзасында қанның түйық жүйе бойымен үнемі ағуын қамтамасыз етеді. Осы арқылы жасушалардың қалыпты жұмыс істеуін, яғни оларға қажетті заттарды жеткізуге және сыртқы ортаға қажетсіз заттарды шығаруға мүмкіндік береді. Жүрек қан тамырлар жүйесіндегі қан айналысын сипаттау үшін қан қысымы мен оның жылдамдығы арасындағы, бұл шамалардың қан тамырларының түрлері мен қан құрамына, жүйенің жүрек жұмысына тәуелділігін білу қажет.

Сұйықтың қозғалысы мен онда байқалатын құбылыстарды гидродинамика зерттейді, ал гидродинамиканың заңдылықтарын жүрек- қан тамырлар жүйесіндегі қан айнасысына зерттеуге қолданатын биофизиканың бөлімін гемодинамика деп атайды. Шын мәнінде қан ағасы гидродинамика қарастыратын сұйықтан өзгеше. Қан ағатын түтіктердің қабырғалары серпімді және олар көптеген тармақтарға бөлініп кетеді, ал гидродинамикада болса қабарғалары серпімсіз, темір түтіктермен ағатын жағдайларды қарастырады, оның үстіне жүректің жұмысын қарапайым насоспен салыстыруға тіптен болмайды. Осы жағдайлар жүрек қан тамырлар жүйесін физика- математикалық жолдармен толық сипаттауға болмайтындығын көретеді, сондықтан биофизика қан айналысының тек қарапайым түрлерін қарастырады.

Енді сұйық ағысының кейбір заңдылықтары мен түсініктерін қарастырайық.

Сұйықтың тұтқырлығынемесе ішкі үйкеліс сұйықтың ағуы кезінде байқалатын басты құбылыстың бірі. Түтікпен аққан сұйықтың молекулалары түтік қабырғасымен әсерлеседі (молекулалары бір біріне тартылады, кедергі күші пайда болады), соның нәтижесінде сұйықтың түтік қабырғасына жанасқан қабатының ағу жылдамдығы төмендейді, бұл қабат өз кезігінде келесі қабаттың ағу қозғалысын тежейді, ол келесі қабатқа әсер етеді, осылайша жалғаса береді. Түтіктің осіне жақындаған сайын бұл құбылыстың әсері төмендеп, түтік осі бойындағы сұйық ағысы жылдамдығын сақтайды. Осындай құбылыстың әсерінен сұйықтардың қабаттары арасында ішкі үйкеліс күші пайда болады, оны тұтқырлық деп атайды.

Осы күштің әсерінен түтіктің көлденең қимысындағы сұйықтардың ағу жылдамдықтары әр түрлі болады, түтіктің осі бойымен ағатын сұйық жылдамдығы ең жоғары мәнге ие болса, түтік қабырғасына жақындаған сайын оның жылдамдығы төмендей береді, ал түтік қабырғасына жанаса ағатын сұйық жылдамдығы төмен мәнге ие болады v₁< v₂< v₃<v₄. Осының әсерінен қозғалу бағытына перпендикуляр бағытта жылдамдық градиенті dv/dx пайда болады (1 сурет).

v₁

v₂

v₃

v₄

dv

1 cурет

Ішкі үйкеліс күшінің шамасы Ньютон өрнегімен сипатталады:

,

мұндағы - жылдамдық градиенті, ол жылдамдықтың белгілі бағыттағы бірлік ұзындығына сәйкес келетін шамасына тең; S – әсерлесуші қабат ауданы, - тұтқырлық коэффициенті немесе динамикалық тұтқырлық.Динамикалық тұтқырлық СИ жүйесінде Паскаль× секунд (Паžс) өлшенеді.

Тұтқырлықты өлшеуде динамикалық тұтқырлықпен қатар кинематикалық тұтқырлық деген шама да қолданылады, ол n= h/r тең, мұндағы r - сұйықтың тығыздығы.

Ньютон заңына бағынатын сұйықтарды ньютондық сұйықтар деп атайды. Мұндай сұйқтардың тұтқырлық коэффициенттері сұйықтың құрылымына, оның температурасы мен қысымына тәуелді, ал жылдамдық градиентіне тәуелсіз болады. Көптеген сұйықтар, мысалы су, түрлі ертінділер, төменгі молекулалы органикалық сұйықтар, барлық газдар ньютондық сұйықтарға жатады. 36⁰С температурадағы қанның тұтқырлық коэффициенті 4-6∙10^-3 Па∙с тең, ауыр жұмыстар кезінде тұтқырлық коэффициенті жоғарылайды, сондай-ақ тұтқырлықтың шамасына кей ауру түрлері де әсер етеді, мысалы, қан диабеті кезінде қан тұтқырлығы 23∙10^-3 Па∙с дейін жоғарылайды, ал туберкулез кезінде керісінше 1∙10^-3 Па∙с дейін төмендейді.

Сұйықты ағыс түріне байланысты ламинарлыжәнетурбулентті деген түрлерге бөлінеді. Ламинарлы деп аққан сұйық қабаттары бір бірімен араласпайтын, бір қабат екінші қабат бетімен сырғи ағатын ағысты атайды. Мұндай ағыстың жылдамдығы барлық қабаттарда бірдей мәңге ие болады.

Егер сұйықтың ағу жылдамдығы белгілі бір шамадан асса, онда сұйық қабаттары бір бірімен араласып, сұйық бөлшектерінің ағу траекториялыры күрделеніп, ағыс құйын тәрізді болады, мұндай ағыс турбулентті деп аталынады. Егер аққан сұйық қабаттарының жылдамдықтарының айырмашылығы белгілі бір шамадан асса, онда қабаттардағы қысым өзгереді, нәтижесінде сұйық бөлшектері қысым шамасы үлкен сыртқы қабаттан, қысымы төмен ішкі қабатқа қаарй ауысады, мұндай орын ауыстырулар ағыстың турбулентті болуына және ағыстың дыбыс шығаруына алып келеді. (турбуленті ағыстың мед маңызы: өкпе шуы, жүрек клапаны, Коротков әдісі).

Сұйық ағысының ламинарлыдан ағыстан турбулентті ағысқа ауысуына сәйкес келетін жылдамдық шамасын кризистік v_кр жылдамдық деп атайды және оның сан мәнін Рейнольдс саны арқылы анықталады, бұл шама ағыстың түрін сипаттайды және өлшем бірліксіз болып келеді. Рейнольдс саны деп Re= Dvr/h өрнегімен анықталынатын шаманы атайды, мұндағы v- сұық ағысының жылдамдығы, r және h- сұйықтың тығыздығы мен тұтқырлығы, D- ағыстың берілген жағдайдағы кедергісін сипататйтын шама (мысалы, осы жағдайда түтік диаметрі). Шын мәнінде ағыстың ламинарлыдан турбулентке өтетуін сипаттайтын Рейнольдс санын эксперимент арқылы анықтайды. Мысалы, іші жылтыр, цилиндр түтік ішінде аққан су үшін бұл шама Re=2300 тең.

Сұйықтың ағу жылдамдығы көлемдік және сызықтық деген шамалармен сипатталады.

Көлемдік жылдамдық Q деп, бірлік уақыт ішінде түтік арқылы ағып өткен сұйықтың V көлемін атайды: Q = V/t, бұл шама мл/с, л/мин және т.б. өлшенеді.

Сызықтық жылдамдық v деп, сұйықтың бірлік уақыт ішінде ағып өткен жолының ұзындығын атайды: v =L/t. Көлемдік және сызықтық жылдамдықтар мына түрде өз ара тәуелді: Q = v× S, мұндағы S- аққан сұйықтың көлденең қимасы. Түтік арқылы ағып жатқан біртұтас сұйық үшін мына ереже орындалады: түтіктің кез келген көлденең қимасы арқылы бірлік уақыт ішінде бірдей көлемде сұйық ағып өтеді: Q =v×S = const, бұл өрнекті сұйық ағысының үздіксіздік теңдеуі деп атайды. Мұнан v₁ ×S₁ = v₂×S₂ немесе S₁/S₂ = v_2/v₁ тең: аққан сұйықтың көлденең қимасы үлкен болған сайын, оның жылдамдығы төмен болады. S₂ > S₁> S₃ мұнан v₃> v₂> v₁ (2 сурет).