Биопотенциалы генез электрограмм

Август 1, 2022

Главная
Медицина
Биопотенциалы генез электрограмм

Содержание

2. ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Мембранный потенциал. 2. Потенциал покоя в клетках. 3. Уравнение Нернста. Уравнение Гольдмана. 4.
3. Генерация БП и его передача – одна из важнейших функций биомембран. Генерация БП лежит в основе
4. Биоэлектрические потенциалы БП - это разность потенциалов между двумя точками живой ткани, определяющая ее биоэлектрическую активность.
5. Биоэлектрические потенциалы В организме различают биопотенциалы : потенциал покоя (ПП) - мембранный потенциал (МП) локальный ответ
6. Мембранный потенциал (φм) = трансмембранный потенциал – это разность потенциалов между внутренней ! и наружной !
7. Микроэлектрод: Стеклянная пипетка с оттянутым кончиком диаметром 0,5 мкм. Внутри серебряная проволока AgCl и раствор KCl
8. РАВНОВЕСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ Механизм формирования равновесного потенциала на мембранах
9. СХЕМА ИОННЫХ ПОТОКОВ В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ НА МЕМБРАНЕ
10. АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ Активный транспорт - это перенос вещества из мест с меньшим значением электрохимического потенциала
11. В настоящее время известны три типа электрогенных ионных насосов, осуществляющих активный перенос ионов через мембрану: а
12. R- универсальная газовая постоянная (1,9869 кал/моль °К) , Т – термодинамическая температура, C – молярная концентрация,
13. СТАЦИОНАРНЫЙ МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ Мембранный потенциал для ионов К (рассчитанный по уравнению Нернста) составляет - 120 мВ.
14. Это уравнение для стационарного мембранного потенциала, при котором суммарный ток ионов через мембрану равен нулю. R-
15. ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ ПП – это разность потенциалов между цитоплазмой и окружающей средой в нормально
16. ПП- в основном, калиевый диффузионный потенциал. in out Пасс. Акт. Активный транспорт поддерживает gradC ПП =
17. Мембранный потенциал, рассчитанный по уравнению Гольдмана, оказался по абсолютной величине меньше мембранного потенциала, рассчитанного по формуле
18. ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ В цитоплазматической мембране работают K+-Na+-ATФазы, перекачивающие калий внутрь клетки, а натрий из клетки. С
19. Механизмы формирования потенциала действия ПД (возбуждение) –это быстрое, кратковременное (1 мс) изменение ПП в ответ на
20. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ При воздействии на мембрану раздражения происходит повышение её проницаемости (р) для Na+ во
21. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ
22. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ Потенциал действия (ПД)- это изменение мембранного потенциала при возбуждении нервных клеток, напоминающее затухающее
23. КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ (КУД) При воздействии выше пороговой силы раздражения ПП снижается до критического уровня деполяризации
24. ПД разовьется, если амплитуда стимула больше порогового значения На мгновенье! Клетка поляризована деполяризована реполяризована Особенности Na+
25. ЗАКОНЫ РАЗДРАЖЕНИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ Для того, чтобы раздражитель вызвал возбуждение, он должен быть: 1 –достаточно сильным
26. КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ (КУД) КУД
27. ЗАКОНЫ РАЗДРАЖЕНИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ 1. Чтобы вызвать возбуждение, раздражитель должен быть достаточно сильным – пороговым или
28. В ПД выделяют следующие фазы: 1 -локальный ответ (начальный этап деполяризации) 2 -фаза деполяризации (снижение величины
29. СВОЙСТВА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ Наличие порогового φПор деполяризующего потенциала Закон «все или ничего» Характерен период рефрактерности =
30. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПП И ПД
31. СВОЙСТВА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ При образовании ПД через 1мм² поверхности мембраны в клетку проникает 20000 ионов Na+
32. ФАЗЫ РЕФРАКТЕРНОСТИ Рефрактерность (невосприимчивость) кратковременное полное или частичное исчезновение возбудимости нервной или мышечной ткани вслед за
33. ФАЗЫ РЕФРАКТЕРНОСТИ
34. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ Нервные волокна разделяют на безмякотные (немиелинизированные) и мякотные (миелинизированные) 1. Безмякотные лишь погружены
35. Скорость проведения возбуждения по нервным волокнам Нервные волокна по скорости проведения возбуждения делятся на три типа:
36. Проведение возбуждения (ПД) по безмиелиновому (безмякотному) нервному волокну – «эстафетный»
37. Проведение ПД по безмиелиновому нервному волокну, мембране мышцы ПД проводится от «точки» возникновения к каждому следующему
38. Проведение возбуждения(ПД) по миелинизированному (мякотному) нервному волокну – «сальтаторно»- прыжками от возбужденного участка к невозбужденному В
39. ГЕНЕЗ ЭЛЕКТРОГРАММ
40. ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Функционирование живых клеток сопровождается возникновением мембранных потенциалов. Состояние клеток, тканей и органов связано
41. ОБРАТНАЯ (диагностическая) Определение характеристик электрической активности органа по измеренным потенциалам на поверхности тела Задачи электрографии ПРЯМАЯ
42. ЭКГ – электрокардиография – регистрация на поверхности тела биопотенциалов, возникающих в сердечной мышц при ее возбуждении;
43. Характеристики биопотенциалов
44. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ЭКГ Наличие электрических явлений в сердечной мышце впервые обнаружили два немецких ученых: Р. Келликер
45. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ
46. СТРОЕНИЕ СЕРДЦА
47. 1 - синусно-предсердный узел; 2 - межпредсердный пучок Бахмана; 3 - межузловые проводящие тракты (Бахмана, Венкебаха,
48. Процесс распространения возбуждения по миокарду имеет сложную пространственную и временную зависимость. Синусовый узел → по миокарду
49. ПРОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА СЕРДЦА В состав проводящей системы входят: синусный узел (синусно-предсердный, синоатриальний), который находится возле места
50. Стенка сердца состоит из трех слоев: эндокарда миокарда Эпикарда Миокард образуется из отдельных мышечных волокон, которые
51. Электрофизиологические свойства клеток сократительного миокарда Уровень потенциала покоя у сократительных кардиомиоцитов находится в границах -90 -
52. + + + + + - - - - - - Миоплазма + Мембрана Межклеточное пространство
53. ПОТЕНЦИАЛЫ ДЕЙСТВИЯ РАЗНЫХ ОТДЕЛОВ СЕРДЦА Явление, при котором структуры с замедленным ритмом генерации потенциалов действия усваивают
54. Электрический диполь - это система двух равных по модулю и противоположных по знаку точечных зарядов. Основная
55. Электрическое поле диполя Диполь и его электрическое поле Потенциал электрического поля, созданного диполем
56. ТОКОВЫЙ ДИПОЛЬ Двухполюсная система в проводящей среде, состоящая из истока и стока тока, называется дипольным электрическим
57. Электрический момент токового диполя меняется беспрестанно. Потенциал электрического поля токового диполя: (дипольного электрического генератора). Где удельная
58. Электрический момент токового диполя: Направлен от минуса к плюсу – от возбужденного участка к невозбужденному. Возбужденный
59. Представление об эквивалентном электрическом генераторе тканей и органов Биопотенциал органа отличен от биопотенциала клетки, так как
60. Он состоит в том, что изучаемый орган, состоящий из множества клеток, возбуждающихся в различные моменты времени,
61. Поле токового диполя сердца Распределение силовых (сплошные) и эквипотенциальных (прерывистые) линий на поверхности тела В любую
62. Что означает термин «эквивалентный»? Термин «эквивалентный» означает, что это воображаемый генератор создает на поверхности тела такое
63. Основные постулаты модели Эйнтховена Сердце есть токовый диполь с дипольным моментом (электрический вектор сердца - ЭВС)
64. Чтобы описать как будет выглядеть электрограмма при любых направлений движения волны де – и реполяризации надо
65. ФОРМИРОВАНИЕ ЭКГ Деполяризация правого предсердия (восходящее колено зубца Р) (а) Деполяризация левого предсердия (нисходящее колено зубца
66. ФОРМИРОВАНИЕ ЭКГ Завершение деполяризации предсердий (с) Задержка проведения возбуждения в А-В-узле (d)
67. ФОРМИРОВАНИЕ ЭКГ Деполяризация межжелудочковой перегородки (зубец Q), боковых стенок правого и левого желудочков (зубец R) и
68. ФОРМИРОВАНИЕ ЭКГ Реполяризация желудочков (зубец Т)
69. ФОРМИРОВАНИЕ ЭКГ
70. ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКИЕ ОТВЕДЕНИЯ Измерение разности потенциалов на поверхности тела, возникающей при работе сердца, записывается с помощью различных
71. СТАНДАРТНЫЕ ЭКГ-ОТВЕДЕНИЯ (ПО ЭЙНДХОВЕНУ) I отведение – (+) левая рука – (-) правая рука; ІІ отведение
72. Треугольник Эйтховена Отведение – разность потенциалов между точками на поверхности тела
73. Три стандартных отведения Схематическое изображение трех стандартных отведений ЭКГ
74. Нормальная ЭКГ в трех стандартных отведениях
75. УСИЛЕННЫЕ ЭКГ-ОТВЕДЕНИЯ (ПО ГОЛЬДБЕРГЕРУ) +
76. ГРУДНЫЕ ЭКГ-ОТВЕДЕНИЯ (ПО ВИЛЬСОНУ) V1 - активный электрод в четвертом межреберье по правому краю грудины; V2
77. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭКГ RR
78. Зубец Р отражает алгебраическую сумму электрических потенциалов, возникающих при возбуждении предсердий. Зубец Q обусловлен возбуждением внутренней
79. ПОКAЗAТЕЛИ ЭЛЕКТРОКAРДИОГРAММЫ В НОРМЕ ______________________________________________________________________ Зубцы и амплитуда продолжительность интервалы mv секунды ______________________________________________________________________ ЗУБЦЫ P 0,05-0.25
80. СХЕМА ЭКГ
81. ЭКГ В СТАНДАРТНЫХ, УСИЛЕННЫХ И ГРУДНЫХ ОТВЕДЕНИЯХ
83. Скачать презентацию

Слайд 2

ПЛАН ЛЕКЦИИ
1. Мембранный потенциал.
2. Потенциал покоя в клетках.
3. Уравнение Нернста. Уравнение

Гольдмана.
4. Потенциал действия (ПД).
5. Генерация и распространение ПД.
6. Электрографические методы исследования.
7. Схема сердца. Схема проводящей системы сердца. Распространение возбуждения по миокарду.
8. Понятие электрического диполя. Эго свойства. Токовый диполь.
9. Основные постулаты модели Эйнтховена.
10. Генез зубцов ЭКГ.
11. Электрокардиографические отведения.
12. Основные элементы ЭКГ.
13. Характеристика нормальной ЭКГ.

Слайд 3

Генерация БП и его передача – одна из важнейших функций

биомембран.

Генерация БП лежит в основе возбудимости клеток, регуляции внутриклеточных процессов, регуляции мышечного сокращения, работы нервной системы.
Нарушения электрических процессов в клетках приводят к ряду серьезных патологий.

На исследовании электрических полей, созданных биопотенциалами тканей и органов, основаны диагностические методы: электрокардиография, электроэнцефалография и др.

Слайд 4

Биоэлектрические потенциалы

БП - это разность потенциалов

между двумя точками живой ткани, определяющая ее биоэлектрическую активность.

Вопрос о происхождении биопотенциалов очень сложен, и в настоящее время не существует единой теории, которая бы полностью все объясняла.

БП

Мембранная природа

окислительно-восстановительные процессы

вследствие переноса электронов от одних молекул к другим

БП, регистрируемые в организме, в основном, мембранные

Слайд 5

Биоэлектрические потенциалы
В организме различают биопотенциалы :
потенциал покоя (ПП) - мембранный потенциал

(МП)
локальный ответ (ЛО)
потенциал действия (ПД) - возбуждение
постсинаптический потенциал возбуждения (ВПСП)
тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП)
рецепторный потенциал
вызванный потенциал

Слайд 6

Мембранный потенциал (φм) = трансмембранный потенциал – это разность потенциалов

между внутренней ! и наружной ! поверхностями мембраны

φМ = φi – φo

Ионная природа φм

1. С - различна

2. Р - различна

φi

φo

БМ

out

C in

C out

Неодинаковая концентрация ионов по обе стороны мембраны

Неодинаковая проницаемость мембраны для анионов и катионов

Мембранный потенциал

Слайд 7

Микроэлектрод: Стеклянная пипетка с оттянутым кончиком диаметром 0,5 мкм. Внутри серебряная

проволока AgCl и раствор KCl или NaCl. Подвижность ионов K+ и Cl- одинакова и не вносит дополнительной разности потенциалов.
2-й электрод – электрод сравнения.

УПТ

УПТ – усилитель постоянного тока.

Объект исследования: гигантский аксон кальмара. Диаметр от 0,5 до 2 мм. Это в 100-1000 раз больше, чем у человека.

Любимая модель в биофизике

аксон

Методы исследования мембранного потенциала

Слайд 8

РАВНОВЕСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
Механизм формирования равновесного потенциала на мембранах

Слайд 9

СХЕМА ИОННЫХ ПОТОКОВ В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ НА МЕМБРАНЕ

Слайд 10

АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ
Активный транспорт - это перенос вещества из мест с

меньшим значением электрохимического потенциала в места с его большим значением.
Активный транспорт в мембране сопровождается ростом энергии Гиббса, он не может идти самопроизвольно, а только в сопряжении с процессом гидролиза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), то есть за счет затраты энергии, запасенной в макроэргических связях АТФ.

Слайд 11

В настоящее время известны три типа электрогенных ионных насосов, осуществляющих активный

перенос ионов через мембрану:
а - К+-Na+-АТФ-аза в цитоплазматических мембранах (K+-Na+-насос);
б - Са2+-АТФ-аза (Са2+-насос);
в - Н+ - АТФ-аза в энергосопрягающих мембранах митохондрий,
хлоропластов (Н+ - насос, или протонная помпа)

ЭЛЕКТРОГЕННЫЕ ИОННЫЕ НАСОСЫ

Слайд 12

R- универсальная газовая постоянная (1,9869 кал/моль °К) ,
Т – термодинамическая

температура, C – молярная концентрация,
F – число Фарадея 96500 Кл/моль, Z – валентность.

В основном, концентрация ионов калия

Равновесные калиевые потенциалы, рассчитанные
по уравнению Нернста, близки к измеряемым величинам.

Это уравнение для равновесного мембранного потенциала.
Равновесный -изменение электрохимического потенциала =0

РАВНОВЕСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ НЕРНСТА

Слайд 13

СТАЦИОНАРНЫЙ МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
Мембранный потенциал для ионов К (рассчитанный по уравнению Нернста)

составляет - 120 мВ. Это значительно больше, чем потенциал устанавливаемый экспериментально (-70-90) мВ. Причины расхождения в том, что не учтена проницаемость мембраны для других ионов.
Одновременная диффузия через мембрану ионов К+, Na+ и Сl- учитывается уравнением Гольдмана.

Слайд 14

Это уравнение для стационарного мембранного потенциала, при котором суммарный ток

ионов через мембрану равен нулю.

R- универсальная газовая постоянная,
Р- проницаемость мембраны, Z – валентность,
Т – термодинамическая температура,

F–число Фарадея 96500 Кл/моль,

ПП

ПД

МОДЕЛЬ СТАЦИОНАРНОГО МЕМБРАННОГО ПОТЕНЦИАЛА

Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца

Слайд 15

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ
ПП – это разность потенциалов между цитоплазмой

и окружающей средой в нормально функционирующей невозбужденной клетке.

неизменяемый во времени

ПП- это

мембранный потенциал φМ, при котором суммарный ток ионов через мембрану равен нулю, причем мембрана находится в невозбужденном состоянии.

Причина ПП

Разная концентрация ионов К+ по разные стороны мембраны

2. Неодинаковая скорость диффузии через БМ К+ и анионов высокомолекулярных органических вещества, находящихся в цитозоле.

Слайд 16

ПП- в основном, калиевый диффузионный потенциал.
in
out
Пасс.
Акт.
Активный транспорт
поддерживает gradC
ПП = -90

мВ

К+

Na+

К+

мембрана поляризована

КОЛИЧЕСТВО Na+ кАНАЛОВ В 10 РАЗ ПРЕВЫШАЕТ КОЛИЧЕСТВО К+ КАНАЛОВ

Внутренняя поверхность клетки заряжена отрицательно!

Слайд 17

Мембранный потенциал, рассчитанный по уравнению Гольдмана, оказался по абсолютной величине меньше

мембранного потенциала, рассчитанного по формуле Нернста, ближе к экспериментальным его значениям в крупных клетках. И формула Нернста, и уравнение Гольдмана не учитывают активного транспорта ионов через мембрану, наличия в мембранах электрогенных (вызывающих разделение зарядов, а следовательно и возникновение разности потенциалов) ионных насосов, играющих важную роль в поддержании ионного равновесия в мелких клетках.

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ

Слайд 18

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ
В цитоплазматической мембране работают K+-Na+-ATФазы, перекачивающие калий внутрь клетки, а

натрий из клетки. С учетом работы электрогенных ионных насосов для мембранного потенциала было получено уравнение Томаса:
где m — отношение количества ионов натрия к количеству ионов калия, перекачиваемых ионными насосами через мембрану (3/2 > 1)
Повреждение клеточной мембраны приводит к повышению проницаемости клеточных мембран для всех ионов: к повышению и Рк, и PNa, и РCl. Вследствие уменьшение различия проницаемостей абсолютное значение мембранного потенциала снижается.

Слайд 19

Механизмы формирования потенциала действия
ПД (возбуждение) –это быстрое, кратковременное (1 мс) изменение

ПП в ответ на раздражение достаточной силы, длительности и градиента силы. Величина ПД обычно равна в среднем 120мв и состоит из полного исчезновения ПП (80мв) до “0” и образование обратной поляризации (-40мв)
Амплитуда ПД не зависит от силы раздражителя, а имеет зависимость от вида возбудимой ткани.

Слайд 20

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ
При воздействии на мембрану раздражения происходит повышение её проницаемости

(р) для Na+ во внутрь клетки и Потенциал покоя (ПП) уменьшается, происходит деполяризация.
При под пороговой силе раздражения происходит уменьшение ПП (на 10 – 20мв), в виде локального ответа (ЛО), который не имеет латентного периода, зависит от силы, не распространяется, суммируется, затухает.

Слайд 21

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ

Слайд 22

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ
Потенциал действия (ПД)- это изменение мембранного потенциала при возбуждении

нервных клеток, напоминающее затухающее колебание.

ПД - это электрический импульс, обусловленный изменением ионной проницаемости БМ и связанный с распространением по нервам и мышцам волны возбуждения.

Резко падает сопротивление мембраны для ионов на 2-3 порядка.

Na+

ПД разовьется, если амплитуда стимула больше порогового значения

Слайд 23

КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ (КУД)
При воздействии выше пороговой силы раздражения ПП снижается

до критического уровня деполяризации (КУД) и в результате ПП быстро достигает “0” уровня (уравновешивание поляризации) и далее происходит обратная поляризация на 20 – 40мв (реверсия ПП) т.е. поверхность мембраны заряжается “-”, а аксоплазма “+” и в итоге возникает ПД - возбуждение.
КУД – это минимальный уровень поляризованности мембраны, при котором деполяризация дает начало потенциалу действия.

Слайд 24

ПД разовьется, если амплитуда стимула больше порогового значения
На мгновенье!
Клетка
поляризована
деполяризована
реполяризована
Особенности Na+

каналов
Потенциалозависимые: открываются лишь при возбуждении БМ
Открываются на очень малый промежуток времени от 0,1-10 мс.

Слайд 25

ЗАКОНЫ РАЗДРАЖЕНИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
Для того, чтобы раздражитель вызвал возбуждение, он должен

быть:
1 –достаточно сильным (закон силы)
2 – достаточно длительным (закон времени)
3 – достаточно быстро нарастать (закон градиента)

Слайд 26

КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ (КУД)
КУД

Слайд 27

ЗАКОНЫ РАЗДРАЖЕНИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
1. Чтобы вызвать возбуждение, раздражитель должен быть достаточно

сильным – пороговым или выше порогового.
Порог - это минимальная сила раздражителя, способная вызвать возбуждение. Раздражитель должен деполяризовать мембрану до – 50 мВ. В дальнейшем процесс деполяризации будет продолжаться самостоятельно.
2. Для того, чтобы вызвать возбуждение, раздражитель должен действовать на ткань некоторое время (зависимость силы раздражителя от времени его действия).
3. Для того, чтобы раздражитель вызвал возбуждение, он должен нарастать достаточно быстро. При медленном увеличении силы раздражителя развивается аккомодация (инактивация натриевых каналов), повышается порог раздражения либо порог вообще не достигается.

Слайд 28

В ПД выделяют следующие фазы:
1 -локальный ответ (начальный этап деполяризации)
2 -фаза

деполяризации (снижение величины МП)
3 - овершут – перезарядка мембраны
4 - фаза реполяризации (восстановление исходного уровня МП)
5 - следовая гиперполяризация (временное увеличение поляризованности мембраны)
6 – восстановление ПП

ФАЗЫ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ

Слайд 29

СВОЙСТВА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ
Наличие порогового
φПор
деполяризующего
потенциала
Закон «все или ничего»
Характерен период
рефрактерности

= невозбудимости

В момент возбуждения
резко падает
(на 3 порядка)
сопротивление БМ
для ионов Na+

ПД
– это короткий импульс:
до 3 мс – для аксона
до 400 мс
для кардиомиоцита

"All or none"

Нервная клетка

Мышечная клетка

Слайд 30

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПП И ПД

Слайд 31

СВОЙСТВА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ
При образовании ПД через 1мм² поверхности мембраны в клетку

проникает 20000 ионов Na+ и столько K+ покидает клетку. (Это 1/106 доля запаса ионов клетки)
Запас ионов Na+ K+ хватит на 5·105 ПД без подзарядки. Работа “Na+ K+ насоса” постоянно поддерживает градиент ионов Na+ K+ внутри и вне клетки.

Слайд 32

ФАЗЫ РЕФРАКТЕРНОСТИ
Рефрактерность (невосприимчивость) кратковременное полное или частичное исчезновение возбудимости нервной или

мышечной ткани вслед за развитием потенциала действия.
Рефрактерность (Р) протекает в 4 фазы:
Фаза абсолютной рефрактерности
Фаза относительной рефрактерности
Фаза экзальтации (супернормальный период)
Фаза экзальтации (субнормальный период)

Слайд 33

ФАЗЫ РЕФРАКТЕРНОСТИ

Слайд 34

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ
Нервные волокна разделяют на
безмякотные (немиелинизированные)
и мякотные (миелинизированные)
1.

Безмякотные лишь погружены в толщу глиальных клеток – леммоцитов. Безмякотные принадлежат, в основном, к симпатической нервной системе.
2. Мякотные покрыты оболочками особых клеток глии – швановских клеток. Мякотные входят в состав нервов, снабжающих органы чувств и скелетную мускулатуру.
Функции миелиновой оболочки:
-питание нервного волокна
- изоляция.

Слайд 35

Скорость проведения возбуждения по нервным волокнам
Нервные волокна по скорости проведения возбуждения

делятся на три типа: А, В, С
Волокна типа А – покрыты миелином, толстые, проводят возбуждение к скелетным мышцам. Скорость – 70 – 120 м/сек.
Волокна типа В – покрыты миелином,тонкие, преганглионарные волокна вегетативной нервной системы- 3 – 18 м/сек
Волокна типа С – безмякотные – волокна симпатической нервной системы –до 3 м/сек

Слайд 36

Проведение возбуждения (ПД) по безмиелиновому (безмякотному) нервному волокну – «эстафетный»

Слайд 37

Проведение ПД по безмиелиновому нервному волокну, мембране мышцы
ПД проводится от «точки»

возникновения к каждому следующему участку мембраны.

Слайд 38

Проведение возбуждения(ПД) по миелинизированному (мякотному) нервному волокну – «сальтаторно»- прыжками от

возбужденного участка к невозбужденному

В перехватах Ранвье высокая плотность натриевых и калиевых каналов

Слайд 39

ГЕНЕЗ ЭЛЕКТРОГРАММ

Слайд 40

ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Функционирование живых клеток сопровождается возникновением мембранных потенциалов. Состояние клеток,

тканей и органов связано с их электрической активностью.
Электрография (ЭГ) – регистрация БП тканей и органов с диагностической целью.
Электрограмма – это график зависимости изменения разности потенциалов от времени.

Слайд 41

ОБРАТНАЯ
(диагностическая)
Определение характеристик электрической активности органа по измеренным потенциалам на поверхности тела
Задачи

электрографии

ПРЯМАЯ
Выяснение механизма возникновения электрограммы

Слайд 42

ЭКГ – электрокардиография – регистрация на поверхности тела биопотенциалов, возникающих в

сердечной мышц при ее возбуждении;
ЭРГ – электроретинография – регистрация биопотенциалов сетчатки глаза, возникающих в результате воздействия на глаз;
ЭЭГ – электроэнцефалография – регистрация биоэлектрической активности головного мозга;
ЭМГ – электромиография – регистрация биоэлектрической активности мышц

Электрографические диагностические методы

Слайд 43

Характеристики биопотенциалов

Слайд 44

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ЭКГ
Наличие электрических явлений в сердечной мышце впервые обнаружили два

немецких ученых: Р. Келликер и И. Мюллер в 1856 г. В 1873 английский физиолог А. Уоллер впервые получил запись электрической активности миокарда человека. Он впервые сформулировал основные положения электрофизиологических понятий ЭКГ, предположив, что сердце является диполем. Первым, кто вывел ЭКГ из стен лабораторий во врачебную практику, был голландский физиолог Виллем Эйнтховен. После 7 лет упорного труда, он создал первый электрокардиограф, правда он был очень громоздким сооружением и весил около 270 кг. Его обслуживанием было занято 5 сотрудников. Однако, результаты, полученные Эйтховеном, были революционными. Впервые в руках врача оказался прибор, который так много говорит о состоянии сердца. Схема размещения электродов на руках и ногах предложенная Эйтховеном, используется и по сей день. В 1924 ему была присвоена Нобелевская премия.

Виллем Эйнтховен
(1860 -1927)

Слайд 45

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ

Слайд 46

СТРОЕНИЕ СЕРДЦА

Слайд 47

1 - синусно-предсердный узел;
2 - межпредсердный пучок Бахмана;
3 -

межузловые проводящие
тракты (Бахмана, Венкебаха, Тореля);
4 –передсердно-желудочковый узел;
5 - пучок Гиса;
6 - правая ножка пучка Гиса;
7 - передняя ветвь левой ножки пучка Гиса;
8 – задняя ветвь левой ножки пучка Гиса;
9 – пучок Кента;
10 - пучок Джеймса;
11 - пучок Махейма.

Схема проводящей системы сердца

Слайд 48

Процесс распространения возбуждения по миокарду имеет сложную пространственную и временную зависимость.
Синусовый

узел → по миокарду предсердий → атриовентрикулярный узел → по ножкам пучка Гиса → волокна Пуркинье → сократительный миокард желудочков

Распространение возбуждения по миокарду

Слайд 49

ПРОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА СЕРДЦА
В состав проводящей системы входят:
синусный узел (синусно-предсердный, синоатриальний),

который находится возле места впадение полых вен в правое предсердие. От синусного узла к ушку левого предсердия идет межпредсердный пучок Бахмана. А ко второму узлу проводниковой системы - предсердно-желудочкового (атриовентрикулярного) - идут межузловые ведущие тракты (пучки Бахмана, Венкебаха и Тореля). От атриовентрикулярного узла идет межжелудочковой перегородкой пучок Гиса (предсердно-желудочковый пучок), который делится на две ножки праву и левую. Левая ножка в свою очередь делится на передняя и задняя ветви. Правая ножка и ветви левой ножки переходят в волокна Пуркинъе.
Кроме основных элементов ведущей системы есть дополнительные ее элементы: пучок Кента, пучок Джеймса и пучок Махейма. Эти пучки могут проводить возбуждение из передсердь к желудочкам. Пучок Кента может проводить возбуждение от передсердь, в обход атриовентрикулярного узла, к правому желудочку. Пучок Джеймса может импульсы из предсердий проводить к пучку Гиса в обход атриовентрикулярного узла. Пучок Махейма может импульсы от атриовентрикулярного узла, обходя пучок Гиса и ниже лежащие отделы, нести к левому желудочку.

Слайд 50

Стенка сердца состоит из трех слоев:
эндокарда
миокарда
Эпикарда
Миокард образуется

из отдельных мышечных волокон, которые состоят из последовательно соединенных (конец в конец) клеток- кардиомиоцитов, которые имеют общую мембрану, это так называемые нексусы. Нексусы обеспечивают функциональную однородность (функциональный синцитий).

МОРФО- ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СЕРДЦА

Слайд 51

Электрофизиологические свойства клеток сократительного миокарда
Уровень потенциала покоя у сократительных кардиомиоцитов

находится в границах -90 - -95 мв и является стабильным. Потенциал покоя клеток сократительного миокарда создается ионами К+ и Сl-, однако в отличие от фазных поперечно-полосатых мышц, хлорная проницаемость мембраны сравнительно с калиевой очень мала.
Потенциал действия сократительных кардиомиоцитов разделяют на такие фазы: быстрой деполяризации, начальной реполяризации, медленной реполяризации (плато) и быстрой конечной реполяризации.

Слайд 52

+ + +
+
+
-
- - -
-
-
Миоплазма
+
Мембрана
Межклеточное пространство
фаза 0 - быстрое открытие Na+

-каналов, лавинообразный вход Na+ в клетку; фаза 1 - уменьшение проницаемости для Na+, с одновременным ее повышением для К+ и Сl- . фаза 2 - в клетку входит Са2+ через медленные Са2+-каналы, что предопределяет длительную реполяризацию, фаза 3 - постепенное закрытие Са2+-каналов, при открытии кальцийвозбудимых К+-каналов, что предопределяет выход K+ из клетки, фаза 4 - происходит возобновление исходных концентраций ионов в клетке и вне ее.

Слайд 53

ПОТЕНЦИАЛЫ ДЕЙСТВИЯ РАЗНЫХ ОТДЕЛОВ СЕРДЦА
Явление, при котором структуры с замедленным

ритмом генерации потенциалов действия усваивают более частый ритм других участков проводящей системы называется усвоением ритма.

Слайд 54

Электрический диполь - это система двух равных по модулю и противоположных

по знаку точечных зарядов.

Основная характеристика диполя
– дипольный момент:

Плечо диполя – расстояние между точечными зарядами

q- величина заряда
l- плечо диполя

Слайд 55

Электрическое поле диполя
Диполь и его электрическое поле
Потенциал электрического поля, созданного диполем

Слайд 56

ТОКОВЫЙ ДИПОЛЬ
Двухполюсная система в проводящей среде, состоящая из истока и стока

тока, называется дипольным электрическим генератором или токовым диполем.
Расстояние между истоком и стоком тока называется плечом токового диполя.

Токовый диполь и его эквивалентная электрическая схема

Слайд 57

Электрический момент токового диполя меняется беспрестанно.
Потенциал электрического поля токового диполя:
(дипольного электрического

генератора).

Где удельная электропроводимость, характеризует проводящие свойства среды.

ρ-удельное сопротивление

или

Слайд 58

Электрический момент токового диполя:
Направлен от минуса к плюсу –
от возбужденного

участка к невозбужденному.

Возбужденный участок

Невозбужденный
участок

Слайд 59

Представление об эквивалентном электрическом генераторе тканей и органов
Биопотенциал органа отличен от

биопотенциала клетки, так как

БПоргана = Σ ПД отдельных клеточных

элементов

Очень трудно описать изменения во времени. Надо учитывать не только I и L каждого из диполей, но и фазовые сдвиги между биопотенциалами под электродами. Поэтому для оценки функционального состояния органа по его электрической активности используют принцип эквивалентного генератора.

Слайд 60

Он состоит в том, что изучаемый орган, состоящий из множества клеток,

возбуждающихся в различные моменты времени, представляется моделью единого эквивалентного генератора, который находится внутри ! организма. Этот генератор создает на поверхности ! тела электрическое поле, которое изменяется в соответствии с изменением электрической активности изучаемого органа.

Принцип эквивалентного генератора

Слайд 61

Поле токового диполя сердца
Распределение силовых (сплошные) и эквипотенциальных
(прерывистые) линий на поверхности

тела

В любую фазу сердечной деятельности
в сердце существуют возбужденные (-)
и невозбужденные (+) участки, между
ними возникают электрические силовые
линии, которые распространяются по
поверхности грудной клетки.
При этом разность потенциалов может
быть зарегистрирована между отдельными
частями тела.

Слайд 62

Что означает термин «эквивалентный»?
Термин «эквивалентный» означает, что это воображаемый генератор создает

на поверхности тела такое распределение биопотенциалов, как и реальный орган.

ПРИМЕР: В теории Эйнтховена сердце, клетки которого возбуждаются в сложной последовательности, представляется токовым диполем. Он и является эквивалентным генератором.

Слайд 63

Основные постулаты модели Эйнтховена
Сердце есть токовый диполь с дипольным моментом (электрический

вектор сердца - ЭВС)
ЭВС находится в однородной проводящей среде, которой являются ткани организма
ЭВС меняется по величине и направлению в соответствии с фазами возбуждения
Существует связь между ЭВС и разностью потенциалов между точками на поверхности тела

Слайд 64

Чтобы описать как будет выглядеть электрограмма при любых направлений движения волны

де – и реполяризации надо помнить три правила:

1. Если вектор диполя направлен в сторону положительного электрода отведения, то на электрограмме мы получим положительный зубец.
2. Если вектор диполя направлен в сторону отрицательного электрода отведения, то на электрограмме получим отрицательный зубец.
3. Если вектор диполя расположен перпендикулярно оси отведения, то на электрограмме записывается изолиния.

Слайд 65

ФОРМИРОВАНИЕ ЭКГ
Деполяризация правого предсердия (восходящее колено зубца Р) (а)
Деполяризация левого предсердия

(нисходящее колено зубца Р) (b)

Слайд 66

ФОРМИРОВАНИЕ ЭКГ
Завершение деполяризации предсердий (с)
Задержка проведения возбуждения в А-В-узле (d)

Слайд 67

ФОРМИРОВАНИЕ ЭКГ
Деполяризация межжелудочковой перегородки (зубец Q), боковых стенок правого и левого

желудочков (зубец R) и базальных отделов обеих желудочков и верхней трети межжелудочковой перегородки (зубец S) (e)

Полный охват возбуждением миокарда желудочков (сегмент S-T) (f)

Слайд 68

ФОРМИРОВАНИЕ ЭКГ
Реполяризация желудочков (зубец Т)

Слайд 69

ФОРМИРОВАНИЕ ЭКГ

Слайд 70

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКИЕ ОТВЕДЕНИЯ
Измерение разности потенциалов на поверхности тела, возникающей при работе

сердца, записывается с помощью различных отведений. Один из электродов присоединяется к положительному полюсу гальванометра (это положительный или активный электрод), второй электрод - к его отрицательному полюсу (отрицательный электрод).
В настоящее время в клинической практике наиболее широко используют 12 отведений ЭКГ: 3 стандартных, 3 усиленных и 6 грудных.

Слайд 71

СТАНДАРТНЫЕ ЭКГ-ОТВЕДЕНИЯ (ПО ЭЙНДХОВЕНУ)
I отведение – (+) левая рука – (-)

правая рука;
ІІ отведение – (+)левая нога – (-) правая рука;
ІІІ отведение – (+)левая нога – (-)левая рука.

Слайд 72

Треугольник Эйтховена
Отведение – разность потенциалов между точками на поверхности тела

Слайд 73

Три стандартных отведения
Схематическое изображение трех стандартных отведений ЭКГ

Слайд 74

Нормальная ЭКГ в трех стандартных
отведениях

Слайд 75

УСИЛЕННЫЕ ЭКГ-ОТВЕДЕНИЯ (ПО ГОЛЬДБЕРГЕРУ)
+

Слайд 76

ГРУДНЫЕ ЭКГ-ОТВЕДЕНИЯ (ПО ВИЛЬСОНУ)
V1 - активный электрод в четвертом межреберье по

правому краю грудины;
V2 - активный электрод в четвертом межреберье по левому краю грудины;
V3 - активный электрод на уровне четвертого ребра левой парастернальной линии ;
V4 - активный электрод в пятом межреберье левой срединно - ключичной линии ;
V5 - активный электрод в пятом межреберье слева по передней подмышечной линии ;
V6 - активный электрод в пятом межреберье по левой средней подмышечной линии.

Слайд 77

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭКГ
RR

Слайд 78

Зубец Р отражает алгебраическую
сумму электрических потенциалов, возникающих при возбуждении

предсердий.
Зубец Q обусловлен возбуждением внутренней поверхности
желудочков, правой сосочковой мышцы и верхушки сердца.
Зубец R отражает возбуждение поверхности и основания обеих
желудочков. К концу зубца S оба желудочки охвачены
возбуждением.
Зубец T связан с уходом возбуждения из сердца. Он отражает
разность потенциалов между уже поляризованным (+) и еще
деполяризованным (-) участками.
Комплекс зубцов QRST называют желудочковым комплексом.

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭКГ

Слайд 79

ПОКAЗAТЕЛИ ЭЛЕКТРОКAРДИОГРAММЫ В НОРМЕ

Зубцы и амплитуда продолжительность
интервалы mv секунды

ЗУБЦЫ
P 0,05-0.25

0,03 max
Q 0,00-0.20 0,03 max
R 0,30-1.60 0,03 max
S 0,00-0,03 0,03 max
T 0,25-0.60 0,25-0,60
ИНТЕРВАЛЫ
PQ 0,12-0,20
QRS 0,06-0,09
QRST 0,30-0,49
ST 0,10-0,15
RR 0,70-1,00
__________________ ____________________________________________

Слайд 80

СХЕМА ЭКГ

Слайд 81

Биопотенциалы генез электрограмм

Содержание

ПЛАН ЛЕКЦИИ1. Мембранный потенциал.2. Потенциал покоя в клетках.3. Уравнение Нернста. Уравнение

Генерация БП и его передача – одна из важнейших функций

Биоэлектрические потенциалы БП - это разность потенциалов

Биоэлектрические потенциалыВ организме различают биопотенциалы :потенциал покоя (ПП) - мембранный потенциал

Мембранный потенциал (φм) = трансмембранный потенциал – это разность потенциалов

Микроэлектрод: Стеклянная пипетка с оттянутым кончиком диаметром 0,5 мкм. Внутри серебряная

РАВНОВЕСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛМеханизм формирования равновесного потенциала на мембранах

СХЕМА ИОННЫХ ПОТОКОВ В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ НА МЕМБРАНЕ

АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВАктивный транспорт - это перенос вещества из мест с

В настоящее время известны три типа электрогенных ионных насосов, осуществляющих активный

R- универсальная газовая постоянная (1,9869 кал/моль °К) , Т – термодинамическая

СТАЦИОНАРНЫЙ МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛМембранный потенциал для ионов К (рассчитанный по уравнению Нернста)

Это уравнение для стационарного мембранного потенциала, при котором суммарный ток

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ ПП – это разность потенциалов между цитоплазмой

ПП- в основном, калиевый диффузионный потенциал.inoutПасс.Акт.Активный транспорт поддерживает gradCПП = -90

Мембранный потенциал, рассчитанный по уравнению Гольдмана, оказался по абсолютной величине меньше

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯВ цитоплазматической мембране работают K+-Na+-ATФазы, перекачивающие калий внутрь клетки, а

Механизмы формирования потенциала действияПД (возбуждение) –это быстрое, кратковременное (1 мс) изменение

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯПри воздействии на мембрану раздражения происходит повышение её проницаемости

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯПотенциал действия (ПД)- это изменение мембранного потенциала при возбуждении

КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ (КУД)При воздействии выше пороговой силы раздражения ПП снижается

ПД разовьется, если амплитуда стимула больше порогового значенияНа мгновенье! КлеткаполяризованадеполяризованареполяризованаОсобенности Na+

ЗАКОНЫ РАЗДРАЖЕНИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙДля того, чтобы раздражитель вызвал возбуждение, он должен

КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ (КУД)КУД

ЗАКОНЫ РАЗДРАЖЕНИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ1. Чтобы вызвать возбуждение, раздражитель должен быть достаточно

В ПД выделяют следующие фазы:1 -локальный ответ (начальный этап деполяризации)2 -фаза

СВОЙСТВА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯНаличие порогового φПор деполяризующего потенциалаЗакон «все или ничего»Характерен периодрефрактерности

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПП И ПД

СВОЙСТВА ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯПри образовании ПД через 1мм² поверхности мембраны в клетку

ФАЗЫ РЕФРАКТЕРНОСТИРефрактерность (невосприимчивость) кратковременное полное или частичное исчезновение возбудимости нервной или

ФАЗЫ РЕФРАКТЕРНОСТИ

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯНервные волокна разделяют на безмякотные (немиелинизированные) и мякотные (миелинизированные)1.

Скорость проведения возбуждения по нервным волокнамНервные волокна по скорости проведения возбуждения

Проведение возбуждения (ПД) по безмиелиновому (безмякотному) нервному волокну – «эстафетный»

Проведение ПД по безмиелиновому нервному волокну, мембране мышцыПД проводится от «точки»

Проведение возбуждения(ПД) по миелинизированному (мякотному) нервному волокну – «сальтаторно»- прыжками от

ГЕНЕЗ ЭЛЕКТРОГРАММ

ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯФункционирование живых клеток сопровождается возникновением мембранных потенциалов. Состояние клеток,

ОБРАТНАЯ(диагностическая)Определение характеристик электрической активности органа по измеренным потенциалам на поверхности телаЗадачи