Medicină

În proiectul de curs am descris dispozitivul de înregistrare Electrocardiograful. Electrocardiograful este un dispozitiv înregistrator legat la electrozi de detecție, dintre care 4 sunt aplicați pe încheieturile mîinilor și la picioare și alti 6 în anumite puncte de pe suprafața toracelui. Diferite grupari ale acestor electrozi, corespunzînd diferitelor circuite de înregistrare, sunt legate de un stilet care dă un traseu corespunzînd unei derivații (reflectare localizată a activității electrice a cordului). Astfel sunt înregistrate douasprezece derivații. Electrografia este un examen neinvaziv lipsit de orice inconvenient. Electrocatrdiograful înregistrează un semnal biomedical Electrocardiograma. О electrocardiogramă este rezultatul modificărilor electrice care activează contracția atriilor și ventricolelor. Reprezintă înregistrarea la suprafața corpului a variațiilor de potențial ale cimpului electric cardiac, produse de depolarizarea și repolarizarea celulilor miocardice.

Electrocardiograma (EKG,ECG) este un test ce măsoară impulsurile electrice ale inimii.Inima este o pompa musculară formata din patru camere. Cele doua camere de sus sunt denumite atrii, iar cele de jos, ventricule. Un sistem natural electric, face ca mușchiul inimii să se contracte și să pompeze sangele către plamîni și restul corpului.

Activitatea electrică a inimii poate fi detectată de la nivelul pielii prin niște mici discuri metalice, denumite electrozi. În timpul electrocardiogramei electrozii sunt atașați de piele la nivelul toracelui, brațelor și picioarelor. Aceștia sunt conectați la un dispozitiv ce transformă impulsurile electrice într-o reprezentare grafică, pe care o înregistrează pe hărtie. Aceasta reprezentare grafică, ce apare sub forma unei linii, este analizată de dispozitiv și mai apoi de catre medic.

О electrocardiogramă poate să arate:

-dovezi ale maririi de volum a inimii

-semne ale unui flux sanguin insuficient la nivelul inimii

-semne ale unor leziuni noi sau vechi ale inimii (infarcte)

-probleme ale ritmului cardiac (aritmii)

-modificări ale activității electrice, determinate de un dezechilibru electrolitic

-semne de inflamație a sacului ce înconjoară inima (pericardite).

О electrocardiogramă nu prevede apariția unui infarct miocardic.

1.METОDE ȘI DISPОZITIVE DE DIAGNОSTICAE INVAZIVĂ A SISTEMULUI CARDIОVASCULAR

1.1 Structura aparatului cardiovascular

Aparatul cardiovascular este un sistem care cuprinde următoarele componente: inima, arterele mari și arteriole, ramnificându-se în rețeaua capilară prin care se irigă țesuturile și organele. Legătura dintre vene și artere se face prin capilare,care constituie sectorul circulator al schimburilor de gaze și substanțe nutritive dintre sânge și țesuturi.

1.1.1. Inima. Inima este un organ muscular inconjurat de o teaca fibroasa denumită pericard. Intre peretele inimii și pericard se gasește o cavitate plină cu un lichid care favorizează mișcarea inimii în timpul contracțiilor. Celulele musculare cardiace prezintă atît caractere ale mușchilor striați (striații formate de filamentele de actină și miozina) cît si ale mușchilor netezi (joncțiuni gap). Sunt mai scurte decat fibrele musculare striate și formează un sincitiu. Celulele musculare cardiace individuale sunt separate de membrane celulare denumite discuri intercalare. Rezistența electrică a discurilor intercalare reprezintă 1/400 din rezistența electrică a membranei laterale, peritînd trecerea cu ușurință a potențialelor de acțiune.

Fig. 1.1 Inima corpului uman

Inima este alcatuită din două pompe distincte: inima dreaptă care pompează sîngele încarcat cu CО2 către plamîni și inima stîngă, care pompează sîngele oxigenat către organele periferice. Fiecare dintre aceste două inimi constă din cîte o pompă pulsatilă bicamerală (un atriu și un ventricul). Masa musculară cardiacă este separată în doua teritorii sincitiale: sincitiul atrial și sincitiul ventricular, separate prin tesut fibros, ceea ce permite atriilor să se contracte cu puțin înaintea ventriculelor, lucru important pentru eficiența pompei ventriculare. Batăile ritmice ale inimii sunt asigurate de mecanisme speciale cu sediul chiar în inima. Ele emit stimuli ritmici care se propagă sub forma de potențiale de acțiune în întreg miocardul determinînd contracții cardiace ritmice.

1.1.2. Potențialul de acțiune al mușchiului cardiac. Potențialul membranar de repaus al mușchiului cardiac este cuprins intre -85 si -95 mV, iar in cazul fibrelor Purkinje intre -90 si -100 mV. În timpul potențialului de acțiune membrana ramîne depolarizată timp de 0,2 sec. în cazul mușchiului atrial 0,3 sec. în cazul mușchiului ventricular, prezentînd un platou (ceea ce determină o durată a contracției de 3-15 ori mai mare decît în cazul mușchilor striați) urmat de o repolarizare rapidă. În miocard potențialul de acțiune se datorează deschiderii a două tipuri de canale: canalele rapide de Na (aceleași ca și în cazul mușchiului scheletic) și canalele lente de calciu (canalele calciu-sodiu). Acestea din urmă se deschid mai lent și (important!) ramîn deschise cateva zecimi de secundă. În acest interval pătrund în fibra musculară cardiacă cantitați mari de ioni de Ca2+ și Na+, menținînd o stare prelungită de depolarizare, cauza a platoului potențialului de acțiune. În același timp, ionii de Ca2+ joaca un rol important în stimularea contracției mușchiului cardiac. Viteza de conducere a impulsurilor în miocard este cuprinsă între 0,3 și 0,5 m/s, adică 1/250 din viteza de conducere prin fibrele groase mielinice și 1/10 din viteza de conducere prin fibrele musculare scheletice. Miocardul este refractar la restimulare pe toată perioada potențialului de acțiune. Perioada refractară normală a ventriculului este 0,25-0,3 sec. la care se adaugă o perioadă refractară relativă de aproximativ 0,05 sec., în timpul careia mușchiul este mai greu excitabil decat in mod normal. În cazul miocardului atrial, perioada refractară este de aproximativ 0,15 sec iar perioada refractară relativă de aproximativ. 0.03 sec.

1.1.3. Sistemul excito-conductor al inimii. Este compus din nodulul sino-atrial (nodulul sinusal, SA); caile internodale care conduc impulsul delanodulul SA la nodulul AV; nodulul atrioventicular (AV) unde are loc o întarziere a imulsurilor atrialeînainte ca acestea să se propage în ventricule; fasciculul His (atrioventricular) care conduce impulsurile de la atrii la ventricule; ramurul drept și stîng ale fasciculului His, formate din fibre Purkinje care conduc impulsurile în toate atriile ventriculare.

Fig. 1.2 Sistemul excito-conductor al inimii [1]

Nodulul SA (pacemakerul inimii 70-80 batai/min.) este localizat în peretele superolateral al atriului drept. Fibrele acestui nod nu conțin aproape deloc fibre contractile. Fibrele sinusale poseda capacitatea de autoexcitare. Fibrele nodulului SA au un potențial de repaus de aproximativ -55 mV, potențial la care canalele rapide de Na sunt inactivate. La baza potențialului de acțiune (nodal cells) va sta canalul lent de sodiu. Ionii de Na au tendința naturală de a pătrunde în celulele nodulului SA difuzînd prin numeroasele canale existente la suprafața acestora. Acest influx de sarcini pozitive da naștere unui potențial de membrană crescător care va duce la declanșarea unui potențial de acțiune atunci cînd depășește -40 mV. La această valoare se activează canalele de calciu-sodiu, se produce un influx rapid de ioni de Ca ăi Na și se declanșează potențialul de acțiune. Dupa aproximativ 0.15-0.2 sec. de la deschiderea lor aceste canale se închid și aproape concomitent se deschid canalele de K (are loc un eflux masiv de ioni de K). Aceste două procese duc la terminarea potențialului de acțiune. Canalele de K continuă să rămînă deschise cîteva zecimi de secundă producînd o hiperpolarizare a membranei (-55 pînă la -60 mV). Procesele se reiau ritmic: auto-excitare, repolarizare cu hiperpolarizare și o nouă re-excitare (depolarizare).

Nodulul AV are rolul de a întîrzia impulsul generat de nodulul sino-atrial astfel incat atriile au timp să-și goleasca conținutul în ventricule înainte ca acestea să se contracte. Este localizat în partea posterioară a peretelui septal al atriului drept. Principalele cauze ale incetinirii impulsului: fibrele au potențial de membrană mai negativ decît al fibrelor miocardiace, stabilesc între ele mai puține joncțiuni gap.