Кадушкина Л.А., учитель биологии МБОУ "Лицей № 55" г. Пензы, урок "Электрические явления в сердце"

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Электрокардиограмма здоровых детей.

Основная линия электрокардиограммы, т. е. прямая, изображаемая тенью струны в состоянии покоя, называется изоэлектрической линией.  Электрокардиограмма состоит из 5 зубцов и 3 отрезков, расположенных между ними по изоэлектрической линии.  Зубцы обозначаются буквами Р, Q, R, S, Т.

Три отрезка следующие: 1)отрезок PQ между зубцами Р и Q, 2)отрезок ST между концом зубца S  и началом зубца Т, 3) отрезок TP, начинающийся у конца зубца Т и продолжающийся до начала зубца Р. В обозначенный промежуток времени нет разницы напряжения. Отклонения над изоэлектрической линией положительные, а под ней - отрицательные.

ЭКГ разделяется на три участка:

1. РQ-отрезок от начала зубца Р до начала зубца Q, включает в себя зубец Р и сегмент PQ, Зубец Р- отображает возбуждение предсердий,  является показателем синусового  ритма.

отрезок PQ -предсердия находятся в равномерном состоянии возбуждения (предсердный комплекс), соответствует времени от начала возбуждения (сокращения) предсердий до начала возбуждения (сокращения) желудочков и характеризует предсердно-желудочковую проводимость. Интервал PQ зависит от возраста, массы тела, от частоты сердцебиений. Он имеет тенденцию удлиняться с возрастом и укорачиваться при учащении ритма.

2. QТ- отрезок от начала зубца Q до конца зубца Т - это так называемый желудочковый комплекс. QT- состоит из начального комплекса QRS, отрезка ST и зубца Т.

 Комплекс QRS регистрируется во время возбуждения желудочков. Обычно это наибольшее по амплитуде отклонение ЭКГ; он зависит от пола, возраста и частоты ритма. Ширина комплекса QRS может несколько уменьшаться при учащении ритма и наоборот.

Зубец Q-первый зубец желудочкового комплекса. Регистрируется во время возбуждения левой половины межжелудочковой перегородки. Его возникновение объясняется разницей напряжения, вызываемой в самом начале систолы. Это короткий зубец, меньше 2 мм.

 Зубец R - основной зубец. Обусловлен возбуждением желудочков и является наибольшим отклонением ЭКГ, указывает на распространение импульсов по пучку Гиса и волокнам Пуркинье.

Зубец Sрегистрирует распространение возбуждения вдоль стенок желудочков. Его направление противоположно зубцу R. Физиологически он отрицательный, и обусловлен конечным возбуждением основания левого желудочка.

Отрезок ST. - продолжается от конца зубца S до начала зубца Т., указывает на время, когда оба желудочка полностью охвачены возбуждением.Зубец Т.- конечная часть желудочкового комплекса, и наиболее лабильный зубец ЭКГ.

 

3. ТР- изоэлектрическая линия, соединяющая конец зубца Т с началом зубца Р, соответствует так называемому периоду покоя сердца.  Начало зубца Т обозначает начало передачи раздражения от предсердий. Продолжительность зубца соответствует промежутку времени, пока состояние возбуждения предсердий становится равномерным. Зубец часто имеет две верхушки, т.к два предсердия не одновременно приходят в состояние возбуждения., а левое несколько позже.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

 Влияние кофе на электрокардиограмму человека

Введение

Сердце ― уникальный орган организма человека, клетки которого способны к самовозбуждению без каких-либо воздействий извне.Такое свойство называютавтоматией сердца. Способность генерировать автоматический ритм обеспечивает проводящая система, образующая узлы — синусно-предсердный, или синоатриальный (так называемый водитель ритма сердца) и предсердно-желудочковый, или атриовентрикулярный.

 

               Рис. 1

Рис. 2. ЭКГ: Р – сокращение предсердий; QRS – сокращения желудочков; Т – реполяризация желудочков

В норме потенциалы возникают в синоатриальном узле за счёт наличия клеток – водителей ритма первого порядка. Но другие отделы сердца в определённых условиях также способны генерировать нервный импульс.

Возбуждение начинается в ведущем водителе ритма – синоатриальном узле. От него возбуждение распространяется по миокарду предсердий. Начинается их систола. Одновременно от синусного узла возбуждение достигает атриовентрикулярного узла. В нем скорость проведения импульса резко снижается. Возникает атриовентрикулярная задержка, благодаря которой кровь во время систолы предсердий поступает в еще не начавшие сокращаться желудочки. От атриовентрикулярного узла по пучку Гиса, его ножкам и их ветвям возбуждение идёт с высокой скоростью и одновременно охватывает межжелудочковую перегородку и миокард обоих желудочков, в результате чего они сокращаются.

Графическое изображение электрической активности сердца отражает электрокардиограмма(ЭКГ) (рис. 2).

Описание эксперимента

ЭКГ здорового человека представляет собой кривую, в которой можно выделить изоэлектрическую прямую и пять зубцов — P, Q, R, S и T (см. рис. 2). Сердечный цикл начинается с зубца P, характеризующего фазу возбуждения предсердий. Затем до зубца Q следует изоэлектрическая прямая (интервал P—Q), которая отражает скорость распространения возбуждения по предсердиям. Далее идёт комплекс зубцов QRS, отражающий распространение возбуждения по желудочкам сердца, за которым следует изоэлектрический сегмент S—T. Завершается кривая зубцом T, отражающим окончание возбуждения в желудочках. По интервалу Q—T можно судить о возбуждении и расслаблении желудочков сердца.

При анализе ЭКГ учитывают высоту зубцов, их направленность по отношению к изоэлектрической линии, величину интервалов между ними, а также их ширину. По расстоянию между одинаковыми точками ЭКГ вычисляют частоту сердечных сокращений (как правило, это интервал R—R).

В этом эксперименте при помощи датчика ЭКГ вы сделаете трёхсекундную графическую запись электрической активности вашего сердца. Затем вы выпьете чашку крепкого чёрного кофе, повторите ЭКГ и сравните первую и вторую записи. Вы будете идентифицировать различные участки волны и использовать их, чтобы определить свою частоту сердечных сокращений.

Задачи

1.   Получить графическое изображение электрической активности сердца в течение определённого промежутка времени.

2.   Научиться узнавать основные зубцы на ЭКГ и связывать их с активностью сердца.

3.   Определить частоту сердечных сокращений, измеряя на ЭКГ частоту зубцов R(R—R).

4.   Сравнить ЭКГ в состоянии покоя и после того, как выпьете чашку кофе.

5.  Сделать выводы.

Оборудование и реактивы:

§  УИОД;

§  ПО LabQuest App;

§  датчик ЭКГ;

§  одноразовые электроды;

§  чашка крепкого чёрного кофе.

Выполнение работы

1.                Познакомьтесь с общими правилами техники безопасности проведения практических работ в кабинете биологии.

2.                Подготовьте испытуемого к проведению эксперимента. Во время эксперимента испытуемый должен сидеть в расслабленном положении на стуле, положив руки на колени или на подлокотники стула.

3.                Для проведения исследования сделайте следующее:

а) снимите с одного одноразового электрода защитную плёнку и плотно прижмите его выступом вниз к внутренней стороне правого запястья испытуемого;

б) оставшиеся два электрода аналогичным образом закрепите на внутренней стороне левого и правого локтевых сгибов, как показано на рисунке 3.

в) подсоедините зажимы измерительных кабелей датчика к выступам электродов, соблюдая следующий порядок: чёрный зажим ―к электроду на правом запястье (базовая точка); зелёный ―к электроду на правом локтевом сгибе; красный ―к электроду на левом локтевом сгибе.

Примечание. Перед тем, как закрепить электроды на теле человека, рекомендуется протереть соответствующие участки кожи бумажной салфеткой.

4.  Подключите датчик к УИОД. В меню Файл выберите пункт Новый. Если всё сделано правильно, датчик определится автоматически, и на экране устройства вы увидите его показания.

Рис. 3. Крепление электродов для снятия показаний ЭКГ

5.  Нажмите кнопку ,  чтобы начать сбор данных. Сбор данных автоматически завершится через 3 с.

6.  Как только сбор данных завершится, выделите стилусом два полных сердечных цикла (рис. 4). В меню График выберите пункт Увеличить. В появившемся окне вы увидите увеличенное изображение выделенного участка. В меню Анализ выберите строку Дельта и поставьте флажок в строке График 1. Выделите интервалы, перечисленные в таблице 1. В качестве руководства при определении интервалов используйте рисунок 4. Запишите значение Δx каждой выделенной области, округлив до 0,01 с, в таблицу 1. Это значение отображено в левом нижнем углу графика.

 

Рис. 4. Фрагмент ЭКГ

 

 

 

 

Таблица 1

 

Интервал на ЭКГ	Время, с
	В начале эксперимента	После чашки кофе	Стандартные данные
P—R			от 0,12 до 0,20
QRS			меньше, чем 0,12
Q—T			от 0,30 до 0,40
R—R
Частота сердечных сокращений, уд./мин			70

 

7.                После анализа всего графика нажмите кнопку Отмена.

8.                Сохраните экспериментальные данные. Нажмите кнопку  .

9.                По записи ЭКГ вычислите частоту сердечных сокращений в ударах в минуту. Запишите значение частоты сердечных сокращений, округлив до целого числа, в таблицу 1.

10. Распечатайте полученный результат. Для этого в меню Файл выберите пункт Печать, затем пункт График. Подпишите график:

·   интервал P―R ―время от начала зубца (волны) P до начала комплекса QRS;

·   комплекс QRS ―время от отклонения Q до отклонения S;

·   интервал Q―T ―время от отклонения Q до конца T.

11. Предложите испытуемому выпить чашку крепкого чёрного кофе.

12. Через 2―3 мин нажмите кнопку , чтобы начать сбор данных. Сбор данных автоматически завершится через 3 с.

13. Повторите пп. 5―9.

14. Ответьте на контрольные вопросы.

15. Сделайте вывод и заполните бланк отчета.

Контрольные вопросы

1.                Сравните данные вашей ЭКГ со стандартными. Сделайте вывод о работе вашего сердца.

Врачи-кардиологи, расшифровывая ЭКГ, проверяют следующие параметры:

• источник ритма (синусовый или нет); признаком того, что источник возбуждения находится в синусно-предсердном узле, является то, что зубцы P всегда положительные и находятся перед каждым комплексом QRS;

• регулярность сердечных сокращений, т. е. ритм(если зубцы R-R находятся примерно на равном расстоянии друг от друга, ритм называется регулярным, или правильным; если ритм синусовый, он обычно является правильным);

• длительность сердечного цикла (измеряют продолжительность интервала R-R от одной до другой вершины, примерно 4-5 комплексов, и вычисляют среднее значение);

• частота сердечных сокращений(считают число зубцов R за одну минуту),

а также другие параметры.

2.                Какое влияние оказывает кофе на работу сердца? Стоит ли злоупотреблять этим тонизирующим напитком?

3. Используя в качестве образца ЭКГ, представленную на рис. 5А, проведите анализ ЭКГ, представленную на рис. 5Б. Наблюдаются ли отклонения на каких-либо участках волн ЭКГ? Свои заключения внесите в таблицу 2 (укажите, имеется или отсутствует зубец Р, являются ли другие интервалы и/или зубцы нормальными или патологическими).

 

Рис. 5 А                                                                                                        Рис.5 Б

Таблица 2

		ЗубецP		Интервал PR		Интервал QRS		Форма QRS		Форма зубцаT
ЭКГ	Удар	Налич.	Отсут.	Норм.	Отсут./ откл.	Норм	Отсут./ откл.	Налич.	Отсут.	Норм.	Отсут./ откл.
А	1	х		х		х		х		х
	2	х		х		х		х		х
	3	х			х		х		х		х
Б	1
	2
	3