61
Biológia laboratóriumi vizsgálatok a 11-12. évfolyamos tehetséggondozó program számára
Tanulókísérlet Ajánlott évfolyam 11T. Idıtartam 50 perc
Emberi Elektrokardiográfia
Kötelezı védıeszközök
!
B-068. K.Gy.
Balesetvédelmi figyelmeztetések
Ügyeljünk a készülék épségére, tisztaságára. A mérések elıtt alaposan olvassuk el a készülék használati útmutatójának a mérésre vonatkozó részét. Szükséges eszközök
Szükséges anyagok
Elektrokardiográf-készülék
EKG-gél
Vatta
Etanol-oldat
Törlıpapír A vizsgálat menete Bevezetés: A szívizom mőködése során létrejövı elektromos változások a szív körül egy ciklikusan változó irányú és erısségő elektromos erıteret hoznak létre. Ez – a szervezet szöveteinek jó vezetıképessége miatt – elektromos potenciálkülönbséget hoz létre a testben. (Egy adott viszonyítási ponthoz képest mért elektromos feszültséget nevezünk elektromos potenciálnak. Elektromos potenciálkülönbség: ha egy elektromos mezı két pontja között eltérı értékő az elektromos potenciál.) Eme, a szívmőködés gerjesztette testfelületi potenciáloknak az idıbeni függvényét nevezzük elektrokardiogramnak, a megjelenítésére illetve rögzítésére szolgáló eljárást pedig elektrokardiográfiának. A milliméterpapírra rajzolt EKG-görbe függıleges tengelye a feszültséget (U(mV)), míg a vízszintes tengelye az eltelt idıt (t(s)) ábrázolja. A gyakorlat során az Einthoven-féle végtagelvezetést alkalmazzuk: a vizsgált személy csuklóira és bokáira helyezzük az elektródokat. Az így kapott bipoláris elvezetések: I.: jobb kar (- pólus) – bal kar (+ pólus) II.: jobb kar (- pólus) – bal láb (+ pólus) III.: bal kar (- pólus) – bal láb (+ pólus) A jobb láb a földelés. (Bipoláris az elvezetés, ha a potenciálkülönbséget a testfelület valamely két pontja között mérjük.) A mérés: 1) Állítsuk be a készüléket a kívánt mérési módra: Standard elvezetés. Mindhárom elvezetés mérése. 25 mm/sec papíradagolás nyomtatáskor. Alapvonal szőrı bekapcsolása. (Lásd: Használati útmutató) 2) A vizsgálandó alany feküdjön le a hátára,
helyezkedjen el kényelmesen. A végatgok lazán nyújtva legyenek. A karok a törzs mellett. 3) Töröljük le (zsírtalanítsuk) alkoholos vattával a csuklók és a bokák belsı részét! (A zsír szigetelı.) 4) Nyomjunk kevés gélt az elektródák belsı fémlapjára!
62
Biológia laboratóriumi vizsgálatok a 11-12. évfolyamos tehetséggondozó program számára
5) Helyezzük fel az elektródákat (csipesz szerőek) úgy, hogy a belsı fémlapocskák a csuklók illetve a bokák belsı részét érintsék! R: jobb kar, L: bal kar, N: jobb láb, F: bal láb A kijelzın ekkor már látni lehet a mérést. 6) Indítsuk el a nyomtatást, majd 5 másodperc múlva állítsuk le! 7) Tépjük le a papírt, jelöljük, hogy melyik méréshez tartozik, majd tegyük félre további számításokhoz! 8) Ültessük fel a vizsgált személyt. 9) Ismételjük meg az 5-6 lépéseket! 10) Állítsuk fel a vizsgált személyt! 11) Ismételjük meg az 5-6 lépéseket! 12) Állítsuk át a készüléket csak a II. elvezetés mérésére.
A lassú ki- és belégzés hatása: 1) Indítsuk el a mérést! Kérjük meg a vizsgált személyt, hogy a jelünkre kezdjen el lassan ki- és belélegezni, majd az őjabb jelünkre térjen vissza a természetes légzéséhez. 2) Indítsuk el a nyomtatást, majd 3 másodperc után jelezzünk a vizsgált társunknak, hogy kezdehti a lassú ki- és belégzést! 5 másodperc múlva újra jelezzünk neki, hogy visszaválthat természetes légzésre! 3 másodperc múlva állítsuk le a nyomtatást! 3) Tépjük le a papírt, jelöljük, hogy melyik méréshez tartozik, majd tegyük félre további számításokhoz! Az izommunka hatása: 1) A vizsgált társunk 20 guggolása után rögtön indítsuk el a nyomtatást, majd 5 másodperc múlva álítsuk le! 2) Tépjük le a papírt, jelöljük, hogy melyik méréshez tartozik, majd tegyük félre további számításokhoz! Egy érzelmileg hatékony szó hatása: 1) Indítsuk el a nyomtatást, majd rögtön mondjunk valamely érzelmileg a társunkra ható szót, mondatot. 2) 5 másodperc múlva állítsuk le a nyomtatást! 3) Tépjük le a papírt, jelöljük, hogy melyik méréshez tartozik, majd tegyük félre további számításokhoz!
Számítási, mérési feladatok Az EKG-görbe a szívciklust kísérı potenciálváltozások (hullámok) sorozatából áll. (A pozitívak az alapvonalhoz képest felfelé, a negatívak lefelé állnak.) 1) A mellékelt ábrák segítségével azonosítsuk be a kapott EKG –görbén az egyes hullámokat.
63
Biológia laboratóriumi vizsgálatok a 11-12. évfolyamos tehetséggondozó program számára
2) Számítsuk ki a fekvı-ülı-álló testhelyzetnél kapott EKG-görbe alapján a szívfrekvenciát mindhárom elvezetésre! Ez nem más, mint az átlagos R-R távolság (átlagos periódusidı) reciproka: Szívfrekvencia [perc-1] = 60/RR [s]
3) Ábrázoljuk a kapott eredményeket (9 db) táblázatban!
4) Milyen következtetéseket tudunk levonni az eredményekbıl? (Melyik testhelyzetnél milyen a szívfrekvencia értéke? Mi lehet az eltérések oka?)
5) Rajzoljuk meg a szív elektromos tengelyét! Az elvezetések (I., II. és III.) a test elülsı síkjában egy egyenlı oldalú háromszöget képeznek (Einthoven-háromszög), amelynek a középpontjában van a feszültségforrás: a szív. (A különbözı elvezetések távosága a szívtıl nagyjából azonos, így ezen elvezetések tengelyébıl szerkeszthetó meg az egyenlı oldalú háromszög. Ez persze durva megközelítés, de a gyakorlatban jól alkalmazhatónak bizonyult.)
64
Biológia laboratóriumi vizsgálatok a 11-12. 11 12. évfolyamos tehetséggondozó program számára
A szív elektromos tengelye vektorként ábrázolható. Ennek megszerkesztéséhez meg kell határoznunk az egyes elvezetések QRS-komplexusainak komplexusainak nagyságát.(Lásd nagyságát.(Lásd a mellékelt ábrákat.) ábrákat. Érdemes lehet kiválasztani a három legnagyobb R hullámmal rendelkezı rendelkez komplexust, és ezekbıl ezekb számolni átlagot. A kapott értékeket felveszzük az egyenlı egyenl oldalú háromszög (nagyot nagyot érdemes rajzolni) rajzolni oldalaira úgy, hogy kiindulásnak az oldalfelezı pontokat vesszük, és a pozitív pólus felé haladunk. Az így ábrázolt QRS komplexus nagyság-vonalak vonalak kezdı kezd és végpontjaira merılegest legest állítunk. A keresett vektorunk talppontját az oldalfelezı merılegesek (kezdıpontokra ( állított merılegesek)) metszéspontja adja. A vektor végpontját a QRS komplexus nagyság-vonalainak nagyság vonalainak végpontjaira állított merılegesek mer metszéspontjában kapjuk meg. (Lásd ( a mellékelt ábrákat.) Ez a vektor a szív elektromos romos fıtengelye, f ami közelítıleg leg megegyezik a szív anatómiai hossztengelyének állásával.
6) Állapítsuk meg, hogy a szív elektromos fıtengelyének f tengelyének szögállása a normális határain belül van-e! van (A tengelyállást a vízszintes egyeneshez képest viszonyított szögfokban szögfokban adják meg. Az óramutató járásával megegyezı irány a pozitív szögtartományt, az ellentétes irány pedig a negatív szögtartományt jelöli. 0-90° 90° között normáisnak tekinthetı tekinthet a szögállás. Ábra))
65
Biológia laboratóriumi vizsgálatok a 11-12. évfolyamos tehetséggondozó program számára
7) Számítsuk ki a szívfrekvenciát a többi mérésnél is!
8) Milyen következtetéseket eredményekbıl?
Forrás
tudunk
levonni
az
Fonyó Attila: Az orvosi élettan tankönyve – Medicina Könyvkiadó Rt. 1999; 553-563. oldal. http:// physiology.elte.hu/gyakorlat/jegyzet/emberi%20ekg.pdf Kép: http://www.education.science-thi.org/edu_ecg/images/limbleads_480.jpg; http://www.ekg-interpretation.de/wordpress/wp-content/uploads/2011/01/einthoven3.png (módosítva Konéta György által) http://csm.jmu.edu/biology/danie2jc/EKG.gif (módosítva Konéta György által)
