колебания биопотенциалов измеряются в чем
Методики регистрации биопотенциалов
Биопотенциал (биоэлектрический потенциал, устар. биоток) – обобщенная характеристика взаимодействия зарядов, находящихся в исследуемой живой ткани, например, в различных областях мозга, в клетках и др. структурах.
Измеряется не абсолютный потенциал, а разность потенциалов между двумя точками ткани, отражающая ее биоэлектрическую активность, характер метаболических процессов. Биопотенциал используют для получения информации о состоянии и функционировании различных органов.
Биоэлектрические явления в тканях – это разность потенциалов, которая возникает в тканях в процессе нормальной жизнедеятельности. Эти явления можно регистрировать, используя трансмембранный способ регистрации. При этом один электрод располагается на наружной поверхности клетки, другой – на внутренней.
При таком способе регистрируются:
— потенциал покоя или мембранный потенциал;
Методы регистрации биопотенциалов:
1. Электроэнцефалография (ЭЭГ) – метод регистрации электрической активности (биопотенциалов) головного мозга. Разность потенциалов, возникающая в тканях мозга, очень мала (не более 100 мкВ), и потому может быть зарегистрирована и измерена только при помощи специальной электронно-усилительной аппаратуры – электроэнцефалографов Применение электроэнцефалографии помогает определить локализацию патологического очага, а нередко и характер заболевания.
2. Реовазография – метод изучения сосудистой системы с использованием высокочастотного переменного тока для определения сопротивляемости участков тела. В момент притока крови сопротивление увеличивается и регистрируется кривая, совпадающая со сфигмограммой (записью пульса), но отличающаяся от последней формой. В неврологической практике часто производят реовазографию конечностей (при радикулите, неврите, невралгии, полиневрите и т. д.).
3. Эхоэнцефалография является важным методом диагностики объемных процессов головного мозга (опухоли, кисты, эпи- и субдуральные гематомы, абсцессы) и основан на принципе ультразвуковой локации – направленные в мозг короткие ультразвуковые импульсы отражаются от его внутренних структур и регистрируются.
Эхоэнцефалограмму (ЭхоЭГ) получают с помощью эхоэнцефалографа, снабженного специальным пьезоэлектрическим датчиком, работающим в двойном режиме – излучателя и приемника ультразвуковых импульсов, регистрируемых после возвращения на экране осциллографа.
4. Электромиография – это метод регистрации колебаний биопотенциалов мышц для оценки состояния мышц и нейродвигательного аппарата в покое, при активном расслаблении, а также при рефлекторных и произвольных движениях. С помощью электромиографии можно выявить, связано ли изменение электрической активности с поражением мотонейрона или синаптических и надсегментарных структур.
Электромиографические данные широко используются для уточнения топического диагноза и объективизации патологических или восстановительных процессов. Высокая чувствительность этого метода, позволяющая выявлять субклинические поражения нервной системы, делает его особенно ценным.
В период функциональной активности нервов и мышц возникают чрезвычайно слабые (от миллионных до тысячных долей вольта), быстрые (тысячные доли секунды) и частые колебания электрического потенциала.
Электромиография широко применяется не только в неврологической практике, но и при изучении поражения других систем, когда возникают вторично обусловленные нарушения двигательной функции (сердечно-сосудистые, обменные, эндокринные заболевания).
Дата добавления: 2018-04-04 ; просмотров: 3682 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Анализ и оценка функционального состояния центральной и периферической нервной системы
на каждое задание выберите правильные ответы из числа предложенных ниже (а, б, в, г, д и т.д.)
8.1. Аббревиатура ЭЭГ
а) расшифровывается как электроэнцефалография
б) расшифровывается как электроэнцефалограмма
в) означает анализ биопотенциалов мозга
8.2. Электроэнцефалография это:
а) метод регистрации биоэлектрической активности мозга
б) метод анализа биопотенциалов мозга
8.3. Электроэнцефалограмма это:
а) запись колебаний биопотенциалов коры больших полушарий мозга
б) запись биопотенциалов ствола мозга
8.4. Электроэнцефалограф это:
а) аппарат для регистрации биоэлектрической активности мозга
б) аппарат для регистрации кожно-гальванического эффекта
8.5. Каналы электроэнцефалографа это:
а) специальные электронные устройства для усиления колебаний биопотенциалов
б) провода, соединяющие электроды с электроэнцефалографом
8.6. Современные электроэнцефалографы:
а) имеют один или два канала
б) имеют от 8 до 20 каналов
8.7. Чтобы зарегистрировать электроэнцефалограмму надо:
а) наложить электроды на кожные покровы человека
б) наложить на кожные покровы головы от 12 до 24 электродов в зависимости от целей исследования
8.8. Чтобы зарегистрировать электроэнцефалограмму надо:
а) иметь электроэнцефалограф
б) кроме электроэнцефалографа иметь: электроды для наложения их на голову пациента; провода,
соединяющие электроды с входом энцефалографа; регистрирующее устройство (чернило-пишущее или электронное), соединенное с выходом из электроэнцефалографа
8.9. Компоненты электроэнцефалограммы это:
а) участки ее записи
б) частота и амплитуда биопотенциалов мозга
в) признаки электроэнцефалограммы, составляющие ее запись
8.10. Регистрация фоновой электроэнцефалограммы производится:
а) в состоянии активного бодрствования при отсутствии мышечной активности
в) при функциональной нагрузке
а) записанная в период активного покоя, при отсутствии функциональных нагрузок и при закрытых
глазах
б) записанная при функциональных нагрузках
в) записанная при движениях конечностей
8.12. Реактивная электроэнцефалограмма это:
а) паттерны ЭЭГ, записанные в ответ на функциональные нагрузки
б) паттерны ЭЭГ, зарегистрированные в период движения конечностей попеременно: левых и правых
8.13. Функциональные нагрузки это:
а) проба открыть-закрыть глаза; ритмическое световое раздражение; гипервентиляция (и др. воздействия, если это необходимо)
б) выполнение движений разных конечностей сидя или лежа
в) удержание равновесия в позе стоя с закрытыми глазами
8.14. Альфа активность это:
а) колебания биопотенциалов с частотой 8-13 Гц
б) колебания биопотенциалов с частотой от 1 до 50 Гц
8.15. Бета активность это:
а) колебания биопотенциалов с частотой от 14 до 30 Гц
б) колебания биопотенциалов с частотой 1-3 Гц
в) колебания биопотенциалов с частотой 8-13 Гц
8.16. Тета активность это:
а) колебания биопотенциалов с частотой 14-30 Гц
б) колебания биопотенциалов с частотой более 30 Гц
в) колебания биопотенциалов с частотой 4-7 Гц
8.17. Дельта активность это:
а) колебания биопотенциалов с частотой более 50 Гц
б) колебания биопотенциалов с частотой 8-13 Гц
в) колебания биопотенциалов с частотой 1-3 Гц
8.18. Пароксизмальная активность это:
а) отличные от фоновой активности, внезапно появляющиеся и внезапно исчезающие формы
колебаний биопотенциалов.
б) имеет два варианта: вспышки и разряды. Вспышки меньше по амплитуде и длительности, чем
разряды
в) электромиограмма, регистрируемая с электродов, расположенных на голове
8.19. В составе пароксизмальных вспышек или разрядов могут встречаться:
а) разные более или менее четко выраженные комплексы из острых, альфа, тета и дельта волн
б) электрические потенциалы сердца
8.20. Колебания биопотенциалов измеряются в:
а) вольтах
8.21. Средняя амплитуда альфа активности:
а) колеблется в пределах от 30 до 80 мкВ
8.22. Амплитуда альфа активности:
а) обычно в 5 или 10 раз больше амплитуды бета активности
б) всегда меньше амплитуды бета активности
8.23. Амплитуда тета- и дельта активности:
а) имеет разные значения в пределах от 15-20 до 100-150 мкВ
б) всегда меньше 15-20 мкВ
8.24. Амплитуда пароксизмальной активности:
а) может иметь разные значения в пределах от 50 до 500 мкВ
б) имеет величины 10-20 мкВ
8.25. Показатели электроэнцефалограммы позволяют:
а) проводить дифференциальный диагноз разных заболеваний нервной системы
б) нозологически неспецифичны. Это не дает возможности ставить диагноз заболевания
8.26. Показатели электроэнцефалограммы используются для:
а) определения топического диагноза, т.е. определения локализации очагового поражения головного
мозга
б) определения локализации уровня поражения спинного мозга
в) определения локализации патологического процесса в разных отделах сердца
8.27. Показатели электроэнцефалограммы:
а) закономерно изменяются при разных уровнях бодрствования
б) одинаковы во время бодрствования и сна
8.28. Показатели электроэнцефалограммы:
а) помогают оценивать общее функциональное состояние нервной системы и степень адаптации
организма к экстремальным условиям
б) дают возможность определить характер человека
в) дают возможность оценить умственные способности человека
8.29. Показатели элекроэнцефалограммы используются при проведении:
а) медикаментозного лечения больных
б) хирургических, внутриполостных операций
8.30. Альфа активность:
а) выражена у всех здоровых людей
б) отсутствует у некоторых совершенно здоровых людей
8.31. Альфа активность:
а) всегда выражена на электроэнцефалограмме
б) исчезает при открывании глаз
в) исчезает во время сна
8.32. Во время сна на электроэнцефалограмме:
а) выражена альфа активность
б) выражена тета- и дельта активность в зависимости от глубины сна
8.33. Бета активность высокой частоты:
а) всегда выражена на электроэнцефалограмме
б) отсутствует во время бодроствования
8.34. Бета активность низкой частоты:
а) всегда выражена на электроэнцефалограмме
б) возникает при некоторых изменениях функционального состояния мозга
8.35. Медленные тета- и дельта волны на электроэнцефалограмме:
б) возникают при различных заболеваниях мозга
в) возникают во время сна
8.36. Медленные тета- и дельта волны могут быть выражены:
а) локально в зонах мозга вокруг грубого очага макроструктурного поражения мозга
б) непосредственно в области грубого очага поражения мозга
8.37. Медленные тета- и дельта волны:
а) могут быть выражены диффузно по всем областям мозга при заболеваниях, изменя.щих общее
функциональное состояние мозга
б) не могут быть выражены по всем областям мозга
8.38. Биоэлектрическое молчание это:
а) активность больного мозга
б) активность электроэнцефалограммы во время сна
в) запись электроэнцефалограммы во время смерти мозга
8.39. Целостный паттерн электроэнцефалограммы это:
а) активность, записанная с левого полушария мозга
б) активность электроэнцефалограммы, записанная с правого полушария мозга
в) сравнительная характеристика биопотенциалов мозга по ее состоянию во всех областях обоих
полушарий мозга
8.40. Целостный паттерн электроэнцефалограммы:
а) не меняется у человека с момента его рождения до конца жизни
б) претерпевает закономерные изменения у ребенка, в зависимости от созревания морфо-
функциональных физиологических связей коры мозга с нижележащими отделами центральной нервной системы
в) претерпевает закономерные изменения по мере старения здорового человека
8.41. Альфа активность:
а) не меняется при открытых и закрытых глазах
б) блокируется при открывании глаз
в) меняется по частоте при световых мельканиях различного ритма
8.42. Функциональная нагрузка в виде гипервентиляции (медленных, глубоких вдохах и выдохах) в
течение 2-3-5 минут:
а) никогда не меняет целостный паттерн электроэнцефалограммы
б) всегда меняет целостный паттерн электроэнцефалограммы
в) может более или менее изменить целостный паттерн электроэнцефалограммы в зависимости от
чувствительности мозга к гипоксии
8.43. Реакция показателей электроэнцефалограммы п ри проведении гипервентиляции:
а) не зависит от возраста пациента
б) резко усилена у детей младшего возраста и в подростковый период
в) значительно ослаблена у лиц пожилого и старческого возраста
8.44. Реакция мозга при проведении гипервентиляции может быть выражена:
а) в появлении быстрой бета активности высокой амплитуды
б) в появлении пароксизмальных форм активности в виде вспышек или разрядов
8.45. Появление на электроэнцефалограмме пароксизмальных форм активности:
а) всегда указывает на эпилептизацию мозга
б) указывает на дисфункцию в деятельности регулирующих систем мозга и возможность развития
состояний с повышением судорожной готовности мозга
в) нельзя всегда считать признаком эпилептической болезни
8.46. Артефакты на электроэнцефалограмме это:
а) колебания биопотенциалов не мозгового происхождения
б) реактивные изменения в ответ на функциональные нагрузки
8. Анализ и оценка функционального состояния центральной и периферической нервной системы
8.1. АБ 8.21. А 8.41. БВ
8.3. А 8.23. А 8.43. БВ
8.4. А 8.24. А 8.44. Б
8.6. Б 8.26. А 8.46. А
8.7. Б 8.27. А
8.14. А 8.34. Б
8.15. А 8.35. БВ
8. 16. В 8.36. А
Биоэлектрические потенциалы
ЛЕКЦИЯ 4
Пример электрофизиологического оборудования
Методы получения информационных сигналов при электрофизиологических исследованиях
Биоэлектрические потенциалы
Объективность методов электрофизиологических исследований, их высокая информативность и хорошая воспроизводимость получаемых результатов в сочетании с минимально возможным воздействием на обследуемого определили их широкое распространение в клинической практике.
К настоящему времени в данной области деятельности накоплен значительный опыт, выделились самостоятельные направления исследований, достаточно хорошо разработана соответствующая методология.
Любое электрофизиологическое исследование можно представить тремя последовательными этапами: съем, регистрация и обработка сигналов биоэлектрической активности.
Информационным сигналом при электрофизиологических исследованиях является биопотенциал. Регистрация биопотенциалов, возникающих на поверхности тела, может производиться длительно и многократно без каких-либо болезненных ощущений или вредного действия на организм. Это важное достоинство наряду с большой информативностью явилось одной из причин, способствовавших развитию и широкому распространению биоэлектрических методов исследований.
В настоящее время в исследовательской работе и клинической практике широко применяются основные электрофизиологические методы изучения биопотенциалов:
· сердца — электрокардиография (ЭКГ)
· мозга — электроэнцефалография (ЭЭГ)
· сетчатки — электроретинография (ЭРГ)
· мышц – электромиография (ЭМГ)
· кровообращения — реография (импедансная плетизмогрфия)
· желудочно-кишечного тракта — электрогастроэнтерография.
Биопотенциал (биоэлектрический потенциал, устар. биоток) — энергетическая характеристика взаимодействия зарядов, находящихся в исследуемой живой ткани, например, в различных областях мозга, в клетках и других структурах.
Измеряется не абсолютный потенциал, а разность потенциалов между двумя точками ткани, отражающая её биоэлектрическую активность, характер метаболических процессов. Биопотенциал используют для получения информации о состоянии и функционировании различных органов. Разность потенциалов между возбуждённой и невозбуждённой частями отдельных клеток всегда характеризуется тем, что потенциал возбуждённой части клетки меньше потенциала невозбуждённой части. Для измерения биоэлектрических потенциалов необходима пара электродов, которые преобразуют ионные потенциалы и токи в организме в электрические напряжения и токи.
Рисунок 3.1- Электрокардиограф с различными типами электродов
Хотя в некоторых типах клеток и можно измерить отдельные потенциалы действия, такие измерения очень трудны, так как они требуют прецизионного размещения электрода внутри конкретной клетки или рядом с ней. Обычно измеряют биопотенциалы, которые образуются в результате суммарного воздействия большого числа потенциалов действия. Их измеряют на поверхности тела с помощью одного или нескольких электродов, введенных в мышцу, нерв или в некоторый участок мозга.
Медики определяют различные типы биопотенциалов. Основными видами биопотенциалов являются мембранный потенциал (или потенциал покоя), потенциал действия, постсинаптические потенциалы. Другие виды биопотенциалов различных органов и тканей (рецепторные, секреторные, потенциалы сердца, головного мозга и др.) являются аналогами или производными вышеперечисленных биопотенциалов.
Потенциалом действия (ПД) называют потенциал, возникающий при возбуждении ткани. Обычно он быстро достигает своего максимума (за
0,1—10 миллисекунд), а затем более медленно (миллисекунды — секунды) снижается до нуля. Потенциал покоя (ПП) — потенциал, существующей между средой, в которой находится клетка, и её содержимым.
Потенциал повреждения или демаркационный потенциал. Этот вид электрической активности регистрируется между поврежденным и интактным (неповрежденным) участками ткани. Повреждённая часть ткани получает отрицательный потенциал по отношению к неповреждённой. Можно предположить, что его возникновение как бы стимулирует восстановительные (регенерационные) резервы клетки (ткани).
Генераторные потенциалы возникают в мембране чувствительных нервных окончаний — рецепторов. Они внешне сходны с ВПСП[1] — их амплитуда порядка нескольких мВ и зависит от силы приложенного к рецептору раздражения. Когда генераторный потенциал достигает порогового (критического) значения, в соседнем участке мембраны нервного волокна возникает распространяющийся ПД. Ионный механизм генераторных потенциалов ещё недостаточно изучен.
Мембранный потенциал (потенциал покоя) регистрируется между наружной и внутренней сторонами мембраны живой клетки. Его наличие обусловлено неравномерным распределением ионов (в первую очередь ионов натрия и калия) между внутренним содержанием клетки (ее цитоплазмой) и окружающей клетку средой.
Внутренняя сторона мембраны заряжена отрицательно по отношению к наружной (рис. 3.2). Величина мембранного потенциала различна у разных клеток: для нервной клетки она составляет 60—80 мВ, для поперечнополосатых мышечных волокон — 80—90 мВ, для волокон сердечной мышцы — 90—95 мВ.
Механизм возникновения биопотенциала связан с наличием определенных физико-химических градиентов между отдельными тканями организма, между жидкостью, окружающей клетку, и ее цитоплазмой, между отдельными клеточными элементами. Во всех случаях местом возникновения градиентов являются мембраны, различающиеся не только по своей структуре, но и по ионообменным свойствам. Возникновение биопотенциалов в живых клетках обусловлено неравномерной концентрацией ионов натрия, калия, кальция и хлора на внутренней и наружной поверхности клеточной мембраны и ее различной проницаемостью для них. Величина мембранного потенциала покоя определяется соотношением концентраций, проникающих через мембрану ионов. Высокие концентрационные градиенты ионов калия и натрия поддерживаются благодаря существованию в клеточной мембране так называемого калиево-натриевого насоса, который обеспечивает выделение из цитоплазмы проникающих в нее ионов натрия и введение в цитоплазму ионов К+. Подобный насос работает против их концентрационных градиентов и требует для этого энергии. Источником энергии является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Энергия, выделяемая при расщеплении локализованной в мембране АТФ-азой одной молекулы АТФ, обеспечивает выделение из клетки трех ионов натрия взамен на два иона калия, поступающих в клетку.
При неизменном функциональном состоянии клетки величина потенциала покоя не изменяется; поддержание постоянной его величины обеспечивается нормальным протеканием клеточного метаболизма.
Под влиянием различных факторов (раздражителей) физической или химической природы величина мембранного потенциала может изменяться. Увеличение разности потенциалов между клеткой и окружающей средой называется гиперполяризацией, уменьшение — деполяризацией.
При уменьшении потенциала покоя до определенной критической величины (порог возбуждения) возникает кратковременное колебание, получившее название потенциала действия. Механизм возникновения потенциала действия обусловлен последовательно изменяющейся во времени проницаемостью мембраны для ионов.
Потенциа́л де́йствия — волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в процессе передачи нервного сигнала. По сути своей представляет электрический разряд — быстрое кратковременное изменение потенциала на небольшом участке мембраны возбудимой клетки (нейрона, мышечного волокна или железистой клетки), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны, тогда как его внутренняя поверхность становится положительно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны.
Потенциал действия является физической основой нервного или мышечного импульса, играющего сигнальную (регуляторную) роль.
Восходящая фаза потенциала действия связана с повышением проницаемости для ионов натрия благодаря все увеличивающемуся количеству открываемых натриевых каналов. Последующая смена активации натриевых каналов на их инактивацию приводит к снижению проницаемости для ионов натрия и возрастанию проницаемости для ионов калия, что приводит к реполяризации мембраны и появлению ее потенциала покоя. В
гладких мышцах в отличие от нервных клеток и скелетных мышц в генезе[3] восходящей фазы потенциала действия ведущая роль отводится повышению проницаемости для ионов кальция. В мышце сердца сохранение потенциала действия на определенном уровне (плато потенциала действия) также обусловлено повышением проницаемости мембраны для ионов кальция.
Если потенциал покоя присущ всем живым клеткам без исключения, то потенциал действия характерен в основном для специализированных возбудимых образований и является показателем развития процесса возбуждения.
Вслед за потенциалом действия (пиковый потенциал, или спайк) возникает следовая деполяризация мембраны (отрицательный следовой потенциал) и последующая ее гиперполяризация (положительный следовой потенциал). Амплитуда потенциала действия у большинства нервных клеток млекопитающих составляет 100—110 мВ, у скелетных и сердечных мышечных волокон — 110—120 мВ. Длительность потенциалов действия у нервных клеток 1—2 мс, у скелетных мышечных волокон 3—5 мс, у сердечных мышечных волокон — 50—600 мс.
Следовые потенциалы по своей длительности намного превышают потенциал действия. Потенциал действия обеспечивает распространение возбуждения от рецепторов к нервным клеткам, от нервных клеток к мышцам, железам, тканям. В мышечном волокне потенциал действия способствует осуществлению цепи физико-химических и ферментативных реакций, лежащих в основе механизма сокращения мышц.
Постсинаптические потенциалы (ПСП) (возбуждающий (ВПСП) и тормозящий (ТПСП)) возникают на небольших участках клеточной мембраны (постсинаптической мембране), входящих в состав синапса[4]. Величина постсинаптических потенциалов составляет несколько милливольт, длительность — 10—15 мс. Возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) связан с деполяризацией клеточной мембраны. При достижении критической точки деполяризации возникает распространяющийся потенциал действия (рис. 3.4). Тормозящий постсинаптический потенциал (ТПСП), связанный с гиперполяризацией клеточной мембраны, препятствует возникновению потенциала действия.
На мембранах секреторных клеток формируются секреторные потенциалы. Их величина прямо связана с характером секреторной деятельности, что дает возможность оценивать функциональное состояние секреторных клеток. В тканях или органах может происходить суммация биоэлектрической активности отдельных клеток, работающих синхронно или асинхронно. Суммарная биоэлектрическая активность также отражает функциональное состояние того или иного органа или ткани.
Как уже отмечалось, биоэлектрические потенциалы, генерируемые в организме, являются ионными потенциалами, порождаемыми ионными токами. Чтобы их можно было измерить обычными методами, ионные потенциалы следует преобразовать в электронные. А устройства, которые преобразуют ионные потенциалы в электронные, называются электродами. Они являются звеном, через которое осуществляется непосредственное взаимодействие между организмом и техническим средством.