Trong những năm 60 của thế kỉ trước kỹ thuật điện tâm đồ đã được phát
triển giúp cho việc chẩn đoán các bệnh lí tim mạch. Điện tâm đồ là đồ thị ghi lại
các biến thiên của dòng điện do tim phát ra trong hoạt động co bóp. Máy ghi sóng
điện tim ra đời với nhiệm vụ tiếp nhận, ghi lại tín hiệu điện tế bào do tim phát ra,
trên cơ sở đó bác sĩ có thể chẩn đoán những bất thường của tim và một số bệnh lí
về tim mạch.
Ngày nay, ứng dụng những thành tựu của công nghệ thông tin và kỹ thuật
số, thiết bị ghi sóng điện tim đã trở nên hiện đại hơn với nhiều tính năng và dễ
dàng sử dụng, giúp cho việc ghi sóng điện tim nhanh chóng và chính xác.
Đề tài đã xây dựng một quy trình thu nhận và khảo sát tính hiệu điện tim
bằng thiết bị BIOPAC cũng như tổng hợp một tài liệu nhằm hướng dẫn người đọc
quan tâm tiếp cận đến lĩnh vực này.
Khảo sát tín hiệu điện tim bằng thiết bị BIOPAC MP30 cùng với phần
mềm BIOPAC BLS 3.7, trên cơ sở đó xác định các thông số của tín hiệu điện tim
nhằm thử nghiệm đánh giá đó là tín hiệu bình thường hay tín hiệu bệnh lí.
Với mục tiêu trên, những nhiệm vụ chính đề ra đối với luận văn bao gồm:
- Khảo sát cơ sở vật lý về điện tim và tín hiệu điện tim. Trình bày nguyên lý
về điện sinh lý của điện tâm đồ.
- Khảo sát thiết bị BIOPAC MP30 và khả năng thu nhận tín hiệu điện tim
trong phòng thí nghiệm.
- Khảo sát phần mềm BIOPAC BLS 3.7 và các chức năng xử lý tín hiệu y
sinh
89 trang |
Chia sẻ: duongneo | Lượt xem: 1266 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Xây dựng một quy trình thu nhận và khảo sát tính hiệu điện tim bằng thiết bị Biopac, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÍ
KHÓA 2005-2009
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên Đề Tài:
Giáo Viên Hướng Dẫn: Thầy TS. Huỳnh Quang Linh
Sinh Viên Thưc Hiện: Vũ Thị Hoài Thanh
TP. Hồ Chí Minh năm 2009
LỜI CÁM ƠN
ể hoàn thành khóa học và luận văn tốt nghiệp này, em đã nhận được sự
giúp đỡ và hướng dẫn vế chuyên môn cũng như sự hỗ trợ về nhiều mặt
của quí thầy cô, các bạn và gia đình. Tự đáy lòng mình, em xin bày tỏ lòng
biết ơn sâu sắc với:
Đ
Thầy TS. Huỳnh Quang Linh, Trưởng khoa Khoa Học Ứng Dụng,
trường Đại Học Bách Khoa TPHCM đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em
trong suốt thời gian làm khóa luận.
Các thầy phòng thí nghiệm Kĩ Thuật Y Sinh trường Đại Học Bách
Khoa TPHCM đã giúp đỡ em trong thời gian thực hành để hoàn chỉnh nội
dung luận văn tốt nghiệp này.
Tập thể thầy cô Khoa Vật Lí trường Đại Học Sư Phạm TPHCM đã chỉ
bảo và cung cấp kiến thức khoa học cơ bản cho em trong suốt thời gian học
tai trường.
Các bạn học cùng khoa cũng như khác khoa đã cùng chia sẻ những
khó khăn, giúp đỡ em nhiệt tình trong suốt thời gian qua.
Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình đã động viên giúp đỡ em về mặt tinh
thần để em yên tâm trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn này.
TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN
Trong những năm 60 của thế kỉ trước kỹ thuật điện tâm đồ đã được phát
triển giúp cho việc chẩn đoán các bệnh lí tim mạch. Điện tâm đồ là đồ thị ghi lại
các biến thiên của dòng điện do tim phát ra trong hoạt động co bóp. Máy ghi sóng
điện tim ra đời với nhiệm vụ tiếp nhận, ghi lại tín hiệu điện tế bào do tim phát ra,
trên cơ sở đó bác sĩ có thể chẩn đoán những bất thường của tim và một số bệnh lí
về tim mạch.
Ngày nay, ứng dụng những thành tựu của công nghệ thông tin và kỹ thuật
số, thiết bị ghi sóng điện tim đã trở nên hiện đại hơn với nhiều tính năng và dễ
dàng sử dụng, giúp cho việc ghi sóng điện tim nhanh chóng và chính xác.
Đề tài đã xây dựng một quy trình thu nhận và khảo sát tính hiệu điện tim
bằng thiết bị BIOPAC cũng như tổng hợp một tài liệu nhằm hướng dẫn người đọc
quan tâm tiếp cận đến lĩnh vực này.
Khảo sát tín hiệu điện tim bằng thiết bị BIOPAC MP30 cùng với phần
mềm BIOPAC BLS 3.7, trên cơ sở đó xác định các thông số của tín hiệu điện tim
nhằm thử nghiệm đánh giá đó là tín hiệu bình thường hay tín hiệu bệnh lí.
Với mục tiêu trên, những nhiệm vụ chính đề ra đối với luận văn bao gồm:
- Khảo sát cơ sở vật lý về điện tim và tín hiệu điện tim. Trình bày nguyên lý
về điện sinh lý của điện tâm đồ.
- Khảo sát thiết bị BIOPAC MP30 và khả năng thu nhận tín hiệu điện tim
trong phòng thí nghiệm.
- Khảo sát phần mềm BIOPAC BLS 3.7 và các chức năng xử lý tín hiệu y
sinh.
- Thực hành đo thực nghiệm điện tim cho một số trường hợp, xử lý và đánh
giá tín hiệu các trường hợp chọn lọc.
CHƯƠNG I
MỞ ĐẦU
1.1) Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài:
Trong thời đại ngày nay, kinh tế phát triển cùng với sự phát triển của khoa
học kĩ thuật làm cho đời sống người dân ngày càng tiện nghi. Tuy nhiên mặt trái
của sự phát triển đó là cuộc sống ngày càng căng thẳng làm tỉ lệ người mang các
chứng bệnh tim ngày càng cao như nhồi máu cơ tim, hở van tim, rung thất, rung
nhĩngày càng nhiều. Đây là các chứng bệnh rất nguy hiểm có thể gây tử vong
hoặc các biến chứng nguy hiểm nếu không phát hiện kịp thời và chữa trị kịp thời.
Những bệnh này còn gây tác hại về mặt kinh tế cho những gia đình có người mắc
bệnh, nếu xét trên bình diện quốc gia thì những tổn thất về kinh tế là rất lớn.
Trong những năm 60 của thế kỉ trước kỹ thuật điện tâm đồ đã được phát
triển giúp cho việc chẩn đoán các bệnh lí tim mạch. Điện tâm đồ là đồ thị ghi lại
các biến thiên của dòng điện do tim phát ra trong hoạt động co bóp. Máy ghi sóng
điện tim ra đời với nhiệm vụ tiếp nhận, ghi lại tín hiệu điện tế bào do tim phát ra,
trên cơ sở đó bác sĩ có thể chẩn đoán những bất thường của tim và một số bệnh lí
về tim mạch.
Khi mới ra đời máy ghi sóng điện tim đơn giản chỉ là máy vẽ biểu đồ mà
các tín hiệu thu vào là tín hiệu điện tim. Sau khi được máy thu nhận, các tín hiệu
sẽ được ghi lại trên giấy ghi nhiệt biểu thị dưới dạng sóng. Ngày nay, ứng dụng
những thành tựu của công nghệ thông tin và kỹ thuật số, thiết bị ghi sóng điện tim
đã trở nên hiện đại hơn với nhiều tính năng và dễ dàng sử dụng, giúp cho việc ghi
sóng điện tim nhanh chóng và chính xác. Những thiết bị đó với những chức năng
chuyên dụng dành riêng cho y bác sĩ phục vụ chẩn đoán được xem là những hộp
đen với những module phần cứng lẫn phần mềm là know-how đặc thù của nhà sản
xuất, mà trong đào tạo cũng như nghiên cứu cơ bản, người sử dụng khó lòng khai
thác hoặc điều chỉnh sửa đổi theo những ý đồ tìm hiểu căn bản quá trình thu nhận
tín hiệu cũng như xử lí chúng. Mặt khác, thiết bị đo điện tim giao tiếp với máy tính
sẽ cho phép các bác sĩ theo dõi sóng điện tim của bệnh nhân một cách liên tục, nếu
kết nối với Internet sẽ cho phép bác sĩ theo dõi từ xa, nhờ đó mà có thể phát hiện
ngay lập tức những triệu chứng bất thường của tim, giúp quá trình lưu trữ dữ liệu
bệnh nhân một cách có hệ thống nhằm dự báo hoặc tránh được các sai sót đáng
tiếc.
Tóm lại, thiết bị đo điện tâm đồ hiện đại bằng kĩ thuật số với sự hỗ trợ của
máy tính trong xử lí tín hiệu điện tim là một trong những thiết bị chính xác không
thể thiếu được trong lĩnh vực chẩn đoán y khoa. Để góp phần cho việc nâng cao
tính năng và sự chính xác trong chẩn đoán bằng kĩ thuật số, việc nghiên cứu sự thu
nhận và xử lí tự động tín hiệu điện tim vẫn là vấn đề thời sự và cần thiết. Thiết bị
BIOPAC MP30 cùng với phần mềm BIOPAC BLS 3.7 là thiết bị và phần mềm
chuyên dụng cho mục đích trên đã được sử dụng tại phòng thí nghiệm Kĩ thuật y
sinh trường Đại học Bách khoa Tp. HCM trong việc nhận dạng và xác định chính
xác vị trí của các sóng đặc trưng như sóng P, QRS, T - những đặc điểm có vai trò
quan trọng giúp ta tính được các thông số tín hiệu điện tim nhằm đánh giá các
triệu chứng tim mạch và các bệnh lí liên quan.
1.2) Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài:
Với những cơ sở khoa học và thực tiễn nêu trên, mục tiêu của luận văn được đề ra
là: khảo sát tín hiệu điện tim bằng thiết bị BIOPAC MP30 cùng với phần mềm
BIOPAC BLS 3.7, trên cơ sở đó xác định các thông số của tín hiệu điện tim nhằm
thử nghiệm đánh giá đó là tín hiệu bình thường hay tín hiệu bệnh lí.
Với mục tiêu trên, những nhiệm vụ chính đề ra đối với luận văn bao gồm:
- Khảo sát cơ sở vật lý về điện tim và tín hiệu điện tim. Trình bày nguyên lý
về điện sinh lý của điện tâm đồ.
- Khảo sát thiết bị BIOPAC MP30 và khả năng thu nhận tín hiệu điện tim
trong phòng thí nghiệm.
- Khảo sát phần mềm BIOPAC BLS 3.7 và các chức năng xử lý tín hiệu y
sinh.
- Thực hành đo thực nghiệm điện tim cho một số trường hợp, xử lý và đánh
giá tín hiệu các trường hợp chọn lọc.
Các nhiệm vụ trên được thực hiện nhằm xây dựng một quy trình thu nhận và khảo
sát tính hiệu điện tim bằng thiết bị BIOPAC cũng như tổng hợp một tài liệu nhằm
hướng dẫn người đọc quan tâm tiếp cận đến lĩnh vực này.
CHƯƠNG II
TỔNG QUAN
2.1)GIẢI PHẪU HỌC VÀ SINH LÍ TUẦN HOÀN:
2.1.1)Cấu trúc giải phẫu và chức năng tim.
Hình 2.1: Cấu trúc giải phẫu của tim.
Sinus Node: Nút xoang, đây là nơi phát sinh xung động nhịp nhàng.
Atrium: tâm nhĩ.
Atrioventricular (A-V node): nút nhĩ thất là nơi xung động từ nhĩ tới dừng
lại đó một chút rồi mới đi xuống thất.
Right Bundle Branch: bó Branch phải.
Left Bundle Branch: bó Branch trái.
Ventricle: tâm thất.
Bundle of His: bó His là nơi truyền xung động từ nhĩ đến thất.
Purkinje fiber: sợi Purkinje là nơi dẫn xung động khắp hai thất.
2.1.1.1) Đặc điểm cấu trúc chức năng tim:[1]
Trái tim là một khối rỗng làm thành hai cái bơm riêng biệt ở hai nửa trái và
phải của tim, áp sát nhau qua một cái vách dọc.
Nặng khoảng 300g được bao bên ngoài bằng một bao sợi gọi là bao tim.
Tim phải bơm máu lên phổi, còn tim trái bơm máu ra ngoại vi.
2.1.1.2) Sự phân buồng tim và van tim.[1]
Mỗi bên tim có hai buồng:
- Buồng trên gọi là nhĩ, có thành mỏng chủ yếu làm chứa máu.
- Buồng dưới gọi là thất có thành dày là khối cơ lớn cung cấp lực chính đẩy
máu vào động mạch.
- Giữa nhĩ và thất của mỗi bên tim có van nhĩ thất chỉ cho máu đi một chiều
từ nhĩ xuống thất chứ không cho đi ngược lại. Khi máu qua lỗ van đi xuống thì van
mở, lá van áp vào thành thất. Khi thất co, áp suất ở thất làm van nhĩ thất đóng lại,
máu không lộn trở về nhĩ được mà bị đẩy ra động mạch. Van nhĩ thất ở tim trái gọi
là van hai lá, van nhĩ thất ở tim phải gọi là van ba lá.
- Ở lỗ thông từ mỗi bên thất ra động mạch, có van động mạch. Bên trái là van
động mạch chủ cho máu từ thất trái qua động mạch chủ ra ngoại vi nuôi cơ thể.
Bên phải là van động mạch phổi cho máu từ thất phải đi lên phổi lấy oxi. Ở thì tâm
trương, tim nghỉ không co bóp, các thất giãn ra, nhưng máu ở động mạch không
lộn về thất được vì các van động mạch đóng lại, máu vẫn tiếp tục đi ra ngoại vi.
2.1.1.3) Sợi cơ tim:[1]
- Sợi cơ tim là loại cơ vân có sợi actin và myosin có khả năng co ngắn rất
giống cơ xương. Các sợi kết lại như một mạng lưới, sợi này tách khỏi sợi khác, rồi
lại đan vào nhau, rồi lại chia ra.
- Toàn bộ tim được cấu tạo bằng cơ tim.
- Cơ tim là một hợp bào. Sợi cơ tim gồm nhiều tế bào riêng lẻ song song, có
nhánh nối sang nhau. Các đĩa tới chạy ngang qua cơ tim có điện trở rất thấp, chỉ
bằng 1/400 so với điện trở qua màng ra ngoài sợi cơ tim. Điện trở thấp vì màng tế
bào lẫn nhau tạo thành những chỗ nối tế bào nọ sang tế bào kia. Đó là những chỗ
nối có tính thấm cao, cho các ion dễ dàng khuếch tán qua.
- Với cấu trúc này cho phép ion di chuyển dễ dàng dọc theo sợi cơ tim. Nhờ
đó điện thế hoạt động chạy từ tế bào này sang tế bào khác. Vậy cơ tim là tập hợp
tế bào đan vào nhau, khiến cho khi một tế bào hưng phấn thì điện thế hoạt động
của nó lan ra khắp mọi tế bào của màng lưới sợi cơ tim đó.
- Tim có hai khối hợp tế bào:
+ Hợp bào nhĩ làm các vách của hai nhĩ.
+ Hợp bào thất làm các vách của hai thất
- Điện thế hoạt động được truyền từ khối hợp bào nhĩ xuống khối hợp bào
thất, hoàn toàn chỉ do một hệ dẫn truyền đặc biệt gọi là nhĩ thất, viết tắt là bó A-V
( A: atrium: nhĩ; V: ventricle: thất).
2.1.1.4) Hệ nút của tim:
- Tim có một hệ sợi cơ đặc biệt, thực hiện chức năng phát sinh hưng phấn và
dẫn truyền sóng hưng phấn gọi là hệ nút hay hệ hưng phấn – dẫn truyền.
2.2) CHU KÌ HOẠT ĐỘNG CỦA TIM:
Một chu kì hoạt động của tim gọi tắt là chu kì tim hay chu chuyển tim là một vòng
hoạt động kể từ một lần tim đập đến lúc lại bắt đầu đập lần sau.
2.2.1) Phát sinh điện thế hoạt động nút xoang:
Nút xoang nằm ở nhĩ phải, thành phía trên và bên, nơi tĩnh mạch chủ trên
đổ vào nhĩ. Sóng điện thế tỏa nhanh ra khắp hai nhĩ, qua màng liên nhĩ đến nút nhĩ
thất. đến nút nhĩ thất xung động lan truyền chậm lại 1/10 giây trước khi qua bó A-
V để xuống thất. Sự chậm lại này có ý nghĩa chức năng là đợi cho nhĩ thu xong
hoàn tất việc chuyển máu từ nhĩ xuống thất thì mới đến lượt thất co để bơm máu ra
hệ động mạch đi khắp cơ thể.
2.2.2) Trình tự các hiện tượng trong chu kì hoạt động của tim:
Ba giai đoạn chính: nhĩ thu, thất thu và tâm trương toàn bộ.
a) Nhĩ thu: là kết quả của sự lan tỏa sóng điện thế dẫn nhịp từ nút
xoang ra toàn bộ hai nhĩ. Lúc này van nhĩ thất vẫn đang mở, nhĩ co
đẩy nốt lượng máu khoảng ¼ từ nhĩ xuống thất, làm áp suất nhĩ và
thất tăng lên tạo thành sóng a. Giai đoạn này kéo dài chừng 0.1 giây.
b) Thất thu: là kết quả của co thất khi sóng điện thế lan khắp thất. Thất
thu làm áp suất thất tăng vọt, điều đó làm thay đổi các tương quan
áp suất và chia giai đoạn thất thu làm hai thời kì con: tăng áp và tống
máu. Thời kì tăng áp bắt đầu từ lúc áp suất thất vượt áp suất nhĩ làm
đóng van nhĩ thất và kết thúc là lúc áp suất thất vượt áp suất động
mạch chủ làm mở van động mạch. Thời kì này rất ngắn, chỉ 0.02s
đến 0.03s à còn gọi là thời kì đẳng tích.
c) Tâm trương toàn bộ: là giai đoạn toàn tim nghỉ cả nhĩ lẫn thất,
không có sóng điện thế nào làm co cơ. Giai đoạn này kéo dài 0.4s,
bắt đầu lúc đóng van động mạch và kết thúc khi nhĩ sắp bắt đầu co.
2.2.3) Nguồn gốc điện thế màng tế bào – cơ chế điện học của tế bào tim:
Hầu hết mọi tế bào của cơ thể đều có điện thế ở hai bên màng tế bào. Ngoài
ra tế bào thần kinh và tế bào cơ có tính hưng phấn tức là có khả năng phát sinh
những xung động điện hóa ở màng, những xung động đó truyền đạt tín hiệu
dọc theo màng.
a) Điện thế khuếch tán:
Điện thế khuếch tán là điện thế màng được tạo ra do sự khuếch tán ion
qua màng.
Giả sử đến một lúc màng chỉ thấm một loại ion là ion kali. Kali có
xu thế khuếch tán ra ngoài, như vậy kali mang điện tích dương ra ngoài
màng, để lại các ion âm bên trong. Sự phân li các điện tích đó làm xuất hiện
một hiệu điện thế kéo các ion kali mang điệnt ích dương trở về phía trong
màng. Trong khoảnh khắc thời gian, điện thế đát tới mức ngăn không cho
ion kali ra ngoài màng nữa, tuy nồng độ kali bên trong tế bào vẫn cao hơn
bên ngoài.
Giả sử lúc này có tình huống tương tự như trên, nhưng thay vì cho
ion kali, lần này là ion natri nồng độ cao ngoài màng, lúc này màng chỉ
thấm ion natri. Sự khuếch tán ion natri tạo điện thế màng trái dấu với
trường hợp ion kali, tức là âm ngoài màng, dương trong màng. Điện thế
tăng vọt lên đến giá trị đủ ngăn không cho ion natri khuếch tán vào nữa, lúc
này điện thế 61mV, điện tích dương ở bên trong màng.
b) Điện thế nghỉ:
Từng tế bào có khả năng bị kích thích sẽ duy trì trạng thái ổn định
giữa hai môi trường trong và bên ngoài màng tế bào. Nếu lấy trạng thái
ngoài màng tế bào làm gốc thì điện thế trong màng ở trong khoảng -50mV
đến -100mV.
Màng ở trạng thái nghỉ cho thấm rất ít các ion Na+ còn cho tự do
thẩm thấu với K+ và Cl-. Tính thấm của màng đối với màng K+ và Cl- gấp
hơn 50 đến 100 lần so với Na+. Nồng độ K+ bên trong cao hơn bên ngoài
màng tế bào. Chính sự chên lệch nồng độ này tạo ra gradient tạo lực làm K+
khuếch tán từ trong ra tế bào. Sự di chuyển này làm mất ion dương trong
màng và tăng ion dương ngoài màng. Kết quả là bên ngoài màng tế bào sẽ
có điện thế dương hơn bên trong và tạo ra một hiệu điện thế. Sự dư ion
dương bên ngoài và ion âm ở bên trong làm chúng hút nhau tạo ra hai vùng
chứa hai loại ion trái dấu bên trong màng và bên ngoài màng và tạo thành
một tụ điện. xuất hiện một điện trường hướng vào trong tế bào. Ion K+ chịu
một lúc hai lực ngược chiều nhau: lực điện trường hướng vào bên trong và
lực gradient hướng ra ngoài. Đến một lúc nào đó hai lực cân bằng nhau.
Điện thế màng là điện thế mà tại đó sự cân bằng được duy trì và được gọi là
cân bằng điện thế cho ion K+. Công thức tính điện thế màng được cho bởi
hệ thức NERST
iinF
R
00 ln061.0ln
Trong đó: T=370C
n là hóa trị của nguyên tố
R là hằng số Avogadro, F hằng số Faraday.
ivà 0 là nồng độ của ion kali ở ngoài và trong tế
bào.
Khi bên trong màng tế bào có thêm các loại ion khác như có 2 ion
dương hóa trị I là Na và K, một ion âm hóa trị I là Cl thì điện thế
màng được tính bởi phương trình Goldman:
0
0 0
. . .
( ) 61.log
. .
i i
i
Na Na K K Cl Cl
Na Na K K Cl Cl
C P C P C P
EMF mV
C P C P C P.
Trong đó : P là tính thấm của màng đối với mỗi ion.
CI là nồng độ của ion bên TRONG màng.
C0 là nồng độ của ion bên ngoài màng.
EMF : là lực điện động tức điện thế.
Ngoài ra để duy trì sự ổn định điện thế trong và ngoài màng tế bào
còn có một hệ thống bơm đẩy Na+ và K+. Cứ mổi vòng bơm có ba
ion Na+ đi ra ngoài màng và hai ion K+ đi vào trong màng, tạo ra một
hiệu điện thế âm ở trong màng.
Như vậy các yếu tố ảnh hưởng đến dòng ion là lực khuếch tán, lực
điện trường hướng vào trong, cấu trúc màng tế bào và cơ chế vận
chuyển tích cực ion ngược chiều với gradient.
c) Điện thế hoạt động:[3]
Điện thế hoạt động là quá trình biến đổi rất nhanh của điện thế màng
lúc nghỉ. Mỗi điện thế hoạt động biến đổi bằng sự biến đổi đột ngột từ
điện thế âm lúc nghỉ sang điện thế dương của màng, rồi quay trở lại cũng
rất nhanh trở về điện thế âm.
Nguồn gốc của điện thế hoạt động là sự thay đổi tính thẩm thấu của
màng tế bào đối với các loại ion Na+, K+ phụ thuộc vào thời gian và điện
áp.
Các giai đoạn hoạt động của điện thế hoạt động:
+ Giai đoạn khử cực:
Màng đột nhiên trở thành rất thấm ion Na+ làm cho một
lượng lớn ion Na+ ùa vào bên trong sợi trục nơron. Trạng thái
cực hóa ở -90mV bị mất, điện thế chuyển nhanh sang điện thế
dương. Hiện tượng này gọi là khử cực.
Ion Na+ dồn vào bên trong tế bào làm điện thế tăng từ: -90mV
đến 0mV. Ở những sợi thần kinh lớn có hiện tượng “ quá đà”
tức còn đạt giá trị dương.
+ Giai đoạn tái cực:
Trong khoàng vài phần vạn giây sau khi màng tăng vọt tính
thấm với ion Na+ thì kênh Na+ đóng lại, kênh K+ mở rộng ra,
K+ khuếch tán ra ngoài tái tạo lại trạng thái cực hóa lúc nghỉ
do đó gọi là giai đoạn tái cực. Điện thế nghỉ của màng cũng
được tái tạo lại với trị số -90mV.
+ Hậu điện thế dương:
Sau giai đoạn tái cực điện thế màng không chỉ trở về mức
điện thế lúc nghỉ (-90mV) mà còn trở thành âm tính hơn nữa
(-100mV) trong vài miligiay.
Nguyên nhân của điện thế hoạt động: là sự thay đổi hoạt động của
các kênh và bơm trong đó có vai trò kênh natri, kênh kali, và vai trò
của các ion khác.
d) Điện thế tim:
Tế bào tim cũng giống như nhiều tế bào khác ở trạng thái bình thường
năng lượng được dùng để duy trì trạng thái giàu kali và nghèo Natri ở môi
trường bên trong tế bào so với trạng thái nghèo kali giàu natri ở bên ngoài
màng tế bào. Do có sự không cân bằng nồng độ đó dẫn đến màng tế bào tồn
tại một điện thế tĩnh khoảng -90mV bên trong so với bên ngoài. Khi tế bào
bị kích thích (có thể bằng dòng điện), các tế bào màng tế bào thay đổi theo
chu trình với pha thứ nhất là độ thẩm mạnh natri, dòng natri này đúng tạo ra
dòng điện và trong khi chuyển tiếp tế bào về cơ bản có tính chất như nguồn
lưỡng cực điện. Dòng natri chuyển tiếp này chịu trách nhiệm về dòng mạch
điện nội tại vốn liên kết các tế bào lân cận và có tác dụng như tác nhân
khởi phát hoạt động của chúng. Theo cách này, hoạt động của tế bào tim sẽ
được mở rộng mật tiếp với tế bào lân cận.
Ngoài tế bào cơ tim, các tế bào nút xoang nhĩ tồn tại ở nút SA. Trong
khi thế nghỉ có thể được duy tri vô hạn ở những tế bào bình thường thì đối
với các tế bào nút xoang nhĩ thế qua màng tự phát tăng cho tới khi đạt được
ngưỡng kích thích, làm tăng thế tác động. Như vậy các tế bào nút xoang nhĩ
là những tế bào tự kích thích. Các dao động của chúng truyền tới các tế bào
lân cận bằng các dòng mạch nội tại và theo cách đó sự kích thích tuần hoàn
được thiết lập ở mọi phần của tim. Sự truyền điện của cơ qua da và khả
năng kích thích tuần hoàn của tim là cơ sở của ECG.
Bằng cách đo điện thế ở một số điểm trên cơ thể ta có thể xác định được
tình trạng của tim – đó chính là đặc điểm cơ bản của ECG.
2.3) ĐIỆN TÂM ĐỒ:
2.3.1) Sơ lược lịch sử:[3]
1887: điện tâm đồ được phát minh lần đầu tiên bởi Waller.
1903: Tiến sỹ W.Einthoven chế tạo ra chiếc máy ghi điện tâm đồ lần đầu
tiên.
2.3.2) Sự hình thành điện tâm đồ:[3]
Tim hoạt động được nhờ một xung động truyền qua một hệ thống thần kinh
tự kích của tim. Đầu tiên xung động đi từ nút xoang tỏa ra cơ nhĩ làm cho
tâm nhĩ khử cực trước. Tâm nhĩ khử cực trước đẩy máu xuống tâm thất,
tiếp đó nút nhĩ thất tiếp nhận xung động truyền qua bó His xuống thất làm
thất khử cực, lúc này thất đã đầy máu sẽ bóp mạnh đẩy máu ra ngoại biên.
Hiện tượng nhĩ và thất khử cực trước và sau như vậy chính là để duy trì quá
trình huyết động bình thường của hệ thống tuần hoàn, đồng thời chia điện
tâm đồ ra làm hai phần: nhĩ đồ và thất đồ. Do đó tại