ما هو ECG ، EMG ، EEG؟

رسم القلب الكهربائي هو رسم القلب الكهربائي ، وهو عبارة عن تسجيل للإشارات الكهربائية من القلب. حقيقة أن هناك فرقًا محتملًا في القلب عند الإثارة قد ظهر في وقت مبكر من عام 1856 ، خلال عهد دوبوا - ريموند. تم إعداد التجربة التي تثبت ذلك بواسطة Kelliker و Müller تمامًا وفقًا لوصفة Galvani: تم وضع عصب يركض على قدم الضفدع على قلب معزول ، واستجاب هذا "الفولتميتر الحي" بضرب المخلب لكل ضربات قلب.

مع ظهور أدوات القياس الكهربائية الحساسة ، أصبح من الممكن التقاط الإشارات الكهربائية للقلب العامل من خلال وضع أقطاب كهربائية ليس مباشرة على عضلة القلب ، ولكن على الجلد.

في عام 1887 ، ولأول مرة ، كان من الممكن تسجيل رسم قلب إنساني بهذه الطريقة ، وقد تم ذلك بواسطة العالم الإنجليزي أ. والير باستخدام مقياس شريان شعري (كان أساس هذا الجهاز شعريًا رقيقًا يحده الزئبق بحمض الكبريتيك ، وعندما يمر التيار عبر هذه الشعيرات الدموية ، يكون التوتر السطحي عند الحدود تغيرت السوائل وانتقل الغضروف المفصلي على طول الشعيرات الدموية.)

كان هذا الجهاز غير مريح للاستخدام وبدأ الاستخدام الواسع النطاق للقلب الكهربائي في وقت لاحق ، بعد ظهور جهاز أكثر تقدماً في عام 1903 - الجلفانومتر ذو السلسلة التاسعة. (يعتمد تشغيل هذا الجهاز على حركة موصل بتيار في مجال مغناطيسي. وقد لعب دور الموصل بواسطة خيوط كوارتز فضية عدة ميكرومتر في القطر ، تمدد بإحكام في مجال مغناطيسي. عندما تم تمرير تيار عبر هذه السلسلة ، انحنى قليلاً. لوحظت هذه الانحرافات بمجهر. انخفاض الجمود والسماح لتسجيل العمليات الكهربائية السريعة.)

بعد ظهور هذا الجهاز في عدد من المختبرات ، بدأوا يدرسون بالتفصيل كيف يختلف تخطيط القلب للقلب والقلب السليم في أمراض مختلفة. بالنسبة لهذه الأعمال ، حصل V. Einthoven على جائزة نوبل في عام 1924 ، وحصل العالم السوفيتي أ.ف. سامويلوف ، الذي فعل الكثير من أجل تطوير تخطيط القلب ، على جائزة لينين في عام 1930. نتيجة للخطوة التالية في تطوير التكنولوجيا (ظهور مكبرات الصوت الإلكترونية والمسجلات) ، بدأ استخدام أجهزة تخطيط القلب في كل مستشفى كبير.

ما هي طبيعة ECG؟

عندما يتم تحفيز أي من الألياف العصبية أو العضلية ، يتدفق التيار في بعض أقسامه عبر الغشاء إلى داخل الألياف ، ويتدفق في أجزاء أخرى. في هذه الحالة ، يتدفق التيار بالضرورة عبر البيئة الخارجية المحيطة بالألياف ، ويخلق فرقًا محتملًا في هذه الوسيلة. هذا يسمح لك بتسجيل الإثارة من الألياف باستخدام أقطاب خارج الخلية ، دون اختراق الخلية.

القلب عضلة قوية إلى حد ما. يتم تحفيز العديد من الألياف في وقت واحد فيه ، وتدفق قوي قوي بما فيه الكفاية في البيئة المحيطة بالقلب ، والتي حتى على سطح الجسم تخلق اختلافات محتملة في حدود 1 mV.

من أجل معرفة المزيد من تخطيط القلب عن حالة القلب ، يسجل الأطباء العديد من المنحنيات بين نقاط مختلفة من الجسم ، لفهم هذه المنحنيات ، تحتاج إلى الكثير من الخبرة. مع ظهور تكنولوجيا الكمبيوتر ، أصبح من الممكن أتمتة عملية "قراءة" ECG بشكل ملحوظ. يقارن الكمبيوتر رسم القلب الكهربائي لمريض معين بالعينات المخزنة في ذاكرته ويعطي للطبيب تشخيصًا افتراضيًا (أو عدة تشخيصات محتملة).

الآن هناك العديد من الطرق الجديدة لتحليل تخطيط القلب. يبدو مثيرا للاهتمام. وفقًا للبيانات المسجلة من العديد من نقاط الجسم ، وتغييرها في الوقت المناسب ، من الممكن حساب كيفية تحرك موجة الإثارة عبر القلب وأي أجزاء من القلب تصبح غير مستثناة (على سبيل المثال ، تتأثر بنوبة قلبية). هذه الحسابات شاقة للغاية ، لكنها أصبحت ممكنة مع ظهور أجهزة الكمبيوتر.

تم تطوير هذا النهج لتحليل تخطيط القلب بواسطة L. I. Titomir ، موظف بمعهد مشكلات نقل المعلومات التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.بدلاً من العديد من المنحنيات التي يصعب فهمها ، يرسم الكمبيوتر على الشاشة القلب وانتشار الإثارة في أقسامه. يمكنك أن ترى مباشرة في أي منطقة من القلب الإثارة أبطأ ، وأجزاء من القلب ليست متحمسة على الإطلاق ، الخ

تم استخدام إمكانات القلب في الطب ليس فقط للتشخيص ، ولكن أيضًا للسيطرة على المعدات الطبية. تخيل أن الطبيب يحتاج إلى أخذ أشعة سينية من القلب في مراحل مختلفة من دورته ، أي في وقت الانكماش الأقصى ، والاسترخاء الأقصى ، إلخ. هذا ضروري لبعض الأمراض. ولكن كيف يمكن اللحاق بلحظة أعظم الانكماش؟ عليك أن تلتقط الكثير من الصور على أمل أن يصل أحدها إلى المرحلة الصحيحة.

وهكذا قرر العلماء السوفييتون V و S. Gurfinkel و V. B و Malkin و M. L. Tsetlin تشغيل أجهزة الأشعة السينية من موجة ECG. هذا يتطلب جهازًا إلكترونيًا غير معقد ، والذي تضمن التصوير مع تأخير معين بالنسبة إلى موجة تخطيط القلب الكهربائي. يعد الحل الذكي للمشكلة في حد ذاته أمرًا مثيرًا للاهتمام بشكل خاص لأنه كان أحد أول الأجهزة (التي أصبحت الآن متعددة) والتي تتحكم فيها إمكانات الجسم الطبيعية في بعض الأجهزة الاصطناعية ؛ هذا المجال من التكنولوجيا يسمى الارتجاع البيولوجي.

تولد عضلات الهيكل العظمي للجسم أيضًا إمكانات يمكن تسجيلها من سطح الجلد. ومع ذلك ، هذا يتطلب معدات أكثر تقدما من لتسجيل ECG. عادة ما تعمل ألياف العضلات الفردية بشكل غير متزامن ، ويتم تعويضها جزئياً إشاراتها تتداخل مع بعضها البعض ، ونتيجة لذلك ، يتم الحصول على إمكانات أقل مما كانت عليه في حالة تخطيط القلب.

يسمى النشاط الكهربائي للعضلات الهيكلية رسم تخطيطي - EMG. لأول مرة ، تم اكتشاف إمكانات ألياف العضلات البشرية من خلال الاستماع إليها باستخدام الهاتف ، والعالم الروسي ن. إ. فيفيدنسكي يعود في عام 1882.

في عام 1907 ، استخدم العالم الألماني جي بيبر سلسلة الجلفانومتر لتسجيلهم الموضوعي. ومع ذلك ، كانت طريقة معقدة وشاقة. فقط بعد ظهور ذبذبة الكاثود والمعدات الإلكترونية في عام 1923 ، بدأت تخطيط كهربية القلب بالتطور بشكل مكثف. الآن يستخدم على نطاق واسع في العلوم والطب والرياضة ، وكذلك في المكافحة الحيوية.

أحد أول الاستخدامات العظيمة لـ EMG biocontrol هو صنع الأطراف الاصطناعية للأشخاص الذين فقدوا ذراعهم. تم إنشاء هذه الأطراف الاصطناعية لأول مرة في بلدنا.

وما هو التخطيط الدماغي؟

هذا رسم تخطيطي كهربائي ، أي نشاط كهربائي للدماغ ، وتقلبات محتملة تنشأ عن عمل خلايا عصبية في الدماغ وتسجيلها مباشرة من سطح الرأس. تعمل الخلايا العصبية ، مثل ألياف العضلات ، في وقت واحد: عندما يخلق بعضها إمكانات إيجابية على سطح الجلد ، تخلق خلايا أخرى سلبية. التعويض المتبادل للإمكانات هنا أقوى مما كان عليه في حالة EMG. نتيجة لذلك ، تكون سعة EEG أصغر بحوالي 100 مرة من ECG ، وبالتالي ، فإن تسجيلها يتطلب معدات أكثر حساسية.

تم تسجيل EEG لأول مرة من قبل العالم الروسي V ، V. Pravdich-Nemsky على الكلاب باستخدام الجلفانومتر السلسلة. لقد قدم curare للكلاب حتى لا تتداخل تيارات العضلات القوية مع تسجيل التيارات الدماغية.

في عام 1924 ، بدأ الطبيب النفسي الألماني ج. بيرغر في جامعة يينا دراسة تخطيط الدماغ البشري. وقد وصف التقلبات الدورية في إمكانات الدماغ بتردد حوالي 10 هرتز ، والتي تسمى إيقاع ألفا ، وقد سجل لأول مرة EEG لشخص مصاب بنوبة صرع وتوصل إلى استنتاج مفاده أن Galvani كان على حق ، مما يشير إلى أن القسم ينشأ في الجهاز العصبي مع الصرع. حيث تكون التيارات قوية بشكل خاص (يتم تحفيز الخلايا بشكل مستمر في التردد العالي).

نظرًا لأننا كنا نتحدث عن إمكانات ضعيفة جدًا سجلها طبيب غير معروف ، فإن نتائج بيرغر لم تجذب الانتباه لفترة طويلة ؛ هو نفسه نشرها بعد 5 سنوات فقط من الاكتشاف. وفقط بعد عام 1930تم تأكيدها من قبل علماء اللغة الإنجليزية المشهورين أدريان وماثيوز ، وتم "ختمها بموافقة أكاديمية" ، على حد تعبير ج. والتر ، عالم إنجليزي تعامل مع الجوانب السريرية لـ EEG في مختبر Gaul. في هذا المختبر ، تم تطوير طرق مكّنت من تحديد موقع ورم أو نزيف في المخ بواسطة EEG ، على غرار الطريقة التي تعلمها من قبل ECG لتحديد موقع نوبة قلبية في القلب.

بعد ذلك ، بالإضافة إلى إيقاع ألفا ، تم اكتشاف إيقاعات أخرى في الدماغ ، على وجه الخصوص ، إيقاعات مرتبطة بأنواع مختلفة من النوم. هناك الكثير من مشاريع الارتجاع البيولوجي EEG. على سبيل المثال ، إذا كان برنامج التشغيل يسجل EEG باستمرار ، فيمكنك استخدام الكمبيوتر لتحديد الوقت ، الكود ، يبدأ في الغفوة ، ويوقظه. لسوء الحظ ، لا يزال من الصعب تنفيذ جميع هذه المشروعات ، حيث إن سعة EEG صغيرة جدًا.

بالإضافة إلى EEG - التقلبات في إمكانات الدماغ في غياب المؤثرات الخاصة ، هناك شكل آخر من إمكانات الدماغ - تسمى الإمكانات (EP).

الإمكانات المستحثة هي التفاعلات الكهربائية التي تحدث استجابة لمضة الضوء والصوت وما إلى ذلك. نظرًا لأن العديد من الخلايا العصبية في الدماغ تستجيب بشكل متزامن تقريبًا لمضة ضوء ساطعة ، فإن الإمكانات المستحثة عادة ما تكون أكبر بكثير من EEG. لم يكن من قبيل المصادفة اكتشافهم في وقت أبكر بكثير من EEG (في عام 1875 ، من قبل الإنجليزي كيتون وبشكل مستقل عن ذلك في عام 1876 من قبل الباحث الروسي V. Ya. Danilevsky).

باستخدام إمكانات أثار ، يمكن للمرء أن يحل المشاكل العلمية المثيرة للاهتمام. على سبيل المثال ، بعد وميض الضوء ، تحدث الاستجابة (VP) أولاً في منطقة القذالي من الدماغ. من هذا يمكننا أن نستنتج أنه في هذه المنطقة التي تأتي إشارات حول الضوء.

مع تهيج الجلد الكهربائي ، تنشأ إمكانات أثار في المنطقة المظلمة من الدماغ.

مع تهيج جلد اليد ، تحدث في مكان واحد ، جلد القدم في مكان آخر. يمكنك تعيين هذه الإجابات وتوضح هذه الخريطة أن سطح الجلد يعطي إسقاطًا على المنطقة الجدارية لقشرة الدماغ البشري. ومن المثير للاهتمام أنه في هذا التصميم تنتهك بعض النسب ، على سبيل المثال ، تبين أن إسقاط اليد كبير بشكل غير متناسب. نعم ، هذا طبيعي: يحتاج الدماغ إلى معلومات أكثر تفصيلاً عن اليد من ، على سبيل المثال ، عن الظهر.