Ano ang isang ECG, EMG, EEG?

Ang isang ECG ay isang electrocardiogram, isang pagrekord ng mga de-koryenteng signal ng puso. Ang katotohanan na ang isang potensyal na pagkakaiba ay lumitaw sa puso sa paggulo ay ipinakita nang maaga noong 1856, sa panahon ng Dubois-Reymond. Ang eksperimento na nagpapatunay na ito ay itinakda nina Kelliker at Müller na naaayon sa resipe ni Galvani: isang nerbiyos na tumatakbo sa paa ng palaka ay inilatag sa isang nakahiwalay na puso, at ang "nabubuhay na voltmeter" na ito ay tumugon sa isang paghagod ng paa sa bawat tibok ng puso.

Sa pagdating ng sensitibong mga instrumento sa pagsukat ng elektrikal, posible na makuha ang mga signal ng elektrikal ng isang gumaganang puso sa pamamagitan ng paglalapat ng mga electrodes na hindi direkta sa kalamnan ng puso, ngunit sa balat.

Noong 1887, sa kauna-unahang pagkakataon, posible na magparehistro ng isang tao na ECG sa ganitong paraan.Ito ay ginawa ng siyentipiko ng Ingles na si A. Waller gamit ang isang capillary electrometer (ang batayan ng aparatong ito ay isang manipis na capillary kung saan ang mercury ay hangganan ng sulpuriko acid.Kung ang kasalukuyang dumaan sa tulad ng isang capillary, ang pag-igting sa ibabaw sa hangganan. nagbago ang mga likido at ang meniskus ay lumipat kasama ang capillary.)

Ang aparato na ito ay hindi madaling gamitin at ang malawakang paggamit ng electrocardiography ay nagsimula sa paglaon, pagkatapos ng pagdating sa 1903 ng isang mas advanced na aparato - ang Einthoven string galvanometer. (Ang pagpapatakbo ng aparatong ito ay batay sa paggalaw ng isang conductor na may kasalukuyang sa isang magnetic field. Ang papel ng conductor ay nilalaro ng isang pilak na quartz filament na ilang mga micrometer sa diameter, mahigpit na nakaunat sa isang magnetic field. Kapag ang isang kasalukuyang dumaan sa string na ito, baluktot ito ng bahagya. Ang mga lihis na ito ay sinusunod sa isang mikroskopyo. mababa ang inertia at pinapayagan na magrehistro ng mabilis na mga de-koryenteng proseso.

Matapos ang hitsura ng aparato na ito sa isang bilang ng mga laboratoryo, sinimulan nilang pag-aralan nang detalyado kung paano naiiba ang ECG ng isang malusog na puso at puso sa iba't ibang mga sakit. Para sa mga gawa na ito V. Natanggap ang Einthoven ng Nobel Prize noong 1924, at ang siyentipiko ng siyentipiko na si A. F. Samoilov, na gumawa ng maraming para sa pagbuo ng electrocardiography, ay natanggap ang Lenin Prize noong 1930. Bilang resulta ng susunod na hakbang sa pag-unlad ng teknolohiya (ang hitsura ng mga elektronikong amplifier at recorder), ang mga electrocardiograph ay nagsimulang magamit sa bawat malaking ospital.

Ano ang kalikasan ng ECG?

Kapag ang anumang nerve o kalamnan na hibla ay nasasabik, ang kasalukuyang sa ilan sa mga seksyon nito ay dumadaloy sa lamad sa hibla, at sa iba ay umaagos. Sa kasong ito, ang kasalukuyang kinakailangang dumadaloy sa panlabas na kapaligiran na nakapaligid sa hibla, at lumilikha ng isang potensyal na pagkakaiba sa daluyan na ito. Pinapayagan ka nitong magrehistro ng paggulo ng hibla gamit ang extracellular electrodes, nang hindi tumagos sa cell.

Ang puso ay isang medyo malakas na kalamnan. Maraming mga hibla ang sabay na nasasabik dito, at isang sapat na malakas na daloy sa kapaligiran na nakapaligid sa puso, na kahit na sa ibabaw ng katawan ay lumilikha ng mga potensyal na pagkakaiba-iba ng pagkakasunud-sunod ng 1 mV.

Upang matuto nang higit pa mula sa ECG tungkol sa estado ng puso, naitala ng mga doktor ang maraming mga kurba sa pagitan ng iba't ibang mga punto ng katawan. Upang maunawaan ang mga curves, kailangan mo ng maraming karanasan. Sa pagdating ng teknolohiya ng computer, posible na makabuluhang i-automate ang proseso ng "pagbabasa" ECG. Inihahambing ng isang computer ang ECG ng isang naibigay na pasyente sa mga halimbawang nakaimbak sa kanyang memorya at binibigyan ang doktor ng presumptive diagnosis (o maraming posibleng mga diagnosis).

Ngayon maraming iba pang mga bagong diskarte sa pagsusuri ng ECG. Tila kawili-wili. Ayon sa data na naitala mula sa maraming mga punto ng katawan, at ang kanilang pagbabago sa oras, posible na kalkulahin kung paano gumagalaw ang paggulo ng alon sa pamamagitan ng puso at kung aling mga bahagi ng puso ang hindi nai-uniporme (halimbawa, apektado sila ng atake sa puso). Ang mga kalkulasyong ito ay napakahirap, ngunit naging posible sa pagdating ng mga computer.

Ang pamamaraang ito sa pagsusuri ng ECG ay binuo ni L. I. Titomir, isang empleyado ng Institute for Information Transmission Problems ng USSR Academy of Science.Sa halip na maraming mga curves na mahirap maunawaan, ang computer ay gumuhit sa screen ng puso at pagkalat ng paggulo sa mga kagawaran. Maaari mong direktang makita kung aling mga lugar ng puso ang paggulo ay mas mabagal, kung aling mga bahagi ng puso ang hindi nasasabik sa lahat, atbp.

Ang mga potensyal ng puso ay ginamit sa gamot hindi lamang para sa diagnosis, kundi pati na rin para sa pagkontrol sa kagamitang medikal. Isipin na ang isang doktor ay kailangang kumuha ng x-ray ng puso sa iba't ibang mga yugto ng ikot nito, iyon ay, sa oras ng maximum na pag-urong, maximum na pagrerelaks, atbp. Ito ay kinakailangan para sa ilang mga sakit. Ngunit paano mahuli ang sandali ng pinakadakilang pag-urong? Kailangan mong kumuha ng maraming mga larawan sa pag-asa na ang isa sa mga ito ay papasok sa tamang yugto.

At kaya ang mga siyentipiko ng Sobyet na si V, S. Gurfinkel, V. B, Malkin at M. L. Tsetlin ay nagpasya na i-on ang X-ray na kagamitan mula sa alon ng ECG. Nangangailangan ito ng isang hindi napakahusay na elektronikong aparato, na kasama ang pagbaril sa isang naibigay na pagkaantala na nauugnay sa ECG wave. Ang nakakatawang solusyon ng problema sa kanyang sarili ay lalo na kawili-wili na ito ay isa sa una (ngayon maraming) mga aparato kung saan kinokontrol ng likas na potensyal ng katawan ang ilang mga artipisyal na aparato; Ang lugar na ito ng teknolohiya ay tinatawag na biofeedback.

Ang mga kalamnan ng balangkas ng katawan ay nakakagawa din ng mga potensyal na maaaring maitala mula sa ibabaw ng balat. Gayunpaman, nangangailangan ito ng mas advanced na kagamitan kaysa sa pag-record ng ECG. Ang mga indibidwal na fibers ng kalamnan ay karaniwang gumagana nang walang patid, ang kanilang mga signal na nag-overlay sa bawat isa ay bahagyang nabayaran, at bilang isang resulta, ang mga mas mababang potensyal ay nakuha kaysa sa kaso ng isang ECG.

Ang elektrikal na aktibidad ng kalamnan ng kalansay ay tinatawag na isang electromyogram - EMG. Sa kauna-unahang pagkakataon ang mga potensyal ng mga fibers ng kalamnan ng tao ay natuklasan sa pamamagitan ng pakikinig sa kanila gamit ang isang telepono, ang siyentipikong Ruso na si N. E. Vvedensky ay bumalik noong 1882.

Noong 1907, ang siyentipikong Aleman na si G. Pieper ay gumagamit ng isang string galvanometer para sa kanilang pagpaparehistro sa layunin. Gayunpaman, ito ay isang kumplikado at mahirap na pamamaraan. Pagkatapos lamang lumitaw ang oscilloscope ng cathode at elektronikong kagamitan noong 1923, nagsimulang mabuo ang electromyography. Ngayon ito ay malawak na ginagamit sa agham, gamot, palakasan, at din para sa biocontrol.

Isa sa mga unang mahusay na paggamit ng EMG biocontrol ay ang paglikha ng mga prostheses para sa mga taong nawalan ng braso. Ang ganitong mga prostheses ay unang nilikha sa ating bansa.

At ano ang isang EEG?

Ito ay isang electroencephalogram, i.e., elektrikal na aktibidad ng utak, mga potensyal na pagbabagu-bago na nilikha ng gawa ng mga neuron ng utak at naitala nang direkta mula sa ibabaw ng ulo. Ang mga cells ng nerbiyos, tulad ng mga fibers ng kalamnan, ay gumana nang sabay-sabay: kapag ang ilan sa kanila ay lumikha ng isang positibong potensyal sa ibabaw ng balat, ang iba ay lumikha ng isang negatibong. Ang kompensasyon ng isa sa mga potensyal dito ay mas malakas kaysa sa kaso ng EMG. Bilang isang resulta, ang amplitude ng EEG ay halos isang daang beses na mas maliit kaysa sa ECG, samakatuwid, ang kanilang pagrehistro ay nangangailangan ng mas sensitibong kagamitan.

Ang EEG ay unang nakarehistro ng siyentipikong Russian V, V. Pravdich-Nemsky sa mga aso na gumagamit ng isang string galvanometer. Ipinakilala niya ang curare sa mga aso upang ang mas malakas na alon ng kalamnan ay hindi makagambala sa pagrehistro ng mga alon ng utak.

Noong 1924, nagsimula ang psychiatrist ng Aleman na si G. Berger sa University of Jena ang pag-aaral ng EEG ng tao. Inilarawan niya ang mga pana-panahong pagbabagu-bago sa mga potensyal ng utak na may dalas ng halos 10 Hz, na tinatawag na ritmo ng alpha.Inaitala muna niya ang EEG ng isang tao na may pag-agaw ng epilepsy at dumating sa konklusyon na tama si Galvani, na nagmumungkahi na ang isang seksyon ay lumitaw sa sistema ng nerbiyos na may epilepsy kung saan ang mga alon ay lalo na malakas (mga cell mayroong patuloy na nasasabik sa mataas na dalas).

Dahil pinag-uusapan namin ang tungkol sa mga mahina na potensyal na naitala ng isang kilalang doktor, ang mga resulta ni Berger ay hindi nakakaakit ng pansin sa mahabang panahon; siya mismo ang naglathala sa kanila ng 5 taon lamang matapos ang pagtuklas. At pagkatapos lamang noong 1930sila ay nakumpirma ng bantog na siyentipiko ng Ingles na sina Adrian at Matthews, sila ay "... naselyohang may pag-apruba ng akademiko", sa mga salita ni G. Walter, isang siyentipikong Ingles na nakitungo sa mga klinikal na aspeto ng EEG sa laboratoryo ng Gaul. Sa laboratoryo na ito, ang mga pamamaraan ay binuo na posible upang matukoy ang lokasyon ng isang tumor o pagdurugo sa utak ng EEG, katulad ng kung paano natutunan ng ECG upang matukoy ang lokasyon ng isang atake sa puso sa puso.

Kasunod nito, bilang karagdagan sa alpha ng alpha, natuklasan ang iba pang mga ritmo ng utak, lalo na, ang mga ritmo na nauugnay sa iba't ibang uri ng pagtulog. Maraming mga proyekto ng biofeedback EEG. Halimbawa, kung ang drayber ay patuloy na nagtatala sa EEG, pagkatapos ay maaari mong gamitin ang computer upang matukoy ang sandali, ang code, nagsisimula siyang gawin ang, at gisingin siya. Sa kasamaang palad, ang lahat ng mga naturang proyekto ay mahirap pa ring ipatupad, dahil napakaliit ng malawak ng EEG.

Bilang karagdagan sa EEG - pagbabagu-bago sa potensyal ng utak sa kawalan ng mga espesyal na impluwensya, mayroong isa pang anyo ng mga potensyal ng utak - na tinatawag na mga potensyal (EP).

Ang mga nakasisirang potensyal ay mga reaksyong elektrikal na nangyayari bilang tugon sa isang flash ng ilaw, tunog, atbp Dahil maraming mga neuron ng utak ang tumugon halos sabay-sabay sa isang maliwanag na flash ng ilaw, ang mga nakuhang mga potensyal na kadalasan ay mas malaki kaysa sa EEG. Hindi aksidente na sila ay natuklasan nang mas maaga kaysa sa EEG (noong 1875, ng Ingles na Keton at malaya ito noong 1876 ng mananaliksik ng Russia na si V. Ya. Danilevsky).

Gamit ang mga evoked potensyal, malulutas ng isa ang mga kagiliw-giliw na mga pang-agham na problema. Halimbawa, pagkatapos ng isang ilaw ng ilaw, ang tugon (EP) ay unang nangyayari sa occipital rehiyon ng utak. Mula dito maaari nating tapusin na nasa rehiyon na ito ang mga senyales tungkol sa ilaw na darating.

Sa pangangati ng mga de-koryenteng balat, ang mga potensyal na evoked ay nangyayari sa madilim na lugar ng utak.

Sa pangangati ng balat ng kamay, nangyayari sila sa isang lugar, ang balat ng paa sa isa pa. Maaari mong mapa ang mga sagot na ito at ipinapakita ng mapa na ito na ang ibabaw ng balat ay nagbibigay ng isang pagpapalabas sa parietal na rehiyon ng cortex ng utak ng tao. Ito ay kagiliw-giliw na sa disenyo na ito ang ilang mga proporsyon ay nilabag, halimbawa, ang projection ng kamay ay lumiliko na hindi nagagawang malaki. Oo, natural ito: ang utak ay nangangailangan ng mas detalyadong impormasyon tungkol sa kamay kaysa, halimbawa, tungkol sa likod.