Вектор эдс сердца. Электрокардиография (ЭКГ)

Электрические явления в сердечной мышце

На поверхности мышечного волокна, находящегося в состоянии покоя, разности потенциалов нет (ток покоя можно зарегистрировать только с помощью внутриклеточного электрода). При подключении к противоположным концам клетки гальванометра стрелка его отклоняться не будет, запишется прямая линия - изоэлектрическая линия. При возбуждении, деполяризации, возбужденные участки становятся электроотрицательными, а невозбужденные - сохраняют положительный заряд. Если дифферентный электрод обращен к положительному заряду диполя, то регистрируется отклонение кривой вверх от изолинии. Если дифферентный электрод обращен к отрицательному заряду - отклонение вниз. Амплитуда зубца увеличивается по мере распространения возбуждения в клетке. Когда вся клетка возбудилась, вся ее наружная поверхность приобрела отрицательный заряд, разность потенциалов исчезла, вновь начинает записываться изоэлектрическая линия. При выходе из возбуждения, реполяризации, вновь возникает разность потенциалов между уже вышедшими и заряженными положительно участками и еще возбужденными, отрицательно заряженными участками. Это сопровождается появлением следующего зубца. Направление записи этого зубца зависит от того, какие участки прилежат к электроду: еще возбужденные - отрицательный зубец, уже вышедшие из возбуждения - положительный. Полный выход из состояния возбуждения приводит к поляризации клетки, вся наружная поверхность ее мембраны заряжена положительно, разности потенциалов нет, и вновь записывается изоэлектрическая линия.

Итак, в период распространения возбуждения клетка миокарда имеет два противоположно заряженных полюса и является как бы маленьким генератором электрического тока.

Поверхность желудочков сердца можно рассматривать как обширную поляризованную мембрану, охватывающую единую огромную клетку. Закономерно меняющиеся во время возбуждения сердца величина и направление электрических потенциалов сердца сопровождаются изменением потенциалов и на поверхности тела человека. Ориентация электрических зарядов в тканях тела подчиняется общим законам соответственно сердечного суммарному диполю.

В основном процессе возбуждения электрическая ось сердца направлена влево вниз - от отрицательного полюса к положительному. Поэтому с поверхности тела всегда можно зарегистрировать разность потенциалов от различных пунктов электрического поля сердца.

Формирование элементов ЭКГ

На ЭКГ записывается суммарная разность потенциалов от всех клеток миокарда, или, как ее называют, электродвижущая сила сердца (ЭДС сердца). Электрокардиограф регистрирует напряжение (разность электрических потенциалов) между 2 точками, то есть в каком-то отведении. Другими словами, ЭКГ-аппарат фиксирует на бумаге (экране) величину проекции ЭДС сердца на какое-либо отведение.

Стандартная ЭКГ записывается в 12 отведениях:

3 стандартных (I, II, III);

3 усиленных от конечностей (aVR, aVL, aVF);

6 грудных (V1, V2, V3, V4, V5, V6).

1) Стандартные отведения (предложил Эйнтховен в 1913 году). I - между левой рукой и правой рукой, II - между левой ногой и правой рукой, III - между левой ногой и левой рукой.

2) Усиленные отведения от конечностей (предложены Гольдбергером в 1942 году).

Используются те же самые электроды, что и для записи стандартных отведений, но каждый из электродов по очереди соединяет сразу 2 конечности, и получается объединенный электрод Гольдбергера. На практике запись этих отведений производится простым переключением рукоятки на одноканальном кардиографе (т.е. электроды переставлять не нужно).

aVR - усиленное отведение от правой руки (сокращение от augmented voltage right - усиленный потенциал справа). aVL - усиленное отведение от левой руки (left - левый) aVF - усиленное отведение от левой ноги (foot - нога)

3) Грудные отведения (предложены Вильсоном в 1934 году) записываются между грудным электродом и объединенным электродом от всех 3 конечностей.Точки расположения грудного электрода находятся последовательно по передне-боковой поверхности грудной клетки от средней линии тела к левой руке.

V1 - в IV межреберье по правому краю грудины. V2 V3 V4 - на уровне верхушки сердца. V5 V6 - по левой среднеподмышечной линии на уровне верхушки сердца.

Рис. 1

12 указанных отведений являются стандартными. При необходимости могут регистрироваться и дополнительные отведения.Неслучайно такое большое количество отведений. ЭДС сердца - это вектор ЭДС сердца в трехмерном мире (длина, ширина, высота) с учетом времени. На плоской ЭКГ-пленке мы можем видеть только 2-мерные величины, поэтому кардиограф записывает проекцию ЭДС сердца на одну из плоскостей во времени.

Рис. 2

В каждом отведении записывается своя проекция ЭДС сердца. Первые 6 отведений (3 стандартных и 3 усиленных от конечностей) отражают ЭДС сердца в так называемой фронтальной плоскости (см. рис.) и позволяют вычислять электрическую ось сердца с точностью до 30° (180° / 6 отведений = 30°). Недостающие 6 отведений для формирования круга (360°) получают, продолжая имеющиеся оси отведений через центр на вторую половину круга.

6 грудных отведений отражают ЭДС сердца в горизонтальной (поперечной) плоскости. Это позволяет уточнить локализацию патологического очага (например, инфаркта миокарда): межжелудочковая перегородка, верхушка сердца, боковые отделы левого желудочка и т.д.

При разборе ЭКГ используют проекции вектора ЭДС сердца, поэтому такой анализ ЭКГ называется векторным.

В процессе электрической активности сердца возникают и в определенном порядке взаимодействуют многочисленные и разнонаправленные силы, отражающие множество появляющихся диполей. Если регистрировать этот процесс при условии непосредственного приближения электродов к поверхности сердца, то формирование ЭКГ будет зависеть от того, как ориентирован результирующий вектор всех одномоментных сил по отношению к дифферентному электроду. Представим, что дифферентный электрод располагается слева внизу от массы возбуждающегося миокарда, а индефферентный - справа наверху (такой принцип размещения электродов является самым обычным в электрокардиографии).

Наиболее высоким автоматизмом обладает синусовый узел, поэтому в норме именно он является водителем ритма сердца. Однако, из-за слишком малой величины возникающей разности потенциалов, электрическая активность синусового узла на ЭКГ не регистрируется. Возбуждение миокарда предсердий начинается в области синусового узла и распространяется по поверхности миокарда во все стороны. Разнонаправленные векторы деполяризации, взаимодействуя друг с другом, частично нейтрализуются. Так как синусовый узел находится в верхней части правого предсердия, то большинство векторов ориентированы вниз и влево. Результирующий вектор возбуждения предсердий направлен, благодаря этому, вниз и влево. Такому направлению волны деполяризации способствует и ускоренное проведение импульса вниз и влево по межузловым и межпредсердным специализированным трактам. Находящийся внизу слева дифферентный электрод обращен к положительному заряду диполя во время деполяризации предсердий, поэтому регистрируется положительное отклонение - зубец Р, продолжительность которого в норме достигает 0,1 с. В течение первых 0,02 - 0,03 с своего формирования зубец Р отражает возбуждение только правого предсердия, после этого - суммарную активность обоих предсердий, а последние 0,02 - 0,03 с зубца Р связаны с деполяризацией только левого предсердия, т.к. правое предсердие к этому времени уже полностью возбуждено.

После окончания деполяризации предсердий начинается ихреполяризация, которая происходит в той же последовательности, как происходило возбуждение. Ранее всего положительный потенциал покоя восстанавливается в области синусового узла, поэтому результирующий вектор реполяризации предсердий направлен вверх вправо, от дифферентного электрода. То обусловливает формирование отрицательного зубца Та, отражающего конечную фазу реполяризации предсердий. Он очень мал по амплитуде, а по времени совпадает с желудочковым комплексом ЭКГ, поэтому в обычных условиях не может быть выделен и подвергнут анализу.

Рис. 3

Через 0,02 - 0,04 с от начала деполяризации предсердий волна возбуждения уже достигает области атриовентрикулярного узла. Здесь скорость распространения возбуждения резко снижается, после чего импульс быстро распространяется по пучку Гиса и внутрижелудочковым проводящим путям, достигая миокарда желудочков. На ЭКГ выделяется сегмент Р - Q(R) - отрезок линии записи от конца зубца Р до начала желудочкого комплекса QRS. Интервал P - Q(R) отражает время предсердно-желудочкого проведения импульса и составляет в норме 0,12 - 0,19 с. Нормальные колебания продолжительности P - Q(R) зависят от изменений продолжительности атриовентрикулярной задержки.

Рис. 4

Возбуждение желудочков, в отличие от возбуждения предсердий, распространяется не из одного центра, а из множества очагов, расположенных преимущественно в субэндокардиальных слоях миокарда. Источниками деполяризации являются волокна Пуркинье - конечный разветвления внутрижелудочковых проводящих путей. распространение возбуждения стенки желудочков направлено от множественных очагов в субэндокардиальных отделах к субэпикардиальным отделам, т.е. перпендикулярно к наружной поверхности сердца. Для детального разбора электрических сил, отражающих деполяризацию желудочков, удобно разделить этот непрерывный процесс на три этапа.

Первый - начальный - связан с появлением очагов деполяризации в левой части межжелудочковой перегородки, куда раньше всего приходит волна возбуждения по разветвлениям левой ножки пучка Гиса. Вектор деполяризации направлен от левой к правой поверхности межжелудочковой перегородки. При расположении активного электрода слева начальный этап деполяризации желудочков отражается небольшим отрицательным отклонением (зубцом Q), продолжительность которого составляет 0,02 с. Вслед за деполяризацией левой поверхности межжелудочковой перегородки начинается деполяризация ее правых отделов, куда возбуждение приходит по правой ножке пучка Гиса. Направление вектора этой деполяризации справа налево нейтрализует первоначально возникшее электрическое поле, и поэтому начальный этап возбуждения желудочков отражается небольшим и непродолжительным зубцом.

Следующий - главный - этап отражает распространение возбуждение через миокард свободных стенок желудочка. Суммарный вектор деполяризации левого желудочка ориентирован влево. Равнонаправленность этих векторов приводит к частичной нейтрализации электрических сил. Большая мышечная масса левого желудочка обусловливает его электрического поля над электрическим полем правого желудочка, поэтому результирующий вектор деполяризации желудочков ориентирован влево. При расположении активного электрода слева, этот главный этап деполяризации желудочков, соответствующий 0,03 - 0,05 с, регистрируется в виде положительного отклонения (зубец R).

Заключительный этап деполяризации желудочков отражает возбуждение заднебазальных межжелудочковой перегородки и желудочков. Вектор деполяризации ориентирован вверх и чаще вправо; направление терминальной деполяризации значительно варьирует. При расположении дифферентного электрода слева от сердца терминальных этап деполяризации чаще отражен небольшим отрицательным зубцом (S).

Таким образом, последовательные изменения величины и направления результирующего вектора электрического поля во время возбуждения желудочков приводят к тому, что этот единый процесс отражается комплексом QRS, состоящим их зубцов разной величины и разной полярности. В зависимости от положения электродов зубцы, отражающие начальный, главный и терминальный этапы деполяризации, могут иметь различные направления (и, вследствие этого, различные буквенные обозначения). Зубцом Q обозначают первое отклонение желудочкового комплекса, если оно направлено вниз от изолинии. Отклонение записи вверх от изолинии, независимо от того, когда оно регистрируется (т.е. является ли первым или последующим) называется зубцом R. Отрицательное отклонение, следующее за положительным, обозначают как зубец S. Таким образом, зубец Q может быть лишь один в желудочковом комплексе, а в тех случаях, когда комплекс начинается положительным отклонением, зубец Q отсутствует. Если положительных зубцов несколько, то они именуются зубцами R, но каждый последующий обозначается как R?,R? ?и т.д. Зубцов S тоже может быть несколько, и тогда они обозначаются как S?, S? ?и т.д. общая продолжительность комплекса QRS, отражающая время внутрижелудочковой проводимости составляет 0,06 - 0,10 с.

В отличие от предсердий, миокард желудочков различных слоев и отделов обладает различной продолжительностью электрических процессов. Потенциал действия субэпикардиальных слоев имеет меньшую продолжительность, чем потенциал действия субэндокардиальных слоев; потенциал действия миокардиальных волокон в области верхушки сердца короче, чем в области основания сердца. Это приводит к тому, что в стенке желудочка процессы реполяризации раньше начинаются в субэпикардиальных слоях и в области верхушки, тогда как субэндокардиальные слои и основание желудочков дольше сохраняют отрицательные заряды. Во время реполяризации результирующий вектор направлен поэтому влево, т. е. в ту же сторону, что и главный вектор деполяризации. Наибольшая электродвижущая сила возникает в фазе конечной реполяризации, этот процесс отображается появлением зубца Т. при расположении дифферентного электрода слева, вектор реполяризации желудочков направлен к этому электроду и зубец Т регистрируется положительным. Между концом комплекса QRS и началом зубца Трасполагается сегмент S-T: он соответствует второй фазе реполяризации миокарда желудочков, во время которой потенциал почти не изменяет своей величины. Разность потенциалов почти отсутствует, поэтому сегмент S - Tрасполагается на изолинии. Различная продолжительность потенциала действия в разных отделах миокарда желудочков приводит к небольшому асинхронизму фаз реполяризации и появлению небольшой разности потенциалов, что и сообщает сегменту S-T некоторую кривизну с плавным переходом его в зубец Т. интервал времени от начала комплекса QRS до начала зубца Т отражает весь период электрической активности желудочков (электрическая систола). В норме Q - T составляет 0,36 - 0,44 с и зависит от пола, возраста и частоты ритма. Вслед за зубцом Т обычно регистрируется еще одно положительное отклонение небольшой амплитуды - зубец U. Механизмы его появления точно не установлены и, по-видимому, не всегда однозначны.

Рис. 5

В процессе исследования всех зубцов, сегментов и интервалов, регистрируемых электрокардиограммой, выводится электрокардиографическое заключение, которое должно включать в себя:

1. Источник ритма (синусовый или нет).

2. Регулярность ритма (правильный или нет). Обычно синусовый ритм является правильным, хотя возможна дыхательная аритмия.

4. Положение электрической оси сердца.

5. Наличие 4 синдромов:

нарушение ритма

нарушение проводимости

гипертрофия и/или перегрузка желудочков и предсердий

повреждение миокарда (ишемия, дистрофия, некрозы, рубцы)

Тело как объемный проводник электрических явлений

Ткани и органы, окружающие сердце, играют роль проводников, передающих электрические заряды на поверхность тела.Величина потенциалов по мере удаления от сердца уменьшается. В однородной проводящей среде величина потенциала любой точки обратно пропорциональна величине расстояния от нее до источника разности потенциала. Ткани тела обладают различной электропроводностью, что вносит значительные искажения в распределение и величину потенциалов на поверхности тела. ЭКГ может изменяться под влиянием таких состояний как ожирение, кахексия, отеки тела, скопление жидкости в плевре и перикарде, эмфизема и уплотнение легких и т.п.

Показания к проведению экстренной электрической дефибрилляции сердца (ЭДС):

Во всех случаях ФЖ (с большой или малой амплитудой, тонической или атонической) - срочно, не тратя время на интубацию и массаж сердца, ЭДС может восстановить синусовый ритм, что устранит не-обходимость в проведении наружного массажа сердца;

ЖТ с клинической картиной остановки кровообращения (отсутствие пульса на сонной артерии, больной без сознания);

«слепая» ЭДС (т.е. дефибрилляция в отсутствие ЭКГ-диагностики) редко необходима, так как большинство универсальных дефибрил-ляторов оборудованы ЭКТ-монитором. Нет доказательств полезнос-ти ЭДС при асистолии. Иногда мелковолновая ФЖ протекает в виде асистолии. В таких случаях необходима повторная диагностика вида остановки сердца;

Рис. 33.1. Электродефибрилляция

ЭДС в режиме синхронизации (синхронизированная кардиоверсия) рекомендуется для купирования пароксизмальной наджелудочковой тахикардии, мерцания и трепетания предсердий. Синхронизация по-даваемой энергии уменьшает возможность индукции ФЖ, которая может случиться, если разряд приходится на фазу относительной рефрактерности.

Основной принцип ЭДС состоит в том, что под действием мощного и короткодействующего (0,01 с) электрического импульса происходит депо-ляризация всех мышечных волокон миокарда с последующим развитием рефрактсрности, после окончания которой импульс из синусового узла способен восстановить спонтанные сердечные сокращения.

Устройство электродефибрилляторов. Электродефибрилляторы могут быть двух видов - переменною и постоянного тока.

В настоящее время наибольшее применение нашли аккумуляторные дефибрилляторы разрядного типа. Их масса от 8 до 10 кг, они компактны, просты и легки в применении, оснащены экраном монитора, позволяю-щим получить мгновенный сигнал от лопаткообразных электродов, являю-щихся одновременно и электродами для регистрации ЭКГ с последующей распечаткой данных на графопостроителе или встроенном матричном принтере. Дефибрилляторы такого тина незаменимы при работе в жестких аварийных условиях, и машине скорой помощи во время транспортировки пострадавшего и др. Один из лучших дефибрилляторов FC-200 (Япония).

Основа успешной ЭДС в определенной степени зависит от подготовки и знаний медицинского персонала. Если аппарат хорошо изучен, то техни-ческой задержки с подготовкой дефибрнллятора к работе можно избежать. Кратко остановимся на некоторых, заслуживающих внимания, технических характеристиках работы аккумуляторных дефибрилляторов разрядного типа.

Принцип работы электродефибриллятора (ЭД) заключается п образова-нии энергии ii результате разрядки конденсатора, заряженного предварительно до определенного напряжения. При этом генерируется одиночный импульс тока, имеющий форму затухающего колебательного разряда.

Различные конструкции ЭД отличаются друг от друга емкостью кон-денсатора (от 16 до 20мкФ) и придают соответственно различную форму импульсу тока. Силу электрических импульсов определяют с помощью единиц энергии, получаемой и используемой при разрядке. Данную энер-гию определяют в джоулях (ватт/с).

Приступая к изучению дефибриллятора, обратите внимание на диапа-зон энергии импульса, обозначенный на передней панели. На отечествен-ном дефибрилляторе ДКИ-Н-04 для прямой дефибрилляции используются импульсы с энергией 5, 10, 25, 50, 75 Дж, а для непрямой дефибрилля-ции - 100, 150, 200, 250, 300, 350 Дж, в то время как один из импортных вариантов ЭД (MS-730) использует 5, 10, 25, 60 и 100, 200, 360 Дж соответ-ственно. Возможен вариант обозначения энергии в виде цифр «I, 2, 3, 4», расшифровка которых дана в таблице на корпусе ЭД.

Электроды могут быть различны по техническому исполнению и мар-кировке. Для ЭДС у взрослых оба ручных электрода или один подклады-ваемый электрод должны иметь площадку диаметром 8-14 см. В послед-них образцах ЭД на них нанесены обозначения «Apex» и «Sternum», позво-ляющие быстро и точно расположить электроды на нужных областях груд-ной клетки. Электроды дефибриллятора совмещены с электродами ЭКГ. Возможна и другая маркировка электродов ЭД, например черный (несу-щий отрицательный заряд) и красный (положительный заряд). Иногда электроды снабжены пружинным устройством, позволяющим достичь оп-тимальной силы прижатия электродов к грудной клетке (10-15 кг). Если же такой силы прижатие отсутствует, то дефибриллягор работать не будет. Обязательным условием ЭДС является смазывание электродов специаль-ной электродной пастой или подкладывай ие под них марлевых салфеток, смоченных изотоническим раствором хлорида натрия, для понижения со-противления грудной клетки при прохождении тока. В целях оптимального распространения тока пластины электродов при проведении наружной де-фибрилляции должны быть у взрослых диаметром 12-14 см, 8 см - для детей и 4,5 см - для младенцев. Для прямой дефибрилляции размер электродов должен быть диаметром 6 см для взрослых, 4 см - для детей и 2 см - для младенцев.

Способы электрической дефибрилляции сердца. Различают электричес-кую дефибрилляцию сердца: непрямую (наружную), когда электроды де-фибриллятора накладывают на грудную клетку, и прямую, когда электроды накладывают непосредственно на сердце при открытой грудной клетке.

При проведении наружной дефибрилляции возможны два варианта расположения электродов: 1) переднее, или стандартное, расположение, когда один электрод с маркировкой «Apex», или красного цвета (положи-тельный заряд), располагают точно над верхушкой сердца или ниже левого соска; другой электрод с маркировкой «Sternum», или черного цвета (отри-цательный заряд), располагают сразу под правой ключицей (см. рис. 33.1), 2) переднезаднее расположение электродов - одна пластина электрода на-ходится в правой подлопаточной области, другая - спереди над левым предсердием. Безопасность достигается хорошим изолированием электро-дов с помощью пасты или геля между площадкой электродов и грудной клеткой, чтобы электроток не проходил по грудной клетке, минуя мио-кард.

Если кардиоверсия или дефибрилляция проводятся у больного с по-стоянным кардиостимулятором, необходимо избегать близкого расположе-ния электродов и кардиостимулятора во избежание повреждения послед-него. После ЭДС следует проверить пейсмекер.

ЭДС зависит от выбранного уровня энергии для генерирования адекват-ного трансмиокардиального потенциала. Если уровни энергии и тока слиш-ком низки, то ЭДС не прекратит аритмию, если же они слишком высоки, могут возникнуть функциональные и морфологические нарушения. Дефиб-рилляция осуществляется прохождением тока (измеряемого в А) через серд-це. Сила тока определяется энергией разряда (Дж) и трансторакальным им-педансом (Ом). Не существует точного соотношения между размерами тела и уровнем необходимой энергии для дефибрилляции у взрослых. При этом трансторакальный импеданс играет решающую роль. Факторы, определяю-щие последний, включают выбранную энергию, размеры электродов, число и время предыдущих разрядов, фазу вентиляции легких, расстояние между электродами и давление, оказываемое на электрод. Значительное увеличе-ние трансторакального импеданса возникает при использовании электро-дов, не смазанных электродной пастой, при малом давлении на электрод. В среднем у взрослого трансторакальный импеданс составляет 70-80 Ом.

Выбор уровня энергии и силы тока. Рекомендуемый АКА уровень энер-гии для первой ЭДС должен составлять 200 Дж, для второго удара - от 200 до 300 Дж. Установление диапазона уровней энергии обусловлено тем, что любой из заданных уровней может привести к успешной дефибрилляции. Если первые две попытки дефибрилляции неудачны, немедленно должен быть произведен третий разряд мощностью 360 Дж. Если ФЖ прерывается после разряда, а затем возобновляется, должна быть произведена дефиб-рилляция на прежнем уровне энергии. Разряд увеличивают только при не-удачных попытках дефибрилляции. Если три разряда неудачны, продолжа-ют СЛР, назначают адреналин, а после этого повторяют разряды. Во вне-больничных условиях дефибрилляция должна производиться сразу же - при доставке дефибриллятора.

По рекомендациям АКА энергия для кардиоверсии при ЖТ с наличи-ем или отсутствием дефицита пульса составляет 100 Дж. При полиморф-ных вентрикулярных тахиаритмиях кардиоверсия проводится по такой же схеме, как при ФЖ.

Кроме правильного выбора энергии, необходим правильный выбор силы тока. Низкий уровень энергии и высокий трансторакальный импе-данс приводят к слишком малой силе тока и неэффективной дефибрилля-ции. Слишком высокий уровень энергии при низком трансторакальном импедансе обусловливает применение разряда с большей силой тока, что приводит к повреждению миокарда и неудачной дефибрилляции. Клини-ческие исследования показали, что при дефибрилляции или кардиоверсии оптимальная сила тока равна 30-40 А.

В последнее время применяют автоматические и полуавтоматические дефибрилляторы, которые по сравнению с известными типами дефибрилля-торов обладают несомненными преимуществами. Дефибрилляция с помо-щью автоматических или полуавтоматических дефибрилляторов может быть быстро выполнена даже относительно неподготовленным персоналом.

ПРЕКОРДИАЛЬНЫЙ УДАР

Если у больного, находящегося под кардиомониторным контролем, появи-лась ФЖ, то ближайшей целью лечения должно быть восстановление эф-фективного ритма сердца. При отсутствии подготовленного к работе де-фибриллятора, врач, не теряя времени, должен воспользоваться приемом, который назван прекордиальным ударом. Прекордиальный удар - это по-пытка рефлекторного воздействия на миокард путем преобразования механи-ческой энергии в электрический потенциал, восстанавливающий нормальный ритм сердца. Его осуществление обязательно при наличии кардиомонито-ринга. Вторым условием являются изменения ЭКТ, которые служат пока-занием к этому виду предварительной терапии.

Показания к проведению прекордиального удара:

ФЖ. Немедленный сильный удар в области сердца после установ-ленной ФЖ иногда может быть эффективным. Для прекордиального удара требуются лишь секунды, пока готовится дефибриллятор. В случае его неэффективности следует тут же произвести ЭДС;

ЖТ, ведущая к ФЖ сердца. По данным разных авторов, эффектив-ность прекордиального удара при ЖТ колеблется от 11 до 25 %, при ФЖ восстановление нормального ритма происходит значительно реже.

В других случаях Прекордиальный удар неэффективен. Реаниматолог решает вопрос о показаниях к прекордиальному удару самостоятельно, подход индивидуальный.

Техника прекордиального удара. Удар кулаком по центру грудины в пре-кордиальную область наносят с расстояния не менее 30 см. Удар должен быть мощным, но не чрезвычайно сильным (рис. 33.2). Так как Прекорди-альный удар для прерывания ФЖ только иногда бывает эффективен, он не должен применяться вместо электрической дефибрилляции. Обычно он показан для купирования догоспитальной ФЖ. Этот прием не входит в программу СЛ Р для лиц, не имеющих медицинского образования. Прекор-диальный удар может переводить ЖТ в асистолию и ФЖ или в ЭМД.

ЭКСТРЕННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТИМУЛЯЦИЯ СЕРДЦА

Электрическая стимуляция сердца (ЭСС) часто является единственно воз-можным методом лечения в экстренных ситуациях. Показаниями к ЭСС служат различные нарушения ритма, сопровождающиеся гемодинамичес-кими расстройствами и не устраняемые медикаментозной терапией.

Экстренная ЭСС показана во всех случаях тяжелой формы брадикар-дии, сопровождающейся неадекватным кровообращением (систолическое АД менее 80 мм рт.ст.), нарушением сознания, ишемией миокарда или отеком легких. Экстренная ЭСС проводится также при полной блокаде сердца, симптоматической блокаде сердца II степени, синдроме слабости синусового узла, брадикардии, вызванной действием лекарственных средств (дигоксин, р-блокаторы, блокаторы кальциевых канальцев, прока инамид), при идионентрикулярной брадикардии, симптоматической пред-сердной фибрилляции с медленным желудочковым ритмом, рефракторной брадикардии, возникающей при гиповолсмическом шоке, брадиаритмии со злокачественными изменениями желудочкового ритма. Атропин, обыч-но применяемый при брадикардии, у больных с острым инфарктом мио-карда следует назначать с осторожностью, поскольку он увеличивает ЧСС и может усиливать ишемию миокарда.

Рис. 33.2. Прекордиальный удар.

Показанием для экстренной ЭСС является браликардия с периодами асистолии, толерантная к фармакотерапии. Иногда брадикардия чередует-ся с периодами ЖТ. Увеличение ЧСС с помощью ЭСС может приводить к исчезновению таких ритмов, тогда как антиаритмические препараты в этих случаях бывают неэффективны.

При брадисистолии ЭСС не рекомендуется как основной метод СЛР. Если же комплексная СЛР не дает положительного результата, как можно раньше следует применить ЭСС. Обычно ЭСС при асистолии и ЭМД ввиду глубокой ишемии мнокарда неэффективна. ЭСС показана при зло-качественных формах предсердных и желудочковых тахикардий, не устра-няемых лекарственном терапией и кардионерсией. В этих случаях исполь-зуют режим Overcliive: стимуляцию в чеченце нескольких секунд с большей частотой, чем ЧСС у Сюлыюго. Затем стимуляцию прекращают с расчетом im восстановление нормальною ритме). Эти методика возможна при суправентрикулярных и желудочковых тахикардиях. Она оказывается очень по-лезной при нестабильных состояниях.

Временная ЭСС проводится при тяжелой форме брадикардии, не со-провождающейся выраженными гемодинамическими нарушениями.

Для больных, которые в данный момент клинически стабильны, но у них существует большая вероятность декомпенсации в ближайшем буду-щем (стабильная брадикардия без нарушений гемодинамики, симптомати-ческая дисфункция синусового узла, атриовентрикулярная блокада типа Мобиц II, блокада сердца III степени и др.), рекомендуется установка во-дителя ритма в поддерживающем (Stand-by) режиме. Это позволяет пред-отвратить нежелательные экстренные ситуации. В интраоперационном пе-риоде тяжелые формы брадикардии, не поддающиеся лекарственной тера-пии и сопровождающиеся снижением АД, могут быть купированы с помо-щью временной транспищеводной ЭСС.

ОЖИВЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ПРЯМОГО МАССАЖА СЕРДЦА

Прямой массаж сердца не должен применяться в качестве обычного, ру-тинного метода СЛР, поскольку непрямой массаж обладает достаточной эффективностью. В то же время в некоторых случаях ввиду невозможности оживления с помощью наружных компрессий грудины требуется проведе-ние именно прямого массажа сердца. В экспериментах на животных было показано, что прямой массаж сердца, выполняемый после короткого не-эффективного непрямого массажа сердца, улучшил выживаемость живот-ных. Однако в клинической практике прямой массаж сердца часто приме-няется в более поздние сроки и прямых доказательств о его преимуществе нет. Клинические исследования подтвердили, что прямой массаж при его позднем использовании (через 25 мин после остановки сердца) неэффек-тивен. Поэтому его не следует применять в качестве последней попытки оживления при неудачной неинвазивной СЛР.

Основные показания к проведению прямого массажа сердца:

Тампонада сердца, вызвавшая остановку сердца, в большинстве слу-чаев может быть устранена с помощью прямого опорожнения полос-ти перикарда от жидкости (обычно от крови). Тампонада сердца может возникнуть при воздействии различных факторов;

При обширной легочной тромбоэмболии непрямой массаж сердца, как правило, неэффективен. Если диагноз эмболии установлен или имеется хотя бы предположение о наличии этого осложнения, пос-ледней попыткой могут быть торакотомия, прямой массаж сердца, хирургическое удаление эмбола;

При глубокой гипотермии прямой массаж сердца имеет несколько преимуществ. При гипотермии нередко возникает стойкая ФЖ, иногда не устраняемая с помощью повторных дефибрилляций при закрытой грудной клетке. Во время реанимации сердце и грудную полость можно промыть теплым изотоническим раствором хлорида натрия. Это обеспечит большую эффективность метода;

Проникающие ранения грудной и брюшной полости, тупая травма с клинической картиной остановки сердца (немедленная торакотомия + прямой массаж сердца);

Деформации грудной клетки, грудины, позвоночника, смещение сре-достения могут явиться помехой для непрямого массажа сердца. Не-прямой массаж сердца может быть неэффективным и ввиду потери эластичности грудной клетки. Хрупкость грудной клетки приводит к ее множественным переломам. Осуществление экстренной торако-томии, прямого массажа сердца и дефибрилляций требует быстрой работы хорошо скоординированной бригады специалистов, что воз-можно в условиях операционной.

В последние годы вновь появился интерес к прямому массажу сердца. Представлены данные о том, что СВ, который при закрытом массаже серд-ца равен 30 % от должной величины, в условиях прямого массажа в 2,5 раза превышает этот уровень. Имеются также экспериментальные и кли-нические доказательства, что коронарный и мозговой кровоток при пря-мом массаже сердца достигает соответственно 50 и 90 % от исходного уровня. Эти доказательства не получили пока признания, но их нельзя не принимать во внимание.

ДРУГИЕ МЕТОДЫ СЕРДЕЧНО-ЛЕГОЧНОЙ РЕАНИМАЦИИ

Экстракорпоральная мембранная оксигенация. Этот метод используется только в клинических условиях и чаще всего при гипотермической оста-новке сердца. Необходимы слаженная работа специалистов, быстрый до-ступ к магистральным сосудам, наличие готовых к заполнению систем для экстракорпорального кровообращения и т.д. Метод может использоваться в качестве альтернативы прямому массажу сердца.

Создание постоянно повышенного абдоминального давления. Суть мето-да заключается в создании постоянно повышенного внутрибрюшного дав-ления путем тугого перетягивания живота или применения противошоко-вых брюк во время наружного массажа сердца.

Этот метод способствует повышению артериального и коронарного перфузионного давления, увеличению СВ. Однако достаточного подтверж-дения преимуществ этого метода в клинических условиях пока нет. Следу-ет подчеркнуть опасность травмы печени при сдавлении живота.

Вставочная абдоминальная компрессия. Метод основан на сдавлении живота в промежутке между двумя очередными компрессиями грудной клетки при СЛР. Вставочная абдоминальная компрессия в фазе релакса-ции соответствует диастоле СЛР. Частота сдавлении - 80-100 в 1 мин. Осуществляется путем слаженной работы двух реаниматоров.

Экспериментальные исследования применения метода в клинике под-тверждают, что дополнение СЛР вставочными абдоминальными компрес-сиями достоверно повышает коронарное перфузионное давление и улуч-шает частоту выживаемости при остановке кровообращения в стационаре.

Применение специальных надувных жилетов. Суть этого метода заклю-чается в том, что на грудную клетку больного надевают специальный пнев-можилет, периодическим раздуванием которого вызывают искусственную систолу и искусственный выдох. Диастола и вдох происходят пассивно. В результате повышается перфузионное давление в аорте и коронарных со-судах и по сравнению со стандартной методикой СЛР достигается некото-рое увеличение частоты восстановления спонтанного кровообращения и краткосрочной выживаемости больных. В настоящее время проводятся ис-следования по дальнейшему усовершенствованию этого метода.

Активная компрессия-декомпрессия. Метод активной компрессии-декомпрессии основан на предположении, согласно которому кровоток во время СЛР связан не столько с компрессией самого сердца, сколько со сжатием всех сосудистых емкостей грудной клетки. Чередующаяся ком-прессия и декомпрессия грудной клетки делают активной не только систо-лу, но и диастолу. Это достигается с помощью ручного устройства - «кар-диопампа», напоминающего по конструкции бытовой вантуз. «Кардио-памп» располагают на поверхности грудной клетки и периодически с по-мощью отсоса создают разряжение, благодаря чему достигается увеличение СВ, коронарного перфузионного давления, отрицательного давления на вдохе, MOB и систолического АД. Необходимость ИВЛ при этом методе отпадает. Однако непременным условием се адекватности как компонента метода является восстановленная проходимость дыхательных путей. Ак-тивная декомпрессия грудной клетки улучшает венозный возврат к сердцу, в результате возрастают объем левого желудочка и ударный объем, а также СВ и АД. АД становится выше, чем при стандартной методике СЛР.

Несмотря на разрабатываемые новые подходы к проведению реанима-ционных мероприятий, основной методикой СЛР остается непрямой мас-саж сердца. Требуются дальнейшие усовершенствования и убедительные клинические доказательства преимущества новых методов реанимации.

Глава 34

ПРОГРАММА ОБУЧЕНИЯ ПО СЕРДЕЧНО-ЛЕГОЧНОЙ РЕАНИМАЦИИ

Статистика свидетельствует, что более 20 % жизней могли бы быть спасе-ны, если человек, оказавшийся на месте происшествия, владел бы приема-ми первой помощи и СЛР. За рубежом в настоящее время насчитывается 50 млн человек, обученных приемам СЛР. Сколько же людей обучены этим приемам в России? Таких данных мы не имеем, но полагаем, что в лучшем случае 10-20 тыс. человек. Обучение основам СЛР проводится в РФ на кафедрах медицинских институтов, в крупных научных центрах, Институте общей реаниматологии АМН и отдельных регионах (Иркутск). Сложности с организацией такого обучения в РФ заключаются прежде всего в отсутствии средств, необходимых для организации курсов по СЛР. Поэтому обучение в отдельных регионах проводится за счет организаций, которые заинтересованы в этом. Почти полностью отсутствуют техничес-кие средства обучения (тренажеры, манекены, аудиовидеотехника). При-обретаемые за рубежом манекены стоят очень дорого. Полагаем, что орга-низация постоянных курсов по оказанию первой помощи и СЛР должна быть введена в ранг государственной политики, т.е. приоритетных меро-приятий, направленных на уменьшение последствий травматизма, различ-ных несчастных случаев и экологических катастроф в нашей стране. Мно-гие, не получив своевременной помощи, становятся инвалидами до конца жизни. Даже если травма нетяжелая, ее влияние на здоровье, социальные и экономические проблемы огромно.

Действительно, можно спасти людей с остановкой сердца или потерей сознания в общественном месте или далеко за городом, если кто-то быстро окажет первую помощь для поддержания жизни, а затем вызовет машину скорой помощи. Многие жизни могли бы быть спасены, если бы первый человек, пришедший на помощь, владел приемами СЛР. Базисная под-держка жизни означает не только поддержку признаков жизни, но и выиг-рыш времени до приезда машины скорой помощи. Чтобы эффективно рас-пространять мастерство СЛР в обществе, надо иметь программу обучения в широких масштабах. Программа обучения по СЛР должна включать в себя два аспекта: 1) обучение лиц, не имеющих медицинского образова-ния; 2) обучение студентов медицинских институтов и училищ, врачей и всего медицинского персонала. В настоящем варианте программы исполь-зованы материалы других известных программ (фирма «Лаердал» и др.).

КАСКАДНЫЙ ПРИНЦИП ОБУЧЕНИЯ

Каскадный принцип обучения СЛР предусматривает два уровня инструк-торов: инструктор-учитель и просто инструктор. Инструктор-учитель - это хорошо подготовленный врач, в совершенстве владеющий приемами СЛР. Просто инструктор - это может быть человек с медицинским (врач, фельдшер, медицинская сестра) или без медицинского образования, но прошедший специальную подготовку («парамедик»). Инструктор-учитель должен обучать новых инструкторов-учителей и самих инструкторов, в то время как инструктор обучает только спасателей. Каскадный принцип со-стоит в том, что один инструктор-учитель может обучать 6 новых инструк-торов-учителей за один курс. После I курса каждый сможет обучать 36 ин-структоров. В течение года каждый из 36 сможет провести 6 курсов и под-готовить до 1296 спасателей за 1 год.

Высокая оценка каскадного принципа обучения в том, что происходит быстрый рост числа обученных при минимальной затрате времени. Каж-дый инструктор работает менее 20 ч в год. Важно, чтобы программы были стандартными и ими можно было бы пользоваться длительное время.

Цель програм мы - обучение технике СЛР большого числа людей. Для лиц с медицинским образованием и студентов существует до-полнительная программа. Необходимо широко пропагандировать програм-му СЛР среди организованного населения (школы, МВД, предприятия).

Подготовка к курсу по СЛР. В идеальном случае должна быть специ-ально оборудованная учебная комната. Для обучения необходимы:

видеофильм, таблицы, плакаты;

руководство по СЛР;

руководство для самообучения (Лаердал);

полный комплект оборудования первой помощи;

учебный манекен (муляж) - 1 на 2 курсанта;

маска для вентиляции;

карты (объясняющие этапы оказания первой помощи), слайды;

сертификаты, заполненные и подписанные инструктором.

Структура курса. У каждого инструктора (как и у преподавателя меди-цинского вуза) не должно быть на курсе более 6 учеников. Курс проводит-ся 4 ч.

Введение (5 мин). Инструктор должен представиться и ознакомить курсантов с целью обучения. Желательно оценить общий уровень знаний у курсантов;

Показ видеофильма по основам СЛР (20 мин). Остальное время от-водится на практическое усвоение материала;

Инструктор демонстрирует каждый этап СЛР и после этого каждый обучающийся повторяет эти приемы. Инструктор контролирует каж-дый элемент практических занятий, от правильности выполнения приемов зависит конечный результат;

Указание на ошибки. В случае неусвоения материала назначают до-полнительные занятия;

Оценка теоретических и практических знаний. Теоретические знания оцениваются письменно. Проводится проверка практических навы-ков на манекенах и муляжах. Для этого курсанту или группе курсан-тов даются задания (например, произошла автокатастрофа, у водите-ля остановка сердца, у одного пассажира признаки асфиксии, у дру-гого - потеря сознания. Быстро сориентируйтесь в обстановке и окажите соответствующую помощь). Большое значение придается диагностике нарушений витальных функций: сознания, дыхания и кровообращения. Каждый курсант должен выполнить все элементы практической подготовки; 4 цикла СЛР. Сертификат (удостовере-ние) получают курсанты, окончившие курс;

Интенсивная терапия и анестезиологическое пособие при...

ОСНОВНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ №

Руководство

2000 «Сердечно-легочная реанимация . Карманный справочник» Гроер К., Кавалларо Д., 1996 «Интенсивная терапия . Реанимация . Первая помощь» Малышев В.Д. , Учебное...

60339 0

Аппаратура для регистрации электрокардиограммы

Электрокардиография — метод графической регистрации изменений разности потенциалов сердца, возникающих в течение процессов возбуждения миокарда.

Первая регистрация электрокардиосигнала, прототипа современной ЭКГ, была предпринята В. Эйнтховеном в 1912 г . в Кембридже. После этого методика регистрации ЭКГ интенсивно совершенствовалась. Современные электрокардиографы позволяют осуществить как одноканальную, так и многоканальную запись ЭКГ.

В последнем случае синхронно регистрируются несколько различных электрокардиографических отведений (от 2 до 6-8), что значительно сокращает период исследования и дает возможность получить более точную информацию об электрическом поле сердца.

Электрокардиографы состоят из входного устройства, усилителя биопотенциалов и регистрирующего устройства. Разность потенциалов, возникающая на поверхности тела при возбуждении сердца, регистрируется с помощью системы электродов, закрепленных на разных участках тела. Электрические колебания преобразуются в механические смещения якоря электромагнита и тем или иным способом записываются на специальной движущейся бумажной ленте. Сейчас используют непосредственно как механическую регистрацию с помощью очень легкого пера, к которому подводятся чернила, так и тепловую запись ЭКГ с помощью пера, которое при нагревании выжигает соответствующую кривую на специальной тепловой бумаге.

Наконец, существуют такие электрокардиографы капиллярного типа (мингографы), в которых запись ЭКГ осуществляется с помощью тонкой струи разбрызгивающихся чернил.

Калибровка усиления, равная 1 мВ, вызывающая отклонение регистрирующей системы на 10 мм, позволяет сравнивать между собой ЭКГ, зарегистрированные у пациента в разное время и/или разными приборами.

Лентопротяжные механизмы во всех современных электрокардиографах обеспечивают движение бумаги с различной скоростью: 25, 50, 100 мм·с -1 и т.д. Чаще всего в практической электрокардиологии скорость регистрации ЭКГ составляет 25 или 50 мм·с -1 (рис 1.1).

Рис. 1.1. ЭКГ, зарегистрированные со скоростью 50 мм·с -1 (а) и 25 мм·с -1 (б). В начале каждой кривой показан калибровочный сигнал

Электрокардиографы должны устанавливаться в сухом помещении при температуре не ниже 10 и не выше 30 °С. Во время работы электрокардиограф должен быть заземлен

Электрокардиографические отведения

Изменения разности потенциалов на поверхности тела, возникающие во время работы сердца, записываются с помощью различных систем отведений ЭКГ. Каждое отведение регистрирует разность потенциалов, существующую между двумя определенными точками электрического поля сердца, в которых установлены электроды. Таким образом, разные электрокардиографические отведения отличаются между собой, прежде всего, участками тела, на которых измеряется разность потенциалов.

Электроды, установленные в каждой из выбранных точек на поверхности тела, подключаются к гальванометру электрокардиографа. Один из электродов присоединяют к положительному полюсу гальванометра (положительный или активный электрод отведения), второй электрод — к его отрицательному полюсу (отрицательный электрод отведения).

Сегодня в клинической практике наиболее широко используют 12 отведений ЭКГ, запись которых является обязательной при каждом электрокардиографическом обследовании больного: 3 стандартных отведения, 3 усиленных однополюсных отведения от конечностей и 6 грудных отведений.

Стандартные отведения

Три стандартных отведения образуют равносторонний треугольник (треугольник Эйнтховена), вершинами которого являются правая и левая руки, а также левая нога с установленными на них электродами. Гипотетическая линия, соединяющая два электрода, участвующие в образовании электрокардиографического отведения, называется осью отведения. Осями стандартных отведений являются стороны треугольника Эйнтховена (рис. 1. 2).

Рис. 1.2. Формирование трех стандартных отведений от конечностей

Перпендикуляры, проведенные из геометрического центра сердца к оси каждого стандартного отведения, делят каждую ось на две равные части. Положительная часть обращена в сторону положительного (активного) электрода отведения, а отрицательная — к отрицательному электроду. Если электродвижущая сила (ЭДС) сердца в какой-то момент сердечного цикла проецируется на положительную часть оси отведения, на ЭКГ записывается положительное отклонение (положительные зубцы R, Т, Р), а если на отрицательную — на ЭКГ регистрируются отрицательные отклонения (зубцы Q, S, иногда отрицательные зубцы Т или даже Р). Для записи этих отведений электроды накладывают на правой руке (красная маркировка) и левой (желтая маркировка), а также левой ноге (зеленая маркировка). Эти электроды попарно подключаются к электрокардиографу для регистрации каждого из трех стандартных отведений. Стандартные отведения от конечностей регистрируют попарно, подключая электроды:

I отведение — левая (+) и правая (-) рука;

II отведение — левая нога (+) и правая рука (-);

III отведение — левая нога (+) и левая рука (-);

Четвертый электрод устанавливается на правую но гу для подключения заземляющего провода (черная маркировка).

Знаками «+» и «-» здесь обозначено соответствующее подключение электродов к положительному или отрицатель ному полюсам гальванометра, то есть указаны положительный и отрицательный полюс каждого отведения.

Усиленные отведения от конечностей

Усиленные отведения от конечностей были предложены Гольдбергом в 1942 г . Они регистрируют разность потенциалов между одной из конечностей, на которой установлен активный положительный электрод данного отведения (правая рука, левая рука или нога) и средним потенциалом двух других конечностей. В качестве отрицательного электрода в этих отведениях используют так называемый объединенный электрод Гольдберга, который образуется при соединении двух конечностей через дополнительное сопротивление. Таким образом, aVR — это усиленное отведение от правой руки; aVL — усиленное отведение от левой руки; aVF — усиленное отведение от левой ноги (рис. 1.3).

Обозначение усиленных отведений от конечностей проис ходит от первых букв английских слов: « a » — augmented (усиленный); « V » — voltage (потенциал); «R» — right (правый); «L» — left (левый); «F» — foot (нога).

Рис. 1.3. Формирование трех усиленных однополюсных отведений от конечностей. Внизу — треугольник Эйнтховена и расположение осей трех усиленных однополюсных отведений от конечностей

Шестиосевая система координат (по BAYLEY)

Стандартные и усиленные однополюсные отведения от конечностей дают возможность зарегистрировать изменения ЭДС сердца во фронтальной плоскости, то есть в той, в которой расположен треугольник Эйнтховена. Для более точного и наглядного определения различных отклонений ЭДС сердца в этой фронтальной плоскости, в частности для определения положения электрической оси сердца, была предложена так называемая шестиосевая система координат (Bayley, 1943). Ее можно получить при совмещении осей трех стандартных и трех усиленных отведений от конечностей, проведенных через электрический центр сердца. Последний делит ось каждого отведения на положительную и отрицательную части, направленные, соответственно, к положительному (активному) или отрицательному электродам (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Формирование шестиосевой системы координат (по Bayley)

Направление осей измеряют в градусах. За начало отсчета (0 °) условно принимают радиус, проведенный строго горизонтально из электрического центра сердца влево по направлению к активному положительному полюсу I стандартного отведения. Положительный полюс II стандартного отведения расположен под углом +60 °, отведения aVF — +90 °, III стандартного отведения — +120 °, aVL — - 30 °, a aVR — -150 °. Ось отведения aVL перпендикулярна оси II стандартного отведения, ось I стандартного отведения — оси aVF, а ось aVR —оси III стандартного отведения.

Грудные отведения

Грудные однополюсные отведения, предложенные Wilson в 1934 г ., регистрируют разность потенциалов между активным положительным электродом, установленным в определенных точках на поверхности грудной клетки и отрицательным объединенным электродом Вильсона. Этот электрод образуется при соединении через дополнительные сопротивления трех конечностей (правой и левой руки, а также левой ноги), объединенный потенциал которых близок к нулю (около 0,2 мВ). Для записи ЭКГ используют 6 общепринятых позиций активного электрода на передней и боковой поверхности грудной клетки, которые в сочетании с объединенным электродом Вильсона образуют 6 грудных отведений (рис. 1.5):

отведение V 1 — в четвертом межреберье по правому краю грудины;

отведение V 2 — в четвертом межреберье по левому краю грудины;

отведение V 3 — между позициями V 2 и V 4 , примерно на уровне четвертого ребра по левой парастернальной линии;

отведение V 4 — в пятом межреберье по левой срединно-ключичной линии;

отведение V 5 — на том же уровне по горизонтали, что и V 4 , по левой передней подмышечной линии;

отведение V 6 — по левой средней подмышечной линии на том же уровне по горизонтали, что и электроды отведений V 4 и V 5 .

Рис. 1.5. Расположение грудных электродов

Таким образом, наиболее широкое распространение получили 12 электрокардиографических отведений (3 стандартных, 3 усиленных однополюсных отведения от конечностей и 6 грудных).

Электрокардиографические отклонения в каждом из них отражают суммарную ЭДС всего сердца, то есть являются результатом одновременного воздействия на данное отведение изменяющегося электрического потенциала в левых и правых отделах сердца, в передней и задней стенке желудочков, в верхушке и основании сердца.

Дополнительные отведения

Диагностические возможности электрокардиографического исследования иногда целесообразно расширить при применении некоторых дополнительных отведений. Их используют в тех случаях, когда обычная программа регистрации 12 общепринятых отведений ЭКГ не позволяет достаточно надежно диагностировать ту или иную электрокардиографическую патологию или требует уточнения некоторых изменений.

Методика регистрации дополнительных грудных отведений отличается от методики записи 6 общепринятых грудных от ведений лишь локализацией активного электрода на поверхности грудной клетки. В качестве электрода, соединенного с отрицательным полюсом кардиографа, используют объединенный электрод Вильсона.

Рис. 1.6. Расположение дополнительных грудных электродов

Отведения V7—V9 . Активный электрод устанавливают по задней подмышечной (V 7), лопаточной (V 8) и паравертебральной (V 9) линиях на уровне горизонтали, на которой расположены электроды V 4 —V 6 (рис. 1.6). Эти отведения обычно используют для более точной диагностики очаговых изменений миокарда в заднебазальных отделах ЛЖ.

Отведения V 3R—V6R. Грудной (активный) электрод помещают на правой половине грудной клетки в позициях, симметричных обычным точкам расположения электродов V 3 —V 6 . Эти отведения используют для диагностики гипертрофии правых отделов сердца.

Отведения по Нэбу. Двухполюсные грудные отведения, предложенные в 1938 г. Нэбом, фиксируют разность потенциалов между двумя точками, расположенными на поверхтности грудной клетки. Для записи трех отведений по Нэбу используют электроды, предназначенные для регистрации трех стандартных отведений от конечностей. Электрод, обычно устанавливаемый на правой руке (красная маркировка), помещают во втором межреберье по правому краю грудины. Электрод с левой ноги (зеленая маркировка) переставляют в позицию грудного отведения V 4 (у верхушки сердца), а электрод, располагающийся на левой руке (желтая маркировка), помещают на том же горизонтальном уровне, что и зеленый электрод, но по задней подмышечной линии. Если переключатель отведений электрокардиографа находится в положении I стандартного отведения, регистрируют отведение Dorsalis (D).

Перемещая переключатель на II и III стандартные отведения, записывают соответственно отведения Anterior (А) и Inferior (I). Отведения по Нэбу используют для диагностики очаговых изменений мио карда задней стенки (отведение D), передней боковой стенки (отведение А) и верхних отделов передней стенки (отведение I).

Техника регистрации ЭКГ

Для получения качественной записи ЭКГ необходимо придерживаться некоторых правил ее регистрации.

Условия проведения электрокардиографического исследования

ЭКГ регистрируют в специальном помещении, удаленном от возможных источников электрических помех: электромоторов, физиотерапевтических и рентгеновских кабинетов, распределительных электрощитов. Кушетка должна находиться на расстоянии не менее 1,5-2 м от проводов электросети.

Целесообразно экранировать кушетку, подложив под пациента одеяло со вшитой металлической сеткой, которая должна быть заземлена.

Исследование проводится после 10-15-минутного отдыха и не ранее чем через 2 ч после еды. Больной должен быть раздет до пояса, голени также освобождены от одежды.

Запись ЭКГ проводится обычно в положении лежа на спине, что позволяет добиться максимального расслабления мышц.

Наложение электродов

На внутреннюю поверхность голеней и предплечий в нижней их трети с помощью резиновых лент накладывают 4 пластинчатых электрода, а на грудь устанавливают один или несколько (при многоканальной записи) грудных электродов, используя резиновую грушу-присоску. Для улучшения качества ЭКГ и уменьшения количества наводных токов следует обеспечить хороший контакт электродов с кожей. Для этого необходимо: 1) предварительно обезжирить кожу спиртом в местах наложения электродов; 2) при значительной волосистости кожи смочить места наложения электродов мыльным раствором; 3) использовать электродную пасту или обильно смачивать кожу в местах наложения электродов 5-10% раствором натрия хлорида.

Подключение проводов к электродам

К каждому электроду, установленному на конечностях или на поверхности грудной клетки, присоединяют провод, идущий от электрокардиографа и маркированный определенным цветом. Общепринятой является маркировка входных проводов: правая рука — красный цвет; левая рука — желтый; левая нога — зеленый, правая нога (заземление пациента) — черный; грудной электрод — белый. При наличии 6-канального электрокардиографа, позволяющего одновременно зарегистрировать ЭКГ в 6 грудных отведениях, к электроду V 1 подключают провод, имеющий красную окраску на наконечнике; к электроду V 2 — желтую, V 3 — зеленую, V 4 — коричневую, V 5 — черную и V 6 — синюю или фиолетовую. Маркировка остальных проводов такая же, как и в одноканальных электрокардиографах.

Выбор усиления электрокардиографа

Прежде чем начинать запись ЭКГ, на всех каналах электрокардиографа необходимо установить одинаковое усиление электрического сигнала. Для этого в каждом электрокардиографе предусмотрена возможность подачи на гальванометр стандартного калибровочного напряжения (1 мВ). Обычно усиление каждого канала подбирается таким образом, чтобы напряжение 1 мВ вызывало отклонение гальванометра и регистрирующей системы, равное 10 мм . Для этого в положении переключателя отведений «0» регулируют усиление электрокардиографа и регистрируют калибровочный милли вольт. При необходимости можно изменить усиление: снизить при слишком большой амплитуде зубцов ЭКГ (1 мВ = 5 мм) или повысить при малой их амплитуде (1 мВ = 15 или 20 мм ).

Запись ЭКГ

Запись ЭКГ проводят при спокойном дыхании, а также на высоте вдоха (в отведении III). Вначале записывают ЭКГ в стандартных отведениях (I, II, III), затем в усиленных отведениях от конечностей (aVR, aVL и aVF) и грудных (V 1 -V 6). В каждом отведении записывают не менее 4 сердечных циклов PQRST. ЭКГ регистрируют, как правило, при скорости движения бумаги 50 мм·с -1 . Меньшую скорость (25 мм·с -1) используют при необходимости более длительной записи ЭКГ, например для диагностики нарушений ритма.

Сразу после окончания исследования на бумажной ленте записывают фамилию, имя и отчество пациента, год рождения, дату и время исследования.

Нормальная ЭКГ

Зубец Р

Зубец Р отражает процесс деполяризации правого и левого предсердий. В норме во фронтальной плоскости средний результирующий вектор деполяризации предсердий (вектор Р) расположен почти параллельно оси II стандартного отведения и проецируется на положительные части осей отведений II, aVF, I и III. Поэтому в этих отведениях обычно регистрируется положительный зубец Р, имеющий максимальную амплитуду в I и II отведениях.

В отведении aVR зубец Р всегда отрицательный, так как вектор Р проецируется на отрицательную часть оси этого отведения. Поскольку ось отведения aVL перпендикулярна направлению среднего результирующего вектора Р, его проекция на ось этого отведения близка к нулю, на ЭКГ в большинстве случаев регистрируются двухфазный или низкоамплитудный зубец Р.

При более вертикальном расположении сердца в грудной клетке (например у лиц с астеническим телосложением), когда вектор Р оказывается параллельным оси отведения aVF, (рис. 1.7), амплитуда зубца Р увеличивается в отведениях III и aVF и уменьшается в отведениях I и aVL. Зубец P в aVL при этом может стать даже отрицательным.

Рис. 1.7. Формирование зубца Р в отведениях от конечностей

Наоборот, при более горизонтальном положении сердца в грудной клетке (например у гиперстеников) вектор Р параллелен оси I стандартного отведения. При этом амплитуда зубца Р увеличивается в отведениях I и aVL. P aVL становится положительным и уменьшается в отведениях III и aVF. В этих случаях проекция вектора Р на ось III стандартного отведения равна нулю или даже имеет отрицательное значение. Поэтому зубец P в III отведении может быть двухфазным или отрицательным (чаще при гипертрофии левого предсердия).

Таким образом, у здорового человека в отведениях I, II и aVF зубец Р всегда положительный, в отведениях III и aVL он может быть положительным, двухфазным или (редко) отрицательным, а в отведении aVR зубец Р всегда отрицательный.

В горизонтальной плоскости средний результирующий век тор Р обычно совпадает с направлением осей грудных отведений V 4 —V 5 и проецируется на положительные части осей отведений V 2 —V 6 , как это показано на рис. 1.8. Поэтому у здорового человека зубец Р в отведениях V 2 —V 6 всегда положительный.

Рис. 1.8. Формирование зубца Р в грудных отведениях

Направление среднего вектора Р почти всегда перпендикулярно оси отведения V 1 , в то же время направление двух моментных векторов деполяризации разное. Первый начальный моментный вектор возбуждения предсердий ориентирован вперед, в сторону положительного электрода отведения V 1 , а второй конечный моментный вектор (меньший по величине) обращен назад, в сторону отрицательного полюса отведения V 1 . Поэтому зубец P в V 1 чаще бывает двухфазным (+-).

Первая положительная фаза зубца P в V 1 , обусловленная возбуждением правого и частично левого предсердий, больше второй отрицательной фазы зубца P в V 1 , отражающей относительно короткий период конечного возбуждения только левого предсердия. Иногда вторая отрицательная фаза зубца P в V 1 слабо выражена и зубец P в V 1 положительный.

Таким образом, у здорового человека в грудных отведениях V 2 -V 6 всегда регистрируется положительный зубец Р, а в от ведении V 1 он может быть двухфазным или положительным.

Амплитуда зубцов Р в норме не превышает 1,5-2,5 мм, а продолжительность — 0,1 с.

Интервал Р ‒ Q(R)

Интервал Р-Q(R) измеряется от начала зубца Р до на чала желудочкового комплекса QRS (зубца Q или R). Он отражает продолжительность АV-проведения, то есть время распространения возбуждения по предсердиям, АV-узлу, пучку Гиса и его разветвлениям (рис. 1.9). Не следует интервал Р-Q(R) с сегментом РQ(R), который измеряется от конца зубца Р до начала Q или R

Рис. 1.9. Интервал Р-Q(R)

Длительность интервала Р-Q(R) колеблется от 0,12 до 0,20 с и у здорового человека зависит в основном от ЧСС: чем она выше, тем короче интервал Р-Q(R).

Желудочковый комплекс QRS T

Желудочковый комплекс QRST отражает сложный процесс распространения (комплекс QRS) и угасания (сегмент RS-Т и зубец Т) возбуждения по миокарду желудочков. Если амплитуда зубцов комплекса QRS достаточно велика и превышает 5 мм , их обозначают заглавными буквами латинского алфавита Q, R, S, если мала (менее 5 мм ) — строчными буквами q, r, s.

Зубцом R обозначают любой положительный зубец, входящий в состав комплекса QRS. Если имеется несколько таких положительных зубцов, их обозначают соответственно как R, Rj, Rjj и т.д. Отрицательный зубец комплекса QRS, непосредственно предшествующий зубцу R, обозначают буквой Q (q), а отрицательный зубец, следующий сразу после зубца R, — S (s).

Если на ЭКГ регистрируется только отрицательное отклонение, а зубец R отсутствует совсем, желудочковый комплекс обозначают как QS. Формирование отдельных зубцов комплекса QRS в различных отведениях можно объяснить существованием трех моментных векторов желудочковой деполяризации и различной их проекцией на оси ЭКГ-отведений.

Зубец Q

В большинстве ЭКГ-отведений формирование зубца Q обу словлено начальным моментным вектором деполяризации меж желудочковой перегородки, длящейся до 0,03 с. В норме зубец Q может быть зарегистрирован во всех стандартных и усиленных однополюсных отведениях от конечностей и в грудных отведениях V 4 -V 6 . Амплитуда нормального зубца Q во всех отведениях, кроме aVR, не превышает 1 / 4 высоты зубца R, а его продолжительность — 0,03 с. В отведении aVR у здорового человека может быть зафиксирован глубокий и широкий зубец Q или даже комплекс QS.

Зубец R

Зубец R во всех отведениях, за исключением правых грудных отведений (V 1 , V 2) и отведения aVR, обусловлен проекцией на оси отведения второго (среднего) моментного вектора QRS, или условно вектора 0,04 с. Вектор 0,04 с отражает процесс дальнейшего распространения возбуждения по миокарду ПЖ и ЛЖ. Но, поскольку ЛЖ является более мощным отделом сердца, вектор R ориентирован влево и вниз, то есть в сторону ЛЖ. На рис. 1.10а видно, что во фронтальной плоскости вектор 0,04 с проецируется на положительные части осей отведений I, II, III, aVL и aVF и на отрицательную часть оси отведения aVR. Поэтому во всех отведениях от конечностей, за исключением aVR, формируются высокие зубцы R, причем при нормальном анатомическом положении сердца в грудной клетке зубец R в отведении II имеет максимальную амплитуду. В отведении aVR, как было сказано выше, всегда преобладает отрицательное отклонение — зубец S, Q или QS, обусловленный проекцией вектора 0,04 с на отрицательную часть оси этого отведения.

При вертикальном положении сердца в грудной клетке зубец R становится максимальным в отведениях aVF и II, а при горизонтальном положении сердца — в I стандартном отведении. В горизонтальной плоскости вектор 0,04 с обычно совпадает с направлением оси отведения V 4 . Поэтому зубец R в V 4 превышает по амплитуде зубцы R в остальных грудных отведениях, как это показано на рис. 1.10б. Таким образом, в левых грудных отведениях (V 4 -V 6) зубец R формируется в результате проекции главного моментного вектора 0,04 с на положительные части этих отведений.

Рис. 1.10. Формирование зубца R в отведениях от конечностей

Оси правых грудных отведений (V 1 , V 2) обычно перпендикулярны направлению главного моментного вектора 0,04 с, по этому последний почти не оказывает своего влияния на эти отведения. Зубец R в отведениях V 1 и V 2 , как было показано выше, формируется в результате проекции на оси этих отведений начального моментного выбора (0,02 с) и отражает распространение возбуждения по межжелудочковой перегородке.

В норме амплитуда зубца R постепенно увеличивается от отведения V 1 к отведению V 4 , а затем вновь несколько уменьшается в отведениях V 5 и V 6 . Высота зубца R в отведениях от конечностей не превышает обычно 20 мм, а в грудных отведениях — 25 мм. Иногда у здоровых людей зубец r в V 1 столь слабо выражен, что желудочковый комплекс в отведении V 1 приобретает вид QS.

Для сравнительной характеристики времени распространения волны возбуждения от эндокарда до эпикарда ПЖ и ЛЖ принято определять так называемый интервал внутреннего отклонения (intrinsical defl ection) соответственно в правых (V 1 , V 2) и левых (V 5 , V 6) грудных отведениях. Он измеряется от начала желудочкового комплекса (зубца Q или R) до вершины зубца R в соответствующем отведении, как показано на рис. 1.11.

Рис. 1.11. Измерение интервала внутреннего отклонения

При наличии расщеплений зубца R (комплексы типа RSRj или qRsrj) интервал измеряется от начала комплекса QRS до вер шины последнего зубца R.

В норме интервал внутреннего отклонения в правом грудном отведении (V 1) не превышает 0,03 с, а в левом грудном отведении V 6 -0,05 с.

Зубец S

У здорового человека амплитуда зубца S в разных ЭКГ-отведениях колеблется в больших пределах, не превышая 20 мм .

При нормальном положении сердца в грудной клетке в отведениях от конечностей амплитуда S мала, кроме отведения aVR. В грудных отведениях зубец S постепенно уменьшается от V 1 , V 2 до V 4 , а в отведениях V 5 , V 6 имеет малую амплитуду или отсутствует.

Равенство зубцов R и S в грудных отведениях (переходная зона) обычно регистрируется в отведении V 3 или (реже) между V 2 и V 3 или V 3 и V 4 .

Максимальная продолжительность желудочкового комплекса не превышает 0,10 с (чаще 0,07-0,09 с).

Амплитуда и соотношение положительных (R) и отрицательных зубцов (Q и S) в различных отведениях во многом зависят от поворотов оси сердца вокруг трех его осей: переднезадней, продольной и сагиттальной.

Сегмент RS—Т

Сегмент RS-Т — отрезок от конца комплекса QRS (конца зубца R или S) до начала зубца Т. Он соответствует периоду полного охвата возбуждением обоих желудочков, когда разность потенциалов между различными участками сердечной мышцы отсутствует или мала. Поэтому в норме в стандартных и усиленных однополюсных отведениях от конечностей, электроды которых расположены на большом расстоянии от сердца, сегмент RS—Т расположен на изолинии и его смещение вверх или вниз не превышает 0,5 мм . В грудных отведениях (V 1 -V 3) даже у здорово го человека нередко отмечают небольшое смещение сегмента RS-Т вверх от изолинии (не более 2 мм ).

В левых грудных отведениях сегмент RS-T чаще регистрируется на уровне изолинии — так же, как в стандартных (± 0,5 мм).

Точка перехода комплекса QRS в сегмент RS-Т обозначается как j. Отклонения точки j от изолинии часто используют для количественной характеристики смещения сегмента RS-Т.

Зубец Т

Зубец T отражает процесс быстрой конечной реполяризации миокарда желудочков (фаза 3 трансмембранного ПД). В норме суммарный результирующий вектор желудочковой реполяризации (вектор Т) обычно имеет почти такое же направление, как и средний вектор деполяризации желудочков (0,04 с). Поэтому в большинстве отведений, где регистрируется высокий зубец R, зубец Т имеет положительное значение, проецируясь на положительные части осей электрокардиографических отведений (рис. 1.12). При этом наибольшему зубцу R соответствует наибольший по амплитуде зубец Т, и наоборот.

Рис. 1.12. Формирование зубца Т в отведениях от конечностей

В отведении aVR зубец T всегда отрицательный.

При нормальном положении сердца в грудной клетке на правление вектора Т иногда бывает перпендикулярным оси III стандартного отведения, в связи с чем в этом отведении иногда может регистрироваться двухфазный (+/-) или низко амплитудный (сглаженный) зубец T в III.

При горизонтальном расположении сердца вектор Т может проецироваться даже на отрицательную часть оси отведения III и на ЭКГ регистрируется отрицательный зубец Т в III. Однако в отведении aVF при этом зубец Т остается положительным.

При вертикальном расположении сердца в грудной клетке вектор Т проецируется на отрицательную часть оси отведения aVL и на ЭКГ фиксируется отрицательный зубец T в aVL.

В грудных отведениях зубец Т обычно имеет максимальную амплитуду в отведении V 4 или V 3 . Высота зубца T в грудных отведениях обычно увеличивается от V 1 к V 4, а затем несколько уменьшается в V 5 -V 6 . В отведении V 1 зубец Т может быть двухфазным или даже отрицательным. В норме всегда T в V 6 больше Т в V 1 .

Амплитуда зубца Т в отведениях от конечностей у здорового человека не превышает 5-6 мм, а в грудных отведениях — 15-17 мм. Продолжительность зубца Т колеблется от 0,16 до 0,24 с.

Интервал Q-T (QRST)

Интервал Q-Т (QRST) измеряется от начала комплекса QRS (зубца Q или R) до конца зубца Т. Интервал Q-Т (QRST) называют электрической систолой желудочков. Во время электрической систолы возбуждаются все отделы желудочков сердца. Продолжительность интервала Q-Т в первую очередь зависит от частоты ритма сердца. Чем выше частота ритма, тем короче должный интервал Q-Т. Нормальная продолжительность интервала Q-Т определяется по формуле Q-Т=K√R-R, где К — коэффициент, равный 0,37 для мужчин и 0,40 для женщин; R-R — продолжительность одного сердечного цикла. Поскольку длительность интервала Q-T зависит от ЧСС (удлиняясь при его замедлении), для оценки она должна быть откорректирована относительно ЧСС, поэтому для расчетов применяется формула Базетта: QТс=Q-T/√R-R.

Иногда на ЭКГ, особенно в правых грудных отведениях, сразу после зубца Т регистрируется небольшой положительный зубец U, происхождение которого до сих пор неизвестно. Есть предположения, что зубец U соответствует периоду кратковременного повышения возбудимости миокарда желудочков (фаза экзальтации), наступающему после окончания электрической систолы ЛЖ.

О.С. Сычев, Н.К. Фуркало, Т.В. Гетьман, С.И. Деяк "Основы элекрокардиографии"

Синусоидальные ЭДС, напряжения, токи могут изображаться в виде векторов на декартовой плоскости (рис.4.3 а).

Докажем, что векторы ЭДС, напряжения, тока, изображенные в виде векторов в плоскости с осями О х, О у являются синусоидальными величинами

Рис.4.3. Векторное изображение синусоидальных ЭДС:

а - вращающийся вектор; б - кривая изменения его проекции на ось Оу

Пусть в плоскости с осями О х, О у вращается с постоянной скоростью w вектор ОА, длина которого равна амплитуде синусоидальной ЭДС e = E m ах sin(wt + y e ), т. е. ОА = E m ах.

За положительное направление вращения вектора ОА примем направление, противоположное вращению часовой стрелки, а угол поворота вектора отсчитываем от оси О х на угол y е.

Тогда проекции вектора ОА при его вращении на ось О у дадут мгновенные значения е; т. к. начальное положение вектора относительно оси О х - y e , то угол y e - начальная фаза. Через время t = T синусоидальная величина е совершит полный цикл изменения от 0 до ± . E m ах. – 0 (рис.4.2.б).

Так как при своем вращении вектор ОА содержит такие понятия, как максимальное и мгновенное значения синусоидальной величины, начальную фазу фазовый угол, частоту вращения, то синусоидальная величина может изображаться вектором. Так как е , u , i одной электрической цепи имеют одну и ту же частоту, а, следовательно, при вращении их взаимное расположение не меняется, то на практике векторы не вращают, а строят их, соблюдая углы между векторами, т. е. углы сдвига фаз. Отказавшись от вращения векторов, строят векторы не только максимального значения, но чаще всего действующих значений, не изображают осей координат, а начальный вектор располагают горизонтально.

Совокупность векторов E, U, I, относящихся к одной электрической цепи называют векторной диаграммой (рис.4.4).

Знак угла - сдвига фаз междувекторами U и I, определяется направлением от вектора тока к вектору напряжения.

На рис.4.4 угол положительный, так как отложен в направлении против вращения часовой стрелки.

Рис. 4.4. К определению угла сдвига фаз между напряжением и током

4.4. Комплексный метод расчета электрических цепей синусоидального тока

Все графические методы расчета цепей синусоидального тока не обеспечивают точного расчета электрических цепей, кроме того, они сложны и трудоемки.

Наиболее простым и точным методом расчета электрических цепей синусоидального тока является комплексный метод, основанный на теории комплексных чисел.

Синусоидальная величина изображается вращающимся вектором на комплексной плоскости с осями ±1 и ±j , где - мнимая единица, символ.

За положительное направление вращения вектора принято направление против часовой стрелки. За время, равное одному периоду, вектор совершает один оборот.

На рис.4.5 изображен вектор комплексного тока , которому соответствует комплексное число

Рис.4.5. Составляющие комплексного числа на комплексной плоскости

где I - модуль действующего значения тока, равный длине вектора;

где - действительная составляющая тока; - мнимая составляющая; y i = arctg () – аргумент тока, равный начальной фазе, т. е. угол между вектором и действительной полуосью +1 при t = 0.

Аргумент положительный, если вектор отложен в направлении против часовой стрелки, и отрицательный - если по часовой.

Комплексные значения синусоидальных величин обозначают несинусоидальных - z , S .

Над комплексными числами можно производить все алгебраические действия (при сложении и вычитании удобнее использовать алгебраическую форму, а при умножении, делении, возведении в степень, извлечении корня – показательную).

Алгебраическая форма записи:

Тригонометрическая форма записи:

İ = I cosy i + j siny i .

Показательная форма записи:

İ = Ie j y i .

Переход из одной формы записи в другую осуществляется по формуле Эйлера через тригонометрическую форму записи

e ± j α = cosα± j sinα.

Например: İ = 10e j 37º = 10cos37˚ + j 10sin37º = 10 · 0,8 + j 10 0,6 = = 8 + j 6 = (8² + 6²) 1/2 e +j arctg6/8 = 10e +j 37º (А).

Поскольку e ± j 90º = cos90º ± j sin90º = ±j , то умножение комплексного числа на + j приводит к увеличению его аргумента на 90º и повороту вектора на 90º против часовой стрелки (в положительном направлении), умножение на -j – к уменьшению аргумента на 90º и повороту вектора на 90º в отрицательном направлении (по часовой стрелке).

При работе с комплексными числами используют и сопряженные комплексные величины, имеющие одинаковые модули и одинаковые по величине, но противоположные по знаку аргументы:

İ = 10e j 37º , А; I * =10e –j 37º , А.

Произведение İ I * = 10e j 37º 10e – j 37º = 100e j 0° , À.

Любой источник энергии можно представить в виде источника ЭДС или источника тока. Источник ЭДС - это источник, характеризующийся электродвижущей силой и внутренним сопротивлением.Идеальным называется источник ЭДС, внутреннее сопротивление которого равно нулю. Обозначается буквои Е

Обозначается такой хитренькой Е - закругленной, как бы заглавной прописной. Эта хитренькая Е так и читается ЭДС.ну а ЭДС расшифровывается как электродвижущая сила

Обозначаетсябуквой Е. Читается Электро Движущая Сила

Что такое электродвижущая сила ЭДС

Электродвижущая сила (ЭДС) - в устройстве, осуществляющем принудительное разделение положительных и отрицательных зарядов (генераторе), величина, численно равная разности потенциалов между зажимами генератора при отсутствии тока в его цепи, измеряется в Вольтах.

Источники электромагнитной энергии (генераторы) - устройства, преобразующие энергию любого неэлектрического вида в электрическую. Такими источниками, например, являю тся:

генераторы на электростанциях (тепловых, ветровых, атомных, гидростанциях), преобразующие механическую энергию в электрическую;

гальванические элементы (батареи) и аккумуляторы всех типов, преобразующие химическую энергию в электрическую и т. п.

ЭДС численно равна работе, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного положительного заряда внутри источника или сам источник, проводя единичный положительный заряд по замкнутой цепи.

Электродвижущая сила ЭДС Е - скалярная величина, характеризующая способность стороннего поля и индуктированного электрического поля вызывать электрический ток. ЭДС Е численно равна работе (энергии) W в джоулях (Дж), затрачиваемой этим полем на перемещение единицы заряда (1 Кл) из одной точки поля в другую.

Единицей измерения ЭДС является вольт (В). Таким образом, ЭДС равна 1 В, если при перемещении заряда в 1 Кл по замкнутой цепи совершается работа в 1 Дж: [Е] = I Дж/1 Кл = 1 В.

Перемещение зарядов по участку электрической цепи сопровождается затратой энергии.

Величину, численно равную работе, которую совершает источник, проводя единичный положительный заряд по данному участку цепи, называют напряжением U. Так как цепь состоит из внешнего и внутреннего участков, разграничивают понятия напряжений на внешнем Uвш и внутреннем Uвт участках.

Из сказанного очевидно, что ЭДС источника равна сумме напряжений на внешнем U и внутреннем U участках цепи:

Эта формула выражает закон сохранения энергии для электрической цепи.

Измерить напряжения на различных участках цепи можно только при замкнутой цепи. ЭДС измеряют между зажимами источника при разомкнутой цепи.

Напряжение, ЭДС и падение напряжения для активного двухполюсника

Направление ЭДС - это направление принудительного движения положительных зарядов внутри генератора от минуса к плюсу под действием иной, чем электрическая, природы.

Внутреннее сопротивление генератора это сопротивление конструктивных элементов внутри него.

Идеальный источник ЭДС - генератор, внутреннее сопротивление которого равно нулю, а напряжение на его зажимах не зависит от нагрузки. Мощность идеального источника ЭДС бесконечна.

Условное изображение (электрическая схема) идеального генератора ЭДС величиной Е показано на рис. 1, а.

Реальный источник ЭДС, в отличие от идеального, содержит внутреннее сопротивление Ri и его напряжение зависит от нагрузки (рис. 1., б), а мощность источника конечна. Электрическая схема реального генератора ЭДС представляет собой последовательное соединение идеального генератора ЭДС Е и его внутреннего сопротивления Ri.

Схемы источников ЭДС: а - идеального; б - реального

На практике для того чтобы приблизить режим работы реального генератора ЭДС к режиму работы идеального, внутреннее сопротивление реального генератора Ri стараются делать как можно меньше, а сопротивление нагрузки R н необходимо подключать величиной не менее чем в 10 раз большей величины внутреннего сопротивления генератора, т.е. необходимо выполнять условие: R н >> Ri

Для того чтобы выходное напряжение реального генератора ЭДС не зависело от нагрузки, его стабилизируют применением специальных электронных схем стабилизации напряжения.

Поскольку внутреннее сопротивление реального генератора ЭДС не может быть выполнено бесконечно малым, его минимизируют и выполняют стандартным для возможности согласованного подключения к нему потребителей энергии. В радиотехнике величины стандартного выходного сопротивления генераторов ЭДС составляют 50 Ом (промышленный стандарт) и 75 Ом (бытовой стандарт).

Например, все телевизионные приемники имеют входное сопротивление 75 Ом и подключены к антеннам коаксиальным кабелем именно такого волнового сопротивления.

Для приближения к идеальным генераторам ЭДС источники питающего напряжения, используемые во всей промышленной и бытовой радиоэлектронной аппаратуре, выполняют с применением специальных электронных схем стабилизации выходного напряжения, которые позволяют выдерживать практически неизменное выходное напряжение источника питания в заданном диапазоне токов, потребляемых от источника ЭДС (иногда его называют источником напряжения).

На электрических схемах источники ЭДС изображаются так: Е - источник постоянной ЭДС, е(t) - источник гармонической (переменной) ЭДС в форме функции времени.

Электродвижущая сила Е батареи последовательно соединенных одинаковых элементов равна электродвижущей силе одного элемента Е, умноженной на число элементов n батареи: Е = nЕ.

ЭДС, анализ крови: что это? Подробная расшифровка анализа

Анализ крови на ЭДС - что это? Экспресс-диагностика сифилиса, которая обозначается аббревиатурой ЭДС, представляет собой один из нетрепонемных серологических исследовательских методов анализа крови. Данный тест предложил иммунолог из Германии А. Вассерман, и он был назван в его честь – реакция Вассермана, или RW. Основные его достоинства – дешевизна, простота, быстрый результат.

На ЭДС кровь сдается в период скринингов, то есть массовых обследований, для определения заболеваний у здоровых, на первый взгляд, людей, у которых отсутствуют какие-либо тревожные симптомы. В настоящее время такой тест считается устаревшим и заменяется другими, но до сих пор, когда речь идет о нетрепонемном обнаружении сифилиса, применяется такое выражение - «сдать кровь на RW».

Описание анализа крови ЭДС и его назначение

Анализ крови на ЭДС сдается не только теми пациентами, которые подозревают, что у них есть заболевание, либо намереваются подтвердить уже поставленный диагноз, но и в обязательном порядке донорами крови и беременными женщинами. Терапия сифилиса может осуществляться посредством применения антибиотиков, но невылеченное заболевание перерастает в хроническую форму, поражающую все органы человеческого организма, а также характеризуется постоянными ремиссиями и рецидивами.

Проводят тест в следующих случаях:

• Если имеется подозрение на заболевание сифилисом.
• Для подтверждения диагноза - скрытого сифилиса.
• В случае необходимости проверки доноров.
• Тесты при беременности.
• Скрининг.

Сколько времени делается анализ крови на ЭДС? Этот тест очень оперативный. Уже через полчаса можно анализировать результат.

Переносчик

В качестве переносчика сифилиса выступает заболевший пациент и жидкости его тела. Возможно заражение половым путем, через кровь либо посредством применения предметов личной гигиены. Обычно причиной заболевания становятся беспорядочные сексуальные контакты. Чем раньше будет диагностирована патология, тем быстрее и проще становится лечение. Чтобы пройти тест, можно просто сдать натощак кровь. Если не требуются никакие другие анализы, кроме ЭДС, то нужно лишь не употреблять пищевые продукты в течение восьми часов. За день до проведения анализа соблюдать специальную диету не требуется. Обычно кровь берется из вены, однако возможно и из пальца, поскольку не нужно большое ее количество. Что это - ЭДС (анализ крови)? Рассмотрим подробнее.

Если обнаружены антитела

При обнаружении антител можно судить о проникновении инфекции в организм человека в определенной степени. Принимающий участие в тесте кардиолипин является таким веществом, которое извлекается из бычьего сердца. Особый кардиолипиновый раствор соединяется с небольшим количеством крови в стеклянных лунках. Полученный раствор оценивается через полчаса на количество получившегося осадка.

Необходимо помнить о возможных погрешностях. Положительный результат не всегда говорит о том, что пациент болен. Хотя тест является достаточно эффективным, он в любом случае нуждается в подтверждении другими анализами, поэтому кровь нужно сдать несколько раз. Особенно это относится к беременным женщинам. Кроме определения диагноза, данный тест дает возможность выявления стадии заболевания от первой до четвертой. Лечение назначается на основе полученных сведений.

Не все знают, что это - анализ крови на ЭДС.

Расшифровка анализа на сифилис и показатели нормы

При процедуре ЭДС затруднительно говорить об определенной норме или ее нарушениях. Результат в этом случае либо отрицательный, либо положительный. Но помимо этого существуют еще и титры, которые показывают, в каком количестве присутствуют антитела в крови. Каждый конкретный результат расшифровывать должен специалист. Имеется большое количество различных тонкостей, в связи с чем не нужно делать преждевременные выводы и пытаться самостоятельно расшифровать анализ или найти ответ на вопрос, что это такое - анализ крови на ЭДС - с помощью интернета.

Классовая принадлежность клеток lgM или lgG

Указывается классовая принадлежность клеток lgM или lgG: при попадании в организм трепонемы иммунная система начинает бурно реагировать на проникновение инородных клеток. Сначала формируются такие антитела, как lgM. Обнаружить их можно уже через неделю после того, как человек заразился. lgG же появляются в организме приблизительно через месяц и способны сохраняться в нем на протяжении длительного периода, даже если болезнь была успешно вылечена. Присутствие данного класса может служить указанием того, что в организме была выработана устойчивая реакция иммунитета к бледной трепонеме.

При отрицательном результате и указанных при этом титрах со словом lgG рядом с ними можно судить о вторичном характере сифилиса. То есть в крови имеются антитела к бледной трепонеме, однако это антитела памяти, способные долго циркулировать в организме уже после выздоровления пациента. Подобный анализ в некоторых случаях может быть положительным, хотя на самом деле он ложноположительный. Для точного определения требуется учет всех предыдущих результатов исследований и наблюдение за уменьшением титра. Все последующие анализы при этом могут продолжать давать положительный результат.

Расшифровку анализа крови на ЭДС должен проводить высококвалифицированный специалист.

Как определить степень поражения?

Он может давать как положительный, так и отрицательный результат. Поражение тем серьезнее, чем большее количество плюсов имеется в показателях.

• слабоположительная реакция - + и ++ (если плюс один, то результат является сомнительным);
• положительная - +++;
• резко положительная - ++++.

По результатам анализа указываются титры антител. При проведении исследования для контроля терапии титры позволяют определить, выздоравливает ли пациент. Как правило, больной после лечения находится под наблюдением специалистов на протяжении года. За этот период он несколько раз проходит тестирование. Об эффективности терапии также свидетельствует снижение титров за год в четыре и более раз. При отсутствии иммуноглобулинов IgM в крови можно говорить об отсутствии возобновления инфекции. Присутствие же IgG возможно в течение длительного времени после лечения, а порой даже всю жизнь.

Положительный результат анализа крови ЭДС

Что это? Нужно помнить о том, что у этого метода есть определенные недостатки. Исследование назначается для того, чтобы подтвердить подозрения, однако на достоверный результат рассчитывать можно далеко не во всех случаях.

Реакция Вассермана способна иметь положительные показатели не только при сифилисе, но и при малярии, волчанке, туберкулезе. К сожалению, более эффективный и точный метод все еще отсутствует. Зачастую такой анализ проводится одновременно с остальными для более полной картины. У беременных женщин результат может оказаться положительным даже при отсутствии каких-либо патологий. Он способен стать ложным также во время менструации. Сколько делается анализ крови на ЭДС, лучше узнать заранее.

Перепроверить тест

При получении положительного результата необходимо перепроверить его несколько раз. Пациент имеет право сдавать другие тесты и требовать подтверждения, поскольку ЭДС не является надежным на 100 %. Если же появляются язвы, шанкры, при этом они не болят и не кровоточат, можно судить о том, что произошло заражение. Нужно сразу же обратиться к специалисту. Пациент должен узнать все подробности терапии, действие и состав назначенных препаратов.

При беременности возможно профилактическое лечение, и от него не нужно отказываться. Если женщина до беременности лечилась от сифилиса (либо на ранних ее сроках), врач может назначить профилактический медикаментозный курс. Также пациент имеет право требовать абсолютной анонимности. О диагнозах и терапии врач распространяться не может.

Не нужно откладывать лечение, поскольку на начальных этапах оно происходит быстрее. Необходимо отказаться от жирных и тяжелых продуктов, алкоголя и всего, что может осложнить процесс выздоровления.

Мы рассмотрели ЭДС - анализ крови. Что это, теперь понятно.

Что такое ЭДС и в она чем измеряется?

Когда родилось понятие «электрон», люди сразу связали его с определенной работой. Электрон – это по-гречески «янтарь». То, что грекам для того, чтобы найти этот бесполезный, в общем-то, магический камушек, надо было довольно далеко проехать на север - такие усилия тут, в общем-то, не в счет. А вот стоило проделать некоторую работу - руками по натиранию камушка о шерстяную сухую тряпочку - и он приобретал новые свойства. Это знали все. Натереть просто так, ради сугубо бескорыстного интереса, чтобы понаблюдать, как теперь к «электрону» начинает притягиваться мелкий мусор: пылинки, шерстинки, ниточки, перышки. В дальнейшем, когда появился целый класс явлений, объединенных потом в понятие «электричество», работа, которую надо обязательно затратить, не давала людям покоя. Раз нужно затратить, чтобы получился фокус с пылинками - значит, хорошо бы эту работу как-то сохранить, накопить, а потом и получить обратно.

Таким образом из все более усложнявшихся фокусов с разными материалами и философских рассуждений и научились эту магическую силу собирать в баночку. А потом сделать и так, чтобы она из баночки постепенно высвобождалась, вызывая действия, которые стало уже можно ощутить, а очень скоро и померить. И померили настолько остроумно, имея всего-то пару шелковых шариков или палочек и пружинные крутильные весы, что и теперь мы вполне серьезно пользуемся все теми же формулами для расчетов электрических цепей, которые уже пронизали теперь всю планету, бесконечно сложных, сравнительно с теми первыми приспособлениями.

А название этого могучего джинна, сидящего в баночке, так до сих пор и содержит восторг давних открывателей: «Электродвижущая сила». Но только сила эта - совсем не электрическая. А наоборот, посторонняя страшная сила, заставляющая электрические заряды двигаться «против воли», то есть преодолевая взаимное отталкивание, и собираться где-то с одной стороны. От этого получается разность потенциалов. Ее и можно использовать, пустив заряды другим путем. Где их «не сторожит» эта страшная ЭДС. И заставить, тем самым, выполнить некоторую работу.

Принцип работы

ЭДС - это сила самой разной природы, хотя измеряется она в вольтах:

Электризация, как первоначально предполагали, происходит именно от «трения», то есть, натирая янтарь тряпкой, мы «срываем» с его поверхности электроны. Однако исследования показали, что здесь не так все просто. Оказывается, на поверхности диэлектриков всегда имеются неравномерности заряда, и к этим неравномерностям притягиваются ионы из воздуха. Образуется такая воздушно-ионная шуба, которую мы и повреждаем, натирая поверхность.

• Термоэмиссионной. При нагревании металлов с их поверхности срываются электроны. В вакууме они достигают другого электрода и наводят там отрицательный потенциал. Очень перспективное сейчас направление. На рисунке приведена схема защиты гиперзвукового летательного аппарата от перегрева частей корпуса встречным потоком воздуха, причем термоэлектроны, испускаемые катодом (который при этом охлаждается - одновременное действие эффектов Пельтье и/или Томсона), достигают анода, наводя на нем заряд. Заряд, вернее, напряжение, которое равно полученной ЭДС, можно использовать в цепи потребления внутри аппарата.

1 - катод, 2 - анод, 3, 4 - отводы катода и анода, 5 - потребитель

• Пьезоэлектрической. Многие кристаллические диэлектрики, когда испытывают механическое давление на себя в каком-либо направлении, реагируют на него наведением разницы потенциалов между своими поверхностями. Эта разность зависит от приложенного давления, поэтому уже используется в датчиках давления. Пьезоэлектрические зажигалки для газовых плит не требуют никакого другого источника энергии - только нажатия пальцем на кнопочку. Известны попытки создания пьезоэлектрической системы зажигания в автомобилях на основе пьезокерамики, получающей давление от системы кулачков, связанных с главным валом двигателя. «Хорошие» пьезоэлектрики - у которых пропорциональность ЭДС от давления высоко точна - бывают очень тверды (например, кварц), при механическом давлении почти не деформируются.

То, что единицей измерения ЭДС является единица электрического напряжения, понятно. Так как самые разнородные механизмы, создающие электродвижущую силу источника тока, все преобразуют свои виды энергии в движение и накопление электронов, а это в конечном счете и приводит к появлению такого напряжения.

Ток, возникающий от ЭДС

Электродвижущая сила источника тока на то и движущая сила, что электроны от нее начинают двигаться, если замкнуть электрическую цепь. Их к этому принуждает ЭДС, пользуясь своей неэлектрической «половиной» природы, которая не зависит, все-таки, от половины, связанной с электронами. Так как считается, что ток в цепи течет от плюса к минусу (такое определение направления было сделано раньше, чем все узнали, что электрон - отрицательная частица), то внутри прибора с ЭДС ток делает движение завершающее - от минуса к плюсу. И всегда рисуют у знака ЭДС, куда направлена стрелочка – +. Только в обоих случаях - и внутри ЭДС источника тока, и снаружи, то есть в потребляющей цепи, - мы имеем дело с электрическим током со всеми его обязательными свойствами. В проводниках ток наталкивается на их сопротивление. И здесь, в первой половине цикла, имеем сопротивление нагрузки, во второй, внутренней, - сопротивление источника или внутреннее сопротивление.

Внутренний процесс работает не мгновенно (хотя очень быстро), а с определенной интенсивностью. Он совершает работу по доставке зарядов от минуса к плюсу, и это тоже встречает сопротивление…

Сопротивление это двоякого рода.

1. Внутреннее сопротивление работает против сил, разъединяющих заряды, оно имеет природу, «близкую» этим разъединяющим силам. По крайней мере, работает с ними в едином механизме. Например, кислота, отбирающая кислород у двуокиси свинца и замещающая его на ионы SO 4 -, определенно испытывает некоторое химическое сопротивление. И это как раз и проявляется как работа внутреннего сопротивления аккумулятора.
2. Когда наружная (выходная) половина цепи не замкнута, появление все новых и новых электронов на одном из полюсов (и убывание их с другого полюса) вызывает усиление напряженности электростатического поля на полюсах аккумулятора и усиление отталкивания между электронами. Что позволяет системе «не идти вразнос» и остановиться на некотором состоянии насыщенности. Больше электронов из аккумулятора наружу не принимается. И это внешне выглядит как наличие постоянного электрического напряжения между клеммами аккумулятора, которое называется U хх, напряжением холостого хода. И оно численно равно ЭДС - электродвижущей силе. Поэтому и единицей измерения ЭДС является вольт (в системе СИ).

Но если только подключить к аккумулятору нагрузку из проводников, имеющих отличное от нуля сопротивление, то немедленно потечет ток, сила которого определяется по закону Ома.

Померить внутреннее сопротивление источника ЭДС, казалось бы, можно. Стоит включить в цепь амперметр и шунтировать (закоротить) внешнее сопротивление. Однако внутреннее сопротивление настолько низко, что аккумулятор начнет разряжаться катастрофически, вырабатывая огромное количество теплоты, как на внешних закороченных проводниках, так и во внутреннем пространстве источника.

Однако можно поступить иначе:

1. Измерить E (помним, напряжение холостого хода, единица измерения - вольт).
2. Подключить в качестве нагрузки некоторый резистор и померить падение напряжения на нем. Вычислить ток I 1 .
3. Вычислить значение внутреннего сопротивления источника ЭДС можно, воспользовавшись выражением для r

Обычно способность аккумулятора выдавать электроэнергию оценивается его энергетической «емкостью» в амперчасах. Но интересно было бы посмотреть, какой максимальный ток он может вырабатывать. Несмотря на то, что, быть может, электродвижущая сила источника тока заставит его взорваться. Так как идея устроить на нем короткое замыкание показалась не очень заманчивой, можно вычислить эту величину чисто теоретически. ЭДС равно U хх. Просто нужно дорисовать график зависимости падения напряжения на резисторе от тока (следовательно, и от сопротивления нагрузки) до точки, в которой сопротивление нагрузки будет равно нулю. Это точка I кз, пересечения красной линии с линией координаты I, в которой напряжение U стало нулевым, а все напряжение E источника будет падать на внутреннее сопротивление.

Часто кажущие простыми основные понятия не всегда бывает можно понять без привлечения примеров и аналогий. Что такое электродвижущая сила, и как она работает, можно представить, только рассмотрев множество ее проявлений. А стоит рассмотреть определение ЭДС, как оно дается солидными источниками посредством умных академических слов - и все начинай с начала: электродвижущая сила источника тока. Или просто выбей на стене золотыми буквами:

Расшифровка эдс

Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. - С.-Пб.: Политехника, 1997. - 527 с.

экспериментальная диспетчерская служба

экономика дорожного строительства

образование и наука, фин.

электронные денежные средства

Электроинжиниринг, диагностика и сервис

эквиваленты денежных средств

Словарь сокращений и аббревиатур. Академик. 2015 .

Смотреть что такое «ЭДС» в других словарях:

эдс - см. Электродвижущая сила. * * * ЭДС ЭДС, см. Электродвижущая сила (см. ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА) … Энциклопедический словарь

ЭДС - см. Электродвижущая сила … Большой Энциклопедический словарь

ЭДС - ЭДС трёхбуквенная аббревиатура. Может означать: Электродвижущая сила электростатический двигатель эквиваленты денежных средств, см. денежные средства экономика дорожного строительства экспериментальная диспетчерская служба экспресс… … Википедия

эдс - сущ., кол во синонимов: 1 термоэдс (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ЭДС - [эдэ эс], нескл., жен. (сокр.: электродвижущая сила) … Русский орфографический словарь

ЭДС - см … Большая политехническая энциклопедия

ЭДС - EMF ЭДС. Аббревиатура электродвижущей силы. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал, НПО Мир и семья; Санкт Петербург, 2003 г.) … Словарь металлургических терминов

ЭДС - см. Электродвижущая сила … Естествознание. Энциклопедический словарь

ЭДС - электродвижущая сила electromotive force (EMF) … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

ЭДС - электродвижущая сила … Словарь сокращений русского языка

ЭДС (электродвижущая сила) для начинающих физиков: что это такое?

Что такое ЭДС (электродвижущая сила) в физике? Электрический ток понятен далеко не каждому. Как космическая даль, только под самым носом. Вообще, он и ученым понятен не до конца. Достаточно вспомнить Николу Тесла с его знаменитыми экспериментами, на века опередившими свое время и даже в наши дни остающимися в ореоле тайны. Сегодня мы не разгадываем больших тайн, но пытаемся разобраться в том, что такое ЭДС в физике.

Определение ЭДС в физике

ЭДС – электродвижущая сила. Обозначается буквой E или маленькой греческой буквой эпсилон.

Электродвижущая сила - скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил (сил неэлектрического происхождения), действующих в электрических цепях переменного и постоянного тока.

ЭДС, как и напряжение, измеряется в вольтах. Однако ЭДС и напряжение – явления разные.

Напряжение (между точками А и Б) – физическая величина, равная работе эффективного электрического поля, совершаемой при переносе единичного пробного заряда из одной точки в другую.

Объясняем суть ЭДС «на пальцах»

Чтобы разобраться в том, что есть что, можно привести пример-аналогию. Представим, что у нас есть водонапорная башня, полностью заполненная водой. Сравним эту башню с батарейкой.

Вода оказывает максимальное давление на дно башни, когда башня заполнена полностью. Соответственно, чем меньше воды в башне, тем слабее давление и напор вытекающей из крана воды. Если открыть кран, вода будет постепенно вытекать сначала под сильным напором, а потом все медленнее, пока напор не ослабнет совсем. Здесь напряжение – это то давление, которое вода оказывает на дно. За уровень нулевого напряжения примем само дно башни.

То же самое и с батарейкой. Сначала мы включаем наш источник тока (батарейку) в цепь, замыкая ее. Пусть это будут часы или фонарик. Пока уровень напряжения достаточный и батарейка не разрядилась, фонарик светит ярко, затем постепенно гаснет, пока не потухнет совсем.

Но как сделать так, чтобы напор не иссякал? Иными словами, как поддерживать в башне постоянный уровень воды, а на полюсах источника тока – постоянную разность потенциалов. По примеру башни ЭДС представляется как бы насосом, который обеспечивает приток в башню новой воды.

Природа ЭДС

Причина возникновения ЭДС в разных источниках тока разная. По природе возникновения различают следующие типы:

• Химическая ЭДС. Возникает в батарейках и аккумуляторах вследствие химических реакций.
• Термо ЭДС. Возникает, когда находящиеся при разных температурах контакты разнородных проводников соединены.
• ЭДС индукции. Возникает в генераторе при помещении вращающегося проводника в магнитное поле. ЭДС будет наводиться в проводнике, когда проводник пересекает силовые линии постоянного магнитного поля или когда магнитное поле изменяется по величине.
• Фотоэлектрическая ЭДС. Возникновению этой ЭДС способствует явление внешнего или внутреннего фотоэффекта.
• Пьезоэлектрическая ЭДС. ЭДС возникает при растяжении или сдавливании веществ.

Дорогие друзья, сегодня мы рассмотрели тему «ЭДС для чайников». Как видим, ЭДС – сила неэлектрического происхождения, которая поддерживает протекание электрического тока в цепи. Если Вы хотите узнать, как решаются задачи с ЭДС, советуем обратиться к нашим авторам – скрупулезно отобранным и проверенным специалистам, которые быстро и доходчиво разъяснят ход решения любой тематической задачи. И по традиции в конце предлагаем Вам посмотреть обучающее видео. Приятного просмотра и успехов в учебе!

ЭДС электродвижущая сила

Для поддержаниязаданного значения электрического тока в проводнике требуется какой-то внешний источник энергии, который все время обеспечивал бы нужную разность потенциалов на концах этого проводника. Такими источниками энергии являются так называемые источники электрического тока, обладающие какой-то заданной электродвижущей силой , которая способна создать и длительное время поддерживать разность потенциалов.

Электродвижущая сила или сокращенно ЭДС обозначается латинской буквой Е. Единицей измерения ЭДС является вольт . Таким образом, чтобы получить непрерывное движение электрического тока в проводнике, нужна электродвижущая сила, т. е. требуется источник электрического тока.

Историческая справка . Первым подобным источником тока в электротехнике являлся «вольтов столб», который был сделан из нескольких медных и цинковых кружков, проложенных коровьей кожей, смоченной в слабом растворе кислоты. Таким образом, самым простым способом получения электродвижущей силы считается химическое взаимодействие ряда веществ и материалов, в результате чего химическая энергия преобразуется в электрическую энергию. Источники питания, в которых подобным методом генерируется электродвижущая сила ЭДС, получили название химических источников тока.

Сегодня химические источники питания - батарейки и все возможные виды аккумуляторов - получили огромное распространение в электронике и электротехнике, а также электроэнергетике.

Также распространены и различные виды генераторов, которые в роли единственного источника, способны запитать электрической энергией промышленные предприятия, дать освещение в города, на фунционирование систем железных дорог, трамваев и метро.

ЭДС действует совершенно одинаково как на химические источники, так и на генераторы. Ее действие заключается в создании разности потенциалов на каждом из зажимов источника питания и поддержании ее в течение всего необходимого времени. Зажимы источника питания называют полюсами. На одном из полюсов всегда создается нехватка электронов, т.е. такой полюс имеет положительный заряд и маркируется «+», а на другом наоборот создается повышенная концентрация свободных электронов, т.е. этот полюс имеет отрицательный заряд и маркируется знаком « - ».

Источники ЭДС применяются для подключения различных приборов и устройств, являющихся потребителями электрической энергии. С помощью проводов потребители подключаются к полюсам источников тока, так что получается замкнутая электрическая цепь. Разность потенциалов, возникшая в замкнутой электроцепи получило название напряжение и обозначают латинской буквой «U». Единица измерения напряжения один вольт . Например, запись U=12 В говорит о том, что напряжение источника ЭДС составляет 12 В.

Для того, чтобы измерить напряжение или ЭДС применяют специальный измерительный прибор - вольтметр .

При необходимости осуществить правильные измерения ЭДС или напряжения источника питания, вольтметр подсоединяют напрямую к полюсам. При разомкнутой электрической цепи вольтметр будет показывать ЭДС. При замкнутой цепи вольтметр выведит на дисплей значение напряжение на каждом зажиме источника питания. PS: Источник тока всегда развивает большую ЭДС, чем напряжение на зажимах.

Электродвижущая сила

В физике такое понятие, как электродвижущая сила (сокращенно – ЭДС) используется в качестве основной энергетической характеристики источников тока.

Электродвижущая сила (ЭДС)

Электродвижущая сила (ЭДС) – способность источника энергии создавать и поддерживать на зажимах разность потенциалов.

Напряжение на зажимах источника всегда меньше ЭДС на величину падения напряжения.

U RH – напряжение на зажимах источника. Измеряется при замкнутой внешней цепи.

Е – ЭДС – измеряется на заводе изготовителе.

Электродвижущая сила (ЭДС) представляет собой физическую величину, которая равна частному от деления той работы, которая при перемещении электрического заряда совершается сторонними силами в условиях замкнутой цепи, к самому этому заряду.

Следует заметить, что электродвижущая сила в источнике тока возникает и при отсутствии самого тока, то есть тогда, когда цепь является разомкнутой. Такую ситуацию принято именовать «холостым ходом», а сама величина ЭДС при ней равняется разнице тех потенциалов, которые имеются на зажимах источника тока.

Химическая электродвижущая сила наличествует в аккумуляторах, гальванических батареях при протекании коррозионных процессов. В зависимости от того, на каком именно принципе построена работа того или иного источника питания, они именуются либо аккумуляторами, либо гальваническими элементами.

Одной из основных отличительных характеристик гальванических элементов является то, что эти источники тока являются, так сказать, одноразовыми. При их функционировании те активные вещества, благодаря которым выделяется электрическая энергия, в результате протекания химических реакций распадаются практически полностью. Именно поэтому если гальванический элемент разряжен полностью, то в качестве источника тока использовать его далее невозможно.

В отличие от гальванических элементов аккумуляторы предполагают многократное использование. Это возможно потому, что те химические реакции, которые в них протекают, имеют обратимый характер.

Электромагнитная ЭДС возникает при функционировании таких устройств, как динамо-машины, электродвигатели, дроссели, трансформаторы и т.п.

Суть ее состоит в следующем: при помещении проводников в магнитное поле и их перемещении в нем таким образом, чтобы происходило пересечение магнитных силовых линий, происходит наведение ЭДС. Если цепь замкнута, то в ней возникает электрический ток.

В физике описанное выше явление называется электромагнитной индукцией. Электродвижущую силу, которая при этом индуктируется, именуют ЭДС индукции.

Следует заметить, что наведение ЭДС индукции происходит не только в тех случаях, когда в магнитном поле проводник перемещается, но и тогда, когда он остается неподвижным, но при этом осуществляется изменение величины самого магнитного поля.

Эта разновидность электродвижущей силы возникает тогда, когда наличествует или внешний, или внутренний фотоэффект.

В физике под фотоэффектом (фотоэлектрическим эффектом) подразумевается та группа явлений, которая возникает тогда, когда на вещество воздействует свет, и при этом в нем происходит эмиссия электронов. Это называют внешним фотоэффектом. Если же при этом появляется электродвижущая сила или изменяется электропроводимость вещества, то говорят о внутреннем фотоэффекте.

Сейчас и внешний, и внутренний фотоэффекты очень широко используются для проектирования и производства огромного количества таких приемников светового излучения, которые преобразуют световые сигналы в электрические. Все эти устройства называются фотоэлементами и используются как в технике, так и при проведении разнообразных научных исследований. В частности, именно фотоэлементы используются для того, чтобы производить наиболее объективные оптические измерения.

Что касается этого типа электродвижущей силы, то она, к примеру, возникает при механическом трении, возникающем в электрофорных агрегатах (специальных лабораторных демонстрационных и вспомогательных приборах), она же имеет место быть и в грозовых облаках.

Генераторы Вимшурста (это еще одно название электрофорных машин) для своего функционирования используют такое явление, как электростатическая индукция. При их работе электрические заряды накапливаются на полюсах, в лейденских банках, причем разность потенциалов может достигать очень солидных величин (до нескольких сотен тысяч вольт).

Природа статического электричества заключается в том, что оно возникает тогда, когда из-за потери или приобретения электронов нарушается внутримолекулярное или внутриатомное равновесие.

Эта разновидность электродвижущей силы возникает тогда, когда происходит или сдавливание, или растяжение веществ, называемых пьезоэлектриками. Они широко используются в таких конструкциях, как пьезодатчики, кварцевых генераторах, гидрофонах и некоторых другиех.

Именно пьезоэлектрический эффект положен в основу работы пьезоэлектрических датчиков. Сами они относятся к датчикам так называемого генераторного типа. В них входной величиной является прилагаемая сила, а выходной – количество электричества.

Что касается таких устройств, как гидрофоны, то в основу их функционирования заложен принцип так называемого прямого пьезоэлектрического эффекта, который имеют пьезокерамические материалы. Суть его состоит в том, что если на поверхность этих материалов оказывается звуковое давление, то на их электродах возникает разность потенциалов. При этом она пропорциональна величине звукового давления.

Одной из основных сфер применения пьезоэлектрических материалов является производство кварцевых генераторов, имеющих в своей конструкции кварцевые резонаторы. Предназначены такие устройства для того, чтобы получать колебания строго фиксированной частоты, которые стабильны как по времени, так и при изменении температуры, а также имеют совсем невысокий уровень фазовых шумов.

Эта разновидность электродвижущей силы возникает тогда, когда с поверхности разогретых электродов происходит термоэмиссия заряженных частиц. Термоионная эмиссия на практике применяется достаточно широко, например, на ней основана работа практически всех радиоламп.

Эта разновидность ЭДС возникает тогда, когда на различных концах разнородных проводников или же просто на различных участках цепи температура распределяется очень неоднородно.

Термоэлектрическая электродвижущая сила используется в таких устройствах, как пирометры, термопары и холодильные машины. Датчики, работа которых основана на этом явлении, называются термоэлектрическими, и являются, по сути дела, термопарами, состоящими из спаянных между собой электродов, изготовленных из разных металлов. Когда эти элементы или нагреваются, или охлаждаются, между ними возникает ЭДС, которая по своей величине пропорциональна изменению температуры.

Формула ЭДС

Здесь – ЭДС, – работа сторонних сил, – величина заряда.

Единица измерения напряжения – В (вольт).

ЭДС – скалярная величина. В замкнутом контуре ЭДС равна работе сил по перемещению аналогичного заряда по всему контуру. При этом ток в контуре и внутри источника тока будут течь в противоположных направлениях. Внешняя работа, которая создаёт ЭДС, должна быть не электрического происхождения (сила Лоренца, электромагнитная индукция, центробежная сила, сила, возникающая в ходе химических реакций). Эта работа нужна для преодоления сил отталкивания носителей тока внутри источника.

Если в цепи идёт ток, то ЭДС равна сумме падений напряжений во всей цепи.

Электродвижущая сила

Электродвижущая сила (ЭДС) - скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил, то есть любых сил неэлектрического происхождения, действующих в квазистационарных цепях постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всего контура .

ЭДС так же, как и напряжение, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах. Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи. Это удельная работа сторонних сил не во всем контуре, а только на данном участке. ЭДС гальванического элемента есть работа сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда внутри элемента от одного полюса к другому. Работа сторонних сил не может быть выражена через разность потенциалов, так как сторонние силы непотенциальны и их работа зависит от формы траектории. Так, например, работа сторонних сил при перемещении заряда между клеммами источника тока вне самого́ источника равна нулю.

Электродвижущая сила источника связана с электрическим током, протекающим в цепи, соотношениями закона Ома. Закон Ома для неоднородного участка цепи имеет вид :

Если на участке цепи не действуют сторонние силы (однородный участок цепи ) и, значит, источника тока на нём нет, то, как это следует из закона Ома для неоднородного участка цепи, выполняется:

Значит, если в качестве точки 1 выбрать анод источника, а в качестве точки 2 - его катод, то для разности между потенциалами анода φ a и катода φ k > можно записать:

Из этого соотношения и закона Ома для замкнутой цепи, записанного в виде E = I R e + I r >=IR_ +Ir> нетрудно получить

Из полученного соотношения следуют два вывода:

Таким образом, ЭДС источника тока равна разности потенциалов между его клеммами в состоянии, когда источник отключён от цепи .

Причиной возникновения электродвижущей силы в замкнутом контуре может стать изменение потока магнитного поля, пронизывающего поверхность, ограниченную данным контуром. Это явление называется электромагнитной индукцией. Величина ЭДС индукции в контуре определяется выражением

Как показано на рисунке, электрический ток, нормальное направление которого - от «плюса» к «минусу», внутри источника ЭДС (например, внутри гальванического элемента) течёт в противоположном направлении. Направление от «плюса» к «минусу» совпадает с направлением электрической силы, действующей на положительные заряды. Поэтому для того, чтобы заставить ток течь в противоположном направлении, необходима дополнительная сила неэлектрической природы (центробежная сила, сила Лоренца, силы химической природы) которая бы преодолевала электрическую силу.