At måle og korrelere et EKG-signal og pulsen i hvile (Forsøg 1) samt ved varme- og kuldepåvirkning (Forsøg 2).

Transkript

1 - Formål At måle og korrelere et EKG-signal og pulsen i hvile (Forsøg 1) samt ved varme- og kuldepåvirkning (Forsøg 2). Teori Hjertets cyklus omfatter de sekventielle sammentrækninger af hjertets forkamre og hjertekamre som er udløst af aktionspotentialer i pacemakerceller. Den kombinerede elektriske aktivitet af pacemakerceller producerer elektriske strømme, der spredes gennem kropsvæsker. Disse strømme er store og påvises ved optagelse via elektroder placeret på huden. Det regelmæssige mønster af signaler produceret af hjertet kaldes elektrokardiogram eller EKG (Figur 1). Figur 1: EKG-optagelse med takkerne P, QRS og T. Komponenterne af EKG et (Figur 1) er korreleret med elektrisk aktivitet i forkamrene og hjertekamrene således at: Forkamrenes depolarisering producerer P-takken. Forkamrenes repolarisering og hjertekamrenes depolarisering producerer QRS komplekset. Hjertekamrenes repolarisering producerer T-takken. Depolariseringen af pacemakerceller i hjertekamrene får hjertekamrene til at kontrahere og tvinger blod ud i de store arterier i kredsløbet på pulserende vis. De impulser af blod der bevæger sig i arterierne kan registreres ved hjælp af en enhed, der kaldes en plethysmograf. I dette eksperiment skal du optage et EKGsignal og en pulsbølge på samme tid. Dette vil demonstrere tidsforskellen mellem de elektriske signaler i hjertet og de mekaniske begivenheder i blodkredsløbet. Du skal også udforske effekten af temperatur på den periferale blodcirkulation. Side 1 af 7

2 Materiale Computer (PC) Data acquisition unit (DAS) (IX/228S) USB-kabel EKG kabel og elektrode ledninger (C-AAMI-504) Puls plethysmograf (PT-104) Alkohol servietter EKG-elektroder Is, koldt og varmt vand, plastikposer Metode (Forsøg 1) Opstilling: DAS en placeres på bordet ved siden af computeren og forbindes via USB til computeren. DAS en sættes til strøm og tændes på powerknappen. Opstart af software: Klik på LabScribe genvejen (EKG og blodcirkulation) på computerens desktop for at åbne programmet med opsætningerne til dette eksperiment. Opsætning af forsøg: 1. Find puls plethysmografen (Figur 2), EKG-kablet og elektrodeledninger (Figur 3). Figur 2: Pulsplethysmograf(PT-104) Figur 3: EKG-kabel og elektrodeledninger (C-AAMI-504) 2. Sæt pulsplethysmpgrafen i Kanal 3 (CH3) input i DAS en og EKG-kabel og elektrodeledninger i kanal 1og 2 (CH 1 & CH2) (Figur 4). 3. Bed forsøgspersonen fjerne smykker fra håndled og ankler. Desinficér et lille område på indersiden af forsøgspersonens højre håndled uden for meget hår. Figur 4: DAS-boksen med EKG-kabel og pulsplethysmograf Side 2 af 7

3 4. Fjern plastikken fra en EKG-elektrode, og sæt elektroden på det rensede område på håndleddet. 5. Gentag trin 3 og 4 på indersiden af venstre håndled og indersiden af højre ankel. 6. Sæt ledningerne fast på elektroderne, således: den røde (+1) ledning sættes på højre håndled, den sorte (-1) ledning sættes på venstre håndled, den grønne (C eller jord) ledning sættes på højre ankel. 7. Placer plethysmografen på fingerspidssiden af det yderste segment af forsøgspersonens midterste finger, og sæt den fast med velcrostroppen. 8. Forsøgspersonen skal sidde stille med hænderne i skødet. Hvis forsøgspersonen bevæger sig vil elektromyogrammer (EMG) fra musklerne fremkomme på EKG-optagelserne som støj. Udførsel: 1. Klik på Record i øverste højre side af LabScribe vinduet. 2. Klik på AutoScale i øverste margen af EKG, Puls, og Puls Integral kanalerne. Dine optagelser bør se ud som på Figur 5, men EKG-diagrammønstret kan variere fra person til person. Figur 5: EKG, puls og integralet vist i LabScribe vinduet. Pulsintegralet viser en dikrotisk hævning. Ser det ikke ud som på Figur 5! Hvis signalet på enten EKG- eller pulskanalen er omvendt i forhold til Figur 5, så tryk på den nedadvendte pil ved siden af kanaltitlen og vælg den inverse funktion. Hvis EKG-signalet er for svagt kan elektroderne flyttes fra håndled til huden umiddelbart over hvert kraveben (clavicula). Hvis pulsen er lille eller med meget støj, så prøv at justere spændingen på velcrostroppen, der holder plethysmografen på fingeren. 3. Når du har et brugbart signal, skriv <Forsøgspersonens navn> Hvile EKG/Puls i Mark box til højre for Mark knappen. Tryk Enter for at knytte kommentarerne til data. Optag i et minut eller to. Tryk Stop for at pause optagelserne. 4. Vælg Save As i File, giv filen et navn. Filen gemmes i mappe på skrivebordet. Filen skal være af typen *.iwxdata. Klik på Save for at gemme datafilen. Side 3 af 7

4 Databehandling (Forsøg 1) 1. Kør igennem optagelserne og find en datasektion med fem til seks eksemplariske EKG/pulscykler i træk. 2. Brug Display Time ikonet til at justere tiden af hovedvinduet så det viser mindst fire komplette EKG/Puls-cykler. 3. Klik på Analysis ikonet i værktøjslinjen for at overføre data vist i hovedvinduet til analysevinduet. (Figur 6) Figur 6: EKG, puls og pulsintegralet vist i analysevinduet. Cursorerne viser hvordan R-puls intervallet måles med T2-T1 funktionen. 4. Lige over den øverste kanal i analysevinduet ses Function Table. I denne tabel ses V2-V1 og T2- T1. Værdierne for V1-V2 og T2-T1 for hver kanal se i tabellen over hver kanal. 5. Brug musen ved at klikke på og trække cursorerne til specifikke punkter på EKG- og pulsoptagelserne til at beregne følgende værdier: Perioden mellem hvert hjerteslag, hvilket er tidsintervallet mellem to efterfølgende R- takke. For at måle dette placeres en cursor på R-toppen og den anden cursor på den efterfølgende R-top. Værdien kan så aflæses som T2-T1. Mål perioden mellem hvert hjerteslag for to ekstra R-takke. 1: 2: 3: let, hvilket er tidsintervallet mellem toppen af R-takken og toppen af den pulsbølge, der følger R-takken (Figur 6). For at måle dette placeres en cursor på toppen af R- takken og den anden cursor på toppen af pulsbølgen til højre for R-takken. Værdien kan så aflæses som T2-T1. Mål dette interval på to ekstra EKG/pulscykler. 1: 2: 3: Side 4 af 7

5 6. Udregn følgende værdier : Den gennemsnitlige slagperiode i sekunder/slag: Pulsen, som er udtrykt i slag per minut og udregnet fra den gennemsnitlige slagperiode ved at bruge følgende formel: Puls (slag/minut) = (60 sekunder/minut)/ (antal sekunder/slag): Det gennemsnitlige : Diskussion (Forsøg 1) 1. Hvilke elektriske og mekaniske handlinger foregår under R-takken? 2. Hvad foregår der i hjertekarsystemet under R-takken og pulsbølgen? 3. Signalet, der optages på pulskanalen er en rate i ændringen af blodtrykket, når det løber ud til forsøgspersonens fingerspids. Når signalet integreres er bølgeformen vist på pulsintegralkanalen magen til en arteriel trykkurve. Er der et kort plateau eller dyk i hver cyklus på pulsintegralkanalen? Dette dyk kaldes en dikrotisk hævning (Figur 5). Hvilken begivenhed optaget på pulse kanalen svarer til den dikrotiske hævning? Hvad forårsager en dikrotisk hævning? Metode (Forsøg 2) Udførsel: 1. Forsøget opstilles og udføres på samme måde som i Forsøg 1, men her anvendes desuden poser med is og varmt vand. 2. Når du har et brugbart signal, skriv <Forsøgspersonens navn> Stuetemp EKG/Puls i Mark boksen til højre for Mark knappen. Tryk Enter på keyboarded for at knytte kommentarerne til data. Optag i et minut eller to. 3. Skriv kulde EKG/Puls i Mark boksen. Placer en pose indeholdende is og koldt vand på forsøgspersonens venstre underarm. Isposen pakkes ind i et viskestykke. På samme tid trykkes Enter på keyboardet for at knytte kommentarerne til data. Optag i to minutter mens isposen ligger på armen. 4. Skriv fjernet i Mark boksen. Fjern samtidig isposen fra forsøgspersonens underarm og tryk Enter. Optag i yderligere to minutter og tryk Stop for at afslutte optagelserne. 5. Vælg Save As i File menuen, giv filen et navn. Gem filen i en mappe på skrivebordet. Filen skal være af typen *.iwxdata. Klik på Save for at gemme datafilen. Det samme gentages med en pose med varmt vand. Databehandling (Forsøg 2) 1. Brug musen til at klikke og trække cursoren til specifikke punkter på EKG/pulsoptagelsen for at måle følgende (Skriv resultater ind i resultattabel på side 7): Side 5 af 7

6 n. Denne måles ved at placere den ene cursor ved basislinjen af pulsbølgen og den anden cursor på toppen af pulsbølgen (Figur 7). Værdien af V2-V1 på pulskanalen er amplituden. Bestem pulsamplituden for tre pulsbølger. Perioden mellem hvert hjerteslag, hvilket er tidsintervallet mellem to efterfølgende R- takke. For at måle dette placeres en cursor på R-toppen og den anden cursor på den efterfølgende R-top. Værdien kan så aflæses som T2-T1. Mål perioden mellem hvert hjerteslag for to ekstra R-takke. let, hvilket er tidsintervallet mellem toppen af R-takken og toppen af den pulsbølge, der følger R-takken (Figur 7). For at måle dette placeres en cursor på toppen af R-takken og den anden cursor på toppen af pulsbølgen til højre for R-takken. Værdien kan så aflæses som T2-T1. Mål dette interval på to ekstra EKG/pulscykler. Figur 7: EKG, puls og pulsintegralet vist i analysevinduet. Cursorerne viser hvordan pulsamplituden måles med V2-V1 funktionen 2. Gentag trin 1 ved et og to minutter inde i kuldeperioden samt ved et og to minutter inde i genopvarmningsperioden. 3. Udregn følgende værdier for data målt ved stuetemperatur, et og to minutter inde i kuldeperioden samt et og to minutter inde i genopvarmningsperioden: Den gennemsnitlige pulsbølgeamplitude. Pulsen. Det gennemsnitlige. Det samme gøres for varmeforsøget. Diskussion (Forsøg 2) 1. Hvilken effekt har henholdsvis nedkøling og opvarmning på amplituden af pulsbølgen? 2. Påvirker henholdsvis nedkøling og opvarmning af underarmen pulsen eller tidsintervallet mellem R- takken og toppen af pulsbølgen? 3. Gennem hvilke mekanismer påvirkes den periferale blodcirkulation af henholdsvis nedkøling og opvarmning? 4. Hvilke andre faktorer kan tænkes at påvirke den periferale blodcirkulation? Side 6 af 7

7 Resultattabel: Periode Måling 1 Måling 2 Måling 3 Gennemsnit* Stuetemperatur Kulde 1 min Kulde 2 min Genopvarm 1 min Genopvarm 2 Stuetemp Varme 1 min Varme 2 min Nedkøl 1 min Nedkøl 2 min *I stedet for gennemsnit beregnes pulsen (antal hjerteslag pr min) Side 7 af 7