Импеданстты плетизмографияның биофизикалық негіздер

Импеданстты плетизмографияның биофизикалық негіздер

Тірі ұлпа импедансы

    Тірі ұлпаның электрлік өткізгіштігі еріген тұздардың ионды зарядтарды көшірумен анықталады, сондықтан оны иондық өткізгіш ретінде қарастырамыз. Тірі ұлпа арқылы электр тогын өткізгенде,ол активті (омдық) және реактивті (көлемдік) компоненттен тұратын, коплексті қарсылықтық өзгеріске ұшырайды. Сол себепті ұлпалардың электрлық қарсы тұқруы табиғаты резистивті-көлемдік болып табылады.

    Ұлпалардың толық электрлік қарсы тұруы – импеданс – электрлық қарсы тұрудың  активті және реактивті компаненттің орташа квадрадтық мөлшері болып табылады:

Z=R2 +X2, мұндағы Z- импеданс; R – резистивті қарсылық көрсету; Х – көлемдік қарсылық көрсету.

     Ұлпалардың  активті компоненті  көбіне иондық өткізгіштікпен, реактивті – көлемдік компонентпен сипатталынады. Бұл құбылыс  ұлпалардың біртексіздігімен, жасушалық мембраналардың көптігімен сипатталынатын, ұлпа арқылы ток өткенде  ондағы көлемдік поляризацияның пайда болуымен түсіндіріледі.

    Ұлпалық импеданс токтың өту жиілігіне тәуелді, токтың жиілігі неғұрлым көп, соғұрлым импеданс төмен болады. Активті (омдық) қарсы тұру  белгілі бір деңгейге төмендеп, ұлпалардың қарсы тұруы практикалық тұрғыда өзгерісін тоқтатады.

Реографияға кіріспе Реографиялық әдістер дамыған коллатеральді тамырлар тарапынана мушелер мен ұлпалардың суммарлық қанғатолуын  бағалауға мүмкіндік береді. негізгі артықшылығы, бір неше тамырлы аймақтағы қанайналымдым зерттеп, симметриялық  тамырлардағы қанайналымының бұзылысын, анақтауға болады. Реографиялық әдістер, практикады  кері көрсеткіштері жоқ және ұзақ уақыттық зерттеулер мен мониторлауды жүргізуге болады. Реоплетизмограмма  құрылымының  табиғаты

Тірі ағзаның мүшелері мен ұлпаларының  қызыметі олардың ішкі ортасының көлемінің өзгеруімен қосарланады. Өзгерістер әр түрлі , көлемі жағынан да, жылдамдығы жағынан да.  Тамырлық жүйенің  және ондағы қан ағымының көлемі әр систоладан кейін  өзгеріп отырады, ал басқа ұлпалар өзгермейді немесе шамалы ғана өзгеріске ұшырайды. Пульстық толқынның систолиялық көтерілуінен электрлық қарсы тұруы төмендейді, ал дистолиялық көтерілуде  электрлық өткізгіштік төмендейді.

     Импеданстың ауытқулық құрамында  қан ағысының жылдамдығының өзгеруімен шақыртылған  қарсы тұру басты орын алады.  Қан ағысының жылдамдығы артқанда  қанның электр тоғынөткізкі де артады.  Систола кезінде тамырлардың көлемі қана артпай, сонымен қатар оның өткізу қабілетіде жоғарлайды. Ұлпалардың қанға толуы неғұрлым артса,  импеданс төмендеиді. Қан ағысының әр түрлі жылдамдығы  қанның пульстық көлемі арғылы импедансқа әсерін тигізеді.

      Импедансты (реограмма)  қолдану зерттелінетін объектінің  көлемінің пульстық ауытқуына негізделген электр өтімділігін сипаттауға мүмкіндік береді.      Импедансты өлшеудің негізгі схемалары.Қазіргі уақытта импедансты өлшеудің негізгі 2 тәсілі қолданылады: көпірлі – биполярлы тәсіл және төртэлектродты – тетраполярлы тәсіл.

         Көпірлі схеманың тиімді жағы – дрейф пен шудың аз деңгейі және күшейт-кішке шығудағы сигнал (дабыл) модуляциясының үлкен коэффициенті болып табылады.

         РЭГ тіркеудің төртэлектродты тәсілі өлшеу дәлдігіне әсер ететін көшу қарсылығын толық жойып, ұлпаларда токтың таралуының біршама біркелкі болуын қамтамасыз етеді.

                                        Реография қисықтарды талдау

Реография қисықтары артериялды сфигмограммамен ұқсас. РГ сандық талдауы көбінесе жиірек мына көрсеткіштермен есептеледі:

1. Р-қ индекс (РИ) – систолалық толқын амплитудасын РГ (ом, мм) каллибрлік сигнал бұл көрсеткіш зерттелетін облысқа қанның систолалық құйылуның жылдамдығы мен сипаттайды. Амплитуда қисығы изолиниядан РГ жоғары нүктесіне дейін өлшенеді.

2. Амплитудалық - жиіліктік көрсеткіш – РИ –ң жүрек циклының ұзақтығына қатынасы. РИ/РР уақыт өлшем бірлігінде зерттелетін облысқа көлемді қан айналысының мөлшерімен сипатталады.

3. Тамырдың максималды систолалық қан толу уақыты – РГ басына оның биіктігіне дейінгі интервал. Бұл фаза тез және жай толу кезеңдеріне бөлінеді.

4. Тез толу уақыты-  бұл көрсеткіш тамырлы қарғасының тонус жағдайымен және көлемді жүрек соғысының мөлшерімен байланысты.   

5. Баяу толу уақыты (ТУбаяу ) максималды толу уақыты (ТУ макс) мен тез толу уақытының (ТУ тез ) айырмасына тең.

6. Жалпы толу уақыты (ТУжалпы) РГ-ның көтеріле  басталған  интервалынан инцизураға дейін – осы қантамырлық аймаққа систолалық қан ағысының  жалпы уақытын көрсетеді.

7. Тез  толу уақыты мен баяу толу уақытының жалпы толу уақытына қатынасын коэффициенттерді анықтайды. ТУ тез/ ТУжалпы және ТУбаяу/ ТУжалпы. Кей жағдайда ТУ тез бен ТУбаяу және ТУ макс-ның механикалық систола ұзақтығына қатынасын есептейді.

8.Ас/Ад коэффициенті, мұнда Ас – систолалық толқын амплитудасы, Ад – диастолалық толқын амплитудасы (артериялық және веналық қанайналымның қатынасын көрсетеді)

9. Толқынның (β) төмендеген бөлігінің секундтардағы ұзақтығы (РГ қисығының жоғарғы нүктесінен изолиниямен қиылысу нүктесіне дейін)

10. Жоғарылаған бөлік уақытының төмендеген бөлік уақытына қатынасы. (α/β%)

11.  РГ  жоғарылаған бөлік уақытының сүрек айналымының ұзақтығына  (α/ RR х 100%) немесе α+β=T мәніне қатынасы -  қантамырлардың тонусы мен серпімділігінің көрсеткіші ретінде.

12. РГ толқынының таралу уақыты – ЭКГ Q тісшесінің басталуынан РГ көтеріле  бастағанына дейінгі секундтардағы интервал. РГ толқынның нақты таралу уақыты  Q тісшесінің басы мен РГ көтеріле  бастағанына дейінгі интервал мен сол жақ қарынша жиырылу уақытының (аорта РГ-сі бойынша есептелген) айырмашылығын көрсетеді.

13. Дикротикалық индекс(инцизураның изолиния үстінен биіктігінің РГ систолалық толқынының биіктігіне қатынасы)

14. Дикротикалық интервал (РГ шыңы мен инцизураның ара қашықтығы)  секундтарда

15. Систолалық және диастолалық толқындардың секундтардағы ұзақтығы.

                         Реографияның техникалық негіздері

      Импедансты зерттеу әдістерінде қолданылатын жиілік диапазоны 1-ден 1000 кГц дейін ауытқиды. 1-ден 30 кГц-дейін және 200-ден 1000 кГц дейінгі жиіліктер ағзаның сұйықтық мөлшерін бағалау үшін қолданылады.

Х.Х.Яруллин көзқарасы бойынша, біршама сапалы РЭГ таспалары 100-ден 175 кГц жиілік диапазонында жасалынады, дененің интегралды реографиясы (РГТ) үшін 25-тен 40 кГц дейін.