Курсовая работа (т): Методы исследования сердечно-сосудистой системы в спортивной медицине

Сжатие ЭКГ данных.

В целом, компрессия данных осуществляется за счет уменьшения избыточности ЭКГ. Все основные методы сжатия данных могут быть разделены на 2 группы: сжатие с потерями данных и без потерь. Под сжатием с потерями подразумевается то, что исходный сигнал может быть восстановлен только с заведомо известной степенью точности. Методы сжатия с потерями используют стандартные методы кодирования избыточности, применяемые для сжатия произвольных данных. Эти методики обычно используют особенности ЭКГ сигнала: периодичность, наличие участков практически постоянного потенциала. Чтобы извлечь из этого пользу, сигнал зачастую дифференцируется, генерируется усредненный шаблон периодического участка (обычно QRS комплекс), который вычитается из сигнала на каждом периоде. Все это делается для того, чтобы впоследствии как можно эффективнее применить операцию кодирования без потери информации. Сжатие с потерями обычно происходит по стандартной схеме. Вначале используется некоторое дискретное преобразование сигнала, полученные коэффициенты дополнительно квантуются и далее применятся стандартная процедура сжатия квантованных коэффициентов без потерь. В настоящее время в качестве дискретных преобразований широко применяются дискретное преобразование Фурье (ДПФ), дискретное косинусное преобразование, преобразование Карунена-Леве, а также вейвлет-преобразование. Следует заметить, что единственный шаг кодирования, на котором осуществляется потеря данных, - это процедура квантования.

.2 Методы исследования и оценки вегетативной регуляции ритма сердца и функционального состояния синусового узла

Для анализа вегетативной регуляции ритма используется метод гистографии (вариационной пульсографии) в основе которой лежит построение гистограммы распределения изучаемого ряда интервалов R-R. По оси абсцисс откладывают значения длительностей интервалов, а по оси ординат - количество интервалов с соответствующими значениями их длительностей.

По форме ВПГ удается определить величину моды (Мо) - значение наиболее часто встречающегося интервала R-R, амплитуду моды (АМо) - частоту выявления Мо в процентах от общего числа интервалов R-R и ряд других показателей.

Рис.16. Гистограмма распределения интервалов R-R

Типы вегетативной регуляции: 1-нормотонический, 2-симпатикотонический, 3-парасимпатикотонический.

Исследование волновой структуры ритма сердца становится доступным при использовании ритмографии. В основе этого метода лежит преобразование длительности интервалов R-R в амплитуду, так что интервалы располагаются рядом друг с другом. Изучая огибающую линию, которая соединяет вершины интервалов, можно проводить анализ волновой структуры ритма. Построение ритмограммы (РГ) легко реализуется с помощью специальных приборов. Для записи РГ весьма удобна схема, позволяющая с помощью электронной приставки регистрировать на самописце лишь огибающую вершин интервалов R-R. Параллельно с РГ записывается пневмограмма (ПГ), что существенно облегчает выделение дыхательных волн сердечного ритма.

Скаттерография (корреляционная ритмография). Суть метода заключается в последовательном нанесении на оси прямоугольной системы координат каждого предыдущего и последующего интервалов R-R (рис. 17). Каждый предыдущий интервал наносится на ось ординат (RRi), а каждый последующий - на ось абсцисс (RRi+1). Тогда пара RR-1 и RR-2 соответствует на плоскости точке 1, пара RR-2,RR-3-точке 2 и т. д Таким образом, ритм за любой отрезок времени оказывается представленным в виде группы точек на плоскости, ограниченной осями координат. Правильный синусовый ритм приводит к образованию совокупности точек на биссектрисе координатного утла, который называется основной совокупностью (ОС). Появление коротких и длинных интервалов R-R изменяет соотношение соответствующих пар интервалов и приводит к появлению точек вне этой совокупности, что позволяет легко диагностировать ряд нарушений ритма.

Рис. 17. Скатеррограмма (принцип построения)

Оценка функционального состояния спортсмена по данным исследования ритма сердца. Поскольку проведение всесторонних исследований функционального состояния сердца весьма затруднительно и трудоемко, на практике часто ограничиваются изучением одного или нескольких наиболее существенных морфологических, и (или) функциональных показателей сердечной деятельности. Среди таких показателей, исследование ритма сердца, благодаря высокой информативности, простоте и доступности, используются особенно широко. Характеристики синусового ритма позволяют оценить, прежде всего, функциональное состояние синусового узла.

Рис. 18. Схема динамики ЧСС при выполнении пробы с физической нагрузкой умеренной мощности

.3 Актуальные показатели ССС спортсмена и их динамика

ЧСС (уд/мин).

У спортсменов ЧСС в покое ниже, чем у нетренированных людей и составляет 50-55 ударов в минуту. У спортсменов экстра-класса (лыжники-гонщики, велогонщики, марафонцы-бегуны и др.) ЧСС составляет 30-35 уд/мин. Физическая нагрузка приводит к увеличению ЧСС, необходимой для обеспечения возрастания минутного объема сердца, причем существует ряд закономерностей, позволяющих использовать этот показатель как один из важнейших при проведении нагрузочных тестов.

На соревнованиях у спортсменов ЧСС может повышаться ещё до старта (до 140-150 уд/мин) и во время упражнения продолжает расти, достигая наибольшего значения сразу после финиша 80-90% от максимальной (160-180 уд/мин).

Минутный объём сердца (л/мин).

Минутный объем сердца, т.е. количество крови, выбрасываемой сердцем за 1 мин, в покое составляет около 5 л. Так, например, если систолический объем равен 60 мл крови и сердце сокращается 70 раз в минуту, то минутный объем будет: 60 мл * 70 = 4200 мл. У спортсменов при физической нагрузке увеличивается минутный объем сердца за счет возрастания силы сокращений, т.е. более полного опорожнения сердца. Минутный объем сердца у них может достигать 25-40 л.

Ударный (систолический) объем сердца (мл).

Объем крови (в мл), выбрасываемый желудочком сердца за одну систолу. Он одинаков для левого и правого желудочков. В состоянии покоя составляет 60-70 мл, при физических нагрузках систолический объем возрастает, достигая у тренированных спортсменов 200 мл и более.

Артериальное давление (мм рт.ст.).

Систолическое (верхнее) артериальное давление - это уровень давления крови в момент максимального сокращения сердца.

Диастолическое (нижнее) артериальное давление - это уровень давления крови в момент максимального расслабления сердца.

Нормальным у спортсменов считают следующие величины артериального давления: систолическое - 100-129 мм рт. ст., диастолическое - 60-80 мм рт. ст. Относить к гипер- и гипотоническим состояниям следует только те, при которых артериальное давление выходит за пределы вышеуказанного диапазона нормы. Учитывая, что у спортсменов в значительном большинстве случаев артериальное давление находится на нижней границе нормы, следует обращать внимание и на показатели, находящиеся на верхней границе нормы.

Заключение

В данном реферате были рассмотрены методы функциональной диагностики сердечно-сосудистой системы, применяемые в спортивной медицине.

Рассмотрены методы электрофизиологических исследований, исследований связанных с механикой работы сердца, морфометрические методы исследования сердечно-сосудистой системы.

Приведена общая структура для электрофизиологических методов исследований.

Подробно рассмотрен метод ЭКГ в 12 общепринятых отведениях, т.к. он является основополагающим в диагностике состояния сердечно-сосудистой системы.

Список использованной литературы

1.     Электрофизиологическая и фотометрическая медицинская техника: Учебное пособие / Е.П. Попечителев, Н.А. Кореневский; Под ред. Е.П. Попечителева. - М.: Высшая школа, 2002. - 470 с.: ил.

2.      Спортивная кардиология: Э.В. Земцовский. - СПб.: Гиппократ, 1995. - 448 с.

.        Биофизика для инженеров: Учебное пособие. В 2 томах. Том 1. - Биоэнергетика, биомембранология и биологическая электродинамика / Е.В. Бигдай, С.П. Вихров, Н.В. Гривенная и др. Под ред. С.П. Вихрова и В.О. Самойлова. - М.: Горячая линия - Телеком, 2008. - 496 с.: ил.

.        Использование ЭВМ в кардиологии. http://revolution.allbest.ru/programming/00363982_0.html (18.04.2013).

.        ЭКГ в спортивной медицине. http://www.dyn.ru/media/upload/ECG_in_sports_medicine.pdf (18.04.2013).

.        Коц Я.М. - Спортивная физиология. Учебник для институтов физической культуры. http://turnikplus.jino.ru/books/books_2010117193016.pdf (29.04.2013).