capitolul 3 semnale electrofiziologice

7/25/2019 Capitolul 3 Semnale Electrofiziologice

1/26

Capitolul 3 Semnale electrofiziologice. Producerea si semnificatia lor 1

!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

3. SEMNALE ELECTROFIZIOLOGICE. ORIGINEA SI SEMNIFICATIA LOR

3.1 Activitatea electrica in functionarea sistemului nervos

STRUCTURA STANDARD A NEURONULUI

Corpul celular reprezinta zona receptoare siintegratoare de semnale. Dintre functiile sale:

- este principala zona a neuronului cu rol nutritionalsi metabolic; contine nucleul; nu continecentrozom, asadar nu se multiplica- receptioneaza semnale de la alte celule si letrimite spre axon; integreaza semnalele primite.

Dendritele formeaza, impreuna cu corpul celular,

zona receptoare si integratoare de semnale

(stimuli electrici primiti de la celule neuroni saucelule senzitive aflate in circuitul de transmitere asemnalelor electrice in amonte). Dendritele

ramificate receptioneaza semnale venite de la altecelule si le trimit spre axon. Dendritele, ca si corpul

celular, insumeaza semnalele receptionate.

Axonuleste zona de generare si transmitere a impulsurilor de depolarizare (potentialele deactiune). La baza axonului se insumeaza toate semnalele electrice receptionate de dendrite

si corpul celular, rezultanta lor avand rol de stimul electric pentru declansarea potentialelorde actiune (dupa legea tot-sau-nimic). Acestea se transmit apoi in lungul axonului spreramificatiile sale terminale si prin conexiunile sinaptice stimuleaza alte celule.

Observatie. Membrana dendritelor si a corpului celular produce potentiale gradate(electrotonice), iar membrana axonului produce potentiale de actiune.l

In figura alaturata sunt reprezentate catevaexemple de diferite tipuri de neuroni (dupadesene facute de Deiters -1869 si Ramon y Cajal -1909):

(A) - motoneuron spinal de la mamifere

(B) - neuron bipolar din retina(C) - celula Purkinje din cerebel(D) - celula piramidala din cortexul cerebral.


2/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Neuron cu axonul mielinizat

Unele tipuri de axoni (mai ales ceiapartinand neuronilor sistemului nervosperiferic) au membrana imbracata in asanumita teaca de mielina, o structurastratificata, formata din celule Schwann.

Din punct de vedere electric teaca demielina este un material izolant; prezenta

ei blocheaza circulatia ionilor pe suprafatamembranei pe care o acopera. Intrecelulele Schwann raman spatii cumembrana axonului neacoperita, numite

noduri Ranvier.Daca la axonii nemielinizati circulatiatransmembranara a ionilor se produce pe

toata suprafata membranei, la axoniimielinizati transferul de ioni se face numaila nivelul nodurilor Ranvier.

Depolarizarea membranei axonului nemielinizat si mielinizat

Transmiterea undei de depolarizare prin autoexcitatie este explicata prin teoria curentilor

ciclici (locali), conform careia fluxul ionic produs local la depolarizare, sub actiunea unuistimul, se inchide prin zona de membrana vecina, unde actioneaza ca un curent de

stimulare; se poate considera ca se transmite de fapt stimulul, depolarizarea fiind un efectlocal. Transmiterea undei de depolarizare (variatia tensiunii de membrana sub forma

potentialului de actiune) se poate face prin membrana in ambele sensuri. La o fibra izolata(tronson dintr-un axon excizat pentru a fi studiat in laborator), depolarizarea se face in egala

masura la stanga si la dreapta fata de locul aplicarii stimulului, dar in organisme aceastatransmitere a depolarizarii se realizeaza unidirectional, din cauza modului de functionare a

sinapselor, similar unor contactoare electrice, care inchid si deschid la comanda contactelecu celelelalte celule (senzitive, nervoase sau musculare), cu care este conectat orice neuron.

La axonul nemielinizatdepolarizarea se

produce uniform, pe toata membranacelulei si potentialul de actiune setransmite continuu, din aproape inaproape.

La axonul mielinizatfenomenul este

discontinuu, deoarece se depolarizeazanumai membrana din nodurile Ranvier;transmiterea potentialului de actiune estesaltatorie.


3/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Schema electrica echivalenta din modelul cablului coaxial se aplica atat axonilor

nemielinizati, pentru un element de lungime !x oricat de mica, cat si axonilor mielinizati, dar

pentru un element !x de lungime egala cu distanta dintre doua noduri Ranvier succesive.

Facand o comparatie intre axonii nemielinizati si cei mielinizati in privinta dimensiunilor si avitezei de transmitere a potentialelor de actiune, rezulta ca axonii mielinizati au diametre cu

cca. un ordin de marime mai mari decat cei nemielinizati, iar viteza de transmitere a undei dedepolarizare (a potentialului de actiune) in lungul axonului este cu cca. doua ordine demarime superioara. Acest tip de axon apare in cazul neuronilor periferici (axoni de lungimemare), care sunt implicati in procese rapide de transmitere a informatiei senzoriale si a

comenzilor motorii.


4/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

SINAPSA

Terminatiile axonului transmit impulsul electricunui alt neuron prin intermediul sinapseiinterneuronale. Sinapsele sunt unidirectionale:neuronul emitator produce impulsul de

depolarizare la baza axonului, il transmite inlungul acestuia spre terminatiile axonice, care

sunt conectate prin sinapse cu dendritele sicorpul celular al neuronului receptor. Similarsinapselor interneuronale excitatoare exista sisinapse interneuronale inhibitoare.

Terminatia presinaptica este zona bulbuluiterminal al axonului care transmite excitatia; in

aceasta zona se gasesc vezicule cuneurotransmitatori. Atunci cand la nivelul

terminatiei presinaptice ajunge o unda dedepolarizare (potential de actiune), se deschid

canalele ionice de Ca2+, comandate in tensiune.Ionii de Ca2+ intra in celula in zona bulbuluiterminal al axonului si contribuie la deplasareaveziculelor spre membrana, unde elibereazaneurotransmitatorii; acestia trec prin membranain zona sinaptica in asa-numitul proces deexocitoza. Lidia Kibiuk - Society for NeuroScience

(http://web.sfn.org)

Terminatia postsinaptica este reprezentata de membrana neuronului receptor (zona

dendritica sau corpul celular) si prezinta receptori specializati, care in combinatie cu

neurotransmitatorii deschid (sau blocheaza) canalele ionice de Na+

ale membraneicomandate chimic.Un axon are cca. 103 bulbi terminali. Se apreciaza ca cei cca. 1012 neuroni din creier

formeaza cca. 1015sinapse interneuronale care asigura activitatea cerebrala.Exemple de neurotransmitatori: acetilcolina, acid gama-aminobutiric, epinefrina,

norepinefrina, dopamina, serotonina, histamina, glicina, glutamat, aspartat.Sinapsa interneuronalapoate fi excitatoare sau inhibitoare, in timp ce sinapsa neuromotorieeste numai excitatoare; largimea zonei sinaptice este de (10-20) nm pentru sinapsainterneuronala si de (50-100) nm pentru sinapsa neuro-motorie.

Clasificarea raspunsurilor membranei neuronului la stimuli

* Raspunsul de tippotential gradat

- este o variatie a tensiunii de membranacaracteristica celulelor senzitive si zonei dendritelor

si corpului neuronilor; de asemenea, caracterizeazacomportarea membranei liniare (sub pragul de

depolarizare, inclusiv la hiperpolarizare)

- releva proportionalitate directa intre stimul (in acestcaz curentul de stimulare is) si raspuns (tensiuneade membrana Um), informatia este codificata prinmodulare in amplitudine amplitudinea tensiunii de

membrana este proportionala cu amplitudinea

stimulului

- la suprimarea stimulului, raspunsul Um(t) tinde exponential spre Um0 cu constanta de timp


5/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

"m= r

mcm=#

m/$

m

- se transmite in membrana electrotonic, adica din aproape in aproape (printr-un proces dedifuzie) cu atenuare spatiala (amplitudinea tensiunii de membrana scade cu departarea delocul aplicarii stimulului)

* Raspunsul de tippotential de actiune

- este un raspuns la stimul de tip tot-sau-nimic -

dupa trecerea pragului de depolarizare forma deunda a tensiunii de membrana Um(t)nu mai depindede stimul

- un potential de actiune este urmat de o perioadarefractara absoluta, in care membrana nu mairaspunde la stimuli si de o perioada refractararelativain care poate raspunde la stimuli mai intensi;

informatia este codificata prin modulare in frecventa,adica frecventa de succesiune a potentialelor de

actiune este determinata de amplitudinea stimulului

- este caracteristic axonului neuronal si celulelor

musculare

- se transmite in membrana prin difuzie, dar faraatenuare (in mod regenerativ, datorita

autoexcitabilitatii membranei)

Integrarea stimulilor la nivelul dendritelor si corpului celular

Exemplu

Se considera un arbore dendritic, format din:- 16 ramuri la nivelul 4,

- 8 ramuri la nivelul 3,- 4 ramuri la nivelul 2,- 2 ramuri la nivelul 1 si in final- una singura care are legatura cu

corpul neuronului.

Ramura 6 de la nivelul 4 primeste un stimul detipul unui potential de actiune (de la terminatia

axonului unui neuron precedent) si genereazaun potential postsinaptic (PSP) de 100 mV.

Liniile indicatoare cu sageata marcheaza locul

in care se inregistreaza semnalul respectiv.

PSP se transmite ca un potential gradat se

observa cum se atenueaza in timp si suferaintarzieri in spatiu, pe masura ce parcurge

ramurile de la nivelul 4 pana la 0.

Scara gradata din dreapta corespunde cazuluiin care toate ramurile de la nivelul 4 primescsimultan cate un stimul si acesti stimulisincronizati se insumeaza in punctele deconvergenta ale ramurilor dendritice.

(Sid Deutsch, Alice Deutsch - Understanding theNervous System - An engineering Perspective, IEEE

Press, 1992)


6/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

CELULELE SENZITIVE SI RECEPTIONAREA STIMULILOR SENZORIALI

Receptorii senzoriali fac legatura intre organism si mediul de viata sau intre diverse

componente ale organismului; informatiile sunt preluate sub forma de stimuli de catrecelulele receptoare (senzitive), specializate, care compun fiecare receptor senzorial.Evolutia speciilor a marcat receptorii senzoriali prin:

- specializare si diversificare- rafinarea performantelor

- protectia fata de agresivitatea conditiilor de mediu- constructii anatomice auxiliare care favorizeaza functia

Celulele receptoare sunt traductoare dintr-un semnal oarecare in semnal electric;marimi convertite: presiune, temperatura, substanta chimica, lumina, sunet.Celulele receptoare sunt conectate la dendritele si corpul neuronilor senzitivi; axoniineuronilor senzitivi fac legatura cu sistemul nervos central unde informatia este transmisa si

decodificata.

Exemplu de producere si transmitere a semnalelor electrice asociate excitatiei

senzoriale. In figura de mai jos este reprezentata succesiunea evenimentelor electrice careapar la aplicarea unui stimul mecanic (de exemplu o intepatura) la suprafata pielii.

Stimulul actioneaza direct asupra celuleireceptoare prin modificareapermeabilitatii si depolarizarea

membranei acesteia; semnalul electricprodus, potentialul receptor are

amplitudinea si frecventa variabile infunctie de amplitudinea stimulului.Receptorii reactioneaza spontan lastimuli, cu o anumita constanta de timp,

dar au tendinta de adaptabilitate dacastimulul este mentinut timp indelungat.


7/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Exemplu. Dependenta potentialului receptor fata de stimul, in cazul unui receptor termic

(variatia este similara si pentru alte tipuri de stimul) la aplicarea unui stimul cu variatie in timpde tip treapta, respectiv rampa.

Stimulul variaza sub forma de semnal treapta.Potentialul receptor creste (cu o anumitaconstanta de timp), apoi scade usor datoritaadaptarii receptorului la stimul (senzatia decald se atenueaza si ea in timp)

Stimulul variaza sub forma de semnal rampa.Potentialul receptor creste (cu o constanta detimp mai mica, adaptandu-se treptat la panta decrestere a stimulului), apoi are tendinta destabilizare; raspunsul gradat la stimul siadaptabilitatea au tendinte opuse.

Clasificarea receptorilor senzoriali

(1) dupa zona din care provin stimulii (apropierea fata de corp):* PROPRIOCEPTORI (informatii privind postura si echilibrul corpului)* EXTEROCEPTORI (informatiile de la suprafata corpului)* TELECEPTORI (informatiile de la distanta)* INTEROCEPTORI (informatii de la organele interne)

(2) dupa natura stimulului si senzatiile produse:* MECANORECEPTORI (traductori de presiune - asigura simtul tactil)* FONORECEPTORI (traductori de sunet - asigura auzul, localizati in urechea interna)* CHEMORECEPTORI (traductori chimici - asigura mirosul si gustul)* TERMORECEPTORI (traductori termici - localizati in piele)* FOTORECEPTORI (traductori fotosensibili - localizati in retina)* RECEPTORI DE STARE (traductori de presiune integrati in sistemul de reglare a echilibrului -localizati in canalele semicirculare ale urechii)* NOCIRECEPTORI (reactioneaza la stimuli de diverse tipuri, deosebit de agresivi, cand intensitatea

acestora depaseste un nivel periculos pentru organism - raspanditi pe tot corpul. Stimulul agresivactioneaza prin lezarea membranei celulelor receptoare; sunt eliberate substantele chimice care joacarol de neurotransmitatori pentru sinapsele dendritelor neuronilor senzitivi (bradichinina, serotonina,histamina), declansand direct potentiale gradate.


8/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Aplicatie. Arcul reflex

Se prezinta in continuare schema producerii unui arc reflex si calculul duratei acestui proces.

Pentru calculul duratei procesului se considera ca traseul parcurs de semnalul electric

parcurge, in principal, patru sinapse (celule senzitive-neuron aferent, axon neuron aferent-interneuroni, interneuroni-neuron eferent, axon neuron eferent-celule musculare) si douatrasee in lungimea axonilor neuronului aferent si a celui eferent. Daca sinapsele se consideraavand largimea medie de 210-8m si sunt parcurse cu viteza de cca. 2 mm/min, iar traseele

axonice au lungimile aproximative de 0,5 m si semnalul electric le parcurge cu viteza de cca.60 m/s, rezulta o durata totala a procesului

ms20s102

60

5,02

60/102

1024

2

3

8

=!"!+

!

!!=#

$

$

$

T .

Durata este foarte redusa, mai mica decat cea necesara constientizarii pericolului si retrageriivoluntare a mainii. Din zona maduvei spinarii, informatia este transmisa si spre creier, darajunge dupa incheierea arcului reflex.

Scurt istoric al masuratorilor activitatii electrice neuronale:

1874 H. von Helmholtz inregistreaza viteza de transmitere a potentialelor de actiune pe unpreparat al nervului sciatic de broasca; valoarea determinata este de 30 m/s

1875 - Richard CATON - publica prima comunicare referitoare la existenta activitatii electricecerebrale, pe care o pune in evidenta prin masuratori electrice pe animale

1924 - Hans BERGER - Univ. Jena - primele inregistrari ale activitatii electrice cerebrale realizate

cu electrozi externi, plasati pe scalp. 1924-1938 perfectioneaza metoda si asociaza investigatiaEEG cu diagnosticul medical: morfologia semnalului s-a pus in legatura cu starea de sanatate,sunt evidentiate manifestarile epileptice, sunt evidentiate aspecte specifice starii de veghe/somn,

sau ale activitatii (fizice, intelectuale, emotionale) induse prin medicatie.

1928-1932 E.D. ADRIAN nvestigheaza experimental conditiile producerii potentialelor de actiunesi stabileste legitatile acestui fenomen (principiul tot-sau-nimic, proprietatea de autoexcitabilitatea membranelor, existenta perioadei refractare)

1934 - ADRIAN si MATTHEWS (Marea Britanie) - confirma descoperirile lui Berger si deschiddrumul acceptarii EEG de comunitatea medicala; identifica ritmul alpha inregistrat in zonaoccipitala si asociaza prezenta sa cu starea subiectului

1939 A.L. HODGKIN si A.F. HUXLEY obtin prima imagine a unui potential de actiune cuajutorul unui tub catodic cu remanenta

1970 - incepe dezvoltarea sistemelor de achizitie si procesare digitala a semnalelor (dEEG siqEEG) ca extensii ale sistemului de inregistrare clasic.


9/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

SEMNALELE ELECTROENCEFALOGRAFICE (EEG)

Activitatea electrica cerebrala - integreaza efectele

impulsurilor de depolarizare si ale fenomenelor sinapticeproduse la nivelul neuronilor corticali.

Semnalul EEG inregistrat pe scalp sau pe cortex esteprodus prin sumarea temporala si spatiala a campurilor

electrice care isi au originea in fenomenele post-sinapticeexcitatorii si inhibitorii de la nivelul celulelor piramidale din

cortexul cerebral. Aranjarea spatiala ordonata a celulelorpiramidale favorizeaza insumarea efectelor; sursaelementara este de tipul stratului dipolar de curenti.Potentialele de actiune de la nivelul axonilor au o

contributie rezultanta slaba la inregistrarea EEG, datoritaasincronismului activitatii electrice si orientarii spatialealeatorii a axonilor.

EEG constituie unul dintre mijloacele devenite clasicepentru investigarea patologiei neurologice sineurochirurgicale - este complementara metodelor

moderne de imagistica, mai ales in depistarea tumorilor simalformatiilor, dar ramane cea mai importanta metoda dediagnostic pentru epilepsie.

Masuratorile EEG investigheaza:

activitatea electrica spontana - inregistrata neinvaziv (pe scalp), sau invaziv (pesuprafata cortexului sau in adancime)

activitatea electrica indusa- provocata prin mijloace excitatoare (stimulare) si vizeazaraspunsul unor anumiti centri nervosi sau nervi periferici (potentiale evocate)

Inregistrarea se realizeaza prin masurarea diferentei de potential electric intre un punct de la

suprafata sau din interiorul capului (in apropierea unui anumit centru nervos) si un punct dereferinta (uzual se alege lobul urechii, sau un colier metalic plasat in jurul gatului, sauvertexul de pe scalp).

Pozitionarea centrilor nervosi pe suprafata cortexului cerebral:

1 lobul frontal la nivelul caruia se executa functiile mentale;2 aria premotorie care controleaza miscarile corpului;

3 aria motorie care controleaza miscarile voluntare;4 aria senzitiva la nivelul careia sunt interpretate senzatiile

primare din corp;5 aria vizuala unde sunt interpretate senzatiile vizuale;6 aria auditiva unde sunt interpretate senzatiile sonore;

7 aria analizei senzoriale si a limbajului.

Activitatea celor doua emisfere cerebrale nu este identica; emisfera stanga coordoneazaactivitati si abilitati de natura stiintifica (logica, calcul matematic, abstractizare, memorie,abilitatile de exprimare in scris si citit, capacitatea de comunicare), in timp ce emisferadreapta coordoneaza abilitati artistice si inclinatiile spirituale (imaginatia, capacitatile deexprimare prin grafica, creatia si interpretarea muzicala; coordonarea mainii si piciorului

stang se face de la aria motorie de pe emisfera dreapta si invers pentru cea stanga.


10/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Pe inregistrarea EEG se pot identifica anumite caracteristici morfologice specifice ale

semnalelor, care permit recunoasterea unei activitati mai intense in centri nervosicorespunzatori.

INREGISTRAREA ACTIVITATII ELECTRICE SPONTANE - EEG

Inregistrare neinvaziva - EEG (de suprafata):

semnale inregistrate la suprafata scalpului, cu un sistem deelectrozi plasati intr-o configuratie standard

sunt rezultatul activitatii electrice cerebrale spontane

sunt semnale de tensiune, cu amplitudine si frecventa joasa, in

domeniile (2 200) uV si (0,5 40) Hz

diagnosticul clasic se bazeaza pe analiza vizuala a semnalului, darsunt in plina dezvoltare tehnici numerice de evaluare a semnalelor

Inregistrarea invaziva sau semiinvaziva - electrocorticograma:

semnale inregistrate intraoperator pe suprafata cortexuluicerebral, cu un sistem de electrozi matrice, atasati unei benzi

flexibile; amplitudinea este mai mare decat in EEG de suprafata(pana la 10 mV)

este posibila localizarea precisa a unor focare de activitate

electrica si urmarirea evolutiei lor in timpul interventiei terapeutice

se inregistreaza si semnale izolate, bine localizate, inregistratesemiinvaziv, sau invaziv, cu un electrod de forma unui ac, inserat

in adancime (nasofaringian, epidural, subdural, prin trepanare,tehnici stereotactice)

INREGISTRAREA ACTIVITATII ELECTRICE INDUSE - Potentiale evocate (PE)

se inregistreaza un raspuns nervos la stimul - vizual, auditiv, somatomotor

se aplica stimulul si se inregistreaza raspunsul EEG in zona centrului nervos corespunzator

instalatia de masurare marcheaza momentul aplicarii stimulului si inregistreaza raspunsul

de obicei se investigheaza centrii nervosi plasati in adancimea cortexului, astfel ca

raspunsul este un semnal de amplitudine joasa (0,1 20) uV, care este inecat insemnalele activitatii EEG spontane

de obicei se repeta mai multe cicluri (zeci, sute, mii) sucesive de stimulare-inregistrare sisemnalele de raspuns se mediaza pentru eliminarea artefactelor si a suprapunerii cuactivitatea EEG spontana - metoda medierii sincronizate

MONITORIZAREA INTENSIVA VIDEO-EEG (pentru inregistrari de lunga durata)

- este utila pentru diagnosticul si diagnosticul diferential al unor afectiuni neurologice ca

epilepsia, crizele neepileptice etc; de asemenea, este practicata pentru stabilireadiagnosticului preoperator neurochirurgical la unii epileptici rezistenti la tratament;

- se practica de obicei la pacienti internati, in criza sau/si intercritic, in stare de veghe sau insomn, iar durata monitorizarii este variabila, de cateva ore sau chiar zile.


11/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

TEHNICA MASURATORILOR EEG

Pozitionarea electrozilor se realizeaza in sistemul international 10 20 (introdus de

Federatia Internationala de Electroencefalografie si Neurofiziologie Clinica) - 9":;"&%

9=?@ $9%;>$&" 9" A%& B%C%>"?@$G H=E$ A=: 9% I$ %&%A@>"A E% 9=E>$C$@$ A%& B"& ?%>I$>% A= 8K &$>" B"C%>%?@"$&% LB%C%>"?@$MG /? ":$J"?%$ B% :$"

N%F%?@$@$ < "?>%J"9@>$>% %C%A@=$@$ E%?@>= 8K 9%:?$&% :$9=>$@% >%C%>%?@"$&

L4E"@$&=& 1&"?"A .$JB$9$>-,>9%?"5 .=A=>%9@"MG


12/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

/? 9@$;"&">%$ B"$J?J% B"I%>9% %@$E% B% %I$&=$>% $ "?>%J"9@>$>"&O

$?$&"F$ I"F=$&$ $ 9%:?$&%& L"B%?@"C"A$>%$ =? C% B% $A@"I"@$@%5 B%@%>:"?$>%$=? 9":%@>""P$9":%@>""5 $ =? 9"?A>%J"9@>$>" E>%&=$@% B"? F


13/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

3.2 Activitatea electrica musculara

TIPURI DE CELULE MUSCULARE

* musculaturastriata (scheletica) este formata din celule de forma cilindrica alungita, cu

multiple nuclee periferice si cu striatii vizibile; aceste celule sunt activate sub actiunevoluntara (comanda transmisa de la sistemul nervos central prin nervii motori);

* miocardul(musculatura cardiaca) este format din celule de forma cilindrica, dimensiuni de30-100 microni in lungime si 12-20 microni in diametru; celulele au striatii vizibile si suntfoarte strans asezate si conectate intre ele printr-o retea de canale ionice, prin care ionii trec

direct de la o celula la alta, asigurand o viteza mare de transmisie a undei de depolarizare;contractiile si relaxarea miocardului se fac ritmic si involuntar, la comanda unor celule

autoexcitatoare localizate la nivelul cordului si coordonate de sistemul nervos vegetativ;

* musculatura neteda este formata din celule fusiforme care prezinta un nucleu central;celulele nu au striatii vizibile si activitatea lor contractila este involuntara, coordonata desistemul nervos vegetativ.

musculatura striata miocard musculatura neteda

Celulele musculaturii striate primesc comanda de activare de la terminatiile axonice alemotoneuronilor, prin intermediul sinapsei (jonctiunii) neuro-motorii.


14/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Cea mai mica actiune voluntara de activare musculara corespunde unei unitati motoare,

formata dintr-un neuron motor si grupul de miofibrile la care ajung terminatiile axonului;miofibrilele pot apartine la celule musculare diferite si nu neaparat vecine. O unitate motoare

este activata sincron; datorita distributiei sale spatiale se poate spune ca activarea se simtein tot volumul muschiului.

Jonctiunea neuro-motorie este intotdeauna excitatoare, depolarizarea membranei celuleimusculare fiind caracterizata de producerea unei variatii a tensiunii de membrana sub forma

potentialului postjonctional, asemanator ca forma cu potentialul de actiune (care se transmitein lungul axonului neuronal), dar cu amplitudinea de cca. 10 mV si o durata ceva mai lunga.

ELECTROMIOGRAMA reprezinta semnalul electric asociat activitatii musculaturii striate;inregistrarile EMG se pot face:

- extracutanat - vizeaza activitatea unui muschi in ansamblu si inregistrarea este

relevanta pentru muschi plasati periferic; semnalul are un continut de frecvente ingama 2 500 Hz si amplitudine variabila in domeniul 0.05 5 mV dependenta denumarul de unitati motoare mobilizate;- invaziv- cu electrozi ac, localizarea sursei electrice este mai buna; se pot inregistra

chiar si semnale provenite de la o singura celula musculara.

In figurile de mai jos este ilustrat modul de pozitionare a electrozilor si semnalul EMGinregistrat pentru analiza activitatii musculaturii antebratului.

(Laboratorul IEM, UPB)


15/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

3.3 Activitatea electrica a cordului

Celulele autoritmice si conductoareformeaza sistemul excito-conductor; aceste celule se

depolarizeaza spontan si ritmic, prin autostimulare. Intr-un organism viu, ritmul cardiac seafla sub controlul sistemului nervos autonom. Generatorul principal de impulsuri este nodul

SA (sino-atrial); in cazul disfunctionalitatilor la nivelul acestuia, rolul de generator poate fi

preluat si de celelalte formatiuni de celule autoritmice - nodul AV (atrio-ventricular), reteauaPukinje; intr-o astfel de situatie rezulta tulburari de ritm cardiac, ce se pot corecta prinstimulare artificiala de tip pace-maker.

Celulele contractile formeaza muschiul cardiac (miocardul sau musculatura de lucru); elese numesc miocite si asigura contractia si relaxarea cordului, pentru pomparea sangelui in

sistemul circulator. Aceste celule se depolarizeaza la comanda si in mod organizat, stimululfiind transmis de celulele autoritmice si conductoare, cu care sunt legate direct; nu intervin

mediatori chimici ca in cazul depolarizarii celulelor musculaturii striate. Depolarizareaelectrica a miocitelor este urmata de contractia lor mecanica.

Semnalul electric de depolarizare a corduluieste in mod normal generat prin depolarizarea

spontana a celulelor nodului SA (cu un ritmde 70-80 cicluri/minut) si apoi transmis dinaproape in aproape, prin reteaua interatriala,

atat spre celulele musculare care formeazapertii atriali, cat si spre nodul AV, singurulpunct de legatura electrica intre atrii siventricule.

Nodul AV este si el format din celule care aucapacitatea de a se depolariza spontan (cu unritm de 40-60 cicluri/minut in absenta comenziitransmise de nodul AV.

In continuare, unda de depolarizare se transmite de la nodul SA spre zona ventriculara pecaile de conductie, trunchiul Hiss si ramurile sale, apoi reteaua Purkinje, care se ramificafin in volumul miocardului ventricular, transmitand succesiv comanda de depolarizare in tot

volumul ventricular. Reteaua Purkinje este de asemenea formata din celule care se potdepolariza autoritmic, cu frecventa de 25-40 cicluri/minut.

Celulele miocardului sunt direct conectate, printr-o retea de canale ionice comune, cu

celulele autoritmice (generatoare spontane de semnale electrice de depolarizare) de la careprimesc comanda de depolarizare; de asemenea, celulele contractile (miocitele) sunt

conectate in mod similar si intre ele. Ionii de Na, K si Ca, care in procesul de depolarizarecircula prin canale ionice specializate, sunt transferati direct de la o celula la alta, fara sa mai

ajunga in spatiul extracelular. In acest fel depolarizarea se transmite rapid.


16/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Potentialele de actiune specifice celulelor autoritmice au forma de unda diferita fata de cea a

celulelor contractile. Primele poarta denumirea de impulsuri lente, deoarece crestereatensiunii de membrana de la valoarea de repaus la valoarea de prag se face lent, in mod

autonom, fara sa fie nevoie de prezenta unui stimul. Celulele contractile produc impulsurirapide, cu o crestere foarte rapida a tensiunii de membrana in perioada depolarizarii.

Impuls lent, produs de celule autoritmice Impuls rapid, produs de celulele contractile

Fata de forma de unda a impulsului de depolarizare a neuronului si celulelor musculare

striate, se remarca intarzierea repolarizarii, care este explicata prin intrarea in celula a ionilorde Ca2+,proces care se desfasoara simultan cu iesirea ionilor de K+; in timpul depolarizariiintervine si influenta unor canale suplimentare de Na+cu deschidere intarziata, care introducmici cantitati de Na+in celula. Cat timp fluxurile de ioni pozitivi care intra si ies din celula se

echilibreaza, tensiunea de membrana se mentine pe platou, la o tensiune aprox. egala cuzero; contractia musculara intervine pe faza de repolarizare. Spre deosebire de celulele

autoritmice din nodurile SA si AV, celulele autoritmice ale retelei Purkinje prezinta potentialede actiune rapide, similare celulelor contractile.

In cordul normal, formatiunile de celule autoritmice functioneaza ca o retea de oscilatoare

cuplate ierarhic (in succesiunea descrisa anterior), cu comanda initiata de nodul SA; in cazulizolarii unui etaj superior (incetarea functionarii nodului SA, sau a nodului AV, sauintreruperea retelei Hiss), functia de comanda este preluata la nivel inferior. Viteza detransmitere a excitatiei in nodurile SA si AV este de cca. 0,05 m/s, in tesutul conductiv Hiss siPurkinje de 24 m/s, iar intre miocite de cca. 1 m/s. Durata totala a unui ciclu cardiac este de

cca. 0.7s, ceea ce inseamna un ritm de cca. 70-80 cicluri/minut in cazul cordului sanatos si inrepaus. Variatii ale ritmului sunt normale de la o persoana la alta, de asemenea in functie de

starea emotionala, de efortul fizic, etc., dar se pot produce si variatii patologice (aritmii).

Depolarizarea se produce de la endocard spre epicard (interior -> exterior), iar repolarizareain sens invers, la fel ca si activarea miocitelor si contractia miocardului. Prin contractia atriilorsangele este impins in ventricule, iar prin contractia ventriculelor se pompeaza sangele inaorta si venele pulmonare.

Figura de mai jos sugereaza traseul undei de depolarizare pe caile excito-conductoare alecordului si caracteristicile potentialelor de actiune (impulsurilor de depolarizare) produse demembranele celulelor din fiecare zona. Duratele diferite ale impulsurilor si ale perioadelorrefractare asigura, pentru cordul sanatos, succesiunea si sincronizarea corecta a fazelor dedepolarizare si repolarizare, astfel incat ritmul cardiac sa fie cel normal. Fiecare tip desemnal electric, prin forma sa de unda (amplitudine si desfasurare in timp) legata de fazele

depolarizarii si repolarizarii membranelor celulare, contribuie la formarea semnaluluielectrocardiografic (ECG), in forma standard, ilustrata in graficul din dreapta jos.

Pe inregistrarea ECGse observa grafo-elemente ce au legatura cu fazele activitatii electrice:

unda P corespunde depolarizarii atriale (imediat dupa initierea undei de

depolarizare la inceputul fiecarui ciclu, ea se transmite prin legaturile interatriale spremiocitele atriale care se depolarizeaza determinand si contractia atriilor); in timpul


17/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

depolarizarii atriale unda de depolarizare ajunge si in zona nodului AV; urmeaza un

segment de zona izoelectrica pe semnalul ECG, corespunzator transmiterii undei dedepolarizare prin trunchiul si ramurile Hiss;

complexul QRS reprezinta semnalul rezultat in timpul depolarizarii ventriculare(proces de amploare mai mare decat depolarizarea atriala, datorita volumului mai

mare de miocard implicat); in acelasi timp se produce repolarizarea zonei atriale, daracest fenomen electric este de mai mica intensitate si de aceea nu este vizibil prin

modificarea semnalului ECG; urmeaza din nou un segment izoelectric, rezultat din

mentinerea palierului (corespunzator la Um " 0) pe formele de unda ale potentialelor

de actiune rapide produse de celulele contractile din miocardul ventricular;

unda T marcheaza repolarizarea celulelor miocardului ventricular si este uneori

urmata de o unda de amplitudine mai redusa, unda U, corespunzatoare unordepolarizari intarziate din zona ventriculara (nu este vizibila intotdeauna pe

inregistrarea ECG).

Aceste elemente de morfologie a semnalului difera in amplitudine si uneori in polaritate, in

functie de zona in care se face inregistrarea; interpretarea abaterilor de la normalitate indistributia acestor grafoelemente reprezinta principalul mijloc de diagnosticare avand la bazaanaliza ECG.

INREGISTRAREA SEMNALELOR ELECTROCARDIOGRAFICE (ECG)

Primele inregistrari ale unui semnal ECG pe subiect uman au fost facute in 1887 de catre

Augustus Desire Waller, cu ajutorul electrometrului capilar inventat de Lippmann. Inceputulelectrocardiografiei este insa atribuit lui Willem Einthoven care a facut in 1908 prima sa

comunicare asupra rezultatelor masuratorilor ECG pe care le efectua de cca. 5 ani, pesubiect uman, cu ajutorul galvanometrului cu fir, inventat de Clement Ader in 1897. Sistemul

da masurare propus si sustinut de Einthoven este utilizat si astazi, cand exista o bogataexperienta medicala de interpretare a semnalelor ECG pentru stabilirea unui diagnostic.


18/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Vectorul Electric Cardiac (VEC) este rezultanta tuturor momentelor dipolare elementarecare se formeaza prin separarea de sarcini la nivelul membranei celulelor miocardului.

Amplitudinea si orientarea VEC variaza permanent pe durata unui ciclu cardiac, urmarindsuccesiunea fenomenelor de depolarizare si repolarizare a celulelor din diferitele zone ale

cordului.Intr-o reprezentare simplificata, VEC este localizat cu originea in centrul inimii, darla o analiza mai exacta, se deduce ca originea VEC este in zona atriala pentru prima parte aciclului cardiac (lansarea semnalului de la nodul SA si depolarizarea atriala), apoi VEC isimuta originea in zona ventriculara.

Triunghiul Einthoven si sistemul de inregistrare ECG

Metoda de masurare si evaluare a activitatii

electrice asociate functionarii cordului considera oanumita schema de pozitionare a electrozilor de

masura. Einthoven a introdus o schema de masuraconform careia inima este incadrata intr-un triunghiechilateral (ca in figura alaturata) iar tensiunile

masurate intre varfurile sale formeaza trei semnaleECG corespunzatoare planului frontal, numite:derivatia I (Lead I) intre punctele plasate peumeri, derivatia II(Lead II) intre umarul drept sizona de la baza pieptului, respectiv derivatia III(Lead III) pe cea de a treia latura a triunghiului.

Modul de pozitionare a electrozilor de masura in

practica curenta are la baza presupunerea catesuturile organismului uman au proprietati

conductoare relativ bune; corpul insusi (sau partiale sale) se considera drept un volum conductor,

astfel ca potentialele electrice la nivelul umerilor sila baza pieptului sunt aproximativ egale cu celemasurate la nivelul incheieturii mainilor, respectival gleznei unui picior. Aceasta extindere a puctelor

de masura simplifica aplicarea electrozilor si o facmai simpla si confortabila pentru pacient.

Intre dinamica VEC si valorile tensiunilor masurate la suprafata pielii se pot stabili legaturimatematice, bazate pe date despre structura anatomica si proprietatile electrice ale

tesuturilor din organism. O modalitate de formulare a acestor legaturi este prin intermediulasa numitilor lead vectors. De exemplu, cele trei tensiuni U I, UII si UIII, inregistrate dupa

derivatiile I, II si III ale triunghiului Einthoven, au expresiile de mai jos. CI, CIIsi CIIIreprezintasetul de lead vectors, iar peste vectorul de tipul VEC surprins la un moment dat in dinamicasa.

In figura de mai jos (stanga) se observa legatura dintre tensiunea masurata pe fiecarederivatie si proiectia VEC pe directia derivatiei respective, legatura exprimata prin cei treilead vectors . In dreapta este o imagine din timpul unei inregistrari ECG pe derivatiile I si III;s-a adoptat un montaj diferential al electrozilor, cu punctul de referinta la glezna piciorului

drept (fiecare tensiune este masurata cu doi electrozi activi si unul de referinta). Semnaleleinregistrate in acest mod se numesc si derivatii bipolare (standard) ale membrelor.


19/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Formarea semnalului ECG pe fiecare derivatie Einthoven poate fi urmarita in succesiunea desecvente care urmeaza, in sincronizare cu faza corespunzatoare a ciclului cardiac si cu

traseul descris de VEC in regimul sau dinamic.


20/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Schema WILSON de inregistrare ECG (cupunct de referinta artificial) - se masoaratensiunile intre fiecare varf al triunghiuluiEinthoven si un punct de referinta cecorespunde centrului de greutate al

triunghiului, semnificand centrul cordului,respectiv pozitia aproximativa a originii VEC;

se realizeaza un circuit de rezistente, ca inreprezentarea alaturata. Tensiunile masurateau semnificatia proiectiilor VEC pe directiilemediatoarelor triunghiului.

Sistemul proiectiilor GOLDBERGERutilizeaza schema WILSON.

Daca se fac masuratorile intre un varf al

triunghiului Einthoven si punctul de referintaal schemei Wilson, proiectia pe mediatoarea

triunghiului ia denumirea dupa varfultriunghiului: VR , VL, VF.

Daca se suprima rezistenta conectata lavarful respectiv, rezulta asa-numiteleproiectii

Goldberger amplificate: aVR , aVL, aVF.

Semnalele rezultate din astfel de masuratorireferentiale se mai numesc derivatii

unipolare ale membrelor.

In inregistrarile ECG clinice se realizeaza achizitia a 12

semnale, dupa cum urmeaza: 3 derivatii din planul frontal corespunzatoare triunghiului

Einthoven: I, II si III (derivatiile bipolare ale membrelor);

3 derivatii tot din planul frontal corespunzatoare proiectiilor

Goldberger: VR , VL, VF, cele trei proiectii Goldberger ampli-

ficate: aVR , aVL, aVF(derivatiile unipolare ale membrelor);

6 derivatii in planul transversal fata de cord, asa-numitele

derivatii precordiale V1 V6, electrozii fiind pozitionati ca in

figura alaturata (derivatiile unipolare precordiale).

Acest sistem de masurare se aplica utilizand 10 electrozi: 3 plasati in varfurile triunghiului

Einthoven, 6 plasati pe pozitiile precordiale din planul transversal si 1 electrod de referinta.Desi acest sistem ofera, aparent, informatii redundante pentru reconstituirea VEC dinproiectiile sale (teoretic sunt suficiente trei derivatii ortogonale (dupa axele sistemului dereferinta Cartesian), el este larg utilizat si prezinta cateva avantaje unor masuratori minimale:

informatiile adiacente asociate inregistrarilor precordiale asigura o sensibilitatecrescuta masuratorilor datorita apropierii electrozilor de sursa de camp electric (VEC);

diagnosticul are precizie mai ridicata prin confirmarea acelorasi evenimente pe maimulte proiectii;

acest sistem a intrat in rutina medicala in privinta interpretarii semnalelor ECG.

Precizia metodei de diagnostic prin inregistrarea proiectiilor VECeste afectata de:(1) ipoteza volumului conductor (idealizare a domeniului de distributie a campului electric),care neglijeaza distorsiunile de neomogenitate si de forma ale domeniului;

(2) ipoteza ca VEC are originea fixa, localizata in centrul cordului (idealizare a sursei decamp electric); in realitate, originea VEC se deplaseaza impreuna cu frontul de depolarizare.


21/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Utilitatea in diagnostic a inregistrarilor ECG:

Determinarea ritmului cardiac si evaluarea variabilitatii acestuia;

Identificarea si diagnosticarea aritmiilor cardiace, a tulbur!rilor de conducere, a leziunilorperetelui cardiac;

Determinarea axei electrice a inimii;

Analiza semnalului ECG se poate corela cu analiza altor semnale fiziologice pentrudeterminari asupra functionarii sistemului cardiovascular (de exemplu viteza de transmitere aundei de puls, utila in evaluarea calitatii sistemului circulator);

NU aduce informa"ii despre func"ia de pomp!a inimii.


22/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

3.4 Activitatea electrica oculara

STRUCTURA ANALIZORULUI VIZUAL poate fi observata in figura alaturata

Sub aspectul activitatii electrice, retina si nervul optic reprezinta tesuturile formate din celuleexcitabile; acestea sunt:

- celulele senzitive localizate in retina - fotoreceptorii (conurile si bastonasele)- celulele bipolare care fac legatura intre fotoreceptori si nervul optic- neuronii care formeaza nervul optic

RETINA este alcatuita din cinci tipuri de celulecare participa la procesarea informatiei, grupate inmai multe straturi (de la exterior la interior).Celulele sensibile la lumina se afla in partea dinspate a retinei, asa ca lumina trebuie sa treaca prinmai multe straturi inainte de a ajunge la receptori.

a- Epiteliul de pigmentare reprezinta stratul distal.Cuprinde un singur rnd de celule epiteliale cecontin un pigment cafeniu inchis (melanina) cu rolde a absorbi lumina (realizeaza o camera obscura).Celulele emit prelungiri ce imbraca celulelesenzoriale.

b - Celulele senzoriale (fotoreceptoare) continpigmentul fotosensibil. Sunt celule cu conuri sicelule cu bastonase.

c - Celulele orizontale fac sinapsa cu celule senzoriale (b) si cu celule bipolare (d). Ele realizeazaraspunsuri variate la iluminare: depolarizare sau hiperpolarizare functie de tipul de sinapsa si delungimea de unda a radiatiei.

d - Celulele bipolareformeaza primul neuron vizual; in fovee se leaga la o singura celula cu con, iarspre periferie fac sinapsa cu grupuri de celule cu bastonase ori cu conuri si bastonase, direct sau prinintermediul celulelor orizontale.

e - Celulele amacrine (lipsite de axon) sunt celule centrifuge (care transmit informatii de la centruspre periferie).

f- Celulele ganglionarefac sinapsa cu o celula bipolara (in fovee) sau cu mai multe, numarul lorcrescnd spre periferie. Axonul lor formeaza nervul optic (g).


23/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

Celulele senzoriale (fotoreceptoare) contin pigmentulfotosensibil. Sunt celule cu conuri si celule cu bastonase(v. fig.).

Repartitia lor este neuniforma; in fovee se afla in exclusivitatecelule cu conuri; densitatea bastonaselor creste de la regiuneaperifoveala spre periferie.

Celulele cu bastonase au o sensibilitate foarte mare si asiguravederea scotopica(la lumina slaba, crepusculara, necolorata).

Segmentul extern al celulei are forma cilindrica si contineaproximativ 2000 de discuri membranare independente asezateparalel; in membrana discului sunt incluse moleculelefotosensibile de rodopsina (purpura retiniana); in repaus, laintuneric, membrana segmentului extern este polarizata negativ (-30-40 mV).

Celulele cu conuriasigura vederea fotopica, la lumina puternica sivederea colorata. Au sensibilitate mai scazuta dect abastonaselor. Segmentul extern are forma conica si cuprindediscuri paralele formate din invaginatia membranei celulare, deci,membrana discurilor are continuitate.

ELECTRORETINOGRAMA. Datorita numarului lor mare si asezarii stratificate, activitatea

electrica a celulelor fotoreceptoare predomina, astfel ca la stimulare luminoasa se poateinregistra un semnal electroretinografic cu un electrod de masura plasat pe retina si un

electrod de referinta; este mai comod sa se utilizeze un electrod de masura inclus intr-olentila de contact, pe cornee, tinand seama de proprietatile de volum conductor ale camereivitroase.

Semnalul astfel inregistrat are doua faze:

- impulsul rapid de la inceput este format prin integrarea potentialelor receptoare alefotoreceptorilor;

- impulsul mai lent care urmeaza rezulta din contributiile potentialelor gradate

corespunzatoare transmisiei excitatiei electrice spre celulele bipolare.


24/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

ELECTROOCULOGRAMA (EOG) reprezinta semnalulelectric asociat miscarii globilor oculari. Acest semnal rezultaprin proiectia, pe o directie de masura, a unui moment

dipolar, format intre retina si cornee; retina activa poate ficonsiderata o suprafata incarcata cu sarcini negative, in timp

ce corneea este neutra d.p.d.v. electric (deci mai pozitivadecat retina); intre ele se poate imagina un dipol echivalent;diferenta de potential este de (0,4 1) mV.

EOG se inregistreaza cu electrozi de suprafata asezati injurul fiecarui ochi (ca in figura alaturata pt. ochiul stang):

- stanga si dreapta pentru miscarile in plan orizontal

- sus si jos pentru miscarile in plan vertical

Pe frunte, in partea dreapta, sunt pozitionati electrozii dereferinta; masuratorile se realizeaza in montaj diferential).

Tensiunea inregistrata are polaritatea dependenta de sensulmiscarii globilor oculari, iar amplitudinea este afectata deunghiul de deviatie a privirii.

Urmarirea unui obiectiv cu privirea se traduce prin variatii inpolaritate si amplitudine ale tensiunilor inregistrate.

Daca privirea este nedeviata (drept inainte) tensiunea inregistrata este nula (referinta).Variatia de tensiune inregistrata este direct proportionala cu unghiul de deplasare al directieidipolului fata de directia de referinta in gama (2 30) grade; deplasari unghiulare mai micide 2 grade pot sa nu fie sesizate, iar peste 30 grade dependenta nu mai este liniara;

amplitudinile tipice sunt de (5 20) uV/grad.

Semnalul EOG poate fi perturbat de zgomot de tip EEG si EMG.

Utilitatea inregistrarilor EOG

- identificarea unor deficiente de control neuromuscular al ochilor, care pot avea efecteasupra calitatii imaginii vizuale, evaluarea efectelor tratamentului pentru astfel de afectiuni;

- evaluarea simetriei miscarii ochilor, evaluarea campului vizual;

- studiul miscarii ochilor pentru transferul de informatie in domeniul tehnologiei: robotica,protetica, sisteme de control al miscarii prin comanda data de miscarea ochilor.


25/26


!"#$%&$ !()*+, - ./(*0*12)(!,+3*2/4!5 6786

In figura urmatoare se prezinta doua semnale EOG inregistrate pentru un ochi, in cazul

miscarilor pe directie verticala, respectiv orizontala. Se observa schimbarile de polaritate siactivitatea in contratimp dupa cele doua directii.


26/26


3.5 Raspunsul electrodermal (Galvanic Skin Response GSR)

Aceasta este o masuratoare de tip impedantmetrie si corespunde estimarii variatiei derezistenta electrica la nivelul pielii. Masuratoarea pune in evidenta stari emotionale spontane,care activeaza glandele sudoripare, producand transpiratia (involuntara) a pielii - zonamainilor este in mod deosebit vizata. Rezistenta electrica a pielii este sensibila la umiditate sila substantele chimice (sarurile minerale) continute in transpiratie.

Masurarea rezistentei electrice a pielii sebazeaza pe legea lui Ohm - la trecerea unuicurent electric (masurabil) se determinacaderea de tensiune corespunzatoare zoneianalizate, intre doi electrozi aplicati pe piele

(de exemplu pe doua degete vecine).

Se pot efectua doua tipuri de evaluari:

- masuratoare activa- curentul electric este aplicat in cadrul unui circuit exterior

- masuratoarea pasiva - curentul electric este produs in mod natural in organism(circulatie ionica)

GSR prezinta o mare varietate de la o persoana la alta, atat in domeniul de valori ale

rezistentei masurate, cat si in privinta reactivitatii; de aceea se evalueaza variatiile derezistenta electrodermala prin comparatie cu o inregistrare de referinta efectuata pe aceeasipersoana in absenta oricarui stimul. Pentru testarea metodei de masurare se poate provocatranspiratia printr-o reactie reflexa - o inspiratie adanca urmata de expiratie fortata.

Semnalul inregistrat prezinta variatii de amplitudine, cresterile fiind asociate cu starileemotionale sau alte forme de reactie a organismului prin cresterea umiditatii pielii.

Utilizare a masuratorilor GSR:

- GSR reprezinta unul dintre semnalele achizitionate in cadrul sistemului

POLIGRAF (uzual folosit ca detector de minciuni), impreuna cu alte

semnale care pun in evidenta variatii involuntare ale starii emotionale -ritmul cardiac, ritmul respirator, presiunea arteriala (activitati fiziologicecontrolate de sistemul nervos autonom);

- GSR poate fi utilizat in bio-feedback pentru educarea controlului unor

reactii emotionale excesive, pentru limitarea transpiratiei excesive,tratarea anxietatii, a fobiilor, sau in pregatirea sportiva pentru controlul

starii psihice inaintea unei competitii;

- in psihoterapie se utilizeaza masuratori de tip GSR pentru identificarea starii de transaindusa prin hipnoza sau prin medicatie, cat si pentru evaluarea starii emotionale produse in

cadrul terapiei;

- pe baza masurarii GSR este construit asa numitul E-meter utilizat in scientologiepentruevaluarea spirituala a adeptilor acestui curent religios.

capitolul 3 semnale electrofiziologice

Documents