Основной кардиостимулятор (сино-предсердный узел) и, таким образом, запускает сокращение сердца. 15

Подобные устройства также используются сразу после операций на сердце; они дают импульсы

С заранее определенной частотой, чтобы сердце билось чаще, чем если бы

Иначе. Такой кардиостимулятор является внешним и подключается к сердцу посредством

Маленькие электроды. Электроды удаляются после заживления сердца.

Современные кардиостимуляторы - это программируемые устройства с адаптацией к частоте вращения, в которых используются сложные алгоритмы.

Контролировать сердечно-сосудистую систему и изменять частоту стимуляции в соответствии с дневным временем,

Физическая активность и др.

Стр.94

72

Синхронизация периодического осциллятора внешней силой

3.3.2

Электрическая модель сердца ван дер Поля и ван

Дер Марк

Другой интересный пример - эксперимент ван дер Поля и ван дер

Марк [1928]. Вдохновленный идеей, высказанной ван дер Полем в 1926 году, о том, что сердце бьется.

Являются релаксационными колебаниями, они построили электрическую модель сердца. Их

Устройство состояло из трех релаксационных осцилляторов типа, показанного на рис. 2.14, которые

были однонаправленно связаны (рис. 3.26). Следовательно, один осциллятор действовал на другие как

Внешняя сила. 16

Известно, что сокращение сердца обычно вызывается основным кардиостимулятором.

(сино-предсердный узел) с собственной частотой около 70 ударов в минуту. В случае его

Сбой сердцебиения запускается вторичным кардиостимулятором (атриовентрикулярным узлом); это

частота ≈ 40 – 60 удароввминуту. Еслипроводимостьчерезатриовентрикулярныйузел

Полностью заблокированы, желудочки сокращаются в соответствии с частотой кардиостимуляторов третьего порядка

(≈ 30 – 40 удароввминуту) [Schmidt and Thews 1983]. Такимобразом, принормальномфункционировании

Кардиостимуляторы синхронизируются сино-предсердным узлом. Что типично для импульсной связи

Релаксационные осцилляторы, всегда доминирует самый быстрый.

0

ш

Высший уровень

Принуждение

ω 0

Т

Т

а)

(c)

Время

Т

(г)

ε

ω

Время

(б)

Рисунок 3.25. (а) Импульсное воздействие генератора интегрирования и зажигания. Дополнительный

Количество воды периодически подается конвейерной лентой и моментально переливается в

судно. (б) Автономный осциллятор с периодом T 0 синхронизируется

T -периодическая последовательность импульсов, показанная на (c). Каждый импульс приводит к мгновенному увеличению

Уровня воды в главном судне; следовательно, пороговое значение достигается раньше, чем

В отсутствие силы. Обратите внимание, что синхронизация устанавливается очень быстро, в течение двух

циклы. (d) Поскольку импульсная сила может только увеличить частоту интегрирования и запуска

Осциллятора, область синхронизации 1: 1 имеет специфическую асимметричную форму.

Стр.95

Синхронизация релаксационных осцилляторов: особенности

73

Кроме того, устройство содержало три клавиши, чтобы можно было подавать короткие импульсы на

Каждый генератор, имитируя экстрасистолию. Добавляя текущие импульсы от

Предсердия и желудочки (взятые как зубцы P и R соответственно), экспериментаторы

Смоделировал электрокардиограмму, которая наблюдалась на осциллографе. Этот эксперимент

Очевидно, это первое приложение нелинейной науки к биологической проблеме.

Ван дер Поль и ван дер Марк варьировали связь между вторым и

Третьи генераторы (которые имитировали проводимость между предсердиями и желудочками),

Начиная с достаточно сильного. Действительно, при нормальном сокращении сердца

Все три генератора должны быть синхронизированы; за каждым зубцом P следует зубец R.

Уменьшая связь, можно было смоделировать определенную сердечную патологию,

Атриовентрикулярная блокада, т. е. нарушение нормального проведения стимулов от предсердий к

Желудочки. При такой патологии, которая сегодня называется атриовентрикулярной

блокада, m сокращений предсердий сменяются n сокращениями желудочков (m > n). в

Электрическая модель атриовентрикулярной блокады соответствовала n: m синхронизации

Второй и третий генераторы.

Ван дер Поль и ван дер Марк отметили, что уменьшение сцепления можно понять.

Как уменьшение амплитуды раздражителя, поступающего в желудочки. Если это

Амплитуда недостаточна для сброса третьего генератора, тогда синхронизация 1: 1