NOTIUNI GENERALE DE METROLOGIE

Prin mrime se nelege o proprietate a obiectelor, fenomenelor sau sistemelor care poate fi deosebit calitativ i determinat cantitativ.

A masura o marime M inseamna a compara cu o marime de referinta (M) de aceeasi natura, aleasa in mod conventional drept unitate de masura : m = M / (M) , unde m este valoarea numerica a marimii M.

In operatia de masurare intervin:obiectul masurarii ( marimea de masurat) ;metoda de masurare ( modul de comparare a marimii de masurat cu unitatea de masura);mijloacele de masurare (totalitatea mijloacelor).

Masurarile pot fi efectuate in conditii bazale;conditii modificate (stimulare electrica, farmacologica,etc).

Pentru fiecare mrime se adopt o unitate de msurAnsamblul mrimilor fizice definite pentru descrierea unei clase de fenomene fizice constituie un sistem de mrimi fizice. Mrimile fundamentale - mrimi admise ca fiind independente ntre ele:- lungimea, - masa;- timpul, - intensitatea curentului electric, - temperatura.Mrimile derivate - mrimi definite n funcie de mrimile fundamentale:- aria, - volumul, - viteza, - acceleraia, - presiunea, - lucrul mecanicSistemul Internaional de Uniti adoptat n 1960 - - uniti fundamentale - 7 - metrul, kilogramul, secunda, amperul, kelvinul, molul i candela- uniti derivate;- uniti suplimentare.

Valoarea masurata (X) include o eroare:- preciziei limitare a aparatelor de masurat, - imperfectiunii metodelor de masurare;- operatorului uman, - influente intimplatoare.

Valoarea adevarata Xo a unei marimi este valoarea ei exacta, fara erori.Clasificare:

Din punct de vedere al exprimarii - eroarea absoluta E, ce reprezinta diferenta dintre valoarea masurata (X) si valoarea adevarata (X0) a marimii masurate. Eroarea absoluta se exprima in aceleasi unitati ca si marimea de masurat E= X- X0- eroarea relativa Er, raportul dintre eroarea absoluta si valoarea adevarata a marimii masurate . Pe baza erorii relative se stabileste precizia masurariiDin punct de vedere al manifestarii : - eroarea sistematica, care se repeta la masurarea in conditii identice - eroarea aleatoare, eroarea ale carei valori si semn variaza imprevizibil la masurarea in conditii practic identice.. - eroarea grosolanaDin punct de vedere al surselor de eroare :- erorile de model (erorile provenind de la obiectul supus masurarii) ;-erorile instrumentale (erorile datorate mijloacelor de masurare);-erorile de interactiune - erorile de influenta ( erorile datorate influentelor exterioare)

STRUCTURA LANTULUI BIOELECTROMETRIC

Biosemnalele reprezint suportul informaiei biologice. Dup natura i sursa biosemnalelor acestea se pot clasifica n:semnale bioelectricesemnale de bioimpedansemnale biomecanicesemnale biochimicesemnale bioradiantesemnale biotermice

Metode i tehnici de msur a biosemnalelor

Metode directe-valoarea mrimii de msurat (X) se citete direct pe scara aparatului de msurMetode indirecte-msurtoarea se face prin intermediul unei alte mrimi de care este dependent mrimea ce dorim s o msurm.

Metode de comparaie,- Metode de maxim- Metode de zero- Metoda diferenial Metoda substituiei

STRUCTURA LANTULUI BIOELECTROMETRIC1. mijloace de captare (preluare) a semnalului biologic2. componente de prelucrare primara; 3. sisteme monitorizare, redare, stocare .

Mijloace de captare a semnalului biologic electrozi pentru semnalele bioelectrice;

- microelectrozi / macroelectrozi,- macroelectrozi de suprafata / macroelectrozi de profunzimetraductoare pentru semnalele de natura neelectricaa) pentru fonocardiografie (tip microfonb) pentru mecanograme (tip rezistiv, fotoelectric, piezoelectric sau piezorezistivc) pentru inregistrarea directa a presiunilor (tip Stathamd) pentru oscilografie: manometre diferentiale Pachon cu transmisie pneumo- mecanica. e) pentru pletismografie: rezistiv sau tip fotoelectricf) pentru termometrie: termocupluri, termorezistente, termistoare sau dispozitive active

COMPONENTE DE PRELUCRARE PRIMARAAMPLIFICAREA - este procesul de marire a valorilor instantanee ale unei marimi explorate utilizind energia unei surse de alimentare, fara a modifica modul de variatie in timp a marimii respective.amplificarea nominala : raportul dintre amplitudinea semnalului la iesire si cea a semnalului la intrare. nelinearitatea: abaterea maxima in procente a tensiunii la iesire fata de raspunsul linear ideal.sensitivitatea la influente exterioarerejectia de mod comun: raportul dintre amplificarea diferentiala si amplificarea de mod comun. impedanta de intrare diferentiala este impedanta intre bornele de intrare; impedanta de mod comun este impedanta dintre fiecare borna de intrare si masa amplificatorului. banda de trecere (frecventa): limitele superioara si inferioara de frecventa intre care se asigura o amplificare nedistorsionata (liniara) a semnalului.

FILTRAREA - separarea semnalului de masurat de semnalele de interferenta prin limitarea benzii de frecventa la cea a semnalului util.filtru taie-sus (cut-up), care atenueaza sau chiar elimina semnalul perturbator situat deasupra limitei superioare a semnalului util; filtru taie-jos (cut-down), care elimina semnalul parazitar situat sub limita inferioara a semnalului util.

3. SISTEME DE REDARE, MONITORIZARE SI STOCARE A DATELORVIZUALIZAREA REDAREA ACUSTICA INREGISTRAREA MAGNETICA INREGISTRAREA GRAFICA

MEDIUL INTERNMediul intern compartimentul intravascular (elementele celulare i plasma) compartimentul extravascularfluidul intracelular (50%)fluidul extracelular (20%)

intravascular (5%)interstiial (15%)- fluidele transcelulare (1-3%) lichidul peritoneal, pleural, pericardic, sinovial, endolimfa, perilimfa i alte fluide de secreie-excreie ale glandelor exocrine din tubul digestiv (pancreatic), glandele lacrimale, LCR, umoarea apoas, secreiile bronice ale cilor aeriene intra- i extrapulmonare, secreiile nazo-faringiene i vaginale.

Homeostazia mediului intern, adic pstrarea n limite corespunztoare funcionrii normale a organismului a constantelor biologice, este asigurat de balana hidro-electrolitic (relaia ingesta- excreta)

Aportul apei este reprezentat de

apa ingerat (n medie 2500 ml/zi) ca ap de but (1500 ml) sau apa din alimente i diverse produse medicamentoase (infuzii, perfuzii) administrate n anumite condiii (800 ml), 200 ml fiind reprezentat de apa metabolic.

Eliminarea apei (2500ml/zi) se face pe multiple ci :

rinichi (1500 ml/zi), piele (600 ml/zi, din care 200 ml se pierd prin transpiraie, iar restul de aproximativ 400ml prin evaporare), plmni (300 ml/zi) fecale (100 ml/zi).

Apa asigur arhitectura constituenilor celulari i extracelulari (10% n os, 75% n pulmon i rinichi, 85% n creier), solvent al cationilor i anionilor (Na+ i Cl- n spaiul extracelular, K+ i PO4- n spaiul intracelular), echilibru permanent ntre sarcinile pozitive i negative, activitatea osmolar ntre spaiul interstiial i plasm s rmn echilibrat (280 mOsm/l plasm i 302,2 mOsm/l interstiial).

Determinarea apei

Metoda diluiei coloranilor n compartimentul respectiv Substanele folosite n acest scop trebuie s ndeplineasc o serie de condiii generale , respectiv:s nu fie toxices difuzeze uniform n ntreg spaiul supus msurriis nu poat fi metabolizate sau sintetizate de ctre organisms nu modifice presiunea osmotics nu se fixeze pe elementele figurate sau albuminele sanguinepentru determinri ale sectorului vascular, substanele folosite trebuie s posede molecule suficient de mari, pentru a nu putea trece prin membrana capilar, n timp ce substanele folosite pentru determinri ale spaiului extracelular trebuie s poat trece prin aceast membran.

DETERMINAREA APEI TOTALE

organism de 70 kg, apa total reprezint 70% din greutatea corporaldeterminarea apei totale

Metoda diluiei coloranilorANTIPIRINA,UREEA, unele SULFAMIDEcantitatea de substan colorant injectat - q=C1V1, cantitatea de substan rmas dup difuzie, -C2V2 Echilibru - C1V1=C2V2. V2= q/C2 = C1V1/C2metoda fotocolorimetric.Valoarea apei totale astfel determinate este de doar 60% din greutatea corporal (cu mici variaii, adic ntre 57-70% B i ntre 44-65% F).Metoda scintigrafic de determinare a impregnrii tisulare cu ap utilizeaz izotopi radioactivi (tritiu, deuteriu) - metod extrem de costisitoare, tritiul este toxic

DETERMINAREA APEI EXTRACELULARE

tiocianatul (tiosulfatul) de sodiu, inulina, manitolul sau zaharoza, substane care se injecteaz i.v. i care vor difuza n spaiul extracelular, fiind dozate ulterior prin metoda fotocolorimetric sau spectrofotometric.

izotopi radioactivi (Na24, Cl35, Br82 sau S35).Apa extracelular are valoarea (n medie) de 26,4 % din greutatea corporal,

DETERMINAREA APEI GLOBULARE

Sngele, esut fluid, 7-7,4%G = 5-5,5 l

plasm (55%, adic 3,5 l)elemente figurate (45%, adic 1,5 2 l).

coninutul n ap al globulelor - metoda scintigrafic, utiliznd izotopii radioactivi (Cr51, P32, Fe55, Fe59)

Volumul globular astfel determinat are valoarea medie de 30ml/kgc.

DETERMINAREA APEI PLASMATICE

Volumul plasmatic poate fi determinat prin metoda coloranilor i reprezint 4,5 % din greutatea corpului, iar pentru fiecare kg de greutate corporal corespund 40-50 ml plasm la brbai i 35-45 ml plasm la femei.O alt metod de determinare utilizeaz albumina RISA (albumina seric iod-radioactiv, marcat cu I131).

Volumul plasmatic poate crete n :Insuficiena renalInsuficiena cardiacAport exagerat de lichide i NaCl, avnd ca urmare creterea valorilor tensiunii arteriale (HTA)

Volumul plasmatic se reduce nAport redus lichidianHemoragii masiveStri de deshidratare prin vrsturi, diaree,transpiraii profuze, situaii n care scad valorile tensiunii arteriale (hTA)

Dezechilibrul hidric Hiperhidratarehipohidratare, fie global (n toate cele 3 compartimente), fie parial

Exist ns i posibilitatea combinrii celor dou situaii, ceea ce duce la deshidratarea i hiperhidratarea mixt.

Eliminarea apei se afl sub controlul hormonilor glucocorticoizi (cresc filtrarea glomerular i diureza)hormonilor tiroidieni T3 i T4, (care intensific oxidrile celulare, cu creterea volumului apei endogene, care n condiii normale este de aproximativ 300 ml/24h).n apa diferitelor compartimente se gsesc substane organice (albumina, globuline, grsimi, glucoza)anorganice (Na+, K+,Ca++,Mg++), care vor realiza o anumit presiune hidrostatic, osmotic i coloidosmotic.

Concentraia electroliilor plasmatici, indiferent de ncrcarea lor electric (cationic sau anionic) reprezint electrolitemiaIONOGRAMA se poate determina direct, utiliznd electrozi specifici i sensibili doar la un anumit ion ( H+, Na+, K+, Ca++, Mg++), dar i indirect, prin utilizarea osmometrelor tip Oswald sau Hess, cu ajutorul crora se poate determina osmolaritatea compartimentului respectiv.

*Echilibrul electroliticSchimburile dintre mediul intracelular si extracelular se realizeaza cu ajutorul ionilor de Na mediul extracelularK mediul intracelular

Na+K+Na+K+Na+K+Na+K+

*

Hipernatremia (peste 150 mEq/1) - aport exagerat de sodiu- suprimrii aportului hidric (b. neuropsihici, sugari),- pierderi de lichide, transpiraii profuze, arsuri, stri febrile) sau leziunilor cerebrale. - tulburrilor eliminrilor sodiului. -diabet insipid, diabet zaharat

Na+

*

CAUSE

COMMENTS

essential hypernatremia

disorder in which thirst is impaired

fever

increased insensible fluid loss

coma

inadequate fluid intake

hot environment, or strenuous exercise

sweat, hypotonic fluid loss

vomiting

often a hypotonic fluid loss

diarrhea

often a hypotonic fluid loss

pituitary diabetes insipidus

deficiency of ADH; excessive fluid loss

nephrogenic diabetes mellitus

renal tubules insensitive to ADH; excessive urinary loss

uncontrolled diabetes mellitus

glucose in glomerular filtrate; osmotic diuresis

large amounts of protein and amino acids given by nasogastric tube

urea is a product of protein metabolism; urea causes osmotic diuresis

excessive intravenous infusion of hypertonic sodium salt solutions

administration of excessive sodium ions

mannitol used as diuretic

mannitol in glomerular filtrate; osmotic diuresis

*

Hiponatremia

Hiponatremia

CAUSE

COMMENTS

psychogenic polydipsia

excessive ingestion of water

syndrome of inappropriate secretion of ADH

ADH causes renal water retention

Addisons disease

aldosterone deficiency

K+ losses from extracellular fluid

K+ move out of cells to replace losses; Na+ move into cells to maintain electrical neutrality

Hiperkalemia K+ peste 5,5 mEq/1)Administrare crescuta K suferin celular prin hipoxie, acidoz, deshidratare, distrugerile tisulare mari, arsuri ntinse i profunde, pancreatite acute hemoragice, ischemii ale membrelor, necroze miocardice, hemolize masive Insuficienele acute sau cronice ale corticosuprarenalei (deficitului aldosteron), n care hiperkaliemia se datoreaz creterii reabsorbiei K+ n tubul distal i colector renal.

K+

Hiperpotasemia acidoza

Afectata contractia muscularaBlocheaza transmiterea impulsurilor nervoase (oboseala musc, paralizie)Aritmie si tulburari de conducere cardiaca

CAUSE

COMMENTS

hyperkalemic periodic paralysis

inherited disorder in which there are sudden shifts of cellular K+ to extracellular compartments

acidosis

compensatory shift of H+ into cells in exchange for movement of K+ to extracellular compartments

burns

cell destruction with release of K+

transfusion of blood that has been stored

release of K+ from hemolyzed red blood cells

spironolactone

diuretic that is an aldosterone antagonist; interferes with reabsorption of Na+ and secretion of K+

too rapid intravenous infusion of KCl

special risk of hyperkalemia if their is impaired renal secretion of K+

use of K+ containing salt substitutes

excessive ingestion

potassium salts of antibiotics

additional source of K+

acute oliguric renal failure

impaired secretion of K+

Hipokalemia sub 3,5 mEq/1carenelor nutritive prelungite Pierderilor pe cale digestiv (vrsturi, diaree acute i cronice, aspiraii gastro-intestinale, etc.) Eliminrile crescute de K+ pe cale renal (nefropatii tubulare, administrrii prelungite de diuretice, n acidoza diabetic, hiperaldosteronism primar sau secundar etc.).

K+

CAUSE

COMMENTS

aldosterone excess

favors renal Na+ reabsorption and K+ secretion

diarrhea

diarrheal fluid contains high amounts of K+

diuretics

in general causes K+ loss

distal renal tubular acidosis

kidney tubule defect in which K+ are secreted, and H+ are retained by the body

hypokalemic periodic paralysis

cause unknown; periodic influx of K+ into cells

Bartters syndrome

syndrome in which aldosterone is sometimes elevated; probably a renal tubular defect so that K+ are lost

Calciu Ca++ rolContractie muscularaTransmitere nervoasaSecretia hormonalaCoagularea sangelui9 - 10.5 mg/dl 4.5 - 5.3 meq \ lVitamina D mentine nivelul Ca seric

Ca++

PTH

Ca++

PTH

Hipercalcemia Ca peste 5 mEq/1)

tumori malignenefropatii cronicetratamente cu diuretice tiazidice i cu sruri de litiuDoze crescute de vitamina D,Activitatea crescuta paratiroide,Hipertiroidism,Repaus prelungit,Ingestie excesiva de lapte si antiacide alcaline, admDe sodium bicarbonate sau carbonat de calciu Acidoze metabolice

CAUSE

COMMENTS

vitamin D excess

promotes calcium absorption from intestine, reabsorption from kidney

hyperparathyroidism

excessive production of PTH

hyperthyroidism

causes mild hypercalcemia; causes bone resorption

thiazide diuretics

cause small increases in serum calcium in normal individuals; increased renal reabsorption

excessive and prolonged ingestion of milk and antacids

alkalosis causes hypercalcemia

some malignancies

probably secretion of PTH - like substances by malignancies

immobilization

patients who are confined to bed; bone resorption

Hipocalcemia ( Ca sub 5 mEq/1)

1) vitamin D scazutaa) carente nutritionaleb) absorbtie intestinala redusaex: partial gastrectomiec) afectare hepatica si renala- sinteza redusad) expunere redusa la soare

2)afectarea parotidelor3) pancreatitaDefect in secretia PTH Depozite de Calcium in tesut moale 4) insuficienta renala5) metastaze osoase 6) dup intervenii chirurgicale

CAUSE

COMMENTS

hypoparathyroidism

may be caused by surgical procedures involving the neck; PTH deficiency

DiGeorges syndrome

congenital absence of parathyroid glands

multiple endocrine deficiency-autoimmune-candidasis syndrome

inherited condition in which hypoparathyroidism is present

vitamin D deficiency

decreased absorption of calcium from intestines

Hipermagneziemia (Mg peste 1,8 mEq/1)Insuficienta renalaDeshidratridistrucii tisulare ntinseacidoacetoza diabetic

Hipomagneziemia (Mg sub 1,5 mEq/1)tulburri de aport sau de absorbie intestinal, (sindroamele de malabsorbie rezecii largi intestinale, boala Crohn, boala celiac, enterita prin iradiaii, colita)pierderilor renale de magneziualcoolismul acut sau cronic

Hiperfosfatemia (creterea concentraiei plasmatice peste 4 mg%) se ntlnete n:diabet zaharat decompensatinsuficiena renalfracturi multipleHipofosfatemia (scderea concentraiei plasmatice sub 3 mg%) este ntlnit n:hiperparatiroidismosteomalacie, rahitismadministrarea cronic de hidroxid de aluminiu ca pansament gastric

Hipercloremia este consecina: aportului crescut de cloruri, rinichiul fiind deficitar funcionalacidozei tubulare renale, nefropatiilor interstiiale, intoxicaiilor cu acetazolamindeshidratrilor i hiperhidratrilor hipertone nsoite de hipernatremieHipocloremia se ntlnete n:depleii clorate ce apar frecvent dup pierderi de suc gastric (vomismente, fistule)tratamentul cronic cu diuretice de tipul furosemiduluiinsuficiena renal acut sau cronictulburrile echilibrului acido-bazic

Semiologia dezechilibrelor hidroelectrolitice

Edemul reprezinta acumularea de sodiu si apa la nivelul tesutului celular subcutanat, traducand cresterea localizata sau generalizata a volumului lichidului interstitial

Cauzele edemului Locale inflamatii, procese alergice Generale renale, hepatice, casectice, endocrine, medicamentoase

Semiologia edemului Aspectul tegumentelor supradiacente

Durerea (spontana sau la palpare) Temperatura locala

Consistenta edemului (semnul godeului)

Aspecte fiziopatologice Retentie oculta hidrosalina (faza de preedem) oligurieedeme declive (initial vesperale, ulterior permanente) generalizarea edemului (edeme periferice + lichid in seroase = anasarca)

Edeme de cauza generalaEdemul cardiacEdemul renal (nefritic, nefrotic si sindromul vasculo-renal gravidic)Edemul hepaticEdemul carential (casectic)Edemul de sarcinaEdemul catamenialEdemul din mixedemEdemul din anemiile severeEdemul iatrogen

Edeme cu topografie locala sau regionala

1. Edemul inflamator2. Edemul Quincke (angioneurotic)3. Edemele venoaseTromboflebita superficialaTromboflebita profundaInsuficienta venoasa cronicaEdemul in pelerina

4. LimfedemulCongenital (maladia Milroy)Dobandit

5. Edemul gravitational6. Edemul neurotrofic

Edemul cardiac

Edemul renal (nefritic, nefrotic si sindromul vasculo-renal gravidic)Edem nefrotic

Edemul din mixedem

Edemul Quincke (angioneurotic)Edem angioneurotic

Tromboflebita superficialaEdemele venoase

Limfedemul

Edem si eritem in dermatomiozita

Semiologia deshidratariiDeshidratarea conditia clinica ce rezulta din reducerea continutului hidric al organismuluiDeshidratarea celulara pierdere predominanta de apa (transpiratii profuze, respiratie, poliurie) oligurie cu densitate urinara , osmolaritate , natremie clinic: sete, anorexie, limba uscata, febra, respiratie Cheyne-Stokes

Deshidratarea extracelulara pierdere predominanta de sodiu (pe cale digestiva, cutanata, renala) reducerea volumului circulant, oligurie cu densitate urinara , hemoconcentratie, hiponatremie, hipocloremie, hiperazotemie cu hiperproteinemie clinic: hipotensiune cu tendinta la colaps, scadere ponderala, pliu cutanat persistent, globi oculari hipotoni se poate asocia cu hiperhidratare celulara clinic: cefalee, astenie, apatie, crampe musculare, varsaturi

Deshidratarea globala asociaza semnele deshidratarii intra- si extracelulare

Semiologia tesutului adipos

Dispozitia normala a tesutului adipos: - Subcutanat Epiploic- Subperitoneal Pararenal (Gerota)Aspecte particulare

1. Lipomul Lipomul circumscris Lipoamele multiple (lipomatoze)

lipomatoza nodulara circumscrisa (adenolipomatoza simetrica) lipomatoza dureroasa (boala Dercum)

*

*