Bioinformatika va biomexanika

3 – Laboratoriya mashg‘ulot 
 
Mavzu: 
Inson tanasidagi mavjud biosignallar turlari 
 
Ishdan maqsad: 
Inson tanasidagi mavjud biosignallarni tahlil qilish, 
ularning xususiyatlarini o’rganish 
Biosignallar - bu tirik mavjudotlar organlari (yurak, teri, muskul, qon, va 
boshqalar) tomonidan yozib olish mumkin bo'lgan barcha signallarni o’z ichiga 
oladi. Ular kelib chiqadigan fiziologik hodisalarga oid ma'lumotlarni o'z ichiga 
oladi. Ushbu ma'lumot signallarni qayta ishlash metodlari bilan olinishi mumkin va 
keyinchalik klinik tadqiqotlar yoki tibbiy diagnostika uchun muhim ahamiyat kasb 
etadi. 
Bilamizki biosignallarning bir nechta turi mavjud. Xozirgi kunda 
biosignallarnining elektrokardiogramma (EKG) va elektromiogramma (EMG) 
turlariga alohida e'tibor beriladi, chunki bu signallarni tahlil qilish inson 
salomatligini saqlashga muhim rolni o’ynaydi. 
Biosignallarning turlari; 
Biosignalning tirik mavjudot tomonidan yaratilishi mumkin bo'lgan ko'p 
usullari bor, lekin ular ayni bir fiziologik hodisalarni aks ettirishi muhim sanaladi. 
Bugungi kunda mavjud bo’lgan raqamli signallarga ishlov berish 
algoritmlari yordamida biosignallarni tahlil qilish orqali fiziologik xodisalarni va 
signal xususiyatlarini tadqiq etish mumkin. Biosignallarni fiziologik jihatdan 
quyidagi turlarga bo’lish mumkin: 

Bioelektrik signallar: 
bu signallar asab yoki mushak hujayralari tomonidan 
ishlab chiqariladi. Bunday holatda tana sirtida yoki mushakda o’rnatiladigan 
elektrodlar yordamida undagi potensiallar o’lchanadi. Elektrokardiogram, 
elektromiogram va elektroansefalografiya bu kabi signallarga misol bo’ladi; 

Biomexanik signallar: 
Bu signallar kuch-quvvat, kuchlanish, oqim yoki bosim 
kabi biologik tizimlarning o’zgarishidan vujudga keladi. Bunday signallarning 
namunalari BVP (qon bosimi ta’siri), accelerometriya (tezlashuvni o'lchovchi) 
va nafas olish signallaridir. Nafas olish signalining namunasi 1-rasmda 
tasvirlangan. 

---

1-rasm. Nafas olish signallari ko'krak qafasiga kuch ta’sir qilingan 
xolda xosil qilinadi. 
Qovurg'a qafasining kengayishiga mos keladigan signallar yozib olinadi. 
Elektrokardiogramma
Elektrokardiogramma bu - elektrokardiografiya apparati orqali yurakning 
elektrik xususiyatlarini qayd qiladigan signal turi. 2-rasmda juda aniqlikda olingan 
EKG signalining to'lqin shakli aks ettirilgan. 
2-rasm. Ajratilgan xususiyatlarga ega ECG signalining ko’rinishi 

---

P-to'lqinining birinchi burchagi atriyal depolarizatsiya paytida oqayotgan 
qon oqimiga mos keladi. Uning muddati 80-100 ms. Odatda 120-200 ms davom 
etadigan PR oralig'i yurakning atriyal va qorincha qismlarida oqadigan qonning 
farqlari natijasini ko'rsatadi. ECG signalining asosiy xususiyatlarini QRS 
kompleksi orqali aniqlash mumkin. Uning normal davomiyligi 60-100 ms gacha. 
QRS kompleksining davomiyligi 100 ms dan oshsa, yurak yo'lida qandaydir to’siq 
bo'lishi mumkin va bu yurakning sekinroq ishlashiga olib keladi. 
Rasmdagi 
grafikninig 
T 
qismi 
yurakning 
qorincha 
qismidagi 
repolarizatsiyasi natijasidir. Atriyal repolarizatsiya odatda ECG da qayd etilmaydi, 
chunki u QRS kompleksi bilan bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi. Garafikning P-
qism kattaligi esa QRS kompleksi va elektrodlarning joylashuviga qarab o'zgaradi. 
Shuning uchun bu odatiy klinik amaliyot bo'lib, aniq natija olish uchun tanadagi 
belgilangan nuqtalardan foydalanib signalni qayd qilish maqsadga muofiq 
hisoblanadi. Yurak mushaklarining qisqarishi haqida gap ketganda, bu harakat 
potentsialini yuzaga keltiradi va buning o’rtacha davomiyligi taxminan 250 ms ni 
tashkil etadi. Yurak mushaklarini qayta tiklash mumkin emas, bu esa yurak 
siqilishining etishmovchiligiga olib keladi. Shuning uchun, har soniyada 4 ta 
zarbani yoki daqiqada 240 marta bajarish mumkin bo’lgan maksimal chegara 
mavjud. 
Nafas olish tizimi; 
Nafas olish tizimidagi signallar ko’rinishi ECG ga qaraganda ancha oddiy 
to'lqin formatiga ega. U ko’krak qafasining kengayishi va qisqarishi bilan hosil 
qilinadi. Har nafas orasidagi masofasi (nafas olish davriyligi) va nafas chastotasini 
hisoblash imkonini beradi. Nafas olish vositasida 40-60 sikl/daqiqa. 
Yurak tezligining o'zgaruvchanligi 

---

Yurak tezligining o'zgaruvchanligi (HRV) bu - vegetativ asab tizimining 
yurak ritmi modulyatsiyasi (ANS) ni baholash uchun usuli hisoblanadi. Bunda 
asosan ketma-ket yurak urishlari orasidagi bosimlarni o’lchash kerak bo’ladi. HRV 
ECG signalidagi R-R to’lqinlarning orasini ifodalaydi. RR intervallarini o'lchash, 
shakl 3-rasmda ko'rsatilgan. 
3-rasm. Uchta ketme-ket yurak urishi o’rtasidagi ikki R-R xususiyatni o’lchash. 
HRVni tahlil qilishning ko'p usullari mavjud, ularning eng muhimi 
chastotani tahlil qilish va vaqtni tahlil qilish. Vaqt bo’yicha HRVning tahlili yurak 
qisqarishi, statistik parametrlarni, takografiyani (vaqt o'tishi bilan R-R intervalining 
davomiyligidagi o'zgarishi) va yurak tezligining oniy tasniflarini hisoblash 
imkonini beradi. Xozirda R-R grafigini gistogrammalar ko’rinishida tasvirlash 
odatiy xolga aylangan. 
HRV chastotasini tahlil qilish uchun R-R intervallarining kuchlanish 
spektrining zichligini (PSD) tahlil qilish va qanday kuch taqsimlanganligi haqidagi 
asosiy ma'lumotlardan foydalaniladi. 
HRV tahlillari o'ziga xos kasalliklar belgisi sifatida o'zini namoyon qiladi. 
Amyotrofik lateral skleroz (ALS) kasalligi bo'lgan bemorlarda HRVning 
qiymatininig qisqaroq bo’lishi mumkinligi xaqida ilmiy ishlar qilingan. Sog’lom 
bo’lgan odamlarda R-R intervalining o'zgarishlari 50 ms dan katta, lekin tartibsiz 
ko'rinadi. R-R intervalni to’g’ri tahlil qilish qandli diabet bilan kasallangan 
bemorlarni davolashda muhim omil bo’lib xizmat qiladi. 
Yuqorida keltirilgan fikrlardan ko’rinib turibdiki, biosignallarni tahlil qilish 

---

orqali inson salomatligini ta’minlash va monitoring qilish mumkin bo’ladi. 
Topshiriqlar. 
1.
Ixtiyoriy biosignal turini tanlang va uning xususiyatlarini tahlil qiling/ 
2.
Tanlangan biosignalni asosiy parametrlarini aniqlaydigan dasturiy muhit 
yarating 

---