مواضيع المحاضرة:
background image

 


background image

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

List of Contents 

 

 دكتورة وفاء

Lab 1 – Blood Typing 

Lab 2 – Bleeding Time 

Lab 3 – Blood clotting tests 

Lab 4 – RBC Count 

Lab 5 – WBC Count 

Lab 6 – Hemoglobin 

Lab 7 – ESR (Erythrocyte Sedimentation Rate) 

Lab 8 – Measurement of Hormone Concentration in the Blood 

 

دكتور حيدر

 

Lab 9 – Arterial Pulse 

Lab 10 – Body Temperature 

Lab 11 – Electrical Potential of the Heart 

Lab 12 – Exercise ESG Test 

 

 دكتور طالب

Lab 31 – Examination of Cranial nerves 
(Except II, III, IV, and VI) 

 

 دكتور احمد الشيباني

Lab 34 – Ocular Physiology 

Lab 35 – Color Vision 

Lab 36 – Cardiopulmonary resuscitation (CPR) 

Lab 37 – Reflexes 

 

 دكتور صباح

Lab 38 – Osmosis 

Lab 39 – Semen 

 


background image

 


background image

 

Blood typing 

  Blood typing is a method to tell what specific type of blood 

you have. What type you have depends on whether or not 
there are certain proteins, called antigens, on your RBCs. 

  Blood is often grouped according to the ABO blood typing 

system. This method breaks blood types down into four 
categories: A, B, AB & O. 

  Your blood type (or blood group) depends on the types that 

are been passed down to you from your parents. 

How the Test is performed 

  Blood is drawn from a vein, usually from the inside of the 

elbow or the back of the hand. The puncture site is cleaned 
with a germ-killing product. An elastic band is placed around 
the upper arm to apply pressure, which causes the vein to 
swell with blood. 

  A needle is inserted into the vein, and the blood is collected 

into a tube. During the procedure, the elastic band is removed 
to restore circulation. Once the blood has been collected, the 
needle is removed, and a band-aid or gauze is applied. 

  In infants or young children, the area is cleansed with 

antiseptic and punctured with a sharp needle or a lancet. The 
blood may be collected in a pipette (small glass tube), on a 
slide, onto a test strip, or into a small container. A bandage 
may be applied if there is any bleeding. 

  The test to determine your blood group is called ABO typing. 

Your blood sample is mixed with antibodies against type A 
and B blood, and the sample is checked to see whether or not 
the blood cells stick together (agglutinate). If blood cells stick 
together, it means the blood reacted with one of the antibodies. 

  The second step is called back typing. The liquid part of your 

blood without cells (serum) is mixed with blood that is known 
to be type A and type B. Persons with type A blood have anti-
B antibodies, and those with type B blood have anti-A 
antibodies. Type O blood contains both types of antibodies. 
These two steps can accurately determine your blood type. 

  Blood typing is also done to tell whether or not you have a 

substance called Rh factor on the surface of your red blood 
cells. If you have this substance, you are considered Rh+ 
(positive). Those without it are considered Rh- (negative). Rh 
typing uses a method similar to ABO typing. 

How to Prepare for the Test 
No special preparation is necessary for this test. 
 
How the Test Will Feel 
Some people have discomfort when the needle is inserted. 
Others may only feel a tiny prick or stinging sensation. 
Afterward, there may be some throbbing or a bruise may 
develop. 

Why the Test is performed 

  This test is done to determine a person's blood type. Health 

care providers need to know your blood type when you get a 
blood transfusion or transplant, because not all blood types are 
compatible with each other. For example: 

  If you have type A blood, you can only receive types A 

and O blood. 

  If you have type B blood, you can only receive types B 

and O blood. 

  If you have type AB blood, you can receive types A, B, 

AB, and O blood. 

  If you have type O blood, you can only receive type O 

blood. 

  Type O blood can be given to anyone with any blood type. 

That is why people with type O blood are called universal 
blood donors. 

  Blood typing is especially important during pregnancy. If the 

mother is found to be Rh-, the father should also be tested. If 
the father has Rh+ blood, the mother needs to receive a 
treatment to help prevent the development of substances that 
may harm the unborn baby. See: 

Rh incompatibility

 

  If you are Rh+, you can receive Rh+ or Rh- blood. If you are 

Rh-, you can only receive Rh- blood. 

Normal Results 

  ABO typing: 

If your blood cells stick together when mixed with: 

  Anti-A serum, you have type A blood 
  Anti-B serum, you have type B blood 
  Both anti-A and anti-B serums, you have type AB blood 

If your blood cells do not stick together when anti-A and anti-
B are added, you have type O blood. 

  Back typing: 

  If the blood clumps together only when B cells are added 

to your sample, you have type A blood. 

  If the blood clumps together only when A cells are added 

to your sample, you have type B blood. 

  If the blood clumps together when either types of cells are 

added to your sample, you have type O blood. 

Lack of blood cells sticking together when your sample is 
mixed with both types of blood indicates you have type AB 
blood. 

  RH typing: 

  If your blood cells stick together when mixed with anti-

Rh serum, you have type Rh-positive blood. 

  If your blood does not clot when mixed with anti-Rh 

serum, you have type Rh-negative blood. 

Risks 
Risks associated with taking blood may include: 

  Fainting or feeling light-headed 

  Multiple punctures to locate veins 


background image

 

  Excessive bleeding 

 

Hematoma

 (blood accumulating under the skin) 

  Infection (a slight risk any time the skin is broken) 

Considerations 

  There are many antigens besides the major ones (A, B, and 

Rh). Many minor ones are not routinely detected during blood 
typing. If they are not detected, you may still have a reaction 
when receiving certain types of blood, even if the A, B, and 
Rh antigens are matched. 

  A process called cross-matching followed by a 

Coombs' test

 

can help detect these minor antigens and is routinely done 
prior to transfusions, except in emergency situations. 

Alternative Names 
Cross matching; Rh typing; ABO blood typing 

 

Eldoncard in home blood type test - step by 
step procedure 

This fast, easy to use blood typing kit contains everything 
required to determine blood group and Rh factor using a 
whole blood sample obtained from a finger prick without the 
need for separate reagents or laboratory training. The 
EldonCard is a patented test card device that comes specially 
treated and impregnated with dried antibody sera Anti-A, 
Anti-B and Anti-Rh used universally for determining Blood 
type by the forward typing method. Creates a Permanent 
Blood Type Record Card for medical histories and 
emergencies. 

1)  Wash your hands before carrying out the test and again after 

carrying out the test. 

2)  Open the foil pouch containing the test cards, the 2 tests are on 

the one card so you need to cut the tests into 2 single cards. 
Using a pair of scissors cut the cards in half, down the line in 
the middle of the two. Place the card on a table or flat surface. 

3)  Lay out the applicators (eldonsticks) ready for use. 
4)  Fill a small cup with tap water and using the plastic pipette, 

draw a small volume of the tap water into the plastic pipette. 
You draw the water by simply holding the small, thin end in 
the water and squeezing the top part. 

5)  With the test card still on a flat surface release one drop of 

water onto each of the coloured reagents spots on the 
EldonCard. 

 

6)  Twist off the little green protective cap from the lancet. Place 

the lancet upon a table. 

7)  Wipe a fingertip with the alcohol impregnated tissue provided 

and allow it to dry. 

8)  Place the lancet against the end of the finger and press the 

green body against your finger to release the needle. 

 

9)  Massage the finger from the bottom to the top to encourage 

bloodflow. Press the blood towards fingertip. Repeat pressing 
until a drop with a 3 to 4 mm (1/8 inch) diameter is seen. 

 

10)  Transfer the blood to an EldonStick, approached from beneath 

the finger. Don't smear the blood over the skin. 

 

11)  Place the eldonstick with the drop of blood into the first circle. 

The blood should touch the water already present. Gently 
press the side of the eldonstick head against the card and stir 
in the water and blood mixture until the coloured dry material 
has dissolved. 


background image

 

 

12)  Repeat this procedure for the other 3 circles, making sure you 

use a new eldonstick for each circle. You should NEVER 
transfer liquid from one circle to another. 

 

13)  Once all 4 circles are complete gently tilt the whole card 

vertically on its bottom edge and keep this position for 10 
seconds. You will see the blood flowing slowly to the bottom 
of the circle. Repeat this procedure tilting the card on the 3 
other sides 

 

 

Bleeding time 

 
Bleeding time is a blood test that looks at how fast small blood 
vessels in the skin close to stop you from bleeding. 
 
How the Test is performed 

  A blood pressure cuff is inflated around your upper arm. 

While the cuff is on your arm, the health care provider makes 
two small cuts on the lower arm. They are just deep enough to 
cause a tiny amount of bleeding. 

  The blood pressure cuff is immediately deflated. Blotting 

paper is touched to the cuts every 30 seconds until the 
bleeding stops. The health care provider records the time it 
takes for the cuts to stop bleeding. 
 

How to Prepare for the Test 

  Certain medications may change the test results. Always tell 

your doctor what medications you are taking, even over-the-
counter drugs. Drugs that may increase bleeding times include 
dextran, nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), and 
salicylates (including aspirin). 

  Your doctor may tell you to stop taking certain medicines a 

few days before the test. Never stop taking medicine without 
first talking to your doctor. 
 
How the Test Will Feel 
The tiny cuts are very shallow. Most people say it feels like a 
skin scratch. 
 
Why the Test is Performed 
This test helps diagnose bleeding problems. 

 
Normal Results 
Bleeding normally stops within 1 to 9 minutes. However, 
values may vary from lab to lab.  
 
What Abnormal Results Mean 
Longer-than-normal bleeding time may be due to: 

  Blood vessel defect 
 

Platelet aggregation defect

 

 

Thrombocytopenia

 (low platelet count) 

Additional conditions under which the test may be performed: 

 

Acquired platelet function defect

 

 

Congenital platelet function defects

 

  Primary thrombocythemia 
 

Von Willebrand's disease

 

 
Risks 
There is a very slight risk of infection where the skin is 
broken. Excessive bleeding is rare 

 

Blood Clotting Tests 

Blood clotting tests are used to diagnose and assess bleeding 
problems and to monitor people who take warfarin or other 
anticoagulant medicines. 

 

What is blood made up of? 

  Plasma, the liquid part of blood, makes up about 60% of the 

blood's volume. Plasma is mainly made from water but 
contains many different proteins and other chemicals such as 
hormones, antibodies, enzymes, glucose, fat particles, salts, 
etc. 

  Blood cells, which can be seen under a microscope, make up 

about 40% of the blood's volume. Blood cells are made in the 


background image

 

bone marrow by blood 'stem' cells. Blood cells are divided 
into three main types. 
  Red cells (erythrocytes). These make blood a red colour. 

One drop of blood contains about five million red cells. A 
constant new supply of red blood cells is needed to replace 
old cells that break down. Millions are released into the 
bloodstream from the bone marrow each day. Red cells 
contain chemical called haemoglobin. Haemoglobin is 
attracted to oxygen and the two substances can bind 
together. This allows oxygen to be transported by red 
blood cells from the lungs to all parts of the body. 

  White cells (leukocytes). There are different types of white 

cells such as neutrophils (polymorphs), lymphocytes, 
eosinophils, monocytes, basophils. They are a part of the 
immune system and are mainly involved in combating 
infection. 

  Platelets. These are tiny and help the blood to clot if we 

cut ourselves 

 

Related articles   

 

Anticoagulants

 

 

Atrial Fibrillation

 

 

Gallium Scan

 

How does blood clot? 

  Within seconds of cutting a blood vessel, the damaged tissue 

causes platelets to become 'sticky' and clump together around 
the cut. These 'activated' platelets and the damaged tissue 
release chemicals which react with other chemicals and 
proteins in the plasma, called clotting factors. There are 13 
known clotting factors which are called by their Roman 
numbers - factor I to factor XIII. A complex cascade of 
chemical reactions involving these clotting factors quickly 
occurs next to a cut. 

  The final step of this cascade of chemical reactions is to 

convert factor I (also called fibrinogen - a soluble protein) into 
thin strands of a solid protein called fibrin. The strands of 
fibrin form a meshwork and trap blood cells and platelets 
which form into a solid clot. 

  If a blood clot forms within a healthy blood vessel it can cause 

serious problems. So, there are also chemicals in the blood 
that prevent clots from forming and chemicals that 'dissolve' 
clots. There is balance between forming clots and preventing 
clots. Normally, unless a blood vessel is damaged or cut, the 
'balance' tips in favour of preventing clots forming within 
blood vessels. 

What problems can occur? 

  Bleeding disorders 

There are various conditions where you tend to bleed 
excessively if you damage or cut a blood vessel - for example: 

  Too few platelets (

thrombocytopenia

) - due to various causes. 

  Genetic conditions where you do not make one or more 

clotting factors. The most well known is 

haemophilia A

 which 

occurs in people who do not make factor VIII. 

  Lack of 

vitamin K

, which can cause bleeding problems, as you 

need this vitamin to make certain clotting factors. 

  Liver disorders - these sometimes cause bleeding problems, as 

your liver makes most of the clotting factors. 

  Clotting disorders 

Sometimes a blood clot forms within a blood vessel that has 
not been injured or cut - for example: 

  A blood clot that forms within an artery supplying blood to 

the heart or brain is the common cause of heart attack and 
stroke. The platelets become sticky and clump next to 
patches of 

atheroma

 (fatty material) in blood vessels and 

activate the clotting mechanism. 

  Sluggish blood flow can make the blood clot more readily 

than usual. This is a factor in 

deep vein thrombosis

 (DVT) 

which is a blood clot that sometimes forms in a leg vein. 

  Certain genetic conditions can make the blood clot more 

easily than usual. 

  Certain medicines can affect the blood clotting mechanism, 

or increase the amount of some clotting factors, which may 
result in the blood clotting more readily 

  Liver disorders can sometimes cause clotting problems, as 

your liver makes some of the chemicals involved in 
preventing and dissolving clots. 

Blood clotting tests 

  You may be advised to have tests of blood clotting: 

  If you have a suspected bleeding disorder. For example, if 

you bleed a lot after cuts, or if you bruise easily. 

  If you have certain liver diseases that can affect the 

making of blood clotting factors. 

  Before surgery, in certain circumstances, to assess your 

risk of bleeding problems during an operation. 

  If you develop a blood clot within a blood vessel for no 

apparent reason. 

  If you take anticoagulant medication such as warfarin (to 

check that you are taking the correct dose). 

  There are a number of different tests. The ones chosen depend 

on the circumstances and the suspected problem.  

RBC count 

 
An RBC count is a blood test that tells how many red blood 
cells (RBCs) you have. 
RBCs contain 

hemoglobin

, which carries oxygen. How much 

oxygen your body tissues get depends on how many RBCs 
you have and how well they work. 
 
How the Test is Performed 


background image

 

A blood sample is needed. For information on how this is 
done, see: 

Venipuncture

 

 
How to Prepare for the Test 
No special preparation is necessary for adults. 
 
How the Test Will Feel 
When the needle is inserted to draw blood, some people feel 
moderate pain, while others feel only a prick or stinging 
sensation. Afterward, there may be some throbbing. 
 
Why the Test is Performed 

  The RBC count is almost always part of the 

CBC

 (complete 

blood count) test. 

  The test can help diagnose anemia and other conditions 

affecting red blood cells. 

  Additional conditions under which an RBC count may be 

performed: 

 

Alport syndrome

 

  Drug-induced immune hemolytic anemia 
 

Hemolytic anemia due to G6PD deficiency

 

  Hereditary anemias, such as thalassemia 
  Idiopathic autoimmune hemolytic anemia 
 

Immune hemolytic anemia

 

 

Macroglobulinemia of Waldenstrom

 

 

Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH)

 

 

Primary myelofibrosis

 

 
Normal Results 

  The general the range is as follows: 

  Male: 4.7 to 6.1 million cells per microliter (cells/mcL) 
  Female: 4.2 to 5.4 million cells/mcL 

  Note: Normal value ranges may vary slightly among different 

laboratories. Talk to your doctor about the meaning of your 
specific test results. 

  The examples above show the common measurements for 

results for these tests. Some laboratories use different 
measurements or may test different specimens. 
 
What Abnormal Results Mean 

  Higher-than-normal numbers of RBCs may be due to: 

  Cigarette smoking 
  Congenital heart disease 
 

Cor pulmonale

 

 

Dehydration

 (such as from severe diarrhea) 

  Kidney tumor (renal cell carcinoma) 
  Low blood oxygen levels (hypoxia) 
 

Pulmonary fibrosis

 

 

Polycythemia vera

 

  Your RBC count will increase for several weeks when you 

move to a higher altitude. 

  Drugs that can increase the RBC count include: 

  Gentamicin 
  Methyldopa 

  Lower-than-normal numbers of RBCs may be due to: 

 

Anemia

 

  Bone marrow failure (for example, from radiation, toxins, 

or tumor) 

  Erythropoietin deficiency (secondary to kidney disease) 
  Hemolysis (RBC destruction) due to transfusion, blood 

vessel injury, or other cause 

  Hemorrhage (bleeding) 
  Leukemia 
  Malnutrition 
 

Multiple myeloma

 

  Nutritional deficiencies of:  

o  Iron 

Copper

 

Folate

 

Vitamin B-12

 

Vitamin B-6

 

  Overhydration 
  Pregnancy 

  Drugs that can decrease the RBC count include: 

 

Chemotherapy drugs 

 

Chloramphenicol 

 

Hydantoins 

 

Quinidine 

 

Risks 
There is very little risk involved with having your blood taken. 
Veins and arteries vary in size from one patient to another and 
from one side of the body to the other. Taking blood from 
some people may be more difficult than from others. 
Other risks associated with having blood drawn are slight but 
may include: 

  Excessive bleeding 

  Fainting or feeling light-headed 

  Hematoma (blood accumulating under the skin) 

  Infection (a slight risk any time the skin is broken) 

 

Alternative Names 
Erythrocyte count; Red blood cell count 

 
WBC count 
 

  A WBC count is a blood test to measure the number of white 

blood cells (WBCs). 

  White bloods cells help fight infections. They are also called 

leukocytes. There are five major types of white blood cells: 

  Basophils 
 

Eosinophils

 

  Lymphocytes (T cells and B cells) 


background image

 

  Monocytes 
  Neutrophils 

  See also: 

Blood differential

 

How the Test is performed 

  Blood is typically drawn from a vein, usually from the inside 

of the elbow or the back of the hand. The site is cleaned with 
germ-killing medicine (antiseptic). The health care provider 
wraps an elastic band around the upper arm to apply pressure 
to the area and make the vein swell with blood. 

  Next, the health care provider gently inserts a needle into the 

vein. The blood collects into an airtight vial or tube attached to 
the needle. The elastic band is removed from your arm. 

  Once the blood has been collected, the needle is removed, and 

the puncture site is covered to stop any bleeding. 

  In infants or young children, a sharp tool called a lancet may 

be used to puncture the skin and make it bleed. The blood 
collects into a small glass tube called a pipette, or onto a slide 
or test strip. A bandage may be placed over the area if there is 
any bleeding. 

  The blood sample is sent to a laboratory. A WBC count is 

almost always done as part of a 

complete blood count

 (CBC). 

 
How to Prepare for the Test 

  No special preparation is usually needed. Tell your doctor 

about any medications you are taking, including over-the-
counter products. Certain drugs may interfere with test results. 

  Drugs that may increase WBC counts include: 

  Allopurinol 
  Aspirin 
  Chloroform 
  Corticosteroids 
  Epinephrine 
  Heparin 
  Quinine 
  Triamterene 

  Drugs that may lower your WBC count include: 

  Antibiotics 
  Anticonvulsants 
  Antihistamines 
  Antithyroid drugs 
  Arsenicals 
  Barbiturates 
  Chemotherapy drugs 
  Diuretics 
  Sulfonamides 

 
How the Test Will Feel 
When the needle is inserted to draw blood, some people feel 
moderate pain, while others feel only a prick or stinging 
sensation. Afterward, there may be some throbbing. 
 

Why the Test is performed 
Your doctor will order this test to find out how many white 
blood cells you have. Your body produces more white blood 
cells when you have an infection or allergic reaction -- even 
when you are under general stress. 

 

Normal Results 
4,500-10,000 white blood cells per microliter (mcL). 
Note: Normal value ranges may vary slightly among different 
laboratories. Talk to your doctor about the meaning of your 
specific test results. 
The examples above show the common measurements for 
results for these tests. Some laboratories use different 
measurements or may test different specimens. 

 

What Abnormal Results Mean 

  A low number of WBCs is called leukopenia. It may be due 

to: 

  Bone marrow deficiency or failure (for example, due to 

infection, tumor, or abnormal scarring) 

  Collagen-vascular diseases (such as 

systemic lupus 

erythematosus

  Disease of the liver or spleen 
  Radiation therapy or exposure 

  A high number of WBCs is called leukocytosis. It may be due 

to: 

  Anemia 
  Bone marrow tumors 
  Infectious diseases 
  Inflammatory disease (such as 

rheumatoid arthritis

 or 

allergy

  Leukemia 
  Severe emotional or physical stress 
  Tissue damage (for example, burns) 

  These lists are not all inclusive. 

 

Risks 

  There is very little risk involved with having your blood taken. 

Veins and arteries vary in size from one patient to another and 
from one side of the body to the other. Taking blood from 
some people may be more difficult than from others. 

  Other risks associated with having blood drawn are slight but 

may include: 

  Excessive bleeding 
  Fainting or feeling light-headed 
  Hematoma (blood accumulating under the skin) 
  Infection (a slight risk any time the skin is broken) 

 

Considerations 
People who have had their spleen removed (

splenectomy

) will 

always have a slightly higher number of WBCs. 

 

Alternative Names 
Leukocyte count; White blood cell count 


background image

 

Hemoglobin 

 

 


background image

 

 


background image

 

 

 

 


background image

 

 


background image

ESR 

 

  ESR stands for erythrocyte sedimentation rate. It is commonly 

called a "sed rate." 

  It is a test that indirectly measures how much inflammation is 

in the body. 

 

How the Test is performed 

  A blood sample is needed. For information on how this is 

done, see: 

Venipuncture

 

  The blood sample is sent to a lab. The test measures how fast 

red blood cells called erythrocytes fall to the bottom of a tall, 
thin tube. 

 

How to Prepare for the Test 
There are no special preparations needed. 

How the Test Will Feel 
When the needle is inserted to draw blood, some people feel 
moderate pain, while others feel only a prick or stinging 
sensation. Afterward, there may be some throbbing. 

 

Why the Test is performed 

  A "sed rate" is often ordered for someone who is having 

unexplained fevers, certain types of arthritis, muscle 
symptoms, or other vague symptoms that cannot be explained. 

  Once a diagnosis has been made, this test may be used to mon-

itor whether the illness is becoming more active or flaring up. 

  This test can be used to monitor inflammatory diseases or 

cancer. It is a screening test, which means it cannot be used to 
diagnose a specific disorder. 

  However, it is useful for detecting and monitoring: 

  Autoimmune disorders 
  Certain forms of arthritis 
  Inflammatory diseases that cause vague symptoms 
  Tissue death 
 

Tuberculosis

 

 
Normal Results 

  Adults (Westergren method): 

  Men under 50 years old: less than 15 mm/hr 
  Men over 50 years old: less than 20 mm/hr 
  Women under 50 years old: less than 20 mm/hr 
  Women over 50 years old: less than 30 mm/hr 

  Children (Westergren method): 

  Newborn: 0 to 2 mm/hr 
  Newborn to puberty: 3 to 13 mm/hr 

  Note: mm/hr. = millimeters per hour 

  Normal value ranges may vary slightly among different 

laboratories. Talk to your doctor about the meaning of your 
specific test results. 

 

 

What Abnormal Results Mean                 

  Although it can help diagnose some illnesses, an abnormal 

ESR does not prove that you have a certain condition. Other 
tests are almost always needed

 

  An increased ESR rate may be due to: 

 

Anemia

 

  Cancers such as lymphoma or 

multiple myeloma

 

  Kidney disease 
  Pregnancy 
  Thyroid disease 

  The immune system helps protect the body against harmful 

substances. In 

autoimmune disorder

 is a condition that occurs 

when the immune system mistakenly attacks and destroys 
healthy body tissue. ESR is often higher than normal in people 
with an autoimmune disorder. 

  Common autoimmune disorders include: 

Lupus

 

Rheumatoid arthritis in adults

 or 

children

 

  Very high ESR levels occur with less common 

autoimmune disorders, including: 
o  Allergic vasculitis 

Giant cell arteritis

 

o  Hyperfibrinogenemia (increased 

fibrinogen

 levels in 

the blood) 

Macroglobulinemia - primary

 

Necrotizing vasculitis

 

Polymyalgia rheumatica

 

  An increased ESR rate may be due to some infections, 

including: 
o  Body-wide (systemic) infection 

Bone infections

 

Infection of the heart or heart valves

 

Rheumatic fever

 

o  Severe skin infections, such as 

erysipelas

 

o  Tuberculosis 

  Lower-than-normal levels occur with: 

 

Congestive heart failure

 

 

Hyperviscosity

 

 

Hypofibrinogenemia

 (decreased fibrinogen levels) 

  Low plasma protein (due to liver or kidney disease) 
 

Polycythemia

 

 

Sickle cell anemia

 

 
Risks 

  Veins and arteries vary in size from one patient to another and 

from one side of the body to the other. Obtaining a blood 
sample from some people may be more difficult than from 
others. 

  Other risks associated with having blood drawn are slight but 

may include: 

  Excessive bleeding 
  Fainting or feeling light-headed 
  Hematoma (blood accumulating under the skin) 
  Infection (a slight risk any time the skin is broken) 

 
Alternative Names 
Erythrocyte sedimentation rate; Sed rate; Sedimentation rate 


background image

ESR 

 

Procedure 14-8: perform an ESR using the 
westergren method 

 
Theory and Rationale
 
A well-mixed anticoagulated blood sample is drawn into a 
Westergren tube and left upright for an hour. The full length 
of red cells from the top of the column in that hour is the 
erythrocyte sedimentation rate, or sed rate. Reference ranges 
vary among institutions, but the generally accepted reference 
range is 0 to 20 mm/hr for women and 0 to 15 mm/hr for men. 
 
Materials
  

  ESR kit (Sediplast ESR System)  

  EDTA anticoagulated patient blood sample  

  gauze square  

  disposable gloves  

  biohazard waste container  

  sharps container  

  patient record 

 
Competency
  
(Conditions) With the necessary materials, you will be able to 
(Task) demonstrate performing an ESR using the Westergren 
method (Standards) correctly in one hour. 
1)  Wash your hands.  
2)  Gather equipment and supplies.  
3)  Greet and identify the patient and escort him or her to the 

laboratory draw area. Explain the procedure.  

4)  Wash your hands and put on your gloves and PPE.  
5)  Perform a venipuncture and obtain an EDTA-

anticoagulated tube of patient blood; gently mix the 
anticoagulation tube for 2 minutes.  

6)  Remove the stopper on the prefilled vial included with the 

Sediplast ESR System. Fill the vial to the indicated line 
with blood.  

7)  Replace the stopper and invert several times to mix.  
8)  Insert the pipette through the pierceable stopper, and push 

down until the pipette touches the bottom of the vial. The 
pipette will autozero the blood and any excess with flow 
into the closed reservoir compartment.  

9)  Let the pipette stand for one hour, then read the numerical 

results of the ESR.  

10) Dispose of all used sharps and biohazardous waste in the 

appropriate containers.  

11) Remove the disposable gloves and discard appropriately. 

Wash your hands.  

12) Document the sed rate in mm/hr on the laboratory 

requisition or other designated area of the chart. 

 
 
 

Patient Education  
Instruct the patient beforehand in the general procedure. Do 
not promise the patient that the procedure will not hurt. It is 
more tactful to say that it might feel like a “brief sting.”Let the 
patient know when the actual puncture is about to happen. As 
necessary, provide information about how long the results will 
take and how they will be transmitted to the patient. 
 
Charting Example
  
Sometimes charting may not be required for phlebotomy 
procedures because laboratory processing documentation is 
sufficient. If charting is required, it might look like this: 
08/25/XX 7:30 a.m. Pt anxious about phlebotomy 
procedure. General explanations given before each step. Pt 
voiced concern over the amount of pain she would 
experience and that her veins were hard to get blood from. 
Venous specimen obtained for a CBC, Na, K, and Cl with 
appropriate tubes. Pt held pressure gauze onsite, site was 
bandaged, and pt was instructed to leave the bandage in 
place for 15 minutes. Pt escorted to the exit. Robert Larin, 
RMA (AMT) 

 

Erythrocyte sedimentation rate (ESR) 

 

The ESR is a simple non-specific screening test that indirectly 
measures the presence of inflammation in the body. It reflects 
the tendency of red blood cells to settle more rapidly in the 
face of some disease states, usually because of increases in 
plasma fibrinogen, immunoglobulins, and other acute-phase 
reaction proteins. Changes in red cell shape or numbers may 
also affect the ESR. 

 

Method 
When anticoagulated whole blood is allowed to stand in a 
narrow vertical tube for a period of time, the RBCs – under the 
influence of gravity - settle out from the plasma. The rate at 
which they settle is measured as the number of millimeters of 
clear plasma present at the top of the column after one hour 
(mm/hr). 

 

The Wintrobe sedimentation rack 


background image

ESR 

 

There are two main methods used to measure the ESR: the 
Westergren method and the Wintrobe Method. Each method 
produces slightly different results. Most laboratories use the 
Westergren method. 

Westergren method: 
The Westergren method requires collecting 2 ml of venous 
blood into a tube containing 0 .5 ml of sodium citrate. It 
should be stored no longer than 2 hours at room temperature 
or 6 hours at 4 °C. The blood is drawn into a Westergren-Katz 
tube to the 200 mm mark. The tube is placed in a rack in a 
strictly vertical position for 1 hour at room temperature, at 
which time the distance from the lowest point of the surface 
meniscus to the upper limit of the red cell sediment is 
measured. The distance of fall of erythrocytes, expressed as 
millimeters in 1 hour, is the ESR. 

Wintrobe method: 
The Wintrobe method is performed similarly except that the 
Wintrobe tube is smaller in diameter than the Westergren tube 
and only 100 mm long. EDTA anticoagulated blood without 
extra diluent is drawn into the tube, and the rate of fall of red 
blood cells is measured in millimeters after 1 hour.  The 
shorter column makes this method less sensitive than the 
Westergren method because the maximal possible abnormal 
value is lower. However, this method is more practical for 
demonstration purposes. 

 

 

 

Average values in healthy men are: <15mm/hr; in healthy 
females, they are somewhat higher: <20mm. The values are 
slightly higher in old age, in both genders. 

Theoretical considerations  

  The RBCs sediment because their density is greater than that 

of plasma; this is particularly so, when there is an alteration in 
the distribution of charges on the surface of the RBC (which 
normally keeps them separate form each other) resulting in 
their coming together to form large aggregates known as 
rouleaux. 

  Rouleaux formation is determined largely by increased levels 

of plasma fibrinogen and globulins, and so the ESR reflects 
mainly changes in the plasma proteins that accompany acute 
and chronic infections, some tumors and degenerative 
diseases. In such situations, the ESR values are much greater 
than 20mm/hr. Note that the ESR denotes merely the presence 
of tissue damage or disease, but not its severity; it may be used 
to follow the progress of the diseased state, or monitor the 
effectiveness of treatment. 

 

Some interferences which increase ESR: 

  Increased level of fibrinogen, gamma globulins.  

  Technical factors: tilted ESR tube, high room temperature. 

Some interferences which decrease ESR: 

  Abnormally shaped RBC (sickle cells, spherocytosis).  

  Technical factors: short ESR tubes, low room temperature, 

delay in test performance (>2 hours), clotted blood sample, 
excess anticoagulant, bubbles in tube. 

Chronic inflammatory disease (collagen and vascular diseases) 
increases ESR. 
Polycythemia decreases ESR. 

This picture 
shows a rack 
holding 
Wintrobe 
tubes, in which 
anticoagulated 
whole blood 
has just been 
added.  
(Time: 0)

 

Red blood cells 
have settled, 
leaving plasma 
at the top of the 
tube. Reading: 
18 mm/hour 
(Time: one 
hour)

 


background image

Measurement of Hormone Concentration in the Blood 

 

 

 

 


background image

 

 

 


background image

 


background image

 


background image

 

Arterial Pulse 

Anatomy 

As the ventricles eject blood into the arteries a pressure wave 
(pulse) is transmitted and can be felt particularly where the 
arteries are superficial and pass over bone. The pressure wave 
travels faster than the blood. The pulse waveform depends on 
the heart rate, stroke volume, peripheral resistance (especially 
in the arterioles), left ventricular outflow obstruction and the 
elasticity of peripheral vessels. 
 

 

Cross-section of an artery 

Surface markings of the arterial pulses 

Important table 
 

 
Use the larger (brachial, carotid or femoral) pulses to assess 
the pulse volume and character and in hypotensive 
States.  When taking a pulse, characterize the information 
according to: rate, rhythm, volume & character. 

Examination sequence 

 
Arterial pulses 
If you are in any doubt about whose pulse you are feeling, 
palpate your own pulse at the same time. If what you are 
feeling is not synchronous with yours it is the patient's pulse. 
 

Radial pulse 

 

Place the pads of your three middle fingers over the right 
radial artery. 

 

Assess rate, rhythm and volume. 

 

Count the pulse rate over 15 s and multiply by 4 to obtain 
the beats per minute (bpm).  

 

To detect a collapsing pulse, feel the pulse with the base of 
your fingers, then raise the 

 

patient's hand above his head. 

 

Palpate both radial pulses simultaneously, assessing any 
volume differences. 

 

Palpate the femoral and radial pulse simultaneously, noting 
any delay between the two and any difference in pulse 
volume between them. 

Brachial pulse 

 

This artery lies deeper than the radial, medial to the biceps 
tendon, so use your thumb to palpate it, with your fingers 
cupped round the back of the elbow 

 

Assess the character and volume 

Carotid pulse 

 

Explain to the patient what you are going to do. Never 
assess both carotid pulses simultaneously 

 

Ask the patient to lie semi-recumbent in case you induce a 
reflex bradycardia. 

 

Gently place the tip of your thumb between the larynx and 
the anterior border of the sternocleidomastoid muscle 

 

Listen for bruits over both femoral arteries, using the 
diaphragm of your stethoscope. 

 

Listen for bruits over both carotid arteries, using the 
diaphragm of your stethoscope while the patient holds his 
breath 

Femoral pulse 

 

Ask the patient to lie down and explain what you are going 
to do. 

 

With your fingers extended, place the pads of your index 
and middle fingers over the femoral artery 

 

Check for radiofemoral delay. 

 

Listen for bruits over both femoral arteries, using the 
diaphragm of your stethoscope.

 

 

 

Surface marking 

Artery 

At the wrist, lateral to the flexor carpi radialis tendon 

Radial 

In the antecubital fossa, medial to the biceps tendon 

Brachial 

At the angle of the jaw, anterior to the 
sternocleidomastoid muscle 

Carotid 

Just below the inguinal ligament, midway between the 
anterior superior iliac spine and the pubic 

symphysis (the mid-inguinal point). It is immediately 
lateral to the femoral vein and medial to the femoral 
nerve 

Femoral 

Lies posteriorly in relation to the knee joint, at the level 
of the knee crease, deep in the popliteal fossa 

Popliteal 

Located 2 cm below and posterior to the medial 
malleolus, where it passes beneath the flexor 

retinaculum between flexor digitorum longus and 
flexor hallucis longus 

Posterial 
Tibial 

Passes lateral to the tendon of extensor hallucis longus 
and is best felt at the proximal extent of the groove 
between the first and second metatarsals. It may be 
absent or abnormally sited in 10% of normal subjects, 
sometimes being 'replaced' by a palpable perforating 
peroneal artery 

Dorsalis 
Pedis 


background image

 

 

The radial, brachial and carotid pulses. (A) Locating 
and palpating the radial pulse. (B) Feeling for a collapsing 
radial pulse. (C) Assessing the brachial pulse with your 
thumb. (D) Locating the carotid pulse with your thumb. 
(E) Examining the femoral artery, while simultaneously 
checking for radiofemoral delay. 
 

Normal findings 

 

Rate 

Assess the pulse rate in the  clinical context.  A pulse rate 
of 40 bpm can be  normal in a fit, young adult, whereas a 
pulse rate of 65 bpm may be abnormally low in the setting 
of acute heart failure. Resting heart rate is normally 60- 
100 bpm. 

  Bradycardia is a pulse rate <60 bpm. 
 Tachycardia is a pulse rate of >100 bpm. 

 

Rhythm 

Normal  rhythm  is  regular;  it  is  called  sinus  rhythm,  as  it 
originates  from  the  sinoatrial  (SA)  nodeIt  varies  slightly 
with the respiratory cycle, mediated by the vagus nerve, and 
is  most  pronounced  in  children,  young  adults  or  athletes 
(sinus  arrhythmia).  During  inspiration,  parasympathetic 
tone  falls  and  the  heart  rate  quickens;  on  expiration,  the 
heart rate falls 
 

Volume 

Volume means the degree of pulsation and reflects the pulse 
pressure. 
 

Character 

Character means the waveform or shape of the arterial pulse. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Body Temperature: 

Measurement of body temperature is used routinely in the 
clinical work. It varies considerably under many physiological 
and pathological conditions. The normal body temperature 
ranges between 36.6-37.2 ºC. Circadian variation of 0.5 ºC 
occurs and the lowest record is in the early morning. 
Temperature variations occur as shown below: 
Hypothermia               below 35 ºC 
Subnormal                  below 36.6 ºC 
Febrile                        above 37.2 ºC 
Hyperpyrexia              above 41.6 ºC 
The rectal temperature is usually about 0.5 ºC higher than the 
mouth and mouth temperature in turn 0.5 ºC higher than that 
of axilla. 
 
Body Temperature Is Controlled by Balancing Heat 
Production Against Heat Loss: 
When the rate of heat production in the body is greater than 
the rate at which heat is being lost, heat builds up in the body 
and the body temperature rises. Conversely, when heat loss is 
greater, both body heat and body temperature decrease. 
 
Heat Production: 
We discuss the different factors that determine the rate of heat 
production, called the metabolic rate of the body. The most 
important of these factors are:  
(1) basal rate of metabolism of all the cells of the body;  
(2) extra rate of metabolism caused by muscle activity, 
including muscle contractions caused by shivering;  
(3) extra metabolism caused by the effect of thyroxine (and, to 
a less extent, other hormones, such as growth hormone ) on 
the cells;  
(4) extra metabolism caused by the effect of epinephrine, 
norepinephrine, and sympathetic stimulation on the cells;  
(5) extra metabolism caused by increased chemical activity in 
the cells themselves, especially when the cell temperature 
increases; and  
(6) extra metabolism needed for digestion, absorption, and 
storage of food (thermogenic effect of food). 
 
Heat Loss: 
Most of the heat produced in the body is generated in the deep 
organs, especially in the liver, brain, and heart, and in the 
skeletal muscles during exercise. Then this heat is transferred 
from the deeper organs and tissues to the skin, where it is lost 
to the air and other surroundings. Therefore, the rate at which 
heat is lost is determined almost entirely by two factors: (1) 
how rapidly heat can be conducted from where it is produced 
in the body core to the skin and (2) how rapidly heat can then 
be transferred from the skin to the surroundings. 

 
 


background image

 

Basic Physics of How Heat Is Lost from the Skin Surface:  
The various methods by which heat is lost from the skin to the 
surroundings include radiation, conduction, and 
evaporation,
 which are explained next. 
(1) Radiation: 
in a nude person sitting inside at normal room 
temperature, about 60 per cent of total heat loss is by 
radiation. 
Loss of heat by radiation means loss in the form of infrared 
heat rays, a type of electromagnetic wave. Most infrared heat 
rays that radiate from the body have wavelengths of 5 to 20 
micrometers, 10 to 30 times the wavelengths of light rays. All 
objects that are not at absolute zero temperature radiate such 
rays. The human body radiates heat rays in all directions. Heat 
rays are also being radiated from the walls of rooms and other 
objects toward the body. If the temperature of the body is 
greater than the temperature of the surroundings, a greater 
quantity of heat is radiated from the body than is radiated to 
the body. 
(2) Conduction: only minute quantities of heat, about 3 per 
cent, are normally lost from the body by direct conduction 
from the surface of the body to solid objects, such as a chair or 
a bed. Loss of heat by conduction to air, however, represents a 
sizable proportion of the body's heat loss (about 15 per cent) 
even under normal conditions. 
 (3) Convection: The removal of heat from the body by 
convection air currents is commonly called heat loss by 
convection. Actually, the heat must first be conducted to the 
air and then carried away by the convection air currents . 
A small amount of convection almost always occurs around 
the body because of the tendency for air adjacent to the skin to 
rise as it becomes heated. Therefore, in a nude person seated 
in a comfortable room without gross air movement, about 15 
per cent of his or her total heat loss occurs by conduction to 
the air and then by air convection away from the body . 
(4) Evaporation: 
When water evaporates from the body 
surface, 0.58 Calorie (kilocalorie) of heat is lost for each gram 
of water that evaporates. Even when a person is not sweating, 
water still evaporates insensibly from the skin and lungs at a 
rate of about 600 to 700 ml/day. This causes continual heat 
loss at a rate of 16 to 19 Calories per hour. This insensible 
evaporation through the skin and lungs cannot be controlled 
for purposes of temperature regulation because it results from 
continual diffusion of water molecules through the skin and 
respiratory surfaces. However, loss of heat by evaporation of 
sweat can be controlled by regulating the rate of sweating . 
Evaporation Is a Necessary Cooling Mechanism at Very 
High Air Temperatures
. As long as skin temperature is 
greater than the temperature of the surroundings, heat can be 
lost by radiation and conduction. But when the temperature of 
the surroundings becomes greater than that of the skin, instead 
of losing heat, the body gains heat by both radiation and 
conduction. Under these conditions, the only means by which 
the body can rid itself of heat is by evaporation. 

Therefore, anything that prevents adequate evaporation when 
the surrounding temperature is higher than the skin 
temperature will cause the internal body temperature to rise.  

 
Regulation of Body Temperature-Role of the 
Hypothalamus: 
The temperature of the body is regulated almost entirely by 
nervous feedback mechanisms, and almost all these operate 
through temperature-regulating centers located in the 
hypothalamus. For these feedback mechanisms to operate, 
there must also be temperature detectors to determine when 
the body temperature becomes either too high or too low. 
 
Role of the Anterior Hypothalamic-Preoptic Area in 
Thermostatic Detection of Temperature:  
Experiments have been performed in which minute areas in 
the brain of an animal have been either heated or cooled by 
use of a thermode. This small, needle-like device is heated by 
electrical means or by passing hot water through it, or it is 
cooled by cold water. The principal areas in the brain where 
heat or cold from a thermode affects body temperature control 
are the preoptic and anterior hypothalamic nuclei of the 
hypothalamus . 
Using the thermode, the anterior hypothalamic-preoptic area 
has been found to contain large numbers of heat-sensitive 
neurons
 as well as about one third as many cold-sensitive 
neurons
. These neurons are believed to function as 
temperature sensors for controlling body temperature. The 
heat-sensitive neurons increase their firing rate 2- to 10-fold in 
response to a 10°C increase in body temperature. The cold-
sensitive neurons, by contrast, increase their firing rate when 
the body temperature falls . 
When the preoptic area is heated, the skin all over the body 
immediately breaks out in a profuse sweat, while the skin 
blood vessels over the entire body become greatly dilated. 
This is an immediate reaction to cause the body to lose heat, 
thereby helping to return the body temperature toward the 
normal level. In addition, any excess body heat production is 
inhibited. Therefore, it is clear that the hypothalamic-preoptic 
area has the capability to serve as a thermostatic body 
temperature control center. 
 
Detection of Temperature by Receptors in the Skin and 
Deep Body Tissues:  
Although the signals generated by the temperature receptors of 
the hypothalamus are extremely powerful in controlling body 
temperature, receptors in other parts of the body play 
additional roles in temperature regulation. This is especially 
true of temperature receptors in the skin and in a few specific 
deep tissues of the body . 
It will be recalled from the discussion of sensory receptors that 
the skin is endowed with both cold and warmth receptors. 
There are far more cold receptors than warmth receptors-in 


background image

 

fact, 10 times as many in many parts of the skin. Therefore, 
peripheral detection of temperature mainly concerns detecting 
cool and cold instead of warm temperatures . 
When the skin is chilled over the entire body, immediate 
reflex effects are invoked and begin to increase the 
temperature of the body in several ways:  
(1) by providing a strong stimulus to cause shivering resultant 
increase in the rate of body heat production;  
(2) by inhibiting the process of sweating, if this is already 
occurring; and (3) by promoting skin vasoconstriction to 
diminish loss of body heat from the skin . 
Deep body temperature receptors are found mainly in the 
spinal
 cord, in the abdominal viscera, and in or around the 
great veins in the upper abdomen and thorax. These deep 
receptors function differently from the skin receptors because 
they are exposed to the body core temperature rather than the 
body surface temperature. Yet, like the skin temperature 
receptors, they detect mainly cold rather than warmth. It is 
probable that both the skin and the deep body receptors are 
concerned with preventing hypothermia-that is, preventing 
low body temperature . 
Posterior Hypothalamus Integrates the Central and 
Peripheral Temperature Sensory Signals:

 

 

Even though many temperature sensory signals arise in 
peripheral receptors, these signals contribute to body 
temperature control mainly through the hypothalamus. The 
area of the hypothalamus that they stimulate is located 
bilaterally in the posterior hypothalamus approximately at the 
level of the mammillary bodies. The temperature sensory 
signals from the anterior hypothalamic-preoptic area are also 
transmitted into this posterior hypothalamic area. Here the 
signals from the preoptic area and the signals from elsewhere 
in the body, are combined and integrated to control the heat-
producing and heat-conserving reactions of the body. 
 
Neuronal Effector Mechanisms That Decrease or Increase 
Body Temperature:  
When the hypothalamic temperature centers detect that the 
body temperature is either too high or too low, they institute 
appropriate temperature-decreasing or temperature-increasing 
procedures. The reader is probably familiar with most of these 
from personal experience, but special features are the 
following: 

 
A-Temperature-Decreasing Mechanisms When the Body 
Is Too Hot: 
The temperature control system uses three important 
mechanisms to reduce body heat when the body temperature 
becomes too great : 
1. Vasodilation of skin blood vessels. In almost all areas of the 
body, the skin blood vessels become intensely dilated. This is 
caused by inhibition of the sympathetic centers in the posterior 
hypothalamus that cause vasoconstriction. Full vasodilation 

can increase the rate of heat transfer to the skin as much as 
eightfold . 
2. Sweating. The effect of increased body temperature to cause 
sweating, which shows a sharp increase in the rate of 
evaporative heat loss resulting from sweating when the body 
core temperature rises above the critical level of 37°C 
(98.6°F). An additional 1°C increase in body temperature 
causes enough sweating to remove 10 times the basal rate of 
body heat production . 
3. Decrease in heat production. The mechanisms that cause 
excess heat production, such as shivering and chemical 
thermogenesis, are strongly inhibited . 

 
B-Temperature-Increasing Mechanisms When the Body Is 
Too Cold:  
When the body is too cold, the temperature control system 
institutes exactly opposite procedures. They are : 
1. Skin vasoconstriction throughout the body. This is caused 
by stimulation of the posterior hypothalamic sympathetic 
centers . 
2. Piloerection. Piloerection means hairs "standing on end." 
Sympathetic stimulation causes the arrector pili muscles 
attached to the hair follicles to contract, which brings the hairs 
to an upright stance. This is not important in human beings, 
but in lower animals, upright projection of the hairs allows 
them to entrap a thick layer of "insulator air" next to the skin, 
so that transfer of heat to the surroundings is greatly 
depressed . 
3. Increase in thermogenesis (heat production). Heat 
production by the metabolic systems is increased by 
promoting shivering, sympathetic excitation of heat 
production, and thyroxine secretion.  
 
Concept of a "Set-Point" for Temperature Control:  
It is clear that at a critical body core temperature of about 
37.1°C (98.8°F), drastic changes occur in the rates of both heat 
loss and heat production. At temperatures above this level, the 
rate of heat loss is greater than that of heat production, so the 
body temperature falls and approaches the 37.1°C level. At 
temperatures below this level, the rate of heat production is 
greater than that of heat loss, so the body temperature rises and 
again approaches the 37.1°C level. This crucial temperature 
level is called the "set-point" of the temperature control 
mechanism. That is, all the temperature control mechanisms 
continually attempt to bring the body temperature back to this 
set-point level. 

 
Fever:
 which means a body temperature above the usual range 
of normal, can be caused by abnormalities in the brain itself or 
by toxic substances that affect the temperature-regulating 
centers. They include bacterial diseases, brain tumors, and 
environmental conditions that may terminate in heatstroke . 

 
 


background image

 

Resetting the Hypothalamic Temperature-Regulating 
Center in Febrile Diseases-Effect of Pyrogens:  
Many proteins, breakdown products of proteins, and certain 
other substances, especially lipopolysaccharide toxins released 
from bacterial cell membranes, can cause the set-point of the 
hypothalamic thermostat to rise. Substances that cause this 
effect are called pyrogens. Pyrogens released from toxic 
bacteria or those released from degenerating body tissues 
cause fever during disease conditions. When the set-point of 
the hypothalamic temperature-regulating center becomes 
higher than normal, all the mechanisms for raising the body 
temperature are brought into play, including heat conservation 
and increased heat production. Within a few hours after the 
set-point has been increased, the body temperature also 
approaches this level . 
 
Mechanism of Action of Pyrogens in Causing Fever-Role 
of Interleukin-1:
 Experiments in animals have shown that 
some pyrogens, when injected into the hypothalamus, can act 
directly and immediately on the hypothalamic temperature-
regulating center to increase its set-point. Other pyrogens 
function indirectly and may require several hours of latency 
before causing their effects. This is true of many of the 
bacterial pyrogens, especially the endotoxins from gram-
negative bacteria . 
When bacteria or breakdown products of bacteria are present 
in the tissues or in the blood, they are phagocytized by the 
blood leukocytes, by tissue macrophages, and by large 
granular killer lymphocytes. All these cells digest the bacterial 
products and then release the substance interleukin-1-also 
called leukocyte pyrogen or endogenous pyrogen-into the 
body fluids. The interleukin-1, on reaching the hypothalamus, 
immediately activates the processes to produce fever, 
sometimes increasing the body temperature a noticeable 
amount in only 8 to 10 minutes. As little as one ten-millionth 
of a gram of endotoxin lipopolysaccharide from bacteria, 
acting in concert with the blood leukocytes, tissue 
macrophages, and killer lymphocytes, can cause fever. The 
amount of interleukin-1 that is formed in response to 
lipopolysaccharide to cause fever is only a few nanograms . 
Several experiments have suggested that interleukin-1 causes 
fever by first inducing the formation of one of the 
prostaglandins, mainly prostaglandin E2, or a similar 
substance, which acts in the hypothalamus to elicit the fever 
reaction. When prostaglandin formation is blocked by drugs, 
the fever is either completely abrogated or at least reduced. In 
fact, this may be the explanation for the manner in which 
aspirin reduces fever, because aspirin impedes the formation 
of prostaglandins from arachidonic acid. Drugs such as aspirin 
that reduce fever are called antipyretics. 
 
 
 

Experiments: 
Aim:
 to measure the body temperature. 
Apparatus: clinical thermometer. 

Procedure for the oral temperature measurement:  

1.  Clean the thermometer by rubbing its bulb with cotton wool 

soaked in alcohol in direction towards the bulb, holding it 
from the end away from the bulb with your right thumb and 
index fingers. 

2.  Holding the thermometer from the same end, observe the level 

of the indicator fluid (mercury). If the column is not easily 
seen rotate the thermometer forward and backward until the 
column appears easily and clearly. 

3.  Lower the mercury level below 35 ºC, this is best done by 

sharp jerky shakes of the thermometer. 

4.  Insert the bulb of the thermometer under the tongue with the 

mouth shut tightly while breathing through the nose. 

5.  Leave the thermometer in its place for 2 minutes then 

withdraw it and notice the level of the indicator.  
 


background image

 

Electrical potential of the heart

 

 

The electrocardiogram (ECG): 

The ECG is the recording of the electrical potential of 
the heart that extend to the body surface. By placing 
the electrodes of an ECG instrument on the skin 
surface, you can record the waves of depolarization 
and repolarization that are generated by the cardiac 
muscle. The apparatus used is called the 
electrocardiograph; it is formed basically of a sensitive 
galvanometer and an amplifier.  
A standard ECG consists of 12 leads:  

 

3 Bipolar standard limb leads (I, II, III). 

 

3 unipolar limb leads (aVR, aVL, aVF). 

 

6 unipolar chest leads. 

 

  Bipolar standard limb leads (I, II, III): 

  These leads record the differences between the potentials in 2 

limbs, by applying electrodes usually at the wrist and ankle. 
The 3 standard bipolar limb leads include: 
  Lead I: This records the difference between the potential 

in the left arm  
(LA) and that in the right arm (RA).  

  Lead 11: This records the difference between the potential 

in the right arm (RA) and that in the left leg (LL).  

  Lead III: This records the difference between the potential 

in the left 
leg (LL) and that in the left arm (LA).  

 

  Einthoven's triangle: This is an equilateral triangle, the 

sides of which represent the 3 bipolar standard limb leads 
while the heart lies at its centre. 
 

 

 

  Unipolar limb leads (aVR, aVL, aVF):  

  These measure the absolute (actual) potential at a certain 

point. This is carried out by applying one electrode from the 
electrocardiograph to the desired point (it is active, +ve or 
exploring electrode) while the other electrode represents a 
common reference point inside the instrument; it is the -ve 
electrode (0 potential) i.e. the unipolar leads measure the 
potential differences between active electrodes and zero 
potential. 

  These are augmented unipolar limb leads that have magnified 

amplitudes by about 50 % without any change in their 
configuration, so they are called aVR, aVL and aVF (a = 
augmented).  

 

 
Unipolar chest leads: 

  Unipolar leads (precordial or chest leads) record the absolute 

potential at 6 standard points on the anterior chest wall desig-
nated as V1 to V6, the locations of which are as follows:  
  V1: At the right margin of the sternum in the 4th right 

intercostal space. 

  V2: At the left margin of the sternum in the 4th left 

intercostal space. 

  V3: Midway between V2 and V4. 
  V4: At the left midclavicular line in the 5th intercostal 

space. 

  V5: At the left anterior axillary line in the 5th intercostal 

space. 

  V6: At the left midaxillary line in the 5th intercostal 

space. 

  The precordial leads look at the heart in a horizontal plane 

from the front & left sides. Leads V1 & V2 look at the right 
ventricle and reflect its activity, V3 & V4 look at the 
interventricular septum and reflect its activity, while leads V5 
& V6 look at the left ventricle and reflect its activity. 

 

Connections of the electrocardiograph:  

By specific electrodes, the electrocardiograph is connected to 
the 4 limbs and the chest at the same time. The right leg 
connection is used to "earth" the subject (to minimize 
interference currents). It is arranged so that an upward (+ ve) 
deflection is produced when a depolarization wave is moving 
toward the exploring electrode or     a repolarization wave is 
moving away from it, and vice versa.  

 


background image

 

 

Calibration of the electrocardiograph: 

The electrocardiograph is calibrated so that a change of 1 mV 
upward or downward produces a deflection of 10 mm 
amplitude (10 small squares; 2 large squares), thus each mm 
between the horizontal lines (voltage calibration lines) equals 
0.1 mV. In other words, the thin horizontal lines calibrated at 
1 mm interval and the thick horizontal lines at 5 mm 
intervals. The vertical lines are time calibration lines in 
which duration of each mm (small square) equals 0.04 
second, each inch (2.5cm) is 1 second, divided into 5 large 
squares, each large square (5 small squares) represents 0.20 
second as each small square = 0.04 second. 
 

Calculation of heart rate from ECG paper: 

If the heart rhythm is regular, the heart rate (HR) ran be 
counted by dividing the number of large squares between two 
consecutive R waves into 300 or small squares into 1500. If 
the rhythm is irregular, one can multiply the number of 
complexes in 6 seconds by 10.  
 

Speed: 

It is the speed at which the chart paper moves. The standard 
speed is 25 mm/sec. The importance of another speed (50 
mm/sec) is in case of tachycardia (e.g. HR of 180 beat/min) 
to obtain a proper ECG. 
 

Sensitivity:  

It means mm deflection for 1 mV (range; 5-10-20). The 
higher the sensitivity of the instrument, the more the 
deflection and vise versa. The standard sensitivity is           10 
mm/mV (2 large squares); in cardiomegally you must reduce 
the sensitivity. 
 

ECG waves: 

ECG (Electrocardiograph) is an indirect recording of 
electrical potential of the heart. Normal ECG consists of the 
following waves: 

  P wave caused by the depolarization process of the atria; 

i.e., correspond to atrial depolarization just before 
contraction (i.e., not atrial contraction). 

  QRS complex of waves caused by the depolarization 

process of the ventricles; again before ventricular 
contraction (i.e., not ventricular contraction). 

  T wave caused by the repolarization of the ventricles; the 

ventricles recover from the state of depolarization. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Duration and intervals: 

  P wave, duration; 0.07-0.14 seconds and not higher than 3 

mm. 

  PR interval, This is measured from the beginning of the P 

wave to the beginning of the QRS complex; to the onset of 
the Q wave if there is one and to the onset of the R wave if 
there is no Q wave. This interval corresponds to the time 
taken for the impulse to travel from the sinus node to the 
ventricular muscle. It ranges normally between 0.12- 0.21 
seconds. Abnormal PR interval is either long as in first 
degree heart block or short as in WPW syndrome. 

  QRS complex, duration; 0.06 – 0.10 seconds. Abnormal wide 

QRS indicate bundle branch block. 

  T wave, duration; 0.25 -0.35 seconds and not taller than 10 

mm in chest leads. 

  QT interval, it represents the total time from the onset of 

ventricular depolarization to the completion of repolarization. 
It indicates the duration of ventricular systole i.e. contraction 
of the ventricle lasts from the beginning of the Q wave to the 
end of the T wave. Normally it is about 0.35 seconds; range 
0.28 – 0.44 seconds.  

 

 


background image

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 


background image

 

Exercise ECG test: 

 

  Exercise electrocardiography (ECG) is one of the most 

frequent, non invasive modalities used to assess subjects with 
suspected or proven cardiovascular disease. 

  The most common modes of exercise stress testing include 

multistage bicycle ergometry and treadmill tests. The test, 
"graded" for exercise intensity, includes submaximal levels 
of three to four minutes duration each, progressing up to a 
self-imposed fatigue level. The graded nature of the test 
allows detection of ischemic manifestations and rhythm 
disorders with small increments in exercise intensity. 
 

Indications of exercise ECG test: 

(1) Diagnostic indications: 
     1.  Assessment of chest pain in patients with a probability 

for coronary artery disease. 

     2.  Arrhythmia provocation. 
(2) Prognostic indications: 
     1. Evaluation of exercise tolerance and cardiac function. 

2. Risk assessment after myocardial infarction. 
3.  Assessment of treatment for arrhythmia.  
4.  Evaluation of revascularization. 

 

2. Preparation and Technique: 

The following steps were performed before starting the 
exercise test: 

1)  The room was checked for all equipments related to 

cardiopulmonary                     resuscitation.                    

2)  The subjects were asked to come overnight fasting or with 

light breakfast at   early morning. 

3)  The subjects were informed about details and hazards of the 

test. 

4)  Shaving the hair of the chest and upper abdomen. 
5)  Electrode sites on limbs and chest were prepared with alcohol 

to clean the skin. 

6)  The Manson-Likar limb lead modification was used; putting 

the arm leads near the shoulders and lower limb leads on 
sides of the abdomen. 
 

Manson-Likar limb lead modification:  

According to the Manson-Likar limb lead modification, the 
electrodes were placed as follows: 

1)  RA (right arm): just below the right clavicle medial to deltoid 

muscle. 

2)  LA (left arm): just below the left clavicle medial to deltoid 

muscle. 

3)  RL (right leg): just above the right iliac crest on the 

midaxillary line. 

4)  LL (left leg): just above the left iliac crest on the midaxillary 

line. 

5)  V1: in the 4

th

 intercostals space on the right sternal border. 

6)  V2: in the 4

th

 intercostals space on the left sternal border. 

7)  V3: at the midpoint of a straight line between V2 and V4. 
8)  V4: in the 5

th

 intercostals space on the midclavicular line. 

9)  V5: in the 5

th

 intercostals space on the anterior axillary line. 

10) V6: in the 5

th

 intercostals space on the midaxillary line.  

 

Exercise treadmill test protocol: 

Modified Bruce Protocol 

 
Workload is a reflection of oxygen consumption and hence 
energy use. 
  Assessment of workload is measured by metabolic 
equivalents (METs). 
٭1 METs equals 3.5 ml oxygen/Kg per minute. 
 

Heart rate response to exercise: 

At the transition from rest to exercise, the heart rate increases 
rapidly to value of 160-180 beats/min. During short periods 
of maximal exercise, rates as high as 240 beats/min. have 
been recorded. The initial rapid increase is thought to be the 
result of central command influences or a brisk reflex from 
mechanoreceptors. The almost instantaneous acceleration in 
heart rate is due to vagal withdrawal than an increase in 
sympathetic tone. Later, the increase in reflex activation of 
pulmonary stretch receptors will trigger increased 
sympathetic tone and additional parasympathetic withdrawal. 
Increased circulating catecholamines from the adrenal glands 
play a role as well. It has been shown that during exercise the 
increase in heart rate accounts for a greater percentage of the 
increase in cardiac output than does the increase in stroke 
volume. 
 

Blood pressure response to exercise: 

The normal exercise response is an increase in the systolic 
blood pressure which is progressive with the increase in 
workloads to a peak response ranging from 160 to 200 
mmHg, with the higher range of the scale in older subjects 
with less compliant vascular system. In contrast, the diastolic 
blood pressure does not usually change significantly. Failure 
to increase systolic blood pressure beyond 120 mmHg, or a 
sustained decrease greater than 10 mmHg is abnormal and 
reflects either inadequate elevation of cardiac output because 
of left ventricular systolic pump dysfunction or an excessive 
reduction in systemic vascular resistance.  
        An abnormal systolic blood pressure response in 
subjects with ischemic heart disease (IHD) is associated with 
more extensive myocardial perfusion defects. Conditions 
other than myocardial ischemia that have been associated 
with failure to increase or an actual decrease in systolic blood 

Stage  Speed 

(Km/h) 

Grade/inclination 
(%) 

٭Workload 
٭(METs) 

Time 
(minute) 

2.7 

10 

12 

5.4 

14 

9.5 

6.7 

16 

13 

18 

16 


background image

 

pressure during progressive exercise are, cardiac arrhythmias, 
vasovagal reactions, and   ingestion of antihypertensive 
drugs. 
 

ECG findings during exercise stress testing: 

In normal persons, the PR, QRS, and QT interval shortens as 
heart rate increases. During exercise, P wave amplitude 
increases, and the PR segment becomes progressively more 
downsloping in the inferior leads. J-point or junctional 
depression is a normal finding during exercise. In patients 
with myocardial ischemia, however, the ST segment usually 
becomes more horizontal (flattens) as the severity of 
ischemic response worsens. Moreover, with progressive 
exercise, the depth of ST segment depression may increase, 
involving more ECG leads, and the patients may develop 
chest pain.  
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
Figure: The J-point in normal ECG waveform 
 

Measurement of ST segment displacement: 

ST segment depression is measured relative to the isoelectric 
baseline (between the next T and P waves) at point 0.06 to 
0.08 second (about 2 small squares) after the J- point. 
Accordingly, detection of abnormal ECG changes during 
exercise was depending on standard criteria for an abnormal 
ST segment response which is horizontal (planar) or 
downsloping depression of > 1mm, while upsloping ST 
depression is considered as a normal fining during exercise.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figure : Forms of exercise induced ST segment depression. 

A-  Plantar ST depression, is usually indicative of 

myocardial ischemia. 

B-  Downsloping depression also usually indicates 

myocardial ischemia. 

C-  Upsloping depression, however, may be a normal 

finding.   

 

 

The J- point: 

The J-point represents the exact point at which the  wave  of  
depolarization  just completes its passage  through  the  heart, 
it occurs  at  the  end of the QRS complex. At this point, all 
parts of the ventricles are depolarized including both the 
damaged and the normal parts, so that, no current is flowing 
around the heart, therefore, the potential of ECG at this 
instant is zero voltage. 
 

Contra-indications for exercise testing:  

1.  Acute myocardial infarction. 
2.  Unstable angina. 
3.  Uncontrolled heart failure. 
4.  Acute myocarditis or pericarditis. 
5.  Acute systemic infection. 
6.  Deep vein thrombosis. 
7.  Uncontrolled hypertension (systolic blood pressure > 220 

mmHg, diastolic > 120 mmHg. 

8.  Severe aortic stenosis. 
9.  Severe hypertrophic obstructive cardiomyopathy. 
10. Untreated life threatening arrhythmia. 
11. Recent aortic surgery.                                    
12. Advanced atrioventricular block.   
 

-END- 

 


background image

 

1

 

Exercise ECG test: 

 

  Exercise electrocardiography (ECG) is one of the most 

frequent, non invasive modalities used to assess subjects 
with suspected or proven cardiovascular disease. 

  The most common modes of exercise stress testing include 

multistage bicycle ergometry and treadmill tests. The test, 
"graded" for exercise intensity, includes submaximal levels 
of three to four minutes duration each, progressing up to a 
self-imposed fatigue level. The graded nature of the test 
allows detection of ischemic manifestations and rhythm 
disorders with small increments in exercise intensity. 
 

Indications of exercise ECG test: 

(1) Diagnostic indications: 
     1.  Assessment of chest pain in patients with a probability 

for coronary artery disease. 

     2.  Arrhythmia provocation. 
(2) Prognostic indications: 
     1. Evaluation of exercise tolerance and cardiac function. 

2. Risk assessment after myocardial infarction. 
3.  Assessment of treatment for arrhythmia.  
4.  Evaluation of revascularization. 

 

2. Preparation and Technique: 

The following steps were performed before starting the 
exercise test: 

1)  The room was checked for all equipments related to 

cardiopulmonary                     resuscitation.                    

2)  The subjects were asked to come overnight fasting or with 

light breakfast at   early morning. 

3)  The subjects were informed about details and hazards of the 

test. 

4)  Shaving the hair of the chest and upper abdomen. 
5)  Electrode sites on limbs and chest were prepared with 

alcohol to clean the skin. 

6)  The Manson-Likar limb lead modification was used; putting 

the arm leads near the shoulders and lower limb leads on 
sides of the abdomen. 
 

Manson-Likar limb lead modification:  

According to the Manson-Likar limb lead modification, the 
electrodes were placed as follows: 

1)  RA (right arm): just below the right clavicle medial to 

deltoid muscle. 

2)  LA (left arm): just below the left clavicle medial to deltoid 

muscle. 

3)  RL (right leg): just above the right iliac crest on the 

midaxillary line. 

4)  LL (left leg): just above the left iliac crest on the midaxillary 

line. 

5)  V1: in the 4

th

 intercostals space on the right sternal border. 

6)  V2: in the 4

th

 intercostals space on the left sternal border. 

7)  V3: at the midpoint of a straight line between V2 and V4. 
8)  V4: in the 5

th

 intercostals space on the midclavicular line. 

9)  V5: in the 5

th

 intercostals space on the anterior axillary line. 

10) V6: in the 5

th

 intercostals space on the midaxillary line.  

 

Exercise treadmill test protocol: 

Modified Bruce Protocol

 

 
Workload is a reflection of oxygen consumption and hence 
energy use. 
  Assessment of workload is measured by metabolic 
equivalents (METs). 
٭1 METs equals 3.5 ml oxygen/Kg per minute. 

  Target Heart Rate 

Male = (220 – age) * 80% 
Female = (200 – age) * 80% 

  In any step we find findings, we stop 

 

Heart rate response to exercise: 

At the transition from rest to exercise, the heart rate 
increases rapidly to value of 160-180 beats/min. During 
short periods of maximal exercise, rates as high as 240 
beats/min. have been recorded. The initial rapid increase is 
thought to be the result of central command influences or a 
brisk reflex from mechanoreceptors. The almost 
instantaneous acceleration in heart rate is due to vagal 
withdrawal than an increase in sympathetic tone. Later, the 
increase in reflex activation of pulmonary stretch receptors 
will trigger increased sympathetic tone and additional 
parasympathetic withdrawal. Increased circulating 
catecholamines from the adrenal glands play a role as well. 
It has been shown that during exercise the increase in heart 
rate accounts for a greater percentage of the increase in 
cardiac output than does the increase in stroke volume. 
 

Blood pressure response to exercise: 

The normal exercise response is an increase in the systolic 
blood pressure which is progressive with the increase in 
workloads to a peak response ranging from 160 to 200 
mmHg, with the higher range of the scale in older subjects 
with less compliant vascular system. In contrast, the 
diastolic blood pressure does not usually change 
significantly. Failure to increase systolic blood pressure 
beyond 120 mmHg, or a sustained decrease greater than 10 
mmHg is abnormal and reflects either inadequate elevation 
of cardiac output because of left ventricular systolic pump 
dysfunction or an excessive reduction in systemic vascular 
resistance.  

Stage

 

Speed

 

(Km/h)

 

Grade/inclination

 

(%)

 

٭

Workload

 

٭

(METs)

 

Time

 

(minute)

 

1

 

2.7

 

10

 

5

 

3

 

2

 

4

 

12

 

7

 

3

 

3

 

5.4

 

14

 

9.5

 

3

 

4

 

6.7

 

16

 

13

 

3

 

5

 

8

 

18

 

16

 

3

 


background image

 

2

 

        An abnormal systolic blood pressure response in 
subjects with ischemic heart disease (IHD) is associated 
with more extensive myocardial perfusion defects. 
Conditions other than myocardial ischemia that have been 
associated with failure to increase or an actual decrease in 
systolic blood pressure during progressive exercise are, 
cardiac arrhythmias, vasovagal reactions, and   ingestion of 
antihypertensive drugs. 
 

ECG findings during exercise stress testing: 

In normal persons, the PR, QRS, and QT interval shortens as 
heart rate increases. During exercise, P wave amplitude 
increases, and the PR segment becomes progressively more 
downsloping in the inferior leads. J-point or junctional 
depression is a normal finding during exercise. In patients 
with myocardial ischemia, however, the ST segment usually 
becomes more horizontal (flattens) as the severity of 
ischemic response worsens. Moreover, with progressive 
exercise, the depth of ST segment depression may increase, 
involving more ECG leads, and the patients may develop 
chest pain.  
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
Figure: The J-point in normal ECG waveform 
 

Measurement of ST segment displacement: 

ST segment depression is measured relative to the isoelectric 
baseline (between the next T and P waves) at point 0.06 to 
0.08 second (about 2 small squares) after the J- point. 
Accordingly, detection of abnormal ECG changes during 
exercise was depending on standard criteria for an abnormal 
ST segment response which is horizontal (planar) or 
downsloping depression of > 1mm, while upsloping ST 
depression is considered as a normal fining during exercise.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figure : Forms of exercise induced ST segment depression. 

A-  Plantar ST depression, is usually indicative of 

myocardial ischemia. 

B-  Downsloping depression also usually indicates 

myocardial ischemia. 

C-  Upsloping depression, however, may be a normal 

finding.   

 

 

The J- point: 

The J-point represents the exact point at which the  wave  of  
depolarization  just completes its passage  through  the  
heart, it occurs  at  the  end of the QRS complex. At this 
point, all parts of the ventricles are depolarized including 
both the damaged and the normal parts, so that, no current is 
flowing around the heart, therefore, the potential of ECG at 
this instant is zero voltage. 
 

Contra-indications for exercise testing:  

1.  Acute myocardial infarction. 
2.  Unstable angina. 
3.  Uncontrolled heart failure. 
4.  Acute myocarditis or pericarditis. 
5.  Acute systemic infection. 
6.  Deep vein thrombosis. 
7.  Uncontrolled hypertension (systolic blood pressure > 220 

mmHg, diastolic > 120 mmHg. 

8.  Severe aortic stenosis. 
9.  Severe hypertrophic obstructive cardiomyopathy. 
10. Untreated life threatening arrhythmia. 
11. Recent aortic surgery.                                    
12. Advanced atrioventricular block.   
 

Risk Factors 

Hyperlipidemia, Hypertension, Diabetes Mellitus, Smoking, 
Family History, Obesity & Age (male>40 , female>50) 
 

Notes 

  Heart rate under control of SA normally (SA >100) but heart 

rate normally = 72  
This is because of parasympathetic on SA node. 

  Heart rate increase during exercise due to: 

  Decrease in parasympathetic activity on SA node 
  Increase in sympathetic activity 

  When blood pressure increase abnormally, this is a sign of 

atherosclerosis 

  BP = CO * PR    - - -   CO = SV * HR 

BP: blood pressure/ CO: Cardiac output / PR: peripheral 
resistance / SV: stroke volume / HR: heart rate 


background image

 


background image

 

Examination of Cranial nerves 

(Except II, III, IV, and VI) 

The olfactory (I) nerve 

 

 

The olfactory nerve conveys the sense of smell 

  

 
 
 
 
Abnormal findings  

loss of the sense of smell (anosmia) may result from damage to 
the olfactory filaments after head injury, local compression or 
invasion by skull base tumours. Patients usually complain of 
altered ability to taste when they have lost the sense of smell.  
When pleasant odours are perceived as unpleasant, this is 
called parosmia. It is uncommon but may occur after head 
trauma, with sinus infection or as a side-effect of drugs. 
Olfactory hallucinations may occur in Alzheimer's disease and 
focal epilepsies. 

 

 

Examination sequence 

1- Check that the nasal passages are clear 
2- Ask the patient to close his eyes & shut one nostril with a                       
finger 
3- Present commonly available odours, e.g. coffee, chocolate, 
soap or orange peel, and ask the patient to sniff and identify 
them 
 

The trigeminal (V) nerve 

 

The V nerve provides sensation to the face, mouth and part of 
the dura, and motor supply to the muscles of the jaw involved 
in chewing 
 

Abnormal findings 

Unilateral loss of sensation in one or more branches of the V 
nerve may result from direct injury in association with facial 
fractures particularly maxillary n. or local invasion by cancer.  
Lesions within the cavernous sinuses, e.g. cancer, often result 
in loss of the corneal reflex & ophthalmic cutaneous sensory 
loss.  
Although thoracic dermatomes are often involved, the 
ophthalmic division of the trigeminal (V) nerve is commonly 
affected 

 
Examination sequence 

There are four functions of the V nerve: sensory, motor 
and two reflexes
 

 

-sensory 

1- Ask the patient to close his eyes and say 'yes' each time he 
feels you lightly touch them using the edge of a tissue. Do this 
in the areas of the 3 branches of the nerve. 
2- Repeat, using a fresh neurological pin, e.g. Neurotip to test 
superficial pain 
3- Use an orange stick to test touch on the anterior two-thirds 
of the tongue. Ask the patient to close his eyes and indicate 
when they feel you touch the tongue 

 

-motor 

1-Inspect for wasting of the muscles of mastication 
2-Ask the patient to clench his teeth; feel the masseters 
3-Ask the patient to open his jaw against your hand, which is 
providing resistance, and note any deviation 

 

-corneal reflex 

1- Explain to the patient what you are going to do.  
2- Ask the patient to look to the ceiling and depress the lower 
eyelid.  
3- touch the lateral edge of the cornea with a wisp of damp 
cotton wool  
4- Look for both direct and consensual blinking. 

 

-jaw jerk 

1- Ask the patient to let his mouth hang loosely open.  
2- Place your forefinger in the midline between lower lip and 
chin.  
3- Percuss your finger gently with the tendon hammer noting 
any reflex shutting of the jaw. The normal response is absent 
or just present. 
 

Figure 11.6 Base of the cranial cavity: showing the dura 
mater, with the cranial nerves and their exits from the 
skull. On the right side, part of the tentorium cerebelli and 
the roof of the trigeminal cave have been removed. 

Figure 11.7 

Trigeminal nerve. 
Areas 1-5 indicate 
distribution of pain 
fibres in the spinal 
tract of V, with 1 
being the pons and 
5 being the upper 
cervical cord. 


background image

 

The facial (VII) nerve  

 

The facial nerve sends motor fibres to the muscles of facial 
expression. It receives taste sensation from the anterior two-
thirds of the tongue. 

 

 

 

 
 
 
 

 

 
 

 

 
 

 
 

 

 
 
 
 
 
Abnormal findings 

 

There is weakness of both upper and lower facial muscles. 
Bell's palsy is  a condition presenting with acute lower motor 
neurone paralysis. It may be associated with loss of taste 
(hypogeusia, ageusia) and high-pitched sounds appearing 
unpleasantly louder than normal (hyperacusis). Bell's 
phenomena occurs when the patient is unable to close the eye 
because the eyeball rolls upwards, exposing the conjunctiva 
below the cornea. 
In unilateral VII nerve upper motor neurone lesions, weakness 
(facial paresis) is marked in the lower facial muscles with 
relative sparing of the upper face. This is because there is 
bilateral cortical innervation of the upper facial muscles. 
While the nasolabial fold may be flattened and the corner of 
the mouth drooping, eye closure is usually well preserved. 
Involuntary emotional movements, e.g. smiling, employ 
different neural pathways and may be preserved in the 
presence of paresis. 
Bilateral facial palsy is less common than unilateral lesions, 
but both upper and lower motor neurone disorders 
occasionally occur. Extrapyramidal disorders, particularly 
Parkinson's disease, can result in a loss of spontaneous facial 
movements, but involuntary facial movements often 
complicate advanced Parkinson's disease. These movements 
(dyskinesias) commonly involve the mouth and tongue 
(orolingual), or mouth and face (orofacial), or may take the 
form of facial grimacing.  
 

Examination sequence 

 

 

Motor function

  

-Carefully inspect the whole face for any asymmetry or for 

Figure 11.10 Eliciting the jaw jerk. 

Figure 11.8 Herpes zoster. (A) The ophthalmic division of the 
left trigeminal (V) nerve is involved. (B) The maxillary division 
of the left V nerve. (C) Cervical spinal root left C5. (D) Thoracic 
spinal root right T8. 

Figure 11.11 Component fibres of the facial nerve and 
their peripheral distribution.
 Red shows motor fibres; 
green, sensory; and blue, parasympathetic. 

Figure 11.12 Lesions of the pons. Lesions at (1) may result in 
ipsilateral VI and VII nerve palsies and contralateral 
hemiplegia; at (2) ipsilateral cerebellar signs and impaired 
sensation on the ipsilateral side of the face and on the 
contralateral side of the body may occur. 


background image

 

differences in blinking or eye closure on one side.  
-Watch for spontaneous or involuntary movement. Minor 
asymmetry of the face is common and rarely pathological; ask 
the patient's partner if they have noticed a difference.  
-Ask the patient to wrinkle the forehead. 
-Ask the patient to bare the teeth. 
-Test power by saying 'Screw your eyes tightly shut and stop 
me from opening them,' then 'Blow out your cheeks with your 
mouth closed'. 

 

2- Taste  

-Instruct the patient not to speak during the test.  
-Ask the patient to put out his tongue.  
-Use cotton buds dipped in sugar (sweet), salt, vinegar (sour) 
and quinine (bitter) solutions. Apply them one at a time to the 
anterior two-thirds of the tongue.  
-Ask the patient to point to sweet, salt, sour and bitter on a 
card to indicate his response.  
-The patient should rinse out his mouth with water between 
each test 

 

 

 
 
 

 

 

 
 
 
The vestibuloscochlear (VIII) nerve 

 

responsible for hearing (cochlear) and balance (vestibular) 
 

Examination sequence 

 

 

Whispered voice test

  

1- Stand behind the patient.  
2- Start with your mouth about 15 cm from the ear you are 
testing.  
3- Mask hearing in the other ear by rubbing the tragus.  
4- Ask the patient to repeat your words. Use a combination of 
numbers and letters. Start at 15 cm with a normal speaking 
voice to confirm that the patient understands the test.  
5- Repeat, but this time at arm's length from the patient's ear. 
Typically, if a patient can hear a whispered voice at 60 cm that 
is normal. 

 

Weber's test

 

1-Hit the fork to make it vibrate.  
2-Place the base of the fork in the middle of the forehead.  
3-Ask the patient where he hears the sound; normally this is in 
the middle or equally in both ears.  
4-Note to which side Weber's test lateralizes 

 

Abnormal findings 

 

In symmetrical hearing loss, the sound is also heard in the 
middle. It is heard loudest in the ear with conductive deafness, 
since there is no interference from extraneous noise. In 
unilateral sensorineural deafness the sound is loudest in the 
unaffected ear 
 

Examination sequence

 

 

 

Rinne's test (Fig. 13.15

)  

1-Hit the prongs of the fork to make it vibrate.  
2-Place it at the patient's external auditory 
meatus; ask if he can hear it.  
3-Place the still-vibrating base on the mastoid 
process and ask whether it is louder in front of or 
behind the ear.  

 

Abnormal findings 

 

If the sound is louder at the ear canal, the test is positive and 
air conduction is better than bone conduction. Record this as 
AC > BC; this is normal.  
If the sound is louder on the mastoid process, the test is 
negative; bone conduction is better than air conduction. 
Record this as BC > AC.  
Rinne's test is negative in conductive deafness. An exception 
is when one ear has no hearing at all. The test may be negative 

Figure 11.13 Types of facial weakness. (A) Weakness is caused 
by a lesion of the precentral area of the pyramidal tract (upper 
motor neurone). (B) The cause is a lesion of the facial nerve or 
nucleus (lower motor neurone); Bell's phenomenon is also 
shown. 

Figure 11.14 Testing the motor function of the facial 
nerves. (A)
 Ask the patient to raise the eyebrows. (B) 
Then ask him to show the teeth. (C) Next close the 
eyes against resistance. (D) Then blow out the cheeks. 


background image

 

because sound is conducted through the skull bones to the 
'good' ear - a false-negative Rinne's test. The Weber test is 
more sensitive than Rinne's test in unilateral conductive 
deafness, so a positive Rinne with a Weber referred to the 
deafer ear indicates a relatively mild conductive deafness. 
 

 

Testing vestibular function (vertigo

               Dix-Hallpike positional test 

 

1-Ask the patient to sit upright, close to the edge 
of the couch.  
2-Turn the patient's head 45° to one side.  
3-Rapidly lower him, so that the head is now 30° 
below the horizontal. Ask patients to keep their 
eyes open.  
4-Watch their eyes carefully for nystagmus. 
Repeat the test, turning the head to the other side. 

  

 

 

The glossopharyngeal (IX) & vagus (X) N 

 
 The glossopharyngeal (IX) nerve carries sensation from the 
pharynx and tonsils, and sensation and taste from the posterior 
third of the tongue. The vagus (X) nerve carries important 
sensory information but also innervates upper pharyngeal and 
laryngeal muscles. 

 

 
Abnormal findings 

 

Damage to the X nerve on one side leads to deviation of the 
uvula when the soft palate is elevated saying 'Aaah'. Damage 
to the recurrent laryngeal branch of the X nerve due to lung 
cancer, thyroid surgery, mediastinal tumours and aortic arch 
aneurysm causes dysphonia and a 'bovine' cough Bilateral X 
nerve lesions cause both bulbar and pseudobulbar palsies. 
They are associated with dysphagia, dysarthria and either 
lower or upper motor neurone lesions of the hypoglossal (XII) 
nerve. Less severe cases can result in nasal regurgitation of 
fluids and nasal air escape when the cheeks are puffed out. 
The gag reflex produces elevation of the palate and the 

pharynx, very similar to the motions seen at the beginning of 
vomiting.  
 

 
Examination sequence 

1- Assess the patient's speech for dysarthria or dysphonia.  
2- Ask him to say 'Aaah'; look at the movements of the palate 
and uvula using a torch.  
3- Ask the patient to puff out the cheeks with the lips tightly 
closed. Look and feel for air escaping from the nose. 
Normally, both sides of the palate elevate symmetrically & the 
uvula remains in the midline. In order for the cheeks to puff 
out, the palate must elevate & occlude the nasopharynx. If 
palatal movement is weak, air will escape audibly through the 
nose.  
4- Ask the patient to cough; assess the strength of the cough.  
5- Testing pharyngeal sensation and the gag reflex is 
unpleasant for the patient. Use the more reliable water 
swallow test instead, in fully conscious patients only. 
Administer 3 teaspoons of water and observe for absent 
swallow, cough or delayed cough, or change in voice quality 
after each teaspoon. If there are no problems, watch for the 
same reactions as above while the patient swallows a glass of 
water 
 

The accessory (XI) nerve

 

  

The accessory nerve has two components: a cranial part 
closely related to the vagus a spinal part which provides fibres 
to the upper trapezius and the sternocleidomastoid muscles. 

 

Abnormal findings 

Weakness of neck movement 

 

Examination sequence 

 

1-Face the patient and inspect the 
sternocleidomastoid muscles for wasting or 
hypertrophy; palpate them to assess their bulk.  
2-Stand behind the patient to inspect the trapezius 
muscle for wasting or asymmetry 
3-Ask the patient to shrug the shoulders while you 
apply downward pressure with your hands to assess 
their power  
4-Test power in the left sternocleidomastoid by 
asking the patient to turn the head to the right while 
you provide resistance with your hand placed on the 
right side of the patient's chin .Reverse the 
procedure to check the right sternocleidomastoid.  

 

Figure 
11.15 

The 
lower 
cranial 
nerves:
 
glossoph
aryngeal 
(IX), 
vagus 
(X) and 
accessory 
(XI). 


background image

 

 

The hypoglossal (XII) nerve 

 

The XII nerve innervates the muscles of the tongue 
 

Abnormal findings 

Dysarthria and chewing/swallowing problems 

 

Examination sequence 

1- Ask the patient to open the mouth. Look at the tongue at 
rest for wasting, fasciculation or involuntary movement.  
2- Ask the patient to put out the tongue. Look for deviation or 
involuntary movement.  
3- Ask the patient to move the tongue from side to side.  
4- Test power by asking the patient to press the tongue against 
the inside of each cheek in turn while you press from the 
outside with your finger.  
5- Assess speech by asking the patient to say 'yellow lorry'.  
6- Assess swallowing with a water swallow test 
 

 

 

Figure 11.17 Left hypoglossal nerve lesion.

 

11.9 Comparison of bulbar and pseudobulbar palsy 
 

Bulbar palsy 

Pseudobulbar palsy 

Motor lesion 

Lower motor 
neurone 

 

Speech 

Dysarthria 

Dysarthria and 
dysphonia 

Swallowing 

Dysphagia 

Dysphagia 

Tongue 

Weakness, wasting 
and fasciculation 

Conical, spastic 

Jaw jerk 

Absent 

Brisk 

Emotional lability 

Absent 

Present 

 

Figure 11.16 Testing the 
trapezius and left 
sternocleidomastoid muscles. 
(A)
 Trapezius. (B) Left 
sternocleidomastoid. 


background image

 


background image

 

OCULAR PHYSIOLOGY 

Dr.Ahmed Al Shaibani  

Objectives  

1.  Review of ocular anatomy (Ex. after image) 
2.  Visual pathway & field (Ex. Crossed & uncrossed diplopia, 

mechanical stimulation of the retina , blind spot localization,  
Light reflex & confrontation test ) 

3.  Visual acuity (Ex. Snellen chart) 
4.  Color vision (Ex. ishehara test) 
5.  Fundoscopy (Ex. normal retinal appearance & structures)  
6.  Ocular motility & gaze position(Ex. CN II,III,IV &VI exam ) 

 

Review of ocular anatomy  

 

•  Layers of the eye ball 

 

 

 

 

 

1.  Conj 

 

 

 

 

 

2.  Cornea 
3.  Sclera 
4.  Uveal tissue (iris, cilliary body & choroid) 
5.  retina 

  Ant. & post. Segment(related to lens) 
  Ant. & post chamber( related to iris) 
  Optic nerve 

Review of retina & photoreceptor  

•  Outer pigmented layer 
•  Neurosensory retina consists of photoreceptors, ganglion cells 

and interconnecting bipolar cells.  

•  Rod photoreceptors are responsible for night vision and 

detection of peripheral movement  

•  Cone photoreceptors are responsible for colour and central 

vision 

•  Retina consist of:  

  Outer pigmented layer 
  Inner nervous layer  

 

 

Ex.1// After image  

 


background image

 

Visual pathway & field  

 

Crossed Vs Uncrossed diplopia 

 

  

                                             

 

  Corresponding retinal points  any retinal point in the right 

eye temporal retina has its corresponding  point in the left eye 
nasal retina, single image of sigle object is seen when thes 
point stimulated simultaneously. 

  Diplopia is the simultaneous appreciation of two images of 

the same object in different positions and results from images 
of the same object falling on non-corresponding retinal points  
Crossed  
Uncrossed  

Mechanical Stimulation of the Retina 

The eye has properties similar to those of a camera, in that the 
image formed on the retina is inverted. Light falling on the 
retina on one side of the eye gives a visual response in the 
opposite side of the visual field. Mechanical stimulation of the 
retina, by pressure on the eyeball, also gives a visual response 
that is inverted.  

Procedure 

•  Turn your gaze to the left, and shut both eyes. Keep looking to 

the left.  

•  With a fingertip, press gently on the right side of your right 

eyeball, at the corner of the eye. Note the visual effect.  

•  Slide your finger up and down, and note the direction of 

movement of the visual response.  

•  Turn your gaze to the right, and similarly press on the left side 

of your right eyeball, at the corner of the eye. Again, note the 
visual effect. You should find that the main visual response to 
stimulation is a bright circle or disc, on the opposite side of the 
visual field from the site of stimulation. Stimulation of the 
retina on the right side of the eye gives a response on the left, 
and vice versa.  
 
blind spot localization (10-20 degree temporally ) 
 

Light reflex 

 
The pupil refers to the central opening in the iris. It acts as an 
aperture to improve the quality of the resulting image by 
controlling the amount of light that enters the eye. 
Pupillary light reflex: This reflex arc consists of an afferent 
path that detects and transmits the light stimulus (II) and an 
efferent path that supplies the muscles of the iris(III).  


background image

 

•  Pupil size ranges from approximately 1mm (miosis) to 

approximately 8mm (mydriasis). 

•  Normally”ideally” 2.5-4mm. 
•  Pupils tend to be wider in teenagers and in darkness; joy, fear, 

or surprise due to increased sympathetic tone. 

•  Pupils tend to be narrower in the newborn due to 

parasympathetic tone, in light, during sleep, and in addicts 
 

Testing the Light Reflex  

1.  Light reflex is tested in dim light where the pupil is slightly 

dilated. 

2.  The patient gazes into the distance to neutralize near-field 

miosis. 

  Direct light reflex: The examiner first covers both of the 

patient’s eyes, then uncovers one eye or by projecting direct 
light to the examined eye. Normally the pupil will constrict 
after a latency period of about 0.2 seconds. Pupil reaction of 
the contralateral eye ic called indirect or consensual light 
reflex. (why?) 
 

Visual field 

 

 

 

  Defined as the area or space that is covered by vision.It is 

measured monocularly. 

  Normal limits extends approximately 50° superiorly, 60° 

nasally, 70° inferiorly and 90° temporally 

  Types 

1.  Confrontational 
2.  Static perimetry  
3.  Kinetic perimetry  

•  Pathological Interpretation 

1.  Depression 
2.  Field contraction 
3.  scotoma  

•  Indication 

1.  Screening 
2.  Follow up glaucoma 
3.  Visual pathway study 

  Procedure 

 

 

1.  Sit directly facing the patient, about 1 metre away 
2.  Your right eye infront his left eye. 
3.  Cover one eye for both of you. 
4.  Ask the patient to keep looking at your eyes. 
5.  Start to enter your finger or any target to the field. 
6.  Compare between your & patients’ field. 
7.  Repeat step 5 to remaining 3 field quarter. 
8.  Repeat the procedure for the other eye.  

 

Visual Acuity 

  Definition: It is the ability to appreciate the form of the 

smallest retinal image. 

  Types : 

1)  Unaided VA, eye without correction. 
2)  Best corrected VA , eye with corrected refraction 
3)  Absolute VA, eye with corrected refraction & relaxed 

accommodation 

  Factors affecting VA : 

1.  Refractive errors 
2.  Contrast 
3.  Pupil size (2.5-4mm) 
4.  Light intensity 
5.  Tear film 
6.  Stimulated retina (fovea,parafoveal or periphral retina) 

 

Causes of decrease VA: 
1.  Refractive errore (myopia,hypermetropia & astigmatism). 


background image

 

2.  Media opacities (cornea,lens or vitreous). 
3.  Retinal dis. (DRP,RD…..). 
4.  Amblyopia  
 

 

Visual Acuity  

Snellen chart 

  Is achart printed with eleven lines of block letters. The first 

line consists of one very large letter, which may be one of 
several letters, for example E, H, or N. Subsequent rows have 
increasing numbers of letters that decrease in size.  

  principles  

The numerator is the actual distance used (usually 6 m) 
…...why? 
The denominator is the distance at which smallest letter 
subjectively read, can be read by normals. 
the thickness of the lines equals the thickness of the white 
spaces between lines . 
the height and width of the optotype (letter) is five times the 
thickness of the line. 
 Normal acuity is designated 6/6, and other acuities are 
expressed as ratios with a numerator of 6 
(ex.6/9,6/12,6/24…..etc.). 

 

  Procedure 

1.  Stand 6 meters from the chart. 
2.  Ensure good ambient lighting. 
3.  If you wear corrective glasses, read the letters first without 

your glasses (manifestVA), then with (BCVA). 

4.  Cover one eye with a card and read from the top down until he 

can no longer distinguish the letters. 

5.  Switch over and repeat with the other eye. 
6.  If you cannot see the top line ? 

Finger count (distance by meter) 
Hand movement (+ve /-ve) 
Light perception ( +ve/-ve, if +ve , do projection) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

 

Color vision  

It is the capacity of an organism to distinguish objects based 
on on the wavelength of the light they reflect,emit or transmit. 

Theories of color vision 
1.  Trichromatic (red564-580nm/green534-545nm/blue420-

440nm) 

2.  Opponent (red vs green/blue vs yellow)         

 

Color blindness  

•  X-Linked Recessive .,skip generation 
•  Red /Green form is the most common type( 99%). 
•  12% of male, 1% of female. 

Ishihara test 

  These are coloured spots forming numbers which the patient 

reads out. 

  The first plate is a test plate; if the patient cannot see the 

number, they have poor visual acuity or functional visual loss. 

  Anomaly vs anopia  

  Protan (Red) ,deuter(green) & tri(blue) 

  Trichromats(Human) vs dichromats & monochromate (dogs) 

Ophthalmoscopy  

  Direct ophthalmoscopy  

  indications 

  Advantages vs. Disadvantages  

  Procedure  

1.  Examine the patient's right eye, holding the ophthalmoscope 

in your right hand and using your right eye. 

2.  Place your other hand on the patient's forehead and ask the 

patient to look down. Catch the upper eyelid and gently retract 
it against the orbital rim. Holding the eyelid against the brow 
enables you to approach the patient's head as closely as 
possible and prevents the upper eyelid from obscuring your 
view.  

3.  Ask the patient to fixate on a distant object straight ahead.  
4.  From a distance of about 10 cm bring the red reflex into focus. 

Any opacity will appear black. In this way the cornea, iris and 
lens can be visualized.  

5.  Now come close to the patient's head such that you are 

touching the hand you are resting on the patient's forehead.  

6.  As you do so, rotate the lenses anticlockwise, progressively 

increasing the focal length.  

7.  Observe for black opacities in the vitreous until the retina 

comes into focus.  
 
Indirect ophthalmoscopy  
Ocular motility & gaze position  

  LR6(SO4)3 

LR6 = lateral rectus muscle is supplied by the 6

th

 cranial nerve 

(abducent nerve) 
SO4 =

 

Superior oblique muscle is supplied by 4

th

 cranial nerve 

(trochlear nerve) 
 3 = the rest of eyeball muscles are supplied by 3

rd

 cranial 

nerve (oculomotor nerve)  
 

The optic (II) cranial nerve (sensory nerve) 

 

Figure - Schematic diagram of the human eye in horizontal section. 

The visual pathway consists of the retina, the optic chiasm, the 
optic tracts, the lateral geniculate bodies, the optic radiations 
and the visual cortex. The retina consists of an outer 
pigmented layer, and an inner neurosensory layer which is 
continuous with the optic nerve. The retinal pigment 
epithelium lies adjacent to the highly vascular choroid. 
Around 90% of the blood supply to the eye passes through the 
choroid, supplying the posterior two-thirds of the retina, the 
optic nerve and the fovea. The retinal blood supplies the 
relatively inert layers of the inner retina. The neurosensory 
retina consists of photoreceptors, ganglion cells and 
interconnecting bipolar cells.  

  Rod photoreceptors are responsible for night vision and 

detection of peripheral movement  

  Cone photoreceptors are responsible for colour and central 

vision  

  Photoreceptors synapse with the vertically oriented bipolar 

cells of the retina, which in turn synapse with the ganglion 
cells of the optic nerve (

Fig. 12.2

).  

The optic nerve is purely sensory and, similar to 'white matter' 
rather than peripheral nerve, is unable to regenerate. Initially 
unmyelinated, the fibres of the

 optic nerve myelinate on 

leaving the eye through the optic disc. 

 

 

 


background image

 

 

Figure 12.3 Visual field defects. (1) Total loss of vision in one 
eye because of a lesion of the optic nerve. (2) Bitemporal 
hemianopia due to compression of the optic chiasm. (3) Right 
homonymous hemianopia from a lesion of the optic tract. (4) 
Upper right quadrantanopia from a lesion of the lower fibres 
of the optic radiation in the temporal lobe. (5) Lower 
quadrantanopia from a lesion of the upper fibres of the optic 
radiation in the anterior part of the parietal lobe. (6) Right 
homonymous hemianopia with sparing of the macula due to 
lesion of the optic radiation in the posterior part of the 
parietal lobe.

 

 

 

Figure 12.4 Control of eye movement and pupil size. (A) 
Fields of action of pairs of extraocular muscles. This diagram 

will help you to work out which eye muscle is paretic. For 
example, a patient whose diplopia is maximum on looking 
down and to the right has either an impaired right inferior 
rectus or a weak left superior oblique. (B) Pathway of 
pupillary constriction and the light reflex (parasympathetic). 

The occipital lobe analyses visual information and damage to 
the primary visual cortex produces a homonymous hemianopia 
or scotoma. Loss of function of the secondary visual areas 
causes inability to recognize visual stimuli (visual agnosia) 
and distorted perceptions of visual images, such as seeing 
things larger (macropsia) or smaller (micropsia) than reality. 
Visual hallucinations may occur. 

The oculomotor (III), trochlear (IV) and 
abducens (VI) cranial nerves (motor nerves) 

The oculomotor (III), trochlear (IV) and abducens (VI) nerves 
innervate the six external ocular muscles controlling eye 
movement and, through parasympathetic nerves, also affect 
pupillary size (

Fig. 12.4

). They are examined together because 

of their close functional inter-relationships. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

 

Cardiopulmonary resuscitation (CPR)

 

  CPR is an emergency procedure, performed in an effort to 

manually preserve intact brain function until further 
measures are taken to restore spontaneous blood 
circulation and breathing in those who are unresponsive 
with no or abnormal breathing (with or without cardiac 
arrest). 

  CPR is used on people in cardiac arrest in order to 

oxygenate

 

the blood and maintain a 

cardiac output

 to keep vital organs 

alive. Blood circulation and oxygenation are required to 
transport 

oxygen

 to the tissues. The 

brain

 may sustain 

damage

 

after blood flow has been stopped for about four minutes and 
irreversible damage after about seven minutes. The heart also 
rapidly loses the ability to maintain a normal rhythm. Low 
body temperature prolong the time the brain survives. 
Following cardiac arrest, effective CPR enables enough 
oxygen to reach the brain to delay 

brain death

, and allows the 

heart to remain responsive to 

defibrillation

 attempts. 

 

ABCD of resuscitation. 

Airway, Breathing, Circulation and Defibrillation 

  Airway and Breathing: is the establishment, and 

maintenance of a patent airway, with adequate oxygenation 
and ventilation which is essential for life saving . Without this 
foundation, all other resuscitative measures are doomed to 
failure, as an inadequate airway leads rapidly to hypoxemia 
and uncorrected hypoxemia will result in brain damage and 
ultimately death. 

  Circulation : chest compressions at least 5 cm deep and at a 

rate of at least 100 per minute in an effort to create artificial 
circulation by manually pumping blood through the heart. 
Checking for circulation should not commence until after 
about five cycles (2 min) of CPR. 

  Defibrillation : CPR alone is unlikely to restart the heart; its 

main purpose is to restore partial flow of oxygenated blood to 
the 

brain

 and 

heart

. The objective is to delay 

tissue death

 and 

to extend the opportunity for a successful resuscitation without 
permanent 

brain damage

. Administration of an electric shock 

to the subject's heart, termed 

defibrillation

, is usually needed 

in order to restore heart rhythm. 
 

  CPR is indicated for any person who is [unresponsive] with no 

breathing, or who is only breathing in occasional gasps. 

  In 2010, the order of interventions was changed from 

airway, breathing, chest compressions and defibillation 
(ABCD)

 to chest compressions, airway, breathing and 

defibrillation (CABD), also compression to ventilation 
ratio of 30:2 is recommended. No longer to assess signs of 
circulation before beginningcompressions. Begin 
compressions after delivering two rescue breaths in non 
breathing patient. 

High-quality CPR include:

 

1. Providing an adequate number and depth of compressions(100 

compression/min of 5 cm depth). 

2. Allowing for complete chest recoil after compressions. 
3.  Minimizing interruptions in chest compressions (so 30:2 ratio 

is recommended instead of 4:1). 

4.  All breaths should be given over 1 s using sufficient volume 

to achieve visible chest rise. 

 

Techniques of CPR 

  Establishing Unresponsiveness and Positioning the Victim 

  Determine if the environment is safe, then quickly assess any 

injury and determine unresponsiveness. Determined if the 
victim is unconscious by gentle tapping or shaking and then 
questioning them with, “Are you all right?” 

  call for help (122) 

  In order to provide effective circulation from chest 

compressions, the victim must be placed supine on a firm 
surface. 

  Recovery position (Fig). This involves rolling the patient onto 

one or other side and placing the lower arm in front of the 
body. This position helps to maintain a patent airway and 
reduces the risk of airway obstruction and aspiration. 

 

 

 

  Maneuvers for Opening the Airway 

Head Tilt/Chin Lift 

The head tilt/chin lift maneuver is achieved with placement of 
one hand on the victim’s forehead and a tilt of the head 
backward. The fingers of the other hand are placed firmly 
beneath the bony portion of the victim’s chin, lifting it upward 

 


background image

 

  Determining Breathlessness (Look, Listen, and Feel) 

  The procedure is as follows: 

1)  Open the airway 
2)  Listen for breathing by placing your ear over the victim’s 

mouth 

3)  Look for the rise and fall of the chest 
4)  Listen for breath sounds 
5)  Feel for the exhaled air 

  If these signs are present, a patent airway should be 

maintained, although if there is no response, the victim should 
be moved to the recovery position. However, resuscitation 
should be initiated if these signs are absent indicating that the 
victim is not breathing adequately. 

 

  Rescue Breathing Technique 

  Effective rescue breathing requires 

  correct head position 
  an airtight seal 
  Sufficient force to inflate the victim’s lungs. 

  For mouth-to-mouth breathing, the victim’s airway is opened, 

their nose pinched, and an airtight mouth to-mouth seal is 
created. The rescuer then provides two breaths, with each 
given over 1 s and with a pause of one regular breath. 

 

 
 

 
 

 

 

 

 

  Rescuers should deliver 8–10 breaths per minute, while chest 

compressions are being delivered continuously at a rate of 100 
per minute. 

 

  Determining Pulselessness 

Ventilation alone will not sustain an individual who has 
suffered a cardiac arrest. It is also essential to concurrently 
reestablish effective circulation for perfusion of the vital 
organs. Palpation of the carotid or femoral pulse will assess 
whether the victim has effective circulation. No more than 10 
s should be taken when checking for a pulse. If a pulse is 
present but the patient is apneic, ventilations are initiated at a 
rate of 10–12 breaths per minute (one every 5–6 s) and the 
pulse is checked every 2 min. However, if no pulse is 
detectable (or there is uncertainty), cardiac arrest has occurred 
and the rescuer must begin external chest compressions. 

  This assessment should take no longer than 10 s. If there is 

some doubt about the assessment of the circulation, begin 
chest compressions. 

 

External Chest Compression Techniques 

  There are two main theories. The cardiac pump theory 

postulates that chest compression directly squeezes the heart 
between the sternum and the vertebral column. In contrast, the 
thoracic pump theory maintains that chest compression 
increases the intrathoracic pressure, which is transmitted 
predominantly to the extrathoracic arteries, since they are 
much less collapsible than the extrathoracic veins. As a result, 
an arteriovenous pressure gradient is generated outside the 
thoracic cavity and blood flow occurs. 

  The heel of one hand is placed over the lower half of the 

victim’s sternum and between the nipples and the other hand 
is placed on top of the first (Fig. 3.11). The rescuer’s arms 
must be straight, with the shoulders directly over the victim’s 
sternum. 

 

  To minimize the risk of complications (listed below), proper 

hand position should be maintained at all times. For an adult, 
the depth of compression is 5cm. and the rate 100 per minute. 
The chest should be allowed to recoil after each compression, 
to allow venous return (incomplete recoil is associated with 
higher intrathoracic pressures, decreased coronary perfusion, 
and decreased cerebral perfusion). 

Complications of CPR 

1.  Rib fracture 
2.  gastric distention 
3.  mediastinal bleeding and emphysema 

 


background image

 

CPR ملخص ل

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

 

Reflexes 

  Reflex, is an involuntary and nearly instantaneous movement 

in response to a stimulus. Scientific use of the term "reflex" 
refers to a behavior that is mediated via the reflex arc; 

  A reflex arc is a neural pathway that controls an action reflex. 

In higher animals, most sensory neurons do not pass directly 
into the brain, but synapse in the spinal cord. This 
characteristic allows reflex actions to occur relatively quickly 
by activating spinal motor neurons without the delay of 
routing signals through the brain, although the brain will 
receive sensory input while the reflex action occurs. 

 

  The basic unit of integrated reflex activity is the reflex arc. 

This arc consists of a sense organ, an afferent neuron, one or 
more synapses within a central integrating station, an efferent 
neuron, and an effector. In mammals, the connection between 
afferent and efferent somatic neurons is generally in the brain 
or spinal cord. The afferent neurons enter via the dorsal roots 
or cranial nerves and have their cell bodies in the dorsal root 
ganglia. The efferent fibers leave via the ventral roots. 

Monosynaptic and polysynaptic reflexes 

The simplest reflex arc is one with a single synapse between 
the afferent and efferent neurons. Such arcs are 
monosynaptic, and reflexes occurring in them are called 
monosynaptic reflexes (deep reflexes). Reflex arcs in which 
one or more interneuron is interposed between the afferent and 
efferent neurons are called polysynaptic reflexes (Superficial 
reflexes). 

Reciprocal Innervation 

When a stretch reflex occurs, the muscles that antagonize the 
action of the muscle involved (antagonists) relax. This 
phenomenon is said to be due to reciprocal innervation. 
Impulses in the fibers from the muscle spindles of the 
protagonist muscle cause postsynaptic inhibition of the motor 
neurons to the antagonists. 

 

Monosynaptic Reflexes: The Stretch Reflex 

When a skeletal muscle with an intact nerve supply is 
stretched, it contracts. This response is called the stretch 
reflex.
 The stimulus that initiates the reflex is stretch of the 
muscle, and the response is contraction of the muscle being 
stretched. The sense organ is a small encapsulated spindlelike 
or fusiform shaped structure called the muscle spindle, located 
within the fleshy part of the muscle. The impulses originating 
from the spindle are transmitted to the CNS by fast sensory 
fibers that pass directly to the motor neurons which supply the 
same muscle. 

 

Grading of reflexes 

Hyporeflexia(+) is generally associated with a lower motor 
neuron deficit (peripheral neuropathy), whereas 
hyperreflexia(+++/++++) is often attributed to upper motor 
neuron lesions( central neuropathy). 

Grade 

Description 

Absent 

1+ or + 

Diminished 

2+ or ++ 

"Normal" 

3+ or +++ 

Hyperactive without clonus 

4+ or ++++ 

Hyperactive with clonus 

+- 

Reinfocement 

 

 

 

 

Clonus is a regular, repetitive, rhythmic contractions of a 
muscle subjected to sudden, maintained stretch. Only 
sustained clonus with five or more beats is considered 
abnormal. Ankle clonus is a typical example. This is initiated 
by brisk, maintained dorsiflexion of the foot, and the response 
is rhythmic plantar flexion at the ankle 

 


background image

 

Examination sequence

 

  Deep tendon reflexes  

 

The patient should be as relaxed and comfortable as possible, as 
anxiety and pain can cause an increased response.  

 

Flex your wrist and allow the weight of the tendon hammer head to 
determine the strength of the blow. Strike the tendon, not the muscle.  

 

Record the response as:  

o  increased or hyperactive (+++)  
o  normal (++)  
o  diminished (+)  
o  absent (-)  
o  only present when using reinforcement (±) 

.

 

  Comparing each reflex with that of the other side, check for 

symmetry of response and ensure that both the limbs are positioned 
identically  

  Use reinforcement whenever a reflex appears to be absent. For knee 

and ankle reflexes, ask the patient to interlock the fingers and pull 
one hand against the other on your command immediately before you 
strike the tendon .To reinforce upper limb reflexes, ask the patient to 
clench the teeth or to make a fist with the contralateral hand. If you 
use reinforcement, the patient must relax between repeated attempts. 

  Upper limb deep reflex 

     (A) biceps jerk, C5 (C6). 
     (B) Triceps jerk, C6, C7. 

       (C) Supinator jerk (C5), C6. 

 

 

lower limb deep reflex 

       (A) knee jerk, L3, L4. 
       
(B) Ankle jerk, S1 

 

  Superficial reflexes (Plantar ( Babinski) response (S1-2)  

  Run a blunt object along the lateral border of the sole of the 

foot towards the little toe .  

  The normal response is flexion of the great toe and flexion of 

the other toes too.  

 

  Primitive reflexes are reflex actions originating in the central 

nervous system that are exhibited by normal infants, but not 
neurologically intact adults, in response to particular stimuli. 
These reflexes disappear or are inhibited by the frontal lobes 
as a child moves through normal child development. These 
primitive reflexes are also called infantileinfant or newborn 
reflexes

  Older children and adults with atypical neurology (e.g. people 

with cerebral palsy) may retain these reflexes and primitive 
reflexes may reappear in adults. Reappearance may be 
attributed to certain neurological conditions including, but not 
limited to, dementia, traumatic lesions, and strokes. 

  Moro reflex

  

 

1) The reflex is initiated by pulling the infant up from the floor 
and then releasing him ;  
2) he spreads his arms 3) he pulls his arms in. 
 

  Rooting reflex 

 

 A newborn infant will turn his head toward anything that 
strokes his cheek or mouth, searching for the object by moving 
his head in steadily decreasing arcs until the object is found. 

  Sucking reflex 

This linked with the rooting reflex and breastfeeding. It causes 
the child to instinctively suck anything that touches the roof of 
their mouth, and simulates the way a child naturally eats. 

  Palmar grasp reflex 

When an object is placed in the infant's hand and strokes their 
palm, the fingers will close and they will grasp it  


background image

 


background image

 

 

 

 


background image

 

 

 

 


background image

 

 


background image

 

 


background image

 

 

 

 


background image

 

 

 

 


background image

 

 

 

 


background image

 

 


background image

 

 


background image

 

 


background image

 

 

 

 


background image

 

 


background image

 

 


background image

 

 


background image

 

 


background image

 

 


background image

 

 

 


background image

 

 

 

 

 

 


background image

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

 

 

 

 


background image

 

 
 
 
 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 12 عضواً و 432 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل