ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ И ВЕКТОРКАРДИОГРАФИЯ

Электрокардиография — регистрация сум­марной электрической активности сердца с определенных участков тела. Электрокардио­грамма (ЭКГ) — кривая, отражающая про­цесс возникновения, распространения и ис­чезновения возбуждения в различных отделах сердца. Поскольку ткани организма способ­ны проводить электрическое поле во всех на­правлениях, удается с помощью усилителей зарегистрировать электрические явления на поверхности тела. ЭКГ отражает только из­менения электрических потенциалов, но не сокращения миокарда.

А. Возникновение электрического тока в сердце можно наблюдать, если на сокращаю­щееся сердце крысы набросить нерв нервно-мышечного препарата лягушки: мышца начи­нает сокращаться в ритме сердца. Электри­ческие потенциалы сердца можно зареги­стрировать на его поверхности с помощью внеклеточных биполярных электродов. Пред­ставим сердце в виде мышечного полого однокамерного органа или полоски миокарда без проводящей системы (рис. 13.7).

При невозбужденном состоянии миокарда записывается прямая линия (1), так как между отводящими электродами нет разнос­ти потенциалов. При нанесении раздражения (стрелка) вследствие возникновения возбуж­дения наружная поверхность полоски мио­карда заряжается отрицательно, возникает разность потенциалов между электродами и регистрируется положительное отклонение (2, направлено вверх от изоэлектрической линии).

При охвате возбуждением всей полоски миокарда между электродами разность по­тенциалов вновь отсутствует, писчик реги­стратора возвращается в исходное положе­ние, на коротком участке записывается изо-электрическая линия (3). Затем в области верхнего электрода (позиция 4) начинается реполяризация, заряд клеток миокарда воз­вращается к исходному (изнутри отрицатель­ный, снаружи положительный), вновь возни­кает разность потенциалов между электрода­ми, регистрируется отклонение, но уже в об­ратном направлении — вниз от изоэлектри­ческой линии (4). Далее процесс реполяриза-ции охватывает всю полоску (возбуждение закончено), разность потенциалов между электродами, естественно, исчезает, писчик возвращается к нулевой (изоэлектрической) линии (5). В связи с уменьшенной скоростью распространения процесса реполяризации по сравнению со скоростью распространения фронта деполяризации продолжительность отклонения писчика вниз дольше, а амплиту­да его значительно меньше, чем отклонение вверх. Таким образом, записанная кривая весьма похожа на ЭКГ.

Б. Дипольная концепция происхождения электрокардиограммы (ЭКГ) объясняет генез отдельных ее элементов. Каждое возбужден­ное волокно миокарда представляет собой диполь, вектор которого имеет определенную величину и направление — условно от отри-

цательного полюса к положительному полю­су. Суть дипольной концепции, объясняю­щей происхождение элементов ЭКГ, заклю­чается в том, что сердце рассматривается как единый диполь, создающий в окружающем его объемном проводнике (теле) электричес­кое поле. Вектор единого сердечного диполя (интегральный вектор) представляет собой алгебраическую сумму всех векторов единич­ных источников тока (кардиомиоцитов), су­ществующих в данный момент, поэтому его называют также суммарным моментным век­тором. Он, как и единичный, направлен от возбужденного участка миокарда к невозбуж­денному. Направление и величина интег­рального дипольного вектора определяют на­правление и величину зубцов ЭКГ, эта вели­чина зависит также от расстояния между ре­гистрирующим электродом и источником тока (сердцем) и обратно пропорциональна квадрату этого расстояния. Дипольный век­тор переднего фронта волны возбуждения на­зывают вектором деполяризации, а вектор, направленный в обратную сторону, — векто­ром реполяризации. Диполь создает в окру­жающей его среде силовые линии, идущие от положительного заряда диполя к отрицатель­ному. На границе между положительной и отрицательной половинами электрического поля располагается линия нулевого потен­циала.

Если суммировать все отдельные момент-ные векторы в течение всего периода деполя­ризации желудочков, предсердий или репо­ляризации желудочков, получим средний ре­зультирующий вектор. Средний результирую­щий вектор ^деполяризации желудочков обо­значается AQRS, деполяризации предсер­дий — АР, реполяризации желудочков — AT. Средний результирующий вектор во время возбуждения желудочков направлен вниз и влево, поэтому изопотенциальные положи­тельные линии находятся в этой же области, а отрицательные — вверху справа. Направле­ние среднего результирующего вектора депо­ляризации желудочков примерно соответст­вует анатомической оси сердца. ЭКГ реги­стрируется с определенных участков тела с помощью различных отведений.

ЭКГ-отведение — это вариант расположе­ния электродов на теле при регистрации электрокардиограммы. Отведения могут быть монополярными, когда потенциал регистри­руется в одной точке тела, и биполярными, когда регистрируется разность потенциалов между двумя точками тела — с помощью электродов различных систем отведения. Во всех случаях один электрод присоединяют к

положительному полюсу гальванометра — это положительный (+), или активный электрод; второй электрод — к отрицательно­му полюсу гальванометра — это отрицатель­ный (-), или нулевой электрод отведения.

В. Существуют три основные системы от­ведения.

1. Стандартные биполярные отведения (по Эйнтховену): I отведение — левая рука (+) — правая рука (—); II отведение — правая рука (—) — левая нога (+); III отведение — левая рука (—) — левая нога (+) (рис. 13.8).

2. Грудные однополюсные отведения (по Вильсону): активный электрод (+) наклады­вают на различные точки грудной клетки спереди (отведение во фронтальной плоскос­ти), а нулевой (—) электрод формируют путем объединения через сопротивления электро­дов от трех конечностей — двух рук и левой ноги (рис. 13.9).

Расположение активного электрода при грудных отведениях следующее:

V| — четвертое межреберье по правому

краю грудины; V₂ — четвертое межреберье по левому

краю грудины; V₃ — на четвертом ребре по левой пара-

стернальной линии;

V₄ V₅

пятое межреберье по левой средин-

ноключичной линии;

на той же горизонтали, что V₄, но

по левой передней подмышечной

линии;

на той же горизонтали, что V₄ и V₅,

но по левой средней подмышечной

линии.

3. Усиленные однополюсные отведения (по Гольдбергеру): aVR, aVL, aVF, что означает: а — augmented (усиленный); V — voltage (по­тенциал); R — right (правый) — правая рука; L — left (левый) — левая рука; F — foot (но­га) — левая нога.

При усиленных отведениях Гольдбергера регистрируют разность потенциалов между электродом, наложенным на одну из конеч­ностей (+) (например, на левую руку для отве­дения aVL), и нулевым (—) электродом, пред­ставляющим собой объединенный электрод от двух других конечностей. С помощью отведе­ния от конечностей потенциалы сердца реги­стрируют в основном во фронтальной плос­кости, с помощью грудных отведений — пре­имущественно в горизонтальной плоскости. В зависимости от расположения электродов, с помощью которых регистрируют ЭКГ, фор­мируется определенное направление оси отве­дения (условная линия, соединяющая два электрода данного ЭКГ-отведения).

Если соединить условными линиями электроды первого, второго и третьего стан­дартных отведений, то получится равносто­ронний треугольник, образованный осями

стандартных отведений (треугольник Эйнт-ховена; стандартные отведения он предложил в 1913 г.). Треугольник направлен вершиной вниз, каждый его угол равен 60°. Однако при биполярных отведениях по Эйнтховену ко­нечности играют роль только проводников, и поэтому точки, от которых отводятся потен­циалы, фактически расположены в месте со­единения конечностей с туловищем. Таких точек три, они лежат в вершинах почти рав­ностороннего треугольника, стороны которо­го и представляют собой оси отведения. Про­екция среднего результирующего вектора де­поляризации желудочков на стороны тре­угольников (оси отведения) отражает относи­тельную величину зубца R — она наибольшая во II отведении (средний результирующий вектор деполяризации желудочков располо­жен практически параллельно оси II отведе­ния), наименьшая — в III отведении. Это правило проекции относится и ко всем дру­гим зубцам ЭКГ. Перпендикуляры, прове­денные из центра треугольника Эйнтховена (из центра единого сердечного диполя) к оси каждого стандартного отведения, делят ее на две равные части: положительную, обращен­ную в сторону положительного (активного) электрода (+) отведения, и отрицательную, обращенную к отрицательному электроду (—). Если вектор сердечного диполя в данный момент возбуждения сердца проецируется на положительную часть оси отведения (поло­жительная полуось), на ЭКГ записывается положительное отклонение — вверх от изо­линии. Если же вектор сердечного диполя проецируется на отрицательную часть оси от­ведения (отрицательная полуось), на ЭКГ ре­гистрируется отклонение вниз от изолинии (отрицательный зубец ЭКГ).

Используя шестиосевую систему коорди­нат, можно легко определить графическим способом направление электрической оси серд­ца — это проекция среднего результирую­щего вектора деполяризации желудочков (AQRS) на фронтальную плоскость. Для этой цели алгебраическую сумму зубцов QRS (в мм) I и III стандартных отведений отклады­вают на их положительные полуоси, из кон­цов отрезков восстанавливают перпендику­ляры, точку пересечения которых соединяют с центром треугольника Эйнтховена — дан­ная линия есть электрическая ось сердца. Ее направление оценивается углом а (это угол, заключенный между электрической осью сердца и положительной полуосью I стан­дартного отведения). В норме он колеблется от 0 до +90°. При этом у здорового человека различают три положения электрической оси

сердца: горизонтальное (угол = 0—29°), нор­мальное (угол = 30—69°) и вертикальное (угол = 70—90°). Отклонения электрической оси вправо — правограмма (+90° < а < +180°) или отклонение ее влево — левограмма (-90° < а < 0°), как правило, свидетельствуют о патологическом процессе. В норме направ­ление электрической оси сердца совпадает с анатомической осью сердца — это линия, со­единяющая середину основания сердца с его верхушкой. Однако электрическая ось сердца (правильнее средний результирующий вектор деполяризации желудочков) примерно совпа­дает с анатомической лишь в том случае, если распространение возбуждения не нару­шено.

Г. Элементы ЭКГ и их параметры. ЭКГ любого отведения содержит зубцы, сегменты и интервалы (рис. 13.10).

Зубец ЭКГ — отклонение кривой от изолинии вверх или вниз. Причиной откло­нения является наличие разности потенциа­лов между отводящими электродами.

Сегмент ЭКГ — отрезок кривой ЭКГ, не содержащий зубца (участок изолинии). Изолиния регистрируется, когда нет разнос­ти потенциалов между отводящими электро­дами: либо сердце не возбуждено, либо все отделы предсердий или желудочков охвачены возбуждением. ЭКГ содержит два сегмента — PQ и ST (зубец S может отсутствовать, в этом случае начало сегмента — от конца зубца R).

Интервалы ЭКГ — отрезки кривой ЭКГ, состоящие из сегмента и прилежащих к нему зубцов. В одном цикле возбуждения сердца различают три интервала ЭКГ: Р— Q,

состоящий из зубца Р и сегмента PQ; интер­вал Q— Т, включающий весь желудочковый комплекс QRST вместе с сегментом ST; интервал S— Т, включающий сегмент ST и зубец Т.

Зубец Р отражает процесс деполяриза­ции (распространения возбуждения) и бы­строй начальной реполяризации правого и левого предсердий. Амплитуда зубцов Р в различных отведениях колеблется в пределах 0,15—0,25 мВ (1,5—2,5 мм), длительность — 0,1 с.

Сегмент PQ отражает период полного охвата возбуждением предсердий, в результа­те чего нет разности потенциалов между его участками, распространение возбуждения по атриовентрикулярному узлу (атриовентрику-лярная задержка), пучку Гиса и его развет­влениям. Его продолжительность 0,04—0,1 с. Реполяризация предсердий в основном не регистрируется, так как она совпадает с де­поляризацией желудочков и поглощается комплексом QRS.

Интервал Р— Q отражает процесс распространения возбуждения по предсерди­ям и полный охват их возбуждением, распро­странение возбуждения по атриовентрику­лярному узлу, пучку Гиса, его ножкам и во­локнам Пуркинье. Его продолжительность 0,12—0,20 с; с увеличением частоты сердеч­ных сокращений продолжительность умень­шается. Увеличение этого интервала свиде­тельствует о замедлении проведения возбуж­дения в атриовентрикулярном узле или пучке Гиса.

Желудочковый комплекс QRST отражает процесс распространения возбужде­ния по желудочкам (комплекс QRS), полного охвата их возбуждением (сегмент RST, чаше ST) и реполяризации желудочков (зубец Т). Зубец Q в большинстве отведений обусловлен начальным моментным вектором деполяри­зации межжелудочковой перегородки, воз­буждение к которой передается с ножек пуч­ка Гиса. Величина зубца во всех отведениях, кроме aVR, в норме не превышает '/4 ампли­туды зубца R в том же отведении, а продол­жительность — 0,03 с. Зубец R отражает про­цесс распространения возбуждения по мио­карду правого и левого желудочков, от эндо­карда к эпикарду. Величина зубца R в отведе­ниях от конечностей обычно не превышает 2 мВ (20 мм), а в грудных — 2,5 мВ (25 мм). Зубец S отражает процесс распространения возбуждения в базальных отделах межжелу­дочковой перегородки. Его амплитуда весьма вариабельна и не превышает 2,0 мВ (20 мм), иногда он совсем отсутствует. Максимальная

продолжительность комплекса QRS не превы­шает 0,1 с (чаще она равна 0,07—0,09 с), уд­линение этого комплекса служит одним из признаков нарушения внутрижелудочкового проведения возбуждения.

Сегмент RST (S—T) — отрезок ЭКГ от конца комплекса QRS до начала зубца Т, отражающий период полного охвата возбуж­дением желудочков (плато ПД кардиомиоци-тов), поэтому разность потенциалов в раз­личных точках желудочков отсутствует, реги­стрируется изолиния, продолжительность ST— около 0,12 с. Смещение сегмента вверх или вниз в отведениях от конечностей не превышает 0,05 мВ (0,5 мм), в грудных — 0,2 мВ (2 мм).

Зубец Т отражает процесс быстрой ко­нечной реполяризации миокарда желудоч­ков. Наибольшему зубцу R соответствует наибольшая величина зубца Т. Амплитуда зубца Т в отведениях от конечностей не пре­вышает 0,5—0,6 мВ (5—6 мм), а в грудных от­ведениях — 1,5—1,7 мВ (15—17 мм), продол­жительность — 0,12—0,20 с. Направления зубцов Т и R чаще совпадают, хотя эти зубцы отражают разные процессы.

Зубец U, положительный по направле­нию, небольшой по амплитуде, регистриру­ется иногда после зубца Т, особенно в пра­вых грудных отведениях (V,—V₂). Происхож­дение его неясно.

Интервал Q— Т — это отрезок ЭКГ от начала комплекса QRS до конца зубца Т. Этот интервал называют электрической сис­толой, по времени она почти совпадает с ме­ханической систолой желудочков.

Продолжительность интервала Q— Т опре­деляется по формуле Базетта:

Q- T=

- R,

где К — коэффициент, равный 0,37 для муж­чин, 0,40 — для женщин; R — R — длитель­ность одного сердечного цикла в секундах. Таким образом, длительность интервала Q—T весьма вариабельна и зависит от частоты сер­дечных сокращений. При частоте сокраще­ний 75 в 1 мин его продолжительность 0,33 с, при частоте 180—0,2 с.

Электрическая диастола желудочков — это совокупность элементов ЭКГ от конца зубца Т до начала зубца Q следующего ком­плекса ЭКГ, практически совпадающая с механической диастолой и покоем желудоч­ков.

Интервал R — R соответствует рассто­янию между вершинами двух зубцов R, по времени он равен длительности одного сер-

дечного цикла. Чем больше частота сердеч­ных сокращений, тем короче это время. Этот интервал дает возможность определить час­тоту кардиоциклов, наличие или отсутствие аритмии в сердечной деятельности (интерва­лы R—R неодинаковы, когда различия пре­вышают 10 % средней их величины).

Соотношения величин зубцов ЭКГ в норме следующие: Q:R = 1:4; P:T:R — 1:3:9.

Таким образом, различные параметры ЭКГ дают разностороннюю информацию о состоянии сердца и широко используются в клинической практике.

Поиск по сайту: