Электрокардиография (ЭКГ)

Электрофизиологические основы ЭКГ

В состоянии покоя наружная поверхность клеточной мембраны заряжена положительно. Внутри мышечной клетки с помощью микроэлектрода можно зарегистрировать отрицательный заряд. При возбуждении клетки происходит деполяризация с появлением на поверхности отрицательного заряда. После некоторого периода возбуждения, во время которого на поверхности сохраняется отрицательный заряд, происходят изменение потенциала и реполяри-зация с восстановлением отрицательного потенциала внутри клетки. Эти изменения потенциала действия являются результатом перемещения через мембрану ионов, прежде всего Na. Ионы Na сначала проникают внутрь клетки, обусловливая положительный заряд внутренней поверхности мембраны, затем он возвращается во внеклеточное пространство. Процесс деполяризации быстро распространяется по мышечной ткани сердца. Во время возбуждения клетки происходит перемещение Са²⁺ внутрь нее, и это рассматривают как вероятное связующее звено между электрическим возбуждением и последующим мышечным сокращением. В конце процесса реполяризации происходит выход ионов К из клетки, которые в самом конце обмениваются на ионы Na, активно извлекаемые из внеклеточного пространства. При этом на поверхности клетки, перешедшей в состояние покоя, вновь образуется положительный заряд.

Электрическая активность, регистрируемая на поверхности тела с помощью электродов, представляет собой по амплитуде и Направлению сумму (вектор) процессов деполяризации и реполяризации многочисленных сердечных миоцитов. Охват возбуждением, т. е. процессом деполяризации, отделов миокарда происходит последовательно, с помощью так называемой проводящей системы сердца. Существует как бы фронт волны возбуждения, который распространяется постепенно на все отделы миокарда. По одну сторону этого фронта поверхность клеток заряжена отрицательно, по другую - положительно. При этом изменения потенциала на поверхности тела в различных точках зависят от того, каким образом этот фронт возбуждения распространяется по миокарду и какая часть сердечной мышцы в большей степени проецируется на соответствующий участок тела.

Этот процесс распространения возбуждения, при котором в тканях существуют положительно и отрицательно заряженные участки, может быть представлен как единый диполь, состоящий из двух электрических полей: одно с положительным зарядом, другое - с отрицательным. Если к электроду на поверхности тела обращен отрицательный заряд диполя, кривая электрокардиограммы идет вниз. Когда вектор электрических сил меняет свое направление и к соответствующему электроду на поверхности тела обращен его положительный заряд, кривая электрокардиограммы идет в противоположном направлении. Направление и величина этого вектора электрических сил в миокарде зависят в первую очередь от состояния мышечной массы сердца, а также точек, с которых она регистрируется на поверхности тела. Наибольшее значение имеет сумма электрических сил, возникающих в процессе возбуждения, в результате чего образуется так называемый комплекс QRS. Именно по этим зубцам ЭКГ можно оценить направление электрической оси сердца, что имеет и клиническое значение. Понятно, что в более мощных отделах миокарда, например в левом желудочке, волна возбуждения распространяется более продолжительное время, чем в правом желудочке, и это влияет на величину основного зубца ЭКГ - зубца R в соответствующем участке тела, на который проецируется этот отдел миокарда. При формировании в миокарде электрически неактивных участков, состоящих из соединительной ткани или некротизированного миокарда, фронт волны возбуждения огибает эти участки, и при этом к соответствующему участку поверхности тела он может быть обращен то своим положительным, то отрицательным зарядом. Это влечет за собой быстрое появление разнонаправленных зубцов на ЭКГ с соответствующего участка тела. При нарушении проведения возбуждения по проводящей системе сердца, например по правой ножке пучка Гиса, возбуждение на правый желудочек распространяется с левого желудочка. Таким образом, фронт волны возбуждения, охватывающий правый желудочек, «наступает» в ином направлении по сравнению с обычным его ходом (т. е. когда волна возбуждения начинается с правой ножки пучка Гиса). Распространение возбуждения на правый желудочек происходит при этом в более поздние сроки. Это выражается в соответствующих изменениях зубца R в отведениях, на которые в большей степени проецируется электрическая активность правого желудочка.

Электрический импульс возбуждения возникает в синусно-предсердном узле, находящемся в стенке правого предсердия. Импульс распространяется на предсердия, вызывая их возбуждение и сокращение, и достигает предсердно-желудочкового узла. После некоторой задержки у этого узла импульс распространяется по пучку Гиса и его ветвям к миокарду желудочков. Электрическая активность миокарда и ее динамика, связанная с распространением возбуждения и его прекращением, может быть представлена в виде вектора, который по амплитуде и направлению изменяется во время всего сердечного цикла. Причем происходит более раннее возбуждение субэндокардиальных слоев миокарда желудочков с последующим распространением волны возбуждения в направлении к эпикарду.

Электрокардиограмма отражает последовательный охват возбуждением отделов миокарда. При определенной скорости движения ленты кардиографа по интервалам между отдельными комплексами можно оценивать частоту сердечного ритма, а по интервалам между зубцами - продолжительность отдельных фаз сердечной деятельности. По вольтажу, т. е. амплитуде отдельных зубцов ЭКГ, зарегистрированной на определенных участках тела, можно судить об электрической активности определенных отделов сердца и прежде всего о величине их мышечной массы.

На ЭКГ первая волна небольшой амплитуды называется зубцом Р и отражает деполяризацию и возбуждение предсердий. Следующий высокоаплитудный комплекс QRS отражает деполяризацию и возбуждение желудочков. Первый отрицательный зубец комплекса именуется зубцом Q. Следующий за ним, направленный вверх зубец R и следующий далее отрицательный зубец S. Если за зубцом 5 следует вновь зубец, направленный вверх, его именуют зубец R. Форма этого комплекса и величина отдельных его зубцов при регистрации с разных участков тела у одного и того же человека будет значительно отличаться. Однако следует помнить, что всегда зубец, направленный вверх, - это зубец R, если ему предшествует отрицательный зубец, то это зубец Q, и следующий за ним отрицательный зубец - это зубец S. Если имеется лишь один зубец, направленный вниз, его следует именовать зубцом QS. Чтобы отразить сравнительную величину отдельных зубцов, используют большие и малые буквы rRsS.

За комплексом QRS спустя небольшой отрезок времени следует зубец Т, который может быть направлен вверх, т. е. быть положительным (чаще всего), но может быть и отрицательным.

Появление этого зубца отражает реполяризацию желудочков, т. е. переход их из состояния возбуждения в невозбужденное. Таким образом, комплекс QRST (Q-Т) отражает электрическую систолу желудочков. Он зависит от частоты сердечных сокращений и в норме составляет 0,35-0,45 с. Его нормальная величина для соответствующей частоты определяется по специальной таблице.

Значительно большее значение имеет измерение двух других отрезков на ЭКГ. Первый - от начала зубца Р до начала комплекса QRS, т. е. желудочкового комплекса. Этот отрезок соответствует времени предсердно-желудочкового проведения возбуждения и составляет в норме 0,12-0,20 с. При его увеличении констатируют нарушение предсердно-желудочковой проводимости. Второй отрезок - продолжительность комплекса QRS, который соответствует времени распространения возбуждения по желудочкам и составляет в норме менее 0,10 с. При увеличении продолжительности этого комплекса говорят о нарушении внутрижелудочковой проводимости. Иногда после зубца Т отмечают положительную волну U, происхождение которой связывают с реполяризациеи проводящей системы. При регистрации ЭКГ записывается разность потенциалов между двумя точками тела, прежде всего это касается стандартных отведений от конечностей: отведение I - разность потенциалов между левой и правой руками; отведение II - разность потенциалов между правой рукой и левой ногой и отведение III - разность потенциалов между левой ногой и левой рукой. Кроме того, записываются усиленные отведения от конечностей: aVR, aVL, aVF соответственно от правой руки, левой руки, левой ноги. Это так называемые униполярные отведения, при которых второй электрод, неактивный, представляет собой соединение электродов от других конечностей. Таким образом, регистрируется изменение потенциала только в так называемом активном электроде. Помимо этого, в стандартных условиях регистрируется также ЭКГ в 6 грудных отведениях. При этом активный электрод накладывается на грудную клетку в следующих точках: отведение V1 - четвертое межреберье справа от грудины, отведение V2 - четвертое межреберье слева от грудины, отведение V4 - у верхушки сердца или пятое межреберье чуть кнутри от среднеключичной линии, отведение V3 - посредине расстояния между точками V2 и V4, отведение V5 - пятое межреберье по передней подмышечной линии, отведение V6 - в пятом межреберье по средней подмышечной линии.

Наиболее выраженная электрическая активность миокарда желудочков обнаруживается в период их возбуждения, т. е. деполяризации их миокарда - в период возникновения комплекса QRS. При этом равнодействующая возникающих электрических сил сердца, являющаяся вектором, занимает определенное положение во фронтальной плоскости тела относительно горизонтальной нулевой линии. Положение этой так называемой электрической оси сердца оценивается по величине зубцов комплекса QRS в различных отведениях от конечностей. Электрическая ось считается неотклоненной или занимает промежуточное положение при максимальном зубце R в I, II, III отведениях (т. е. зубец R существенно больше зубца S). Электрическая ось сердца считается отклоненной влево или расположенной горизонтально, если вольтаж комплекса QRS и величина зубца R максимальна в I отведении, а в III отведении зубец R минимальный при значительном увеличении зубца S. Электрическая ось сердца расположена вертикально или отклонена вправо при максимальном зубце R в III отведении и при наличии выраженного зубца S в I отведении. Положение электрической оси сердца зависит от внесердечных факторов. У людей с высоким стоянием диафрагмы, гиперстенической конституцией электрическая ось сердца отклонена влево. У высоких, худых людей с низким стоянием диафрагмы электрическая ось сердца в норме отклонена вправо, расположена более вертикально. Отклонение электрической оси сердца может быть также связано с патологическими процессами, преобладанием массы миокарда, т. е. гипертрофией соответственно левого желудочка (отклонение оси влево) или правого желудочка (отклонение оси вправо).

Среди грудных отведений V1 и V2 в большей степени регистрируют потенциалы правого желудочка и межжелудочковой перегородки. Поскольку правый желудочек относительно маломощен, толщина его миокарда невелика (2-3 мм), распространение возбуждения по нему происходит сравнительно быстро. В связи с этим в отведении V1 в норме регистрируется очень небольшой зубец R и последующий глубокий и широкий зубец S, связанный с распространением волны возбуждения по левому желудочку. Отведения V4-6 ближе к левому желудочку и отражают его потенциал в большей степени. Поэтому в отведениях V4-б регистрируют максимальный зубец R, особенно выраженный в отведении V4, т. е. в области верхушки сердца, поскольку именно здесь толщина миокарда наибольшая и, следовательно, распространение волны возбуждения требует больше времени. В этих же отведениях может появиться и небольшой зубец Q, связанный с более ранним распространением возбуждения по межжелудочковой перегородке. В средних прекардиальных отведениях V2, особенно V3, величина зубцов R и S приблизительно одинакова. Если в правых грудных отведениях V1-2 зубцы R и S приблизительно одинаковы, без других отклонений от нормы, имеет место поворот электрической оси сердца с отклонением ее вправо. Если в левых грудных отведениях зубец R и зубец S приблизительно одинаковы, имеет место отклонение электрической оси в противоположную сторону. Особо следует сказать о форме зубцов в отведении aVR. Учитывая обычное положение сердца, электрод с правой руки как бы обращен в полость желудочков. В связи с этим форма комплекса в этом отведении будет зеркально отражать нормальную ЭКГ с поверхности сердца.

При расшифровке ЭКГ большое внимание обращается на состояние изоэлектрического сегмента ST и зубца Т. В большинстве отведений зубец Т должен быть положительным, достигать амплитуды 2-3 мм. Этот зубец может быть отрицательным или сглаженным в отведении aVR (как правило), а также в отведениях III и V1. Сегмент ST, как правило, изоэлектричен, т. е. находится на уровне изоэлектрической линии между окончанием зубца Т и началом следующего зубца Р. Небольшой подъем сегмента ST может быть в правых грудных отведениях V1-2.

Читайте также:

• Особенности ЭКГ у детей
• ЭКГ при патологии
• ЭКГ при инфаркте миокарда

[16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23]