Полный справочник медицинской аппаратуры

Коллектив авторов

Электрокардиографы

Электрокардиограмма – графическое выражение изменений во времени интегральной электрической активности сердца. Метод позволяет оценить важнейшие функции сердца: автоматизм, возбудимость и проводимость.

Электрические явления, связанные с деятельностью всего сердца, принято рассматривать на примере отдельного мышечного волокна. Это допустимо, поскольку электрические процессы, происходящие в миокардиальной клетке и в сердце в целом, имеют общие закономерности. В состоянии покоя наружная поверхность клеточной мембраны мышечного волокна заряжена положительно (+). При возбуждении ее деполяризованный участок изменяет заряд на отрицательный (-). Реполяризация

мышечной клетки сопровождается восстановлением (+) зарядов на ее поверхности.

Процесс распространения по мышечному волокну волны деполяризации, как и волны реполяризации, схематически можно представить в виде перемещения двойного слоя зарядов, расположенных на границе возбужденных заряженных (-) и невозбужденных заряженных (+) участков волокна. Система, состоящая из двух равных по величине, но противоположных по знаку зарядов, называется диполем. Положительный полюс диполя всегда обращен в сторону невозбужденного, а отрицательный полюс – в сторону возбужденного участка мышечного волокна.

Диполь может служить моделью электрической активности отдельного мышечного волокна (элементарный диполь). Элементарный диполь характеризуется разностью потенциалов и является источником элементарной электродвижущей силы (ЭДС). ЭДС – величина векторная; ее характеризуют абсолютное значение и направление. В электрокардиографии принята положительная полярность вектора, т. е. направление от (-) к (+).

На поверхности невозбужденного мышечного волокна разность потенциалов отсутствует – регистрирующий прибор фиксирует изолинию. При появлении возбуждения на границе возбужденных и невозбужденных участков появляется диполь, который вместе с волной возбуждения на ее гребне перемещается по мышечному волокну. Между возбужденными и оставшимися на данный момент в состоянии покоя участками поверхности миокардиального волокна возникает разность потенциалов. Если электрод, соединенный с положительным полюсом регистрирующего прибора (активный, дифферентный), обращен к (+) полюсу диполя, т. е. вектор ЭДС направлен к этому электроду, то регистрируется отклонение кривой вверх (или положительный зубец). В случае, когда активный электрод обращен к отрицательному заряду диполя, т. е. вектор ЭДС направлен от этого электрода, возникает отклонение кривой вниз (или отрицательный зубец).

В каждый момент сердечного цикла в состоянии возбуждения оказывается множество мышечных волокон, которые представляют собой элементарные диполи. При одновременном существовании нескольких диполей их ЭДС взаимодействуют по закону сложения векторов, образуя суммарную ЭДС. Таким образом, при определенных допущениях сердце можно рассматривать как один точечный источник тока – суммарный единый сердечный диполь, продуцирующий суммарную ЭДС.

Импульс к возбуждению сердца в норме генерируют Р-клетки синоатриального узла, обладающие наиболее высоким автоматизмом (способностью к спонтанной медленной диастолической деполяризации). Из синоатриального узла, расположенного в верхней части правого предсердия, возбуждение распространяется по сократительному миокарду предсердий (сначала правого, затем обоих и на заключительном этапе – левого) по межпредсердно-му пучку Бахмана и межузловым специализированным трактам (Бахмана, Венкебаха, Тореля) к атриовентрикулярному узлу.

Пройдя АВ-соединение, где происходит резкое снижение скорости распространения возбуждения (АВ-задержка проведения импульса), электрический импульс быстро распространяется по внутрижелудочковой проводящей системе. Она состоит из пучка Гиса (предсердно-желудочкового пучка), ножек (ветвей) пучка Гиса и волокон Пуркинье. Пучок Гиса делится на правую и левую ножки. Левая ножка вблизи от основного ствола пучка Гиса делится на два разветвления: передневерхнее и задненижнее. В ряде случаев имеется третья, срединная ветвь. Конечные разветвления внутрижелудочковой

проводящей системы представлены волокнами Пуркинье. Они располагаются преимущественно суб-эндокардиально и непосредственно связаны с сократительным миокардом. Поэтому распространение возбуждения по свободным стенкам желудочков идет из множества очагов в субэндокар-диальных слоях к субэпикардиальным.

Реполяризация желудочков, начинаясь с субэпикардиальных слоев миокарда, распространяется к эндокарду. Поэтому суммарный вектор реполяризации имеет то же направление, что и вектор деполяризации желудочков.

Представляя собой источник ЭДС, сердце создает в теле человека (как в окружающем проводнике) и на его поверхности электрическое поле. А так как суммарный вектор, постоянно изменяясь по величине и ориентации, большую часть времени направлен сверху вниз и справа налево, положительные потенциалы электрического поля сосредоточены в левой и нижней частях тела, а отрицательные – в правой и верхней.

Наличие на поверхности тела человека точек, отличающихся величиной и знаком потенциала, позволяет зарегистрировать между ними разность потенциалов.

Соединение двух точек, имеющих разные потенциалы, называется электрокардиографическим отведением.

Гипотетическая линия, соединяющая эти точки, представляет собой ось отведения. В электрокардиографическом отведении различают полярность. Положительным считают полюс, имеющий больший потенциал; он подключается к аноду электрокардиографа (обращен к положительному электроду). Отрицательный полюс соответственно соединяется с катодом (обращен к отрицательному электроду).

Обычное электрокардиографическое исследование включает обязательную регистрацию 12 отведений: 3 стандартных, 3 усиленных однополюсных от конечностей и 6 грудных.

Стандартные отведения. Это двухполюсные отведения от конечностей, предложенные Эйнтховеном. Их обозначают римскими цифрами I, II, III. Данные отведения регистрируют разность потенциалов между двумя конечностями. Для их записи электроды накладывают на обе руки и левую ногу и попарно подают потенциалы на вход электрокардиографа, строго соблюдая полярность отведений. Четвертый электрод помещают на правую ногу для подключения провода заземления.

Порядок подключения к электрокардиографу при регистрации стандартных отведений.

1. Отведение I – правая рука (отрицательный электрод) – левая рука (положительный электрод).

2. Отведение II – правая рука (отрицательный электрод) – левая нога (положительный электрод).

3. Отведение III – левая рука (отрицательный электрод) – левая нога (положительный электрод).

Оси трех стандартных отведений являются сторонами схематического равностороннего треугольника Эйнтховена. Вершинам этого треугольника соответствуют электроды, установленные на правой руке, левой руке и левой ноге. В центре расположен электрический центр сердца – точечный единый суммарный сердечный диполь, одинаково удаленный от всех трех осей отведений. Перпендикуляры, опущенные из центра треугольника Эйнтхове-на на оси отведений, делят их на положительную, обращенную к положительному электроду, и отрицательную, обращенную к отрицательному электроду, половины. Углы между осями отведений составляют 60°.

Усиленные однополюсные отведения от конечностей (аУЯ, аУЬ, аУБ) предложены Гольдбергером. Для записи этих отведений активный (+) электрод последовательно размещается на правой руке (аУЯ), на левой руке (аУЬ) и левой ноге (аУБ). На отрицательный полюс электрокардиографа подается суммарный потенциал с двух свободных от активного электрода конечностей. Следовательно, эти отведения регистрируют разность потенциалов между одной из конечностей и средним потенциалом двух других. Линии этих отведений в треугольнике Эйнтховена соединяют вершины его с серединами противолежащих линий отведений.