Биоэнергетические основы ЭКГ

Крымский государственный медицинский

Университет им. С.И. Георгиевского

Кафедра пропедевтики внутренней медицины

Крутиков С.Н., Куница В.Н., Польская Л.В.

ПРАКТИКУМ

ПО ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫМ МЕТОДАМ

ИССЛЕДОВАНИЯ В КЛИНИКЕ

ВНУТРЕННИХ БОЛЕЗНЕЙ

(ЭКГ, ФКГ, СПИРОГРАФИЯ, УЗИ).

г. Симферополь 2013 г.

МЕТОДИКА РЕГИСТРАЦИИ И РАСШИФРОВКИ

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ.

Электрокардиографией называется метод графической регистрации электрических процессов, происходящих при работе сердца. С помощью ЭКГ можно регистрировать многие сердечные аномалии, включая увеличение мышцы сердца, нарушения электрической проводимости, недостаточный кровоток и гибель сердечной мышцы вследствие образования тромба. По ЭКГ можно даже определить, в какой коронарной артерии находится этот тромб, когда он только угрожает разрушить участок сердечной мышцы. Кроме того, ЭКГ является первичным методом идентификации нарушений частоты и регулярности сердечного ритма. ЭКГ позволяет регистрировать признаки аномального содержания ионов и нарушения функции эндокринных желез, например, щитовидной, указывает на потенциально опасную концентрацию определенных препаратов.

Кривая, отражающая электрическую активность сердца, называется электрокардиограммой (ЭКГ).

Прежде чем знакомиться с электрокардиографией, необходимо вспомнить строение и функции проводящей системы сердца. Выделяют следующие основные функции сердца:

Рис. 1. Проводящая система сердца.

Автоматизм- способность сердца вырабатывать электрические импульсы при отсутствии внешних раздражителей. Функцией автоматизма обладают клетки водители ритма (Р-клетки, от англ. pacemaker-водитель), расположенные во всех участках проводящей системы сердца (Рис.1). Сократительный миокард лишен функции автоматизма. В основе автоматизма лежат ионно-обменные процессы в клетке.

Наивысшей способностью к автоматизму обладает синусовый (синусо-предсердный) узел или узел Кис-Флака (Keith, Flack), расположенный в правом предсердии в области устьев полых вен. Синусовый узел называют центром автоматизма 1-го порядка. Он вырабатывает у взрослого в состоянии покоя 60-90 импульсов в минуту. В норме возбуждение происходит только в результате импульсов, исходящих из синусового узла, являющего единственным нормальным водителем ритма (Рис.2).

При поражении синусо-предсердного узла или нарушении проведения возбуждения к предсердно-желудочковому узлу водителем ритма становится область предсердно-желудочкового соединения - атриовентрикулярный узел (Aschoff, Tawara) вместе с прилегающими к нему клетками. А-V узел помещается в правом предсердии между устьем коронарного синуса и прикреплением лопасти трехстворчатого клапана. Эти участки проводящей системы являются центром автоматизма 2-го порядка и способны продуцировать 40-60 импульсов в минуту.

Центрами автоматизма 3-го порядка, обладающими самой низкой способностью к автоматизму, являются ветви пучка Гиса и волокна Пуркинье. Они могут продуцировать 20-40 импульсов в минуту.

1 - синусовый уэел 60-90

2 - А – V узел 40-60

3 - желудочек 20-40

Рисунок 2. Проводящая система сердца.

Проводимость- способность сердца проводить импульсы от места их возникновения до сократительного миокарда. Функция проведения возбуждения свойственна как специализированной ткани проводящей системы сердца, так и сократительному миокарду. В норме импульс из одной точки в другую передается без какой-либо потери интенсивности.

От синусового узла процесс возбуждения распространяется на предсердия по миокарду и по предсердным проводящим путям: 1.переднему, от которого отходит ветвь к левому предсердию (пучок Бахмана), 2.среднему (Венкебаха), играющему основную роль, и обеспечивающему практически синхронное возбуждение правого и левого предсердий и 3.заднему (Тореля). Скорость проведения импульса по предсердиям 0,8-1,0 м/с.

По переднему и среднему трактам импульсы достигают атриовентрикулярный узел. В области предсердно-желудочкового узла происходит физиологическая задержка импульса, и скорость распространения возбуждения резко снижается до 0,05 м/с, вследствие чего систола предсердий успевает закончиться раньше, чем возбуждение распространится на миокард желудочков.

Нижняя часть узла, утончаясь, переходит в пучок Гиса, его длина около 20 мм. Скорость проведения импульса по пучку Гиса 1,0 -1,5 м/с. Пучок Гиса разделяется сначала на 2 ножки - правую и левую, причем левая ножка короче правой. Затем левая ножка образует 2 ветви, которые спускаются вниз по обеим сторонам межжелудочковой перегородки.

Конечные разветвления правой и левой ножек пучка Гиса постепенно переходят в волокна Пуркинье, которые подходят к каждой миофибрилле и непосредственно связываются с сократительным миокардом желудочков, пронизывая всю мышцу сердца. Скорость распространения возбуждения в волокнах Пуркинье достигает 3-4 м/с.

Возбудимость- способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов. Во время возбуждения образуется электрический ток, который регистрируется гальванометром и записывается в виде ЭКГ. Волна возбуждения распространяется сверху вниз: правое предсердие, левое предсердие, межжелудочковая перегородка, правый и левый желудочки. Волна деполяризации в стенке желудочка распространяется от эндокарда к эпикарду.

Сократимость- способность сердечной мышцы сокращаться в ответ на возбуждение. Этой функцией, в основном, обладает сократительный миокард. В результате последовательного сокращения различных отделов сердца и осуществляется основная насосная функция сердца.

Рефрактерность- невозможность возбужденных клеток миокарда снова активизироваться при возникновении дополнительных импульсов. Различают абсолютный и относительный рефрактерные периоды.

Во время абсолютного рефрактерного периода, который соответствует продолжительности комплекса QRS и сегмента ST на ЭКГ, сердце не может возбуждаться и сокращаться независимо от силы поступающего к нему импульса.

Во время относительного рефрактерного периода, который соответствует зубцу Т на ЭКГ, сердце отвечает на очень сильное возбуждение.

Во время диастолы полностью восстанавливается возбудимость миокардиального волокна, а его рефрактерность отсутствует.

Биоэнергетические основы ЭКГ.

Возникновение электрических потенциалов в сердечной мышце связано с движением ионов калия, натрия, кальция, хлора через клеточную мембрану.

В миокардиальном волокне, находящемся в состоянии покоя, наружная поверхность мембраны клетки заряжена положительно, а внутренняя поверхность имеет отрицательный заряд. Причиной указанной разницы потенциалов, составляющей "- 90 мВ", является более высокая концентрация катионов Nа⁺ и Са⁺⁺ на наружной поверхности клеточной мембраны. Отрицательный заряд внутренней поверхности мембраны создают анионы Cl^-. Клетка в этих условиях поляризована (Рис. 3).

В результате воздействия электрического импульса за счёт функционирования так называемого калиево-натриевого насоса – специальной ферментной системы – ионы натрия перемещаются внутрь клетки, перенося туда свой положительный заряд. Наружная поверхность миокардиального волокна приобретает отрицательный заряд вследствие выхода из клетки анионов Cl^-. Этот феномен, называемый деполяризацией, распространяется по клетке и обусловливает возникновение разницы потенциалов на её поверхности. В этот момент клетка представляет собой заряженную разноименными зарядами частицу, называемую диполем. Деполяризация одного участка клетки возбуждает такой процесс в прилегающем участке. Таким образом, потенциал действия распространяется по всему мышечному волокну. На ЭКГ последовательно возникают зубцы Р, Q, R, S. В период полного обхвата возбуждением желудочков на ЭКГ регистрируется сегмент ST. В конце периода возбуждения клеточная мембрана становится менее проницаемой для катионов Na+, но более проницаемой для катионов К⁺. Выход калия из клетки создаёт положительный заряд наружной мембраны, а внутренняя поверхность мембраны вновь заряжается отрицательно. Этот процесс называется реполяризацией (зубец Т на ЭКГ). Описанные изменения происходит во время систолы (Рис.3).

Когда вся наружная поверхность мембраны вновь зарядится положительно, а внутренняя - отрицательно, клетка перейдет в исходное состояние поляризации, что соответствует диастоле. На ЭКГ зарегистрируется изоэлектрическая линия (сегмент ТР).

Рис.3. Биоэнергетические основы ЭКГ.

Регистрация ЭКГ.

Для записи электрокардиограммы необходимо подключить пациента к электрокардиографу с помощью электродов, под которые необходимо подложить смоченные физиологическим раствором прокладки. При записи ЭКГ каждый электрод регистрирует проекцию той электрической активности, которую он "видит" со своей позиции на поверхности тела.

Электроды накладываются на все 4 конечности: правая рука - красный электрод, левая рука - жёлтый, левая нога - зелёный, правая нога - чёрный электрод (для заземления пациента). С помощью присосок накладываются грудные электроды в 6 позициях:

V₁ - 4-е межреберье, правая грудинная линия;

V₂ - 4-е межреберье, левая грудинная линия;

V₃ - посередине между V₂ и V₄;

V₄ - 5-е межреберье, левая среднеключичная линия;

V₅ - 5-е межреберье, передняя подмышечная линия;

V₆ - 5-е межреберье, средняя подмышечная линия.

Запись ЭКГ начинают с записи контрольного милливольта. Для этого нажимают клавишу МV и с помощью регулятора добиваются отклонения писчика на 10 мм.

При регистрации обычно используют 12 общепринятых отведений: 6 от конечностей (3 стандартных и 3 усиленных) и 6 грудных. Это позволяет "перемещаться вокруг" электрической активности сердца, т.е. смотреть на сердце с разных сторон.

Первые 3 стандартные или двухполюсные отведения предложены Эйнтховеном в 1913 году. Они фиксируют разность потенциалов между двумя точками электрического поля удаленных от сердца и расположенных на конечностях. Электроды накладывают следующим образом:

I отведение: левая рука (+) и правая рука (-);

II отведение: правая рука (-) и левая нога (+);

III отведение: левая рука (-) и левая нога (+).

Особенностью стандартных отведений является то, что линии всех трех отведений лежат во фронтальной плоскости. В англоязычных странах эти отведения принято обозначать символами L1, L2, L3 (от слова limb - конечность) или цифрами 1, 2, 3.

После стандартных регистрируют три однополюсных или усиленных отведения от конечностей. Они регистрируют разность потенциалов между одной из конечностей, на которой установлен активный "+" электрод и средним потенциалом двух других конечностей (отрицательный - объединенный электрод). Однополюсные отведения записываются латинскими буквами, которые обозначают: a – augmented (усиленный), V - Vilson (фамилия автора), R - right (правый), L - left (левый), F- foot (нога).

aVR - от правой руки,

aVL - от левой руки,

aVF- от левой ноги.

Затем снимают 6 грудных (при необходимости, количество грудных отведений можно увеличить), фиксирующих разность потенциалов между "+" активным электродом расположенном на грудной клетке и объединенным "-" электродом от трех конечностей (V₁- V₆).

Следует помнить, что отведение aVR представляет собой как бы "перевёрнутое" I стандартное отведение: зубцы Р и Т отрицательные, основной зубец направлен вниз. Отведение aVL по форме приближается к I отведению, а aVF к III.

Каждое отведение характеризует состояние определенных участков сердца. Так:

I; aVL - передняя стенка (в основном левый желудочек);

III; aVF - задняя стенка левого желудочка;

II - передняя и задняя стенка левого желудочка;

V₁ и V₂ - передняя стенка правого желудочка;

V₃ - межжелудочковая перегородка;
V₄ - верхушка сердца;

V₅ - V₆- боковая стенка левого желудочка.

Рисунок 4. Нормальная ЭКГ.

.

Регистрируют ЭКГ обычно при скорости движения ленты 25 мм/сек (тогда на ЭКГ 1 мм соответствует 0,04 сек). Если скорость движения ленты 50 мм/сек, то 1 мм = 0,02 сек, а при скорости 10 мм/сек - 1мм = 0,1 сек.

Нормальная ЭКГ представляет собой кривую (Рис. 4), на которой различают: положительные (Р, R, T) и отрицательные (Q и S) зубцы; интервалы: PQ (R); QRS; QT и сегменты: ST и TP.

Амплитуду зубцов измеряют в милливольтах (мВ) или условно в миллиметрах (если 1 мВ = 10 мм), ширину зубцов и продолжительность интервалов - в секундах. Измерения проводятся в том отведении, где эти параметры имеют наибольшую величину (обычно II стандартное отведение).

Расшифровку ЭКГ можно разделить на 5 этапов:

1 этап. Определение источника возбуждения и правильности ритма. Для определения источника возбуждения (водитель ритма) необходимо оценить ход возбуждения по предсердиям и установить отношение зубцов Р к желудочковым комплексам QRS во II стандартном отведении.

У здорового человека водителем ритма является синусовый узел и ритм называется синусовым. Для него характерно:

1) положительные зубцы Р во II стандартном отведении, которые предшествует комплексу QRS;

2) нормальная и постоянная форма зубца Р во всех отведениях;

3) стабильная и нормальная длительность Р-Q (Р-R);

4) частота ритма в пределах 60-80 в минуту;

5) постоянная продолжительность R-R c разницей между самым коротким и самым длинным R-R не более 0,16 с.

При отсутствии этих признаков диагностируются следующие варианты несинусового ритма:

1. Предсердные ритмы (из нижних отделов предсердий) характеризуются, наличием отрицательных зубцов Р во II и III стандартных отведениях, и следующих за ними неизменных комплексов QRS.

2. Ритмы из АВ-соединения характеризуется:

а) отсутствием на ЭКГ зубца Р, сливающегося с обычным неизмененным комплексом QRS, либо

б) наличием отрицательных зубцов Р, расположенных после обычных неизмененных комплексов QRS.

3. Желудочковый (или вентрикулярный) ритм характеризуется:

а) медленным желудочковым ритмом (менее 40 импульсов в минуту);

б) наличием расширенных и деформированных комплексов QRS;

в) отсутствием закономерной связи комплексов QRS и зубцов Р.

Для оценки правильности (регулярности) ритма сердца необходимо с помощью линейки измерить продолжительность интервалов R-R во всех отведениях(Рис. 4). Ритм считается правильным, если интервалы RR одинаковы или различие между ними не превышает 0,1 с (±10%) (что соответствует 2,5 мм при скорости движения ленты 25 мм/с или 5,0 мм при скорости движения ленты 50 мм/с). В противном случае ритм - неправильный.

2 этап. Оценка частоты сердечных сокращений.Для подсчёта частоты сердечных сокращений необходимо сначала определить продолжительность интервала RR в секундах. (Рис. 4), для чего его величина в мм умножается на 0,04 с (при скорости 25 мм/с или на 0,02 с (при скорости 25 мм/с). При аритмиях берётся средняя величина из 5 интервалов RR.

Число сердечных сокращений (ЧСС) определяется по формуле:

ЧСС = 60 _______

интервал R-R в секундах

В норме ЧСС составляет 60-90 в мин.