Физиологические основы ЭКГ. Нормальная электрокардиограмма - анализ основных зубцов и интервалов.
Образование зубцов на ЭКГ согласно теории сердечного диполя можно с достаточной степенью условности представить следующим образом.
В покое мышечное волокно находится в состоянии поляризации: на внутренней поверхности клеточной мембраны имеется отрицательный заряд, а на наружной — положительный (рис. 24,Л). При этом на поверхности волокна разность потенциалов отсутствует, и электрод, располагающийся со стороны его эпикардиального "торца" и соединенный с положительным полюсом гальванометра, регистрирует прямую, так называемую изоэлектрическую, линию (изолинию).
При раздражении мембраны происходит возбуждение клетки — ее деполяризация, обусловленная быстрым током Na + внутрь клетки. В результате на внутренней поверхности клеточной мембраны в очаге возбуждения возникает положительный заряд, а на наружной — отрицательный. Между соседними положительными и отрицательными участками поверхности клеточной мембраны возникает разность потенциалов. Таким образом, мышечное волокно превращается в элементарный диполь с положительным полюсом, обращенным к положительному электроду. При перемещении положительных зарядов к положительному электроду вследствие распространения процесса деполяризации в направлении от эндокарда к эпикарду гальванометр регистрирует отклонение сигнала кверху от изолинии. Это отклонение дает начало направленному кверху, то есть положительному, зубцу ЭКГ. Так как сила заряда обратнопропорциональна квадрату расстояния, при приближении положительного заряда к электроду амплитуда положительного отклонения (зубца) резко возрастает (рис.24,В,Г). Когда процесс деполяризации охватывает все мышечное волокно, разность потенциалов на поверхности клеточной мембраны становится равной 0, ток исчезает, и положительное отклонение возвращается к изолинии (рис. 24,Д). Таким образом, на ЭКГ образуется зубец R . Изолиния регистрируется на протяжении всего времени, пока состояние деполяризации клетки сохраняется (рис. 24,£).
В отличие от поперечно-полосатой мускулатуры, в миокарде процесс реполяризации начинается с того участка, где закончился процесс деполяризации, то есть со стороны эпикарда, и постепенно распространяется по направлению к эндокарду. Поскольку в результате реполяризации об ращенный к эпикарду участок поверхности клеточной мембраны приобретает положительный заряд, образующийся диполь не меняет своей ори ентации (ряс.24,Ж). Таким образом, на положительный электрод действует положительный заряд, который находится в максимальной близости к нему, в связи с чем гальванометр регистрирует резкое отклонение кривой кверху от изолинии - образуется положительный зубец, так называемый зубец Т. Поскольку при реполяризации возникает меньшая электродвижущая сила, чем при деполяризация, амплитуда зубца Т меньше, чем зубца R . По мере распространения реполяризации вдоль мышечного волокна расстояние от положительного заряда до электрода увеличивается, и величина отклонения кверху регистрируемой кривой постепенно уменьшается (рис. 24,3,И). Наконец, процесс реполяризации заканчивается, разность потенциалов на поверхности клеточной мембраны становится равной 0, и кривая возвращается к изолинии (рис.24, А). Так как реполя- ризация длится дольше, чем деполяризация, зубец Т шире, чем зубец R .
Каждое возбужденное мышечное волокно можно представить как эле ментарный диполь, вызывающий возникновение элементарной электродвижущей силы. При суммировании векторов возбуждения всех этих диполей в каждый данный момент времени можно подучить суммарный вектор электродвижущей силы сердца. Он меняет свое направление и величину на протяжении чередующихся фаз деполяризации и реполяризации, составляющих сердечный цикл, и распространяется на поверхность тела, где может быть зарегистрирован в виде ЭКГ.
. На ЭКГздоровых людей различают следующие элементы:
1.1.Положительные зубцы Р,R и Т, отрицательные зубцыQ иS; непостоянныйположительный зубецU.
1.2. ИнтервалыР— Q, S—Т, Т—Р иR — R.
1.3. КомплексыQRSиQRST.
Каждый из этих элементов отражает время и последовательность возбуждения различных участков миокарда.
В нормальных условиях сердечный цикл начинается возбуждением предсердий, что наЭКГ отражается появлением зубца Р. Восходящий отрезок зубцаР обусловлен в основномвозбуждением правого предсердия, нисходящий— левого предсердия. Величина этого зубцаневелика, в норме его амплитуда не превышает 1—2 мм, продолжительность составляет 0,08—0,10 с.
За зубцомР следует отрезок прямой линии до зубцаQ. Это интервалР—Q. Он соответствует времени от начала возбуждения предсердийдо начала возбуждения желудочков, т. е. включает и время распространения импульса попредсердиям, и его физиологическую задержку в предсердно-желудочковом узле.Нормальная продолжительность интервалаР—Q: 0,12—0,18 с (до 0,20 с).
При возбуждении желудочков записывается комплексQRS, величина его зубцоввариабельна и в различных отведениях выражена неодинаково. ПродолжительностькомплексаQRS, измеряемая от начала зубцаQ (или зубцаR, еслиQ не выражен) до концазубца S, составляет 0,06—0,10 с и отражает время внутрижелудочковой проводимости.Первый зубец этого комплекса — отрицательный зубецQ — соответствует возбуждениюмежжелудочковой перегородки. Его амплитуда невелика и в норме не превышает ¼ амплитуды зубцаR; продолжительность зубцаQ составляет не более 0,03 с. ЗубецQ на ЭКГможет не регистрироваться.
ЗубецR соответствует почти полному охвату возбуждениемобоих желудочков. Он является самым высоким зубцом желудочкового комплекса, егоамплитуда колеблется в пределах 5-15 мм. При полном охвате желудочков возбуждениемзаписывается отрицательный зубецS, чаще небольшой величины, не превышающий 6 мм (всреднем 2,5 мм). Иногда зубецS на ЭКГ не выражен.
В момент полной деполяризациимиокарда разность потенциалов отсутствует, поэтому на ЭКГ записывается, как правило,прямая линия: интервалS—Т. Продолжительность этого интервала широко варьирует взависимости от частоты сердечного ритма; смещение интервалаS—Т от изоэлектрическойлинии в норме не превышает 1 мм.
Зубец Т соответствует фазе восстановления (реполяризации) миокарда желудочков.Нормальный зубец Т асимметричен: имеет пологое восходящее колено, закругленнуюверхушку и более крутое нисходящее колено. Амплитуда его колеблется в пределах 2,5—6,0мм, продолжительность составляет 0,12— 0,16 с.
Иногда после зубца Т через 0,02—0,04 с регистрируется небольшой положительный зубецU, амплитуда которого редко превышает 1 мм, а продолжительность составляет 0,09—0,16 с.О происхождении зубцаU до сих пор нет единого мнения.
Интервал Q—Т (комплексQRST) отражает время возбуждения и восстановления миокардажелудочков, т. е. соответствует электрической систоле желудочков. Он измеряется от началазубцаQ (или зубцаR, еслиQ отсутствует) до конца зубца Т. Его продолжительность зависитот частоты сердечного ритма; при учащении интервалQ—Т укорачивается.
Интервал Т—Р (от конца зубца Т до начала зубца Р) отражает электрическую диастолусердца. Он располагается на изоэлектрической линии, так как токи действия в этот моментотсутствуют. Продолжительность его определяется частотой сердечного ритма: чем режеритм, тем интервал Т—Р длиннее.
Последний интервалR—R представляет собой расстояние между вершинами двухсоседних зубцовR. Он соответствует времени одного сердечного цикла, длительностькоторого также определяется частотой ритма.