ref-17728 (Кардиография (введение )), страница 4

Правило первое. Если в процессе распространения возбуждения вектор диполя направлен в сторону положительного электрода отведения, то на ЭГ мы получим отклонение вверх от изолинии - положительный зубец ЭГ.

Правило второе. Если вектор диполя направлен в сторону отрицательного электрода отведения, то на ЭГ мы зафиксируем отрицательное отклонение, вниз от изолинии, т.е. отрицательный зубец ЭГ.

Правило третье. Наконец, если вектор диполя расположен перпендикулярно к оси отведения, то на ЭГ записывается изолиния, т. е. отсутствуют положительные или отрицательные отклонения ЭГ.

Электрическое поле источника тока. Понятие о суммации и разложении векторов

Электродвижущую силу (ЭДС) любого источника тока (одиночного мышечного волокна или целого сердца) можно зарегистрировать, устанавливая электроды не только на поверхности возбудимой ткани, но и в проводящей среде, окружающей источник. Это возможно благодаря существованию вокруг каждого источника тока электрического поля. Диполь создает в окружающей его среде силовые линии, идущие от положительного к отрицательному заряду диполя. По нормали к ним располагаются изопотенциальные линии с одинаковым положительным или отрицательным потенциалом. На границе между положительной и отрицательной половинами электрического поля располагается линия нулевого потенциала.

Помещая электроды в любые точки электрического поля, можно
зарегистрировать разность потенциалов, несущую определенную
информацию об ЭДС источника тока. Следует подчеркнуть, что основные
закономерности формирования ЭГ, присущие одиночному мышечному
волокну, остаются справедливыми и для электрического поля источника
тока в целом и для формирования ЭКГ. Это означает, что конфигурация
ЭКГ прежде всего будет зависеть от направления вектора диполя по
отношению к электродам отведения, точнее по отношению к
направлению оси электрокардиографического отведения. В рассматри-ваемых нами случаях осью однополюсного электрокардиографического отведения можно назвать гипотетическую линию, соединяющую положительный электрод, расположенный в вы­бранной точке электрического поля, с электродом, расположенным в центре источника тока (в центре диполя), - отрицательный полюс отведения.

Однако оси электрокардиографических отведений могут располагаться в электрическом поле не только параллельно и перпендикулярно направлению диполя. Чтобы в этих случаях определить величину и конфигурацию электрокардиографических комплексов, не обходимо воспользоваться хорошо известным правилом разложения векторов.

Амплитуда и форма электрокардиографических комплексов при любой локализации электродов в электрическом поле определяются величиной и направлением проекции ЭДС источника тока (вектора диполя) на ось данного электрокардиографического отверстия.

В сердце одновременно (в каждый момент систолы) происходит возбуждение многих участков миокарда, причем направление векторов деполяризации и реполяризации в каждом из этих участков может быть различным и даже прямо противоположным. При этом элек­трокардиограф записывает некоторую суммарную, или результирующую, ЭДС сердца для данного момента возбуждения.

Суммарный моментный вектор сердца определяется как алгебраическая сумма всех векторов, его составляющих.

Теоретически можно представить себе три случая суммирования векторов и получения суммарного результирующего вектора:

1. если два вектора источника тока направлены в одну сторону и
   параллельны друг другу, то результирующий вектор представляет собой
   сумму векторов и направлен в ту же сторону;

2. если два вектора источников тока направлены в противоположные стороны, то результирующий вектор равен их разности и ориентирован в сторону большего вектора;

3) если два вектора источников тока направлены под углом друг к
другу, то результирующий вектор (ЭДС) равен по величине и
направлению диагонали параллелограмма, сторонами которого являются
два вектора. При этом допускается, что оба вектора исходят из одной точки.

В заключение следует отметить, что существенное влияние на амплитуду электрокардиографических зубцов оказывает также расстояние от исследующего электрода до источника тока. Величина зубцов ЭКГ обратно пропорциональна квадрату расстояния от электрода до источника тока. Это означает, что чем дальше расположен электрод от источника тока, тем меньше амплитуда зубцов комплексов электрокардиограммы. Однако при удалении электродов более чем на 12 см от сердца дальнейшее изменение амплитуды зубцов оказывается ничтожным.

Формирование электрокардиограммы при распространении волны возбуждения по сердцу

Распространение волны деполяризации и реполяризации по сердцу является несравненно более сложным процессом, чем движение фронта возбуждения по одиночному мышечному волокну. Это объясняется тем, что в сердце одновременно функционирует большое число элементарных источников тока - сердечных диполей, каждый из которых обусловлен возбуждением отдельных миокардиальных волокон и отличается от других таких же диполей как по величине, так и по направлению. Однако, согласно дипольной концепции электрокардиографии, при определенных допущениях сердце можно условно рассматривать как один точечный источник тока — единый сердечный диполь, создающий в окружающем его объемном проводнике (теле) электрическое поле, которое и может быть зарегистрировано с помощью электродов, расположенных на поверхности тела. Вектор единого сердечного диполя представляет собой не что иное, как суммарный моментный вектор всех элементарных источников тока, существующих в данный момент.

Как видно в процессе возбуждения сердечной мышцы вектор единого сердечного диполя постоянно меняет свою величину и ориентацию, причем любому моменту распространения возбуждения по сердцу соответствует свой суммарный моментный вектор (1,2,..,8). Соединив стрелки последовательных моментных векторов, получим так называемую векторную петлю, очень наглядно графически отображающую ход возбуждения в сердечной мышце. Если теперь, согласно известному правилу, суммировать все отдельные моментные векторы, получим один средний результирующий вектор ЭДС сердца, отражающий среднее направление и величину ЭДС сердца в течение всего периода деполяризации желудочков. Эти понятия — моментный вектор и средний результирующий вектор ЭДС сердца — имеют большое практическое значение при описании различных изменений ЭКГ, в чем Вы сами вскоре сможете убедиться. Средний результирующий вектор деполяризации желудочков обозначается AQRs,. деполяризации предсердий - АР, а реполяризации желудочков - AT.

1. Моментный вектор единого сердечного диполя - это алгебраическая сумма всех векторов элементарных сердечных диполей, существующих в тот или иной момент распространения возбуждения по сердцу.

Рисунок 7. Электрическое поле единого сердечного диполя через 0,04 с после начала возбуждения желудочков.

2. Средний результирующий вектор отражает среднюю величину и ориентацию ЭДС сердца в течение всего периода распространения волны возбуждения или реполяризации по соответствующим отделам сердца (А QRS,AP,AT).

В норме средний результирующий вектор деполяризации желудочков ориентирован влево вниз под углом 30-70° к горизонтали, проведенной через электрический центр сердечного диполя. Это примерно соответствует ориентации анатомической оси сердца, поэтому пространственное расположение двух полюсов единого сердечного диполя во время возбуждения желудочков таково, что положительный полюс диполя обращен к верхушке, а отрицательный - к основанию сердца. Вследствие этого изопотенциальные линии с положительным потенциалом на протяжении почти всего периода возбуждения располагаются в основном в левой и нижней части тела, а отрицательные изопотенциальные линии - в правой и верхней части тела. Линия нулевого потенциала ориентирована перпендикулярно направлению среднего результирующего вектора.

Рисунок 8. Моментальные векторы ЭДС единого сердечного диполя во время деполяризации желудочков и средний результирующий вектор возбуждения желудочков .

Устанавливая электроды на поверхности тела, мы сможем зарегистрировать на ЭКГ изменения электрического поля сердца во время деполяризации и реполяризации миокарда, обусловленные изменениями величины и ориентации сердечного диполя на протяжении всего возбуждения сердца.

Рассмотрим процесс формирования ЭКГ, зарегистрированный с помощью поверхностных электродов, применяемых в клинической электрокардиографии. Допустим, что на поверхности тела установлены электроды двух отведений (рисунок 9). Ось одного отведения расположена горизонтально (обозначим его I), ось другого отведения идет под углом к горизонтали, как это видно на рисунке (обозначим это отведение III).

Деполяризация предсердий. В норме волна возбуждения распространяется по предсердиям сверху вниз от области СА-узла к верхней границе АВ-узла. Вначале возбуждается правое предсердие. Деполяризация предсердий регистрируется на ЭКГ в виде зубца Р

Рисунок 9. Формирование зубца Р ЭКГ при деполяризации предсердий.

Первый момент вектор деполяризации правого предсердия (P₁) направлен вниз и слегка влево, а второй моментальный вектор деполяризации преимущественно левого предсердия (Р₂) - влево. В отведении I проекции Pi и Р₂ на ось этого отведения ориентированы в сторону положительного полюса отведения. Поэтому на ЭКГ получим положительное отклонение - положительный зубец Р. В отведении III проекция PI ориентированна в сторону положительного электрода. В результате этого в отведении III фиксируется небольшое начальное положительное отклонение - начальная положительная фаза зубца Р. Небольшая по величине проекция второго моментального вектора на ось отведения III направлена в сторону отрицательного электрода, в связи с чем на ЭКГ может иногда регистрироваться вторая небольшая отрицательная фаза зубца Р, обусловленная конечным изолированным возбуждением левого предсердия.

Следует отметить, что процесс реполяризации предсердий обычно не находит отражения на ЭКГ, так как он наслаивается по времени на процесс деполяризации желудочков (комплекс QRS).

Из предсердий электрический импульс направляется в АВ-узел, где происходит медленное распространение волны возбуждения. Затем возбуждается пучок Гиса, ножки и ветви пучка Гиса и волокна Пуркинье. Величина разности потенциалов, возникающая в этот период в сердце, очень мала, так как возбуждается только атриовентрикулярная проводящая система. Поэтому на ЭКГ записывается изоэлектрический сегмент Р—Q(R).

Деполяризация желудочков. Процесс деполяризации миокарда желудочков на ЭКГ регистрируется в виде комплекса QRS. Для правильного понимания генеза различных зубцов комплекса QRS необходимо хорошо помнить нормальную последовательность охвата возбуждением миокарда желудочков. Обычно выделяют три последовательные фазы распространения возбуждения по желудочкам, каждой из которых соответствует свой суммарный моментный вектор.

Начальный моментный вектор соответствует 0,01-0,03 с QRS. Обозначим его как вектор 0,02 с. Процесс возбуждения желудочков начинается с деполяризации преимущественно левой части межжелудочковой перегородки в средней ее трети. Фронт возбуждения при этом движется направо и вперед. При этом положительный полюс единого сердечного диполя обращен к положительному электроду III отведения. В отведении III будет фиксироваться положительное отклонение — небольшой зубец г. Наоборот, этот вектор направлен к отрицательному электроду I отведения, и в отведении I мы получим отрицательное отклонение — небольшой зубец д. Небольшая амплитуда зубцов гид обусловлена тем, что разность потенциалов, возникающая при возбуждении межжелудочковой перегородки, невелика.

Затем происходит возбуждение апикальной области правого и левого желудочков. Здесь возбуждение распространяется от эндокарда к эпикарду, и волна деполяризации постепенно направляется вниз направо и затем вниз влево. В результате деполяризации верхушек правого и левого желудочков и их передней, боковой и задней стенок возникает средний моментный вектор QRS (0,04—0,05 с). Обозначим его как вектор 0.04 с. Моментный вектор деполяризации желудочков 0,04 с является результирующим двух векторов: правожелудочкового, направленного слева направо, имеющего малую величину, и левожелудочкового, ориентированного справа налево, имеющего несравненно большую величину. Суммация этих двух векторов, согласно известному правилу, дает суммарный моментный вектор, направленный справа налево и вниз. Он ориентирован в сторону положительного электрода I отведения, вследствие чего в этом отведении появляется положительное отклонение высокой амплитуды - зубец R.