2. Теоретичні питання

Електрофізіологічні основи електрокардіографії.

Динаміка деполяризації і реполяризації у серці.

Електрокардіографічні відведення. Характеристика нормальної електрокардіограми.

Векторна теорія формування електрокардіограми.

Електрична вісь серця, визначення її положення.

2. Практичні роботи

Реєстрація і аналіз ЕКГ у людини.

Визначення позиції електричної осі серця.

5.Зміст теми

Електрокардіографія – метод графічної реєстрації різниці потенціалів, що виникає між різними точками тіла людини внаслідок електричної активності серця.

Електрична активність серця – процес виникнення збудження (ПД) у серці та його розповсюдження структурами серця.

Векторна теорія формування електрокардіограми (ЕКГ)

1. При виникненні у серці процесу збудження (ПД) та при його розповсюдженні структурами органа навколо нього виникає електричне поле, яке поширюється у тілі людини як в об’ємному провіднику.

2. Елементарним генератором електричного поля в серці є кожний окремий кардіоміоцит, який двічі протягом одиночного цикла збудження стає диполем і генерує електричне поле: вперше – коли ним рухається хвиля деполяризації, вдруге – хвиля реполяризації.

Електричний диполь – система двох рівних за величиною і протилежних за знаком крапкових зарядів, що знаходяться на певній відстані (плече диполя). Основною характеристикою диполя є дипольний момент – вектор, спрямований від від’ємного до додатнього заряда; він дорівнює добутку величини заряда на плече диполя.

m V Cтан спокою кардіоміоцита;

на мембрані ПС-диполь відсутній

Рух мембраною хвилі де-

поляризації – кардіоміоцит

став диполем!

На мембрані фаза “плато”

ПД –диполь відсутній.

Мембраною рухається хвиля

реполяризації – кардіоміоцит

став диполем!

Цикл збудження закінчився –на

мембрані ПС– диполь відсутній.

3. Електричні поля окремих кардіоміоцитів складаються і формується сумарне (інтегральне) електричне поле серця, вектор електрорушійної сили якого (ЕРС) у часі змінює величину та напрямок

4. Електрокардіограма - зареєстрована у часі зміна проекції на вісь

відведення вектора ЕРС сумарного електричного поля

Вісь відведення – умовна лінія, що з’єднує між собою два реєструючих електроди.

Електрокардіографічні відведення

При реєстрації ЕКГ обов’язково використовують 12 відведень – 3 стандартні двополюсні від кінцівок; 3 однополюсні посилені від кінцівок; 6 однополюсні від грудної клітки.

При стандартних двополюсних відведеннях від кінцівок за Ейнтховеном два активних електроди, на які подаються різні заряди (додатній або від’ємний), розташовуються на кінцівках досліджуваного:

I відведення ПР (“-“) 0 ЛР(“+) (“-“) (“-“) II III 0 0 ЛН (“+”) (“+”)

I стандартне відведення – права рука (“-“) – ліва рука (“+”) II стандартне відведення - права рука (“-”) –ліва нога (“+”) III стандартне відведення – ліва рука (“-“) –ліва нога (“+”) Осі трьох стандартних відведень від кінцівок утворюють трикутник Ейнтховена.

Проекція нульової (початкової) точки вектора ЕРС розділяє вісь кожного відведення на дві половини – додатню та від’ємну

При однополюсних посилених відведеннях від кінцівок за Гольдбергером активний електрод (завжди додатній) розташовується на одній з кінцівок, а реєстрація зміни потенціалу проводиться відносно середньої точки, що утворюється двома іншими електродами на кінцівках; цей потенціал наближається до 0:

aVR (“+”) (“-”) (“+”) aVL ПР ЛР 0 (“-“) (“-“) ЛН аVF(“+”)

aVR –активний електрод на правій руці; aVL - активний електрод на лівій руці; aVF – активний електрод на лівій нозі. Кожне з цих відведень є бісектрисою відповідного кута трикутника Ейнтховена. Нульова точка вектора ЕРС розділяє вісі відведень на додатні та від’ємні половини.

Стандартні двополюсні та посилені однополюсні відведення від кінцівок дозволяють зареєструвати коливання проекції вектора ЕРС серця у фронтальній площині.

Однополюсні грудні відведення за Вільсоном (прекардіальні відведення):

- - - - -- - - - - “+” V­6 “+”V­5 V­1”+” V­­2”+”V­3”+” V­4­”­+”

активні (додатні) електроди розташовані в одній з точок на передній поверхні грудної клітки з лівого боку (V­1 – V­6); Коливання потенціалу в кожній з цих точок реєструються відносно центральної клеми Вільсона (через додатковий опір об’єднуються потенціали від кінцівок; сумарний потенціал приблизно дорівнює нулю).

За допомогою грудних відведень за Вільсоном реєструють коливання проекції вектора ЕРС серця переважно у горизонтальній площині.

Протягом одного циклу збудження вектор ЕРС електричного поля серця весь час змінює величину та напрямок. При запису ЕКГ у різних відведеннях фактично реєструють коливання проекції одного і того самого вектора ЕРС на осі різних відведень (подібно до фотографування одного предмета з різних позицій).

Елементи нормальної ЕКГ:

• сегменти - ділянки ізоелектричної (нульової) лінії;

• зубці – відхилення кривої від нуля догори (додатні) або донизу (від’ємні);

• інтервали та комплекси – сукупність зубців та сегментів.

R T P P Q S	Таким чином, на нормальній ЕКГ у стандартних відведеннях реєструються: 5 зубців, 3 позитивних (P,R,T) та 2 від’ємних (Q,S); 3 ізоелектричні сегменти (P-Q, S-T, T-P). Зубці та сегменти формують інтервали (P-Q, R-R) та комплекси (QRS, QRST).
Нормальна ЕКГ у стандартних відведеннях за Ейнтховеном

Принципи формування ЕКГ

Нагадаємо, що імпульси збудження (ПД) у серці здорової людини автоматично народжуються у клітинах сино-атріального вузла, звідки поширюються на міокард передсердь. Після суттєвого сповільнення в клітинах атріо-вентрикулярного вузла ПД поширюються провідною системою шлуночків (пучок Гіса, його ніжки, волокна Пуркін’є) до клітин міокарда шлуночків. Спочатку мембраною кожного кардіоміоцита рухається хвиля деполяризації, а далі – хвиля реполяризації.

Ізоелектричні сегменти реєструються за умови відсутності ЕРС або при малій її величині. Це має місце при повній реполяризації кардіоміоцитів (сегмент T-P; ЕРС немає), при повній деполяризації шлуночків (сегмент S-T; ЕРС немає). Після повної деполяризації передсердь реєструється сегмент P-Q; йому відповідає поширення збудження атріо-вентрикулярним вузлом та провідною системою шлуночків серця, але ЕРС при цьому мала і ЕКГ не відхиляється від 0.

Зубці різного напрямку та амплітуди виникають, коли серце генерує поле, що характеризується суттєвою ЕРС.

Напрямок зубця залежить від того, на яку половину осі кожного відведення, додатню чи від’ємну, проекується вектор ЕРС: якщо на додатню, виникає додатній зубець, якщо на від’ємну – від’ємний.

Амплітуда зубців визначається кількома чинниками:

А. Величина проекції вектора на вісь відведення;чим вона більша,

тим більшою буде амплітуда зубця. Величина проекції залежить від:

- величини вектора ЕРС серця, яка відбиває стан кардіоміоцитів, що

генерують ЕРС; чим вона більша, тим більшою буде величина

проекції та амплітуда зубця;

- співвідношення напрямків осі відведення та вектора ЕРС; якщо

вектор паралельний до осі, величина його проекції максимальна і

формується максимальний за амплітудою зубець. Якщо вектор

перпендикулярний до осі, його проекція дорівнює нулю і зубець не

формується.

Б. Віддаленість осі відведення від серця – чим вона менша, тим

більшою є амплітуда зубця. Тому найбільші за амплітудою зубці

реєструються в однополюсних грудних відведеннях за Вільсоном.

В. Електропровідність тканин.

Протягом одного цикла збудження ЕРС електричного поля серця весь час змінює величину та напрямок. Відповідно до наявності 5 зубців ЕКГ, виділяють 5 основних моментних векторів серця. Основний моментний вектор серця – середній за напрямком та величиною вектор, що відповідає формуванню певного зубця.

Основний моментний вектор, що відповідає формуванню зубця Р

I ПР(“-“) 0 (“+”) ЛР (“-“) 00 (“-“) II 0 0 III (“+”) (“+”) ЛН

Відповідає руху хвилі збудження (деполяризації) передсердями. У фронтальній площині орієнтований згори донизу та з правого боку у лівий. Отже йому відповідають позитивні зубці Р у трьох стандартних відведеннях від кінцівок (проекції вектора припадають на позитивні половини осей цих відведень) Р

Основний моментний вектор, що відповідає формуванню зубця Q

I ПР(“-“) 0 (“+”) ЛР (“-“) 00 (“-“) II 0 0 III (“+”) (“+”) ЛН

Відповідає руху хвилі збудження (деполяризації) міжшлуночковою перегородкою та верхівкою серця. У фронтальній площині орієнтований знизу догори та з лівого боку у правий. Отже йому відповідають негативні зубці Q у трьох стандартних відведеннях від кінцівок (проекції вектора припадають на негативні половини осей відведень) P

Q

Основний моментний вектор, що відповідає формуванню зубця R

I ПР(“-“) 0 (“+”) ЛР (“-“) 00 (“-“) II 0 0 III (“+”) (“+”) ЛН

Відповідає руху хвилі збудження (деполяризації) передньо-боковими стінками шлуночків. У фронтальній площині орієнтований згори донизу та з правого боку у лівий. Отже йому відповідають позитивні зубці R у трьох стандартних відведеннях (проекції вектора припадають на позитивні половини осей відведень) R P Q

Вектор, що відповідає формуванню зубця R, найбільший за величиною, тому він має назву головного вектора деполяризації шлуночків серця

Основний моментний вектор, що відповідає формуванню зубця S

I ПР(“-“) 0 (“+”) ЛР (“-“) 00 (“-“) II 0 0 III (“+”) (“+”) ЛН

Відповідає руху хвилі збудження (деполяризації) задньо-боковими стінками шлуночків серця . У фронтальній площині орієнтований знизу догори та з лівого боку у правий. Отже йому відповідають негативні зубці S у трьох стандартних відведеннях від кінцівок (проекції вектора припадають на негативні половини осей відведень) R P

Q S

Основний моментний вектор, що відповідає формуванню зубця T

I ПР(“-“) 0 (“+”) ЛР (“-“) 00 (“-“) II 0 0 III (“+”) (“+”) ЛН

Відповідає руху хвилі збудження (реполяризації) шлуночками. У фронтальній площині орієнтований згори донизу та з правого боку у лівий. Отже йому відповідають позитивні зубці T у трьох стандартних відведеннях (проекції вектора припадають на позитивні половини осей відведень) R T P Q S

Отже, зубець Р відповідає деполяризації передсердь, комплекс QRS –деполяризації шлуночків, зубець Т – реполяризації шлуночків. Зубець реполяризації передсердь на ЕКГ відсутній, бо у часі цей процес співпадає з деполяризацією шлуночків.

Максимальний зубець деполяризації шлуночків (R) та зубець їх реполяризації (Т) мають однаковий напрямок (у стандартних відведеннях від кінцівок вони позитивні), бо у міокарді шлуночків процес деполяризації поширюється від субендокардіальних шарів до субепікардіальних, а процес реполяризації – від субепікардіальних до субендокардіальних. Тому основні моментні вектори, що відповідають формуванню зубців R та Т (і самі зубці), мають однаковий напрямок.

ПРИНЦИПИ АНАЛІЗА ЕКГ

Оскільки ЕКГ відбиває електричні процеси у серці, на підставі її аналізу можна оцінити саме ці процеси – виникнення ПД у серці та їх розповсюдження структурами серця.