Біоструми серця, електрокардіографія

Серцевий м'яз, як нервова тканина і скелетні м'язи, у неактивному стані характеризується біострумом спокою. Зовнішня поверхня мембран його клітин заряджена електропозитивно, а внутрішня — електронегативне. Ця різни­ця потенціалів виникає за рахунок певного розміщення у клітинах та за їх межами іонів калію, натрію та хлору і дорівнює 80—90 мВ. Коли до міокарда надходить стимул, його м'язові волокна збуджуються, мембрана клітин за рахунок натрійкалієвого насоса деполяризується, а далі перезаряджується, після чого зовнішня поверхня клітин­них мембран набуває негативного, а внутрішня — позитив­ного заряду. Це біострум дії, він дорівнює 120 мВ і може бути показником функціонального стану серця при діа­гностичних дослідженнях. Вперше струм дії серця був за реєстрований ще в 1856 р. Коллікером і Мюллером. Вони помітили, що м'яз нервово-м'язового препарату скорочується у момент систоли серця, коли сідничний нерв цього препарату накласти на оголене серце. Це скорочення відбу­вається за рахунок подразнення нерва струмом дії, що ви­никає під час систоли. У 1878 р. Валлер електрометром, а в 1903 р. Ейнтговен гальванометром зареєстрували біо­струми серця, пізніше їх вдало реєстрували катодними ос­цилографами. Нині для дослідження біострумів серця роз­роблено удосконалені електрокардіографи різної конструкції.

У зв'язку з тим, що струм дії, який генерується під час скорочень серця, поширюється по всьому організму (рис. 20), його можна зареєструвати на певних ділянках тіла. У тварин струм відводять, як правило, з п'ястків передніх кінцівок (І відведення); від п'ястка правої передньої та плесна лівої задньої кінцівок (II відведення), від п'ястка лівої передньої і плесна лівої задньої кінцівок (III відве­дення) (рис. 21). Користуючись цими трьома відведення­ми, можна одержати оптимальний варіант запису біостру­мів. Цей метод дістав назву електрокардіографії. Крива запису біострумів — електрокардіограма (ЕКГ) складається з зубців і пауз (рис. 22). Зубці свідчать про появу біострумів, а паузи — про їх відсутність. За час проход­ження одного серцевого циклу реєструється три зубці і три паузи. Зубець Р з'являється під час скорочення перед сердь, а пауза, що йде за ним, відповідає проходженню імпульсу по атріовентрикулярному вузлу. Цей вузол збуд­жується, але оскільки маса його незначна, струм слабкий і не реєструється.

Рис. 20. Поширення по тілу коня силових ліній біоструму, що виникають у серці (за Восканяном)

ефекту електрокардіограму можна записати на спеціально підготовленому папері, який при дії тепла чорніє. Найудосконалені прилади реєструють і показують електрокардіо­граму на телеекрані. Електрокардіограми різних видів тварин мають неоднаковий вигляд, бо систола і діастола серця у них проходять не за один і той же час. Так, у ко­ней у випадку 38 циклів за хвилину зубці та паузи мають

таку тривалість: РR —0,3, QRS -0,12; QT -0,54.с. Вимі­рювання усіх параметрів зубців і пауз та порівняння їх у всіх циклах дозволяє зробити висновок про нормальну чи патологічну роботу серця. Порівняння результатів вивчення ЕКГ риб, амфібій, рептилій і птахів показало, що загалом вони подібні, як і у ссавців. У всіх випадках зубець Р від­повідає скороченню передсердь, комплекс QRS і Т пов'я­заний, з скороченням шлуночків. Проявом серцевої діяль­ності є також артеріальний пульс, який буде розглянуто пізніше, оскільки він є показником функціонального стану кровоносних судин.