Знание проводящей системы сердца необходимо для освоения ЭКГ и понимания сердечных аритмий.

Сердце обладает автоматизмом — способностью самостоятельно сокращаться через определенные промежутки времени. Это становится возможным благодаря возникновению электрических импульсов в самом сердце. Оно продолжает биться при перерезке всех нервов, которые к нему подходят.

Импульсы возникают и проводятся по сердцу с помощью так называемой проводящей системы сердца. Рассмотрим компоненты проводящей системы сердца:

• синусно-предсердный узел,

• предсердно-желудочковый узел,

• пучок Гиса с его левой и правой ножкой,

• волокна Пуркинье.

Схема проводящей системы сердца.

1) синусно-предсердный узел (= синусовый, синоатриальный, SA; от лат. atrium - предсердие) — источник возникновения электрических импульсов в норме. Именно здесь импульсы возникают и отсюда распространяются по сердцу (рисунок с анимацией внизу). Cинусно-предсердный узел расположен в верхней части правого предсердия, между местом впадения верхней и нижней полой вены. Слово “синус” в переводе означает “пазуха”, “полость”.

Фраза “ритм синусовый” в расшифровке ЭКГ означает, что импульсы генерируются в правильном месте — синусно-предсердном узле. Нормальная частота ритма в покое — от 60 до 80 ударов в минуту. Частота сердечных сокращений (ЧСС) ниже 60 в минуту называется брадикардией, а выше 90 — тахикардия. У тренированных людей обычно наблюдается брадикардия.

В норме импульсы генерируются не с идеальной точностью. Существует дыхательная синусовая аритмия (ритм называется неправильным, если временной интервал между отдельными сокращениями на ≥ 10% превышает среднее значение). При дыхательной аритмии ЧСС на вдохе увеличивается, а на выдохе уменьшается, что связано с изменением тонуса блуждающего нерва и изменением кровенаполнения отделов сердца при повышении и понижении давления в грудной клетке. Как правило, дыхательная синусовая аритмия сочетается с синусовой брадикардией и исчезает при задержке дыхания и увеличении ЧСС. Дыхательная синусовая аритмия бывает преимущественно у здоровых людей, особенно молодых. Появление такой аритмии у лиц, выздоравливающих после инфаркта миокарда, миокардита и др., является благоприятным признаком и указывает на улучшение функционального состояния миокарда.

2) предсердно-желудочковый узел (атриовентрикулярный, AV; от лат. ventriculus — желудочек) является “фильтром” для импульсов из предсердий. Он расположен возле самой перегородки между предсердиями и желудочками. В AV-узле самая низкая скорость распространения электрических импульсов во всей проводящей системе сердца. Она равна примерно 10 см/с (для сравнения: в предсердиях и пучке Гиса импульс распространяется со скоростью 1 м/с, по ножкам пучка Гиса и всем нижележащим отделам вплоть до миокарда желудочков — 3-5 м/с). Задержка импульса в AV-узле составляет около 0.08 с, она необходима, чтобы предсердия успели сократиться раньше и перекачать кровь в желудочки.

Есть аритмии, при которых нарушается формирование и распространение импульсов в предсердиях. Например, при мерцательной аритмии (= фибрилляция предсердий) волны возбуждения беспорядочно циркулируют по предсердиям, но AV-узел блокирует большинство импульсов, не давая желудочкам сокращаться слишком часто. С помощью различных препаратов можно регулировать ЧСС, повышая проводимость в AV-узле (адреналин, атропин) или снижая ее (дигоксин, верапамил, бета-блокаторы). Постоянная мерцательная аритмия бывает тахисистолической (ЧСС > 90), нормосистолической (ЧСС от 60 до 90) или брадисистолической формы (ЧСС < 60). Брадиаритмия одна из самых частых аритмий, ею страдает > 6% больных старше 60 лет. Любопытно, что с фибрилляцией предсердий жить можно годами, а вот фибрилляция желудочков является смертельной, при ней без экстренной медицинской помощи больной умирает за 6 минут.

Проводящая система сердца.

3) Пучок Гиса (= предсердно-желудочковый пучок) не имеет четкой границы с AV-узлом, проходит в межжелудочковой перегродке и имет длину 2 см, после чего делится на левую и правую ножки соответственно к левому и правому желудочку. Поскольку левый желудочек работает интенсивнее и больше по размерам, то левой ножке приходится разделиться на две ветви — переднюю и заднюю.

Патологические процессы (некроз, воспаление) могут нарушать распространение импульса по ножкам и ветвям пучка Гиса, что видно на ЭКГ. В таких случаях в заключении ЭКГ пишут, например, “полная блокада левой ножки пучка Гиса”.

4) Волокна Пуркинье связывают конечные разветвления ножек и ветвей пучка Гиса с сократительным миокардом желудочков.

Способностью генерировать электрические импульсы (т.е. автоматизмом) обладает не только синусовый узел. Природа позаботилась о надежном резервировании этой функции. Синусовый узел является водителем ритма первого порядка и генерирует импульсы в частотой 60-80 в минуту. Если по какой-то причине синусовый узел выйдет из строя, станет активным AV-узел — водитель ритма 2-го порядка, генерирующий импульсы 40-60 раз в минуту. Водителем ритма третьего порядка являются ножки и ветви пучка Гиса, а также волокна Пуркинье. Автоматизм водителя ритма третьего порядка равен 15-40 импульсов в минуту. Водитель ритма также называют пейсмекером (pacemaker, от англ. pace — скорость, темп).

Проведение импульса в проводящей системе сердца (анимация).

В норме активен только водитель ритма первого порядка, остальные “спят”. Такое происходит, потому что электрический импульс приходит к другим автоматическим водителям ритма раньше, чем в них успевает сгенерироваться собственный. Если автоматические центры не повреждены, то нижележащий центр становится источником сокращений сердца только при патологическом повышении его автоматизма (например, при пароксизмальной желудочковой тахикардии в желудочках возникает патологический источник постоянной импульсации, которая заставляет миокард желудочков сокращаться в своем ритме с частотой 140-220 в минуту).

Наблюдать работу пейсмекера третьего порядка можно также при полном блокировании проведения импульсов в AV-узле, что называется полной поперечной блокадой (= AV-блокада III степени). При этом на ЭКГ видно, что предсердия сокращаются в своем ритме с частотой 60-80 в минуту (ритм SA-узла), а желудочки — в своем с частотой 20-40 в минуту.

Что именно записывает аппарат экг?

Электрокардиограф фиксирует суммарную электрическую активность сердца, а если точнее — разность электрических потенциалов (напряжение) между 2 точками.

Откуда же в сердце возникает разность потенциалов? В состоянии покоя клетки миокарда заряжены изнутри отрицательно, а снаружи положительно, при этом на ЭКГ-ленте фиксируется прямая линия (= изолиния). Когда в проводящей системе сердца возникает и распространяется электрический импульс (возбуждение), клеточные мембраны переходят из состояния покоя в возбужденное состояние, меняя полярность на противоположную (процесс называется деполяризацией). При этом изнутри мембрана становится положительной, а снаружи — отрицательной из-за открытия ряда ионных каналов и взаимного перемещения ионов K⁺ и Na⁺ (калия и натрия) из клетки и в клетку. После деполяризации через определенное время клетки переходят в состояние покоя, восстанавливая свою исходную полярность (изнутри минус, снаружи плюс), этот процесс называется реполяризацией.

Электрический импульс последовательно распространяется по отделам сердца, вызывая деполяризацию клеток миокарда. Во время деполяризации часть клетки оказывается изнутри заряженной положительно, а часть — отрицательно. Возникает разность потенциалов. Когда вся клетка деполяризована или реполяризована, разность потенциалов отсутствует. Стадии деполяризации соответствует сокращение клетки (миокарда), а стадии реполяризации — расслабление. На ЭКГ записывается суммарная разность потенциалов от всех клеток миокарда, или, как ее называют, электродвижущая сила сердца (ЭДС сердца).

Схематическое расположение вектора ЭДС сердца

(в центре) в один из моментов времени.

Отведения на экг

Как указано выше, электрокардиограф регистрирует напряжение (разность электрических потенциалов) между 2 точками, то есть в каком-то отведении. Другими словами, ЭКГ-аппарат фиксирует на бумаге (экране) величину проекции электродвижущей силы сердца (ЭДС сердца) на какое-либо отведение.

Стандартная ЭКГ записывается в 12 отведениях:

• 3 стандартных (I, II, III),

• 3 усиленных от конечностей (aVR, aVL, aVF),

• и 6 грудных (V1, V2, V3, V4, V5, V6).

1) Стандартные отведения (предложил Эйнтховен в 1913 году). I - между левой рукой и правой рукой;

II - между левой ногой и правой рукой;

III - между левой ногой и левой рукой.

Простейший (одноканальный, т.е. в любой момент времени записывающий не более 1 отведения) кардиограф имеет 5 электродов: красный (накладывается на правую руку), желтый (левая рука), зеленый (левая нога), черный (правая нога) и грудной (присоска). Если начать с правой руки и двигаться по кругу, можно сказать, что получился светофор. Черный электрод обозначает “землю” и нужен только в целях безопасности для заземления, чтобы человека не ударило током при возможной поломке электрокардиографа.

Многоканальный портативный электрокардиограф.

Все электроды и присоски отличаются по цвету и месту наложения.

2) Усиленные отведения от конечностей (предложены Гольдбергером в 1942 году).

Используются те же самые электроды, что и для записи стандартных отведений, но каждый из электродов по очереди соединяет сразу 2 конечности, и получается объединенный электрод Гольдбергера. На практике запись этих отведений производится простым переключением рукоятки на одноканальном кардиографе (т.е. электроды переставлять не нужно).

aVR - усиленное отведение от правой руки (сокращение от augmented voltage right — усиленный потенциал справа).

aVL - усиленное отведение от левой руки (left - левый) aVF - усиленное отведение от левой ноги (foot - нога)

3) Грудные отведения (предложены Вильсоном в 1934 году) записываются между грудным электродом и объединенным электродом от всех 3 конечностей. Точки расположения грудного электрода находятся последовательно по передне-боковой поверхности грудной клетки от средней линии тела к левой руке.

отведение V₁ – IV межреберье справа от грудины;

отведение V₂ – IV межреберье слева от грудины;

V₃ – середина расстояния между точками V₂ и V₄;

отведение V₄ – V межреберье по срединно-ключичной линии;

отведение V₅ – V межреберье по передней подмышечной линии;

отведение V₆ – V межреберье по срединной подмышечной линии.

Отведения V₁ и V₂ называют правыми грудными, V₅ и V₆ – левыми грудными, V₃ и V₄ соответствуют переходной зоне.

Расположение 6 грудных электродов при записи ЭКГ.

12 указанных отведений являются стандартными. При необходимости “пишут” и дополнительные отведения:

• по Нэбу (между точками на поверхности грудной клетки),

• V7 - V9 (продолжение грудных отведений на левую половину спины),

• V3R - V6R (зеркальное отражение грудных отведений V3 - V6 на правую [right] половину грудной клетки).

• V7 - пятое межреберье по левой задней подмышечной лини;

• V8 - пятое межреберье по левой лопаточной линии;

• V9 - пятое межреберье по левой околопозвоночной линии.

Следует также упомянуть о другой наиболее часто употребляемой системе отведений Нэба. Для записи этих отведений используют электроды упомянутой системы трех стандартных отведений:

красный электрод - второе межреберье справа от грудины;

зеленый электрод - пятое межреберье по серединно-ключичной линии;

желтый электрод - пятое межреберье по задней подмышечной линии.

При такой расстановке электродов на электрокардиограмме в положении переключателя на первое стандартное отведение регистрируется отведение Нэба "Dorsalis "(D); второе - регистрирует отведение Нэба "Anterior" (А), третье - "Infeior" (I).

Система отведений Нэба позволяет уточнить изменения ЭКГ, наблюдаемые при повреждениях боковой и задней стенки левого желудочка.