Формирование электрокардиограммы при распространении волны возбуждения по сердцу

Распространение волны деполяризации и реполяризации по сердцу является несравненно более сложным процессом, чем дви

жение фронта возбуждения по одиночному мышечному волокну. Это объясняется тем, что в сердце одновременно функционирует большое число элементарных источников тока — сердечных ди­ полей, каждый из которых обусловлен возбуждением отдельных миокардиальных волокон и отличается от других таких же дипо­ лей как по величине, так и по направлению. Однако, согласно дипольной концепции электрокардиографии, при определенных допущениях сердце можно условно рассматривать как один точен­ ный источник тока — единый сердечный диполь, создающий в окру­ жающем его объемном проводнике (теле) электрическое поле (рис. 1.14), которое и может быть зарегистрировано с помощью элект родов, расположенных на поверхности тела. Вектор единого сер­ дечного диполя представляет собой не что иное, как суммарный моментный вектор всех элементарных источников тока, сущес­ твующих в данный момент.

Как видно на рис. 1.15, в процессе возбуждения сердечной мыш­ цы вектор единого сердечного диполя постоянно меняет свою

величину и ориентацию, причем любому моменту распростране­ ния возбуждения по сердцу соответствует свой суммарный момен— тный вектор (1,2,... 8). Соединив стрелки последовательных мо- ментных векторов, получим так называемую векторную петлю, очень наглядно графически отображающую ход возбуждения в сердечной мышце. Если теперь, согласно известному Вам прави­ лу, суммировать все отдельные моментные векторы, получим один средний результирующий вектор ЭДС сердца, отражающий среднее направление и величину ЭДС сердца в течение всего периода де— поляризации 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 , де— поляризации предсердий — АР, а реполяризации желудочков — AT .

ООбс

В норме средний результирующий вектор деполяризации желу­ дочков ориентирован влево вниз под углом 30—70" к горизонта­ ли, проведенной через электрический центр сердечного диполя (см. рис. 1.15). Это примерно соответствует ориентации анатоми­ ческой оси сердца. Поэтому пространственное расположение двух полюсов единого сердечного диполя во время возбуждения желу­ дочков таково, что положительный полюс диполя обращен к вер­ хушке, а отрицательный — к основанию сердца. Вследствие этого изопотенциальные линии с положительным потенциалом на про­ тяжении почти всего периода возбуждения располагаются в ос­ новном в левой и нижней части тела, а отрицательные изопо-

тенциальные линии — в правой и верхней части тела. Линия нуле­ вого потенциала ориентирована перпендикулярно направлению среднего результирующего вектора.

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

Рассмотрим процесс формирования ЭКГ, зарегистрированной с помощью поверхностных электродов, применяемых в клини­ ческой электрокардиографии. Допустим, что на поверхности тела установлены электроды двух отведений (рис. 1.16). Ось Одного от­ ведения расположена горизонтально (обозначим его I ), ось друго­ го отведения идет под углом к горизонтали, как это видно на рисунке (обозначим это отведение III ).

Деполяризация предсердий. В норме волна возбуждения распрос­ траняется по предсердиям сверху вниз от области СА—узла к вер­хней границе АВ-узла. Деполяризация предсердий регистрируется на ЭКГ в виде зубца Р.

Первый моментный вектор деполяризации правого предсер­ дия (Р,) направлен вниз и слегка влево (рис. 1.16, а), а второй моментный вектор деполяризации преимущественно левого пред­ сердия <Р₂) — влево (рис. 1.16, б). В отведении I проекции Р, и Р₂ на ось этого отведения ориентированы в сторону положительного полюса отведения. Поэтому на ЭКГ получим положительное от­ клонение — положительный зубец Р. В отведении III проекция Р₁ ориентирована в сторону положительного электрода. В результате этого в отведении III фиксируется небольшое начальное положи­ тельное отклонение — начальная положительная фаза зубца Р. Не­ большая по величине проекция второго моментного вектора на ось отведения III направлена в сторону отрицательного электро­ да, в связи с чем на ЭКГ может иногда регистрироваться вторая небольшая отрицательная фаза зубца P_t обусловленная конечным изолированным возбуждением левого предсердия.

Следует отметить, что процесс реполяризации предсердий обыч­ но 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 во­ локна Пуркинье. Величина разности потенциалов, возникающая в этот период в сердце, очень мала, так как возбуждается только атриовентрикулярная проводящая система. Поэтому на ЭКГ за­ писывается изоэлектрический сегмент P — Q ( jR ) (рис. 1.17).

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 ох­ вата возбуждением миокарда желудочков. Обычно выделяют три

длительность ТМПД в субэпикардиальных отделах желудочков на 0,03—0,04 с меньше, чем в субэндокардиальных участках, и про­ цесс ре поляризации раньше начнется именно в субэпикардиаль­ ных отделах. Поскольку во время реполяризации эти отделы при­ обретают положительный заряд, а субэндокардиальные отделы еще возбуждены, т. е. заряжены отрицательно, ориентация векторов единого сердечного диполя (от отрицательного к положительно­ му полюсу) окажется такой же, как и в период деполяризации (от эндокарда к эпикарду), и электроды, установленные на по­ верхности, будут фиксировать преимущественно положительное отклонение — положительный зубец Г (см. рис. 1.20, б).

Хорошо зная последовательность охвата возбуждением желу­ дочков, а также общие закономерности формирования желудоч­ ковых комплексов ЭКГ, можно определить конфигурацию ЭКГ

при любом расположении исследующих активных электродов. На­ оборот, используя анализ известных ЭКГ в различных отведени­ ях, можно описать величину и направление отдельных момент- ных векторов, среднего результирующего вектора ЭДС сердца и, соответственно, ход возбуждения и реполяризации миокарда. Это и есть так называемый векторный принцип анализа ЭКГ, ко­ торым мы вскоре воспользуемся. А пока проверим, как Вы усвои­ ли общий принцип построения ЭКГ в зависимости от направле­ ния и величины отдельных моментных векторов комплекса QRS по отношению к исследующему активному электроду. На рис. 1.21 показано расположение трех моментных векторов деполяризации желудочков — 0,02, 0,04 и 0,06 с — по отношению к осям 5 элек­ трокардиографических отведений, условно обозначенных I , III , aVL , aVF и aVR .

Попытайтесь самостоятельно определить конфигурацию желу­ дочкового комплекса QRS в этих отведениях, воспользовавшись следующим алгоритмом решения задания:

1)  определите величину и направление проекции каждого мо- ментного вектора на ось электрокардиографического отведения. Для этого из кондов векторов 0,02, 0,04 и 0,06 с проведите к оси отведения перпендикуляр;

2)  воспользовавшись правилом, изложенным на с. 21, опреде­ лите, какое (положительное или отрицательное) отклонение на ЭКГ вызовет каждый моментный вектор;

3)  сопоставляя величину и направление проекции моментных векторов 0,02, 0,04 и 0,06 с, схематично зарисуйте конфигурацию комплекса QRS в данном отведении.

Те же операции следует проделать и для остальных 4 отведений. Только после этого проверьте правильность Вашего решения, взглянув на рис. L 22. Например, в отведении /желудочковый ком­ плекс имеет вид As : 1) моментный вектор 0,02 с перпендикуля­ рен оси отведения I , и его проекция на эту ось равна нулю, в связи с чем зубец Q не выражен; 2) моментный вектор 0,04 с направлен в сторону положительного электрода I отведения, по­этому на ЭКГ фиксируется максимальный положительный зубец /?,; 3) проекция конечного моментного вектора 0,06 с небольшая и направлена в сторону отрицательного электрода I отведения, что обусловливает появление на ЭКГ небольшого зубца s .

В отведении aVF желудочковый комплекс имеет вид rs с не­ большими зубцами г и s : ) небольшой начальный моментный вектор 0,02 с направлен в сторону положительного электрода от­ ведения aVF , и на ЭКГ регистрируется небольшое положитель­ ное отклонение — зубец г, 2) средний моментный вектор 0,04 с перпендикулярен оси отведения aVF и его проекция на ось этого отведения равна нулю; 3) небольшая проекция конечного мо­ ментного вектора 0,06 с ориентирована в сторону отрицательного электрода отведения aVF , что ведет к появлению на ЭКГ зубца S , равного по амлитуде зубцу г.

В отведении aVR желудочковый комплекс имеет вид Qr . 1) проекции моментных векторов 0,02 с и 0,04 с направлены в сторону отрицательного электрода отведения aVR , поэтому в этот период (вплоть до 0,04 с) на ЭКГ регистрируется довольно широ­ кий и глубокий зубец Q_y 2) проекция конечного моментного век тора 0,06 с ориентирована к положительному электроду отведе­ ния aVR , поэтому на ЭКГ появляется в конце желудочкового ком­ плекса небольшой зубец г.

Аналогичным образом объясняется конфигурация желудочко­ вого комплекса QRSb остальных отведениях.

Прежде чем переходить к изучению следующей главы, предла гаем Вам ответить еще на несколько контрольных вопросов, ко-

торые помогут самостоятельно оценить уровень усвоения знаний. После каждого контрольного вопроса в скобках указан номер раз­ дела, в котором Вы найдете правильные ответы на эти вопросы.