Электрокардиограмма. Охват возбуждением огромного количества клеток рабочего миокарда вызывает по­явление отрицательного заряда на поверхности этих клеток

Охват возбуждением огромного количества клеток рабочего миокарда вызывает по­явление отрицательного заряда на поверхности этих клеток. Сердце становится мощным электрогенератором. Ткани тела, обладая сравнительно высокой электропроводностью, позволяют регистрировать электрические потенциалы сердца с поверхности тела. Такая методика исследования электрической активности сердца, введенная в практику В. Эйнт-говеном, А. Ф. Самойловым, Т. Льюисом, В. Ф. Зелениным и др., получила название электрокардиографии, а регистрируемые с ее помощью кривые называются электрокар­диограммами (ЭКГ). Электрокардиография широко применяется в медицине как диаг­ностический метод, позволяющий установить особенности нарушений сердечной деятель­ности.

Для исследований в настоящее время пользуются специальными приборами — электрокардиографами с электронными усилителями и осциллографами. Запись кривых производят на движущейся бумажной ленте. Разработаны также приборы, при помо­щи которых записывают ЭКГ во время активной мышечной деятельности и на рас­стоянии от обследуемого. Эти приборы — телеэлектрокардиографы — основаны на принципе передачи ЭКГ на расстояние посредством радиосвязи. Таким способом реги­стрируют ЭКГ у спортсменов во время соревнований, у космонавтов в космическом по­лете и т. д. Созданы приборы для передачи электрических потенциалов, возникающих при деятельности сердца, по телефонным проводам и записи ЭКГ в специализированном центре, находящемся на большом расстоянии от пациента.

Вследствие определенного положения сердца в грудной клетке и своеобразной фор­мы тела человека электрические силовые линии, возникающие между возбужденными (—) и невозбужденными (-)-) участками сердца, распределяются по поверхности тела неравномерно. Поэтому в зависимости от места приложения электродов форма ЭКГ и вольтаж ее зубцов будут различны. Для регистрации ЭКГ производят отведение потен­циалов от конечностей и поверхности грудной клетки. Чаще используются три, так назы­ваемых стандартных, отведения от конечностей (рис. 119). I отведение: правая рука — левая рука; II отведение: правая рука — левая нога; III отведение: левая рука — левая нога.

Рис.119. Наложение электродов при стандарт­ных отведениях электрокардиограммы и кривые, получаемые при этих отведениях (схема).

Рис.120. Схема грудных отведении электро­кардиограммы и кривые, получаемые при этих отведениях.

Для отведения потенциалов от грудной клетки рекомендуют прикладывать первый электрод к одной из шести показанных на рис. 120 точек, а другой — к правой руке. Вто­рым электродом могут служить три соединенных вместе электрода, наложенных на обе руки и левую ногу. В этом случае форма ЭКГ отражает электрические изменения только на участке приложения грудного электрода. Объединенный электрод, приложенный к трем конечностям, является индифферентным, или «нулевым», так как его потенциал не изменяется на протяжении всего сердечного цикла. Такие электрокардиографические отведения, предложенные Вильсоном, называются униполярными, или однополюсными. Эти отведения обозначают -латинской буквой V (Vi, \ч и т. д.).

Нормальные ЭКГ человека, получаемые в стандартных отведениях, приведены на рис. 121.

На ЭКГ различают зубцы Р, Q, R, S и Т. Зубец Р представляет собой алгебраическую сумму электрических потенциалов, возникающих при возбуждении правого и левого предсердий. Комплекс зубцов QRST отражает электрические изменения, обусловленные возбуждением желудочков. Зубцы Q, R, S характеризуют начало возбуждения желудоч­ков, а зубец Т — конец. Интервал Р—Q отражает время, необходимое для проведения возбуждения от предсердий до желудочков. Сложная кривая, отражающая процесс воз­буждения желудочков, очевидно, объясняется тем, что это возбуждение охватывает же­лудочки не сразу. Полагают, что зубец Q обусловлен возбуждением внутренней поверх­ности желудочков, правой сосочковой мышцы и верхушки сердца, а зубец R — возбужде­нием поверхности и основания обоих желудочков. К окончанию зубца S оба желудочка целиком охвачены возбуждением, вся поверхность сердца стала электроотрицательной, и разность потенциалов между различными отделами миокарда исчезла. (Поэтому ин­тервал S— Т находится на изоэлектрической линии.)

Зубец Т отражает процессы реполяризации, т. е. восстановление нормального мем­бранного потенциала клеток миокарда. Эти процессы возникают в различных клетках не строго синхронно. Вследствие этого появляется разность потенциалов между участками, миокард которых еще деполяризован (т. е. обладает отрицательным зарядом), и участ­ками, восстановившими свой положительный заряд. Указанная разность потенциалов регистрируется в виде зубца Т. Этот зубец — самая изменчивая часть ЭКГ. Интервал

Рис.121. Схема связи между распространением возбуждения в сердце и возникновением некоторых зубцов электрокардиограммы (а) и электрокардиограммы в трех стандартных отведениях (б).

между зубцом Т и последующим зубцом Р соответствует периоду покоя сердца, т. е. общей паузе и пассивному наполнению камер сердца кровью.

Общая продолжительность электрической систолы желудочков, т. е. интервалы Q—Т, почти совпадают с длительностью механической систолы (механическая систола начинается несколько позже, чем электрическая).

Электрокардиография позволяет оценить характер нарушений проведения возбуж­дения в сердце. Так, по интервалу от начала зубца Р и до зубца Q можно судить о том, совершается ли проведение возбуждения от предсердия к желудочку с нормальной ско­ростью. В норме этот интервал равен 0,12—0,18 с. Общая продолжительность зубцов Q, R, S составляет от 0,06 до 0,09 с.

Процессы деполяризации и реполяризации возникают в разных участках миокарда неодновременно, поэтому величина разности потенциалов между различными участками сердечной мышцы на протяжении сердечного цикла изменяется. Условную линию, соеди­няющую в каждый данный момент две точки, обладающие наибольшей разностью потен­циалов, принято называть электрической осью сердца. В каждый данный момент электри­ческая ось сердца характеризуется определенной величиной и направлением, т. е. об­ладает свойствами векторной величины. Вследствие неоднородности охвата возбужде­нием различных отделов миокарда этот вектор изменяет свое направление. Для кли­нической практики оказалась полезной регистрация не только величины разности по­тенциалов сердечной мышцы (т. е. амплитуды зубцов на ЭКГ), но и изменений направ­ления электрической оси сердца. Одновременная запись изменений величины разности потенциалов и направления электрической оси получило название векторэлектрокардио-граммы (ВЭКГ) (рис. 122).

Изменение ритма сердечной деятельности. Электрокардиография позволяет деталь­но анализировать изменения сердечного ритма. В норме частота сердечных сокращений колеблется от 60 до 80 в минуту, при более редком ритме — брадикардии — составляет 40—50, а при более частом — тахикардии — превышает 90—100 и доходит до 150 и более в минуту. Брадикардия часто регистрируется у спортсменов в состоянии покоя, а тахи­кардия — при интенсивной мышечной работе и эмоциональном возбуждении.

У молодых людей наблюдается регулярное изменение ритма сердечной деятельности в связи с дыханием — дыхательная аритмия. Она состоит в том, что в конце каждого

выдоха частота сокращений сердца замедляется. При неко­торых патологических состояниях сердца правильный ритм эпизодически или регулярно нарушается внеочередным со­кращением — экстрасистолой.

Экстрасистолы. Если внеочередное возбуждение воз­никает в синоатриальном узле в тот момент, когда рефрак-терный период закончился, но очередной автоматический импульс еще не появился, наступает раннее сокращение сердца — синусовая экстрасистола. Пауза, следующая за такой экстрасистолой, длится такое же время, как и обычная.

Внеочередное возбуждение, возникшее в миокарде ле­вого или правого желудочка, не отражается на автоматии синусно-предсердного (синоатриального) узла. Этот узел своевременно посылает очередной импульс, который дости­гает желудочков в тот момент, когда они еще находятся в рефракторном состоянии после экстрасистолы; поэтому миокард желудочков не отвечает на очередной импульс, по­ступающий из предсердия. Затем рефракторный период же­лудочков кончается и они опять могут ответить на раздра­жение, но проходит некоторое время, пока из синуса придет второй импульс. Таким образом, экстрасистола, вызванная возбуждением, возникшим в одном из желудочков (желу-дочковая экстрасистола}, приводит к продолжительной, так называемой компенсаторной, паузе желудочков при неизменном ритме работы предсердий.

У человека экстрасистолы могут появиться при наличии очагов раздражения в самом миокарде, в области предсердного или желудочковых водителей ритма. Экстрасистолии могут способствовать влияния, поступающие в сердце из ЦНС.

Трепетание и мерцание сердца. В патологии можно наблюдать своеобразное состоя­ние мышцы предсердий или желудочков сердца, называемое трепетанием и мерцанием (фибрилляция).

В подобных случаях происходят чрезвычайно быстрые и асинхронные сокращения мышечных волокон предсердий или желудочков, до 400 (при трепетании) и до 600 (при мерцании) в минуту. Главный отличительный признак фибрилляции — неодновремен­ность сокращений отдельных мышечных волокон данного отдела сердца. При таком со­кращении мышцы предсердия или желудочки сердца не могут осуществлять нагнетание крови. У человека фибрилляция желудочков смертельна, если немедленно не принять меры для ее прекращения. Наиболее эффективным способом прекращения фибрилляции желудочков является воздействие сильным (напряжением в несколько киловольт) уда­ром электрического тока, по-видимому, вызывающим одновременно возбуждение мышеч­ных волокон желудочка, после чего восстанавливается синхронность их сокращений.

ЭКГ и ВЭКГ отражают изменения величины и направления потенциалов действия миокарда, но не позволяют оценить особенности нагнетательной функции сердца. Потен­циалы действия мембраны клеток миокарда представляют собой лишь пусковой механизм сокращения клеток миокарда, включающий определенную последовательность внутри­клеточных процессов, заканчивающихся укорочением миофибрилл. Эта серия последова­тельных процессов получила название сопряжения возбуждения и сокращения.