Слово «электрокардиограмма» с латинского языка дословно переводится следующим образом:
ЭЛЕКТРО — электрические потенциалы;
КАРДИО — сердце;
ГРАММА — запись.
Следовательно, электрокардиограмма — это запись электрических потенциалов (электроимпульсов) сердца.
I.1. Синусовый узел
Сердце работает в нашем организме под руководством собственного водителя ритма, который вырабатывает электрические импульсы и направляет их в проводящую систему.
Расположен водитель ритма сердца в правом предсердии в месте слияния полых вен, т. е. в синусе, и поэтому назван синусовым узлом, а импульс возбуждения, исходящий из синусового узла, называется соответственно синусовым импульсом.
Рис. 1. Синусовый узел
У здорового человека синусовый узел вырабатывает электрические импульсы с частотой 60–90 в мин, равномерно посылая их по проводящей системе сердца. Следуя по ней, эти импульсы охватывают возбуждением прилегающие к проводящим путям отделы миокарда и регистрируются графически на ленте как кривая линия ЭКГ.
Следовательно, электрокардиограмма — это графическое отображение (регистрация) прохождения электрического импульса по проводящей системе сердца.
Прохождение импульса по проводящей системе сердца графически записывается по вертикали в виде пиков — подъемов и спадов кривой линии. Эти пики принято называть зубцами электрокардиограммы и обозначать латинскими буквами P, Q, R, S и T.
Помимо регистрации зубцов, на электрокардиограмме по горизонтали записывается время, в течение которого импульс проходит по определенным отделам сердца. Отрезок на электрокардиограмме, измеренный по своей продолжительности во времени (в секундах), называют интервалом.
Рис. 2. Лента ЭКГ: зубцы и интервалы
I.2. Зубец Р
Электрический потенциал, выйдя за пределы синусового узла, охватывает возбуждением прежде всего правое предсердие, в котором находится синусовый узел. Так на ЭКГ записывается пик возбуждения правого предсердия.
Рис. 3. Пик возбуждения правого предсердия
Далее, по проводящей системе предсердий, а именно по межпредсердному пучку Бахмана, электроимпульс переходит на левое предсердие и возбуждает его. Этот процесс отображается на ЭКГ пиком возбуждения левого предсердия. Его возбуждение начинается в то время, когда правое предсердие уже охвачено возбуждением, что хорошо видно на рисунке.
Рис. 4. Возбуждение левого предсердия и его графическое изображение
Отображая возбуждения обоих предсердий, электрокардиографический аппарат суммирует оба пика возбуждения и записывает графически на ленте зубец Р.
Рис. 5. Зубец Р
Таким образом, зубец Р представляет собой суммационное отображение прохождения синусового импульса по проводящей системе предсердий и поочередное возбуждение сначала правого (восходящее колено зубца Р), а затем левого (нисходящее колено зубца Р) предсердий.
I.3. Интервал
P
-
Q
Одновременно с возбуждением предсердий импульс, выходящий из синусового узла, направляется по нижней веточке пучка Бахмана к атриовентрикулярному (предсердножелудочковому) соединению. В нем происходит физиологическая задержка импульса (замедление скорости его проведения). Проходя по атриовентрикулярному соединению, электрический импульс не вызывает возбуждения прилежащих слоев, поэтому на электрокардиограмме пики возбуждения не записываются. Регистрирующий электрод вычерчивает при этом прямую линию, называемую изоэлектрической линией.
Оценить прохождение импульса по атриовентрикулярному соединению можно во времени (за сколько секунд импульс проходит это соединение). Таков генез интервала P-Q.
Рис. 6. Интервал Р - Q
I.4. Зубцы
Q
,
R
и
S
Продолжая свой путь по проводящей системе сердца, электрический импульс достигает проводящих путей желудочков, представленных пучком Гиса, проходит по этому пучку, возбуждая при этом миокард желудочков.
Этот процесс отображается на электрокардиограмме формированием (записью) желудочкового комплекса QRS.
Следует отметить, что желудочки сердца возбуждаются в определенной последовательности.
Сначала, в течение 0,03 с возбуждается межжелудочковая перегородка. Процесс ее возбуждения приводит к формированию на кривой ЭКГ зубца Q.
Рис. 7. Возбуждение межжелудочковой перегородки (зубец Q )
Затем возбуждается верхушка сердца и прилегающие к ней области. Так на ЭКГ появляется зубец R. Время возбуждения верхушки в среднем равно 0,05 с.
Рис. 8. Возбуждение верхушки сердца (зубец R )
И в последнюю очередь возбуждается основание сердца. Следствием этого процесса является регистрация на ЭКГ зубца S. Продолжительность возбуждения основания сердца составляет около 0,02 с.
Рис. 9. Возбуждение основания сердца (зубец S )
Вышеназванные зубцы Q, R и S образуют единый желудочковый комплекс QRS продолжительностью 0,10 с.
I.5.
S
-
T
и
T
Охватив возбуждением желудочки, импульс, начавший путь из синусового узла, угасает, потому что клетки миокарда не могут долго оставаться возбужденными. В них начинаются процессы восстановления своего первоначального состояния, бывшего до возбуждения.
Процессы угасания возбуждения и восстановление исходного состояния миокардиоцитов также регистрируются на ЭКГ.
Электрофизиологическая сущность этих процессов очень сложна, здесь большое значение имеет быстрое вхождение ионов хлора в возбужденную клетку, согласованная работа калий-натриевого насоса, имеют место фаза быстрого угасания возбуждения и фаза медленного угасания возбуждения и др. Все сложные механизмы этого процесса объединяют обычно одним понятием — процессы реполяризации. Для нас же самое главное то, что процессы реполяризации отображаются графически на ЭКГ отрезком S-Т и зубцом Т.
Рис. 10. Процессы возбуждения и реполяризации миокарда
I.6. Величины и продолжительность зубцов и интервалов
Для запоминания величины (высоты или глубины) основных зубцов необходимо знать: все аппараты, регистрирующие ЭКГ, настроены таким образом, что вычерчиваемая в начале записи контрольная кривая равна по высоте 10 мм, или 1 милливольту (mV).
Рис. 11. Контрольная кривая и высота основных зубцов ЭКГ
Традиционно все измерения зубцов и интервалов принято производить во втором стандартном отведении, обозначаемом римской цифрой II. В этом отведении высота зубца R в норме должна быть равна 10 мм, или 1 mV.
Высота зубца Т и глубина зубца S должны соответствовать 1/2—1/3 высоты зубца R или 0,5–0,3 mV.
Высота зубца Р и глубина зубца (Q будут равны 1/3—1/4 от высоты зубца R или 0,3–0,2 mV.
В электрокардиографии ширину зубцов (по горизонтали) принято измерять не в миллиметрах, а в секундах, например, ширина зубца Р равняется 0,10 с. Эта особенность возможна потому, что запись ЭКГ производят на постоянной скорости протяжки ленты. Так, при скорости лентопротяжного механизма 50 мм/с, каждый миллиметр будет равен 0,02 с.
Рис. 12. Время на ЭКГ ленте
Для удобства характеристики продолжительности зубцов и интервалов запомните время, равное 0,10 +- 0,02 с. При дальнейшем изучении ЭКГ мы будем часто обращаться к этому времени.
Какова ширина зубца Р (за какое время синусовый импульс охватит возбуждением оба предсердия)?
Ответ: 0,10± 0,02с.
Какова продолжительность интервала Р - Q (за какое время синусовый импульс пройдет атриовентрикулярное соединение)?
Ответ: 0,10 ± 02 с.
Какова ширина желудочкового комплекса QRS (за какое время синусовый импульс охватит возбуждением желудочки)?
Ответ: 0,10 ± 0,02 с.
Сколько времени потребуется синусовому импульсу для возбуждения предсердий и желудочков (учитывая при этом, что в норме к желудочкам он может попасть только через атриовентрикулярное соединение)?
Ответ: 0,30 ± 0,02 с (0,10 — трижды).
Действительно, это время продолжительности возбуждения всех отделов сердца от одного синусового импульса. Эмпирически определено, что время реполяризации и время возбуждения всех отделов сердца приблизительно равно.
Следовательно, продолжительность фазы реполяризации равна приблизительно 0,30 ± 0,02 с.
Подведем итоги главы I
1. Импульс возбуждения образуется в синусовом узле.
2. Продвигаясь по проводящей системе предсердий, синусовый импульс поочередно возбуждает их. Поочередное возбуждение предсердий графически на ЭКГ отображается записью зубца Р.
3. Следуя по атриовентрикулярному соединению, синусовый импульс претерпевает физиологическую задержку своего проведения, возбуждения прилежащих слоев не производит. На ЭКГ регистрируется прямая линия, которая называется изоэлектрической линией (изолинией). Отрезок этой линии между зубцами Р и Р называется интервалом Р-Q.
4. Проходя по проводящей системе желудочков (пучок Гиса, правая и левая ножки пучка, волокна Пуркинье), синусовый импульс возбуждает межжелудочковую перегородку, оба желудочка. Процесс их возбуждения отображается на ЭКГ регистрацией желудочкового комплекса QRS.
5. Вслед за процессами возбуждения в миокарде начинаются процессы реполяризации (восстановления исходного состояния миокардиоцитов). Графическое отображение процессов реполяризации приводит к формированию на ЭКГ интервала S-Т и зубца Т.
6. Высоту зубцов на электрокардиографической ленте измеряют по вертикали и выражают в милливольтах.
7. Ширину зубцов и продолжительность интервалов измеряют на ленте по горизонтали и выражают в секундах.
Дополнительная информация к главе I
1. Сведения о сегменте
Сегментом в электрокардиографии принято считать отрезок кривой ЭКГ по отношению его к изоэлектрической линии. Например, сегмент S-Т находится выше изоэлектрической линии или сегмент S-Т располагается ниже изолинии.
Рис. 13. Сегмент S-Т выше и ниже изолинии
2. Понятие времени внутреннего отклонения
Проводящая система сердца, о которой речь шла выше, заложена под эндокардом, и для того чтобы охватить возбуждением мышцу сердца, импульс как бы «пронизывает» толщу всего миокарда в направлении от эндокарда к эпикарду.
Рис. 14. Путь импульса от эндокарда к эпикарду
Для охвата возбуждением всей толщи миокарда требуется определенное время. И это время, в течение которого импульс проходит от эндокарда к эпикарду, называется временем внутреннего отклонения и обозначается большой латинской буквой J.
Определить время внутреннего отклонения на ЭКГ достаточно просто: для этого необходимо опустить перпендикуляр от вершины зубца К до пересечения его с изоэлектрической линией. Отрезок от начала зубца Q до точки пересечения этого перпендикуляра с изоэлектрической линией и есть время внутреннего отклонения.
Время внутреннего отклонения измеряется в секундах и равно 0,02—0,05 с.
Рис. 15. Определение времени внутреннего отклонения
3. Информация о векторе возбуждения
Посмотрите внимательно на рис. 14. Возбуждение толщи миокарда имеет направленность. Оно направлено от эндокарда к эпикарду. Это и есть векторная величина, т. е. вектору, помимо какого-либо своего величинного значения, присуща еще и направленность. Этим вектор и отличается от скалярных величин. Сравните: площадь прямоугольника равна 30 см2 — это скалярная величина.
Напротив, расстояние от пункта «А» до пункта «Б», равное 100 м, это векторная величина, поскольку имеется явная направленность — от «А» до «Б».
Несколько векторов могут суммироваться (по правилам векторного сложения) и результатом этой суммы будет являться один суммационный (результирующий) вектор. Например, если сложить три вектора возбуждения желудочков (вектор возбуждения межжелудочковой перегородки, вектор возбуждения верхушки и вектор возбуждения основания сердца), то мы получим суммационный (он же итоговый, он же результирующий) вектор возбуждения желудочков.
Рис. 16. Результирующий вектор возбуждения желудочков
4. Понятие «регистрирующий электрод»
Регистрирующим электродом принято называть электрод, соединяющий записывающее устройство (электрокардиограф) с поверхностью тела пациента. Электрокардиограф, получая электрические импульсы с поверхности тела пациента через этот регистрирующий электрод, преобразует их в графическую кривую линию на миллиметровой ленте. Эта кривая линия и есть электрокардиограмма.
Рис. 17. Регистрирующий электрод, электрокардиограф, лента ЭКГ
5. Графическое отображение вектора на ЭКГ
Отображение (регистрация) вектора или нескольких векторов на электрокардиографической ленте происходит с определенными закономерностями, приводимыми ниже.
1. Больший по своей величине вектор отображается на ЭКГ большей амплитудой зубца по сравнению с вектором меньшей величины.
Рис. 18. Сравнение величины векторов
2. Если вектор направлен на регистрирующий электрод, то на электрокардиограмме записывается зубец вверх от изолинии.
Рис. 19. Направление вектора на электрод
3. Если вектор направлен от регистрирующего электрода, то на электрокардиограмме записывается зубец вниз от изолинии.
Рис. 20. Направление вектора от электрода
Расширим понятие графического отображения векторов.
Рис. 21. Один вектор и два регистрирующих электрода
На рисунке видно, что правый регистрирующий электрод графически отобразит вектор «А» на электрокардиограмме зубцом, направленным вверх (зубец R.). Напротив, тот же самый вектор «А» левым регистрирующим электродом отобразится на электрокардиограмме зубцом, направленным вниз (зубец S).
Иными словами: один и тот же вектор записывается на ЭКГ регистрирующими электродами, имеющими различное местоположение, по-разному, в данном случае дискордантно, т. е. разнонаправленно.