Электрокардиография. Изменение конфигурации электрокардиограммы ЧЕЛОВЕКА под влиянием

Физической нагрузки

Для оценки функционального состояния миокарда имеется ряд специальных методов, среди которых ведущее положение занимает электрокардиография – метод регистрации электрических полей, образующихся при работе сердца.

Распространение возбуждения от водителя ритма по проводящей системе сердца и рабочему миокарду сопровождается возникновением на поверхности клеток отрицательного потенциала. Происходит синхронный разряд огромного числа возбужденных единиц, их суммарный потенциал оказывается настолько велик, что может регистрироваться далеко за пределами сердца на поверхности тела. В силу высокой проводимости прилежащие к сердцу ткани становятся электроотрицательными.

Кривая, отражающая динамику разности потенциалов в двух точках электрического поля сердца в течение сердечного цикла, называется электрокардиограммой (ЭКГ).

Формирование нормальной ЭКГ

Импульс, возникший в синусовом узле, распространяется по проводящей системе и возбуждает мышцу сердца, что сопровождается возникновением электрической активности сердца. Электрическая активность сердца является результатом циклического передвижения ионов через мембраны клеток миокарда.

Рассмотрим возбуждение одиночного мышечного волокна (рис. 6).

Рис. 6. Возбуждение одиночного мышечного волокна

В покое внешняя сторона мембраны имеет положительный заряд (рис. 6). Если к наружной поверхности мембраны под­ключить электроды с гальванометром (один к положительному полюсу, другой к отрицательному), то стрелка гальванометра не будет отклоняться, т.к. нет разности потенциалов между участками мышечного волокна. Записывающее устройство зарегистрирует горизонтальную линию, которую при­нято называть изоэлектрической линией (изолинией).

Как только импульс подходит к миокарду, возбуж­денный участок становится электроотрицательным по отношению к невозбужденному − электроположительному (рис. 6б). Между ними возникает разность потенциалов, которая характери­зует напряжение, или электродвижущую силу (ЭДС) источника тока. ЭДС является векторной величиной, т.е. имеет численное значение и определенное направление в пространстве. Вектор изображается в виде отрезка прямой линии со стрелкой на конце. Длина вектора, взятая в определенном масштабе, отражает размеры ЭДС, а стрелка указывает направление.

Принято считать, что ЭДС всегда направлена от возбужденного участка к невозбужденному (от минуса к плюсу). Следовательно, начало вектора соответствует минусу, а конец плюсу (⁻→⁺). Если в процессе распространения возбуждения ЭДС направлена в сторону положительного электрода, то регистрируется отклонение вверх от изолинии, т.е. положительный зубец. Если ЭДС направлена в сторону отрицательного электрода, то получим отклонение вниз от изолинии, т.е. отрицательный зубец.

Как только все мышечное волокно возбудиться, вновь на наружной поверхности мембраны нет разности потенциалов, кривая, регист­рируемая на ленте, опускается до изоэлектрической линии (рис. 6в).

Изолиния записывается до тех пор, пока не начнется угасание возбуждения, т.е. реполяризация (рис. 6г). При этом поверхность реполяризованного участка заряжается положительно и между двумя электродами, расположенными на поверхности волокна, вновь возни­кает разность потенциалов, которая проявляется новым отклонением от изолинии − отрицательным зубцом, т.к. ЭДС направлена в сторону отрицательного полюса гальванометра.

Так как скорость распространения процесса реполяризации значительно меньше скорости распространения деполяризации, про­должительность отрицательного зубца больше таковой положительного зубца, а амплитуда меньше.

В сердце в каждый момент систолы возбуждается много мил­лионов мышечных волокон, каждое из которых имеет свою ЭДС возбуждения. Причем направление этих ЭДС может быть различным и даже прямопротивоположным. Если они направлены в одну сторону, то происходит их сум­мирование, если в разные, то они частично или полностью нейтра­лизуют друг друга. Электрокардиограф регистрирует суммарную ЭДС всех возбудившихся в данный момент волокон сердца.

Таким образом, сердце можно рассматривать как генератор электрического поля, которое распространяется на окружающие ткани и на поверхность тела.

Наличие на поверхности тела потенциалов различной величины и знаков, связанных с ЭДС сердца, позволяет зарегистрировать разность потенциалов в двух точках, поставив на них электроды, соединенные с электрокардиографом.