ГОУ СПО МК № 5 МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ Дисциплина Электрокардиография TO. P. 01 Лекция № 1 Тема: «ЭКГ- метод исследования сердечно-сосудистой системы. Биоэлектрические основы ЭКГ» Преподаватель Тимофеева Любовь Евгеньевна
Литература В. В. Мурашко, А. В. Струтынский. Электрокардиография.
Терминологический словарь Электричество – ( от греческого - elektron – смола, янтарь) – физическая совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Электрический – относящийся к электричеству, свойственный ему, возбуждаемый электричеством, возбуждающий электричество, действующий благодаря электричеству; электрический ток – упорядоченное перемещение электрических зарядов в телах или в вакууме; электрический ток сопровождается целым рядом явлений: образованием магнитного поля, нагреванием тел, разложением жидких проводников (электролитов) и т. д.
Электрическое поле – физическое поле, создаваемое покоящимися электрическими зарядами или переменным магнитным полем. Электрический заряд – физическая величина, характеризующая силу взаимодействия некоторых элементарных частиц (электронов, протонов и т. д. ) и их систем с электромагнитным полем и, в частности, с электрическим полем. Электродвижущая сила (ЭДС) – разность потенциалов, создаваемая источником тока, или напряжение.
Электрический момент – величина, характеризующая электрическое поле, создаваемое системой электрических зарядов. Электрический дипольный момент равен произведению заряда на вектор, соединяющий точки, в которых заряды находятся.
Диполь (от гр. di(s) – дважды, polos - полюс) – совокупность двух равных по величине разноименных электрических зарядов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. Вектор (лат. vektor – везущий, несущий) – мат. прямолинейный отрезок, которому придано определённое направление, имеющий началом точку, из которой он выходит, и концом точку, в которую он приходит; величина, характеризующаяся не только числовым значением, но и направлением.
Векторное поле – область пространства, в каждой точке которого приложен вектор. Электрод (электр(ичество) + греч. hodos – дорога, путь) – проводник, которым заканчивается участок электрической цепи, содержащей источник электродвижущей силы (одно из определений).
Электромагнитное поле – физическое поле движущихся электрических зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Электролиты – (электро…+ греч. lytos – разлагаемый) – химические вещества и системы, в которых перенос электричества осуществляется движением ионов; этим электролиты отличаются от металлов, в которых носителями тока являются электроны.
Вольт (по имени итальянского физика Volta) - основная единица разности электрических потенциалов (напряжения, электродвижущей силы) в Международной системе единиц равная разности потенциалов между двумя точками проводника, по которому протекает ток силой в 1 ампер, когда потребляемая мощность равна 1 ватту.
Электрокардиография - метод регистрации электрических явлений, возникающих в мышце сердца при её возбуждении. Электрокардиограмма - это графическое отображение этих электрических явлений, точнее запись колебаний разности потенциалов, возникающих на поверхности возбудимой ткани или окружающей сердце проводящей среды при распространении волны возбуждения по сердцу. Биоэлектрические основы электрокардиографии Мембранная теория возникновения биопотенциалов Внутри и снаружи клетки будут возникать разные потенциалы.
В состоянии покоя мембрана клетки плохо пропускает ионы натрия, хорошо – ионы калия. Совсем не пропускает ряд других ионов. Снаружи преобладают ионы натрия, внутри – ионы калия. Покой K+ - более 30 -50 % внутри клетки Na+ - более 20 -30% снаружи клетки ТМПП в норме равен «-» 90 m. V Статическая поляризация K+ устремляется кнаружи, Na+ и Cl- вовнутрь +++ ___
Состояние возбуждения: клетка более проницаема для ионов Na+ поступает вовнутрь клетки; кнаружи устремляются отрицательные ионы (Cl-) Деполяризация (начальная фаза) ---+ +++Деполяризация (конечная фаза) ----+++++
Синусовый узел вырабатывает в единицу времени наибольшее число возбуждений. Потенциал синусового узла на ЭКГ не отражается. Во время возбуждения сердца регистрируется ТМПД миокардиальной клетки, который в графическом виде представляет кривую линию, на которой представлено несколько фаз.
Фаза 0 (начальная фаза возбуждениядеполяризация) Увеличивается проницаемость клетки для ионов Na+, они устремляются внутрь клетки(быстрый натриевый ток). Внутренняя поверхность мембраны становится положительной, а наружная отрицательной. ТМПД от -90 m. V изменяется до +20 m. V.
Фаза 1(начальной быстрой реполяризации) При ТМПД + 20 m. V проницаемость мембраны для Na+ уменьшается, а для Cl- увеличивается. Cl- устремляется внутрь клетки, частично нейтрализуя ионы Na+. ТМПД падает до 0. Фаза 2 (фаза плато) Постоянный уровень ТМПД поддерживается за счёт медленного входящего Na+ и Ca++ тока, а тока K+ из клетки. Начало этой фазы – деполяризация клетки, окончание – реполяризация клетки.
Фаза 3 (конечной быстрой реполяризации) К началу фазы 3 входящий Na+ - Ca++ ток уменьшается, а ток K+ из клетки увеличивается. ТМПД становится равен ТМПП. Фаза 4 (фаза диастолы) Благодаря действию «K+-Na+ насоса» восстанавливается исходное ионное равновесие.
Основные функции сердца 1. Функция автоматизма (способность сердца вырабатывать электрические импульсы)
2. Функция проводимости Проводящая система сердца
продолжение 3. Функция возбудимости 4. Функция сократимости
Генез электрограммы (ЭГ) мышечного волокна
Дипольные свойства волны деполяризации и реполяризации на поверхности одиночного мышечного волокна. Понятие о векторе. Направление вектора сердечного диполя при деполяризации одиночного мышечного волокна
Направление вектора сердечного диполя при реполяризации одиночного мышечного волокна
ЭДС диполя – векторная величина. Эта величина характеризуется не только количественным значением потенциала , но и направлением – пространственной ориентацией от минуса к плюсу. Условно принято считать, что вектор любого диполя направлен от его отрицательного полюса к положительному.
3 правила 1. В процессе распространения возбуждения вектор диполя направлен в сторону положительного электрода отведения – на ЭГ отклонение вверх от изолинии - (+) зубец ЭГ. 2. Наоборот – в сторону отрицательного: (-) отрицательный зубец ЭГ. 3. Вектор диполя перпендикулярен оси отведения – на ЭГ изолиния.
Электрическое поле источника тока. Понятие о суммации и разложении векторов. ЭДС любого источника тока можно зарегистрировать с помощью электродов не только на поверхности возбудимой ткани, но и в проводящей среде, т. к. вокруг любого источника тока есть электрическое поле.
Конфигурация ЭКГ зависит от направления вектора диполя по отношению к электродам отведения, точнее, по отношению к направлению оси электрокардиографического отведения. Амплитуда и форма электрокардиографических комплексов при любой локализации электродов в электрическом поле определяются величиной и направлением проекции ЭДС источника тока (вектора диполя) на ось данного отведения.
§ В сердце одновременно (в каждый момент систолы) происходит возбуждение многих участков миокарда, при этом направление векторов деполяризации и реполяризации в каждом из этих участков может быть различным и даже прямо противоположным. § При этом электрокардиограф записывает суммарную, или результирующую, ЭДС сердца для данного момента возбуждения.
3 случая суммирования векторов 1 и 2 ЭДС § 1 и 2 направлены в одну сторону и параллельны другу сумма векторов 1 и 2 ЭДС § 1 и 2 направлены в разные стороны (противоположные) разность векторов и направление в сторону большего вектора
2 ЭДС 1 § 1 и 2 под углом результирующий вектор равен по величине и направлению диагонали параллелограмма, сторонами которого являются два данных вектора. При этом допускается, что оба они исходят из одной точки. § Итак, суммарный моментный вектор сердца определяется как алгебраическая сумма всех векторов, его составляющих.
Существенное влияние на амплитуду электрокардиографических зубцов оказывает также расстояние от исследующего электрода до источника тока. Величина зубцов ЭКГ обратно пропорциональна квадрату расстояния от электрода до источника тока.
Формирование ЭКГ при распространении волны возбуждения по сердцу Согласно дипольной концепции электрокардиографии, при определённых допущениях сердце можно условно рассматривать как один точечный источник тока - единый сердечный диполь, создающий в окружающим его объёмном проводнике (теле) электрическое поле, которое и может быть зарегистрировано с помощью электродов, расположенных на поверхности тела.
Вектор единого сердечного диполя – суммарный моментный вектор всех элементарных источников тока, существующих в данный момент. В процессе возбуждения сердечной мышцы вектор единого сердечного диполя постоянно меняет свою величину и ориентацию; любому моменту распространения возбуждения по сердцу соответствует свой суммарный моментный вектор.
Если соединить стрелки последовательных моментных векторов, то получим векторную петлю, графически отображающую ход возбуждения в сердечной мышце. Если суммировать все отдельные моментные векторы, получим средний результирующий вектор ЭДС сердца.
Средний результирующий вектор деполяризации желудочков обозначается А QRS, деполяризации предсердий – A P, а реполяризации желудочков – A T. В норме средний результирующий вектор деполяризации желудочков ориентирован влево вниз под углом 30 -70 градусов к горизонтали, проведённой через электрический центр сердечного диполя. Это примерно соответствует ориентации анатомической оси сердца.
§ Пространственное расположение двух полюсов единого сердечного диполя во время возбуждения желудочков таково, что положительный полюс диполя обращён к верхушке, а отрицательный к основанию сердца. § Поэтому изопотенциальные линии с положительным потенциалом на протяжении почти всего периода возбуждения располагаются
продолжение в основном в левой нижней части тела, а отрицательные изопотенциальные линии – в правой верхней части тела. Линия нулевого потенциала ориентирована перпендикулярно направлению среднего результирующего вектора.
Деполяризация предсердий В норме волна возбуждения распространяется по предсердиям сверху вниз от СА-узла к верхней границе av- узла. Деполяризация предсердий регистрируется на ЭКГ в виде зубца P. Первый моментный вектор деполяризации правого предсердия(P 1) направлен вниз и влево, а второй моментный вектор деполяризации преимущественно
§ левого предсердия(P 2) - влево. В отведении I проекции Р 1 и Р 2 на ось этого отведения ориентированы в сторону положительного полюса отведения. На ЭКГ получается положительное отклонение – положительны й зубец Р. В отведении III проекция Р 1 ориентирована в сторону положительного электрода.
§ В III отведении фиксируется небольшое начальное положительное отклонение – начальная положительная фаза зубца P. Небольшая по величине проекция второго моментного вектора на ось отведения III направлена в сторону отрицательного электрода, в связи с чем на ЭКГ может иногда регистрироваться вторая небольшая отрицательная фаза зубца Р, обусловленная конечным изолированным возбуждением левого предсердия.
Процесс реполяризации предсердий обычно не отражается на ЭКГ, так как он наслаивается по времени на процесс деполяризации желудочков (комплекс QRS).
Деполяризация желудочков Выделяют три последовательные фазы распространения возбуждения по желудочкам, каждой из которых соответствует свой суммарный моментный вектор. Процесс возбуждения желудочков начинается с деполяризации преимущественно левой части межжелудочковой перегородки в средней её трети. Далее возбуждений движется направо и вперёд.
§ Положительный полюс единого сердечного диполя обращён к положительному электроду III отведения. В отведении III будет положительное отклонение – зубец r. § Наоборот, этот вектор направлен к отрицательному электроду I отведения. § В I отведении будет отрицательное отклонение – зубец q.
§ Небольшая амплитуда зубцов r и q обусловлена тем, что разность потенциалов, возникающая при возбуждении межжелудочковой перегородки мала. § Далее возбуждается апикальная область правого и левого желудочков. § Возбуждение идёт от эндокарда к эпикарду.
§ Волна деполяризации направляется вниз направо и затем вниз влево. § В результате деполяризации верхушек правого и левого желудочков и их передней, боковой и задней стенок возникает средний моментный вектор QRS. § Этот вектор является результирующим двух векторов: правожелудочкового, направленного слева направо , имеющего малую величину, и левожелудочкового, ориентированного справа налево, имеющего большую величину.
Суммация этих двух векторов даёт суммарный моментный вектор, направленный справа налево и вниз. Он ориентирован в сторону положительного электрода I отведения и отрицательного электрода III отведения. В I отведении появляется положительное отклонение высокой амплитуды – зубец R.
§ В III отведении появляется отрицательное отклонение – зубец S. § Последними возбуждаются базальные отделы межжелудочковой перегородки, правого и левого желудочков. § Фронт волны возбуждения и соответственно моментный вектор направлены вверх и вправо, то есть в сторону отрицательных электродов I и III отведений, где будут формироваться отрицательные зубцы S.
Реполяризация желудочков В период полного охвата возбуждением желудочков разность потенциалов отсутствует. На ЭКГ – изоэлектрическая линия – сегмент RS-T. Процесс быстрой конечной реполяризации желудочков – зубец T. В целом сердце в норме направления перемещения волн реполяризации и деполяризации направлены в противоположные стороны.
Деполяризация направлена от эндокарда к эпикарду, а реполяризация от эпикарда к эндокарду. В результате этих сложных процессов мы получим положительный, а не отрицательный зубец T на ЭКГ.