Электрокардиограмма - с точки зрения физиологии человека

Оглавление статьи:
  1. Электрическое поле
  2. Происхождение ЭКГ
  3. Сигнал ЭКГ
  4. Отведения ЭКГ во фронтальной плоскости
  5. Положение электрической оси сердца
  6. Отведения ЭКГ во фронтальной плоскости и в пространстве
  7. Анализ ритма в ЭКГ
  8. Нарушения проведения на ЭКГ
  9. Нарушение возбуждения желудочков на ЭКГ
  10. Тахикардические нарушения ритма на ЭКГ
  11. Резюме
  12. Список использованной литературы

а) Электрическое поле. Кардиомиоциты, возбужденные в различной степени, несут на поверхности разное количество электрических зарядов; таким образом, во внеклеточном пространстве создается электрическое поле.

1. Формирование электрического поля. При электрическом возбуждении клеток миокарда и генерации ПД изменяется их мембранный потенциал (трансмембранное напряжение). Для измерения мембранного потенциала используется внутриклеточное отведение.

Для этого электрод помещается во внутриклеточное пространство и определяется разность потенциалов по отношению ко внеклеточному электроду сравнения. При записи электрокардиограммы (ЭКГ) регистрируется принципиально другой параметр.

Здесь фиксируют изменения потенциала во внеклеточном пространстве или на поверхности тела, т. е. электроды, между которыми регистрируется напряжение, находятся вне клетки. Однако между электрокардиографией и внутриклеточным отведением процессов возбуждения в сердце существует косвенная связь.

При возбуждении кардиомиоцита катионы, т. е. положительно заряженные ионы, переходят с поверхности клетки вовнутрь, поэтому поверхность электрически возбужденной клетки сердечной мышцы заряжена отрицательно по сравнению с еще не возбужденной соседней клеткой. Эти различия зарядов создают электрическое поле во внеклеточном пространстве.

2. Вектор напряженности электрического поля. Если рассматривать поверхностный заряд возбужденной и невозбужденной клеток-соседей, то речь идет об электрическом поле диполя (рис. 1). На точечный заряд, помещенный в это электрическое поле, действует направленная сила (вектор силы), так называемая напряженность электрического тока (вектор напряженности поля).

Электрокардиограмма
Рисунок 1. Элементарные основы электрокардиографии. А. Возникновение электрического поля диполя во внеклеточном пространстве на границе между возбужденной и невозбужденной клетками миокарда. Поверхность возбужденной клетки заряжена отрицательно по сравнению с соседней (внизу). На небольшом расстоянии возникает разность зарядов во внеклеточном пространстве, которое можно упрощенно рассматривать как диполь (вектор поля, вверху). Б. Суммирование частичных векторов электрического возбуждения сердца. При распространении фронта возбуждения по миокарду желудочков электрический вектор, возникающий при возбуждении левого желудочка, можно рассматривать отдельно от вектора для правого желудочка. Вместе они по правилам сложения векторов дают общий суммарный вектор обоих желудочков. В. Проекции суммарного электрического вектора на прямую между точками отведений

Вектор напряженности поля максимален на прямой линии между обоими зарядами. В электрокардиографии направление от отрицательного к положительному заряду считается положительным (направление стрелки вектора). Таким образом, вектор электрического поля между возбужденной и невозбужденной клеткой направлен в сторону невозбужденной.

Напряжение между двумя точками измерения (электродами), которые находятся в поле диполя и, следовательно, обладают электрическим потенциалом, пропорционально вертикальной проекции вектора электрического поля на прямую, связывающую обе точки измерения. Синонимом слова «напряжение» в физиологии является распространенное выражение «разность потенциалов».

Таким образом, если вектор напряженности поля расположен перпендикулярно относительно линии, соединяющей две точки измерения, то обе они имеют равный электрический потенциал, а напряжение равно нулю. Если вектор напряженности поля параллелен этой линии, то разность потенциалов между обеими точками измерения максимальна.

б) Происхождение ЭКГ. Фронт возбуждения в миокарде распространяет электрическое поле с изменяющимся во времени суммарным вектором напряженности; проекции суммарного вектора на поверхность тела регистрируют с помощью ЭКГ.

1. Суммарный электрический вектор. Возбуждение распространяется в различных структурах сердца в виде упорядоченной волны. Соседствующие друг с другом клетки возбуждаются приблизительно одновременно и образуют с другими еще не возбужденными соседними клетками фронт прилегающих друг к другу диполей. Векторы напряженности электрических полей отдельных диполей складываются путем сложения векторов в суммарный электрический вектор.

Чем больше клеток миокарда включено во фронт возбуждения, тем больше этот вектор, поскольку суммируется больше отдельных диполей.

После сложения векторов эффект суммирования особенно велик, если фронт возбуждения прямой и элементарные векторы отдельных диполей проходят в одном направлении. Поэтому при распространении электрического возбуждения всегда существует большой электрический суммарный вектор, когда значительная область миокарда (множество клеток) возбуждается практически прямолинейным фронтом возбуждения.

Результирующий суммарный вектор оказывается больше в крупных структурах, таких как предсердия и желудочки, чем в тех областях проводящей системы, которые включают относительно мало клеток. Если две структуры возбуждаются одновременно, например левый и правый желудочки, то возбуждение левого желудочка, содержащего большее количество клеток, в большей степени определяет направление полученного суммарного вектора, чем одновременное возбуждение правого желудочка, содержащего меньше клеток (рис. 1).

Нарушение распространения возбуждения, например в области рубца или ишемии, препятствует прямолинейному распространению возбуждения. По этой причине при возбуждении таких поврежденных участков суммарный вектор меньше, чем обычно. Временное совпадение полного возбуждения предсердий и еще не возбужденных желудочков не создает электрического поля диполя, поскольку разности зарядов в предсердиях и желудочках электрически изолированы друг от друга за счет соединительной ткани в области клапанов.

2. Проекции суммарного электрического вектора. В каждый момент распространения и генерации возбуждения из сердца исходит суммарный электрический вектор, направление и величина которого меняются в трехмерном пространстве во времени (рис. 2). На протяжении сердечного цикла вершина этого вектора проходит путь из трех петель:

- первая петля соответствует возбуждению предсердий;

- вторая, самая крупная — возбуждению желудочков;

- третья — спаду возбуждения в желудочках.

Электрокардиограмма
Рисунок 2. Пространственное изображение пути суммарного электрического вектора и его проекции в трех плоскостях тела. Вид во фронтальной плоскости тела. Показаны петли, которые проходит вектор при генерации возбуждения (QRS) и его спаде (Т) в желудочках (подробнее на рис. 3)

Ослабление возбуждения предсердий приходится на период возбуждения желудочков и полностью перекрывается их электрическим сигналом. Изменения трехмерного электрического поля регистрируют с помощью стандартных проводных электродов во фронтальной или горизонтальной плоскости.

С помощью проводных электродов измеряют напряжение между соответствующими точками отведения. Это напряжение пропорционально проекции трехмерного суммарного электрического вектора на линию между точками отведения (рис. 1). Электроды, расположенные в одной плоскости, могут зафиксировать только проекции трехмерного вектора в соответствующей плоскости (рис. 2).

Поскольку разные отведения ЭКГ отражают только различные проекции одного и того же меняющегося во времени трехмерного суммарного вектора, они одновременно содержат компоненты, соответствующие возбуждению предсердий, желудочков и реполяризации последних.

в) Сигнал ЭКГ. В ЭКГ есть характерные элементы, отражающие возбуждение предсердий (Р-волна), желудочков (QRS-комплекс) и спад возбуждения (Т-волна).

1. Возникновение возбуждения. В сигнале ЭКГ (рис. 3) в норме при возбуждении формально различают следующие элементы:

- отклонение от нулевой линии в виде волн или зубцов;

- участки нулевой линии между соседними волнами или зубцами, которые называются сегментами;

- временные отрезки, объединяющие волны или зубцы и сегменты, которые называются интервалами;

- нулевую линию, которую называют изоэлектрической.

Электрокардиограмма
Рисунок 3. Номенклатура и продолжительность участков сигнала ЭКГ. Представлена запись, которая обычно встречается в отведении II по Эйнтховену

В ЭКГ электрическое возбуждение сердца в первую очередь отражается волной Р, которая соответствует возбуждению предсердий (рис. 4). Поскольку только при распространении возбуждения регистрируется заметный вектор электрического поля, после полного возбуждения сигнал возвращается к нулевой линии и начинается интервал PQ. В течение интервала PQ возбуждение проходит по АВ-узлу и пучку Гиса.

Электрокардиограмма
Рисунок 4. Временная иерархия отдельных фаз возбуждения сердца и соответствующих участков ЭКГ, а также положения суммарного вектора (фронтальная проекция). Возбужденные участки обозначены желтым. Суммарные векторы показаны стрелками. Фигура в виде петли показывает путь, пройденный вершиной вектора от начала возбуждения до соответствующего момента времени

Распространение возбуждения на часть перегородки приводит к появлению зубца Q. Нормальный процесс возникновения возбуждения в миокарде желудочков выражается в наличии трех следующих друг за другом зубцов ЭКГ (Q, R и S), вместе образующих QRS-комплекс. Разный знак этих трех зубцов обусловлен тем, что направление суммарного электрического вектора при возбуждении желудочков несколько раз меняет свою пространственную ориентацию.

Появление зубца Q отражает тот факт, что в начале распространения возбуждения части перегородки возбуждаются в направлении основания сердца.

Возбуждение основной массы миокарда желудочков происходит в направлении от внутренних слоев к внешним. В норме суммарный вектор сначала направлен к верхушке сердца (R-зубец), в конце он кратковременно указывает в направлении основания сердца (S-зубец). Когда желудочек полностью электрически возбуждается, суммарный электрический вектор вновь принимает нулевое значение и сигнал ЭКГ совпадает с изоэлектрической линией. Этот участок называют сегментом ST.

2. Спад возбуждения. Фронт возбуждения в миокарде желудочков снова возникает сразу при спаде возбуждения, обусловленном реполяризацией отдельных клеток. Это также происходит упорядоченным образом. Клетки, которые возбудились в последнюю очередь, как правило, обладают самыми краткими по длительности ПД, т. е. они реполяризуются первыми. Это связано с различиями в экспрессии ионных каналов, вовлеченных в данный процесс.

Спад возбуждения начинается во внешних слоях миокарда и движется к внутренним слоям. Появляется Т-волна. В большинстве отведений Т-волна имеет тот же знак, что и R-зубец из-за того, что путь реполяризации приблизительно следует пути нарастания возбуждения. Иногда после Т-волны регистрируется дальнейшее отклонение (U-волна; пунктирная линия на рис. 3), возникновение которого приписывают поздней реполяризации в волокнах Пуркинье.

В волокнах Пуркинье ПД обладают наибольшей продолжительностью. Следует обратить внимание, что при нарушении распространения возбуждения в желудочках основное направление распространения возбуждения может быть изменено, так что зубцы Q или S могут оказаться значительно больше, чем соответствующие R-зубцы.

г) Отведения ЭКГ во фронтальной плоскости. Для отведений по Эйнтховену и Гольдбергеру используют электроды, прикрепленные к конечностям; они отражают возбуждение сердца в проекции фронтальной плоскости тела.

1. Отведения по Эйнтховену (рис. 5). В отведениях по Эйнтховену регистрируется напряжение парами электродов, которые прикреплены к трем конечностям (отведение I: правая рука (-) — левая рука (+); отведение II: правая рука (-) — левая нога (+); отведение III: левая рука (-) — левая нога (+)).

Электрокардиограмма
Рисунок 5. Стандартные отведения ЭКГ. А. Подключение электродов и примерные отведения I, II, III по Эйнтховену. Б. Подключение электродов и примерные отведения aVR, aVL, aVF по Гольдбергеру. В. Грудные отведения V1—V6 по Уилсону

Для того чтобы понять эти формы отведений, можно представить конечности как насыщенные электролитами проводники, которые передают конфигурацию электрического поля из трех углов туловища (верхнего правого, верхнего левого, нижнего) в точки отведения, к которым прикреплены электроды.

Еще проще можно представить эти угловые точки в виде равностороннего треугольника, треугольника Эйнтховена (рис. 6), во фронтальной плоскости тела. В отведениях I, II и III определяются соответствующие линейные проекции суммарного электрического вектора во фронтальной плоскости тела, определяемой треугольником. К правой ноге при таком типе отведения и соответствующем подключении электродов прикрепляют заземляющий электрод, который не используется для регистрации.

Электрокардиограмма
Рисунок 6. Проекции отведений ЭКГ во фронтальной плоскости тела. А. Изображение проекций отведений по Эйнтховену в виде треугольника Эйнтховена. Б. Изображение проекций отведений по Гольдбергеру в виде биссектрис треугольника Эйнтховена. В. Полярографическое изображение отведений конечностей (круг Кабрера). Направлениям отведений соответствуют углы отклонения от горизонтали. Г. Расположение сердца и соответственные комплексы QRS в отведениях I, II, III

2. Отведения по Гольдбергеру (рис. 5). При отведениях по Гольдбергеру определяют напряжение между одной угловой точкой треугольника Эйнтховена и объединением двух других угловых точек (псевдоуниполярные отведения). При объединении образуется вторая воображаемая угловая точка в середине стороны треугольника, напротив первой угловой точки. При этом регистрируются линейные проекции суммарного электрического вектора во фронтальной плоскости.

Направления проекций, определяемые отведениями Гольдбергера, можно представить себе как биссектрисы треугольника Эйнтховена, причем суммарный электрический вектор, идущий к соответствующей конечности, имеет положительный знак в соответствующем отведении (рис. 6), что и дало названия отведениям этого типа. Они обозначаются aVR (отведение с правой руки), aVL (отведение с левой руки) и aVF (отведение с левой ноги).

P.S. Сокращение «aV» используют для обозначения augmented voltage (увеличенное напряжение). Усиление обеспечивается специальным межэлектродным соединением, за счет чего соответствующее регистрируемое напряжение оказывается примерно в 1,5 раза больше, чем при измерении с помощью истинного нулевого электрода в качестве референтного.

д) Положение электрической оси сердца. Направления проекций отведений по Эйнтховену и Гольдбергеру можно представить в виде окружности, расположенной во фронтальной плоскости тела.

1. Круг Кабрера. Во фронтальной плоскости шесть отдельных отведений по Эйнтховену и Гольдбергеру дают информацию о шести направлениях проекций суммарного электрического вектора в этой плоскости. Шесть различных направлений отведений можно свести в общую среднюю точку. В результате получается полярограмма, которую можно разделить на углы 30° (круг Кабрера) (рис. 6).

Многие шестиканальные аппараты ЭКГ регистрируют отведения по Эйнтховену и Гольдбергеру по часовой стрелке круга Кабрера. Отведениям соответствует отклонение угла от горизонтали (I). Это соотношение выглядит следующим образом: -30° = aVL; 0° = I; +30° = -aVR; +60° = II; +90° = aVF; +120° = III.

Направление максимального суммарного электрического вектора называют электрической осью сердца. Если максимум суммарного электрического вектора попадает в один из этих угловых диапазонов, то в соседних отведениях наблюдаются самые большие зубцы QRS. Угловой диапазон, в который во фронтальной плоскости проецируется электрическая ось сердца, также определяют так называемыми типами расположения оси (рис. 6).

Электрическая ось сердца в значительной степени определяется массой возбужденного миокарда желудочков и положением сердца по отношению к телу. По этой причине выявление типа расположения оси служит важным диагностическим параметром анализа ЭКГ.

2. Физиологические и патофизиологические типы положения оси. Чаще всего у молодых людей со здоровым сердцем преобладает нормальный или индифферентный тип (от 30° до 60°). Гипертрофия левого желудочка может быть, например, причиной горизонтального (от 0 до 30°) или левого положения (от -30 до 0°). В клинической терминологии диапазон горизонтального и левого типов расположения часто объединяют и обозначают как левое расположение (от -30° до +30°).

Левое расположение оси может по физиологическим причинам наблюдаться во время беременности, если сердце поднимается при поднятии диафрагмы. Вертикальный тип расположения (от 60 до 90°) обычно распространен у детей, правый тип (от 90 до 120°) может быть результатом гипертрофии правой половины сердца. Существуют также патологические типы расположения оси (измененное левое расположение, измененное правое расположение), при которых самые большие R-зубцы возникают в угловых диапазонах < -30° или > 120°.

е) Отведения ЭКГ во фронтальной плоскости и в пространстве. Отведения по Уилсону на стенке грудины показывают возбуждение сердца в проекции на горизонтальный уровень тела; используя отведения по Уилсону и отведения на конечностях, можно получить трехмерную векторную кардиограмму.

1. Отведения по Уилсону. Поскольку суммарный электрический вектор перемещается в пространстве, для регистрации его проекции в горизонтальной плоскости требуются другие отведения. Используемые для этого отведения на стенке грудной клетки по Уилсону (рис. 5) являются униполярными. Другой электрод регистрирует объединение трех отведений на конечностях (нулевой электрод).

Путем объединения выявляют потенциальную реперную точку в середине треугольника Эйнтховена и соответственно в середине грудной клетки. Эти отведения регистрируют положительное отклонение, если суммарный вектор направлен от середины грудной клетки к точке отведения, и отрицательное, если он направлен в обратном направлении.

Шесть отведений (V1-V6) располагают на передней и боковой стенках грудной клетки на уровне сердца: напротив правого желудочка (V1, V2), напротив передней стенки левого желудочка (V3, V4, V5) и напротив задней стенки левого желудочка (V6). Поскольку суммарный электрический вектор обычно имеет наибольшее отклонение в направлении сзади снизу справа — вперед вверх влево, в горизонтальной проекции в V4 регистрируется самый большой R-зубец.

2. Векторкардиография. Если объединить два отведения с фронтальной плоскости с отведением с горизонтальной плоскости, можно получить трехмерное изображение суммарного электрического вектора (векторкардиография; рис. 2). При использовании отведений I, aVF и V2 можно получить приблизительно прямоугольную систему координат.

ж) Анализ ритма в ЭКГ. ЭКГ дает информацию о локализации и виде регулярной и нерегулярной активности водителя сердечного ритма.

1. Сердечный ритм. Ритм биения желудочков сердца можно определить по расстоянию между R-зубцами, ритм биения предсердий (и, следовательно, косвенно ритм синусового узла) по расстоянию между Р-волнами. С помощью ЭКГ можно анализировать процесс возбуждения и его нарушения (рис. 7).

Электрокардиограмма
Рисунок 7. Схема для анализа процессов возбуждения в сердце. А. Сверху вниз представлены отдельные этапы распространения возбуждения, на оси абсцисс отмечены рефрактерные периоды предсердий (V) и желудочков (К). В строке SK отмечена ритмическая работа синусового узла. В строке AV показана передача в атриовентрикулярном узле. Б. Начало возбуждения в трех различных участках АВ-узла с ретроградным возбуждением предсердий (отрицательная Р-волна). На изображении справа возбуждение предсердий совпадает с QRS. В. Начало возбуждения желудочков. Время распространения возбуждения увеличивается, желудочковый комплекс сильно деформирован

2. Аритмии. Нарушения нормального сердечного ритма могут принимать совершенно различные формы, которые различаются на ЭКГ. По локализации очага аритмии разделяют на суправентрикулярные и вентрикулярные. Внеочередные сокращения (экстрасистолы) время от времени появляются даже в отсутствие патологии.

Обычно возбуждение желудочков обеспечивается исходящей из предсердий волной возбуждения. Тогда Р-волны и R-зубцы связаны между собой во времени. Однако даже у здорового человека синусовый ритм никогда не бывает постоянным. Прежде всего он связан с колебаниями в автономной нервной регуляции сердца, например в зависимости от дыхания.

Частота сердечных сокращений выше 100/мин (тахикардия) в физиологических условиях может возникать при активации симпатической нервной системы (возбуждении), а частота ниже 50/мин (брадикардия) — при выраженном тонусе блуждающего нерва (например, у спортсменов).

Такие значения могут иметь и патологические причины. Причинами брадикардии с выраженной клинической картиной прежде всего являются заболевания, затрагивающие синусовый узел, и нарушения проведения возбуждения в АВ-узле. Патофизиологические нарушения ритма при тахикардии обычно заключаются в нарушениях распространения возбуждения и реполяризации в миокарде желудочков.

3. Экстрасистолы. Об экстрасистолах говорят в том случае, когда желудочки охвачены возбуждением, нехарактерным для нормального ритма (QRS-комплекс). Их возникновение может быть связано с активностью желудочков (желудочковые экстрасистолы) или предсердий (суправентрикулярная, или наджелудочковая, экстрасистолия). Желудочковые экстрасистолы возникают из-за атипичной активности водителей ритма в желудочках.

Обычно на ЭКГ они проявляются в виде измененного желудочкового комплекса, поскольку сопровождаются изменением распространения возбуждения (рис. 8). Обычно за экстрасистолами следует компенсаторная пауза, из-за того что миокард после экстрасистолы некоторое время остается рефрактерным к следующему регулярному возбуждению (рис. 8). Суправентрикулярные экстрасистолы появляются спонтанно, например при активации симпатической нервной системы, и обычно безвредны. Они характеризуются нормально сформированным QRS-комплексом (рис. 8).

Электрокардиограмма
Рисунок 8. Примеры нарушений ритма на ЭКГ. Обозначения процессов возбуждения такие же, как на рис. 6. А. Вставочные экстрасистолы желудочков. Различная форма указывает на различные места возникновения возбуждения в желудочках сердца. Из-за частично рефрактерных путей проведения не происходит обратной передачи в синусовый узел. Б. Желудочковые экстрасистолы с компенсаторной паузой (S — нормальный интервал при синусовом ритме). В. Суправентрикулярная экстрасистола из области АВ-узла с неполной компенсаторной паузой. Г. Полная атриовентрикулярная блокада

з) Нарушения проведения на ЭКГ. Анализ интервала PQ и соотношения Р-волны и R-зубца позволяет выявить нарушения проведения между предсердиями и желудочками.

1. Атриовентрикулярная блокада 1-й степени. Увеличение длительности интервала PQ (от начала Р до начала Q) указывает на нарушение проведения возбуждения от предсердий к желудочкам. Если длительность интервала PQ превышает 0,2 с, это нарушение называют атриовентрикулярной блокадой. Если возбуждение предсердий, отражаемое Р-волной, регулярно следует за R-зубцом, такое состояние описывают как атриовентрикулярная блокада 1-й степени.

2. Атриовентрикулярная блокада 2-й степени. Р-волна может возникать без регулярной связи с QRS-комплексом, если передача возбуждения полностью или частично блокирована. Выживание в условиях полной блокады проведения может иметь место лишь в том случае, когда АВ-узел или части проводящей системы желудочков берут на себя функцию водителей ритма желудочков. При АВ-блокаде 2-й степени проведение возбуждения от предсердий к желудочкам проходит короткими волнами, но не всегда заканчивается. Существует два основных типа этой блокады:

- при 1-м типе (ритм Венкенбаха, или тип Мобитца I) АВ-проведение при каждом последующем возбуждении все больше увеличивается по длительности по сравнению с нормальным состоянием, до тех пор пока не прекращается полностью (PQ-интервал увеличивается до тех пор, пока наконец не выпадает QRS-комплекс). Затем проведение возбуждения восстанавливается и процесс начинается заново;

- при 2-м типе (тип Мобитца II) регулярно выпадает каждая вторая, третья или любая по счету передача возбуждения. Результатом является регулярный ритм сокращений предсердий и желудочков в отношении 2 : 1, 3 : 1 или х : 1.

3. Атриовентрикулярная блокада 3-й степени. Эта форма нарушения проведения (называемая также полной атриовентрикулярной блокадой) характеризуется полным электрическим разобщением предсердий и желудочков, при котором можно избежать летального исхода только в том случае, если водитель ритма третьего порядка в желудочках берет на себя их возбуждение. Предсердия и желудочки возбуждаются собственными водителями ритма, Р-волны и желудочковые комплексы не связаны по времени друг с другом (рис. 8).

Желудочковые комплексы, как правило, имеют атипичную конфигурацию. При остром возникновении АВ-блокады 3-й степени сначала прекращаются сокращения желудочков, вследствие чего происходят снижение АД и потеря сознания. Если водитель ритма третьего порядка включается вовремя, кровообращение восстанавливается, а ограниченное по времени состояние описывают как приступ Адамса-Стокса.

P.S. Приступ Адамса-Стокса:

- Причины. Приступом Адамса-Стокса называют внезапно появляющееся и проходящее состояние помутнения сознания или его потери, вызванное снижением насосной функции сердца в связи с изменениями сердечного ритма. Выпадение насосной функции желудочков (асистолия) может происходить по одной из двух причин:

• при экстремальной брадикардии из-за нарушений стимуляции или проводимости;

• при экстремальной тахикардии из-за возбуждения предсердий, передаваемого со слишком высокой частотой, или циркулирующего возбуждения в миокарде желудочка (см. ниже).

- Риски. Поскольку приступ Адамса-Стокса в отличие от помутнения сознания, обусловленного церебральными причинами, как правило, возникает без предупреждающих ощущений, он может привести к несчастным случаям и получению травм пациентами. Если сердечный ритм и насосная функция сердца быстро возвращаются к нормальному состоянию, сознание возвращается, однако часто остается провал в памяти с момента, в который произошел приступ (кратковременная ретроградная амнезия).

Если не происходит спонтанное устранение нарушения ритма, служащего причиной такого состояния, сохраняется нарушение кровообращения и бессознательное состояние. При недостаточном кровоснабжении мозга наступает церебральная смерть. Такую внезапную смерть, вызванную нарушением сердечного ритма, называют внезапной сердечной смертью.

- Терапия. Приступы Адамса-Стокса нужно устранять в соответствии с типом вызывающей их аритмии. В случаях с продолжительным помутнением сознания требуется немедленное использование внешнего электрического дефибриллятора. Через два больших плоских электрода на груди пациента пропускают электрический разряд тока для восстановления синхронизации сокращений сердца.

и) Нарушение возбуждения желудочков на ЭКГ. На ЭКГ о нарушении распространения возбуждения в желудочках свидетельствуют изменения в интервале от Q до Т.

1. Возбуждение желудочков. Интервал QT, измеряемый от начала QRS-комплекса до конца Т-волны, соответствует временному интервалу возникновения возбуждения и его спада в желудочках. При частоте сокращений 60/мин его длительность должна составлять не больше 0,4 с. Интервал QT уменьшается при увеличении частоты сокращений. Это связано с тем, что как частота сокращений, так и распространение возбуждения в желудочках находятся под контролем симпатической нервной системы.

Длительный интервал QT указывает на нарушение развития и спада возбуждения. Причинами этого могут быть блокада ножки пучка Гиса или дисфункции миокарда, например из-за нарушения кровоснабжения (ишемия).

P.S. ЭКГ с нагрузкой. Поскольку многие нарушения сердечной функции обнаруживаются только при физической нагрузке, в клинических условиях ЭКГ часто регистрируют не только в покое, но и под нагрузкой. Контролируемые физические упражнения выполняются, к примеру, на велоэргометре. Пациенту с прикрепленными электродами ЭКГ дается физическая нагрузка до достижения допустимого ее предела или максимальной частоты сердечных сокращений.

Исследование завершается, если еще до достижения предела нагрузки появляются усиливающиеся боли в сердце, одышка, признаки ишемии на ЭКГ (например, изменения в сегменте ST) или тяжелые нарушения ритма. Если признаки ишемии или нарушения ритма появляются до достижения максимального предела нагрузки, то почти всегда проводится инвазивная контрастная рентгенография коронарных сосудов (коронарная ангиография), для того чтобы напрямую выявить наличие нарушений кровоснабжения.

2. Ишемия миокарда. Ишемия миокарда желудочков часто приводит к подъему или понижению сегмента ST (рис. 9). Это связано с тем, что в таких условиях при возбуждении желудочков не достигается равномерная деполяризация миокарда, поскольку генерация ПД в ишемизированной ткани нарушена. После полного возбуждения неповрежденной части ткани в миокарде желудочка сохраняются различия в зарядах и, следовательно, суммарный электрический вектор. По этой причине сигнал ЭКГ не возвращается к изоэлектрической линии.

Электрокардиограмма
Рисунок 9. Признаки ишемии на ЭКГ. Отведение от стенки грудной клетки по Уилсону в области инфаркта. А. В норме весь миокард равномерно возбужден в конце QRS-комплекса, участок ST — на уровне изоэлектрической линии. Т-волна легко определяется. Б. При недавно возникшей ишемии субэндокардиального слоя после полного возбуждения желудочка ишемизированная область остается невозбужденной. Это приводит к возникновению суммарного вектора, направленного от электрода, за счет чего сегмент ST опускается ниже нулевой линии. В. При недавно возникшей трансмуральной ишемии после сложения электрических векторов на пограничных участках появляется суммарный вектор, направленный к электроду, из-за чего происходит подъем сегмента ST выше нулевой линии

Дефицит кровоснабжения сначала проявляется в субэндокардиальном слое миокарда. Ишемия внутреннего слоя обычно связана с понижением ST-сегмента. Более масштабный дефицит кровоснабжения обычно охватывает всю стенку желудочка. Такая трансмуральная ишемия, как правило, сопровождается подъемом сегмента ST.

к) Тахикардические нарушения ритма на ЭКГ. С помощью ЭКГ анализируют происхождение и тип наиболее часто встречающихся нарушений ритма сердца.

1. Трепетание и мерцание сердца. Тахикардию экстремально высоких частот подразделяют на трепетание желудочков или предсердий (200-350 мин) и мерцание или фибрилляцию (> 350 мин). Желудочковая тахикардия несовместима с нормальной функцией сердца, поскольку периоды времени для наполнения и опорожнения желудочков становятся слишком короткими. Мерцающий желудочек остается гемодинамически бесшумным. Фибрилляция предсердий часто незаметна для гемодинамики, поскольку только некоторые из процессов возбуждения предсердий передаются в желудочки и насосная функция последних нарушается незначительно.

Сокращение предсердий играет лишь незначительную роль в заполнении желудочков в диастоле. Нередко причина трепетания или фибрилляции желудочков сердца кроется в возникновении циркулирующего возбуждения. Циркулирующее возбуждение в рабочем миокарде может возникать, если распространение электрического возбуждения в некоторых его частях замедлено настолько, что после прохождения этих структур оно достигает снова возбуждаемого, т. е. нерефрактерного, миокарда. В начале Т-волны рефрактерность клеток сердечной мышцы неоднородна.

Если в это время в миокард приходит внеочередное возбуждение, циркулирующее возбуждение может возникнуть особенно легко (фаза уязвимости) (рис. ниже).

Клетка миокарда в покое и возбужденном состоянии
Соотношение рефрактерного периода с потенциалом действия миокарда. Порог раздражения указан в относительных единицах в соответствии с интенсивностью порогового стимула 1. Абсолютный рефрактерный период продолжается от фазы быстрой деполяризации до фазы плато. В это время новое возбуждение невозможно, так как порог раздражения остается бесконечно высоким

P.S. Фибрилляция предсердий:

- Причины. Фибрилляция предсердий может возникать в том случае, если в них нарушено распространение возбуждения (например, из-за ухудшения кровоснабжения) или если помимо синусового узла атипичные водители ритма генерируют дополнительные волны возбуждения. По не вполне ясным причинам такая атипичная активность водителей ритма достаточно часто возникает в местах входа легочных вен.

- Риски. Из-за фильтрации частот в АВ-узле желудочки слабо затрагиваются при фибрилляции предсердий, однако проведение возбуждения нерегулярно (абсолютная аритмия желудочков). Частота сокращений желудочков нередко носит тахикардический характер. Минутный объем сердца во многих случаях лишь слабо снижен, однако при нагрузке заметно ухудшение регуляции насосной функции симпатической нервной системой. Как правило, пожилые пациенты часто не считают продолжительную фибрилляцию предсердий опасной.

Однако наряду с влиянием на ритм желудочков существует и другой риск: в предсердиях образуются тромбы, которые при отрыве вызывают эмболию, например в мозге. Фибрилляция предсердий, таким образом, представляет собой одну из основных косвенных причин инсульта.

- Терапия. Наряду с медикаментозной терапией и использованием электрического кардиостимулятора в настоящее время патология распространения возбуждения может быть устранена посредством хирургических или электрических надрезов в миокарде предсердий (аблация).

P.S. Синдром удлиненного интервала QT. Замедление реполяризации желудочков отражается на ЭКГ в виде запоздалого спада Т-волны. Длительность интервала QT увеличивается. Нарушение реполяризации служит причиной желудочковой тахикардии из-за возникновения циркулирующего возбуждения. При синдроме удлиненного интервала QT такая тахикардии обычно возникает при психической и физической нагрузке (активация симпатической нервной системы).

На ЭКГ тахикардия характеризуется высокочастотными желудочковыми комплексами, сопровождающимися постоянно меняющейся полярностью основных сокращений (torsade de points). В основе синдрома удлиненного интервала QT лежат дефекты генов белков, формирующих некоторые участвующие в образовании ПД каналы («каналопатия»). Чаще всего это мутации в белках калиевых каналов, определяющих фазу реполяризации.

Тахиаритмия может быть вызвана триггерной активностью. Если нормальная реполяризация в конце ПД в рабочих кардиомиоцитах замедлена, в конце ПД или по его завершении могут возникать спонтанные флуктуации мембранного потенциала (постдеполяризации), которые вызывают в этой клетке или в соседних новый ПД. Таким образом могут быть вызваны одиночные нерегулярные процессы возбуждения или их серии. Дисфункциональный кардиомиоцит превращается в нерегулярный пейсмекер.

P.S. Синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта:

- Причина. Синдромом Вольфа-Паркинсона-Уайта (ВПУ) называют нарушение электрического возбуждения сердца, вызванное аномалией дополнительного (вспомогательного) пути проведения между предсердиями и желудочками.

- Риски. При проведении по этому вспомогательному пути в самом безобидном случае участки желудочков преждевременно возбуждаются еще до основной передачи возбуждения, что проявляется на ЭКГ в виде раннего начала возбуждения желудочков (дельта-волна) и расширения желудочковых комплексов (преэксцитация, или предвоз-буждение).

Через нормальную и вспомогательную проводящие системы могут начинать циркулировать волны возбуждения между предсердиями и желудочками, что в свою очередь вызывает желудочковую тахикардию. Кроме того, тахикардия и фибрилляция предсердий также могут быть вызваны обратным проведением возбуждения из желудочков в предсердия.

- Терапия. Заболевание можно вылечить на начальной стадии, когда вспомогательный проводящий пучок либо облитерируется электрическим катетером (катетерная аблация), либо отделяется хирургически.

л) Резюме. Электрокардиограмма. С помощью электрокардиографии на практике регистрируют изменения внеклеточного электрического поля, возникающие из-за разницы зарядов между возбужденным и невозбужденным миокардом. Возбуждение сердца порождает суммарный электрический вектор, изменяющийся во времени и пространстве.

Отведения с конечностей по Эйнтховену и Гольдбергеру отражают проекции суммарного вектора в прямом направлении во фронтальной плоскости. Отведения по Уилсону отражают проекции от стенки грудной клетки на прямую линию в горизонтальной плоскости. В сигнале ЭКГ выделяют следующие компоненты:

• Р-волну (распространение возбуждения в предсердиях);

• QRS-комплекс (распространение возбуждения в желудочках);

• Т-волну (спад возбуждения в желудочках).

Анализ стандартных отведений ЭКГ дает информацию о возникновении возбуждения, нарушениях ритма, проведения, а также об электрической оси сердца.

Видео зубцы ЭКГ в норме и нормальная электрокардиограмма

- Вернуться в раздел "Физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 30.5.2025