Posobie_Vvedenie_v_EKG

Автор: Коломиец Сергей Николаевич – кандидат медицинских наук, доцент кафедры пропедевтики внутренних болезней Одесского национального медицинского университета

В учебном пособии рассмотрены наиболее важные аспекты теории электрокардиографии (ЭКГ) и механизмы формирования электрокардиограммы, принципы её интерпретации при гипертрофии камер сердца, нарушениях ритма и проводимости, ишемической болезни сердца, а также ряда других заболеваний и патологических состояний.

В настоящем пособии содержится только материал, необходимый для понимания происхождения и анализа ЭКГ и исключает трудные для восприятия теоретические детали.

Данное пособие адресовано студентам-старшекурсникам медицинских институтов, субординаторам, врачам-интернам, специализирующимся по терапии и начинающим практическим врачам.

Принцип изложения пособия - это краткость, практичность и рациональность. Весь текстовый и графический материал представлен автором в простой, доступной форме.

Kolomiets

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на появление дорогостоящих и сложных методов исследования в кардиологии (таких как эхокардиография, однофотонная эмиссионная компьютерная томография или позитронно-эмиссионное томографическое сканирование) электрокардиография остается наиболее доступным и надежным инструментальным методом для диагностики целого ряда заболеваний сердечно-сосудистой системы. Именно ЭКГ, а не МВ-фракция креатинфосфокиназы или эхокардиография, диктует необходимость быстрой и радикальной тромболитической терапии. Отсутствует какойлибо другой метод, который бы конкурировал с ЭКГ в диагностике аритмии, являющейся столь распространенной в кардиологической клинике проблемой. Следует отметить, что диагностика гипертрофий камер сердца диагноз ишемии миокарда и ряда других заболеваний может быть подтвержден только данными ЭКГ.

ИСТОРИЯ МЕТОДА

Хотя электрокардиограмма как метод диагностики состояния сердца в клинической медицине применяется уже более 100 лет, но и до сегодняшнего дня он продолжает удивлять современников своими новыми возможностями. Впервые зарегистрировать электродвижущую силу сердца с поверхности человеческого тела (с помощью весьма громоздкого капиллярного электрометра Липпманна) удалось английскому ученому Августу Уоллеру (A. D. Waller) в 1887 году, по сути, почти через 100 лет после открытия "животного электричества" Л. Гальвани. Однако до клинического применения этой методики прошло еще 15 лет. Капиллярные электрометры Липпманна представляли запись электродвижущей силы сердца, трудно поддающейся анализу. И только в 1903 году профессор физиологии Лейденского университета Вильямом Эйнтховен (W. Einthoven) посредством уже струнного гальванометра Адлера (Adler), построенного на принципе аппаратов для приема трансатлантических телеграмм, в клинических условиях получил запись электрических токов сердца, подобную современному представлению. Изобретенной методике В. Эйнтховен дал название электрокардиографии, а прибор, регистрирующий токи сердца, стал называться электрокардиографом (Рис.1). В 19071908 годах В. Эйнтховен в результате выдающихся открытий создал основы анализа электрокардиограммы, которые и сегодня помогают постигать фундамент этого уникального метода исследования сердца. За вклад в физиологическую науку о сердце и клиническую кардиологию в 1924 году В. Эйнтховен был удостоен Нобелевской премии. Этот ученый разработал систему стандартных отведений, без которых не мыслится современная электрокардиограмма.

Рис.1 Струнный гальванометр, изобретенный В. Эйнтховеном

Kolomiets

В1934 году американский ученый Ф. Н. Вильсон (F.N.Wilson) с применением техники так называемых однополюсных отведений внедрил систему шести грудных отведений, что значительно расширило возможности использования электрокардиографического метода исследования для определения физиологических особенностей детского сердца,

атакже для диагностики заболеваний сердечной мышцы. В 1942 году американский ученый Э. Гольдбергер (E. Goldberger) создал оригинальную систему усиленных отведений от конечностей, которая также вошла в стандарт любого электрокардиографического исследования.

Таким образом, вот уже 70 лет стандартная электрокардиограмма включает в себя регистрацию электродвижущей силы сердца в двенадцати отведениях, из которых шесть - отведения фронтальной плоскости: три стандартных отведения по В. Эйнтховену (I, II, III) и три однополюсных усиленных отведения от конечностей по Э. Гольдбергеру (aVR, aVL, aVF); шесть - грудные отведения горизонтальной плоскости по Ф. Н. Вильсону (V1-V6).

Большой вклад в развитие клинической электрокардиографии внесли австрийский ученый К. Ф. Венкебах (K. F. Wenckebach) и немецкий ученый У. Мобитц (W. Mobitz).

ВРоссии первая работа по электрокардиографии была опубликована профессором Казанского университета А. Ф. Самойловым (1908).

ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ

Функция сердца как органа, ответственного за перемещение крови в организме человека, включает в себя:

1.Автоматизм – т.е. инициацию импульса, или способность сердца к спонтанной диастолической деполяризации;

2.Проводимость - проведение импульса к рабочему миокарду;

3.Возбудимость способность к возбуждению;

4.Рефрактерность - т. е. невозможность возбуждения при определенных обстоятельствах;

5.Сократимость - функцию, которая и обеспечивает продвижение крови в организме человека.

Электрокардиограмма позволяет оценить все указанные функции сердца, за исключением оценки сократимости миокарда.

Сердце как тканевая структура состоит из:

клеток рабочего миокарда, сокращение которого приводит к выбросу крови из желудочков сердца; клеток эндотелия, фиброзной ткани;

клеток соединительной ткани;

клеток проводящей системы (их может быть несколько типов: Р-клетки, осуществляющие непосредственно функцию автоматизма; клетки Пуркинье, образующие волокна, по которым проводится импульс; переходные Т-клетки, располагающиеся между Р-клетками и клетками Пуркинье (Рис.2);

Kolomiets

Наивысший автоматизм присущ синоатриальному узлу (САузлу), который подавляя более низкие автоматические потенции подлежащих ПК, в норме выступает в качестве водителя ритма или центра автоматизма I порядка. Нижерасположенные ПК - в предсердиях, атриовентрикулярном соединении (АВ-соединении) и желудочках - выступают как пассивные проводники возбуждения. В физиологическом смысле они являются резервными (“аварийными") источниками импульсообразования, или центрами автоматизма II и III порядка.

Стартовав в СА-узле, импульс возбуждения активирует вначале правое, затем левое предсердия и после небольшой задержки в АВ-соединении по системе Гиса передается желудочкам. На их территории раньше всего деполяризуется межжелудочковая перегородка, причем первыми получают отрицательный заряд ее отделы, обращенные к левому желудочку. Следовательно, возбуждение охватывает перегородку слева направо. Далее электрический импульс достигает стенок желудочков. Их деполяризация начинается с внутренней субэндокардиальной области, где ветвятся терминали проводящей системы - волокна Пуркинье, и распространяется к эпикарду (Рис 5). Таким образом, возбуждение стенок желудочков происходит в направлении изнутри кнаружи.

Рис. 5 Фазы деполяризации желудочка

В целом прослеживается следующая генеральная тенденция деполяризации миокарда - сверху вниз и справа налево. После окончания деполяризации, в финале которой происходит сокращение желудочков, начинается процесс реполяризации (Рис.6)

Рис. 6 Процессы деполяризации и реполяризации камер сердца Из всего вышесказанного вытекает, что ЭДС, возникающая при активации сердца,

характеризуется не только количественным значением - напряжением тока, но и направлением, т.е. представляет собой векторную величину. Из курса физики известно, что вектор изображается отрезком прямой в виде стрелки. Если речь идет об

Kolomiets

электрическом векторе, основание стрелки соответствует отрицательному полюсу диполя, а вершина - положительному. Длина стрелки выражает количественное значение ЭДС (Рис 7). Понятиями "вектор тока” или “вектор ЭДС” мы и будем чаще всего оперировать в дальнейшем.

Рис.7 Формирование и проекция вектора ЭДС в различных плоскостях

Строгая последовательность электрического цикла фиксируется на ЭКГ серией зубцов, которые обозначают латинскими буквами Р,Q R, S, Т и U (рис. ). Зубцы Р и Т могут быть направлены как вверх, так и вниз; зубец R - только вверх, а зубцы Q и S только вниз, причем первый предшествует R, а второй следует за ним (Рис.8)

а - деполяризация предсердий и формирование зубца Р;

б– формирование сегмента P(Q)R;

в– реполяризация предсердий и деполяризация желудочков с формированием

QRS;

г–фаза реполяризации желудочков и формирование сегмента S-T

Рис.8 Формирование электрокардиографических комплексов

Kolomiets

Каждый зубец ЭКГ, за исключением U, несет вполне конкретную информацию. Зубец Р отражает деполяризацию предсердий, Q - межжелудочковой перегородки, R и S - стенок желудочков. Отрезок прямой до начала зубца T соответствует периоду полного охвата желудочков возбуждением, а сам зубец Т - фазе их реполяризации (реполяризация предсердий не находит отражения на ЭКГ, так как по времени наслаивается на деполяризацию желудочков - комплекс QRS).

Поскольку реполяризация протекает заметно медленней деполяризации, зубец Т отличается от узких и остроконечных зубцов Q, R и S закругленной вершиной и большей шириной. Зубец U выявляется довольно редко. Его происхождение и клиническое значение не выяснены. Тетраду зубцов Q, R, S и Т называют желудочковым комплексом; в ней различают начальную (QRS) и конечную (ST и Т) (Рис.9).

Рис. 9 Основные компоненты ЭКГ

ПРИНЦИПЫ ОТВЕДЕНИЯ БИОТОКОВ СЕРДЦА С УЧЕТОМ ПОЛЯРНОСТИ ТЕЛА

Сизвестным допущением сердце можно рассматривать как точечный источник тока

-единый сердечный диполь, создающий в окружающей среде (теле) электрическое поле.

Рис 10 Пространственное отображение ЭДС сердца во фронтальной плоскости

Kolomiets