Фізіологія людини - Вільям Ф. Ґанонґ 2002

Кровообіг
Природа серцевого скорочення й електричної активності серця
Електрокардіограма

Рідини організму людини добре проводять струм (тіло є об’ємним провідником), тому коливання біопотенціалу, який є алгебричною сумою потенціалів дії волокон міокарда, можна зареєструвати позаклітинно. Запис цих коливань біопотенціалу протягом серцевого циклу називають електрокардіограмою (ЕКГ). Більшість електрокардіографів реєструють ці коливання на стрічці паперу, яка рухається.

ЕКГ можна записувати за допомогою активного електрода, з’єднаного з індиферентним електродом, який має нульовий потенціал (уніполярне записування) або за допомогою двох активних електродів (біполярне записування). В об’ємному провіднику сума потенціалів на вершинах рівностороннього трикутника з джерелом струму в центрі завжди дорівнює нулю. Трикутник із серцем у центрі (трикутник Ейнтховена) утворюється в разі розміщення електродів на обох руках і лівій нозі. Це три стандартні відведення від кінцівок, які застосовують в електрокардіографії. Якщо ці електроди приєднати до загального електрода, то отримаємо індиферентний електрод з потенціалом, близьким до нуля. Деполяризація, яка поширюється до активного електрода об’ємного провідника, спричинює позитивне відхилення, тоді як деполяризація, що поширюється в протилежному напрямі, - негативне. Назви різних зубців і сегментів на ЕКГ людини показано на рис. 28-5. Загальноприйнято таке: якщо активний електрод стає позитивним щодо індиферентного, то записується відхилення вгору, якщо активний електрод стає негативним, то записується відхилення вниз. Зубець Р спричинений деполяризацією передсердь, комплекс QRS - деполяризацією шлуночків, сегмент ST і зубець Т - реполяризацією шлуночків. У нормі реполяризація передсердь не виявляється, оскільки вона прихована комплексом QRS. Зубець U виявляють не завжди, вважають, що він зумовлений реполяризацією папілярних м’язів. Інтервали між різними зубцями ЕКГ і процеси, які є в їхній основі, наведено в табл. 28-2.

Таблиця 28-1. Швидкість проходження імпульсів у серці

Рис. 28-4. Поширення електричної активності в серці у нормі (відтворено за дозволом з Goldman MJ: Principles of Clinical Electrocardiography, 12th ed. McGraw-Hill, 1986).

Біполярні відведення

Біполярні відведення застосовували до впровадження уніполярних відведень. У цьому разі за допомогою стандартних відведень від кінцівок реєстрували різниці потенціалів між двома кінцівками. Оскільки рідини організму добре проводять струм, то немає значення де саме на кінцівках розміщені електроди. У відведенні І електроди з’єднані так, що коли ліва рука є позитивною щодо правої, то записується відхилення вгору (ліва рука позитивна). У відведенні II електроди розміщені на правій руці і лівій нозі (нога позитивна), у відведенні III на лівій руці і лівій нозі (нога позитивна).

Уніполярні (V) відведення

У клінічній електрокардіографії зазвичай застосовують дев’ять додаткових уніполярних відведень, які реєструють різницю потенціалів між активним та індиферентним електродами. Є шість грудних уніполярних відведень, які позначають V₁-V₆ (рис. 28-6), і три уніполярні відведення від кінцівок: VR (права рука), VL (ліва рука) та VF (ліва нога). Здебільшого застосовують підсилені відведення від кінцівок, які позначають літерою a (aVR, aVL, aVF). За допомогою підсилених відведень реєструють різницю потенціалів між однією і двома іншими кінцівками. Це дає змогу збільшити потенціал на 50%, не змінюючи конфігурації непідсилених відведень.

Уніполярні відведення можна розміщувати на кінцях катетерів і вводити в стравохід чи серце.

Електрокардіограма в нормі

ЕКГ людини в нормі зображено на рис. 28-7. У разі інтерпретування конфігурації зубців у кожному відведенні треба враховувати послідовність деполяризації ділянок серця, а також положення серця щодо електродів. Передсердя розташовані у задній частині грудної клітки. Шлуночки утворюють основу і передню поверхню серця; правий шлуночок має передньобічне положення і повернутий уліво. Отже, aVR «повернуте» до порожнин шлуночків. Деполяризація передсердь та шлуночків і реполяризація шлуночків поширюються в напрямі від активного електрода, тому для зубця Р, комплексу QRS та зубця Т характерне негативне відхилення (донизу); aVL та aVF «повернуті» до шлуночків, тому відхилення головно позитивне або двофазне. У відведеннях V₁, і V₂ немає зубця Q, і початковій ділянці QRS-комплексу властиве незначне відхилення вгору. Це пояснюють тим, що деполяризація шлуночків поширюється спочатку через середню ділянку перегородки зліва направо в напрямі до активного електрода. Потім хвиля збудження проходить донизу по перегородці і в лівий шлуночок у напрямі від електрода, що зумовлює виражений зубець S. У кінці імпульси поширюються назад уздовж стінки шлуночків у напрямі до електрода, спричинюючи повернення кривої до ізоелектричної лінії. Навпаки, у відведеннях від лівого шлуночка (V₄-V₆) можливий маленький зубець Q (деполяризація перегородки зліва направо) на тлі вираженого зубця R (деполяризація перегородки і лівого шлуночка), після чого у V₄ і V₅ виявляється середній зубець S (пізня деполяризація стінок шлуночків, яка поширюється у зворотному напрямі до АВ-з’єднання).

Рис. 28-5. Зубці ЕКГ.

Таблиця 28-2. Інтервали ЕКГ

¹ Вимірюють від початку зубця Р до початку комплексу QRS.

² Зменшується зі збільшенням частоти серцевих скорочень від середнього значення 0,18 за частоти 70 ударів/хв до 0,14 за частоти 130 ударів/хв.

Можливі суттєві відмінності у позиції серця в нормі, що відображається на конфігурації електрокардіографічних комплексів у різних відведеннях.

Біполярні відведення від кінцівок і вісь серця

Оскільки за допомогою стандартних відведень реєструють різниці потенціалів між двома точками, то відхилення в кожному відведенні у будь-який момент характеризує значення і напрям на осі відведення електрорушійної сили, яку генерує серце (вісь, або вектор, серця). Можна визначити вектор у будь-який заданий момент у двох вимірах фронтальної площини за допомогою будь-яких двох стандартних відведень від кінцівок, припустивши, що три електроди розміщені на вершинах рівностороннього трикутника (трикутника Ейнтховена), а серце розташоване у його центрі. Ці припущення не повністю правильні, однак обчислені вектори можуть бути корисними як наближення. Наближений середній QRS-вектор («електричну вісь серця») можна визначити за допомогою середнього відхилення QRS у кожному відведенні, як це зображено на рис. 28-8. Середній вектор відрізняється від миттєвого вектора. Середні відхилення QRS можна визначити інтегруванням комплексів QRS. Однак наближені їхні значення можна отримати вимірюванням різниць між позитивними та негативними піками QRS. У нормі напрям середнього вектора QRS у системі координат, зображеній на рис. 28-8, становить від -30 до +110. Відхиленням електричної осі ліворуч називають зміщення вектора QRS ліворуч від -30, відповідно, зміщення вектора праворуч від + 110 називають відхиленням електричної осі праворуч. Відхилення осі праворуч свідчить про гіпертрофію правого шлуночка. Відхилення осі ліворуч можливе внаслідок гіпертрофії лівого шлуночка, хоча в цьому випадку є ліпші і надійніші електрокардіографічні критерії.

Векторокардіографія

Якщо з’єднати кінці всіх миттєвих векторів серця у фронтальній площині протягом серцевого циклу, від першого до останнього, то отримана лінія (векторокардіограма) утворить три петлі: перша відповідає зубцю Р, друга - комплексу QRS, третя - зубцю Т. Це можна зробити електронним шляхом за допомогою катодно-променевого осцилографа.

Електрограма пучка Гіса

У хворих з блокадами серця досить часто вивчають електричні зміни в АВ-вузлі, пучку Гіса і волокнах Пуркіньє за допомогою катетера з електродом на кінці, який уводять через вени у правий відділ серця поблизу тристулкового клапана. Реєструють три або більше стандартних електрокардіографічних відведень одночасно. Запис електричної активності за допомогою катетера біля тристулкового клапана називають електрограмою пучка Гіса (ЕПГ). У нормі на ній виявляють відхилення А в разі збудження АВ-вузла, зубець Н під час передавання імпульсів через пучок Гіса і відхилення V протягом деполяризації шлуночків (рис. 28-9). За допомогою електрограми пучка Гіса і стандартних електрокардіографічних відведень можна точно визначити тривалість трьох інтервалів: інтервал РА з моменту появи деполяризації передсердь до зубця А на електрограмі пучка Гіса відповідає часу проходження імпульсів з СА-вузла до АВ-вузла; інтервал АН від зубця А до початку виступу Н відповідає часу проходження через АВ-вузол; інтервал HV від початку зубця Н до початку комплексу QRS на ЕКГ свідчить про час проходження імпульсів через пучок Гіса і його ніжки. Наближені значення цих інтервалів у нормі становлять, мс: РА - 27, АН - 92 і HV - 43. Ці значення свідчать про порівняно повільне проходження імпульсів через АВ-вузол (див. табл. 28-1).

Рис. 28-7 ЕКГ у нормі (відтворено за дозволом з Goldman MJ: Principles of Clinical Electrocardiography, 12th ed. McGraw-Hill, 1986)

Рис. 28-8. Вісь серця Ліворуч: трикутник Ейнтховена. Перпендикулярні лінії, опущені з середини сторін рівностороннього трикутника, перетинаються в центрі електричної активності. ПР - права рука; ЛР - ліва рука; ЛН - ліва нога. В центрі: обчислення середнього вектора QRS. Для кожного відведення від середини сторони трикутника відкладають відрізок, довжина якого дорівнює різниці між висотою зубця R і висотою найбільшого негативного відхилення у комплексі QRS Вектор з початком у центрі електричної' активності і кінцем у точці перетину перпендикулярів, опущених з отриманих на сторонах трикутника точок, визначає довжину і напрям середнього вектора QRS Праворуч: осі для обчислення напряму вектора.

Моніторинг

Часто у кардіологічних відділеннях проводять довготривале спостереження за ЕКГ. У цьому разі поява загрозливих для життя аритмій супроводжується звуковим сигналом тривоги. За допомогою портативного пристрою для записування (монітора Холтера) можна реєструвати ЕКГ в амбулаторних хворих на тлі їхньої нормальної активності. Потім запис на великій швидкості прокручують назад і аналізують. Так можна отримати постійну реєстрацію ЕКГ протягом тривалого періоду. Є також портативні пристрої для ЕКГ, активування яких відбувається в разі появи у хворого симптомів, після чого запис по телефону передають до офісу лікаря або в лабораторію. Доцільність записування ЕКГ за допомогою моніторів підтверджена під час діагностування аритмій і планування тактики лікування хворих після інфаркту міокарда.

Рис. 28-9 Електрограма пучка Пса (ЕПГ) у нормі з одночасно зареєстрованою ЕКГ