ЭКГ - Medicine Live

Основы

Электричество и сердце

Сердце обладает врожденным биологическим электричеством, что определяет сердечные сокращения. ЭКГ - не что иное, как запись электрической активности сердца, и именно через изменения в нормальных электрических образцах мы в состоянии диагностировать множество различных патологий сердца.

Всё, что Вы должны знать о клеточной электрофизиологии

Кардиальные клетки в состоянии покоя электрически поляризованы, то есть, их клеточная мембрана внутри заряжена отрицательно, а снаружи - положительно. Эта электрическая полярность поддерживается мембранными насосами, которые гарантируют адекватное распределение ионов (прежде всего калия, натрия, хлора, кальция), необходимое, чтобы сохранять внутреннюю часть клеток относительно электроотрицательной.

Кардиальная клетка в покое поддерживает свою электрическую полярность посредством мембранного насоса. Этот насос требует постоянной поставки энергии.

Кардиальные клетки могут изменить полярность своей клеточной мембраны в результате деполяризации. Деполяризация - фундаментальный электрический процесс сердца.

Деполяризация распространяется от клетки до клетки, производя волну деполяризации, которая может быть передана через все сердце. Эта волна деполяризации представляет собой поток электричества, электрического тока, который может быть обнаружен электродами, помещенными на поверхность тела.

После полной деполяризации, кардиальные клетки в состоянии восстановить свою полярность посредством процесса, названного реполяризацией. Этот процесс также может быть записан с помощью электродов.

Все различные волны и зубцы, которые мы видим на ЭКГ, являются проявлениями этих двух процессов: деполяризации и реполяризации.

На рисунке A деполяризована одна клетка. Волна деполяризации распространяется от клетки до клетки (B), пока не деполяризуются все (C). Реполяризация (D) восстанавливает полярность каждой клетки.

Клетки сердца

С точки зрения электрокардиографии сердце состоит из трех типов клеток:

Клетки водителя ритма - нормальный источник электроэнергии
Клетки электрической проводящей системы
Клетки сократительного миокарда.

Клетки водителя ритма

Клетки водителя ритма - маленькие клетки приблизительно 5 - 10 мкм длиной. Эти клетки в состоянии спонтанно и многократно деполяризовываться с определённой частотой. Частота деполяризации определяется врожденными электрическими особенностями клетки и внешними нейрогуморальными воздействиями. Каждая деполяризация водителя ритма служит источником волны деполяризации, которая вызывает один полный цикл сердечного сокращения и расслабления.

Клетка водителя ритма, спонтанно деполяризующаяся.

Если мы сделаем запись одного электрического цикла деполяризации и реполяризации единственной клетки, мы получим электрическую запись, названную потенциалом действия. С каждой новой деполяризацией производится новый потенциал действия, который в свою очередь стимулирует соседние клетки, деполяризует их и производит их собственный потенциал действия, и так далее, пока все сердце не будет деполяризовано.

Типичный потенциал действия.

Потенциал действия клеток водителя ритма выглядит немного иначе, чем потенциала действия, показанный выше. У клеток водителя ритма нет истинного потенциала покоя. Его электрическое напряжение спадает до минимального отрицательного потенциала, который поддерживается одно мгновение, и затем начинает постепенно повышаться, пока не достигнет порога для спонтанной деполяризации.

Эти события проиллюстрированы ниже:

Электрический цикл деполяризации-реполяризации клетки водителя ритма. Пункт A является минимальным отрицательным потенциалом. Плавный возрастающий наклон между пунктами A и B представляет медленную, постепенную деполяризацию. В пункте B пересечен порог, и клетка резко деполяризуется; то есть, производится потенциал действия. Снижение между пунктами C и D показывает реполяризацию. Этот цикл повторится многократно многие годы в течение всей жизни человека.

Основные клетки водителя ритма в сердце расположены высоко в правом предсердии. Эту группу клеток называют синоатриальным (СА) узлом, или синусовым узлом. Эти клетки, как правило, производят импульсы с частотой 60 - 100 раз в минуту, но частота может сильно измениться в зависимости от деятельности автономной нервной системы (например, симпатическая стимуляция адреналином ускоряет синусовый узел, тогда как стимуляция блуждающего нерва замедляет его) и потребностей тела в усилении сердечной деятельности (физическая нагрузка ускоряет сердечную частоту, тогда как состояние покоя и сна замедляет её).

Синусовый узел производит импульсы 60 - 100 раз в минуту, производя регулярную серию потенциалов действия, каждый из которых начинает волну деполяризации, которая распространяется через сердце.

У каждой клетки в сердце фактически есть способность вести себя как водитель ритма. Эта так называемая способность автоматизма обычно подавляется, если основной синусовый водитель ритма не отказывает или какой-либо фактор во внутренней или внешней среде клетки (симпатическая стимуляция, сердечная болезнь, и т.д.) не стимулирует её автоматизм.

Клетки электрической проводящей системы

Клетки проводящей системы - длинные, тонкие клетки. Как электрические провода, эти клетки переносят электрический поток в отдаленные области сердца. Клетки проводящей системы желудочков соединяются, формирую пути проведения. У путей проведения в предсердиях имеется большая анатомическая изменчивость; заметные среди них волокна в межпредсердной перегородке названы пучком Бахмана, который активирует левое предсердие от правого.

Проводящая система сердца.

Клетки миокарда

Миокардиальные клетки составляют безусловно главную часть сердечной ткани. Они ответственны за силу повторных сокращений и расслаблений миокарда, таким образом поставляя кровь во все части тела.

Эти клетки - приблизительно 50 - 100 мкм в длину и содержат изобилие сжимающихся белков актина и миозина.

Когда волна деполяризации достигает миокардиальной клетки, кальций входит внутрь клетки, заставляя её сокращаться. Этот процесс, в котором кальций играет ключевую посредническую роль, называют возбуждением или сокращением.

Деполяризация заставляет кальций входить внутрь миокардиальной клетки. Этот ток кальция позволяет актину и миозину (сокращающимся белкам кардиомиоцитов) взаимодействовать, заставляя клетку сократиться. (A) миокардиальная клетка в покое. (B) деполяризованная, сократившаяся миокардиальная клетка.

Миокардиальные клетки могут передать электрический ток точно так же, как клетки проводящей системы, но они делают это намного менее эффективно. Таким образом, волна деполяризации после достижения миокардиальных клеток будет медленно распространяться через весь миокард.

Время и вольтаж

Зубцы, которые появляются на ЭКГ, прежде всего отражают электрическую активность миокардиальных клеток, которые составляют обширную массу сердца. Активность водителя ритма и проводящей системы вообще не заметны на ЭКГ; эти события просто не производят достаточное напряжение, которое будет зарегистрировано электродами.

Зубцы, произведенные миокардиальной деполяризацией и реполяризацией, регистрируются на бумаге ЭКГ и, как любой тип зубца, имеют три главных особенности:

Продолжительность, измеренную в секундах
Амплитуду, измеренную в милливольтах (мВ)
Конфигурацию, более субъективный критерий, обращающийся к форме зубца.

Типичный зубец, который мог бы быть замечен на любой ЭКГ. Он - два больших квадрата (или 10 небольших квадратов) в амплитуде, три больших квадрата (или 15 небольших квадратов) в продолжительности, и немного асимметричный в конфигурации.

Бумага ЭКГ

Бумага ЭКГ - длинный, непрерывный рулон миллиметровки, обычно розовой (но может быть любого цвета), с тонкими и тёмными линиями, расположенными вертикально и горизонтально. Тонкие линии ограничивают небольшие квадраты 1 X 1 мм; темные линии очерчивают большие квадраты 5 X 5 мм.

Горизонтальная ось измеряет время. Расстояние в один небольшой квадрат составляет 0,04 сек. Расстояние в один большой квадрат в пять раз больше, или 0,2 сек.

Вертикальная ось измеряет напряжение (вольтаж). Высота одного небольшого квадрата составляет 0,1 милливольта, а одного большого квадрата 0,5 милливольта.

Оба зубца - одинаковой продолжительности (один большой квадрат или 0,2 сек), но второй зубец - в два раза больше первого по вольтажу (1 милливольт по сравнению с 0,5 милливольтами). Плоский сегмент, соединяющий эти два зубца, является пятью большими квадратами (5 X 0,2 сек = 1 сек) по продолжительности.

Зубцы P, комплексы QRS, зубцы T и некоторые прямые линии

Далее проследуем за одним циклом кардиального сокращения (систола) и расслабления (диастола), сосредотачиваясь на электрических событиях, которые производят основные зубцы и линии стандартной ЭКГ.

Деполяризация предсердий

Синусовый узел воспроизводит импульсы спонтанно (случай, не видимый на ЭКГ), и волна деполяризации начинает распространяться в направлении наружу по миокарду предсердий. Деполяризация миокардиальных клеток предсердий заканчивается сокращением предсердий.

Каждый цикл нормального сокращения и расслабления миокарда начинается, когда синусовый узел спонтанно деполяризуется. Волна деполяризации распространяется через оба предсердия, заставляя их сокращаться.

Во время предсердной деполяризации и сокращения, электроды, помещенные на поверхность тела, делают запись небольшой электрической активности, длящейся доли секунды. Это - зубец P, который регистрирует запись распространения деполяризации через миокард предсердий.

ЭКГ записывает маленькое отклонение, зубец P.

Поскольку синусовый узел расположен справа, деполяризация раньше охватывает правое предсердие, затем переходя на левое предсердие. Поэтому, первая часть зубца P представляет деполяризацию правого предсердия, а вторая часть - левого предсердия.

Как только деполяризация полностью охватывает оба предсердия, на ЭКГ регистрируется электрическая пауза.

Компоненты зубца P.

Пауза проведения, отделяющая предсердия от желудочков

В здоровом сердце имеются электрические ворота в соединении предсердий и желудочков. Волна деполяризации, пройдя через предсердия, задерживается перед желудочками на уровне сердечных клапанов, которые отделяют предсердия и желудочки. Проведение импульса направлено вдоль межжелудочковой перегородки, стенки, которая отделяет правый и левый желудочки. Здесь, предсердно-желудочковый (АВ - атриовентрикулярный) узел замедляет проведение импульса. Эта пауза длится доли секунды.
Эта физиологическая задержка проведения важна, она позволяет предсердиям закончить сокращения прежде, чем начнут сокращаться желудочки. Это позволяет предсердиям полностью освободиться от крови перед сокращением желудочков.
Как и синусовый узел, АВ-узел также находится под влиянием автономной нервной системы. Вагусная стимуляция замедляет прохождение импульса через АВ-узел, тогда как симпатическая стимуляция ускоряет его.

(A) Волна деполяризации задерживается в АВ-узле. (B) Во время этой паузы ЭКГ затихает; нет никакой электрической активности.

Деполяризация желудочков

После приблизительно одну десятую секунды волна деполяризации проходит через АВ-узел и продвигается быстро вниз к желудочкам вдоль специализированных проводящих клеток.

Эта желудочковая система проведения имеет сложную анатомию, но по существу состоит из трех частей:

Пучок Гиса
Ножки пучка Гиса
Волокна Пуркинье.

Пучок Гиса выходит из АВ-узла и почти немедленно делится на правую и левую ножки. Правая ножка пучка Гиса проводит импульс вниз по правой стороне межжелудочковой перегородки к вершине правого желудочка. Левая ножка пучка Гиса имеет более сложное строение. Она делится на три главных ветви:

Септальная ветвь, которая деполяризует межжелудочковую перегородку (отделяющую правый и левый желудочки) в направлении слева направо
Передняя ветвь, которая проходит вдоль передней поверхности левого желудочка
Задняя ветвь, которая проходит по задней поверхности левого желудочка.

Правая и левая ножки пучка Гиса ветвятся на многочисленные крошечные волокна Пуркинье. Эти волокна проводят электрические импульсы в миокард желудочков.

Желудочковая система проведения. Ниже пучка Гиса система проведения делится на правую и левую ножки. Правая ножка пучка Гиса остается интактной, тогда как левая делится на три отдельных ветви.

Деполяризация миокарда желудочков и, следовательно, сокращение желудочков, отмечена новым отклонением на ЭКГ, названном комплексом QRS. Амплитуда комплекса QRS намного больше, чем зубец P предсердий, потому что у желудочков имеется большая масса сердечной мышцы. Комплекс QRS является также более сложным и переменчивым по форме, отражая большую сложность желудочковой деполяризации.

(A) Деполяризация желудочков производит (B) сложную форму волны на ЭКГ, названную комплексом QRS.

Части комплекса QRS

Комплекс QRS состоит из нескольких различных зубцов, у каждого из которых есть имя. Поскольку конфигурация комплекса QRS может изменяться, был разработан стандартный формат для названий каждого компонента.

Если первое отклонение является нисходящим, его называют зубцом Q.
Первое восходящее отклонение называют зубцом R.
Если имеется второе восходящее отклонение, его называют R'.

Первое нисходящее отклонение после восходящего отклонения называют зубцом S. Поэтому, если первый зубец комплекса - зубец R, следующее нисходящее отклонение называют зубцом S, а не зубцом Q. Нисходящее отклонение можно только назвать зубцом Q, если это - первый зубец комплекса. Любое другое нисходящее отклонение называют зубцом S.
Если вся конфигурация состоит исключительно из одного нисходящего отклонения, его называют зубцом QS.

Вот несколько из наиболее распространенных конфигураций QRS с каждой названной волновой компонентой.

Начало комплекса QRS представляет деполяризацию межжелудочковой перегородки септальной ветвью левой ножки. Правый и левый желудочки деполяризуются приблизительно одновременно, но большая часть того, что мы видим на ЭКГ, представляет активацию левого желудочка, потому что масса мышцы левого желудочка приблизительно в три раза больше, чем правого желудочка.

Начальная часть комплекса QRS представляет деполяризацию межжелудочковой перегородки. Иногда, эта септальная деполяризация может проявиться как маленькое, дискретное, отрицательное отклонение, зубец q.

Реполяризация

После того, как миокардиальные клетки деполяризованы, они проходят через короткий рефрактерный период, во время которого они устойчивы к дальнейшему возбуждению. В этот период клетки повторно поляризуются; то есть, они восстанавливают свой мембранный потенциал так, что могут повторно стимулироваться.

Так же, как есть волна деполяризации, имеется также волна реполяризации. Это может быть замечено на ЭКГ. Желудочковая реполяризация проявляется третьим зубцом на ЭКГ, зубцом T.

(A) Реполяризация желудочков производит (B) зубец T на ЭКГ.

Обозначение прямых линий

Различным прямым линиям, соединяющим различные зубцы, также были присвоены названия. Таким образом мы говорим об интервале PR, сегменте ST, интервале QT, и так далее.

Что отличает сегмент от интервала? Сегмент - прямая линия, соединяющая два зубца, тогда как интервал охватывает по крайней мере один зубец плюс соединяющую прямую линию.

Интервал PR включает зубец P и прямую линию, соединяющую его с комплексом QRS. Он измеряет время от начала предсердной деполяризации до начала желудочковой деполяризации.

Сегмент PR - прямая линия от конца зубца P до начала комплекса QRS. Он измеряет время от конца предсердной деполяризации до начала желудочковой деполяризации.

Сегмент ST - прямая линия, соединяющая конец комплекса QRS с началом зубца T. Он измеряет время от конца желудочковой деполяризации до начала желудочковой реполяризации.

Интервал QT включает комплекс QRS, сегмент ST и зубец T. Он измеряет время от начала желудочковой деполяризации до конца желудочковой реполяризации.

Термин "интервал QRS" используется, чтобы описать продолжительность одного только комплекса QRS без любых соединительных сегментов. Очевидно, что он измеряет продолжительность желудочковой деполяризации.

Резюме

Зубцы и прямые линии ЭКГ

Каждый цикл кардиального сокращения и расслабления начинается спонтанной деполяризацией синусового узла. Этот момент не фиксируется на ЭКГ.
Зубец P регистрирует предсердную деполяризацию и сокращение. Первая часть зубца P отражает правопредсердную активность; вторая часть отражает левопредсердную активность.
Имеется короткая пауза, когда электрический ток достигает АВ-узла, и ЭКГ затихает.
Волна деполяризации затем распространяется вдоль желудочковой системы проведения (пучок Гиса, его ножки и волокна Пуркинье) в миокард желудочков. Первой частью желудочков, которая будет деполяризовываться, является межжелудочковая перегородка. Желудочковая деполяризация производит комплекс QRS.
Зубец T делает запись желудочковой реполяризации. Реполяризация предсердий на ЭКГ не заметна.
Различные сегменты и интервалы описывают время между этими событиями:
- Интервал PR измеряет время от начала предсердной деполяризации до начала желудочковой деполяризации.
- Сегмент PR измеряет время от конца предсердной деполяризации до начала желудочковой деполяризации.
- Сегмент ST делает запись времени от конца желудочковой деполяризации до начала желудочковой реполяризации.
- Интервал QT измеряет время от начала желудочковой деполяризации до конца желудочковой реполяризации.
- Интервал QRS измеряет время желудочковой деполяризации.

Формирование зубцов

Электроды могут быть помещены на любую точку поверхности тела, чтобы сделать запись электрической активности сердца. При этом обнаруживается, что зубцы, зарегистрированные положительным электродом на левой руке, сильно отличаются от зарегистрированных положительным электродом на правой руке (или правая нога и левая нога, и т.д.).

Легко увидеть, почему это происходит. Волна деполяризации, движущаяся к положительному электроду, вызывает положительное отклонение на ЭКГ. Волна деполяризации, перемещающаяся от положительного электрода, вызывает отрицательное отклонение.

Посмотрите на рисунок ниже. Волна деполяризации движется слева направо к положительному электроду. ЭКГ фиксирует положительное отклонение.

Волна деполяризации, движущаяся к положительному электроду, делает запись положительного отклонения на ЭКГ.

Теперь посмотрите на следующий рисунок. Волна деполяризации перемещается справа налево; электрод размещен так, что волна деполяризации направлена от него. ЭКГ поэтому фиксирует отрицательное отклонение.

Волна деполяризации, движущаяся от положительного электрода, делает запись отрицательного отклонения на ЭКГ.

Что зафиксирует ЭКГ, если положительный электрод будет помещен на середине сердечной клетки?

Первоначально, поскольку фронт импульса приближается к электроду, ЭКГ фиксирует положительное отклонение.

Начало деполяризации производит положительное отклонение на ЭКГ.

Затем, в момент, когда волна достигает электрода, положительные и отрицательные заряды уравновешиваются. ЭКГ фиксирует возвращение предыдущего положительного отклонения к основанию.

Волна импульса достигает электрода. Положительные и отрицательные заряды уравновешиваются, и ЭКГ возвращается к основанию.

Когда волна деполяризации начинает отдаляться от электрода, фиксируется отрицательное отклонение.

Волна деполяризации начинает отступать от электрода, производя отрицательное отклонение.

ЭКГ вновь возвращается к основанию еще раз, когда вся сердечная мышца деполяризована.

Клетка полностью деполяризована, и ЭКГ еще раз возвращается к основанию.

Запись волны деполяризации, двигающейся перпендикулярно к положительному электроду, проявляется таким образом бифазным зубцом.

Эффекты реполяризации на ЭКГ подобны таковым при деполяризации, за исключением того, что изменения полностью реверсивны. Волна реполяризации, движущаяся к положительному электроду, фиксирует отрицательное отклонение на ЭКГ. Волна реполяризации, движущаяся от положительного электрода, производит положительное отклонение на ЭКГ. Перпендикулярная волна производит бифазный зубец; однако, отрицательное отклонение бифазного зубца теперь предшествует положительному отклонению.

Волна реполяризации, движущаяся через ткань сердечной мышцы, регистрируется тремя различными положительными электродами. (A) Начало реполяризации. (B) Окончание реполяризации. (C) Полный цикл реполяризации.

Мы можем легко применить эти правила ко всему сердцу. Электроды, помещенные на поверхность тела, делают запись волн деполяризации и реполяризации, поскольку они проходят через сердечную мышцу.

Если волна деполяризации, проходящая через сердце, будет двигаться к электроду, то этот электрод сделает запись положительного отклонения (электрод A). Если волна деполяризации движется от электрода, этот электрод сделает запись отрицательного отклонения (электрод B). Если волна деполяризации движется перпендикулярно к электроду, этот электрод сделает запись бифазного зубца (электрод C). Эффекты реполяризации - точная противоположность таковых при деполяризации (имеют противоположное направление).

Волна деполяризации, движущаяся через сердце (большая стрелка). Электрод А записывает положительное отклонение, электрод B - отрицательное отклонение, и электрод C записывает бифазный зубец.

12 сердечных отведений ЭКГ

Если бы сердце было столь же просто устроено, как единственная миокардиальная клетка, то несколько записывающих электродов дали бы нам всю информацию о ее электрической активности. Однако, как мы уже видели, сердце довольно сложно устроенный орган.

Сердце - трехмерный орган, и его электрическая активность должна оцениваться также в трех измерениях. Несколько электродов не смогут этого сделать, что было признано больше чем столетие назад, когда они разрабатывались первые отведения от конечностей. Сегодня, стандартная ЭКГ состоит из 12 отведений, каждое отведение с определенным расположением и ориентацией различных электродов на теле. Каждое отведение рассматривает сердце под уникальным углом, увеличивая его чувствительность в определённой области сердца за счет других. Чем больше отведений, тем больше информации обеспечивает ЭКГ.

Чтобы прочитать ЭКГ и извлечь наибольшую информацию, Вы должны понять систему 12-ти отведений.

Три наблюдателя получают три совсем различных представления от этого просмотра предмета африканской фауны. Один наблюдатель видит хобот, другой видит тело, и третий видит хвост. Если бы Вы хотели получить полное описание слона, кого бы Вы опросили? Конечно, всех троих.

Чтобы подготовить пациента к ЭКГ с 12 отведениями, два электрода размещаются на руках и два на ногах. Они служат основанием для шести отведений от конечностей, которые включают три стандартных отведения, и три усиленных отведения. Шесть электродов также размещаются на грудь, формируя шесть грудных отведений.

Точность записи несколько изменятся в зависимости от точного размещения электродов. Поэтому соблюдение стандартов расположения электродов очень важно, чтобы было возможно сравнить ЭКГ, зарегистрированные в разное время при различных параметрах настройки.

Шесть отведений от конечностей

Отведения от конечностей показывают сердце в вертикальной плоскости, названной фронтальной. Фронтальная плоскость может быть представлена как гигантский круг, нанесенный на тело пациента. Этот круг размечается по градусам. Отведения от конечностей показывают электрические силы (волны деполяризации и реполяризации), движущиеся вверх и вниз, влево и вправо через этот круг.

Фронтальная плоскость сердца. Отведения от конечностей представляют электрические силы, движущиеся вверх и вниз, влево и вправо во фронтальной плоскости.

При регистрации этих шести отведений во фронтальной плоскости каждый из электродов переменно определяется как положительный или отрицательный (это делается автоматически в аппарате ЭКГ).

У каждого отведения имеется определенный взгляд на сердца, или угол ориентации. Угол каждого отведения можно определить, прочертив линию от отрицательного к положительному электроду. В результате угол выражается в градусах, нанесённых на 360° круг во фронтальной плоскости.

Три стандартных отведения от конечностей определяются следующим образом:

Отведение I - положительный электрод на левой руке и отрицательный на правой руке. Его угол ориентации - 0°.
Отведение II - положительный электрод на левой ноге и отрицательный на правой руке. Его угол ориентации - 60°.
Отведение III - положительный электрод на левой ноге и отрицательный на левой руке. Его угол ориентации - 120°.

Три усиленных отведения от конечностей создаются несколько по-другому. Одно отведение выбирается, чтобы быть положительным, а все остальные, замыкаясь, делаются по существу отрицательным электродом. Эти отведения называют усиленными, потому что электрокардиограф усиливает запись.

Отведение AVL - положительный электрод на левой руке, отрицательный - другие конечности. Его угол ориентации - 30°.
Отведение AVR - положительный электрод на правой руке. Его угол ориентации - 150°.
Отведение AVF - положительный электрод на левой ноге. Его угол ориентации - +90°.

В рисунке ниже все шесть отведений во фронтальной плоскости указаны с их углами ориентации. Так же, как три наблюдателя смотрели на слона с разных точек зрения, так и каждое отведение рассматривает сердце со своей собственной уникальной точки зрения.

Отведения II, III и AVF называют нижними, потому что они наиболее эффективно рассматривают нижнюю поверхность сердца. Нижняя поверхность, или стенка сердца является анатомическим термином для основания сердца, части, которая опирается на диафрагму.

Отведения I и AVL часто называют левыми боковыми, потому что они хорошо представляют левую боковую стенку сердца.

Отведение AVR - в значительной степени одиночка, и Вы можете назвать его так, как Вам нравится.

Запомните эти шесть отведений и их углы.

Из шести отведений от конечностей три являются стандартными (I, II и III), три усиленными (AVR, AVL и AVF). Каждое отведение рассматривает сердце со своего собственного особого угла ориентации.

Шесть прекардиальных отведений

Эти шесть грудных отведений, или грудные отведения, еще легче понять. Они устанавливаются на грудь в горизонтальной плоскости как иллюстрировано ниже. Принимая во внимание, что отведения во фронтальной плоскости рассматривает электрические силы, движущиеся вверх и вниз, влево и вправо, грудные отведения записывают электрические силы, движущиеся вперед и назад.

Чтобы создать эти шесть грудных отведений, каждый грудной электрод определяется как положительный, а всё остальное тело - отрицательный. Шесть положительных электродов, создавая грудные отведения V1 - V6, помещаются следующим образом:

V1 помещается в четвертое межреберье справа от грудины.
V2 помещается в четвертое межреберье слева от грудины.
V3 помещается между V2 и V4.
V4 помещается в пятое межреберье по среднеключичной линии.
V5 помещается между V4 и V6.
V6 помещается в пятом межреберье по среднеподмышечной линии.

Грудные отведения определяют горизонтальную или поперечную плоскость и рассматривают электрические силы, движущиеся вперёд и назад.

Точно так же, как у отведений от конечностей, у каждого грудного отведения есть свой собственный особый угол обзора и область сердца, которая просматривается этим отведением лучше всего.

Заметно, что правый желудочек находится спереди и в середине грудной клетки, а левый желудочек находится сзади и сбоку. Отведения V1 и V2 прилегают непосредственно к правому желудочку, V3 и V4 - к межжелудочковой перегородке, V5 и V6 - к левому желудочку.

Отведения V1 - V4 часто упоминаются, как передние отведения, а V5 и V6 в сочетании с I и AVL - левые боковые отведения.

Отведения	Группы
V1, V2, V3, V4	Передние
I, AVL, V5, V6	Левые боковые
II, III, AVF	Нижние
AVR	?

A Word About Vectors

Важно признать, что каждый электрод ЭКГ делает запись среднего электрического потока в любой данный момент. Таким образом, хотя отдельные направления потока могут одновременно быть направлены в разные направления, каждое отведение делает запись только мгновенного среднего числа этих сил. Таким образом, из хаоса появляются некоторые очень простые структуры.

Можно привести понятную аналогию. В течение футбольного матча вратарь может ударить или бросить мяч разным членам своей команды. Некоторые мячи пойдут влево, другие - вправо, некоторые - прямо. Однако, к концу игры, среднее направление всех ударов вратаря, вероятно, будет направлено прямо к противоположным воротам. Это среднее движение на ЭКГ может быть представлено единственной стрелкой, или вектором.

С помощью электродов ЭКГ делается запись этого вектора электрического потока в пределах сердца. Ориентация угла вектора представляет среднее направление электрического тока, а его длина представляет напряжение (амплитуда).

В любой момент электрические силы, движущиеся в пределах сердца, могут быть представлены единственным вектором, и этот вектор отражается каждым из 12 отведений простыми структурами зубцов, которые мы видим на ЭКГ.

(A) Направления каждого из ударов вратаря в течение игры. (B) Единственный вектор представляет среднее направление и расстояние всех этих ударов.

Нормальная ЭКГ в 12-ти отведениях

Вы теперь знаете, что необходимы три вещи для получения нормальной ЭКГ с 12 отведениями:

Нормальный путь электрической активации сердца и названия сегментов, зубцов и интервалов, которые при этом производятся
Ориентация всех 12 отведений, шесть во фронтальной плоскости и шесть в горизонтальной плоскости
Простое понятие, что каждое отведение делает запись среднего электрического тока в любой данный момент.

Все, что мы должны сделать теперь, это суммировать то, что Вы уже знаете и выяснить то, на что каждый зубец будет похож в каждом из 12-ти отведений.

Зубец P

Предсердная деполяризация начинается в синусовом узле, высоко в правом предсердии. Сначала деполяризуется правое предсердие, затем - левое предсердие. Вектор электрического тока для предсердия, поэтому, указывает справа налево и немного вниз (большая стрелка).

Любое отведение, к которому движется волна предсердной деполяризации, сделает запись положительного отклонения на ЭКГ. Во фронтальной плоскости это отведения, включающие левые боковые (I и AVL) и нижние (II и AVF).

Отведение III, которое является также одним из нижних отведений, размещается немного по-другому. Оно является самым правым (ориентация +120°) нижним отведением и фактически находится почти перпендикулярно к предсердному потоку. Поэтому отведение III часто записывает бифазный зубец P.

Отведение AVR, самое правое из всех отведений во фронтальной плоскости (ориентация -150°), предсердная волна деполяризации движется в противоположном направлении; следовательно, отведение aVR делает запись исключительно отрицательного отклонения.

Вектор предсердной деполяризации направлен влево и вниз. Поэтому, отведение I записывает положительный зубец, aVR делает запись отрицательного зубца, и отведение III делает запись бифазного зубца.

В горизонтальной плоскости левые боковые отведения V5 и V6 делают запись положительного отклонения, как отведения I и AVL во фронтальной плоскости. Отведение V1, лежащее над правым отделом сердца, ориентируется перпендикулярно к направлению электрического потока и делает запись бифазного зубца, точно так же, как отведение III. Отведения V2 - V4 являются переменными.

Предсердная деполяризация в горизонтальной плоскости. V1 записывает бифазный зубец, а V6 записывает положительный зубец.

Поскольку предсердия являются маленькими, напряжения, которые они могут произвести, являются также маленькими. Амплитуда зубца P обычно не превышает 0,25 милливольта (2,5 мм) в любом отведении. Зубец P является обычно положительным в отведении II и отрицательным в отведении aVR.

Особенности индивидуумов

Необходимо сделать предостережение. Изменения в анатомии и ориентация сердца человеческих индивидуумов делают абсолютные правила невозможными. Например, обычно зубец P в отведении III является бифазным, это весьма распространенное явление в совершенно нормальном сердце. Но достаточно изменения на несколько градусов вектора электрического тока, чтобы превратить бифазный зубец в отрицательный. Это может произойти, например, если сердце пациента повернуто немного по-другому в грудной клетке. Поэтому нормальный угол ориентации текущих векторов дан в не точных диапазонах, а в определенных границах. Например, нормальный диапазон вектора зубца P - от 0° до 70°.

Вращение сердца в пределах грудной клетки изменяет направление электрического тока. Отведение III обычно ориентировано перпендикулярно к предсердной деполяризации. При повороте вершины сердца влево отведение III фиксирует предсердную деполяризацию в обратном направлении и сделает запись отрицательного зубца.

Интервал PR

Интервал PR представляет время от начала предсердной деполяризации до начала желудочковой деполяризации. Он включает задержку проведения, которое происходит в АВ-узле. Интервал PR обычно длится от 0,12 до 0,2 сек.

Нормальный интервал PR длится от 0,12 до 0,2 сек.

Сегмент PR

Сегмент PR представляет время от предсердной деполяризации до начала желудочковой деполяризации. Сегмент PR обычно горизонтален и направлен вдоль того же самого основания, как и начало зубца P.

Сегмент PR горизонтален.

Комплекс QRS является сложным, но не осложненным

Теперь волна электрической деполяризации, появляющаяся из АВ-узла, готова войти в желудочки.

Септальные зубцы Q

Межжелудочковая перегородка, мышечная стенка, отделяющая правый и левый желудочки, является первой, которая деполяризовывается, и происходит это в направлении слева направо. Ответственна за её деполяризацию маленькая септальная ветвь левой ножки пучка Гиса.

Септальная деполяризация не всегда видна на ЭКГ, и проявляется она маленьким отрицательным отклонением в одном или нескольких левых боковых отведениях. Это начальное отрицательное отклонение, или зубец Q, может быть замечено в отведении I, aVL, V5 и V6. Иногда маленькие зубцы Q могут также быть замечены в нижних отведениях и в V3 и V4.

У нормальных септальных зубцов Q амплитуда не больше, чем 0,1 мВ.

Левые боковые отведения фиксируют септальную деполяризацию слева направо; поэтому они делают запись маленького начального отрицательного отклонения, или зубца Q. Маленькие зубцы Q также иногда замечены в нижних отведениях; это вариант нормы.

Остальная часть деполяризации миокарда желудочков

Затем деполяризуется оставшаяся часть желудочков, которая составляет основную их массу. Поскольку левый желудочек более массивен, чем правый желудочек, он доминирует в структуре комплекса QRS, и средний вектор электрического тока направлен влево. Обычно этот вектор от 0° до +90°. Поэтому во фронтальной плоскости заметны большие положительные отклонения (зубцы R) в левых боковых и нижних отведениях. Отведение aVR, направленное вправо, делает запись глубокого отрицательного отклонения (зубец S).

Желудочковая деполяризация в отведениях I, II и aVR. Отведение I фиксирует маленький зубец Q из-за септальной деполяризации и высокий зубец R. Отведение II делает запись высокого зубца R и, менее часто, маленького зубца Q. Комплекс QRS в отведении aVR отрицателен.

В горизонтальной плоскости отведения V1 и V2, которые лежат над правым желудочком, делают запись глубоких зубцов S, потому что поток движется влево от них. Наоборот, отведения V5 и V6, лежащие над левым желудочком, делают запись высоких положительных зубцов R. Отведения V3 и V4 представляют зону перехода, и обычно одно из этих отведений имеет бифазный комплекс QRS, в котором зубец R и зубец S почти равной амплитуды.

Эту структуру прогрессивно увеличивающейся амплитуды зубца R справа налево в грудных отведениях называют прогрессией зубца R. У отведения V1 имеется самый маленький зубец R; у отведения V5 - самый большой (зубец R в отведении V6 обычно немного меньше, чем это в отведении V5). Зона перехода - это грудное отведение, или отведения, в котором комплекс QRS состоит из практически равных отрицательных и положительных зубцов. Нормальная зона перехода встречается в отведениях V3 и V4.

Амплитуда комплекса QRS намного больше, чем амплитуда зубца P, потому что желудочки имеют намного большую массу мышцы, чем предсердия, и могут произвести намного больший электрический потенциал.

Желудочковая деполяризация в грудных отведениях. Заметна нормальная прогрессия зубца R. В отведении V3 - переходная зона.

Интервал QRS

Нормальный интервал QRS представляет продолжительность комплекса QRS, от 0,06 до 0,1 сек в продолжительности.

Сегмент ST

Сегмент ST является обычно горизонтальным или слегка нисходящим во всех отведениях. Он представляет время от конца желудочковой деполяризации до начала желудочковой реполяризации.

Зубец T

Зубец T представляет желудочковую реполяризацию.

В отличие от деполяризации, которая в значительной степени пассивна, реполяризация требует расходов большого количества клеточной энергии (вспомните мембранный насос). Зубец T является очень восприимчивым ко всем видам влияний, включая кардиальные и экстракардиальные (например, гормональные, неврологические), и имеет поэтому вариабельную структуру. Однако, определенные общие правила могут быть сформулированы. В нормальном сердце реполяризация обычно начинается с области, которая была деполяризована последней, и направлена в противоположную сторону от волны деполяризации (большая стрелка). Поскольку и приближающаяся волна деполяризации, и отступающая волна реполяризации производят положительное отклонение на ЭКГ, те же самые электроды, которые сделали запись положительного отклонения во время деполяризации (высокий зубец R), также сделают запись положительного отклонения во время реполяризации (положительный зубец T). Поэтому это типично и нормально, найти положительные зубцы T в том же самом отведении, в котором имеется высокий зубец R.

Амплитуда, или высота, нормального зубца T составляет от одной до двух третей соответствующего зубца R.

Желудочковая реполяризация сопровождается зубцом T на ЭКГ. Зубец T обычно положителен в отведениях с высокими зубцами R.

Интервал QT

Интервал QT охватывает время от начала желудочковой деполяризации до конца желудочковой реполяризации. Он поэтому включает все электрические события, которые имеют место в желудочках. С точки зрения времени, большую часть интервала QT составляет желудочковая реполяризация, чем деполяризация (то есть, зубец T более широк, чем комплекс QRS).
Продолжительность интервала QT пропорциональна частоте сердечных сокращений. Чем чаще сердцебиения, тем быстрее должна проходит реполяризация, чтобы подготовиться к следующему сокращению; таким образом, короче интервал QT. Наоборот, когда сердце сокращается медленно, реполяризация удлинена, и интервал QT удлинен. В общем, интервал QT составляет приблизительно 40% длительности нормального сердечного цикла, измеренного от одного зубца R до следующего.

Интервал QT составляет приблизительно 40% каждого сердечного цикла (интервал R-R). Чем быстрее сердцебиения, тем короче интервал QT. Частота сердечных сокращений в B значительно быстрее, чем это в A, и интервал QT соответственно намного короче.

Резюме

Ориентация зубцов на нормальной ЭКГ

Зубец P является маленьким и обычно положительным в левых боковых и нижних отведениях. Он часто бифазный в отведениях III и V1. Он обычно положителен в отведении II и отрицателен в отведении aVR.
Комплекс QRS - большие и высокие зубцы R (положительные отклонения) обычно замечены в левых боковых и нижних отведениях. Прогрессией зубца R именуют последовательное увеличение амплитуды зубцов R при движении через грудные отведения от V1 до V5. Маленький начальный зубец Q представляет септальную деполяризацию, может часто быть замечен в одном или нескольких из левых боковых отведений, и иногда в нижних отведениях.
Зубец T имеет вариабельную структуру, но обычно он положителен в отведениях с высокими зубцами R.

Теперь посмотрите на следующую ЭКГ. Это кажется знакомым?

Конечно, это кажется знакомым. Это - нормальная ЭКГ в 12-ти отведениях, идентичная той, с которой началась книга.

Поздравления! Вы успешно пересекли самый трудный ландшафт в этой книге. Все, что следует, уметь делать логические построения на основании немногих основных принципов, с которыми Вы теперь справились.

Вы теперь готовы использовать ЭКГ, чтобы диагностировать большое разнообразие кардиальных и экстракардиальных нарушений. Мы сгруппируем эти нарушения в пять категорий.

Гипертрофия и дилатация (глава 2). ЭКГ может показать, увеличены или гипертрофированы предсердия или желудочки. Поражение клапанов, артериальная гипертензия, и наследственные кардиальные заболевания могут сопровождаться данными изменениями, и ЭКГ может помочь распознать и оценить эти нарушения.

Нарушения ритма (глава 3). Сердце может сокращаться быстро или слишком медленно, хаотично, или с внезапными остановками. ЭКГ - лучшее средство для оценки таких нарушений ритма, которые в тяжелых случаях могут привести к внезапной смерти.

Нарушения проводимости (главы 4 и 5). Если нормальные проводящие пути сердца становятся заблокированными, частота сердечных сокращений может резко упасть. Результатом может быть обморок, вызванный внезапным уменьшением сократительной функции сердца. Обморок - одна из главных причин госпитализации. Проведение может также быть ускорено вдоль дополнительных путей, которые обходят нормальную физиологическую задержку АВ-узла.

Ишемия миокарда и инфаркт (глава 6). Диагностика ишемии миокарда и инфаркта - одна из наиболее важных задач ЭКГ. Имеется много причин болей в груди, и ЭКГ может помочь провести их дифференциальную диагностику.

Электролитный дисбаланс, эффект медикаментов и различные нарушения (глава 7). Поскольку все электрические события сердца зависят от электролитов, различные электролитные нарушения могут оказать влияние на кардиальное проведение и даже привести к внезапной смерти. Лекарства, такие как сердечные гликозиды, антидепрессанты, антиаритмические средства, и даже антибиотики могут глубоко изменить ЭКГ. Много кардиальных и экстракардиальных заболеваний могут также вызвать значительные изменения на ЭКГ. В каждом из этих случаев своевременный взгляд на ЭКГ может быть диагностически очень важным и иногда спасательным.