ЭКГ.История возникновения данного метода. Электрокардиографы. Нормальное ЭКГ.Расшифровка. Отведения

 

ЭКГ.

 

 

Электрокардиогра́фия — методика регистрации и исследования электрических полей, образующихся при работе сердца. Электрокардиография представляет собой относительно недорогой, но ценный метод электрофизиологическойинструментальной диагностики в кардиологии.

Прямым результатом электрокардиографии  является получение электрокардиограммы (ЭКГ) — графического представления разности потенциалов возникающих в результате работы сердца и проводящихся на поверхность тела. На ЭКГ отражается усреднение всех векторов потенциалов действия, возникающих в определённый момент работы сердца.

В XIX веке стало ясно, что сердце во время своей работы производит некоторое количество электричества. Первые электрокардиограммы были записаны Габриелем Липпманом с использованием ртутного электрометра. Кривые Липпмана имели монофазный характер, лишь отдалённо напоминая современные ЭКГ.

Опыты продолжил Виллем Эйнтховен, сконструировавший прибор (струнный гальванометр), позволявший регистрировать истинную ЭКГ. Он же придумал современное обозначение зубцов ЭКГ и описал некоторые нарушения в работе сердца. В 1924 году ему присудили Нобелевскую премию по медицине.

Первая отечественная  книга по электрокардиографии вышла  под авторством русского физиолога А. Самойлова в 1909 г. (Электрокардиограмма. Йенна, изд-во Фишер).

 

• Определение частоты (см. также пульс) и регулярности сердечных сокращений (например, экстрасистолы (внеочередные сокращения), или выпадения отдельных сокращений — аритмии).
• Показывает острое или хроническое повреждение миокарда (инфаркт миокарда, ишемия миокарда).
• Может быть использована для выявления нарушений обмена калия, кальция, магния и других электролитов.
• Выявление нарушений внутрисердечной проводимости (различные блокады).
• Метод скрининга при ишемической болезни сердца, в том числе и при нагрузочных пробах.
• Даёт понятие о физическом состоянии сердца (гипертрофия левого желудочка).
• Может дать информацию о внесердечных заболеваниях, таких как тромбоэмболия лёгочной артерии.
• Позволяет удалённо диагностировать острую сердечную патологию (инфаркт миокарда, ишемия миокарда) с помощью кардиофона.
• Может применяться в исследованиях когнитивных процессов, самостоятельно или в сочетании с другими методами ^[1]

Прибор[править | править исходный текст]

Первые электрокардиографы вели запись на фотоплёнке, затем появились чернильные самописцы, теперь, как правило, электрокардиограмма  записывается на термобумаге. Полностью  электронные приборы позволяют  сохранять ЭКГ в компьютере. Скорость движения бумаги составляет обычно 50 мм/с. В некоторых случаях скорость движения бумаги устанавливают на 12,5 мм/с, 25 мм/с или 100 мм/с. В начале каждой записи регистрируется контрольный милливольт. Обычно его амплитуда составляет 10 или, реже, 20 мм/мВ. Медицинские приборы имеют определённые метрологические характеристики, обеспечивающие воспроизводимость и сопоставимость измерений электрической активности сердца^[2].

Электроды[править | править исходный текст]

Для измерения разности потенциалов  на различные участки тела накладываются  электроды. Так как плохой электрический  контакт между кожей и электродами  создает помехи, то для обеспечения  проводимости на участки кожи в местах контакта наносят токопроводящий гель. Ранее использовались марлевые салфетки, смоченные солевым раствором.

Фильтры[править | править исходный текст]

Применяемые в современных электрокардиографах  фильтры сигнала позволяют получать более высокое качество электрокардиограммы, внося при этом некоторые искажения  в форму полученного сигнала. Низкочастотные фильтры 0,5-1 Гц позволяют уменьшать эффект плавающей изолинии, внося при этом искажения в форму сегмента ST. Режекторный фильтр 50-60 Гц нивелирует сетевые наводки. Антитреморный фильтр низкой частоты (35 Гц) подавляет артефакты, связанные с активностью мышц.

Нормальная ЭКГ[править | править исходный текст]

Зубцы на ЭКГ.

Соответствие участков ЭКГ с  соответствующей фазой работы сердца.

Обычно на ЭКГ можно выделить 5 зубцов: P, Q, R, S, T. Иногда можно увидеть  малозаметную волну U. Зубец P отображает процесс охвата возбуждением миокарда предсердий, комплекс QRS — систолу желудочков, сегмент ST и зубец T отражают процессы реполяризации миокарда желудочков. Процесс реполяризации (Repolarization) - фаза, во время которой восстанавливается исходный потенциал покоя мембраны клетки после прохождения через неё потенциала действия. Во время прохождения импульса происходит временное изменение молекулярной структуры мембраны, в результате которого ионы могут свободно проходить через неё. Во время реполяризации ионы диффундируют в обратном направлении для восстановления прежнего электрического заряда мембраны, после чего клетка бывает готова к дальнейшей электрической активности.

Отведения[править | править исходный текст]

Каждая из измеряемых разностей  потенциалов называется отведением. Отведения I, II и III накладываются на конечности: I — правая рука — левая рука, II — правая рука — левая нога, III — левая рука — левая нога. С электрода на правой ноге показания не регистрируются, он используется только для заземления пациента.

Регистрируют также усиленные  отведения от конечностей: aVR, aVL, aVF — однополюсные отведения, они измеряются относительно усреднённого потенциала всех трёх электродов. Заметим, что среди шести сигналов I, II, III, aVR, aVL, aVF только два являются линейно независимыми, то есть сигнал в каждом из этих отведений можно найти, зная сигналы только в каких-либо двух отведениях.

При однополюсном отведении регистрирующий электрод определяет разность потенциалов  между конкретной точкой электрического поля (к которой он подведён) и  гипотетическим электрическим нулём. Однополюсные грудные отведения  обозначаются буквой V.

Схема установки электродов V₁—V₆.

Отведения	Расположение  регистрирующего электрода
V1	В 4-м межреберье у правого края грудины
V2	В 4-м межреберье у левого края грудины
V3	На середине расстояния между V2 и V4
V4	В 5-м межреберье по срединно-ключичной линии
V5	На пересечении горизонтального  уровня 4-го отведения и передней подмышечной линии
V6	На пересечении горизонтального  уровня 4-го отведения и средней  подмышечной линии
V7	На пересечении горизонтального  уровня 4-го отведения и задней подмышечной  линии
V8	На пересечении горизонтального  уровня 4-го отведения и срединно-лопаточной линии
V9	На пересечении горизонтального  уровня 4-го отведения и паравертебральной линии

В основном регистрируют 6 грудных  отведений: с V₁ по V₆. Отведения V₇-V₈-V₉ незаслуженно редко используются в клинической практике, так как они дают более полную информацию о патологических процессах в миокарде задней (задне-базальной) стенки левого желудочка.

Для поиска и регистрации патологических феноменов в «немых» участках (см. невидимые зоны) миокарда применяют дополнительные отведения (не входящие в общепринятую систему):

• Дополнительные задние отведения Вилсона, расположение электродов и соответственно нумерация, по аналогии с грудными отведениями Вилсона, продолжается в левую подмышечную область и заднюю поверхность левой половины грудной клетки. Специфичны для задней стенки левого желудочка.
• Дополнительные высокие грудные отведения Вилсона, расположение отведений согласно нумерации, по аналогии с грудными отведениями Вилсона, на 1-2 межреберья выше стандартной позиции. Специфичны для базальных отделов передней стенки левого желудочка.
• Брюшные отведения предложены в 1954 году J.Lamber. Специфичны для переднеперегородочного отдела левого желудочка, нижней и нижнебоковой стенок левого желудочка. В настоящее время практически не используются.
• Отведения по Небу — Гуревичу. Предложены в 1938 году немецким учёным W. Nebh. Три электрода образуют приблизительно равносторонний треугольник, стороны которого соответствуют трём областям — задней стенке сердца, передней и прилегающей к перегородке. При регистрации электрокардиограммы в системе отведений по Небу при переключении регистратора в позицию aVL можно получить дополнительное отведение aVL-Neb, высокоспецифичное в отношении заднего инфаркта миокарда.

Правильное понимание нормальных и патологических векторов деполяризации  и реполяризации клеток миокарда позволяют получить большое количество важной клинической информации. Правый желудочек обладает малой массой, оставляя лишь незначительные изменения на ЭКГ, что приводит к затруднениям в диагностике его патологии, по сравнению с левым желудочком.

Электрическая ось сердца (ЭОС)[править | править исходный текст]

Электрическая ось сердца — проекция результирующего вектора возбуждения желудочков во фронтальной плоскости (проекция на ось I стандартного электрокардиографического отведения). Обычно она направлена вниз и вправо (нормальные значения: 30°…70°), но может и выходить за эти пределы у высоких людей, лиц с повышенной массой тела, детей (вертикальная ЭОС с углом 70°…90°, или горизонтальная — с углом 0°…30°). Отклонение от нормы может означать как наличие каких-либо патологий (аритмии, блокады, тромбоэмболия), так и нетипичное расположение сердца (встречается крайне редко). Нормальная электрическая ось называется нормограммой. Отклонения её от нормы влево или вправо — соответственно левограммой или правограммой.

 

После генерации импульса в синусном узлевозбуждение распространяется вначале на правое, а через 0,02 с и на левое предсердие, затем после недлительной задержки в атриовентрикулярном узле переходит на перегородку и синхронно охватывает правый и левый желудочки сердца, вызывая их сокращение. Каждая возбужденная клетка становится элементарным диполем (двухполюсным генератором): сумма элементарных диполей в данный момент возбуждения составляет так называемый эквивалентный диполь. Распространение возбуждения по сердцу сопровождается возникновением в окружающем его объемном проводнике (теле) электрического поля. Изменение за сердечный цикл разности потенциалов в 2 точках этого поля воспринимается электродами электрокардиографа и регистрируется в виде зубцов ЭКГ, направленных отизоэлектрической линии вверх (положительные зубцы) или вниз (отрицательные зубцы) в зависимости от направления ЭДС между полюсами электродов. При этом амплитуда зубцов, измеряемая в милливольтах или в миллиметрах (обычно запись производится в режиме, когда стандартный калибровочный потенциал lmv отклоняет перо регистратора на 10 мм), отражает величину разности потенциалов по оси отведения ЭКГ.

Основоположник Э. голландский  физиолог Эйнтховен (W. Einthoven) предложил регистрировать разность потенциалов во фронтальной плоскости тела в трех стандартных отведениях — как бы с вершин равностороннего треугольника, за которые он принял правую руку, левую руку и лонное сочленение (в практической Э. в качестве третьей вершины используется левая нога). Линии между этими вершинами, т.е. стороны треугольника, являются осями стандартных отведений.

I стандартное отведение соответствует расположению регистрирующих электродов на правой и левой руках, II — на правой руке и левой ноге, III — на левой руке и левой ноге. Как бы в центр треугольника Эйнтховена проецируется интегральный вектор ЭДС, представляющий собой сумму множества элементарных векторов ЭДС клеток миокарда, на данный момент возбуждения сердца. Величина интегрального Нормальная электрокардиограмма отражает процесс распространения возбуждения по проводящей системе сердца (рис. 3) и сократительному миокарду после генерации импульса в синусно-предсердном узле, который в норме является водителем ритма сердца. На ЭКГ (рис. 4, 5) в период диастолы (между зубцами Т и Р) регистрируется прямая горизонтальная линия, называемая изоэлектрической (изолинией). От импульса в синусно-предсердном узле возбуждение распространяется по миокарду предсердий, что формирует на ЭКГ предсердный зубец Р, и одновременно по межузловым путям быстрой проведения к предсердно-желудочковому узлу. Благодаря этомуимпульс попадает в предсердно-желудочковый узел еще до окончания возбуждения предсердий. По предсердно-желудочковому узлуимпульс идет медленно, поэтому после зубца Р до начала зубцов, отражающих возбуждение желудочков, на ЭКГ регистрируется изоэлектрическая линия; за это время завершается механическая систола предсердий. Затем импульс быстро проводится по предсердно-желудочковому пучку (пучку Гиса), его стволу и ножкам (ветвям), разветвления которых через волокна Пуркинье передают возбуждение непосредственно волокнам сократительного миокарда желудочков. Возбуждение (деполяризация) миокарда желудочков отражается на ЭКГ появлением зубцов Q, R, S (комплекса QRS), а реполяризация в ранней фазе — сегментом RST (точнее, сегментом SТ либо RT, если зубец S отсутствует), почти совпадающим с изолинией, а в основной (быстрой) фазе — зубцом Т. Часто за зубцом Т следует небольшая волна U, происхождение которой связывают с реполяризацией в системе Гиса — Пуркинье. Первые 0,01—0,03 с комплекса QRS приходятся на возбуждение межжелудочковой перегородки, которое в стандартных и левых грудных отведениях отражается зубцом Q, а в правых грудных отведениях — началом зубца R. Продолжительность зубца Q в норме не более 0,03 с. В следующие 0,015—0,07 с возбуждается миокардверхушек правого и левого желудочков от субэндокардиальных к субэпикардиальным слоям, их передняя, задняя и боковая стенки, в последнюю очередь (0,06—0,09 с) возбуждение распространяется на основания правого и левого желудочков. Интегральный вектор сердца в период между 0,04 и 0,07 с комплекса ориентирован влево — к положительному полюсу отведений II и V₄, V₅, а в период 0,08—0,09 с — вверх и слегка вправо. Поэтому в указанных отведениях комплекс QRS представлен высоким зубцом R при неглубоких зубцах Q и S, а в правых грудных отведениях формируется глубокий зубец S. Соотношение величин зубцов R и S в каждом из стандартных и однополюсных отведении определяется пространственным положением интегрального вектора сердца электрической оси сердца), что в норме зависят от расположения сердца в грудной клетке.