кардиография (введення )

1. ВСТУП

Сучасна функціональна діагностика має в своєму розпорядженні самими різнимиінструментальними методами дослідження. Деякі з них доступні тількивузькому колу фахівців. Найбільш поширеним і доступним методомдослідження є електрокардіографія, що використовується в основному вкардіології. Однак вона з успіхом застосовується і при дослідженні хворих ззахворюваннями легень, нирок, печінки, ендокринних залоз, системи крові, атакож у педіатрії, геріатрії, онкології, спортивній медицині і т. д.
Щорічно виробляють десятки мільйонів електрокардіографічнихдосліджень. Цей метод на даний час став надбанням широкого колалікарів - не лише фахівців, що займаються функціональної діагностики,але і кардіологів, терапевтів, педіатрів, спортивних лікарів, фізіологів і т.д.

Медичну практику можна представити як багатоетапний багаторазовоповторюється лікувально-діагностичний процес, метою якого євиявлення симптомів захворювання і усунення їх причин. Одним з важливихмоментів етапу збору даних про стан здоров'я пацієнта є зняття іаналіз електрокардіограми (ЕКГ). Існує велика гама приладів длязняття, а в ряді приладів та аналізу, ЕКГ. Слід зазначити, що особливоефективне використання медичної апаратури на сучасному етапі сталоможливо завдяки появі мікрокомп'ютерів, оскільки прилади на основімікро-ЕОМ здатні виробляти складну математичну обробку даних.
Крім того, такі прилади дозволяють представити великий обсяг інформаціїрізного ступеня складності в ясній і доступній для медичного персоналуформі, що є неодмінною умовою для швидкого прийняття необхіднихрішень.

1.1 Опис ПЛАНУ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ЗНЯТТЯ Електрокардіограма

Основним інструментом дослідження динаміки розвитку серцево -судинних захворювань є електрокардіограф, оскільки він дозволяєвивчати серцеву діяльність пацієнта в будь-яких умовах без проникненнябезпосередньо в область серця, тобто неінвазивним шляхом.

За допомогою електрокардіографа можна:визначити частоту серцевих скорочень і таким чином,

своєчасно виявляти будь-які порушення ритму серця;виявляти порушення електричної провідності серця

(типова діагностика), які можуть призводити до зниження його

насосної функції і навіть до її повного припинення;виявляти дефекти або пошкодження в серцевому м'язі,

викликані хронічним або гострим захворюванням.

Принципи дії електрокардіографа складаються в реєстраціїелектричних сигналів, що виникають при скороченні серцевого м'яза, причомувеличина цих сигналів характеризує електричну активність серця.

Для вимірювання сигналів використовують, як мінімум, два електроди, якірозташовують на поверхні тіла пацієнта.

Нормально працює серце генерує електричні імпульси,створюють електричне поле. Математично це поле може бутипредставлено у вигляді вектора певної величини і напрямку. Векторнийподання електричних потенціалів серця вперше було розробленовідомим датським фізіологом Ейнтховеном: вимірюючи різниці потенціалівміж руками і між кожною рукою і лівою ногою (тобто уздовж кожної зсторін трикутника Ейнтховен), можна визначити величину і напрямвектора електричного поля серця.

різниці потенціалів між вершинами рівностороннього трикутниканазивають стандартними передніми відведеннями і зазвичай позначають римськимицифрами I, II, Ш. Посилені уніполярні відведення дозволяють вимірюватирізниці потенціалів між однією з вершин трикутника і середнімизначеннями потенціалів на двох інших вершинах. У разі відведень I, II, Швивчається зміна вектора електричного поля серця у фронтальнійплощині; у разі шести додаткових відведенні, званих грудними,вивчаються зміни вектора електричного поля серця в поперечноїплощині.

Досвідченому терапевта для діагностування будь-серцевої патології, якправило, досить стандартної 12-канального запису ЕКГ, тобто шестигрудних, трьох посилених уніполярних (aVR, aVF, aVL) і трьох стандартних (I,
II, Ш) відведень.

Нормальна електрокардіограма (ЕКГ):

Зубець Р характеризує охоплення збудженням м'язів передсердь.
Початкова частина зубця Р відповідає збудження правого передсердя, потімслід збудження лівого передсердя. Процес реполяризації передсердь НЕзнаходить відображення на ЕКГ, так як він нашаровується за часом на процесдеполяризації шлуночків (комплекс QRS) До кінця зубця Р передсердямаксимально порушені, і починається поширення хвилі збудження по
АВ-вузлу і пучку Гіса. Зубець Q свідчить про порушення міжшлуночковоїперегородки, яке швидко поширюється по волокнах Пуркіньє нашлуночки серця Кінцева частина комплексу QRS відповідає повнійдеполяризації шлуночків. Охоплення шлуночків збудженням передує їхмеханічного скорочення. Сегмент ST визначається від кінця зубця S і внормі ізоелектрічен Зубець Т відображає процес швидкої реполяризаціїшлуночків. Значення зубця U неясно.

Таблиця 1. Розташування елементів нормальної ЕКГ.

| Інтервал PQ | Інтервал QT | |

Р-зубець відповідає скорочення передсердь, викликаного електричнимімпульсом, який виникає в синоатріальної сайті і по провідній системісерця досягає передсердь; PR - інтервал відповідає порушеннюатріовентрикулярного вузла, a QRS - комплекс - скорочення шлуночків; Т -зубець відповідає фазі відновлення шлуночків. За допомогою ЕКГ можуть бути встановлені різні порушення в провідній системі серця,а, отже, і їх причини.

1.2 ВІЗУАЛІЗАЦІЯ І РЕЄСТРАЦІЯ ІНФОРМАЦІЇ

Одним з найбільш поширених засобів запису інформації єсамописці, забезпечені спеціальними пір'ям, наповненими чорнилом. Прирусі перо залишає чорнильний слід на градуйованою паперовій стрічці. Удеяких самописцях використовуються пір'я з підігрівом: таке перо,стикаючись з термочутливий папером, також залишає на ній слід.
Іншим часто використовуваним засобом візуалізації є електронно -променева трубка (ЕПТ). У цьому випадку форма ЕКГ - сигналу висвічується наекрані дисплея. У приладі такого типу передбачена електронна пам'ять впоєднанні з цифровими і аналоговими схемами для запам'ятовування івідтворення повного сигналу.

У деяких відтворюють пристроях як індикаторсерцевих скорочень або сигналізатора тривоги застосовується звук. При виборіпристроїв із звуковою сигналізацією слід враховувати такі фактори, якступінь впливу звукового сигналу на хворих і можливість сплутатиданий сигнал з іншими звуковими сигналами, які надходять на постмедичної сестри.

Стетоіндікатори, що використовуються для відтворення інформації простані хворого, повинні бути легко помітними і не повинні розміщуватисязанадто близько один до одного. З появою комп'ютерів, які мають більшіобчислювальними можливостями і мають порівняно низьку вартість, умедицині з'явилися комп'ютерні системи 4-го

покоління, у яких широко застосовується складна математична

обробка виміряних фізіологічних параметрів. Це в першу

чергу відноситься до області електрокардіографії, де почали широко

використовуватися багатоканальні діагностичні системи, що забезпечують: вимір біоелектричних потенціалів у великій кількості точок наповерхні грудної клітини пацієнта, обчислювальну обробку результатів вимірювання з використаннямрізних математичних моделей, представлення остаточних результатів обчислень на екрані монітора
ЕОМ у вигляді топографічних карт з прив'язкою до анатомічних орієнтирів.
Такий спосіб відображення, що отримав назву «картування» або «мапінг»,дозволяє забезпечити більш надійну і точну діагностику в порівнянні зтрадиційної електрокардіографія.

В останні роки за кордоном з'явилася велика кількість подібнихсистем. В області електрокардіографії - система ІРМ-7100 фірми FUKUDA
DENSHI (Японія) і система CARDIAC -112.2 фірми 2РА (Чехія). Ці системивиконані у вигляді стаціонарних пристроїв, причому досліджуваний пацієнт пов'язанийз ними безліччю дротів. Разом з тим існує нагальнанеобхідність вивчати організм пацієнта при різних видах діяльності, атакож при фізичних навантаженнях. З огляду на ці обставини, в данийчас розробляються діагностичні багатоканальніелектрокардіографічні системи з телеметричним каналом зв'язку.

На базі цього комплексу можна буде створювати системи, аналогічні засвоїми параметрами систем SPECTRUM-32 і CARDIAG-112.2, але призначенідля дослідження фізіологічних характеристик пацієнта, не поєднаногопроводами з вимірювальною апаратурою.

З цією метою вся система виконується з двох частин, а саме,вимірювально-передавального блоку (ІПБ) з масою не більше 0,7 кг, зручнозакріплюється на пацієнта, і приймально-реєструючого комплексу (ПРК). Зв'язокміж ІПБ і ПРК здійснюється бездротовим (телеметричним) способомза допомогою передачі електромагнітних сигналів.

В основу роботи комплексу покладено метод МУЛЬТЕКАРТО, який полягає вте, що за допомогою оптимальної системи відведень, що складається, наприклад, з
48 електродів, що розташовуються рівномірною сіткою на поверхні грудноїклітини пацієнта за схемою, що враховує симетрію тіла і анатомічніорієнтири, синхронно вимірюють електричні потенціали, що генеруютьсясерцем. За результатами вимірювання електричних потенціалів, вирішуютьзворотний електродинамічних завдання і визначають епікардіальноерозподіл потенціалу, а потім, на основі тонкостінної моделі шлуночківсерця як електричного генератора, визначають розподіл наповерхні серця основних електрофізіологічних станів стінкишлуночків в процесі збудження і розраховують основніелектрофізіологічні характеристики: час приходу деполяризації,тривалість активації, тривалість реполяризації та ін

Існує також метод безперервного запису ЕКГ на магнітну стрічку впротягом тривалого періоду часу (доба і більше) Тривала запис
ЕКГ здійснюється за допомогою портативного електрокардіографа або кишеньковогокасетного магнітофона, харчується від батарей.
Портативний електрокардіограф для тривалої запису ЕКГ на магнітну стрічкуза заданою програмою (фірми «Cardiodyne», США).

Швидкість руху стрічки в магнітофоні 2,4 см/с, що і дозволяєпроводити тривалу реєстрацію ЕКГ. Магнітофон може працювати зазаздалегідь заданою програмою, періодично включаючись на короткий період черезпевний проміжок часу. Наприклад, прилад може записувати ЕКГ впротягом 14 с, автоматично включаючись через кожні півгодини. Загальна тривалістьреєстрації ЕКГ і інтервали між записами визначаються лікарем іздійснюються за допомогою перемикача програм. Крім того, хворий можесам почати запис у будь-який момент часу, натиснувши відповідну кнопку. Цедає йому можливість зареєструвати ЕКГ під час появи нападустенокардії, порушень ритму, задишки, запаморочення, непритомного стануі т. д. Одночасно в досліджуваного є можливість усно записати своївідчуття в цей або будь-який інший період часу. Особливо зручний касетнийреєстратор при минущих швидкоплинних змінах самопочуття хворого,ймовірність виникнення яких при перебуванні хворого на прийомі у лікаряабо під час звичайної реєстрації ЕКГ у лікарні надзвичайно мала. Уснікоментарі хворого дають можливість проводити кореляцію суб'єктивнихсимптомів із змінами ЕКГ.

Один з апаратів - кардіокассета фірми «Cardiodyne» (США)-може бутизапрограмований на автоматичне включення в періоди 3, 5, 7, 14 або 28 зз інтервалами між включеннями 15, 30, 60, 120 хв. Прилад може працюватибезперервно за заданою програмою протягом тижня або більше. Його можнаносити в шкіряному футлярі, перекидаючи на ремені через плече або прикріплюючи допоясу. Електроди фіксуються за допомогою липкого пластиру.

При запису ЕКГ застосовують у більшості випадків двополюсні відведення,причому активним є червоний електрод, індиферентним - білий, азелений служить заземленням. Для виявлення порушень коронарногокровообігу червоний електрод поміщають в п'ятому міжребер'ї зліва посреднеключичной або передньої пахвовій лінії, білий - над ручкоюгрудини або під ключицею праворуч і зелений - над V та VI ребром справа посреднеключичной лінії. Отримують видозмінений відведення V4. Длядіагностики аритмій краще поміщати червоний електрод на нижню частину грудинипоблизу від мечоподібного відростка, білий - над ручкою грудини, зелений --над V ребром по среднеключичной лінії. Це видозмінене відведення V1. Притакому розташуванні електродів краще виявляється зубець Р.

записану па магнітну стрічку ЕКГ в подальшому відтворюють здопомогою звичайного електрокардіографа і піддають ретельному аналізу. Можнавідтворити її на екрані будь-якого осциллоскопа, наприкладвекторелектрокардіоскопа. При виявленні на осциллоскопа патологічнихзміні ЕКГ їх можна зареєструвати на звичайному електрокардіограф.
Крім того, обробка магнітної стрічки може бути зроблена за допомогою ЕОМз докладним аналізом її. При аналізі ЕКГ лікар може швидко визначити,чи пов'язані скарги хворих з порушеннями серцевої діяльності і якийхарактер цих порушень.

Запис ЕКГ за допомогою портативного електрокардіографа дозволяєпроводити тривалу амбулаторну реєстрацію ЕКГ під час звичайноїдіяльності хворого: фізичного навантаження, професійної діяльності,відпочинку, сну, під час занять спортом і т. д.

Запис ЕКГ на магнітну стрічку за допомогою портативного магнітофона можнарекомендувати для реєстрації минущих порушень ритму і провідності,для оцінки застосовується протиаритмічними терапії, для діагностики іоцінки порушень ритму і провідності у хворих на гострий інфаркт міокарда івпливу на них антиаритмічних засобів. Крім того, її можна використовуватипри постійних формах порушення ритму для оцінки впливу на них різнихпобутових та професійних факторів, що є в повсякденному життіхворого. Іноді така методика запису ЕКГ застосовується при проведенні пробиз фізичним навантаженням. Тривала реєстрація ЕКГ допомагає також увиявленні прихованої коронарної недостатності, а також факторів, що викликаютьпогіршення ЕКГ під час звичайної повсякденного життя хворого, у хворих ззавідомо наявної ішемічною хворобою серця.

Безперервне тривале спостереження ЕКГ за допомогою моніторів. Сучаснімонітори надають можливість тривалого спостереження за ЕКГ на екраніосциллоскопа. Для реєстрації ЕКГ використовують при цьому різні відведення:стандартні, грудні, відведення по Небу і т. д. Тривалийелектрокардіографічної спостереження (протягом декількох годин або днів) восновному використовується для діагностики різних порушень ритму іпровідності. З появою на екрані осциллоскопа аритмії її можназареєструвати за допомогою електрокардіографа. Більшість сучаснихмоніторних установок має спеціальне сигнальний пристрій - сигналтривоги, яка автоматично включається (світло або звук) при появіаритмії, значне уповільнення або частішанні ритму. У деяких апаратаходночасно автоматично робиться запис ЕКГ.

Моніторні електрокардіографічної спостереження найбільш частовикористовують при гострому інфаркті міокарда. Його проводять зазвичай у відділенняхабо палатах інтенсивної терапії в перші дні після виникнення інфаркту,за наявності минущих порушень ритму і провідності, які вимагаютьтермінових терапевтичних заходів, а також для уточнення діагнозуаритмії. Крім того, його використовують іноді при проведенні масивноїпротиаритмічними або серцевої терапії, а також при застосуванні окремихдіагностичних процедур, які можуть призводити до виникнення аритмій
(наприклад, проба з фізичним навантаженням, зондування серця,ангіокардіографія і т. д.). Нерідко ЕКГ записують на магнітну стрічку, щодозволяє вводити і аналізувати ЕКГ за допомогою ЕОМ.

Сучасна медицина базується на широкому використанні різноманітноїапаратури, що в більшінстве своєму є фізичної по конструкції.
Тому в курсі медичної та біологічної фізики розглядаютьсяпристрій і принципи роботи основної медичної апаратури.

2. Біоелектричні ОСНОВИ Електрокардіографія

2.1 МЕМБРАНА ТЕОРІЯ ВИНИКНЕННЯ біопотенціалів

В основі виникнення електричних явищ в серці лежить, яквідомо, проникнення іонів калію (К +), натрію (Na +), кальцію (Са 2 +),хлору (СГ) та ін через мембрану м'язової клітини. У електрохімічномувідношенні клітинна мембрана являє собою оболонку, що володіє різноїпроникністю для різних іонів. Вона ніби розділяє дві розчинуелектролітів, що істотно відрізняються за своїм складом. Всередині клітини,що знаходиться в збудженому стані, концентрація К + в 30 разів вище, ніжв позаклітинній рідини. Навпаки, в позаклітинній середовищі приблизно в 20 разіввище концентрація Na +, в 13 разів вище концентрація СГ і в 25 разів вищеконцентрація Са2 + в порівнянні з внутрішньоклітинної середовищем. Такі високіградієнти концентрації іонів по обидві сторони мембрани підтримуютьсязавдяки функціонуванню в ній іонних насосів, за допомогою яких іони Na,
Ca і Сl виводяться з клітини, а іони К входять усередину клітини. Цей процесздійснюється проти концентраційних градієнтів цих іонів і вимагаєвитрати енергії.

А Б

Клітка міокарда в спокої (А) і під час деполяризації (Б).

в не збудженому клітині мембрана більш проникна для К + і СГ. Томуіони К + чинності концентраційного градієнта прагнуть вийти з клітки,переносячи свій позитивний заряд в позаклітинне середовище. Іони СГ, навпаки,входять усередину клітини, збільшуючи тим самим негативний зарядвнутрішньоклітинної рідини. Це переміщення іонів і призводить до поляризаціїклітинної мембрани не збудженому клітини: зовнішня її поверхнюстає позитивною, а внутрішня - негативною. Виникаюча такимчином на мембрані різниця потенціалів перешкоджає подальшомупереміщення іонів (К - з клітки і С1 - в клітку), і настає стабільнестан поляризації мембрани клітин скорочувального міокарда в періоддіастоли. Якщо ми тепер за допомогою мікроелектродів виміряємо різницяпотенціалів між зовнішньою і внутрішньою поверхнею клітинної мембрани, тозареєструємо так званий трансмембранний потенціал спокою (ТМПП),що має негативну величину, в нормі становить близько - 90 mV.

При збудженні клітини різко змінюється проникність її стінки повідношенню до іонів різних типів. Це призводить до зміни іонних потоківчерез клітинну мембрану і, отже, до зміни величини самого
ТМПП. Крива зміни трансмембранного потенціалу під час збудженняотримала назву трансмембранного потенціалу дії (ТМПД). Розрізняютькілька фаз ТМПД міокардінальной клітини (малюнок 1).

Фаза 0. Під час цієї початкової фази збудження - фази деполяризації
- Різко збільшується проникність мембрани клітини для іонів Na, якішвидко спрямовуються всередину клітини (швидкий натрієвий струм). При цьому,природно, змінюється заряд мембрани: внутрішня поверхня мембранистає позитивною, а зовнішня - негативною. Величина ТМПДзмінюється від -90 mV до +20 mV, тобто відбувається реверсія заряду --перезарядка мембрани. Тривалість цієї фази не перевищує 10 мс.

Фаза 1. (фаза початкової швидкої реполяризації) Як тільки величина
ТМПД досягає приблизно 20 mV, проникність мембрани для Na + зменшується,а для СГ. Це призводить до виникнення невеликого струму негативних іонів
С1 всередині клітини, які частково нейтралізують надлишок позитивних іонів
Na всередині клітини, що веде до деякого падіння ТМПД приблизно до 0 абонижче.

Малюнок 1. Трансмембранний потенціал дії (ТМПД). АРП і ОРП --абсолютний і відносний рефракторний періоди.

Фаза 2. (фаза плато) Протягом цієї фази величина ТМПД підтримуєтьсяприблизно на одному рівні, що приводить до формування на кривій ТМПДсвоєрідного плато. Постійний рівень величини ТМПД підтримується прицьому за рахунок повільного вхідного струму Са2 + і Na + спрямованого всерединуклітини, і струму К + з клітини. Тривалість цієї фази велика іскладає близько 200 мс. Протягом фази 2 м'язова клітина залишається взбудженому стані, початок її характеризується деполяризації, закінчення
- Реполяризації мембрани.

Фаза 3. (кінцевої швидкої реполяризації) До початку фази 3 різкозменшується проникність клітинної мембрани для Na + і Са2 + і значнозростає її проникність для К +. Тому знову починає переважатипереміщення іонів К назовні із клітини, що призводить до відновлення колишньоїполяризації клітинної мембрани, що мала місце в стані спокою: зовнішняїї поверхня знову виявляється зарядженої позитивно, а внутрішняповерхня - негативно. ТМПД досягає величини ТМПП.

Фаза 4. (фаза діастоли) Під час цієї фази ТМПД відбуваєтьсявідновлення вихідної концентрації К +, Na +, Ca2 +, СГ відповідновсередині і поза клітини завдяки дії «Na + - K +-насоса». При цьому рівень
ТМПД м'язових клітин залишається на рівні приблизно - 90 mV.

Клітини провідної системи серця і клітини синусового вузла володіютьздатністю до спонтанного повільного збільшення ТМПП - зменшеннянегативного заряду внутрішньої поверхні мембрани під час фази 4. Цейпроцес одержав назву спонтанної діастолічної деполяризації і лежить воснові автоматичної активності клітин синоатріального (синусового) вузла тапровідної системи серця, тобто здатності до «мимовільного»зародження в них електричного імпульсу.

Зовнішня поверхня клітинної мембрани заряджена:позитивно - в не збудженому м'язової клітині, що знаходиться

в стані спокою;негативно - в клітині, що знаходиться в стані збудження в

фазі 0 і 1 ТМПД (деполяризація і рання швидка реполяризації);позитивно - у клітці, відновлювальної свій вихідний

потенціал (реполяризації клітини).

2.2 ОСНОВНІ ФУНКЦІЇ СЕРЦЯ

Серце має ряд функцій, що визначають особливостійого роботи.

1) Функція автоматизму

Функція автоматизму полягає в здатності серця вироблятиелектричні імпульси при відсутності зовнішніх подразнень.

Функцією автоматизму мають клітини синоатріального вузла (СА-вузла) іпровідної системи серця: атріовентрикулярного з'єднання (АВ-з'єднання),провідної системи передсердь і шлуночків. Вони отримали назву клітинводіїв/Пейсмекер (від англ., pacemaker-водій). Скорочувальноїміокард позбавлений функції автоматизму.

Якщо в нормі ТМПД скорочувальних м'язових клітин протягом всієїдіастолічної фази (фази 4 ТМПД) стабільно підтримується на одному і томуж рівні, що дорівнює приблизно-90 mV, то для волокон водіїв

ритму (Пейсмекер) характерно повільне спонтанне зменшення

мембранного потенціалу в діастолу, як це показано на малюнку 2. Цей

процес носить назву повільною спонтанної діастолічної деполяризаціїі виникає в результаті особливих властивостей мембрани Пейсмекер --поступового мимовільного збільшення в діастолу проникностімембрани для іонів Na, повільно входять в клітину. У результатіскупчення в клітці все більшої кількості позитивних іонівнегативний заряд внутрішньої поверхні клітинної мембрани частковонейтралізується, і різниця потенціалів між зовнішньою і внутрішньоюповерхнею мембрани (ТМПП) поступово зменшується. Як тільки
ТМПП досягне критичного рівня (приблизно 60 mV) 9 проникністьмембрани для іонів Na різко і швидко зростає, що призводить довиникнення швидкої лавиноподібний деполяризації клітини (фаза Про ТМПД) --її порушення, що є імпульсом до порушення іншихклітин міокарда. Критичний потенціал спокою

Малюнок 2. Спонтанна диастолическая деполяризація волокон водіїв ритму
- Пейсмекер. а) - ТМПД м'язових клітин; б) - ТМПЛ клітин Пейсмекер.

Зрозуміло, що чим вище швидкість спонтанної діастолічноїдеполяризації, тим частіше в клітинах водія ритму виникають електричніімпульси. У нормі максимальною швидкістю діастолічної деполяризації імаксимальної автоматичної активністю володіють клітини СА-вузла, якийвиробляє електричні імпульси з частотою близько 60 -80 за хвилину. Цецентр автоматизму першого порядку.

Функцією автоматизму мають деякі ділянки в передсердях та АВ -з'єднання зона переходу атріовентрикулярного вузла (АВ-вузла) в пучок Гіса
(з міжнародної анатомічної номенклатурі - передсердно-шлуночковийпучок)

Ці ділянки провідної системи серця, що є центрами автоматизмудругого порядку, можуть продукувати електричні імпульси з частотою 40 -
60 в хвилину. Слід підкреслити, що сам АВ-вузол, що також входить до складу
АВ-з'єднання, не володіє функцією автоматизму.

міжпередсердної пучок (Бахмана)
Ліва передня гілка пучка Гіса

Права ніжка пучка Гісаліва задня гілка пучка Гіса

АВ-вузол

міжвузлових проводять тракти (Бахмана Венкебаха, Тореля)

АВ-з'єднання

Права ніжка пучка Гіса

Малюнок 3. Провідна система серця

Нарешті, центрами автоматизму третього порядку, що володіють самоїнизькою здатністю до автоматизму (25-45 імпульсів у хвилину), єнижня частина пучка Гіса, його гілки і волокна Пуркіньє. Однак у нормізбудження серця відбувається тільки в результаті імпульсів,що виникають у волокнах СА-вузла, який є єдиним нормальнимводієм ритму. Справа в тому, що в умовах порівняно частою ім -пульсації СА-вузла пригнічується автоматизм клітин АВ-з'єднання, пучка Гіса іволокон Пуркіньє. Останні є лише потенційними, або латентними,водіями ритму. При ураженнях СА-вузла функцію водія ритму можуть взятина себе нижележащие відділи провідної системи серця - центри автоматизму
II і навіть III порядку.
Всі волокна проводить зметені серця (крім середньої частини

АВ-вузла) потенційно володіють функцією автоматизму.
У нормі єдиним водієм ритму є СА-вузол,

який пригнічує автоматичну активність інших

(ектопічних) водіїв ритму серця.

На функцію СА-вузла і інших водіїв ритму великий вплив робитьсимпатична і парасимпатична нервова система: активізаціясимпатичної системи веде до збільшення автоматизму клітин СА-вузла іпровідної системи, а парасимпатичної системи - до зменшення їхавтоматизму.

2) Функція провідності

Функція провідності - це здатність до проведення збуджений-ня,що виникла в якій-небудь ділянці серця, до інших відділів серцевого м'яза.

Функцією провідності володіють як волокна спеціалізованоїпровідної системи серця, так і скорочувальної міокард, а проте в останньому випадку швидкість проведення електричного імпульсузначно менше.

Слід добре засвоїти послідовність і особливостірозповсюдження збудження по різних відділів провідної системи серця.
У нормі хвиля збудження, генерувався в клітинах СА-вузла,поширюється за коротким провідного шляху на праве передсердя, затрьом міжвузлових трактах - Бахмана, Венкебаха і Тореля - до АВ-вузла і поміжпередсердної пучку Бахмана - на ліве передсердя. Порушеннярозповсюджується по цих проводять трактах в 2-3 рази швидше, ніж поміокарду передсердь. Загальний напрямок руху хвилі збудження - зверхувниз, трохи ліворуч від області СА-вузла до верхньої частини АВ-вузла. Спочаткупорушується праве передсердя, потім приєднується ліве, наприкінцізбуджується тільки ліве передсердя (малюнок 4). Швидкість поширенняпорушення тут невелика і складає в середньому близько 30 - 80 см-з "1.
Час охоплення хвилею збудження обох передсердь не перевищує 0,1 с.

1. Напрямок розповсюдження хвилі збудження по передсердям --зверху вниз і трохи вправо.

2. Спочатку порушується праве, потім праве і ліве передсердя, вНаприкінці - тільки ліве передсердя.

3 Час охоплення збудженням передсердь не перевищує в нормі 0,1 с.

В АВ-вузлі і особливо в прикордонних ділянках між АВ-вузлом і пучком < br>Гіса відбувається значна затримка хвилі збудження, швидкістьпроведення не более2-5 см з ". Затримка збудження в АВ-вузлі сприяєтому, що шлуночки починають порушуватися лише після закінченняповноцінного скорочення передсердь і шлуночків. Мала швидкість проведенняелектричного імпульсу в АВ-вузлі зумовлює й іншу особливість йогофункціонування: АВ-вузол може «пропустити» з передсердь у шлуночки НЕбільше 180 - 200 імпульсів у хвилину. Тому при частішанні серцевого ритмубільше 180 - 200 ударів за хвилину деякі імпульси з передсердь НЕдосягають шлуночків, наступає так звана атріовентрикулярна блокадапроведення. У цьому відношенні АВ-вузол є одним з найбільш уразливихвідділів провідної системи серця

1. У АВ - вузлі відбувається фізіологічна затримка хвилі збудження,визначає нормальну тимчасову послідовність збудження передсердьі шлуночків.

2. При частішанні серцевих імпульсів, що виходять з СА-вузла абопередсердь, бол eel 80-220 за хвилину, навіть у здорової людини моженаступити часткова (атріовентрикулярна) блокада проведення електричногоімпульсу від передсердь до шлуночка. Від АВ-вузла хвиля збудженняпередається на добре розвинену внутрішньошлуночкових провідну систему,що складається з передсердно-шлуночкового пучка (пучка Гіса), основних гілок
(ніжок) пучка Гіса та волокон Пуркіньє.

Малюнок 4. Поширення збудження по передсердям. а) - початковезбудження правого передсердя; б) - збудження правого і лівогопередсердь; в) кінцеве збудження лівого передсердя. Червоним кольоромпоказані порушені (заштриховані) і збуджуються зараз
(суцільні) ділянки Р1, Р2, РЗ - моментні вектори деполяризації передсердь.

У нормі швидкість проведення по пучку Гіса та його гілкам становить 100
-150 См-с ", а по волокнах Пуркіньє -300 - 400 см-з"!. Велика швидкістьпроведення електричного імпульсу по провідній системі шлуночківсприяє майже одночасного охоплення шлуночків хвилею збудження інайбільш оптимальному та ефективному викиду крові в аорту і легеневуартерію. У нормі загальна тривалість деполяризації шлуночківколивається від 0,06 до 0,10 с.

Для правильного розуміння генезу різних зубців ЕКГ

необхідно добре знати нормальну послідовність охоплення

збудженням (деполяризації) міокарда шлуночків. Оскільки

волокна Пуркіньє переважно розташовуються в субендокардіаль-нихвідділах шлуночків, саме ці відділи порушуються першими, і звідси хвилядеполяризації поширюється до субепікардіально ділянках серцевого м'яза
(малюнок 5). Процес збудження шлуночків починається з деполяризаціїлівій частині міжшлуночкової перегородки в середній її третини (малюнок 5а).
Фронт порушення при цьому рухається зліва направо і швидко охоплюєсередню та нижню частини міжшлуночкової перегородки. Майже одночасновідбувається збудження апікальної (верхівковою) області, передньої, задньої ібічної стінок правого, а потім і лівого шлуночка. Тут збудженняпоширюється від ендокарда до епікардом, і хвиля деполяризаціїпереважно орієнтована зверху вниз і спочатку праворуч, а потімпочинає відхилятися вліво.

Через 0,04 - 0,05 з хвиля збудження вже охоплює більшу частинуміокарда лівого шлуночка, а саме його апікальної область, передню,задню і бічні стінки Хвиля деполяризації при цьому орієнтована зверхувниз і справа наліво (малюнок 5б)

Останніми в період 0,06 - 0,08 з порушуються базальні відділи лівогоі правого шлуночків, а також міжшлуночкової перегородки. При цьому фронтхвилі збудження направлений вгору і злегка направо, як це показано намалюнку 5в.

0,06 - 0,08 с

0,02 с

Малюнок 5. Поширення збудження по скорочувальної міокардушлуночків, а) - збудження (деполяризація) міжшлуночкової перегородки
(002 с); б) - деполяризація верхівок передній задній і бічний стінокшлуночків (004-005 с); в) - деполяризація базальних відділів лівого іправого шлуночків і міжшлуночкової перегородки (0,06 - 0,08 с) КольоровіПозначення ті ж що й на малюнку 4

3) Функція збудливості і рефрактерність волокон міокарда

Збудливість - це здатність серця порушуватися під впливомімпульсів.

Функцією збудливості мають клітини, як провідної системи серця,так і скорочувального міокарда. Порушення серцевого м'яза супроводжуєтьсявиникненням ТМПД і, в кінцевому рахунку - електричніого струму.

У різні фази ТМПД збудливість м'язового волокна при вступінового імпульсу різна. На початку ТМПД (фаза 0, 1,2) клітини повністюневозбудіми, або рефракторні, до додаткового електричного імпульсу.
Це так званий абсолютний рефракторний період міокардіального волокна,коли клітина взагалі нездатна відповідати нової активацією на який-небудьдодатковий електричний стимул. Наприкінці ТМПД (фаза 3) має місцевідносний рефрактерний період, під час якого нанесення дужесильного додаткового стимулу може призвести до виникнення новогоповторного порушення клітки, тоді як слабкий імпульс залишається безвідповіді. Під час діастоли (фаза 4 ТМПД) повністю відновлюєтьсязбудливість міокардіального волокна, а його рефрактерність відсутній.

4) Функція скоротливості

Скорочення - це здатність серцевого м'яза скорочуватися у відповідь назбудження.

Цією функцією в основному має скорочувальної міокард. У результатіпослідовного скорочення різних відділів серця і здійснюєтьсяосновна - насосна функція серця.

2.3 формування нормальних Електрокардіограма

Формування електрограму одиночного м'язового волокна

Коливання величини ТМПД відображають динаміку процесів де-іреполяризації в різних ділянках серцевого м'яза. Проте в клінічнійелектрокардіографії електроди розташовують на значній відстані відміокардіальноі клітини, і тому вимір ТМПД неможливо. Електричніпотенціали реєструються зазвичай з поверхні збудливою тканини абопроводить середовища, що оточує серце (епікардіальной поверхні серця,поверхні тіла, кінцівок, стравоходу і т.д.).

Електрокардіограма - запис коливань різниці потенціалів,що виникають на поверхні збудливою тканини або навколишнього серцепроводить середовища при поширенні хвилі збудження по серцю.

Різниця потенціалів, що створюється джерелом струму, характеризуєнапруга, або електрорушійну силу (ЕРС), джерела струму.

Спочатку розглянемо процес формування різниці потенціалів наповерхні одиночного м'язового волокна і генез електрограму (ЕГ)волокна. Як відомо, в стані спокою вся зовнішня поверхня клітинноїмембрани заряджена позитивно. Між будь-якими двома точками цієї поверхнірізниця потенціалів відсутній. На ЕГ одиночного м'язового волокна,зареєстрованої за допомогою двох електродів, розташованих на поверхніклітини, записується горизонтальна нульова (ізоелектричної) лінія.

Малюнок 7. Деполяризація в одиночному м'язовому волокні

А - клітина міокарда або одиночне м'язову волокно в стані спокою,або статичної поляризації. Кожному позитивного заряду вздовж клітинноїмембрани відповідає негативний заряд; Б - початок деполяризації водиночному м'язовому волокні у ендокарда: В - просування хвилі деполяризаціївід ендокарда до епікардом; Г - більша частина м'язового волокна охопленазбудженням; Д - все м'язову волокно охоплено збуджений