Электрокардиография

Электрокардиограмма в 12 стандартных отведениях у мужчины 26 лет, без патологии.

Элѐктрокардиогра́фия — методика регистрации и исследования электрических полей, образующихся при работе сердца. Электрокардиография представляет собой относительно недорогой, но ценный метод электрофизиологической инструментальной 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.

Происхождение волны U и других необъяснимых феноменов электрокардиограммы с учётом потенциала течения электролита.

Классическая модель генерации живой клеткой электрического напряжения, созданная Ходжкином и Хаксли, убедительно показала, что в процессе возбуждения клетка генерирует электрический потенциал (ЭП), вследствие движения катионов сквозь клеточную мембрану. Тем не менее, глубоко разработанная трансмембранная теория возникновения электрического потенциала, не во всём находит подтверждение в практике электрокардиографии и это побуждает (учитывая высказывание Гейзенберга о том, что любой выявленный парадокс непременно отрицает какое-то устоявшееся мнение, и новые знания начинаются с попыток объяснить и «закрыть» парадокс), к поиску «новых знаний». В данном случае парадокс преодолён не отрицанием, а существенным добавлением к доказанной общепринятой теории.

Действительно, в графике время - напряжение, каким, по сути, является электрокардиограмма (ЭКГ), отображается электрическая активность миокарда, вследствие трансмембранного движения катионов, однако не всё в графике ЭКГ возможно объяснить потенциалом действия. Манифестирующим несоответствием с теорией является непонятность происхождения массажных волн и волны U. Так как электрический вектор загадочной волны полностью совпадает с интегральным вектором кровенаполнения и время её возникновения с наполнением коронарного русла (под давлением в аорте), естественно предположить участие потенциала течения электролита (ПТ) в генезе волны U. Генерация ПТ легко демонстрируется покачиванием колонки обильно увлажнённого песка). Гидродинамический генез волны U доказан имитацией кровотока в коронарных артериях. Продавливая толчками, физиологический раствор сквозь канюли, вставленные в устья коронарных артерий забитой свиньи, с вколотых в сердце электродов я снимал ЭП соответствующий волне U. Опыты проводил неоднократно. При наличии отчетливо выраженной волны U на исходно записанной ЭКГ свиньи, наибольшая величина ЭП, наблюдается в условиях соблюдения соосности расположения электродов вектору кровенаполнения (интегральный вектор кровенаполнения от основания сердца к верхушке Синельников). Так как генерация потенциала волны U доказана пассивным наполнением миокарда кровью в фазу диастолы, возникает вопрос, а как же на ЭКГ, в таком случае, проявляется потенциал интенсивного, систолического выдавливания крови из миокарда? Затрагивается проблема происхождения волны Т, изменения рисунка которой имеет важнейшее диагностическое значение. Пренебрегая фактами совпадения времени возникновения и формы волны Т с кривой внутрижелудочкового давления, игнорируя конкордантность комплекса qRS и волны Т (процессы деполяризации и реполяризации противоположно направленные) и не принимая во внимание несоответствие площади волны реполяризации Т площади деполяризации qRS, волну Т называют «зубцом реполяризации». Парадокс устраним, если учитывать одновремённую генерацию большего по величине и направленного противоположно потенциалу действия гидродинамического потенциала. В геофизике этот потенциал давно известен как потенциал фильтрации

Электрокардиограмма, отведение V3

Индукция потенциала течения электролита

Моделирование волны U

Отсутствие изменений конечной части желудочкового комплекса при некоронарогенном некрозе миокарда

В процессе искусственного массажа сердца неотключенный электрокардиограф регистрирует напряжение, в виде так называемых массажных волн (МВ), амплитуда которых используется как маркер адекватности проводимого массажа. Поскольку в мертвом сердце отсутствует трансмембранный перенос катионов, МВ - это чистый, без интерференции с потенциалом действия ПТ. Неоднократно проводил искусственные массажи сердца, в том числе открытые массажи сердец животных, и убедился, что амплитуда МВ прямо пропорциональна амплитуде волны Т на прижизненно записанной ЭКГ. В случаях так называемой плоской ЭКГ, когда волна Т практически отсутствует во всех отведениях, даже самый энэргозатратный массаж оказывается «неадекватным». Измерения коронарного синуса подтвердили пропорциональность его диаметра амплитуде волны Т, это ещё один убедительный аргумент доказывающий гидродинамическое происхождение потенциала зубца Т. Таким образом, волна Т, в основном, отражает кровоток в миокарде, в результате «самомассажа» сердца во время систолы. Не смотря на то, что фиброзная ткань не генерирует электрическое напряжение, над проекцией рубца, после перенесенного трансмурального инфаркта миокарда со временем вновь регистрируется ЭП в виде «волны Т». Чтобы исключить возможность объяснения его происхождения над рубцовой зоной гипертрофией миокарда противоположной стенки, создал некоронарогенные инфаркты миокарда кролику (обеспечив анестезию). У крупных животных инфаркт миокарда вызывают высокой перевязкой коронарной артерии, однако, учитывая размеры сердца кролика, пришлось уменьшить количество кардиомиоцитов участвующих в возбуждении, инъекцией в переднюю и заднюю стенку миокарда раствора хлористого кальция. Таким образом, создав некоронарогенный некроз противоположных участков сердечной мышцы, до некоторой степени устранил интерференцию синхронно протекающих процессов реполяризации и ПТ. Опыт подтвердил, что «волна реполяризации» Т не связана с предыдущей деполяризацией (амплитуда комплекса qRS снизилась, а волна Т не изменилась). Находкой оказалось отсутствие девиации сегмента SТ! рис 4. Стало понятно, что известную девиацию изолинии в фазу систолы вызывает асимметрия электрического потенциала течения при локальном нарушении кровотока. Некоронарогенный инфаркт, как показывает опыт, протекает без патагномоничного острой фазе инфаркта миокарда волны Парди, поскольку нет асимметрии ПТ. Это и есть ключ к различению коронарогенного инфаркта миокарда от некоронарогенного, позволяющий дифференцированный подход в лечении инфарктов миокарда. Клиника представляет ещё несколько феноменов, необъяснимых, если находиться на позиции только традиционного взгляда о происхождении ЕП, разрешить вопрос возможно только с учётом роли ПТ. Например: восстановление полярности волны Т над рубцовыми изменениями происходит за счёт реваскуляризации этой области. Годами наблюдающаяся у некоторых пациентов значительное снижение амплитуды волны Т во всех отведениях, (реполяризация есть, а реполяризация отсутствует?) происходит из-за иного соотношения количеств крови, дренируемой по сосудам Thebezius и в коронарный синус. Это доказывается прямой зависимостью амплитуды волны Т от диаметра коронарного синуса. Объяснимо укорочение электрической систолы под воздействием сердечных гликозидов (улучшение инотропной функции). Снижение амплитуды волны Т в одном из отведений указывает на зону, где снижена инотропная функция (чаще всего в результате снижение питания этого участка). Дисперсия интервала QT, альтернация волны Т (сюда можно отнести симптом Хегглина) возникают по причине отсутствия стабильности систолической функции миокарда.

История

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).

Применение

• 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

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 определенные метрологические характеристики, обеспечивающие воспроизводимость и сопоставимость измерений электрической активности сердца^[2].

Электроды

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

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

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 нее потенциала действия. Во время прохождения импульса происходит временное изменение молекулярной структуры мембраны, в результате которого ионы могут свободно проходить через нее. Во время реполяризации ионы диффундируют в обратном направлении для восстановления прежнего электрического заряда мембраны, после чего клетка бывает готова к дальнейшей электрической активности.

Отведения

Каждая из измеряемых разниц 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 г. 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 г. 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 инфаркт 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)

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.

Другие методы

Внутрипищеводная электрокардиография

Активный электрод вводится в просвет пищевода. Метод позволяет детально оценивать электрическую активность предсердий и атриовентрикулярного соединения. Важен при диагностике некоторых видов блокад сердца.

Векторкардиография

Регистрируется изменение электрического вектора работы сердца в виде проекции объемной фигуры на плоскости отведений.

Прекардиальное картирование

На грудную клетку пациента закрепляются электроды (обычно матрица 6х6), сигналы от которых обрабатываются компьютером. Используется в частности, как один из методов определения объёма повреждения миокарда при остром инфаркте миокарда. К текущему моменту расценивается как устаревший.

Пробы с нагрузкой

Велоэргометрия используется для диагностики ИБС.

Холтеровское мониторирование

Синоним — суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру. На теле пациента, который ведет обычный образ жизни, закрепляется регистрирующий блок, записывающий электрокардиографический сигнал от одного, двух, трёх или более отведений в течение суток или более. Дополнительно регистратор может иметь функции мониторирования артериального давления (СМАД), двигательной и дыхательной активности пациента^{[источник не указан 335 дней]}. Одновременная регистрация нескольких параметров является перспективной в диагностике заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Стоит упомянуть о семисуточном мониторировании ЭКГ по Холтеру, которое даёт исчерпывающую информацию о электрической деятельности сердца.

Результаты записи передаются в компьютер и обрабатываются врачом при помощи специального программного обеспечения.

Гастрокардиомониторирование

Одновременная запись электрокардиограммы и гастрограммы в течение суток. Технология и прибор для гастрокардиомониторирования аналогичны технологии и прибору для холтеровского мониторирования, только, кроме записи ЭКГ по трём отведениям, дополнительно записываются значения кислотности в пищеводе и (или) желудке, для чего используется рН-зонд, введённый пациенту трансназально. Применяется для дифференциальной диагностики кардио- и гастрозаболеваний.

Электрокардиография высокого разрешения

Метод регистрации ЭКГ и её высокочастотных, низкоамплитудных потенциалов, с амплитудой порядка 1 — 10 мкВ и с применением многоразрядных АЦП (16 — 24 бита).

Отражение в культуре

Изображение зубцов ЭКГ настолько распространилось, что их очень часто можно видеть на логотипах компаний или по телевидению, где они часто означают приближение смерти или экстремальные ситуации.

Литература

• Зудбинов Ю.И. Азбука ЭКГ. — Издание 3. — Ростов-на-Дону: «Феникс», 2003. — 160 с. — 5000 экз. — ISBN 5-222-02964-6
• Мясников А. Л. Экспериментальные некрозы миокарда.. — М. Медицина., 1963.
• Синельников Р. Д Атлас анатомии человека. — М. Медицина., 1979. — Т. 2.
• Brawnwald L. D Heart disease. — 1992. — С. 122.
• Спасский К. В. Про роль потенціалу фільтрації в походженні массажних хвиль та хвилі U, електрокардіограми, його вплив напараметри кінцевої частини шлуночкового комплексу.. — Наукові записки Острозької академії, 1998. — Т. 1.
• Спасский К. В Роль потенциала фильтрации в происхождении волн реполяризации и массажных волн.. — Минск: Медико-социальная экспертиза и реабилитация. Выпуск №3. часть №2., 2001.
• Спасский К. В Роль потенціалу плину у формуванні хвиль кінцевої частини шлуночкового комплексу ЄКГ. — Минск: Вісник університету „Україна”., 2007.

Примечания

1. ↑ Кубряк О.В. Восприятие сердцебиений и когнитивные аспекты кардиоритма. Психология и кардиоритм. — М.: URSS: Либроком, 2010. — 112 с. — ISBN 978-5-397-01236-2
2. ↑ Государственный Реестр Средств измерений

Ссылки

• ЭКГ энциклопедия
• Техника регистрации электрокардиограммы
• Перечень патологий с описанием, и отражение на ЭКГ

См. также

	Электрокардиография на Викискладе?

• Анатомия сердца
• Сердечный цикл
• Интервал QT
• Холтеровское мониторирование
• Электроэнцефалограмма
• Невидимые зоны