Электрическая активность сердца
Сердце как биологический насос обеспечивает непрерывное кровоснабжение тканей организма на протяжении всей жизни. Выполнение этой задачи достигается в результате автоматического, периодического сокращения мышцы сердца (миокарда). При этом наблюдается последовательное сокращение миокарда предсердий (объем их полостей начинает уменьшаться в первую очередь) и желудочков. Характер сокращения (автоматизм, периодичность, последовательность работы камер) зависит от особенностей строения сердца, свойств мышечных клеток и закономерностей распространения возбуждения по миокарду.
Сердце - мышечный полый орган, имеет форму, напоминающий овоид (от слова ovum - яйцо), и располагается в левой части грудной полости так, что его длинная ось составляет некоторый угол с вертикальной осью организма. Основание сердца, где находятся предсердия, располагается несколько выше, чем верхушка. В области правого предсердия локализован синусный узел 1 (рис. 8-17) – совокупность клеток, способных к автоматическому, периодическому возбуждению. В основе этого процесса лежит спонтанное уменьшение величины мембранного потенциала. Когда это изменение достигает предельного значения (порога возбуждения), возникает потенциал действия, и происходит сокращение мышечной клетки (миокардиоцита). От синусного узла при помощи локальных токов волна возбуждения 5 распространяется сначала по миокарду правого, а затем и левого предсердия. В дальнейшем возбуждение переходит на мышцу желудочков. Для обеспечения сокращения желудочков в ходе эволюции сформировалась специальная проводящая система из модифицированных клеток миокарда.
Рис. 8-17
Проводящая система располагается в межжелудочковой перегородке, включает в себя атриовентрикулярный узел 2, пучок Гиса 3, ножки пучка Гисса 4 (рис. 8-17). Следует отметить, что клетки, входящие в состав, атривентрикулярного узла также способны автоматически возбуждаться, как и клетки синусного узла. Однако частота их спонтанного автоматического возбуждения (40-60 1/мин) меньше, чем в синусном узле. Именно поэтому в нормальных условиях частота сокращения сердца задается автоматией синусного узла. Особенностью клеток проводящей системы заключается в том, что скорость распространения возбуждения здесь существенно больше, чем по обычным клеткам миокарда. Так, если по мышце сердца возбуждение распространяется в среднем со скоростью 0,2 - 1 м/с, то по проводящей системе со скоростью 3 - 4 м/с. Характер распространения возбуждения (от основания к верхушке) обеспечивает оптимальную координацию работы камер сердца – первоначально сокращаются предсердия, выталкивая кровь в желудочки, а затем сокращение миокарда желудочков обеспечивает поступление крови в большой и малый круги кровообращения. Из сказанного можно сделать вывод, что в основе возникновения и распространения возбуждения в миокарде лежат механизмы электрогенеза – генерации потенциала действия миокардиоцитами. Именно поэтому регистрация и последующий анализ биопотенциалов сердца (электрокардиограммы) позволяет получить объективную информацию о развитии и сопряжении биологических процессов, обеспечивающих насосную функцию сердца.
Исходя из положений дипольной теории электрического генератора, распространение возбуждения в миокарде можно описать с помощью вектора возбуждения. Поскольку возбуждение начинается с основания сердца и распространяется в сторону желудочков, вектор возбуждения практически совпадает с длинной осью сердца, указывая направление распространения возбуждения. Основываясь на положениях дипольной теории, Эйнтховен предложил способ отведения электрической активности сердца с поверхности организма. Впоследствии этот способ регистрации (установки электродов регистрирующего прибора электрокардиографа) получил название стандартного (классического) отведения. По Эйнтховену выделяют три отведения: I (первое) – когда электроды устанавливают на правой и левой руке человека, II (второе) – электроды располагают на правой руке и левой ноге, III (третье) – электроды крепятся на левой ноге и левой руке (рис. 8-18).
Рис.8-18
Если соединить точки установки электродов, образуется треугольник ABC Эйнтховена. Как следует из теории дипольного электрического генератора, разность тканевых биопотенцалов пропорциональна величине (модулю) вектора возбуждения и косинусу угла между его направлением и прямой, проходящей через точки установки электродов (или проекцией вектора возбуждения на эту прямую). Отсюда понятно, что величина биопотенциалов сердца в каждом стандартном отведении должна быть пропорциональна проекции вектора возбуждения на соответствующую сторону треугольника Эйнтховена. Особенность расположения сердца (вектора возбуждения) в этом треугольнике позволяет сделать вывод, что в нормальных условиях наибольшая разность потенциалов должна регистрироваться во II-м стандартном отведении, поскольку вектор возбуждения практически параллелен стороне треугольника, проходящего через точки установки электродов. Несколько меньшее по амплитуде напряжение регистрируется в первом и минимальное в третьем стандартном отведениях, т.е. UII > UI > UIII.
Нарушение соотношения амплитуд биопотенциалов в классических отведениях свидетельствует об изменении положения в пространстве (в треугольнике Эйнтховена) вектора возбуждения. К примеру, если выполняется соотношение UI > UII > UIII, то вектор возбуждения составляет минимальный угол со стороной треугольника, проходящей через точки установки электродов в первом стандартном отведении. Среди причин, обеспечивающих изменение положения вектора возбуждения, практический интерес представляет механическое изменение положения сердца в грудной полости и нарушение характера распространения возбуждения по миокарду. При фиксированном положении треугольника Эйнтховена по отношению к организму изменение расположения сердца в грудной полости способствует соответствующему смещению вектора возбуждения. Диагностическая ценность подобного заключения (механическое изменение положения сердца) по электрокардиограмме невелика, поскольку для этого существуют более надежные методы исследования, например, рентгенодиагностика. Нарушение соотношения амплитуд напряжений в трех стандартных отведениях имеет особую диагностическую ценность в том случае, когда сердце сохраняет свое геометрическое расположение. В данном случае, как следует из теории дипольного электрического генератора, наблюдаемые факты могут быть объяснены лишь нарушением процесса распространения возбуждения по миокарду. Как известно, вектор возбуждения представляет собой векторную сумму электрических моментов, перпендикулярных к элементам поверхности, разделяющей возбужденные и невозбужденные области мышцы. Если в результате патологического процесса изменяется скорость проведения возбуждения, то происходит деформация поверхности волны возбуждения, изменение положения соответствующих электрических моментов и суммарного вектора возбуждения. Поэтому оценка положения вектора возбуждения в треугольнике Эйнтховена в данном случае позволяет диагностировать нарушение процесса распространения возбуждения в сердце.
Возбуждение миокарду сопровождается изменением не только направления, но и величины вектора возбуждения. Именно поэтому электрическая активность сердца, как и у других тканей, представляет собой совокупность электрических импульсов различной полярности. График, иллюстрирующий электрокардиограмму, приведен на рисунке 8-19.
Рис. 8-19
Электрические импульсы - зубцы электрокардиограммы, получили буквенные обозначения: Р, Q, R, S, T. Доказано, что зубец Р характеризует процесс сокращения предсердий; комплекс зубцов QRS (желудочковый комплекс) – сокращение желудочков; зубец Т – их расслабление. Анализ электрокардиограммы заключается в измерении и оценке амплитудных значений электрических импульсов, их формы и временных интервалов. Очевидно, временной интервал То между соответствующими импульсами (например, между зубцами R) - период сердечных сокращений, характеризует частоту сокращения f: f = 1/T0. Длительность комплекса QRS описывает распространение возбуждения по миокарду желудочков. Сопоставление выявленных показателей электрокардиограммы у конкретных пациентов с теми, которые приняты за норму, позволяет сделать диагностическое заключение о нарушении автоматии, периодичности сокращения сердца, распространении возбуждения по миокарду и восстановлении исходного состояния органа. Детальные сведения о методах выявления конкретных патологических состояниях сердца по данным электрокардиографического исследования приводятся в специальных частных курсах.
РАЗДЕЛ 9.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 37; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!