Биоэлектрические явления в сердечной мышце

Четверг, 7 июля 2011 г.
Рубрика: Основы ЭКГ
Метки: |
Просмотров: 12655

В электрофизиологическом отношении клеткам миокарда свойственны три чередующихся состояния: покой, или поляризация, возбуждение, или деполяршацня и восстановление потенци- ала покоя, или реполяризация. Каждое из них связано с ритмичной перезарядкой внутри- и внеклеточной среды вследствие чрезмембранной миграции К', Na', Са' и CI. Будучи строго упорядоченной, она создает конкретную ионную основу трансмембранного потенциала* в разные фазы электрической эволюции клетки.

Трансмембранный потенциал измеренный в милливопьтах ток между наружной и внутренней сторонами клеточных мембран, которые всегда имеют противоположный по знаку заряд.

Поскольку на практике отведение токов сердца осуществляется с поверхности тела, для регистрации доступны лишь те электрические явления, которые проистекают на внешней стороне мембран миокардиоцитов. Они и должны интересовать нас в первую очередь.

В покое клеточные мембраны поляризованы таким образом, что их наружная сторона, а значит, поверхность одиночных мышечных волокон и миокарда в целом заряжены положительно.

Следовательно, "поверхностная" разность потенциалов как непременное условие появления тока отсутствует.

Пеполяризация, или активация клетки под влиянием электри- ческого импульса, приводит к перезарядке мембран: внешняя сторона возбужденного участка (клетки, волокна, всего миокарда) приобретает отрицательный заряд. Его появление и стремитель- ное распространение, сопровождающееся нейтрализацией положительного заряда покоя, создает разность потенциалов и формирует электродвижун!ую силу (ЭДС) ток деполяризации ("минус гонит перед собой плюс"). По завершении деполяризации разность потенциалов исчезает, так как вся поверхность миокарда становится электпроположительной.

Сущность реполяризации заключается в восстановлении готовности к очередному возбуждению, т.е, в реставрации положительного заряда внешней стороны клеточных мембран. Постепенное замещение им отрицательного заряда вновь создает ЭДС на этот раз ток реполяризацни ("плюс гонит перед собой минус").

Если обратиться к физике, де- и реполяризация являют собой типичные примеры диполя. Под диполем понимают сосуществование и перемещение двух равных по величине, но разных по знаку зарядов, находящихся на бесконечно малом расстоянии друг от друга.

Под влиянием импульса возбуждения в сердце начинает функционировать бесчисленное количество микродиполей одиночных мышечных волокон в элементарных источников ЭДС. Суммируясь, они образуют все более укрупняющиеся макродиполи отдельных фрагментов миокарда, камер сердца и в конечном итоге образуют единый сердечный диполь и ЭДС всего сердца.

Свойством генерировать электрический импульс возбуждения наделены специализированные, так называемые пейсмекерные клетки* (ПК) проводящей системы сердца. Способность к самоактнвации, известная под наванием автоматизма, принципиально отличает нх от сократительных клеток миокарда. Последние, обладая возбудимостью, активизируются только под влиянием импульсов, исходящих из ПК.

Наивысший автоматизм присущ синоатриальному узлу (СА- узлу), который подавляя более низкие автоматические потенции подлежащих ПК, в норме выступает в качестве водителя ритма или центра автоматизма 1 порядка. Нижерасположенные ПК в предсердиях, атриовентрикулярном соединении (АВ-соединении), желудочках выступают как пассивные проводники возбуждения. В физиологическом смысле они являются резервными ("аварийными") источниками импульсообразования, или центрами автоматизма II и III порядка.

Деполяризация и реполяризация содержат ряд важных для понимания генеза ЭКГ особенностей. Нельзя, чтобы они ускользнули от Вашего внимания.

Стартовав в СА-узле, импульс возбуждения активирует вначале правое, затем левое предсердия и после небольшой задержки в АВ-соединении по системе Гиса передается желудочкам. На их территории раньше всего деполяризуется межжелудочковая перегородка, причем первыми получают отрицательный заряд ее отделы, обращенные к левому желудочку. Следовательно, возбужде- ние охватывает перегородку слева направо. Далее электрический импульс достигает стенок желудочков. Их деполяризация начина- ется с внутренней субэндокардиальной области, где ветвятся терминали проводящей системы волокна Пуркинье, и распространяется к эпикарду. Таким образом, возбуждение стенок желудочков происходит в направлении изнутри кнаружи.

В целом прослеживается следующая генеральная тенденция деполяризации миокарда сверху вниз и справа налево.

После окончания деполяризации, в финале которой происходит сокращение желудочков, начинается процесс реполяризации.

В этой связи обратим внимание на существенную деталь. Вопреки логике, но в соответствии с электрофизическими особенностями, первыми восстанавливают положительный заряд те отделы миокарда, которые возбудились последними, т.е. субэпикардиальные слои. Следовательно, реполяризация желудочков осуществляется снаружи кнутри.

Из всего вышесказанного вытекает, что ЭДС, возникающая при активации сердца, характеризуется не только количественным значением напряжением тока, но и направлением, т.е. представляет собой векторную ееличину. Из курса физики Вам должно быть известно, что вектор изображается отрезком прямой в виде стрелки. Если речь идет об электрическом

векторе, основание стрелки соответствует отрицательному полюсу диполя, а вершина положительному

Электрокардиографический комплекс

Рнс. 1. Электрокардиографический комплекс

Длина стрелки выражает количественное значение ЭДС. Понятиями "вектор тока" или "вектор ЭДС" мы и будем чаще всего оперировать в дальнейшем.

Строгая последовательность электрического цикла запечатляется на ЭКГ серией зубцов, которые обозначают латинскими буквами P, Q, R, S, Т и U (рис. 1). Зубцы P и Т могут быть направлены как вверх, так и вниз; зубец R только вверх, а зубцы Q u S только вниз, причем первый предшествует R, а второй следует за ним.

Каждый зубец ЭКГ, за исключением U, несет вполне конкретную информацию. Зубец P отражает деполяризацию предсердий, Q межжелудочковой перегородки, R u S стенок желудочков. Отрезок прямой до начала зубца Т соответствует периоду полного охвата желудочков возбуждением, а сам зубец Т фазе их реполяризации*. Поскольку реполяризация протекает заметно медленней деполяризации, зубец Т отличается от узких и остроконечных зубцов Q, R u S закругленной вершиной и большей шириной. Зубец U выявляется довольно редко. Его происхождение и клиническое значение не выяснены. Тетраду зубцов Q, R, S и Т называют желудочковым комплексом; в ней различают начальную (QRS) и конечную (SТ и Т) части.

Таково общее смысловое содержание зубцов ЭКГ.