Клиническое значение и физика процесса
ЭКГ позволяет выявлять широкий спектр патологий: нарушения сердечного ритма и проводимости, гипертрофию предсердий или желудочков, а также ишемическую болезнь сердца (включая инфаркт миокарда).
Физическая суть метода заключается в фиксации электрического поля. Возбуждение охватывает миокард последовательно, формируя фронт волны. Этот фронт делит ткань на две зоны: с одной стороны поверхность клеток заряжена отрицательно, с другой — положительно. То, как эта разность потенциалов отразится на поверхности тела, зависит от двух факторов: направления вектора возбуждения относительно точки регистрации и массы вовлеченной в процесс сердечной мышцы.
Трансмембранный потенциал действия
Электрическая активность сердца — это постоянная смена фаз потенциала действия, которая обеспечивается движением ионов через клеточную мембрану. Кардиомиоциты циклично проходят поляризацию (покой), деполяризацию (возбуждение) и реполяризацию (восстановление).
- Фаза 4 (Покой или диастола). Проницаемость для ионов натрия ($Na^+$) минимальна. Калий-натриевый насос обменивает внутриклеточный натрий на внеклеточный калий ($K^+$), поддерживая отрицательный заряд на поверхности клетки. В клетках проводящей системы в эту фазу через медленные каналы проникает кальций ($Ca^{2+}$), вызывая спонтанную диастолическую деполяризацию — основу сердечного автоматизма.
- Фаза 0 (Деполяризация). Происходит резкое повышение проницаемости для $Na^+$. Массивный вход натрия в клетку меняет заряд наружной мембраны на положительный.
- Фаза 1 (Частичная быстрая реполяризация). Начинается сразу после пика возбуждения. Ионы хлора ($Cl^-$) поступают внутрь, а $K^+$ начинает выходить из клетки.
- Фаза 2 (Медленная реполяризация или «Плато»). Потенциал удерживается на стабильном уровне благодаря равновесию токов: $K^+$ покидает клетку, а $Ca^{2+}$ и $Na^+$ входят в нее.
- Фаза 3 (Быстрая реполяризация). Кальциевые каналы закрываются. Преобладающий выход $K^+$ возвращает клетку к исходному потенциалу покоя.
Анатомия проводящей системы
Проводящая система способна самостоятельно генерировать импульсы без участия нервной системы (автоматизм). Импульс зарождается в синусно-предсердном узле, расположенном в стенке правого предсердия у устья верхней полой вены. Здесь скорость спонтанной деполяризации максимальна.
Затем волна охватывает предсердия, вызывая их сокращение, и достигает предсердно-желудочкового (АВ) узла. После небольшой задержки возбуждение переходит на ствол пучка Гиса и его ножки (правую и левую). Левая ножка дополнительно делится на переднюю и заднюю ветви. Проводящие пути залегают в субэндокардиальном слое межжелудочковой перегородки. Завершается проведение в волокнах Пуркинье, которые передают импульс непосредственно рабочим кардиомиоцитам в направлении от эндокарда к эпикарду.
Формирование элементов ЭКГ
Процессы на клеточном уровне и распространение импульса по анатомическим структурам строго синхронизированы с графиком электрокардиограммы:
- Зубец P: отражает возбуждение (деполяризацию) предсердий.
- Изоэлектрический сегмент от P до QRS: соответствует прохождению импульса через АВ-узел и ствол пучка Гиса.
- Комплекс QRS: показывает охват желудочков возбуждением. Начало комплекса — это активация межжелудочковой перегородки, зубец R формируется при деполяризации свободной стенки левого желудочка.
- Сегмент ST: период полного охвата желудочков возбуждением.
- Зубец T: отражает процесс реполяризации желудочков. Поздняя фаза реполяризации иногда формирует зубец U.
Связь фаз ПД и ЭКГ: систола (активность клеток, фазы 0–3) формирует крупный комплекс QRST, а диастола (клеточный покой, фаза 4) ложится в спокойный интервал T-Q.
Вопросы с занятий и экзамена
Что такое автоматизм сердца?
Это способность структур проводящей системы самостоятельно генерировать электрические импульсы без контроля внешней нервной системы. Физиологической основой автоматизма является процесс медленной диастолической деполяризации.
Где находится главный водитель ритма?
В норме главным водителем ритма является синусно-предсердный узел. Он располагается в стенке правого предсердия около устья верхней полой вены.
Какое направление имеет проведение импульса в желудочках?
Импульс распространяется по проводящим путям в субэндокардиальном слое. На финальном этапе, через волокна Пуркинье, возбуждение передается на сократительные клетки в направлении от эндокарда к эпикарду.
Что ещё разобрать по теме
- Патологические изменения зубца P и нарушения ритма предсердий.
- Ишемические изменения сегмента ST и зубца T при инфаркте миокарда.
- ЭКГ-признаки гипертрофии левого и правого желудочков.
- Блокады ножек пучка Гиса: влияние на форму комплекса QRS.
- Механизмы формирования нарушений автоматизма и проводимости.
Разберите тему целиком в курсе «Пропедевтика»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Основы электрокардиографии» и ещё 3 133 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 113 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Сердечно-сосудистая система»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.