Se colocan electrodos (ver imagen) en el brazo derecho (marca roja), el brazo izquierdo (marca amarilla) y la pierna izquierda (marca verde). Estos electrodos se conectan en pares al electrocardiógrafo para registrar cada una de las tres derivaciones estándar. El cuarto electrodo se instala en la pata derecha para conectar el cable de tierra (marca negra)
Cables estándar de las extremidades se registran con la siguiente conexión de electrodos por pares:
Plomo yo - mano izquierda(+) y mano derecha (-);
Plomo II: pierna izquierda (+) y brazo derecho (-);
Plomo III: pierna izquierda (+) y brazo izquierdo (-).
Como puede verse en la figura anterior, tres derivaciones estándar forman un triángulo equilátero (triángulo de Einthoven), en cuyo centro se encuentra el centro eléctrico del corazón, o un único dipolo cardíaco. Perpendiculares extraídas del centro del corazón, es decir desde la ubicación del dipolo cardíaco único hasta el eje de cada cable estándar, divida cada eje en dos partes iguales: positiva, orientada hacia el electrodo positivo (activo) (+), y negativa, orientada hacia el electrodo negativo (-).
Cables de ECG mejorados desde las extremidades
Los cables de extremidad mejorados registran la diferencia de potencial entre una de las extremidades en la que está instalado el electrodo positivo activo de este cable y el potencial promedio de las otras dos extremidades (consulte la figura a continuación). Como electrodo negativo se utiliza en estos cables el llamado electrodo combinado de Goldberger, que se forma conectando dos miembros mediante una resistencia adicional.Los tres cables unipolares mejorados de las extremidades se designan de la siguiente manera:
aVR: abducción mejorada de la mano derecha;
aVL: abducción mejorada desde el brazo izquierdo;
aVF: aumento de la abducción de la pierna izquierda.
Como se puede ver en la figura siguiente, los ejes de los cables unipolares reforzados de las extremidades se obtienen conectando el centro eléctrico del corazón al lugar de aplicación del electrodo activo de un cable determinado, es decir, de hecho, de uno de los vértices del triángulo de Einthoven.
Formación de tres cables de extremidad unipolares reforzados. Abajo: el triángulo de Einthoven y la ubicación de los ejes de tres derivaciones unipolares reforzadas de las extremidades
El centro eléctrico del corazón, por así decirlo, divide los ejes de estos cables en dos partes iguales: positiva, orientada hacia el electrodo activo, y negativa, orientada hacia el electrodo combinado de Goldberger.
CONFERENCIA 13 DIPOLO. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA ELECTROGRAFÍA
CONFERENCIA 13 DIPOLO. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA ELECTROGRAFÍA
1. Dipolo eléctrico y su campo eléctrico.
2. Dipolo en un campo eléctrico externo.
3. Dipolo actual.
4. Fundamentos físicos de la electrografía.
5. La teoría de las derivaciones de Einthoven, tres derivaciones estándar. Campo dipolo cardíaco, análisis de electrocardiogramas.
6. Vectorcardiografía.
7. Factores físicos, definiendo ECG.
8. Conceptos y fórmulas básicos.
9. Tareas.
13.1. Dipolo eléctrico y su campo eléctrico.
Dipolo eléctrico- un sistema de dos cargas eléctricas puntuales de igual magnitud pero de signo opuesto ubicadas a cierta distancia entre sí.
La distancia entre cargas se llama brazo dipolo.
La principal característica de un dipolo es una cantidad vectorial llamada par eléctrico dipolos (PAG).
Campo eléctrico de un dipolo
Un dipolo es una fuente de campo eléctrico, cuyas líneas de campo y superficies equipotenciales se muestran en la figura. 13.1.
Arroz. 13.1. Dipolo y su campo eléctrico.
La superficie equipotencial central es un plano que pasa perpendicular al brazo dipolo por su centro. Todos sus puntos tienen potencial cero. (φ = 0). Divide el campo eléctrico del dipolo en dos mitades, cuyos puntos son respectivamente positivos. (φ > 0) y negativo (φ < 0) потенциалы.
El valor absoluto del potencial depende del momento dipolar P, la constante dieléctrica del medio. ε y de la posición de un punto de campo determinado con respecto al dipolo. Sea el dipolo en un medio infinito no conductor y algún punto A alejado de su centro a una distancia r >> λ (Figura 13.2). Denotemos por α el ángulo entre el vector P y la dirección a este punto. Entonces el potencial creado por el dipolo en el punto A está determinado por la siguiente fórmula:
Arroz. 13.2. Potencial de campo eléctrico creado por un dipolo.
Dipolo en un triángulo equilátero
Si se coloca un dipolo en el centro de un triángulo equilátero, entonces estará equidistante de todos sus vértices (en la Fig. 13.3 el dipolo está representado por el vector de momento dipolar - P).
Arroz. 13.3. Dipolo en un triángulo equilátero
Se puede demostrar que en este caso la diferencia de potencial (voltaje) entre dos vértices cualesquiera es directamente proporcional a la proyección del momento dipolar en el lado correspondiente (U AB ~ P AB). Por tanto, la relación de tensiones entre los vértices del triángulo es igual a la relación de las proyecciones del momento dipolar sobre los lados correspondientes:
Comparando las magnitudes de las proyecciones, se puede juzgar la magnitud del propio vector y su ubicación dentro del triángulo.
13.2. Dipolo en un campo eléctrico externo.
El dipolo no es sólo mí mismo es una fuente del campo eléctrico, pero también interactúa con el campo eléctrico externo creado por otras fuentes.
Dipolo en un campo eléctrico uniforme
En un campo eléctrico uniforme de intensidad E, fuerzas de igual magnitud y de dirección opuesta actúan sobre los polos del dipolo (figura 13.4). Como la suma de dichas fuerzas es cero, no provocan movimiento de traslación. Sin embargo ellos
Arroz. 13.4. Dipolo en un campo eléctrico uniforme
crear esfuerzo de torsión, cuyo valor está determinado por la siguiente fórmula:
Este momento “tiende” a posicionar el dipolo paralelo a las líneas de campo, es decir transferirlo desde alguna posición (a) a la posición (b).
Dipolo en un campo eléctrico no uniforme
En un campo eléctrico no uniforme, las magnitudes de las fuerzas que actúan sobre los polos del dipolo (fuerzas F + y F - en la figura 13.5) no son las mismas y su suma no igual a cero Por lo tanto, surge una fuerza resultante que atrae al dipolo hacia la región de un campo más fuerte.
La magnitud de la fuerza de retracción que actúa sobre un dipolo orientado a lo largo de la línea de campo depende del gradiente de intensidad y se calcula mediante la fórmula:
Aquí el eje X es la dirección de la línea de campo en el lugar donde se encuentra el dipolo.
Arroz. 13.5. Dipolo en un campo eléctrico no uniforme. P - momento dipolar
13.3. Dipolo actual
Arroz. 13.6. Blindaje de un dipolo en un medio conductor.
En un medio no conductor, un dipolo eléctrico puede persistir indefinidamente. Pero en un medio conductor, bajo la influencia del campo eléctrico del dipolo, se produce un desplazamiento de cargas libres, el dipolo se apantalla y deja de existir (figura 13.6).
Para conservación Un dipolo en un medio conductor requiere una fuerza electromotriz. Deje que dos electrodos conectados a una fuente de voltaje constante se introduzcan en un medio conductor (por ejemplo, en un recipiente con una solución electrolítica). Entonces se mantendrán cargas constantes de signos opuestos en los electrodos y surgirá una corriente eléctrica en el medio entre los electrodos. El electrodo positivo se llama fuente actual, y negativo - drenaje actual.
Un sistema bipolar en un medio conductor, que consta de una fuente de corriente y un drenaje, se llama generador electrico dipolo o dipolo actual.
La distancia entre la fuente y el drenaje de corriente (L) se llama hombro dipolo actual.
En la Fig. 13.7, y las líneas continuas con flechas representan las líneas de creación actual generador electrico dipolo
Arroz. 13.7. Dipolo actual y su circuito eléctrico equivalente.
Ron, y las líneas de puntos son superficies equipotenciales. Cerca (Fig. 13.7, b) se muestra un circuito eléctrico equivalente: R es la resistencia del medio conductor en el que se encuentran los electrodos; r es la resistencia interna de la fuente, ε es su fem; electrodo positivo (1) - fuente actual; electrodo negativo (2) - drenaje actual.
Denotamos la resistencia del medio entre los electrodos por R. Entonces la intensidad de la corriente está determinada por la ley de Ohm:
Si la resistencia del medio entre los electrodos es significativamente menor que la resistencia interna de la fuente, entonces I = ε/r.
Para aclarar la imagen, imaginemos que no se sumergen dos electrodos, sino una batería normal, en un recipiente con un electrolito. Las líneas de corriente eléctrica que surgieron en el recipiente en este caso se muestran en la Fig. 13.8.
Arroz. 13.8. Dipolo actual y las líneas actuales creadas por él.
La característica eléctrica de un dipolo actual es una cantidad vectorial llamada momento bipolar(PT).
Momento bipolar dipolo actual - vector dirigido desde drenar(-) A a la fuente(+) y numéricamente igual al producto de la intensidad actual y el brazo dipolo:
Aquí ρ es la resistividad del medio. Las características geométricas son las mismas que en la Fig. 13.2.
Así, entre el dipolo actual y dipolo eléctrico Hay una analogía completa.
La actual teoría del dipolo se utiliza para proporcionar una explicación modelo para la aparición de potenciales registrados al realizar electrocardiogramas.
13.4. Fundamentos físicos de la electrografía.
Los tejidos vivos son una fuente de potenciales eléctricos. El registro de biopotenciales de tejidos y órganos se llama. electrografía.
EN práctica médica Se utilizan los siguientes métodos de diagnóstico:
ECG- electrocardiografía- registro de biopotenciales que surgen en el músculo cardíaco cuando se excita;
ERG- electrorretinografía- registro de biopotenciales de la retina resultantes de la exposición del ojo;
EEG - electroencefalografía- registro biografía actividad eléctrica cerebro;
EMG - electromiografía - registro de la actividad bioeléctrica de los músculos.
En la tabla se muestra una descripción aproximada de los biopotenciales registrados en este caso. 13.1.
Tabla 13.1 Características de los biopotenciales.
Al estudiar electrogramas, se resuelven dos problemas: 1) directo: dilucidar el mecanismo de aparición de un electrograma o calcular el potencial en el área de medición de acuerdo con las características dadas del modelo eléctrico del órgano;
2) inverso (diagnóstico): identificar el estado de un órgano por la naturaleza de su electrograma.
En casi todos los modelos existentes, la actividad eléctrica de órganos y tejidos se reduce a la acción de un determinado conjunto. generadores eléctricos actuales, ubicado en un entorno a granel eléctricamente conductor. Para generadores de corriente, se cumple la regla de superposición de campos eléctricos:
El potencial de campo de los generadores es igual a la suma algebraica de los potenciales de campo creados por los generadores.
Se muestra una consideración más detallada de las cuestiones físicas de la electrografía utilizando el ejemplo de la electrocardiografía.
13.5. La teoría de las derivaciones de Einthoven, tres derivaciones estándar. Campo dipolar del corazón, análisis de electrocardiograma.
El corazón humano es un músculo poderoso. Durante la excitación sincrónica de muchas fibras del músculo cardíaco, en el entorno que rodea al corazón fluye una corriente que, incluso en la superficie del cuerpo, crea diferencias de potencial del orden de varios mV. Esta diferencia de potencial se registra al registrar un electrocardiograma.
La actividad eléctrica del corazón se puede simular utilizando un generador eléctrico equivalente a dipolo.
El concepto dipolo del corazón subyace La teoría principal de Einthoven según la cual:
el corazón es un dipolo actual con un momento dipolar P c, que gira, cambia de posición y punto de aplicación con el tiempo ciclo cardíaco.
(En la literatura biológica, en lugar del término "momento dipolar del corazón", se suelen utilizar los términos "vector de la fuerza electromotriz del corazón", "vector eléctrico del corazón".)
Según Einthoven, el corazón está situado en el centro de un triángulo equilátero, cuyos vértices son: mano derecha - mano izquierda - pierna izquierda. (Los vértices del triángulo son equidistantes entre sí.
entre sí y desde el centro del triángulo.) Por lo tanto, las diferencias de potencial tomadas entre estos puntos son las proyecciones del momento dipolar del corazón sobre los lados de este triángulo. Desde la época de Einthoven, los pares de puntos entre los cuales se miden las diferencias en biopotenciales se han denominado comúnmente "guías" en fisiología.
Así, la teoría de Einthoven establece una conexión entre la diferencia en los biopotenciales del corazón y las diferencias de potencial registradas en las derivaciones correspondientes.
Tres cables estándar
La figura 13.9 muestra tres derivaciones estándar.
Plomo I (brazo derecho - brazo izquierdo), plomo II (brazo derecho - pierna izquierda), plomo III (brazo izquierdo - pierna izquierda). Corresponden a diferencias de potencial U I, U II, U lII. Dirección vectorial Rs Determina el eje eléctrico del corazón. La línea del eje eléctrico del corazón, cuando se cruza con la dirección del primer cable, forma un ángulo α. La magnitud de este ángulo determina la dirección del eje eléctrico del corazón.
Las relaciones entre la diferencia de potencial en los lados del triángulo (conductores) se pueden obtener de acuerdo con la fórmula (13.3) como la relación de las proyecciones del vector P c sobre los lados del triángulo:
Dado que el momento eléctrico del dipolo (el corazón) cambia con el tiempo, se obtendrán dependencias temporales del voltaje en los cables, que se denominan electrocardiogramas.
Arroz. 13.9. Representación esquemática de tres cables estándar ECG
Supuestos de la teoría de Einthoven
Campo eléctrico del corazón. largas distancias de él es similar al campo de un dipolo actual; momento dipolar - vector eléctrico integral del corazón (vector eléctrico total de excitado este momento células).
Todos los tejidos y órganos, todo el cuerpo, son un medio conductor homogéneo (con la misma resistividad).
El vector eléctrico del corazón cambia de magnitud y dirección durante el ciclo cardíaco, pero el comienzo del vector permanece estacionario.
Los puntos de los cables estándar forman un triángulo equilátero (triángulo de Einthoven), en cuyo centro se encuentra el corazón, un dipolo actual. Proyecciones del momento dipolar del corazón: derivaciones de Einthoven.
Campo dipolo - corazones
En cualquier momento dado de la actividad del corazón, su generador eléctrico dipolo crea a su alrededor un campo eléctrico que se propaga a través de los tejidos conductores del cuerpo y crea potenciales en sus distintos puntos. Si imaginamos que la base del corazón está cargada negativamente (tiene un potencial negativo) y la parte superior está cargada positivamente, entonces la distribución de líneas equipotenciales alrededor del corazón (y líneas de campo) en el valor máximo del momento dipolar P c será el mismo que en la Fig. 13.10.
Los potenciales se indican en algunas unidades relativas. Debido a la posición asimétrica del corazón en el pecho, su campo eléctrico se propaga predominantemente hacia el brazo derecho y la pierna izquierda, y la diferencia de potencial más alta se puede registrar si los electrodos se colocan en el brazo derecho y la pierna izquierda.
Arroz. 13.10. Distribución de fuerzas (sólidas) y líneas equipotenciales (quebradas) en la superficie del cuerpo.
La tabla 13.2 muestra los valores del momento dipolar máximo del corazón en comparación con la masa del corazón y del cuerpo.
Tabla 13.2. Valores del momento dipolar Р с
Análisis de electrocardiogramas.
El análisis teórico de los electrocardiogramas es complejo. El desarrollo de la cardiografía se desarrolló principalmente de forma empírica. Katz señaló que la interpretación de los electrocardiogramas se basa en la experiencia, basándose únicamente en la comprensión más elemental de la teoría de la aparición de biopotenciales.
Los datos del ECG suelen ser complementarios. cuadro clinico enfermedades.
La figura 13.11 muestra un electrocardiograma humano normal (las designaciones de las ondas fueron dadas por Einthoven y representan letras consecutivas del alfabeto latino).
Representa una gráfica del cambio en el tiempo de la diferencia de potencial medida por dos electrodos del cable correspondiente durante el ciclo cardíaco. El eje horizontal no es sólo el eje del tiempo, sino también el eje del potencial cero. Un ECG es una curva que consta de tres ondas características, denominadas P, QRS, T, separadas por un intervalo de potencial cero. Las alturas de los dientes en varias derivaciones están determinadas por la dirección del eje eléctrico del corazón, es decir ángulo α (ver Fig. 13.9). Un electrocardiograma registrado en condiciones normales en derivaciones estándar se caracteriza por el hecho de que sus ondas en diferentes derivaciones tendrán una amplitud desigual (fig. 13.12).
Arroz. 13.11. Electrocardiograma persona saludable y su espectro:
P - despolarización auricular; QRS - despolarización ventricular; T - repositorio
polarización; frecuencia del pulso 60 latidos por minuto (período de contracción - 1 s)
Arroz. 13.12. ECG normal en tres derivaciones estándar
Las ondas del ECG serán más altas en la derivación II y más bajas en la derivación III (con posición normal eje eléctrico).
Comparando las curvas registradas en tres derivaciones, se puede juzgar la naturaleza del cambio en P c durante el ciclo cardíaco, a partir de lo cual se forma una idea del estado del aparato neuromuscular del corazón.
Para analizar el ECG también se utiliza su espectro armónico.
13.6. Vectorcardiografía
Los electrocardiogramas convencionales son unidimensionales. En 1957, el médico y fisiólogo alemán Schmitt desarrolló el método de curvas volumétricas (vectorcardiografía).
El voltaje de dos cables mutuamente perpendiculares se aplica a placas mutuamente perpendiculares del osciloscopio. En este caso, se obtiene una imagen en la pantalla que consta de dos bucles: grande y pequeño. El bucle pequeño se encierra en uno grande y se desplaza hacia uno de los polos.
Se puede obtener una segunda imagen similar en un segundo osciloscopio, donde se compara una de las dos derivaciones ya utilizadas con la tercera. Las imágenes de ambos osciloscopios pueden verse a través de un sistema de lentes estereoscópicos o fotografiarse simultáneamente para construir posteriormente un modelo espacial (tridimensional).
Descifrar electrocardiogramas requiere mucha experiencia. Con la llegada de las computadoras, fue posible automatizar el proceso de "lectura" de curvas. La computadora compara la curva del paciente con las muestras almacenadas en su memoria y le da al médico un diagnóstico presuntivo.
Se utiliza un enfoque diferente al realizar estudios electrocardiotopográficos. En este caso, se colocan unos 200 electrodos en el pecho y se construye una imagen del campo eléctrico utilizando 200 curvas, que se analizan simultáneamente.
13.7. Factores físicos que determinan las características del ECG.
ECG Gente diferente e incluso dentro de una misma persona se caracterizan por una gran variabilidad. Esto se debe a características anatómicas individuales. sistema conductor corazón, diferencias en la proporción de masas musculares de fragmentos anatómicos del corazón, conductividad eléctrica de los tejidos que rodean el corazón, reacción individual sistema nervioso sobre la influencia de factores externos e internos.
Los factores que determinan las características del ECG en un individuo son los siguientes: 1) la posición del corazón en el pecho, 2) la posición del cuerpo, 3) la respiración, 4) el efecto de los estímulos físicos, principalmente la actividad física.
Posición del corazón en el pecho. tiene un impacto significativo en la forma del ECG. En este caso, es necesario saber que la dirección del eje eléctrico del corazón coincide con el eje anatómico del corazón. Si el ángulo α, que caracteriza la dirección del eje eléctrico del corazón (fig. 13.9), tiene el valor:
a) dentro del rango de 40 a 70°, entonces esta posición del eje eléctrico del corazón se considera normal; en estos casos, el ECG tendrá las relaciones de onda habituales en las derivaciones estándar I, II, III;
b) cerca de 0°, es decir eje electrico el corazón es paralelo a la línea de la primera derivación, entonces esta posición del eje eléctrico del corazón se designa como horizontal y el ECG se caracteriza por altas amplitudes de las ondas en la primera derivación;
c) cerca de 90°, la posición se designa como vertical, las ondas del ECG serán las más pequeñas en la derivación I.
Como regla general, la posición de los ejes anatómico y eléctrico del corazón coincide. Pero en algunos casos puede haber una discrepancia: una radiografía indica una posición normal del corazón y un ECG muestra una desviación del eje eléctrico en una dirección u otra. Estas discrepancias son significativas desde el punto de vista diagnóstico (clínicamente esto significa daño miocárdico unilateral).
Cambiar la posición del cuerpo Siempre provoca algunos cambios en la posición del corazón en el pecho. Esto va acompañado de un cambio
Conductividad eléctrica de los medios que rodean el corazón. El ECG de una persona con el corazón en posición vertical será diferente de lo normal. Si el ECG no cambia de forma cuando el cuerpo se mueve, entonces este hecho también tiene importancia diagnóstica; las características de los dientes cambian con cualquier desviación del eje eléctrico.
Aliento. La amplitud y dirección de las ondas del ECG cambian con cualquier desviación del eje eléctrico y cambian con la inhalación y la exhalación. Al inhalar, el eje eléctrico del corazón se desvía aproximadamente 15°; con una inhalación profunda, esta desviación puede llegar a 30°. Las alteraciones o cambios en la respiración (durante el entrenamiento, los ejercicios de rehabilitación y la gimnasia) se pueden diagnosticar mediante cambios en el ECG.
En medicina, el papel de la actividad física es sumamente importante. La actividad física siempre provoca un cambio significativo en el ECG. En personas sanas, estos cambios consisten principalmente en un aumento del ritmo; la forma de los dientes también cambia siguiendo un patrón determinado. En pruebas funcionales con la actividad física, pueden ocurrir cambios que indiquen claramente cambios patologicos en el trabajo del corazón (taquicardia, extrasístole, fibrilación auricular etc.).Distorsiones al registrar ECG. Al registrar un ECG, siempre hay que tener en cuenta que existen motivos que pueden distorsionar su forma: mal funcionamiento del amplificador del electrocardiógrafo; La corriente alterna de la red de la ciudad puede inducir fem. debido a la inducción electromagnética en circuitos amplificadores cercanos e incluso objetos biológicos, inestabilidad del suministro eléctrico, etc. Descifrar un ECG distorsionado conduce a un diagnóstico incorrecto.
La importancia diagnóstica del método de electrocardiografía es sin duda grande. Junto con otros métodos para evaluar la actividad cardíaca (métodos para registrar las vibraciones mecánicas del corazón, método de rayos x) permite obtener información clínica importante sobre el funcionamiento del corazón.
EN últimos años En la práctica de diagnóstico médico moderna, se han comenzado a utilizar electrocardiógrafos informáticos con herramientas automáticas de análisis de ECG.
13.8. Conceptos básicos y fórmulas.
Fin de la mesa
Primero, se registran las derivaciones de las extremidades. Los electrodos metálicos del electrocardiógrafo se colocan en los brazos y piernas del paciente. electrodo encendido pierna derecha actúa como conexión a tierra eléctrica. Los electrodos en los brazos se colocan justo encima de las muñecas, en las piernas, encima de los tobillos.
Arroz. 3-3. Se utilizan electrodos metálicos para registrar un electrocardiograma. El electrodo de la pierna derecha actúa como tierra para evitar interferencias de la alimentación de CA.
Los procesos eléctricos del corazón se pueden proyectar sobre el torso y las extremidades. Por este motivo, un electrodo colocado en la muñeca derecha registra el mismo voltaje eléctrico que en el hombro derecho; La tensión en la muñeca izquierda u otra zona del brazo izquierdo corresponde a la tensión en el hombro izquierdo.
Finalmente, el voltaje a través del electrodo colocado en la pierna izquierda es comparable al voltaje en el muslo izquierdo o área de la ingle. EN Práctica clinica Los electrodos se colocan en las muñecas y los tobillos simplemente por conveniencia. Obviamente, registrar un electrocardiograma en un paciente con una amputación de un miembro o Yeso Los electrodos deben colocarse cerca de los hombros o la ingle, según corresponda.
Hay bipolares estándar (I, II, III) y. Los cables bipolares recibieron ese nombre históricamente porque registran la diferencia de potencial eléctrico entre dos extremidades.
Conexión de electrodos de derivación de extremidades estándar
El cable I, por ejemplo, registra la diferencia de voltaje entre los electrodos de la mano izquierda y de la derecha:
Plomo I = brazo izquierdo - brazo derecho.
La derivación II registra la diferencia de voltaje entre los electrodos de la pierna izquierda y el brazo derecho:
Plomo II = pierna izquierda - brazo derecho.
La derivación III le permite evaluar la diferencia de voltaje entre los electrodos de la pierna izquierda y el brazo izquierdo:
Cable III = pierna izquierda - brazo izquierdo.
Al registrar la derivación I, ocurre lo siguiente. El electrodo izquierdo mide la excitación eléctrica del corazón con un vector dirigido hacia la mano izquierda, y el electrodo derecho mide la excitación eléctrica del corazón con un vector dirigido hacia la mano derecha. El electrocardiógrafo registra la diferencia de potencial entre la mano izquierda y la derecha y la muestra en la derivación I. Al registrar la derivación II, ocurre lo mismo con los potenciales de los electrodos de la pierna izquierda y la mano derecha, y al registrar la derivación III, la pierna izquierda y la mano izquierda.
Las derivaciones I, II y III se pueden representar esquemáticamente en forma de un triángulo llamado triangulo de einthoven Lleva el nombre del fisiólogo holandés que inventó el electrocardiógrafo a principios del siglo XX. Al principio, el ECG consistía únicamente en registros de las derivaciones I, II y III. El triángulo de Einthoven refleja la disposición espacial de tres derivaciones estándar de las extremidades (I, II, III).
Arroz. 3-4. Localización de derivaciones I, II y III. (La derivación I registra la diferencia de potencial eléctrico entre la mano izquierda y la derecha, la derivación II, entre la pierna izquierda y la mano derecha, la derivación III, entre la pierna izquierda y la mano izquierda).
La proyección del plomo I se ubica horizontalmente. El polo izquierdo (brazo izquierdo) de la derivación I es positivo y el polo derecho (brazo derecho) es negativo, por lo que derivación I = brazo izquierdo - brazo derecho. La proyección de la derivación II se dirige diagonalmente hacia abajo. Su polo inferior (pierna izquierda) es positivo y su polo superior (brazo derecho) es negativo, por lo que la derivación II = pierna izquierda - brazo derecho. La proyección de la derivación III también se dirige diagonalmente hacia abajo. Su polo inferior (pierna izquierda) es positivo y su polo superior (brazo izquierdo) es negativo, por lo que la derivación III = pierna izquierda - brazo izquierdo.
Einthoven, por supuesto, podría haber designado a los protagonistas de otra manera. De esta forma, las derivaciones bipolares se describen mediante la siguiente fórmula simple:
Avance I + Avance III = Avance II.
En otras palabras, si sumamos los valores de voltaje de los dientes de los cables I y III, obtenemos el voltaje en el cable II. Ésta es sólo una regla aproximada. Es factible con el registro simultáneo de tres derivaciones estándar utilizando un canal sincronizado del electrocardiógrafo, ya que los picos de las ondas R en tres derivaciones no son simultáneas.
Esta fórmula se puede verificar. Sumando el voltaje del diente. R en derivación I (+9 mm) y onda R en el cable III (+4 mm), obtenemos +13 mm - voltaje de onda R en plomo II. Lo mismo se puede hacer con los dientes y.
Al evaluar un electrocardiograma, es útil revisar primero rápidamente las derivaciones I, II y III. si el diente R en plomo II no igual a la suma dientes R en las derivaciones I y III el registro puede ser incorrecto o los electrodos no están aplicados correctamente.
ecuación de einthoven— el resultado del registro de derivaciones bipolares. El potencial eléctrico del electrodo de la izquierda es positivo en el cable I y negativo en el cable III, el equilibrio se produce al agregar otros dos cables:
Plomo I = mano izquierda - mano derecha;
Derivación II = pierna izquierda - brazo izquierdo;
Avance I + Avance III = pierna izquierda - brazo derecho = Avance II.
Así, en un ECG, uno más tres son dos.
Entonces, Los cables I, II y III son cables estándar (bipolares) para extremidades, que se inventaron antes que otros.. Estos cables registran la diferencia de potencial eléctrico entre las extremidades seleccionadas.
En la figura, el triángulo de Einthoven está representado de modo que los conductores I, II y III se cruzan en el punto central. Para hacer esto, simplemente se movió la derivación I hacia abajo, la derivación II hacia la derecha y la derivación III hacia la izquierda. El resultado es un diagrama tridimensional. Este diagrama, que representa tres derivaciones bipolares, se utiliza en la sección "".
La colocación de los electrodos para registrar las derivaciones I, II, III forma el llamado triángulo de Einthoven. Cada lado de este triángulo equilátero entre los dos electrodos corresponde a uno de los cables estándar.
El corazón se sitúa en el centro del campo eléctrico que genera y se considera como el centro de este triángulo equilátero. Del triángulo se obtiene una figura con un sistema de coordenadas de tres ejes para cables estándar.
La suma de los potenciales eléctricos registrados en cualquier momento en las derivaciones I y III es igual a potencial eléctrico, registrado en el plomo II. Esta ley se puede utilizar para detectar errores cometidos al aplicar electrodos y determinar los motivos del registro. señales inusuales sus tres derivaciones estándar y para evaluar ECG en serie.
Polaridad de los electrodos al fijarlos en las extremidades y la superficie. pecho
Cables estándar. Estos cables se llaman bipolares porque cada uno tiene dos electrodos que proporcionan un registro simultáneo de las corrientes eléctricas del corazón que fluyen hacia las dos extremidades. Los cables bipolares le permiten medir el potencial entre dos electrodos positivos (+) y negativos (-).
El electrodo en el antebrazo derecho siempre se considera un polo negativo, y en la espinilla izquierda, siempre como un polo positivo. El electrodo del antebrazo izquierdo puede ser positivo o negativo según el cable: en el cable I es positivo y en el cable III es negativo.
Cuando la corriente se dirige hacia el polo positivo, la onda del ECG se dirige hacia arriba desde la línea isoeléctrica (positiva). Cuando la corriente fluye hacia el polo negativo, la onda del ECG se invierte (negativa). En la derivación II, la corriente fluye del polo negativo al positivo, por lo que las ondas en un ECG convencional se dirigen hacia arriba.
Los electrodos para registrar EMF de la región precordial se encuentran en los siguientes puntos:
V-1 - en el cuarto espacio intercostal a lo largo del borde derecho del esternón;
V-2 - en el cuarto espacio intercostal a lo largo del borde izquierdo del esternón;
V-3 - en el medio de la línea que conecta los puntos V-2 y V-4;
V-4 - en el quinto espacio intercostal a lo largo de la línea medioclavicular izquierda;
V-5 - en el quinto espacio intercostal a lo largo de la línea axilar anterior izquierda;
V-6: en el quinto espacio intercostal a lo largo de la línea axilar media izquierda.
Señales a partir de las cuales se registran partes del corazón.
En seis derivaciones (estándar y mejoradas desde las extremidades), el corazón se ve en el plano frontal. La derivación I refleja la pared lateral del corazón, las derivaciones II y III – pared inferior. Las derivaciones de la región precordial (V-1-6) le permiten analizar la EMF del corazón en posición horizontal.
Medidas en cinta graficada. EOS – eje eléctrico del corazón
La presencia de una rejilla impresa en la cinta electrocardiográfica permite medir la actividad eléctrica durante el ciclo cardíaco. Un ECG se registra moviendo una pluma calentada en dirección vertical a lo largo de una cinta termosensible con celdas estándar dibujadas a una velocidad de 25 mm por segundo. (La velocidad de la cinta es de 50 mm por segundo y se utiliza si es necesario examinar con más detalle cualquier cambio en el ECG).
Eje horizontal. La duración de un intervalo particular en este eje corresponde a la duración de la manifestación específica de la actividad eléctrica del corazón. del lado de todos cuadrado pequeño corresponde a 0,04 s. Cinco cuadrados pequeños forman uno grande: 0,2 s.
Eje vertical. La altura de los dientes refleja el voltaje eléctrico (amplitud) en milivoltios. La altura de cada cuadrado pequeño corresponde a 0,1 mV, cada uno grande a 0,5. La amplitud se determina contando pequeños cuadrados desde la línea isoeléctrica hasta punto mas alto diente.
Los componentes principales que componen los patrones principales del ECG son la onda P, el complejo QRS y la onda T. Estas unidades de actividad eléctrica se pueden dividir en los siguientes segmentos e intervalos: intervalo PR, segmento ST e intervalo QT.
Onda P. La presencia de una onda P indica la finalización del proceso de despolarización auricular y que el impulso proviene del nódulo sinoauricular, las aurículas o el tejido de la unión auriculoventricular. Si la forma de la onda P es normal, significa que el impulso proviene del nodo SA. Cuando una onda P precede a cada complejo QRS, los impulsos se conducen desde las aurículas a los ventrículos.
localización – precede al complejo QRS;
amplitud – no más de 0,25 mV;
duración – de 0,06 a 0,11 s;
forma: generalmente redonda y dirigida hacia arriba.
Intervalo PR. Refleja el período desde el comienzo de la despolarización auricular hasta el comienzo de la despolarización ventricular: el tiempo necesario para que el impulso del nódulo SA a través de las aurículas y el nódulo AV llegue a las ramas del haz. Da una idea de dónde se forma el impulso. Cualquier opción para cambiar este intervalo. Aquellos que van más allá de lo normal indican una desaceleración en la conducción de los impulsos, por ejemplo en el caso del bloqueo AV.
Características normales:
localización – desde el comienzo de la onda P hasta el comienzo del complejo QRS;
amplitud – no medida;
duración – 0,12-0,2 s.
Complejo QRS. Corresponde a la despolarización de los ventrículos del corazón. Aunque la repolarización auricular se produce al mismo tiempo, sus signos son indistinguibles en el ECG.
El reconocimiento y la correcta interpretación del complejo QRS es un punto clave en la evaluación de la actividad de los cardiomiocitos ventriculares. La duración del complejo refleja el tiempo de paso intraventricular del impulso.
Cuando una onda P precede a cada complejo QRS, el impulso proviene del nódulo SA, del tejido auricular o del tejido de la unión AV. La ausencia de una onda P delante del complejo ventricular indica que el impulso proviene de los ventrículos, es decir hay arritmia ventricular.
Características normales:
localización – sigue el intervalo PR;
amplitud: diferente en las 12 derivaciones;
duración: 0,06-0,10 s cuando se mide desde el comienzo de la onda Q (u onda R, si no hay onda Q) hasta el comienzo del final de la onda S;
forma: consta de tres componentes: la onda Q, que es la primera desviación negativa de la pluma del electrocardiógrafo, la onda R positiva y la onda S, la desviación negativa que ocurre después de la onda R. Los tres dientes del complejo no siempre son. visible. Debido a que los ventrículos se despolarizan rápidamente, lo que va acompañado de un tiempo de contacto mínimo entre el lápiz del electrocardiógrafo y el papel, el complejo se dibuja con una línea más delgada que otros componentes del ECG. Al evaluar un complejo, conviene prestar atención a sus dos características más importantes: duración y forma.
Segmento ST y onda T Corresponde al final de la despolarización ventricular y al inicio de su repolarización. El punto correspondiente al final del complejo, al final del complejo QRS y al comienzo del segmento ST se denomina punto J.
Los cambios en el segmento ST pueden indicar daño miocárdico.
Características normales:
localización – desde el final de S hasta el comienzo de T;
amplitud – no medida;
forma – no medida;
desviaciones: generalmente ST es isoeléctrico, se permite una desviación de no más de 0,1 mV.
Onda T. El pico de la onda T corresponde al período refractario relativo de la repolarización ventricular, durante el cual las células son especialmente vulnerables a estímulos adicionales.
Características normales:
localización – sigue la onda S;
amplitud: 0,5 mV o menos en las derivaciones I, II y III;
duración – no medida;
forma: la parte superior del diente es redondeada y él mismo es relativamente plano.
Intervalo QT y onda U. El intervalo refleja el tiempo necesario para el ciclo de despolarización y repolarización de los ventrículos. Un cambio en su duración puede indicar patología miocárdica.
Características normales:
localización: desde el comienzo del complejo ventricular hasta el final de la onda T;
amplitud – no medida;
duración: varía según la edad, el sexo y la frecuencia cardíaca, generalmente entre 0,36 y 0,44 s. Generalmente se sabe que el intervalo QT no debe exceder la mitad de la distancia entre dos ondas R consecutivas cuando el ritmo correcto;
forma - no medida.
Al evaluar el intervalo, se debe prestar atención a su duración.
La onda U refleja la repolarización de las fibras de His-Purkinje y puede estar ausente en el ECG.
Características normales:
localización: sigue la onda T;
amplitud – no medida;
duración – no medida;
forma: dirigida hacia arriba desde la línea central.
Al evaluar un diente, se debe prestar atención a sus aspectos más característica importante- forma.
INTERPRETACIÓN DEL ECG
Paso 1: evaluación del ritmo.
Paso 2: Determine la frecuencia de contracción. Definición de identidad intervalo RR y R-R y si están relacionados entre sí.
Paso 3: Evaluación de la onda P Es necesario obtener respuestas a las preguntas:
¿Hay alguna ondas de ECG¿R?
¿Las ondas P tienen una forma normal (normalmente ascendentes y redondeadas)?
¿Las ondas P tienen el mismo tamaño y forma en todas partes?
¿Las ondas P miran en la misma dirección en todas partes: hacia arriba, hacia abajo o bifásicas?
¿La proporción de ondas P y complejos QRS es la misma en todas partes?
¿La distancia entre las ondas P y QRS es la misma en todos los casos?
Paso 4: determinar la duración intervalo PR. Una vez determinada la duración del intervalo Р-R (la norma es 0,12–0,2 s), averigüe si son iguales en todos los ciclos.
Paso 5: Determinar la duración del complejo QRS. Necesita obtener respuestas a las siguientes preguntas:
¿Todos los complejos tienen el mismo tamaño y contorno?
¿Cuál es la duración del complejo (la norma es 0,06-0,10 s)?
¿La distancia entre los complejos y las ondas T que los siguen es la misma en todos los casos?
¿Todos los complejos tienen la misma orientación?
¿Hay algún complejo en el ECG que sea diferente de los demás? Si es así, mida y describa cada uno de esos complejos.
Paso 6: Evaluación de la onda T Preguntas respondidas:
¿Hay ondas T en el ECG?
¿Todas las ondas T tienen la misma forma y contorno?
¿La onda P está escondida en la onda T?
¿Las ondas T y los complejos QRS están dirigidos en la misma dirección?
Paso 7: determine la duración del intervalo QT. Descubra si la duración del intervalo corresponde a la norma (0,36-0,44 so 9-11 cuadrados pequeños).
Paso 8: Evaluar cualquier otro componente. Descubra si hay otros componentes en el ECG, incluidas manifestaciones de impulsos ectópicos y aberrantes y otras anomalías. Compruebe el segmento ST para detectar anomalías y observe la onda U. Describa sus hallazgos.
En 2002 publicó un editorial “10 mayores descubrimientos en cardiología del siglo XX." Estos incluyeron angioplastia y cirugía abierta en el corazón. Sin embargo, sin duda, el primer método de esta lista es la electrocardiografía, y junto a él está el nombre del holandés Willem Einthoven, el creador del primer método generalizado de diagnóstico instrumental no invasivo que todos hemos encontrado. El Comité Nobel apreció la invención y con la redacción. "por el descubrimiento de la técnica de la electrocardiografía" entregó el premio a Einthoven.
Figura 1. Augustus Desiree Waller y su perro Jimmy.
Para ser más precisos, no fue Einthoven quien realizó el primer electrocardiograma (ECG) de la historia. Pero la calificación Revista del Instituto del Corazón de Texas Aún así, es justo: no estaba absolutamente nada claro sobre ella. Y a nuestro héroe se le puede llamar "holandés", pero también se le puede llamar de otra manera. Sin embargo, todo está en orden.
Si razonamos según el principio “el estado N es la patria de los elefantes”, Rutherford, por ejemplo, será la primera Nueva Zelanda Premio Nobel, y Willem Einthoven se convirtió en el primer Nobel de Indonesia. Porque nació en la isla de Java, en la ciudad de Semarang, hoy la quinta ciudad más grande de Indonesia. Luego fueron las Indias Orientales Holandesas, nadie había oído hablar del estado de Indonesia, porque faltaban más de 80 años para el reconocimiento de su independencia.
Los orígenes de Einthoven también son complicados: es descendiente de judíos expulsados de España. El apellido apareció bajo Napoleón, quien en su Código indicó que todos los ciudadanos de su imperio, entre los que se encontraba Holanda, debían tener apellidos. El tío abuelo de Einthoven eligió un nombre ligeramente distorsionado para la ciudad donde vivía (espero que no sea necesario mencionar cuál).
El padre del futuro premio Nobel era un médico militar, Jacob Einthoven, quien, lamentablemente, no pudo garantizar su propia salud. En 1866 murió de un derrame cerebral y cuatro años más tarde (Willem ya tenía 10 años en ese momento) su familia se mudó a Utrecht. Por supuesto, no había mucha riqueza en la familia: su madre se quedó sola con tres hijos. Willem decidió seguir los pasos de su padre, en parte por vocación (medicina) y en parte por necesidad. El hecho es que al firmar un contrato militar, pudo estudiar gratis en la facultad de medicina de la Universidad de Utrecht.
Durante sus años de estudiante, Willem era muy persona de deportes, afirmaba regularmente que incluso en los estudios es necesario “no dejar morir el cuerpo”, era un excelente esgrimista y remero (este último se vio nuevamente obligado, ya que se rompió la muñeca y se dedicó a remar para recuperar la funcionalidad de su mano). Y el primer trabajo de Einthoven sobre medicina estuvo dedicado al mecanismo de la articulación del codo, que es igualmente importante tanto para el remero como para el esgrimista. En esta obra, quizás, ya se haya manifestado la dualidad del talento de Einthoven: excelente conocimiento de anatomía y fisiología e interés por principios fisicos trabajar cuerpo humano. EN en este caso- mecánica. Pero luego se trabajó en óptica y, por supuesto, en electricidad.
Figura 2. Electrómetro capilar Lippmann.
Entonces nuestro héroe tuvo mucha suerte. Es cierto que Adrian Heinsius, profesor de fisiología de la Universidad de Leiden, tuvo mala suerte: murió. Y el joven Einthoven, de un cuarto de siglo, en lugar de servir en el cuerpo médico, consiguió una cátedra en una universidad europea no tan reciente. Esto sucedió en 1886, y desde entonces Einthoven trabajó en Leiden durante más de 41 años, hasta su muerte en 1927.
Einthoven también participó activamente en la oftalmología: su tesis doctoral se tituló "Estereoscopía mediante la diferenciación de colores". Después salieron muy obras interesantes“Una explicación fisiológica simple de varias ilusiones geométrico-ópticas”, “Acomodación del ojo humano” y otros. Sin embargo, el joven investigador dedicó la mayor parte de su tiempo a estudiar la fisiología de la respiración. Incluyendo el trabajo de los impulsos nerviosos en el mecanismo de control de la respiración.
Pero entonces llegó el primero. Congreso Internacional en fisiología - evento más importante en la medicina mundial (Basilea, 1889). Allí tuvo lugar un encuentro trascendental con Augusto Waller(Fig. 1), quien fue el primero en el mundo en demostrar que es posible registrar los impulsos eléctricos del corazón sin abrir el cuerpo de un organismo vivo (1887). Que el cuerpo humano por sí mismo pudiera producir electricidad era una idea muy nueva en fisiología.
En Basilea, Waller mostró su trabajo con propio perro Palanqueta. Es a Waller a quien se debería llamar (y se le llama) el descubridor del ECG.
Es cierto que hay que decir que los cardiogramas de Waller fueron terribles. Registró pulsos utilizando un electrómetro capilar (por cierto, desarrollado por el premio Nobel de física de 1908 y uno de los inventores de la fotografía en color, Gabriel Lippmann) (Fig. 2).
Figura 3. Galvanómetro de cuerda de Einthoven.
Figura 5. Triángulo de Einthoven.
En este dispositivo, los impulsos eléctricos del corazón inciden en un capilar con mercurio, cuyo nivel variaba según la intensidad de la corriente. Pero el mercurio en sí no cambió de posición instantáneamente, sino que tenía cierta inercia (el mercurio es un líquido muy pesado). El resultado fue un desastre. Además, registrar los impulsos cardíacos es una tarea interesante, pero aquí cualquier científico debería poder responder a las preguntas más pregunta principal- "¿Así que lo que?"
Durante cinco años (de 1890 a 1895), Einthoven trabajó para mejorar la tecnología de la electrometría capilar y, al mismo tiempo, creó un aparato matemático normal para procesar "papillas". Algo empezó a funcionar, pero el dispositivo seguía siendo poco fiable, inexacto y engorroso. Sin embargo, no se puede decir que estos años hayan sido en vano: en 1893, en una reunión de la Asociación Médica Holandesa, Einthoven escuchó oficialmente por primera vez el término. "electrocardiograma".
Sin embargo cardiograma normal No fue posible obtenerlo por el método capilar. Y en 1901, Willem Einthoven hizo su propio dispositivo: galvanómetro de cuerda, y publicó el primer artículo sobre el hecho de que en él se registró un cardiograma en 1903 (la publicación está fechada en 1902).
Su parte principal era un hilo de cuarzo, un hilo de cuarzo de 7 micrones de espesor (Fig. 3). Se hizo de una manera muy original: se disparó con un arco una flecha a la que se adjuntó una fibra de cuarzo calentada (nos gustaría agregar que de la misma manera, 20 años después, en la recién creada Leningrado Phystech, el joven Los investigadores Nikolai Semenov y Pyotr Kapitsa obtuvieron capilares ultrafinos). Este hilo, cuando lo golpean impulsos eléctricos, se desvía en un campo magnético constante. Para registrar la desviación del hilo, durante las mediciones se movió papel fotográfico paralelo a él, sobre el cual se proyectó la sombra del hilo mediante un sistema de lentes (Fig. 4).
Figura 6. Ondas e intervalos del cardiograma.
Es interesante cómo se aplicó una cuadrícula de coordenadas temporal a los primeros cardiogramas (hoy en día, el papel para cardiogramas contiene inmediatamente una cuadrícula, ¡pero Einthoven tenía papel fotográfico!). La malla se aplicó utilizando sombras de los radios de una rueda de bicicleta que gira a velocidad constante.
El holandés no vivió mucho tiempo como premio: dos años después de su conferencia Nobel, murió de cáncer de estómago. Lo más triste es que, a pesar de la apertura de su laboratorio (a menudo había invitados allí), ni los estudiantes ni escuela cientifica Después de Einthoven no quedó ninguno. Pero está el laboratorio de Einthoven: el laboratorio de medicina vascular experimental de su Leiden natal lleva su nombre (Universidad de Leiden centro Médico, LUMC).
Y una observación más interesante. El artículo sobre Einthoven en la Wikipedia en ruso es mucho más detallado y más largo que el artículo en la Wikipedia en inglés y, además, es uno de los artículos "buenos" (testifico: ¡es bueno!). Hecho asombroso, pero el descubridor del cardiograma tiene sus propios seguidores de habla rusa. Sin embargo, ahora hay al menos uno más.
Literatura
- Mehta N.J., Khan I.A. (2002). Los 10 mayores descubrimientos de la cardiología del siglo XX. Texas Instituto del Corazón. J. 29 , 164–71 ;
- Waller AD (1887). Una demostración en el hombre de los cambios electromotrices que acompañan a los latidos del corazón. J. Physiol. 8 , 229–234 ;
- Einstein W. (1901). Un nuevo galvanómetro. Archivos neerlandeses de ciencias exactas y naturales. " Sitio web del Museo Politécnico..
