Opierając się na powyższych zasadach i mając na celu standaryzację pomiarów elektrokardiologicznych w różni ludzie V. Einthoven w 1903 r. zaproponował rozważenie, że początek wektora elektrycznego serca znajduje się w środku trójkąta równobocznego, którego wierzchołki znajdują się na środkowych powierzchniach dolnej jednej trzeciej lewej (LR) i prawej (R) przedramię i goleń lewej nogi (LN)
Zatem spełnione są dwa warunki, w których serce znajduje się w równej odległości od punktów rejestracji różnicy potencjałów. Z drugiej strony stałe punkty na powierzchni ciała, pomiędzy którymi
różnicę potencjałów mierzy się daleko od wektora serca r >> l, co oznacza, że dipol serca jest jednopunktowy. Wewnątrz trójkąta Einthovena można przedstawić trzy pętle P, QRS, T, które opisują chwilowe kierunki wektora elektrycznego serca podczas jednego cyklu pracy serca w płaszczyźnie czołowej ciała (ryc. 15).
Wszystkie pętle mają wspólny punkt, który nazywa się centrum elektrycznym serca i znajduje się w środku trójkąta.
Różnica potencjałów, mierzona pomiędzy każdą parą wierzchołków trójkąta, musi być równa rzutowi kolejnych chwilowych wartości wektora serca trzech pętli P, QRS, T.
Odprowadzenia zapisane z każdej pary wierzchołków trójkąta Einthovena nazywane są odprowadzeniami standardowymi.
Istnieją trzy standardowe przewody, są one oznaczone cyframi rzymskimi I, II, III.
Metalowe płytki o określonej wielkości - elektrody - są umieszczone w każdym wierzchołku trójkąta, umiejscowionym na przyśrodkowej powierzchni dolnej jednej trzeciej przedramion prawego ramienia (RA), lewego ramienia (LR) i goleni lewej nogi ( lewy). Są połączone
końcówki przez przewód prowadzący z układem rejestrującym elektrokardiografu, którego końcówki są oznaczone
„+” i „-”. Ze względów praktycznych zastosowano oznaczenia kolorystyczne i literowe końcówek przewodów.
Prawa ręka, PR – R (prawa) – czerwona.
Lewa, LR – L (lewa) – żółta.
Noga lewa, LN – F (stopa) – zielona.
Prawa noga, PN – N – kolor czarny.
Elektroda piersiowa, C – biała.
Pierwsze standardowe odprowadzenie - I - rejestruje się pomiędzy lewym ramieniem (LR) a prawym ramieniem (RA), przy czym LR - + „plus”, a LR - - „minus”. Wektor wiodący jest skierowany z PR do LA wzdłuż boku trójkąta Einthovena.
Drugie odprowadzenie standardowe – II – rejestruje się pomiędzy prawą ręką (RA) a lewą nogą (LN), gdzie LR - - „minus”, a LN - + „plus”. Wektor wiodący jest skierowany od PR do LN wzdłuż boku trójkąta Einthovena.
Trzecie standardowe odprowadzenie - III - rejestruje się pomiędzy lewą nogą (LN) a lewym ramieniem (LR), przy czym LN - + „plus”, a LR - - „minus”. Wektor wiodący jest skierowany od lewej strony do boku trójkąta Einthovena.
Standardowe przewody są dwubiegunowe, ponieważ każda elektroda jest aktywna, to znaczy postrzegają potencjały odpowiednich punktów ciała.
Wzmocnione jednobiegunowe odprowadzenia kończynowe.
W 1942 roku E. Goldberg zaproponował wprowadzenie trzech wzmocnionych jednobiegunowych odprowadzeń kończynowych.
Przewody te są jednobiegunowe i powstają ze standardowych (rys. 17).
Jeśli dwa przewodniki wychodzące z dwóch standardowych punktów zostaną połączone za pomocą dużej rezystancji (200–300 omów), wówczas potencjał utworzonego w ten sposób bieguna będzie w przybliżeniu równy zeru.
Potencjał trzeciej kończyny nie będzie równy zero. Elektroda na tej kończynie będzie aktywna. DO punkt aktywny połącz „plus” urządzenia pomiarowego i „minus” ze wspólnym punktem dwóch innych standardowych punktów. W ten sposób uzyskuje się wzmocniony przewód jednobiegunowy.
Analiza elektrokardiogramów
Ludzkie serce to potężny mięsień. Przy synchronicznym wzbudzeniu włókien mięśnia sercowego w środowisku otaczającym serce przepływa prąd, który nawet na powierzchni ciała wytwarza różnice potencjałów rzędu kilku mV. Ta różnica potencjałów jest rejestrowana podczas rejestracji elektrokardiogramu. Symulować aktywność elektryczna serca można wykonać za pomocą dipolowego generatora elektrycznego.
Dipolowa koncepcja serca leży u podstaw teorii przewodów Einthovena, zgodnie z którą serce jest dipolem prądowym posiadającym moment dipolowy R Z (wektor elektryczny serca), który obraca się, zmienia swoje położenie i punkt przyłożenia podczas cyklu pracy serca (ryc. 34).
P
Ryż. 34. Dystrybucja linie ekwipotencjalne na powierzchni ciała
Różnice potencjałów zmierzone pomiędzy tymi punktami to rzuty momentu dipolowego serca na boki tego trójkąta:
Od czasów Einthovena te potencjalne różnice nazywano w fizjologii „ołowiami”. Na rys. 3 pokazano trzy standardowe przewody. 35 b. Kierunek wektora R Z określa oś elektryczną serca.
Ryż. 35 o.
Ryż. 35 b. Normalne EKG w trzech standardowych odprowadzeniach
Ryż. 35V. Ząb R– depolaryzacja przedsionka,
QRS– depolaryzacja komór, T– repolaryzacja
Linia osi elektrycznej serca, przecinając się z kierunkiem pierwszego odprowadzenia, tworzy kąt 
, który wyznacza kierunek oś elektryczna serca (ryc. 35 b). Ponieważ moment elektryczny dipola sercowego zmienia się w czasie, w odprowadzeniach uzyskana zostanie różnica potencjałów w zależności od czasu, zwane elektrokardiogramami.
Oś O– to jest oś zerowego potencjału. W EKG widoczne są trzy charakterystyczne fale P,QRS,T(oznaczenie według Einthovena). Wysokość zębów w różnych odprowadzeniach wyznacza kierunek osi elektrycznej serca, tj. kąt 
(Rys. 35 b). Najwyższe zęby znajdują się w drugim odprowadzeniu, najniższe w trzecim. Porównując EKG w trzech odprowadzeniach w jednym cyklu, uzyskują obraz stanu aparatu nerwowo-mięśniowego serca (ryc. 35 c).
§ 26. Czynniki wpływające na EKG
Pozycja serca. Kierunek osi elektrycznej serca pokrywa się z osią anatomiczną serca. Jeśli kąt 
mieści się w zakresie od 40° do 70°, to położenie osi elektrycznej uważa się za normalne. EKG ma zwykłe współczynniki fal w standardowych odprowadzeniach I, II, III. Jeśli 
jest bliski lub równy 0°, wówczas oś elektryczna serca jest równoległa do linii pierwszego odprowadzenia, a zapis EKG charakteryzuje się dużymi amplitudami w pierwszym odprowadzeniu. Jeśli 
blisko 90°, amplitudy w odprowadzeniu I są minimalne. Odchylenie osi elektrycznej od anatomicznej w tę czy inną stronę oznacza klinicznie jednostronne uszkodzenie mięśnia sercowego.
Zmiana pozycji ciała powoduje pewne zmiany w położeniu serca w klatce piersiowej i towarzyszy mu zmiana przewodności elektrycznej ośrodków otaczających serce. Jeśli EKG nie zmienia swojego kształtu podczas ruchu ciała, fakt ten ma również znaczenie diagnostyczne.
Oddech. Podczas wdechu oś elektryczna serca odchyla się o około 15°, przy głębokim wdechu do 30°. Zaburzenia lub zmiany w oddychaniu można również rozpoznać na podstawie zmian w zapisie EKG.
zawsze powoduje istotną zmianę w EKG. U osób zdrowych zmiany te polegają głównie na wzmożeniu rytmu. Podczas testów funkcjonalnych z obciążeniem fizycznym mogą wystąpić zmiany, które jednoznacznie wskazują zmiany patologiczne w pracy serca (tachykardia, dodatkowe skurcze, migotanie przedsionków itp.).Znaczenie diagnostyczne metody EKG jest niewątpliwie duże (wraz z innymi metodami diagnostycznymi).
Prowadzić I (prawa ręka - lewa ręka);· Prowadzenie II (prawe ramię – lewa noga);
· III odprowadzenie (lewa ręka - lewa noga).
Projekcje wektorowe na standardowe przewody odpowiadają różnicom potencjałów :
Porównując, można ocenić wielkość i kierunek wektora jako całości.
W jednym cyklu pracy serca koniec całkowego wektora elektrycznego serca opisuje złożoną figurę przestrzenną, rzutując na przednią płaszczyznę ciała, otrzymujemy figurę składającą się z trzech pętli : , , . Pętle te oddzielone są przerwami o zerowym potencjale, które powstają w związku z tym, że w tych okresach różnice potencjałów w różnych obszarach układu nerwowo-mięśniowego wzajemnie się kompensują i wynikająca z tego różnica potencjałów dla całego serca jest równa zeru.
Różnica potencjałów z elektrod przekazywana jest do wzmacniacza i rejestrowana na ruchomej taśmie, dzięki czemu otrzymujemy wykres odzwierciedlający w czasie rzut chwilowych wartości całkowego wektora elektrycznego serca na linię odpowiedniego przewodu .
Ryż. EKG zdrowa osoba z tętnem 66 uderzeń na minutę.
Częstotliwość wahań EKG (na cykl serca) jest powiązana z częstością tętna i zwykle mieści się w przedziale 60–80 cykli na minutę lub 1–1,3 Hz. Najwyższa wartość napięcie jest rzędu kilku miliwoltów.
Do określenia wartości liczbowej biopotencjałów serca w jednostkach napięcia stosuje się kalibratory napięcia. Napięcie kalibracyjne rejestruje się przed lub po wykonaniu elektrokardiogramu. Zwykle używany jest sygnał kalibracyjny o napięciu 1 miliwolta. Typowe wartości maksymalnych amplitud dla normalne EKG następujące:
Fala P: 0,2 mV;
Fala QRS: 0,5 – 1,5 mV;
Załamek T: 0,1 – 0,5 – mV.
Nazywa się aparat do rejestracji biopotencjałów powstających podczas skurczu mięśnia sercowego elektrokardiograf . Wyobraźmy sobie jego schemat blokowy.
WYKŁAD 13 DIPOL. FIZYCZNE PODSTAWY ELEKTROGRAFII
WYKŁAD 13 DIPOL. FIZYCZNE PODSTAWY ELEKTROGRAFII
1. Dipol elektryczny i jego pole elektryczne.
2. Dipol w zewnętrznym polu elektrycznym.
3. Dipol prądowy.
4. Fizyczne podstawy elektrografii.
5. Teoria ołowiu Einthovena, trzy standardowe odprowadzenia. Pole dipolowe serca, analiza elektrokardiogramu.
6. Wektorkardiografia.
7. Czynniki fizyczne, definiowanie EKG.
8. Podstawowe pojęcia i wzory.
9. Zadania.
13.1. Dipol elektryczny i jego pole elektryczne
Dipole elektryczne- układ dwóch ładunków elektrycznych o jednakowej wielkości, ale przeciwnych znakach, znajdujących się w pewnej odległości od siebie.
Nazywa się odległość między ładunkami ramię dipolowe.
Główną cechą dipola jest wielkość wektorowa zwana moment elektryczny dipole (P).
Pole elektryczne dipola
Dipol jest źródłem pola elektrycznego, którego linie pola i powierzchnie ekwipotencjalne pokazano na ryc. 13.1.
Ryż. 13.1. Dipol i jego pole elektryczne
Centralna powierzchnia ekwipotencjalna jest płaszczyzną przechodzącą prostopadle do ramienia dipola przez jego środek. Wszystkie jego punkty mają zerowy potencjał (φ = 0). Dzieli pole elektryczne dipola na dwie połowy, których punkty są odpowiednio dodatnie (φ > 0) i ujemne (φ < 0) потенциалы.
Wartość bezwzględna potencjału zależy od momentu dipolowego P, czyli stałej dielektrycznej ośrodka ε oraz od położenia danego punktu pola względem dipola. Niech dipol znajduje się w nieprzewodzącym, nieskończonym ośrodku i jakiś punkt A oddalony od jego środka w odległości r >> λ (ryc. 13.2). Oznaczmy przez α kąt między wektorem P a kierunkiem do tego punktu. Następnie potencjał wytworzony przez dipol w punkcie A wyznacza się ze wzoru:
Ryż. 13.2. Potencjał pola elektrycznego wytwarzany przez dipol
Dipol w trójkącie równobocznym
Jeśli dipol zostanie umieszczony w środku trójkąta równobocznego, to będzie w równej odległości od wszystkich jego wierzchołków (na ryc. 13.3 dipol przedstawia wektor momentu dipolowego - P).
Ryż. 13.3. Dipol w trójkącie równobocznym
Można wykazać, że w tym przypadku różnica potencjałów (napięcie) pomiędzy dowolnymi dwoma wierzchołkami jest wprost proporcjonalna do rzutu momentu dipolowego na odpowiednią stronę (U AB ~ P AB). Dlatego stosunek naprężeń między wierzchołkami trójkąta jest równy stosunkowi rzutów momentu dipolowego na odpowiednie boki:
Porównując wielkości rzutów, można ocenić wielkość samego wektora i jego położenie wewnątrz trójkąta.
13.2. Dipol w zewnętrznym polu elektrycznym
Dipol to nie tylko ja jest źródłem pola elektrycznego, ale oddziałuje także z zewnętrznym polem elektrycznym wytworzonym przez inne źródła.
Dipol w jednorodnym polu elektrycznym
W jednorodnym polu elektrycznym o natężeniu E na bieguny dipola działają siły o jednakowej wielkości i przeciwnym kierunku (ryc. 13.4). Ponieważ suma tych sił wynosi zero, nie powodują one ruchu postępowego. Jednak oni
Ryż. 13.4. Dipol w jednorodnym polu elektrycznym
tworzyć moment obrotowy, którego wartość określa się za pomocą następującego wzoru:
Moment ten „ma tendencję” do ustawiania dipola równolegle do linii pola, tj. przenieść go z jakiejś pozycji (a) do pozycji (b).
Dipol w nierównomiernym polu elektrycznym
W niejednorodnym polu elektrycznym wielkości sił działających na bieguny dipola (siły F + i F - na ryc. 13.5) nie są takie same, a ich suma nie równe zeru Dlatego powstaje wypadkowa siła wciągająca dipol w obszar silniejszego pola.
Wielkość siły odciągającej działającej na dipol zorientowany wzdłuż linii pola zależy od gradientu natężenia i obliczana jest ze wzoru:
Tutaj oś X jest kierunkiem linii pola w miejscu, w którym znajduje się dipol.
Ryż. 13,5. Dipol w nierównomiernym polu elektrycznym. P - moment dipolowy
13.3. Aktualny dipol
Ryż. 13.6. Ekranowanie dipola w ośrodku przewodzącym
W ośrodku nieprzewodzącym dipol elektryczny może przetrwać w nieskończoność. Jednak w ośrodku przewodzącym pod wpływem pola elektrycznego dipola następuje przemieszczenie swobodnych ładunków, dipol zostaje ekranowany i przestaje istnieć (ryc. 13.6).
Dla ochrona Dipol w ośrodku przewodzącym wymaga siły elektromotorycznej. Niech dwie elektrody podłączone do źródła stałego napięcia zostaną wprowadzone do ośrodka przewodzącego (na przykład do naczynia z roztworem elektrolitu). Następnie na elektrodach utrzymają się stałe ładunki o przeciwnych znakach, a w ośrodku pomiędzy elektrodami pojawi się prąd elektryczny. Elektroda dodatnia nazywa się obecne źródło, i negatywne - odpływ prądu.
Nazywa się układem dwubiegunowym w ośrodku przewodzącym, składającym się ze źródła prądu i drenu dipolowy generator elektryczny Lub dipol prądowy.
Nazywa się odległość między źródłem a drenem prądu (L). ramię dipol prądowy.
Na ryc. 13.7, a linie ciągłe ze strzałkami przedstawiają linie wytworzonego prądu dipolowy generator elektryczny
Ryż. 13,7. Dipol prądowy i jego odpowiednik obwód elektryczny
rum, a linie przerywane to powierzchnie ekwipotencjalne. W pobliżu (ryc. 13.7, b) pokazano równoważny obwód elektryczny: R jest rezystancją ośrodka przewodzącego, w którym znajdują się elektrody; r jest oporem wewnętrznym źródła, ε jest jego siłą emf; elektroda dodatnia (1) - obecne źródło; elektroda ujemna (2) - odpływ prądu.
Oznaczmy rezystancję ośrodka między elektrodami przez R. Następnie natężenie prądu określa prawo Ohma:
Jeżeli rezystancja ośrodka pomiędzy elektrodami jest znacznie mniejsza niż rezystancja wewnętrzna źródła, wówczas I = ε/r.
Aby obraz był wyraźniejszy, wyobraźmy sobie, że do naczynia z elektrolitem zanurza się nie dwie elektrody, a zwykłą baterię. Linie prądu elektrycznego powstałe w tym przypadku w naczyniu pokazano na ryc. 13.8.
Ryż. 13.8. Dipol prądowy i utworzone przez niego linie prądu
Charakterystyka elektryczna dipola prądowego jest wielkością wektorową zwaną moment dipolowy(PT).
Moment dipolowy dipol prądowy - wektor skierowany z odpływ(-) Do do źródła(+) i liczbowo równy iloczynowi natężenia prądu i ramienia dipolowego:
Tutaj ρ - opornośćśrodowisko. Charakterystyka geometryczna jest taka sama jak na ryc. 13.2.
Zatem pomiędzy bieżącym dipolem a Dipole elektryczne istnieje pełna analogia.
Obecna teoria dipolowa służy do modelowego wyjaśnienia występowania potencjałów rejestrowanych podczas wykonywania elektrokardiogramów.
13.4. Fizyczne podstawy elektrografii
Źródłem są żywe tkanki potencjały elektryczne. Rejestracja biopotencjałów tkanek i narządów nazywa się elektrografia.
W praktyka lekarska Stosowane są następujące metody diagnostyczne:
EKG - elektrokardiografia- rejestracja biopotencjałów powstających w mięśniu sercowym podczas jego wzbudzenia;
ERG- elektroretinografia- rejestracja biopotencjałów siatkówki powstałych w wyniku ekspozycji na oko;
EEG- elektroencefalografia- rejestracja aktywność bioelektryczna mózg;
EMG – elektromiografia – rejestracja aktywności bioelektrycznej mięśni.
Przybliżony opis biopotencjałów zarejestrowanych w tym przypadku przedstawiono w tabeli. 13.1.
Tabela 13.1 Charakterystyka biopotencjałów
Badając elektrogramy, rozwiązuje się dwa problemy: 1) bezpośrednie - wyjaśnienie mechanizmu występowania elektrogramu lub obliczenie potencjału w obszarze pomiarowym na podstawie podanych cech modelu elektrycznego narządu;
2) rewers (diagnostyczny) - identyfikacja stanu narządu na podstawie charakteru jego elektrogramu.
W prawie wszystkich istniejących modelach aktywność elektryczna narządów i tkanek ogranicza się do działania określonego zestawu generatory prądu elektrycznego, znajdować się w masowym środowisku przewodzącym prąd elektryczny. W przypadku generatorów prądu spełniona jest zasada superpozycji pól elektrycznych:
Potencjał pola generatorów jest równy sumie algebraicznej potencjałów pola wytworzonych przez generatory.
Dalsze rozważania na temat fizycznych zagadnień elektrografii przedstawiono na przykładzie elektrokardiografii.
13,5. Teoria ołowiu Einthovena, trzy standardowe odprowadzenia. Pole dipolowe serca, analiza elektrokardiogramu
Ludzkie serce to potężny mięsień. Przy synchronicznym wzbudzeniu wielu włókien mięśnia sercowego w środowisku otaczającym serce przepływa prąd, który nawet na powierzchni ciała wytwarza różnice potencjałów rzędu kilku mV. Ta różnica potencjałów jest rejestrowana podczas rejestracji elektrokardiogramu.
Aktywność elektryczną serca można symulować za pomocą generatora elektrycznego równoważnego dipolowi.
U podstaw leży dipolowa koncepcja serca teoria ołowiu Einthovena, według którego:
serce jest dipolem prądowym o momencie dipolowym P c, który obraca się, zmienia swoje położenie i punkt przyłożenia podczas cyklu pracy serca.
(W literaturze biologicznej zamiast terminu „moment dipolowy serca” używa się zwykle określeń „wektor siły elektromotorycznej serca”, „wektor elektryczny serca”).
Według Einthovena serce znajduje się w środku trójkąta równobocznego, którego wierzchołkami są: prawa ręka - lewa ręka - lewa noga. (Wierzchołki trójkąta są w równej odległości od siebie
od siebie nawzajem i od środka trójkąta.) Zatem różnice potencjałów wzięte pomiędzy tymi punktami są rzutami momentu dipolowego serca na boki tego trójkąta. Od czasów Einthovena pary punktów, pomiędzy którymi mierzone są różnice w biopotencjałach, powszechnie nazywane są w fizjologii „odprowadzeniami”.
Zatem teoria Einthovena ustanawia związek pomiędzy różnicą biopotencjałów serca a różnicami potencjałów zarejestrowanymi w odpowiednich odprowadzeniach.
Trzy standardowe przewody
Rysunek 13.9 przedstawia trzy standardowe przewody.
Prowadzenie I (prawe ramię - lewa ręka), prowadzenie II (prawe ramię - lewa noga), prowadzenie III (lewa ręka - lewa noga). Odpowiadają one różnicom potencjałów U I, U II, U lII. Kierunek wektora R s określa oś elektryczną serca. Linia osi elektrycznej serca, przecinając się z kierunkiem pierwszego odprowadzenia, tworzy kąt α. Wielkość tego kąta określa kierunek osi elektrycznej serca.
Zależności pomiędzy różnicą potencjałów na bokach trójkąta (odprowadzeniach) można otrzymać zgodnie ze wzorem (13.3) jako stosunek rzutów wektora P c na boki trójkąta:
Ponieważ moment elektryczny dipola – serca – zmienia się w czasie, w przewodach uzyskamy zależności czasowe napięcia, tzw. elektrokardiogramy.
Ryż. 13.9. Schematyczne przedstawienie trzech standardowych odprowadzeń EKG
Założenia teorii Einthovena
Pole elektryczne serca długie dystanse z niego jest podobne do pola bieżącego dipola; moment dipolowy - całkowy wektor elektryczny serca (całkowity wektor elektryczny wzbudzenia ten moment komórki).
Wszystkie tkanki i narządy, całe ciało, są jednorodnym ośrodkiem przewodzącym (o tej samej oporności).
Wektor elektryczny serca zmienia wielkość i kierunek podczas cyklu pracy serca, ale początek wektora pozostaje nieruchomy.
Punkty standardowych przewodów tworzą trójkąt równoboczny (trójkąt Einthovena), w środku którego znajduje się serce – dipol prądowy. Rzuty momentu dipolowego serca - przewody Einthovena.
Pole dipolowe - serca
W dowolnym momencie pracy serca jego dipolowy generator elektryczny wytwarza wokół niego pole elektryczne, które rozprzestrzenia się po przewodzących tkankach ciała i wytwarza potencjały w różnych jego punktach. Jeśli wyobrazimy sobie, że podstawa serca jest naładowana ujemnie (ma potencjał ujemny), a góra jest naładowana dodatnio, to rozkład linii ekwipotencjalnych wokół serca (i linii pola) przy maksymalnej wartości momentu dipolowego P c będzie taki sam jak na rys. 13.10.
Potencjały są podawane w niektórych jednostkach względnych. Ze względu na asymetryczne położenie serca w klatka piersiowa jego pole elektryczne rozciąga się głównie w kierunku prawej ręki i lewej nogi, a największą różnicę potencjałów można zarejestrować, jeśli elektrody zostaną umieszczone na prawa ręka i lewą nogę.
Ryż. 13.10. Rozkład linii sił (stałych) i ekwipotencjalnych (łamanych) na powierzchni ciała
Tabela 13.2 pokazuje wartości maksymalnego momentu dipolowego serca w porównaniu z masą serca i ciała.
Tabela 13.2. Wartości momentu dipolowego Р с
Analiza elektrokardiogramów
Teoretyczna analiza elektrokardiogramów jest złożona. Rozwój kardiografii przebiegał głównie na drodze empirycznej. Katz zwrócił uwagę, że elektrokardiogramy rozszyfrowuje się na podstawie doświadczenia, opartego jedynie na najbardziej elementarnym zrozumieniu teorii powstawania biopotencjałów.
Dane EKG są zwykle uzupełniające obraz kliniczny choroby.
Rycina 13.11 przedstawia prawidłowy elektrokardiogram człowieka (oznaczenia fal zostały podane przez Einthovena i reprezentują kolejne litery alfabetu łacińskiego).
Przedstawia wykres zmiany w czasie różnicy potencjałów mierzonej przez dwie elektrody odpowiedniego przewodu podczas cyklu pracy serca. Oś pozioma jest nie tylko osią czasu, ale także osią zerowego potencjału. EKG to krzywa składająca się z trzech charakterystycznych fal, oznaczonych jako P, QRS, T, oddzielonych odstępem o zerowym potencjale. Wysokość zębów w różnych odprowadzeniach wyznacza kierunek osi elektrycznej serca, tj. kąt α (patrz ryc. 13.9). Elektrokardiogram zarejestrowany w normalnych warunkach w standardowych odprowadzeniach charakteryzuje się tym, że jego fale w różnych odprowadzeniach będą miały nierówną amplitudę (ryc. 13.12).
Ryż. 13.11. Elektrokardiogram osoby zdrowej i jego spektrum:
P - depolaryzacja przedsionków; QRS - depolaryzacja komór; T - repo-
polaryzacja; częstość tętna 60 uderzeń na minutę (okres skurczu - 1 s)
Ryż. 13.12. Normalne EKG w trzech standardowych odprowadzeniach
Fale EKG będą najwyższe w odprowadzeniu II, a najniższe w odprowadzeniu III (z normalna pozycja oś elektryczna).
Porównując krzywe zarejestrowane w trzech odprowadzeniach, można ocenić charakter zmiany P c podczas cyklu serca, na podstawie którego powstaje wyobrażenie o stanie aparatu nerwowo-mięśniowego serca.
Do analizy EKG wykorzystuje się również jego widmo harmoniczne.
13.6. Wektorkardiografia
Konwencjonalne elektrokardiogramy są jednowymiarowe. W 1957 roku niemiecki lekarz i fizjolog Schmitt opracował metodę krzywych wolumetrycznych (wektorkardiografię).
Napięcie z dwóch wzajemnie prostopadłych przewodów przykładane jest do wzajemnie prostopadłych płytek oscyloskopu. W tym przypadku na ekranie uzyskuje się obraz składający się z dwóch pętli - dużej i małej. Mała pętla jest zamknięta w dużej i przesunięta na jeden z biegunów.
Drugi podobny obraz można uzyskać na drugim oscyloskopie, porównując jeden z dwóch już używanych przewodów z trzecim. Obrazy na obu oscyloskopach można oglądać poprzez system soczewek stereoskopowych lub jednocześnie fotografować, aby później zbudować przestrzenny (trójwymiarowy) model.
Odszyfrowanie elektrokardiogramów wymaga dużego doświadczenia. Wraz z pojawieniem się komputerów możliwa stała się automatyzacja procesu „odczytywania” krzywych. Komputer porównuje krzywą pacjenta z próbkami zapisanymi w jego pamięci i stawia lekarzowi wstępną diagnozę.
Inne podejście stosuje się przy przeprowadzaniu badań elektrokardiotopograficznych. W tym przypadku na klatce piersiowej umieszcza się około 200 elektrod, obraz pola elektrycznego budowany jest za pomocą 200 krzywych, które są analizowane jednocześnie.
13,7. Czynniki fizyczne determinujące cechy EKG
Zapisy EKG u różnych osób, a nawet u tej samej osoby charakteryzują się dużą zmiennością. Wynika to z indywidualnych cech anatomicznych system przewodników serce, różnice w stosunku mas mięśniowych fragmentów anatomicznych serca, przewodnictwo elektryczne tkanek otaczających serce, reakcja indywidualna system nerwowy na wpływ czynników zewnętrznych i wewnętrznych.
Czynnikami determinującymi charakterystykę EKG u danej osoby są: 1) położenie serca w klatce piersiowej, 2) pozycja ciała, 3) oddychanie, 4) wpływ bodźców fizycznych, przede wszystkim aktywności fizycznej.
Położenie serca w klatce piersiowej ma istotny wpływ na kształt EKG. W takim przypadku musisz wiedzieć, że kierunek osi elektrycznej serca pokrywa się z osią anatomiczną serca. Jeżeli kąt α, charakteryzujący kierunek osi elektrycznej serca (ryc. 13.9), ma wartość:
a) w zakresie od 40 do 70°, wówczas takie położenie osi elektrycznej serca uważa się za normalne; w takich przypadkach EKG będzie miało zwykłe współczynniki fal w standardowych odprowadzeniach I, II, III;
b) blisko 0°, tj. oś elektryczna serca jest równoległa do linii pierwszego odprowadzenia, wówczas to położenie osi elektrycznej serca określa się jako poziome, a EKG charakteryzuje się dużymi amplitudami fal w pierwszym odprowadzeniu;
c) w pobliżu 90° położenie określa się jako pionowe, Fale EKG będzie najmniejszy w odprowadzeniu I.
Z reguły położenie osi anatomicznej i elektrycznej serca pokrywa się. Ale w niektórych przypadkach może wystąpić rozbieżność: prześwietlenie wskazuje normalne położenie serca, a EKG wykazuje odchylenie osi elektrycznej w tym czy innym kierunku. Takie rozbieżności mają znaczenie diagnostyczne (klinicznie oznacza to jednostronne uszkodzenie mięśnia sercowego).
Zmiana pozycji ciała zawsze powoduje pewne zmiany w położeniu serca w klatce piersiowej. Towarzyszy temu zmiana
przewodnictwo elektryczne ośrodka otaczającego serce. EKG osoby z pionową pozycją serca będzie się różnić od normalnego. Jeżeli EKG nie zmienia swojego kształtu podczas ruchu ciała, fakt ten ma również znaczenie diagnostyczne; charakterystyka zębów zmienia się przy każdym odchyleniu osi elektrycznej.
Oddech. Amplituda i kierunek fal EKG zmieniają się przy każdym odchyleniu osi elektrycznej, zmieniając się wraz z wdechem i wydechem. Podczas wdechu oś elektryczna serca odchyla się o około 15°, przy głębokim wdechu odchylenie to może osiągnąć 30°. Zaburzenia lub zmiany w oddychaniu (podczas treningów, ćwiczeń rehabilitacyjnych i gimnastyki) można rozpoznać na podstawie zmian w zapisie EKG.
W medycynie niezwykle istotna jest rola aktywności fizycznej. Aktywność fizyczna zawsze powoduje istotną zmianę w zapisie EKG. U osób zdrowych zmiany te polegają głównie na wzroście rytmu, kształt zębów również zmienia się według określonego wzoru. Na testy funkcjonalne Z aktywność fizyczna mogą wystąpić zmiany, które wyraźnie wskazują na zmiany patologiczne w funkcjonowaniu serca (tachykardia, dodatkowe skurcze, migotanie przedsionków itp.).Zniekształcenia podczas rejestracji EKG. Rejestrując EKG, należy zawsze pamiętać, że istnieją przyczyny, które mogą zniekształcić jego formę: awarie wzmacniacza elektrokardiografu; prąd przemienny sieci miejskiej może indukować pole elektromagnetyczne. z powodu indukcji elektromagnetycznej w pobliskich obwodach wzmacniaczy, a nawet obiektów biologicznych, niestabilności zasilania itp. Rozszyfrowanie zniekształconego EKG prowadzi do błędnej diagnozy.
Znaczenie diagnostyczne metody elektrokardiograficznej jest niewątpliwie duże. Razem z innymi metodami oceny czynności serca (metody rejestracji drgań mechanicznych serca, metoda rentgenowska) pozwala uzyskać ważne informacje kliniczne dotyczące funkcjonowania serca.
W ostatnie lata We współczesnej praktyce diagnostyki medycznej zaczęto stosować elektrokardiografy komputerowe wyposażone w narzędzia do automatycznej analizy EKG.
13.8. Podstawowe pojęcia i wzory
Koniec stołu
