Рис. 6. Три варианта формы ЭГ одиночного мышечного волокна в зависимости от направления вектора сердечного диполя по отношению к положительному (активному) электроду отведения.
1. Если вектор диполя направлен в сторону положительного электрода отведения, то на ЭГ мы получим положительный зубец (рис. 6, а).
2. Если вектор диполя направлен в сторону отрицательного электрода, то на ЭГ мы получим отрицательный зубец (рис. 6, б).
3. Если вектор диполя перпендикулярен отведению, то на ЭГ мы получим изолинию (рис. 6, в).
Процессы деполяризации и реполяризации в целом миокарде протекают гораздо сложнее, чем в одиночном мышечном волокне. Сердце человека проявляет себя электрически как масса одиночных волокон, расположенных в основном параллельно одно другому. Каждое возбужденное волокно представляет собой элементарный диполь. В сердце одномоментно существует огромное количество диполей, которые перемещаются в различных направлениях в одно и то же время. Векторы возбуждения этих диполей нередко движутся в противоположных направлениях и имеют тенденцию нивелировать друг друга.
При этом векторы, имеющие одинаковое направление и направленные в разные стороны, складываются по правилу сложения векторов (рис. 7).
Рис. 7. Различные варианты формирования суммарного результирующего моментного вектора (ЭДС).
Согласно дипольной теории ЭКГ, электрическое поле сердца в каждый данный момент определяется балансом различных электрических сил, направленных в различные стороны. Сумма всех векторов в каждый момент сердечного цикла представляет собой суммарный диполь и может рассматриваться как единственный или суммарный вектор ЭДС сердца в данный момент (рис. 8). Суммарный вектор и обусловливает регистрацию ЭКГ в различных электрокардиографических отведениях.
Рис. 8. Суммарный вектор деполяризации желудочков.
Векторная теория
Она базируется на том, что электрод, установленный в какой-либо точке над поверхностью миокарда, улавливает не локальное колебание потенциала этого участка, находящегося под электродом, а колебание электрических потенциалов всего сердца. Согласно векторной теории, в каждый данный момент сердечного цикла в результате возбуждения определенной группы мышечных волокон возникает разность потенциалов, имеющая определенное направление и величину (вектор). Векторы момента, складываясь в течение всего сердечного цикла, образуют интегральный вектор, регистрируемый в виде зубцов ЭКГ. Линия, соединяющая концы векторов, называется векторной петлей (рис. 9). Проекция векторной петли на оси отведений вызывает регистрацию ЭКГ.
Рис. 9. Моментные векторы ЭДС единого сердечного диполя во время деполяризации желудочков. Векторы: 1, 2 — возбуждение левой половины межжелудочковой перегородки; 3, 4 — начало возбуждения правого желудочка и затем левого; 5, 6 — возбуждение левого желудочка; 7 — максимальное возбуждение левого желудочка; 8, 9 — уменьшение возбуждения левого желудочка; 10, 11 — возбуждение основания левого желудочка. Линия, соединяющая концы векторов — векторная петля.
Возбуждение в целом миокарде — это непрерывный процесс. Однако схематически нормальный ход возбуждения в миокарде можно разделить на несколько стадий. На рис. 10 представлен разрез стенки сердца во фронтальной плоскости (левый и правый желудочки и межжелудочковая перегородка). У эпикарда правого желудочка расположен активный электрод, который обозначен V1, у эпикарда левого желудочка — активный электрод V6.
Рис. 10. Ход деполяризации в миокарде желудочков.
Стадия I — возбуждение охватывает сначала межжелудочковую перегородку, преимущественно ее левые отделы (рис. 10, а). Возбужденные участки перегородки заряжаются отрицательно, а невозбужденные имеют положительный заряд. Вектор возбуждения направлен в сторону положительного электрода отведения V1, и здесь будет зарегистрирован подъем кривой или начальный зубец r. К электроду V6 обращены отрицательные заряды и здесь будет регистрироваться отрицательный зубец q.
Стадия II — возбуждение продолжает охватывать межжелудочковую перегородку и переходит на правый и левый желудочек (рис. 10, б). Однако в эту стадию межжелудочковая перегородка является практически нейтральной и II стадия обусловлена в основном возбуждением желудочков. Взаимодействуют два вектора — вектор возбуждения правого и вектор возбуждения левого желудочка. Векторы направлены в противоположные стороны. Суммарный вектор в основном обусловлен возбуждением более мощного левого желудочка и направлен справа налево. В отведении V1 это даст отрицательный зубец S, а в отведении V6 — положительный зубец R.
Стадия III — возбуждением охвачено максимальное количество волокон левого желудочка (рис. 10, в). Правый желудочек также продолжает возбуждаться, но практически не оказывает влияния на ЭКГ. Вектор возбуждения направлен справа налево и в отведении V1 регистрируется дальнейший спуск зубца S, а в отведении V6 дальнейший подъем зубца R. Как только все волокна будут охвачены возбуждением, зубцы S и R в отведениях V1 и V6 вернутся к изолинии.
Стадия IV — является непостоянной (рис. 10, г). Иногда процесс возбуждения заканчивается в III стадию. Стадия IV выделяется в тех случаях, когда после окончания возбуждения основной массы волокон левого желудочка продолжается возбуждение небольшой области у основания левого желудочка, где масса миокарда наиболее мощная. Только небольшой участок у основания имеет положительный заряд, а весь остальной миокард отрицательно заряжен. Вектор возбуждения основания сердца направлен от электрода V6, где будет регистрироваться отрицательный зубец S, на ЭКГ в отведении V1 он существенного влияния не оказывает.
Процесс реполяризации обоих желудочков начинается у эпикарда и распространяется к эндокарду (рис. 11). При реполяризации субэпикардиальные отделы заряжаются положительно. Векторы реполяризации направлены в противоположные стороны. Вектор реполяризации правого желудочка направлен в сторону электрода V1, а вектор реполяризации левого — в сторону V6. Направление суммарного вектора будет зависеть от величины этих векторов. Поэтому зубцы Т могут быть как положительными, так и отрицательными в отведении V1 (левый желудочек более мощный и вектор его реполяризации часто преобладает над вектором правого желудочка), а в V6 — положительные.
Рис. 11. Ход реполяризации в миокарде желудочков.
Задания в тестовой форме для самоконтроля
Выберите один или несколько правильных ответов.
1. СИНУСОВЫЙ УЗЕЛ ВЫРАБАТЫВАЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИМПУЛЬСЫ
1) первого порядка
2) второго порядка
3) третьего порядка
4) четвертого порядка