Биоэлектрическая активность сердца: что это такое, как измерить

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ

а)
Физические основы электрокардиографии.

Электрокардиография
— это метод исследования биоэлектрической активности сердца, заключающийся в
записи изменений во времени разности потенциалов, создаваемых электрическим
полем сердца во время его возбуждения. Электрокардиограмма была впервые
записана Уоллером в 1887 г.

, но широкое распространение электрокардиография
получила после того, как Эйнтховен в 1903 г. использовал для регистрации биотоков сердца струнный гальванометр.

Электрокардиограмма дает информацию о ритме
сердца, локализации патологического очага в миокарде, гипертрофиях и
перегрузках тех или иных камер сердца и т.п.

Схематично
электрокардиограмма изображена на рис.

Правая
половина зубца Р до амплитудного значения соответствует возбуждению левого
предсердия, левая часть зубца Р — возбуждению правого предсердия. Комплекс
зубцов Q,R,S характеризует возбуждение желудочков, Т — реполяризацию желудочков
(переход в невозбужденное состояние).

В
состоянии покоя внутренние и внешние стороны мембран клеток миокарда
представляют собой эквипотенциальные поверхности. Наружная поверхность имеет
положительный потенциал, а внутренняя отрицательный.

При возбуждении происходит
деполяризация мембраны, т.е. на участке возбуждения меняются знаки потенциалов.

Это происходит из-за того, что открываются ионные каналы мембран и изменяется
концентрация ионов Ca, Na, K внутри и снаружи мембран.

Электрокардиограмма
представляет собой запись двухфазного потенциала, т.е. наблюдаются
отклонения вверх и вниз от изолинии. Рассмотрим модель получения двухфазного
потенциал (рис).

                                                                
на ленте самописца.

На
поверхности электровозбудимой ткани на достаточном расстоянии расположим два
электрода, расстояние между ними должно быть больше возбужденного участка.

 Потенциал
действия распространяется по мембранам от клетки к клетке, деполяризацию
сменяет реполяризация, и по волокну распространяется автоволна. Изображенная
форма возбуждения редко встречается в практике. Обычно длина возбужденного
участка больше расстояния между электродами.

В этом случае отрицательная фаза
становится меньше по амплитуде. Изменение концентрации ионов на поверхности
клеток можно представить как ток, у которого есть участок, где он начинается (исток),
и место, где он заканчивается (сток).

Это дает возможность моделировать
электрическую активность сердца в виде токового диполя. Токовым диполем
является участок среды длиной L, по которой течет ток I.

Основной
характеристикой токового диполя является его дипольный момент — вектор Р,
численно равный произведению I на L, направленный от отрицательного потенциала
к положительному: Р = IL.

Сердце
можно моделировать одним токовым диполем, если рассматривать электрическое поле
сердца на довольно большом расстоянии от него. При ближайшем рассмотрении
сердце нужно считать мультиполем, так как это объемный орган, по которому
сложным образом распространяются много участков возбуждения.

На рис показаны положе­ния вектора Рс и эквипотенциаль­ных линий для
момента времени, когда дипольный момент макси­мален; это соответствует
зубцу R на
электрокардиограмме.]

• б)
  Усилитель электрокардиографа
• Усилитель
  электрокардиографа должен иметь частотную характеристику, приведенную на рис.:

Такие
усилители называются усилителями «постоянного» тока.

Трудности
усиления биопотенциалов при снятии ЭКГ состоят в том, что на вход усилителя
вместе с полезным сигналом поступают и низкочастотные помехи (в основном это наводки
частотой 50 Гц от электросети), причем величина помех может во много раз
превышать величину сигнала (R зубец в норме составляет 6,5 мВ) Для того, чтобы
понять принцип борьбы с помехами, сравним их с полезным сигналом.
Предварительно рассмотрим стандартные отведения, предложенные Эйнтховеном.

[В.
Эйнтховен предложил снимать разности биопотенциалов сердца между вершинами
равностороннего треугольника, которые приближенно расположены в правой ПР и
левой ЛР руке и левой ноге ЛН (рис., а).

На
рис. б схематически изображен этот треугольник.]

По
терминологии физиологов отведением называется разность биопотенциалов,
регистрируемая между двумя точками тела В кардиологии, согласно традиции,
идущей от В.Эйнтховена, приняты стандартные точки, между которыми регистрируются
разности потенциалов. Различают:

1. I
   отведение (правая рука — левая рука) или R-L.
2. II
   отведение (правая рука — левая нога) или R-F.
3. Ш
   отведение (левая рука — левая нога) или L-F.
4. Электрокардиограмма
   может регистрироваться и с других точек тела, но её форма при этом будет
   отличаться от стандартной.

Электроды
накладываются на четыре точки, причем правая нога (ПН) пациента соединяется с
корпусом прибора и заземляется. Нужно понимать, что это вынужденная мера,
позволяющая различать полезный (диагностический) сигнал и наводки. Полезный
сигнал возникает в тот момент, когда между двумя электродами (R-L,
L-F, R-F) возникает разность потенциалов.

На
рис. изображено расположение электрических полей сердца в некоторый момент
времени (эквипотенциальные поверхности +φ, -φ ). Видно, что между точками F и L
есть разность потенциалов, а между R и L ее нет. Отсюда следует вывод: полезный
сигнал — противофазный (потенциалы имеют разный знак).

Эквивалентная
схема пациента представлена на рис.

Сопротивление
на участках ПН-R,
ПН-L, ПН- F
примерно одинаковые и на них наводятся одинаковые ЭДС наводок, причем, в каждый
момент времени потенциалы точек R, L, F относительно Земли оказываются
одинакового знака. Вывод: сигнал наводок — синфазный и примерно
одинаковый по величине.

 Треугольник
Эйнтховена используется для получения некой диагностической величины — угла
наклона средней электрической оси сердца.

Положение оси определяется из
алгебраических сумм величин Q, R,
S зубцов двух отведений и сложения двух получившихся величин по определенным
(довольно искусственным) правилам.

Тем не менее угол наклона электрической оси
сердца к горизонтали связывается с определенными патологиями.

Рассмотрим
входной каскад усилителя электрокардиографа.

Входной
каскад (рис) представляет собой дифференциальный или разностный
усилитель и похож на мост Уитсона. Вместо переменных сопротивлений,
разумеется, стоят лампы или транзисторы. В отсутствии сигнала их сопротивления
одинаковые, мост сбалансирован и на Rвых
нет напряжения.

 
Синфазный сигнал от помех (наводок) изменяет сопротивления усилительных
элементов одинаковым образом и мост не разбалансируется. Противофазный полезный
сигнал разбалансирует мост, на Rвых
появится напряжение, которое усиливается следующим каскадом.

Усилитель
электрокардиографа производит «вычитание» двух сигналов для
подавления наводок, так как имеет фактически два входа, т.е. сигнал снимается с
трех точек, две из которых принадлежат отведению, например, правая рука — левая
рука, а третья точка находится на правой ноге.

На один вход подается напряжение
между правой рукой и правой ногой, на другой напряжение, имеющееся между левой
рукой и правой ногой. Точка, находящаяся на правой ноге, является общей для
входов усилителя. На правой ноге закрепляется электрод, который заземляется,
т.е.

имеет потенциал равный нулю.

Так
как диагностический сигнал противофазный, то при вычитании он не исчезает, а
увеличивается.

Если
один из контактов электрод-кожа окажется плохим, а сопротивление заземления
большим, то эквивалентная схема пациента изменится (рис.).

В
этом случае сигналы от наводок в точках регистрации отличаются по величине и не
исчезают полностью при «вычитании».

 Схема
регистрации биопотенциалов с использованием дифференциального усилителя
приведена на рис. Усилитель обычно обозначается треугольником.

Отметим,
что иногда в медицинской литературе впускается необходимость заземления, более
того, электрод, прикрепляемый к правой ноге (заземляемый электрод) иногда
называется «защитым электродом»! Это неверно.

Рассмотрим
некоторые другие отведения, используемые в медицинской практике.

Среди
отведений, регистрируемых вблизи сердца, часто используется система Вильсона
(униполярная). В этой системе соединяют через большие сопротивления точки
R,L,F. Эту точку соединяют с одним из входов усилителя электрокардиографа и
называют индифферентным электродом (СТ).

Способ
регистрации сигналов показан на схеме (рис.).

• Сигнал
  на входе дифференциального усилителя равен в этом случае:

где
φгр — потенциал в определенной точке на грудной клетке, а φR,
φL,
φF
— потенциалы точек на конечностях. Эти потенциалы, включающие диагностический
сигнал и помехи, меняются достаточно «случайно», и их сумма в среднем
близка к нулю.

Это означает, что потенциалы в точках на теле пациента
регистрируются относительно точки с нулевым потенциалом.

Электроды в этом
случае располагаются ближе друг к другу, сопротивление тканей между ними меньше
и, следовательно, меньше величина наводок.

1. Часто
   применяется система отведений от конечностей Гольдберга:
2. Сигнал
   в этой системе снимается с точек L-L*, R-R* и F-F*.
3. Отведения
   обозначаются aVL, aVR, aVF и часто называются усиленными:
4. Можно
   показать, что в этих отведениях амплитуда сигнала в 1,5 раза больше, чем в
   отведениях Вильсона:
5.  В
   этом случае отведение Вильсона регистрируется между левой рукой (φL)
   и индифферентным электродом.

Источник: https://vunivere.ru/work5005

Какие секреты раскрывает ЭКГ?

ЭКГ — один из самых востребованных методов диагностики. Кажется, что его назначают всем подряд. В чем причина такой популярности? И что именно измеряется при помощи метода электрокардиографии?

Как устроено сердце человека?

Строение сердца человека известно нам еще со времен школы. Оно состоит из «венозного сердца» (правое предсердие и правый желудочек) и «артериального сердца» (левое предсердие и левый желудочек). Предсердия и желудочки обоих половинок соединены между собой специальными клапанами, не позволяющими крови двигаться в обратном направлении.

Венозная, бедная кислородом кровь со всего тела попадает в правое предсердие, оттуда в правый желудочек, из которого выбрасывается в малый круг кровообращения и уходит в легкие. Там она насыщается кислородом, после чего направляется в левое предсердие. Оттуда она попадает в левый желудочек и уходит через аорту на большой круг кровообращения — ко всем органам тела.

Сердечная мышца (миокард) — это особая разновидность поперечно-полосатой мускулатуры. Скелетные мышцы получают электрический импульс от мозга, а миокард сам себе вырабатывает электричество. Именно этим объясняется способность сердца сокращаться некоторое время даже после отсоединения его от тела.

Откуда в сердце электричество?

Сердце имеет собственную систему производства электричества и его распределения.

Для получения электрического тока необходимо, чтобы возник трансмембранный потенциал действия. Что это значит? Клетка миокарда (кардиомиоцит) отгорожена от внешней среды мембраной. Вокруг клетки — внеклеточная жидкость, внутри — содержимое клетки.

Концентрация ионов натрия, заряженных положительно, снаружи клетки в 10 раз выше, чем внутри нее. Но в мембрану встроены специальные белки — калий-натриевые насосы. Они могут протаскивать внутрь клетки 3 иона натрия (Na+), а наружу при этом выводить 2 иона калия (K+).

В результате на данном участке мембраны ее заряд меняется на противоположный и возникает зона разницы потенциалов. Этот процесс называется деполяризацией (возбуждением). Зона деполяризации продвигается дальше — таким образом происходит распространение электрического импульса по тканям сердца.

На следующем этапе клетка стремится к восстановлению исходного состояния и начинается процесс реполяризации.

Выделяют три главных компонента системы производства и распределения электричества:

• Синоартериальный (синусовый) узел.

Он находится в правом предсердии и является главным кардиостимулятором, своего рода, основной «батарейкой» сердца. Именно он отвечает за автоматизм сердца — способность миокарда возбуждаться без внешней помощи. Его также называют водителем ритма 1-го порядка.

• Атриовентрикулярный узел.

Находится между правым и левым предсердиями и является «запасной батарейкой», то есть, он тоже может генерировать электричество, но запускается в случае, если перестает работать синоартериальный узел. Соответственно, это водитель ритма 2-го порядка.

В норме же он отвечает за небольшую задержку проведения электрического импульса от синусового узла, что необходимо для скоординированного сокращения всех отделов сердца.

Это еще одна особенность миокарда, отличающая эту мышцу от других видов поперечно-полосатой мускулатуры — одновременное сокращение всех волокон.

• Проводящие волокна Пуркинье.

Система волокон, в основании сердца, распределяющая поступающее электричество по всем отделам сердца: правая ветвь — к правому желудочку, а левая — к левому.

Основоположниками электрофизиологии и, в частности, исследований электрической активности сердца были немецкие ученые. В середине XIX века ее существование было подтверждено в ходе опытов на лягушках. В то же время аналогичными изысканиями занимался и наш соотечественник И.М.

Сеченов, которые упоминает об электрических явлениях в сердце в своем научном труде «О животном электричестве». В 1873 году после изобретения Липпманом ртутного электрометра был описан механизм образования потенциала действия при работе сердца у человека.

А в 1887 году голландский физиолог Виллем Эйнтховен продемонстрировал всему миру свое изобретение — струнный гальванометр. Устройство Эйнтховена позволило записать первую электрокардиограмму.

Через 8 лет изобретатель ввел обозначения зубцов линии ЭКГ, которыми современные медики пользуются до сих пор.

В 1901 году Эйнтховен представил научному сообществу аппарат весом более 270 кг — это был первый в мире электрокардиограф. Обслуживать его были должны 5 человек. Несмотря на некоторые неудобства в использовании, агрегат Эйнтховена произвел революцию в медицине. Почти через четверть века, в 1924 году, ученому была присуждена Нобелевская премия.

Электрическая активность сердца на электрокардиограмме

Электрокардиография — это метод, позволяющий отследить, как электрический импульс проходит через все ткани миокарда, то есть — электрическую активность сердца. Чтобы отследить ее изменения, используют электроды, которые размещают на разных участках тела. Для улучшения проводимости кожу смазывают токопроводящим гелем. В современных аппаратах также имеются фильтры, которые улучшают сигнал.

По мере продвижения импульса по миокарду выделяют следующие этапы, отраженные на ленте кардиографа:

• Р-зубец — электрическая активность предсердий: электрический потенциал от синусового узла распространяется сначала по правому предсердию, а потом по левому. ЭКГ фиксирует их суммарное действие в виде одного общего зубца;
• интервал PQ — это тот самый момент задержки импульса в атриовентрикулярном узле;
• QRS-комплекс — электрическая активность желудочков. Электрический потенциал постепенно распространяется по перегородке между желудочками до верхушки сердца – этот момент на кардиограмме виден как зубец R. А потом по «внешним» стенкам сердца электрический потенциал доходит до основания сердца — и этот момент виден в виде обратного пика S;
• ST-сегмент — желудочки сокращены, но электричество через них не течет;
• T-зубец — реполяризация, то есть, «сброс» электрического потенциала и подготовка миокарда к следующему сокращению.

По изменениям линии кардиограммы врачи видят на каком этапе и каким образом изменилась электрическая активность сердца.

Что может ЭКГ?

ЭКГ — один из основных методов обследования в современной медицине. Во-первых, он многое говорит о работе сердца и о его здоровье. А учитывая, что множество заболеваний отражается на сердце — ЭКГ крайне актуальный метод диагностики. И поэтому нередко результаты ЭКГ являются поводом для проведения дополнительных исследований. Во-вторых, это дешевый метод. Никаких дорогих реактивов — только гель и рулон ленты для записи, и результаты видны сразу — сиди и расшифровывай. Что врач видит на кардиограмме?

• В ходе исследования определяется частота и регулярность сердечных сокращений. Это значит, что врач может выявлять внеочередные сокращения (экстрасистолы) или нарушения сердечного ритма (аритмии).
• При повреждении, отмирании отдельных участков сердечной мышцы будет наблюдаться нарушение кровоснабжения и проводимости электрического импульса. То есть, ЭКГ позволяет диагностировать ишемию миокарда и инфаркт.
• Любые изменения электрической активности говорят о сбоях внутрисердечной проводимости, то есть, можно определять участки блокад, а также изменения тканей миокарда, например, гипертрофию левого желудочка.

Чего не может ЭКГ?

Электрокардиография — мощный инструмент диагностики. Но и он может не все. Например, стандартное обследование при помощи ЭКГ не позволяет выявить опухоли сердца, обнаружить шумы, а также не дает возможности наблюдать гемодинамику — направление движения крови при работе сердца. Для диагностики перечисленных состояний и патологий требуется проведение специальных исследований в особых условиях — суточное мониторирование, нагрузочные пробы и т. п.

Часто при изменениях на электрокардиограмме врач направляет пациента на эхокардиографию. Несмотря на название, данный метод кардинально отличается от ЭКГ. По сути это УЗИ сердца. И вот уже с помощью УЗИ можно обнаружить многое из того, что не «видит» ЭКГ.

ЭхоКГ дает возможность врачу наблюдать работу сердца «вживую» и, соответственно, делать выводы о его здоровье. В ходе процедуры можно определить размеры всего органа и отдельных его участков, толщину стенок, рассмотреть сосуды и клапаны.

Врач может измерить давление в отдельных камерах сердца и оценить объемы кровотока.

Современные методы ЭКГ и здоровье человека

Метод ЭКГ совершенствуется. Растут и возможности его применения.

Самое популярное достижение последних лет — возможность получать данные ЭКГ на смартфон. Специальные датчики в комплекте с приложением для мобильного устройства уже сейчас дают возможность отслеживать аритмии.

Правда, чувствительность датчиков пока находится на «обывательском» уровне, то есть, о точности измерений говорить не приходится. Поэтому проводить диагностику по смартфону с датчиком, встроенным в его чехол, нельзя. Но опасные для здоровья состояния такие устройства вполне позволяют отследить.

Данные могут тут же передаваться в сеть и попадать к лечащему врачу, сигнализируя об опасном состоянии пациента.

В последние годы ученые более внимательно присмотрелись к использованию ЭКГ при обследовании молодых спортсменов. В норме проведение ЭКГ является обязательным этапом медосмотра перед тем, как ребенок или молодой человек получат доступ к тренировкам.

Но наблюдения последних лет показали, что некоторые отклонения ЭКГ от нормы позволяют выделять людей с повышенной частотой внезапной сердечной смерти, причем ранее на подобные отклонения врачи внимания не обращали.

И таких молодых спортсменов набирается 20%.

В 2012 году американские педиатры доказали, что ЭКГ вместе или без ЭхоКГ потенциально позволяет выявлять детей, предрасположенных к синдрому внезапной детской смерти. На данный момент этот метод находится в процессе изучения.

Источник: https://MedAboutMe.ru/zdorove/publikacii/stati/sovety_vracha/kakie_sekrety_raskryvaet_ekg/

Обследование сердца: 16 методов исследования, которые скажут всё о его состоянии

Сердце может быть подвержено многим болезням. Для диагностики различных заболеваний могут применяться такие методы исследования:

• рентгенография;
• магнитно-резонансная томография (МРТ);
• Допплер-эхокардиография (ЭХО-КГ);
• ультразвуковое исследование (УЗИ);
• электрокардиограмма (ЭКГ).

В кардиологии многие техники дополняют клиническое обследование (измерение кровяного давления, аускультация) и помогают врачу выявить причины различных признаков, возникающие у пациента:

• проблемы с дыханием;
• повышенная усталость;
• плохое самочувствие;
• боли.

Метод 1. Ангиокардиография

Ангиокардиография является методом рентгенологического обследования грудных вен и артерий и сердечных камер.

Как делается ангиокардиография?

• Жидкий рентгеноконтрастный агент вводится в сердечную камеру с помощью катетера через кровеносный сосуд (артерия или вена).
• Ангиокардиография делается на пустой желудок и под локальной анестезией.
• Обследование длится между 30-90 минут.

Для чего назначается ангиокардиография?

Ангиокардиография позволяет оценить состояние работы сердечных клапанов (особенно аортального и митрального) и качество сердечных сокращений.

Метод 2. Артериография (визуализация артерий)

В чём состоит артериография?

1. рентгеноконтрастное вещество вводится в артериях, которые должны быть проанализированы.
2. данное исследование делается на пустой желудок.
3. обследование длится 30 минут.

для чего необходима артериография?

артериография позволяет выявить артериальные отложения холестерина, а также атеросклероз или тромбоэмболию легочной артерии.

метод 3. катетеризация для измерения кровяного давления сердца и больших кровеносных сосудов

Как измеряется кровяное давление в сердце?

Катетер вводится через кровеносный сосуд до сердца для того чтобы измерить кровяное давление и сердечный выброс.

Для чего измеряется кровяное давление в сердце?

Этот метод исследования позволяет получить данные о состоянии работы сокращения сердца и о заболеваниях клапанов сердца.

Метод 4. Коронарография

Коронарография является методом обследования коронарных артерий.

Как делают коронарографию?

• Рентгеноконтрастное вещество вводится в каждую коронарную артерию после того как катетер был внедрен в аорту.
• Обследование делается на пустой желудок.
• Длительность процедуры — 20-90 минут.
• У некоторых пациентов могут наблюдаться аллергические реакции на вводимое химическое вещество.

Показания коронарографии

Это метод исследования позволяет диагностировать расстройство коронарных артерий (инфаркт миокарда, стенокардию), повторение сужения из-за атеросклероза, оценку их тяжести и назначение коронарного шунтирования (если это необходимо).

Допплер-эхокардиография — это метод исследования предназначенный для визуализации больших кровеносных сосудов и для измерения скорости крови.

Как делается Допплер-эхокардиография?

Пациент ложится на спину. Врач ставит на его груди ультразвуковой приемопередатчик и изучает получаемые изображения на контрольном мониторе.

Изображения похожи с анатомическим разрезом.

Для чего делается Допплер-эхокардиография?

Это обследование позволяет измерить размеры полостей сердца и больших кровеносных сосудов, проверить состояние сердечных стенок и клапанов, а также искать наличие сгустков крови и опухолей внутри этого органа.

Допплер-эхокардиография позволяет получить такие информации:

• сердечный выброс;
• скорость крови;
• состояние сокращения сердца.

Метод 6. Ультразвуковая допплерография артерий

Ультразвуковая допплерография (УЗДГ) позволяет изучить артерии.

Принцип ультразвуковой допплерографии артерий

Пациент лежит на спине. Врач движет по коже больного ультразвуковой зонд, направленный к артериям, и измеряет, таким образом, скорость крови.

Для чего делается ультразвуковая допплерография артерий?

Это обследование позволяет измерить диаметр артерий и изучить состояние внутренней их стенки. Обычно, внутренняя стенка кровеносных сосудов является гладкой, но при наличии бляшек холестерина, они имеют неправильную форму.

За счёт эффекта Доплера можно выявить уплотнения внутри артерий (артериит).

Метод 7. Ультразвуковая допплерография вен

Как делается ультразвуковая допплерография вен?

Пациент лежит на спине. Ультразвуковой зонд применяется к коже конечностей и измеряет скорость крови.

Для чего используется ультразвуковая допплерография вен?

Ультразвуковая допплерография вен позволяет взглянуть на вены, обнаружить варикозные вены и флебит (даже в начальных стадиях).

Метод 8. Электрокардиограмма (Электрокардиография)

Электрокардиография изучает электрическую активность сердца во время покоя.

Как делается электрокардиограмма?

Пациент находится в лежачем положении. Наложенные электроды на запястьях, лодыжках и на груди связаны к записывающему устройству.

Полученные на бумаге графики анализируются врачом.

Показания электрокардиографии

Это обследование позволяет выявить нарушения сердечного ритма и признаки коронарной недостаточности. Также электрокардиограмма необходима для наблюдения за ходом лечения сердечных расстройств.

Метод 9. Электрокардиограмма при нагрузке

Данный метод исследования позволяет изучить состояние сердца во время нагрузки и при покое.

Как делается электрокардиограмма при нагрузке?

Метод практикуется в покое и после нагрузки. Больной педалирует на велосипеде или двигается на беговой дорожке.

Для чего делается электрокардиограмма после нагрузки?

Этот метод исследования позволяет выявить коронарную недостаточность и некоторых нарушений сердечного ритма.

Метод 10. Суточное мониторирование ЭКГ (Холтер-мониторинг)

Холтер-мониторинг делается на протяжении 24 часов. Это обследование изучает электрическую активность сердца на протяжении нескольких часов.

Принцип суточного мониторирования ЭКГ

Электроды на груди пациента записывают электрокардиограмму на протяжении 24 часов.

Пациент имеет записывающее устройство и записывает все возможные события во время сутки которые могут изменить сердечный ритм (стресс, нагрузка).

В каких случаях рекомендуется Холтер-мониторинг?

Суточное мониторирование ЭКГ делается для того чтобы заметить нарушение сердечного ритма, замеченное пациентом или нет, для того чтобы найти аномалии связанные с коронарными болезнями (например, стенокардия).

Метод 11. Внутрисердечное электрофизиологическое исследование сердца (ЭФИ)

Внутрисердечное электрофизиологическое исследование сердца (ЭФИ) позволяет изучить электрическую активность сердца и аномалии сердечного ритма.

Принцип внутрисердечного электрофизиологического исследования сердца (ЭФИ)

Гибкий зонд, оснащенный электродами, вводится пациенту до сердца через вену.

Обследование делается на пустой желудок под местную анестезию.

Показания внутрисердечного электрофизиологического исследования сердца (ЭФИ)

Этот метод исследования записывает электрическую активность сердца, выявляет и уточняет механизм нарушений ритма (тахикардия, брадикардия).

Метод 12. Магнитно-резонансная томография (МРТ)

С помощью магнитно-резонансной томографии можно проанализировать размеры полостей сердца, больших кровеносных сосудов и кровотока.

Принцип магнитно-резонансной томографии

Пациент находится в лежачем положении внутри электромагнита.

Получаются статические изображения (в разделе) и изображения в движении сердца. Существует возможность визуализации артерий.

Показания магнитно-резонансной томографии

Благодаря магнитно-резонансной томографии можно выявить такие нарушения:

• анормальное расширение больших кровеносных сосудов (аневризм);
• перикардиальные аномалии;
• заболевания клапанов;
• врожденные пороки развития.

Метод 13. Амбулаторное измерение артериального давления

Принцип амбулаторного измерения артериального давления

Благодаря нарукавной повязке подключенной к коробке, измеряется артериальное давление на протяжении 24 часов, через каждые 20-30 минут.

Для чего необходимо амбулаторное измерение артериального давления?

Это обследование позволяет подтвердить диагноз гипертонии и контролировать за эффективностью гипотензивных препаратов.

Метод 14. Флебокавография

Флебокавография позволяет изучить состояние вен нижних конечностей и нижней полой вены.

Принцип флебокавографии

Вводится непрозрачное контрастное вещество к рентгеновским лучам для того чтобы изучить глубокие вены ноги, бедер и нижней части живота.

Показания флебокавографии

Флебокавография позволяет выявить сгустки крови, которые являются главной причиной легочной тромбоэмболии.

Метод 15. Сканирование и ангиосканирование

Как делается сканирование и ангиосканирование?

Пациент находится в лежачем положении под воздействием рентгеновских лучей.

https://www.youtube.com/watch?v=biH1rQEshU8

Процедура длится около 30-45 минут.

Для чего делается сканирование и ангиосканирование?

Это обследование позволяет изучить размеры полостей сердца и больших кровеносных сосудов, а также обнаружить уменьшения или артериальную непроходимость.

Метод 16. Сцинтиграфия миокарда

Как делается сцинтография миокарда?

Пациенту вводится слабое радиоактивное вещество (галлий, технеций, таллий), а видеокамера записывает конечное излучение.

Показания сцинтиграфии миокарда

Это обследование позволяет изучить режим кровообращения сердца и выявить ишемическую болезнь сердца или последствия инфаркта миокарда.

Поделиться ссылкой:

• анализы
• диагностика
• кардиология
• сердечно-сосудистая система
• сердце

Источник: https://www.net-bolezniam.ru/obsledovanie-serdca-16-metodov-issledovanija-kotorye-skazhut-vsjo-o-ego-sostojanii/21648/

Биоэлектрическая активность сердца

1 июня 2009

Электрическая активность сердца, зарегистрированная с помощью чувствительных приборов, имеет характерную картину, позволяющую судить о возбудимости, проводимости, сократительной способности сердца. Снятие электрических потенциалов сердца с поверхности тела — электрокардиография — является объективным методом изучения деятельности сердца и диагностики некоторых нарушений в его работе.

Схематическое изображение связи между участками возбуждения сердечной мышцы и отдельными зубцами электрокардиограммы: I — возбуждение предсердий; II — возбуждение атриовентрикулярного узла; III — начало возбуждения желудочков; 1 — синоатриальный узел; 2 — атриовентрикулярный узел (по Е. Б. Бабскому и др., 1972). Латинскими буквами обозначены зубцы ЭКГ.

Регистрация электрокардиограммы производится в стандартных и грудных отведениях, а также в специальных (усиленных) отведениях от конечностей. Для снятия стандартных отведений электроды накладываются на дистальные отделы конечностей.

Схема наложения электродов при стандартных отведениях (1, 2, 3) электрокардиограммы и характерные кривые, получаемые в этих отведениях (по Е. Б. Бабскому и др., 1972).

Для однополюсных грудных отведений грудной электрод последовательно накладывают у правого края грудины в 4-м межреберье (отведение V1), затем у левого края грудины (V2).

Для отведения V3 электрод накладывают на месте пересечения линии, соединяющей вторую и четвертую позиции с левой окологрудинной линией. При четвертом грудном отведении (V4) электрод устанавливают в 5-м межреберье по среднеключичной линии.

Для отведений V5 — V7 грудной электрод последовательно накладывают на левой стороне груди в области передней, средней и задней подмышечной линии, на уровне четвертой позиции.

«Физиология человека», Н.А. Фомин

Объемная скорость движения крови по сосудам зависит от разности давлений в начале и в конце сосуда, сопротивления току крови, а также от вязкости крови. В соответствии с законами гидродинамики объемная скорость тока жидкости выражается уравнением: Q=P1 — P2/R, где Q — объем жидкости, P1 — P2 — разность давлений в начале и в конце трубы,…

Время кругооборота крови составляет в среднем 20 — 25 с, т. е. в течение 1 мин весь объем циркулирующей крови проходит по сосудам большого и малого круга 2,5 — 3 раза. Скорость кровотока и время кругооборота увеличиваются при напряженной работе. Вследствие этого возрастает минутный объем крови, т. е. объем крови, выбрасываемой сердцем в 1 мин….

Схема строения сердца и направления движения крови в сердечных полостях: 1 — дуга аорты; 2 — верхняя полая вена; 3 — правое легкое; 4 — полулунный клапан; 5 — правое предсердие; 6 — венечная вена; 7 — нижняя полая вена; 8 — трехстворчатый клапан; 9 — остаток артериального протока; 10 — легочная артерия; 11 —…

Артериальное давление является одним из важных показателей гемодинамики. В нормальных условиях жизнедеятельности оно обусловлено силой сердечного выброса, объемом кровотока, эластическим сопротивлением сосудистых стенок.

Во время систолы давление в артериальных сосудах максимально возрастает, во время диастолы — падает.

Различие в показателях систолического и диастолического давления, измеряемого на плечевой артерии по методу Короткова, составляет 35 — 40…

Сокращение сердечной мышцы происходит в строгой последовательности, с закономерным ритмом.

В сердечном цикле выделяют систолу предсердий, продолжающуюся при частоте сокращений 75 раз в 1 мин 0,04 — 0,07 с, систолу желудочков (0,3 с), диастолу желудочков (0,5 с).

За 0,1 с до окончания диастолы желудочков начинается систола предсердий. Следовательно диастола предсердий продолжается 0,7 с. Совместная диастола…

Источник: https://www.medkursor.ru/biblioteka/fizio/krovo/6625.html

Биоэлектрическая активность сердца — Библиотека доктора

Насосная функция сердца сопровождается электрическими явлениями, регистрация и анализ которых позволяют получить информацию о его функциональном состоянии в норме и при самых различных формах патологии.

При возбуждении сердца на его поверхности возникает разность потенциалов, закономерно изменяющаяся по величине и направлению по мере вовлечения в процесс активации новых участков сердца. Биоэлектрическая активность разных отделов сердца возникает в строго определенной последовательности, повторяющейся в каждом сердечном цикле возбуждения.

Возникающие при этом изменения зарядов поверхности сердца создают в окружающей его проводящей среде динамическое электрическое поле, которое может быть зарегистрировано с поверхности тела в виде электрокардиограммы (ЭКГ), т. е. характерной кривой, отражающей биоэлектрическую активность сердца. Диагностическое и прогностическое значение электрокардиографии в клинической практике общеизвестно.

Адекватное использование этого метода невозможно без умения распознавать («прочитывать») нормальную электрокардиографическую кривую во всех ее разновидностях, имея при этом в виду, что даже при нормальном функционировании сердца характер ЭКГ может варьировать в определенных пределах в зависимости от текущего физиологического состояния организма, физико-химических условий — температурного режима, электролитного состава и активной реакции крови, исходного гормонального статуса и т. д.

Нормальные варианты ЭКГ можно найти в многочисленных учебно-методических материалах и клинических справочниках по электрокардиографии, поэтому в данном издании представлена лишь минимально необходимая информация о нормальной типичной “полосе ритма” электрической активности сердца.

Понятие «полоса ритма», входящее в кардиологический лексикон, используют в том случае, когда анализируют не единичный ЭКГ-комплекс, а электрокардиограмму, включающую несколько таких комплексов, зарегистрированных за более или менее длительный (обычно в пределах 5,0—6,0 с) промежуток времени. «Полосу ритма» обычно анализируют во втором стандартном отведении (см. ниже).

Элементами полосы ритма ЭКГ являются зубцы, сегменты и интервалы.

Зубец

Зубец — это быстрое отклонение кривой ЭКГ от изолинии вверх или вниз. Причиной отклонения является наличие разности электрических полей между отводящими электродами, расположенными на теле организма. Зубцы ЭКГ обозначают латинскими буквами Р, Q, R, S и Т.

• Зубец Р отражает деполяризацию предсердий (условно говоря — их сокращение).
• Зубцы Q, R, S отражают деполяризацию желудочков (характеризуют их «сокращение»).
• Зубец Т отражает реполяризацию желудочков, которая приводит к их расслаблению.
• Зубец U — это непостоянный зубец, регистрируемый редко.

Сегмент

1. Сегмент — это отрезок кривой ЭКГ, не содержащий зубца (участок изолинии).

2. Изолинию регистрируют, когда нет разности величин электрических полей между отводящими электродами: либо сердце не возбуждено, либо все отделы предсердий или желудочков охвачены возбуждением.

3. Наибольшее значение имеют сегменты PQ и ST, например, сегмент PQ образуется по причине задержки проведения возбуждения в предсердно-желудочковом (AV) узле.

Интервал

Интервал — это отрезок кривой ЭКГ, состоящий из сегмента и прилежащего к нему зубца (или комплекса зубцов). Интервалы ЭКГ: P-Q, S-T, Q-T, R-R, Интервал R—R соответствует расстоянию между вершинами двух зубцов R, по времени он равен длительности одного сердечного цикла.

Чем короче это время, тем больше ЧСС. Этот интервал дает возможность определить частоту. В клиническом аспекте наиболее важными являются интервалы P-Q и Q-X.

Итак, первоначально возбуждение возникает в синоаурикулярном узле, но на ЭКГ оно не регистрируется, а выявляется лишь специальными методами.

Зубец Р представляет собой суммационное отображение прохождения синусового импульса по проводящей системе предсердий и поочередное возбуждение сначала правого (восходящее колено зубца Р), а затем левого (нисходящее колено зубца Р) предсердий.

Предсердная деполяризация происходит в течение 100— 130 мс. Интервал между началом зубца Р и вторым идентифицируемым зубцом, входящим в комплекс QRS, называют интервалом PQ (или PR), который отражает прохождение сигнала возбуждения через атриовентрикулярный узел.

Нормальный PQ-интервал составляет примерно 0,12-0,20 с.

Зубцы Q, R, S (комплекс QRS). Продолжая свой путь по проводящей системе сердца, электрический импульс достигает проводящих путей желудочков, представленных пучком Гиса, проходит по этому пучку, возбуждая при этом миокард желудочков.

Этот процесс отображается на электрокардиограмме формированием (записью) желудочкового комплекса QRS. Следует отметить, что желудочки сердца возбуждаются в определенной последовательности. Сначала, в течение 0,03 с возбуждается межжелудочковая перегородка.

И в последнюю очередь возбуждается основание сердца. Следствием этого процесса является появление на ЭКГ зубца S. Продолжительность возбуждения основания сердца составляет около 0,02 с.

Комплекс QRS соответствует охвату возбуждением сократительных кардиомиоцитов желудочков, длительность которого составляет 0,10 с.

После комплекса QRS, т. е. после деполяризации желудочков, они входят в фазу 1 плато — это время изоэлектрического интервала S-Т, в течение которого вся поверхность желудочков остается возбужденной.

Начало восстановительного процесса в желудочках характеризуется появлением зубца Т, отражающего процесс реполяризации.

Реполяризация в разных частях левого и правого желудочков протекает не столь равномерно, как их деполяризации, что детерминирует образование достаточно широкого и низкоамплитудного зубца Т. После зубца Т регистрируют изоэлектрический интервал, соответствующий расслаблению сердца.

Интервал Q-Т, измеряемый от начала комплекса QRS до конечной части зубца Т, является важным, потому что он отражает (приближает или отсрочивает) время последующей деполяризации желудочков. В связи с этим можно упомянуть состояние, называемое «синдром удлиненного интервала Q-Т», с которым связана одна из форм аритмий.

В некоторых случаях после зубца Т может регистрироваться зубец U. Его возникновение связывают с поздней реполяризацией отдельных участков желудочка.

Таким образом, зубцы, сегменты и интервалы ЭКГ отражают процессы возникновения, распространения и исчезновения возбуждения в различных отделах сердца.

Следуя по ней, импульсы последовательно активируют прилегающие к проводящим путям отделы миокарда и регистрируются графически на ленте в виде ЭКГ.

Следовательно, электрокардиограмма — это графическое отображение (регистрация) прохождения электрического импульса по проводящей системе. Необходимо знать, что ЭКГ характеризует лишь электрическую активность сердца, но не сокращения миокарда. В условиях патологии даже возможно сохранение ЭКГ при отсутствии насосной функции сердца, т.е. сокращения и расслабления миокарда.

Источник: https://onmedrus.ru/bioelektricheskaya-aktivnost-serdca.html

Влияние олиторизида на биоэлектрическую активность сердца

Влияние олиторизида на сердце изучали также при помощи метода электрокардиографии. Электрокардиограмму снимали во II отведении на аппарате ЭКП-4 при 1 mV = 1 см.

Олиторизид в концентрации 1 : 10 000 вводили в вену уха кролика. Электрокардиограмму исследовали у здоровых кроликов и с атеросклерозом. Через 5 минут после введения препарата в дозе 0,03 мг/кг наблюдалось урежение частоты сердечных сокращений на 10—20%, углубление зубца S.

У кроликов с атеросклерозом указанных изменений не отмечалось; частота сокращений сердца оставалась прежней и зубец S не изменялся. Доза 0,05 мг у здоровых кроликов вызывала урежение ударов сердца на 10—15%.

Эта же доза у кроликов с атеросклерозом вызывала урежение частоты сердцебиений также на 10—15%, изменения же зубцов S отмечено не было.

Олиторизид в дозе 0,1 мг/кг, введенный в вену, вызывал удлинение сердечного цикла R—R, урежение сердечных сокращений на 9—10%, значительное укорочение электрической систолы, уменьшение систолического показателя на 7%. Наблюдалось также увеличение зубцов R и Р, углубление зубцов S.

Доза олиторизида 0,15 мг/кг вызывала более заметное изменение электрокардиограммы в отношении как длительности отдельных фаз деятельности сердца, так и характера зубцов электрокардиограммы. Эти изменения были заметны уже через 5 минут после введения гликозида. Темп сердечных сокращений становился реже на 34%. Систолический показатель уменьшался на 18%.

Наблюдалось значительное изменение зубцов электрокардиограммы, прежде всего зубцов R, которые становились выше почти в 2 раза; зубцы Р были несколько сглажены, зубцы S — глубже; интервал S—Т стал корытообразным и опустился ниже изоэлектрической линии. Примерно через 1 час к указанным изменениям электрокардиограммы присоединились еще другие признаки действия гликозида.

Через сутки показатели электрокардиограммы приблизились к исходным, за исключением зубцов R, которые оставались увеличенными, зубцы Р стали более отчетливыми.

На основании электрокардиографических исследований можно заключить, что доза 0,03 мг олиторизида для здоровых кроликов является терапевтической, вызывающей урежение сердцебиений и в ряде случаев углубление зубца S; у кроликов с атеросклерозом урежение сердцебиений сердечной деятельности наблюдалось лишь после введения дозы 0,05 мг.

Источник: http://www.medical-enc.ru/lekarstva-iz-rastenii/olitorizid-vliyanie-na-bioelektricheskuyu-aktivnost-serdca.shtml

Электрическая активность сердца

< Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая > Перейти к загрузке файла

Насосная деятельность сердца может производиться лишь тогда, когда волокна сердечной мышцы (миокарда) сокращаются более или менее одновременно (синхронно). Хаотические сокращения приводят к тяжелому состоянию — фибрилляции. Требуемый порядок сокращения частей миокарда обеспечивается автономной специальной проводящей системой сердца, которая периодически возбуждает сначала волокна предсердий, а затем — после особой задержки — возбуждение быстро охватывает все части желудочков. Начальный ритм с частотой до 100 имп./мин спорадически производится (см. рис. 1.5) в синусовом (синоатриальном) нервном узле — САУ, который расположен в стенке правого предсердия. Волны возбуждения предсердий доходят до атриовентрикулярного узла — АВУ, где происходит задержка на время 0.06 — 0.12 сек, пока не закончится сокращение волокон предсердий. Рисунок 1.5. Проводящая система сердца Далее возбуждение быстро распространяется по ножкам пучка Гиса, состоящего из тонких волокон Пуркинье, и происходит синхронное сокращение всех мышц левого и правого желудочков. Затем вся последовательность возбуждения повторяется в следующем сердечном цикле. Возбуждение сердечной мышцы совершается электрической активностью клеток миокарда, которые в некотором агрегированном виде регистрируются на ЭКГ. Поясним, что между двумя сторонами мембраны любой клетки всегда имеется электрический потенциал, который создает разницу концентраций ионов калия, натрия и кальция внутри и вне клетки и имеющий величину от — 90 мВ в состоянии покоя до +20 мВ (с положительным потенциалом на внешней поверхности клетки) в состоянии деполяризации. Это возбужденное состояние продолжается около 0.2 сек, сопровождается активным сокращением и в этот период (называемый абсолютно рефрактерным) клетка неспособна к следующему возбуждению. Затем происходит реполяризация — возвращение к начальному отрицательному потенциалу и клетка готова к следующему циклу.

Рисунок 1.6. Деполяризация, реполяризация клеток миокарда и изменения трансмембранного потенциала

Одновременно в сердце происходит возбуждение многих миллионов клеток и на кардиограммах регистрируется некоторый результирующий потенциал, зависящий от последовательности и времени возбуждения различных участков миокарда, от места присоединения электродов к поверхности тела и электропроводности различных его частей.

В 1903 г. нидерландский физиолог Эйнтховен разработал первую конструкцию электрокардиографа для клинической практики, за что в 1924 г. был удостоен Нобелевской премии. Он предложил тристандартных отведения (рис. 1.8): I — между левой и правой рукой, II — между левой рукой и правой ногой, III — между левой рукой и левой ногой (правая нога при этом заземляется, т.е.

ей придается нулевой потенциал). Они отличаются друг от друга амплитудами и формой регистрируемых кривых, но содержат все основные элементы, которые отражают (как бы с разных сторон) электрическую активность клеток сердечной мышцы.

Кроме этих классических отведений в современных электрокардиографах применяются также усиленные отведения Гольденбергера и грудные отведения Вильсона.

Рисунок 1.7. Охват возбуждением отделов сердца

Главными элементами ЭКГ являются зубец P, комплекс QRS и зубец T, вызываемые соответственно деполяризацией предсердий, деполяризацией желудочков и реполяризацией желудочков (рис. 1.9).

Рисунок 1.8. Стандартные отведения Эйнтховена

Рисунок 1.9. Идеализированная кардиограмма здоровых людей

Расположение на временной оси, конфигурация и амплидуда отдельных зубцов указывают на правильность (или нарушения) цикла сердечного сокращения и служат важными показателями для диагностики кардиологических заболеваний.

В норме расстояние между последовательными комплексами QRS составляет 0.8 — 1.0 сек, а их длительность — не более 0.12 сек, что говорит о быстрой деполяризации желудочков посредством нормальной функции проводящей системы.

Данный факт не вполне понятен, поскольку реполяризация — это процесс, обратный деполяризации. Есть предположение, что волна реполяризации движется в обратном направлении и первыми реполяризуются те клетки, которые позднее деполяризовались. Однако, по мнению профессора В.Н.

Фатенкова, зубец T отражает деполяризацию других слоев миокарда, сокращение которых уменьшает продольный размер полости, соответственно увеличивая диаметр полости, способствующий более полному наполнению желудочка в фазе диастолы. Во всяком случае, всякие нарушения зубца T свидетельствуют о серьезном нарушении работы сердца.

Основы строения сосудистой сети

Кровь после выхода из аорты последовательно протекает через множество различного типа сосудов: артерии, артериолы, капилляры, венулы и вены. Типичные значения физических характеристик сосудов разных видов приведены в таблице (рис. 1.10).

Артерии имеют достаточно эластичные стенки и расширяются, запасая в себе некоторое количество крови, изгоняемой во время систолы, и затем за счет пассивного упругого сокращения снабжая этой кровью удаленные органы во время диастолы.

Рисунок 1.10. Структура периферической сосудистой системы

Самой крупной артерией является аорта, внутренний диаметр составляет около 25 мм. По мере отделения каждой новой ветви внутренний диаметр артерий уменьшается (диаметр самых мелких артерий 0.1 мм). Последовательное разделение артерий приводит к экспоненциальному росту их числа.

Артериолы имеют меньший диаметр, чем артерии, и другое строение стенок. Стенки артериол содержат много гладкомышечных клеток, и поэтому артериолы могут активно изменять свой диаметр, регулируя тем самым кровоток через периферические органы.

Капилляры являются самыми мелкими сосудами, для прохождения через них эритроциты с диаметром 7 мкм должны деформироваться.

Толщина стенки капилляра составляет всего 1 мкм, а средняя длина — около 0.5 мм. Число капилляров настолько велико (10 миллиардов), что общая поверхность стенок капилляров, через которые осуществляется обмен веществ между кровью и межклеточной жидкостью, составляет более 100 кв. метров.

После прохождения капилляров кровь собирается в венулы и вены и возвращается в правое предсердие. Венозные сосуды имеют очень тонкие стенки, содержащие гладкомышечные клетки и поэтому способные как к активному сокращению, так и к эластичному сокращению. Многие венозные сосуды (особенно крупные) имеют клапаны (сфинктеры), препятствующие обратному току крови в венах.

Левая и правая коронарные артерии берут начала в синусах (впадинах), расположенных непосредственно в корне аорты и перекрываемых при открытом аортальном клапане. Коронарные артерии имеют многочисленные ответвления к стенкам предсердий и желудочков.

Отток крови из миокарда происходит в венечный синус, передние вены сердца и особые вены, впадающие непосредственно в правое сердце.

Рисунок 1.11. Кровоток в коронарных артериях (синхронно с давлениями в аорте и левом желудочке)

Источник: https://studbooks.net/2033262/meditsina/elektricheskaya_aktivnost_serdtsa