Материал: Нормальная+ЭКГ+_2-е+издание_

которой скорость проведения уменьшается до 5-20 см/с способствует последовательному сокращению предсердий и желудочков и фильтрации подходящих к желудочкам импульсов (не более 180-200 импульсов в минуту). Возбуждение в желудочках

происходит с ускорением: ствол пучка Гиса, правая и левая его ветви до 3-4 м/с, волокна Пуркинье – до 4-5 м/с.

Сократимость – сокращение кардиомиоцитов под действием импульсов.

Рефрактерность – неспособность возбужденных кардиомиоцитов вновь активироваться при действии внеочередного импульса. Существует абсолютная и относительная рефрактерность. При абсолютной рефрактерности клетки миокарда не отвечают даже на сверхсильные импульсы (фазы 0, 1, 2 трансмембранного потенциала действия, на ЭКГ –комплекс QRS и сегмент ST). При относительной рефрактерности происходит частичное восстановление возбудимости и клетки реагируют на сверхсильные импульсы (фаза 3 трансмембранного потенциала действия, на ЭКГ – зубц Т). Эти два периода рефрактерности соответствуют систоле. Во время диастолы (фаза 4

трансмембранного потенциала действия) рефрактерность отсутствует и кардиомиоциты способны возбудждаться.

Абберантность – проведение по предсердиям или желудочкам импульса патологически. ЭКГ позволяет изучить все вышеперечисленные функции сердца.

1.2. Трансмембранный потенциал действия

Наружная поверхность мембраны кардиомиоцита в невозбужденном состоянии имеет положительный заряд, а внутренняя – отрицательный. Поэтому на мембране клетки разность потенциалов составляет 60-90 мВ. Больше 90 % ионов снаружи клетки это ионы

Na+, Ca2+ и СL-, внутри клетки – анионы (А-: протеинаты, аспартаты) и ионы K+ (рисунок

2).

Рисунок 2. Трансмембранный потенциал действия (механизм).

6

Возбуждение миокардиальной клетки характеризуется появлением разности потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны клетки -

трансмембранного потенциала действия (ТМПД). ТМПД способен изменяться и проходить следующие фазы:

Фаза деполяризации (0) – рост проницаемости мембраны для ионов, ток Na+ внутрь клетки через быстрые натриевые каналы, формирование положительного заряда на внутренней и отрицательного на наружной поверхности мембраны. Одновременно медленно происходит приток Na+, Ca2+ в клетку и выход ионов K+.

Фазы реполяризации (1, 2, 3) – восстановление потенциала:

1 – фаза начальной быстрой реполяризации, при которой продолжается медленный ток

Na+, Ca2+ в клетку и выход K+ из клетки и кривая ТМПД снижается от +20 мВ до 0.

2 – фаза плато, величина ТМПД сохраняется на одном уровне из-за одинаковой клеточной проницаемости для ионов Na+, Ca2+ и K+.

3 – фаза конечной быстрой реполяризации, когда прекращается приток Na+, Ca2+ в клетку из-за инактивации соответствующих каналов, а ток K+ из клетки возрастает из-за повышения проницаемости для этих ионов и в результате восстанавливается начальная поляризация: наружная поверхность заряжается положительно, а внутренняя – отрицательно (-90 мВ).

Фаза покоя (4). В начале, благодаря работе Na-K нacoca, восстанавливается первоначальная концентрация К+, Na+, Ca2+. Величина трансмембранного потенциала покоя (ТМПП) в сократительных клетках составляет – 90 мВ. В пейсмекерах снижается ТМПП (спонтанная диастолическая деполяризация) из-за изменения клеточной проницаемости для ионов и появления ионных токов, особенно Na+. Это ведет к возникновению спонтанного ТМПД (основа автоматизма).

1.3. Электрическое поле, как источник тока (определение понятия).

Трансмембранный потенциал действия в одиночном мышечном волокне

В. Эйнтховен – основоположник электрокардиографии – рассматривал сердце в каждый момент сердечного цикла как источник электрического тока, представляющий диполь, создающий электрическое поле. Вокруг положительного заряда диполя возникают положительные силовые линии, вокруг отрицательного – отрицательные, а

между ними - линия нулевого потенциала (рисунок 3).

7

Рис. 3. Распределение изопотенциальных линий электрического поля на поверхности тела человека. Вектор ЭДС изображен стрелкой. Нулевая изопотенциальная линия располагается перпендикулярно.

Между полюсами диполя возникает разность потенциалов – электродвижущая сила

(ЭДС) – которая, является векторной величиной, имеющей направление от отрицательного к положительному полюсу. Если присоединить два электрода к полюсам гальванометра, можно измерить ЭДС. В случае направления вектора диполя к положительному электроду регистрируется положительный зубец. Если вектор диполя направлен к отрицательному электроду возникает отрицательный зубец.

Как возникает и регистрируется ТМПД в одиночном миокардиальном волокне в случае расположения активного электрода у эпикарда? (рисунок 4). В состоянии покоя одиночное волокно электронейтрально, на ЭКГ регистрируется горизонтальная

(изоэлектрическая) линия. При деполяризация (фаза 0), которая начинается у эндокарда,

поверхность волокна заряжается отрицательно по отношению к невозбужденному участку в результате образующийся диполь создает элементарную ЭДС, с направлением вектора на активный электрод, и происходит подъем кривой над изолинией. Если мышечное волокно полностью деполяризовано его поверхность имеет одинаковый отрицательный заряд, разности потенциалов нет, и на ЭКГ - изолиния. Процесс реполяризации имеет направление от эпикарда к эндокарду (рисунок 5). При этом эпикард заряжен положительно, а эндокард - отрицательно. Появляется разность потенциалов, вектор ЭДС направлен в сторону активного электрода, и регистрирует подъем кривой от изолинии вверх. При завершении реполяризации, когда мышечное волокно поляризовано

8

полностью, нет разности потенциалов, и кривая ЭКГ возвращается к изолинии.

Рисунок 4. Деполяризация в одиночном мышечном волокне. А – клетка миокарда или одиночное мышечное волокно в состоянии покоя, или статической поляризации. Каждому положительному заряду вдоль клеточной мембраны соответствует отрицательный заряд; Б – начала деполяризации в одиночном мышечном волокне у эндокарда; В – продвижение волны деполяризации от эндокарду к эпикарду; Г – большая часть мышечного волокна охвачена возбуждением; Д – всё мышечное волокно охвачено возбуждением. Разность потенциалов отсутствует. 1 – эндокард; 2 – эпикард; 3 – часть клетки в состоянии деполяризации (отрицательное электрическое поле); 4 – высокая проводимость клеточной мембраны; 5 – направление распространения волны деполяризации (вектор возбуждения); 6 – часть клетки в состоянии покоя (положительное электрическое поле); 7 – высокая резистентность клеточной мембраны; 8 – фронт волны деполяризации (нулевая линия).

Рисунок 5. Реполяризация в одиночном мышечном волокне. А – начало реполяризации; Б – волны реполяризации продвигается от эпикарда к эндокарду; В – почти все мышечное волокно охвачено реполяризацией; Г – реполяризация завершена, состоянии статической поляризации. 1 – эндокард; 2 – эпикард; 3 –состояние деполяризации (отрицательное электрическое поле); 4 – фронт волны реполяризации; 5 – направление процесса реполяризации; 6 – состояние реполяризации (положительное электрическое поле).

На рисунках 6 и 7 представлен процесс распространения деполяризации в мышечном

волокне и соответствующее этому отклонение кривой на ЭКГ в двух случаях расположения

активного электрода: у эпикарда и над серединой одиночного мышечного волокна.

9

Рисунок 6. Активный электрод расположен у эпикарда одиночного мышечного волокна.

А – начало деполяризации; Б – продвижение волны деполяризации от эндокарда к эпикарду; В – волна возбуждения непосредственно подошла к электроду; Г – все волокно полностью охвачено возбуждением; Д – начало реполяризации; Е – продвижение волны реполяризации от эпикарда к эндокарду; Ж – конец реполяризации; З – активный электрод расположен у эпикарда мышечного волокна. Реполяризация закончилась, клетка в состоянии статической поляризации. 1 – эндокард; 2 – эпикард; 3 – активный электрод.

Рисунок 7. Активный электрод расположен над серединой одиночного мышечного волокна. А – начало деполяризации; Б – волна деполяризации приближается к электроду; В – под электродом максимальный положительный заряд; Г – под электродом нулевая линия; Д – под электродом максимальный отрицательный заряд; Е – волна деполяризации удаляется от электрода; Ж – конец деполяризации; З – все волокно полностью охвачено возбуждением.

10