ЧАСТЬ I. Основы электрокардиографии

1. Основы электрокардиографической диагностики

1.1. Электрофизиологические основы электрокардиографии

Предисловие

• Электромеханическое сопряжение. В двух взаимосвязанных процессах электрической активации и взаимном скольжении сократительных элементов кардиомиоцитов основную роль играют ионы кальция.
• Потенциал действия отражает электрические процессы в отдельных кардиомиоцитах.

Мембранный потенциал: обзор

• Мембранный потенциал покоя
  • Возникает вследствие различного содержания ионов во внутриклеточном и внеклеточном пространстве.
  • Внутри клетки преобладают ионы калия, вне клетки — ионы натрия.
  • Градиент концентрации ионов поддерживают ионные насосы.
  • В покое разность потенциалов на мембране составляет –90 мВ.
• Пороговый потенциал
  • Самопроизвольная электрическая активность кардио­миоцитов или внешнее воздействие обусловливают появление ионных токов и порогового потенциала.
  • При достижении порогового потенциала возникает потенциал действия.
• Потенциал действия (рис. 1-1)
  • В начале потенциала действия происходит кратковременная смена заряда внутренней и наружной поверхности мембраны (деполяризация).
  • Затем происходит обратное восстановление исходного заряда мембраны (реполяризация), и вновь возникает мембранный потенциал покоя.

Фазы потенциала действия

• Фаза 0 (быстрая деполяризация). Вследствие быстрого поступления ионов натрия в клетку возникает быстрое изменение потенциала покоя.
• Фаза 1 (ранняя быстрая реполяризация). Различные ионные потоки (Na⁺, K⁺, Ca²⁺) обусловливают начальное восстановление исходного заряда внутренней и наружной поверхности мембраны.
• Фаза 2 (фаза плато). Происходит медленный выход ионов калия из клетки при дополнительном поступлении ионов кальция в клетку (продолжительность составляет около 100–200 мс). Во время этой фазы натриевые каналы в большинстве своём не активны.
• Фаза 3 (поздняя быстрая реполяризация). Вследствие продолжающегося выхода ионов калия происходит постепенное восстановление исходного мембранного потенциала покоя.
• Фаза 4 (мембранный потенциал покоя и спонтанная диастолическая деполяризация). В эту фазу происходит обмен ионов натрия и калия. Распределение ионов вновь соответствует исходному состоянию.

Рис. 1-1. Потенциал действия. Потенциал действия можно разделить на пять фаз (0–4); для каждой фазы характерны различные ионные токи

Центры автоматизма сердца

• Пороговый потенциал может произвольно возникать в трёх различных участках миокарда.
  • Синусовый узел — первичный центр автоматизма.
  • АВ-узел — вторичный центр автоматизма.
  • Кардиомиоциты желудочков в области волокон Пуркинье — третичный центр автоматизма.
• Потенциал действия в этих трёх областях отличается по скорости нарастания и длительности (рис. 1-2). Эта разница определяется различным распределением ионных каналов.

Рис. 1-2. Центры автоматизма сердца: потенциалы действия синусового узла, атриовентрикулярного узла и кардиомиоцитов: обращает на себя внимание спонтанная диастолическая деполяризация в синусовом узле и атриовентрикулярном (АВ) узле по сравнению с потенциалом действия кардиомиоцитов

• Частота образования импульсов различных центров автоматизма представлена в табл. 1-1.

Таблица 1-1. Частота образования импульсов различных центров автоматизма

Рефрактерные периоды

• Определение. Во время потенциала действия существует фаза невозбудимости (рефрактерности) кардиомиоцитов. Она зависит от величины напряжения на мембране кардио-
  миоцитов.
• Рефрактерные периоды
  • Абсолютный рефрактерный период (напряжение от –50 до 0 мВ). В абсолютный рефрактерный период невозможно возбуждение миокарда. Он соответствует фазам 1 и 2, а также началу фазы 3 потенциала действия (рис. 1-3).
  • Эффективный рефрактерный период (напряжение от –50 до –60 мВ). В этом периоде в ответ на внешнее воздействие возникают низкие по амплитуде и плоские по форме потенциалы действия.
  • Относительный рефрактерный период (напряжение от – 60 мВ до величины мембранного потенциала покоя). В этот период в ответ на стимулы могут возникать эффективные потенциалы действия с медленным подъёмом и незначительным повышением потенциала непосредственно после фазы 0.

Рис. 1-3. Рефрактерные периоды потенциала действия: в зависимости от времени нанесения раздражения возможно отсутствие потенциала действия (абсолютный рефрактерный период), возникновение потенциала действия без дальнейшего проведения (эффективный рефрактерный период), изменённого потенциала действия (относительный рефрактер-
ный период); только по окончании рефрактерного периода можно вызвать потенциал действия обычной формы

Проведение возбуждения: теория диполей