Основываясь на выше изложенных принципах и с целью стандартизации электрокардиологических измерений у разных людей В.Эйнтховен в 1903г.предложил считать, что начало электрического вектора сердца расположено в центре равностороннего треугольника, вершины которого расположены на медиальных поверхностях нижней трети левого (ЛР) и правого (ПР) предплечья и голени левой ноги (ЛН)
Таким образом выполняется два условия при котором сердце равноудалено от точек регистрации разности потенциалов. С другой стороны фиксированные точки на поверхности организма между которыми
измеряется разность потенциалов удалены далеко от вектора сердца r >> l, то есть диполь сердца является точечным. Внутри треугольника Эйнтховена можно изобразить три петли P,QRS,T, которые описывают мгновенные направления электрического вектора сердца за один кардиоцикл во фронтальной плоскости организма.(Рис.15)
Все петли имеют общую точку, которую называют электрическим центром сердца и располагают ее в центре треугольника.
Разность потенциалов, измеряется между каждой парой вершин треугольника, должна быть равна проекции последовательных мгновенных значений вектора сердца трех петель P,QRS,T.
Отведения, зарегистрированные от каждой пары вершин треугольника Эйнтховена, получили названия стандартных отведений.
Стандартных отведений три, обозначаются они римскими цифрами I,II,III.
В каждую вершину треугольника, расположенную на медиальной поверхности нижней трети предплечий правой руки (ПР), левой руки (ЛР) и голени левой ноги (ЛН) помещают металлические пластинки определенного размера – электроды. Их соединяют
наконечниками через кабель отведения с регистрирующей системой электрокардиографа, клемы которого имеют знаки
«+» и « - ». Для практических целей используется цветовая и буквенная маркировка наконечников кабеля отведений.
Правая рука, ПР – R (right) – красный.
Левая рука, ЛР – L (left) – желтый.
Левая нога, ЛН – F (foot) – зеленый.
Правая нога, ПН – N – черный.
Грудной электрод, С – белый.
Первое стандартное отведение – I - регистрируется между левой рукой (ЛР) и правой рукой (ПР), причем ЛР - + «плюс», а ПР - - «минус». Вектор отведения направлен от ПР к ЛР по стороне треугольника Эйнтховена.
Второе стандартное отведение – II – регистрируется между правой рукой (ПР) и левой ногой (ЛН), причем ПР - - «минус», а ЛН - + «плюс». Вектор отведения, направлен от ПР к ЛН по стороне треугольника Эйнтховена.
Третье стандартное отведение – III - регистрируется между левой ногой (ЛН) и левой рукой (ЛР), причем ЛН - + «плюс», а ЛР - - «минус». Вектор отведения направлен от ЛР к ЛН по стороне треугольника Эйнтховена.
Стандартные отведения являются двухполюсными, так как каждый электрод является активным, то есть воспринимают потенциалы соответствующих точек тела.
Усиленные однополюсные отведения от конечностей .
В 1942 году Е.Гольдберг предложил ввести три усиленных однополюсных отведения от конечностей.
Эти отведения являются однополюсными и формируются из стандартных.(Рис.17)
Если через большое сопротивление (200 – 300 Ом) соединить два проводника, идущих от двух стандартных точек, то потенциал, таким образом образованного полюса, будет приблизительно равным нулю.
Потенциал же третьей конечности будет не равным нулю. Электрод на этой конечности будут являться активным. К активной точке подключают «плюс» измерительного прибора, а «минус» к общей точке двух других стандартных точек. Таким образом, получают усиленное однополюсное отведение.
При любых отведениях биопотенциалов сердца от поверхности тела человека, амплитуды зубцов ЭКГ представляют собой проекции ИЭВС на ту или иную ось координатной системы в соответствующий момент сердечной деятельности.
Зубец Р отображает распределение возбуждения по предсердиям; комплекс QRS – при возбуждении желудочков; зубец Т – при их реполяризации. Отклонение от нормы, которое врач обнаруживает в том или ином элементе ЭКГ, дают ему информацию о соответствующих процессах в той или иной части сердца.
Важнейшим параметром ЭКГ служат временные интервалы, по ним оценивают скорость распределения возбуждения в каждом из отделов проводящей системы сердца. Изменения скорости проведения связывают с повреждениями миокардных волокон. Так, даже малый очаг поражения ТМВ диаметром 5-10 мкм, вызывает задержку в распределении возбуждения на 0,1 мс.
В стандартных отведениях зубец Р обычно имеет амплитуду не более 0,25 мВ, а его длительность равна 0,07-0,10 с. Интервал PQ отображает атрио-вентикулярную задержку, и он составляет примерно 0,12-0,21 с при частоте сердечных сокращений от 130 до 70 в минуту. Комплекс QRS наблюдается в течение всего времени, пока возбуждение распределяется по желудочкам. Его длительность изменяется в пределах от 0,06 до 0,09 с. Зубец Q в трети наблюдений отсутствует в нормальной ЭКГ, а когда он обнаруживается, то его амплитуда не превышает 0,25 мВ. Зубец R обладает максимальной амплитудой среди всех других элементов ЭКГ, и его амплитуда меняется в пределах 0,6-1,6 мВ. Зубец S также зачастую отсутствует, но когда его обнаруживают, может иметь амплитуду до 0,6 мВ. Его появление на ЭКГ характеризует тот процесс, когда возбуждение по миокарду желудочков завершается вблизи основания (у предсердий). Интервал TS при пульсе 65-70 сокращений в минуту, составляет примерно 0,12 с. Длительность зубца Т обычно меняется в пределах от 0,12 до 0,16 с, а его амплитуда изменяется в пределах 0,25-0,6 мВ.
Необходимо отметить, что зубец Р возникает на ЭКГ примерно за 0,02 с до начала сокращения предсердий, а комплекс QRS - за 0,04 с до начала сокращения желудочков. Следовательно, электрические проявления возбуждения предшествуют механическим (сократительные деятельности миокарда). В этой связи нельзя говорить, будто ЭКГ является результатом сердечной деятельности (сердечные сокращения). Имея ряд отведений ЭКГ (не менее двух), снятых в разных отведениях, можно синтезировать ИЭВС. В медицинской литературе его называют электрической осью сердца. По определению, электрическая ось сердца – это отрезок прямой (вектор), соединяющий два сечения миокарда, обладающих в данный момент наибольшей разностью потенциалов. Этот вектор направлен от отрицательного полюса (возбужденного участка) к положительному (покоящемуся участку). Направление электрической оси сердца в ходе распределения возбуждения по миокарду, постоянно меняется, в этой связи принято определять среднюю ось сердца. Так называют вектор, который можно построить в промежутках между началом и окончанием деполяризации миокарда желудочков. По расположению средней оси оценивают геометрическую ось сердца, которые, как правило, параллельны друг другу. Таким образом, построенная средняя электрическая ось сердца дает представление о положении сердца в грудной полости, и ее изменение служит признаком в изменениях соответствующего желудочка.
Сначала записывают отведения от конечностей. Металлические электроды электрокардиографа накладывают на руки и ноги больного. Электрод на правой ноге выполняет роль электрического заземления. Электроды на руках прикрепляют чуть выше запястий, на ногах — выше лодыжек.
Рис. 3-3. Для записи электрокардиограммы используют металлические электроды. Электрод на правой ноге выполняет функцию заземления, чтобы предотвратить помехи от сети переменного тока.
Электрические процессы сердца можно проецировать на туловище и конечности. По этой причине электрод, помещённый на правое запястье, регистрирует такое же электрическое напряжение, как и на правом плече; напряжение на левом запястье или другом участке левой руки соответствует напряжению на левом плече.
Наконец, напряжение на электроде, наложенном на левую ногу, сопоставимо с напряжением на левом бедре или в паховой области. В клинической практике электроды присоединяют к запястьям и лодыжкам просто для удобства. Очевидно, для регистрации электрокардиограммы у больного с ампутацией конечности или с гипсовой повязкой необходимо разместить электроды около плеч или паха, в зависимости от обстоятельств.
Выделяют стандартные биполярные (I, II, III) и . Биполярные отведения были названы так исторически, так как они регистрируют разность электрических потенциалов между двумя конечностями.
Подключение электродов стандартных отведений от конечностей
I отведение, например, записывает разницу напряжений между электродами на левой руке и правой руке:
I отведение = левая рука - правая рука.
II отведение регистрирует разницу напряжений между электродами на левой ноге и правой руке:
II отведение = левая нога - правая рука.
III отведение позволяет оценить разницу напряжений между электродами на левой ноге и левой руке:
III отведение = левая нога - левая рука.
При записи I отведения происходит следующее. Электрод левой руки измеряет электрическое возбуждение сердца с вектором, направленным к левой руке, а электрод правой руки — с вектором, направленным к правой руке. Электрокардиограф регистрирует разность потенциалов между левой рукой и правой рукой и показывает её в I отведении. При записи II отведения то же самое происходит с потенциалами электродов левой ноги и правой руки, а при записи III отведения — левой ноги и левой руки.
I, II и III отведения можно представить схематично в виде треугольника, названного треугольником Эйнтховена по имени голландского физиолога, который изобрёл электрокардиограф в начале 1900-х годов. Сначала ЭКГ состояла только из записи I, II, и III отведений. Треугольник Эйнтховена отражает пространственное расположение трех стандартных отведении от конечностей (I, II, III).
Рис. 3-4. Расположение I, II и III отведений. (I отведение регистрирует разность электрических потенциалов между левой и правой руками, II отведение - между левой ногой и правой рукой, III отведение - между левой ногой и левой рукой.)
Проекция I отведения расположена горизонтально. Левый полюс (левая рука) I отведения положительный, а правый полюс (правая рука) — отрицательный, поэтому I отведение = левая рука - правая рука. Проекция II отведения направлена по диагонали вниз. Его нижний полюс (левая нога) положительный, а верхний полюс (правая рука) — отрицательный, поэтому II отведение = левая нога - правая рука. Проекция III отведения также направлена диагонально вниз. Его нижний полюс (левая нога) положительный, а верхний полюс (левая рука) — отрицательный, поэтому III отведение = левая нога - левая рука.
Эйнтховен, конечно, мог обозначить отведения по-другому. В данном виде биполярные отведения описывает следующая простая формула:
I отведение + III отведение = II отведение.
Другими словами, если сложить величины вольтажа зубцов I и III отведений, мы получим вольтаж во II отведении. Это лишь приблизительное правило. Оно выполнимо при одновременной регистрации трёх стандартных отведений с использованием синхронизированного канала электрокардиографа, поскольку пики зубцов R в трёх отведениях не одновременны.
Эту формулу можно проверить. Сложив вольтаж зубца R в I отведении (+9 мм) и зубца R в III отведении (+4 мм), получим +13 мм — вольтаж зубца R во II отведении. То же самое можно сделать с зубцами и .
При оценке электрокардиограммы полезно сначала быстро просмотреть I, II и III отведения. Если зубец R во II отведении не равен сумме зубцов R в I и III отведениях, возможно, запись неверна или электроды наложены неправильно.
Уравнение Эйнтховена — результат записи биполярных отведений. Электрический потенциал от электрода на левой руке положительный в отведении I и отрицательный в отведении III, равновесие наступает при добавлении двух других отведений:
I отведение = левая рука - правая рука;
II отведение = левая нога - левая рука;
I отведение + III отведение = левая нога - правая рука = II отведение.
Таким образом, в ЭКГ один плюс три равно двум.
Итак, I, II и III отведения — стандартные (биполярные) отведения от конечностей, которые изобретены раньше других . Эти отведения регистрируют разность электрических потенциалов между выбранными конечностями.
На рисунке треугольник Эйнтховена изображён так, что I, II и III отведения пересекаются в центральной точке. Для этого I отведение просто передвинули вниз, II — вправо, III — влево. В результате получают трёхмерную диаграмму. Эту диаграмму, представляющую три биполярных отведения, используют в разделе « ».
Анализ электрокардиограмм
Сердце человека – это мощная мышца. При синхронном возбуждении волокон сердечной мышцы, в среде, окружающей сердце, течет ток, который даже на поверхности тела создает разности потенциалов в несколько мВ. Эта разность потенциалов регистрируется при записи электрокардиограммы. Моделировать электрическую активность сердца можно с использованием дипольного электрического генератора.
Дипольное представление о сердце лежит в основе теории отведений Эйнтховена, согласно которой ‑ сердце ‑ это токовый диполь с дипольным моментом Р с (электрический вектор сердца), который поворачивается, изменяет свое положение и точку приложения за время сердечного цикла (рис. 34).
По Эйнтховену сердце располагается в центре равностороннего треугольника, вершинами которого являются: праваярука – левая рука – левая нога (рис. 35 а).
Разности потенциалов, снятые между этими точками – это проекции дипольного момента сердца на стороны этого треугольника:
Эти разности потенциалов, со времени Эйнтховена в физиологии принято называть «отведениями». Три стандартных отведения приведены на рис. 35 б. Направление вектора Р с определяет электрическую ось сердца.
Рис. 35 а.
Рис. 35 б. Нормальная ЭКГ в трех стандартных отведениях
Рис. 35 в. Зубец Р – деполяризация предсердия,
QRS – деполяризация желудочков, Т – реполяризация
Линия электрической оси сердца при пересечении с направлением 1-го отведения образует угол , который определяет направление электрической оси сердца (рис. 35 б). Так как электрический момент сердца-диполя изменяется со временем, то в отведениях будут получены зависимости разности потенциалов от времени, которые называются электрокардиограммами.
Ось О
– это ось нулевого потенциала. На ЭКГ отмечают три характерных зубца P
, QRS
, T
(обозначение по Эйнтховену).
Высоты зубцов в различных отведениях обусловлены направлением электрической оси сердца, т.е. углом (рис. 35 б). Наиболее высокие зубцы во втором отведении, низкие в третьем. Сопоставляя ЭКГ в трех отведениях за один цикл составляют представление о состоянии нервно-мышечного аппарата сердца (рис. 35 в).
Факторы, влияющие на ЭКГ
Положение сердца. Направление электрической оси сердца совпадает с анатомической осью сердца. Если угол находится в пределах от 40°до 70°, это положение электрической оси считается нормальным. ЭКГ имеет обычные соотношения зубцов в I, II, III стандартных отведениях. Если близок или равен 0°, то электрическая ось сердца параллельна линии первого отведения и ЭКГ характеризуется высокими амплитудами в I отведении. Если близок к 90°, амплитуды в I отведении минимальны. Отклонение электрической оси от анатомической в ту или другую сторону клинически означает одностороннее поражение миокарда.
Изменение положения тела вызывает некоторые изменения положения сердца в грудной клетке и сопровождается изменением электропроводности окружающих сердце сред. Если ЭКГ не изменяет своей формы при перемещении тела, то этот факт тоже имеет диагностическое значение.
Рассмотренные ранее электрические явления, происходящие постоянно в работающей сердечной мышце, создают электрическое поле. Электрические потенциалы такого поля можно регистрировать при помощи электродов гальванометра, подключив два полюса: положительный и отрицательный. При электрокардиографическом исследовании электроды накладывают на определенные точки человеческого тела. Электроды соединены с гальванометром, который входит в состав электрокардиографа. Соединение двух точек тела, имеющих разные потенциалы, называется электрокардиографическим отведением .
Стандартные отведения
Эйнтховеном для записи ЭКГ были предложены 3 отведения, которые впоследствии получили название стандартных двухполюсных отведений или просто стандартных отведений .
Эйнтховен предположил, что сердце - это точечный источник электрического тока, находящийся в центре равностороннего треугольника (), образованного двумя руками и левой ногой.
- I стандартное отведение: правая рука (отрицательный полюс) - левая рука (положительный полюс);
- II стандартное отведение: правая рука (отрицательный полюс) - левая нога (положительный полюс);
- III стандартное отведение: левая рука (отрицательный полюс) - левая нога (положительный полюс).
I отведение измеряет разность потенциалов между правой и левой рукой - регистрация положительного импульса происходит, если суммарный вектор направлен к левой руке.
II отведение измеряет разность потенциалов между правой рукой и левой ногой - регистрация положительного импульса происходит, если суммарный вектор направлен к левой ноге.
III отведение измеряет разность потенциалов между левой рукой и левой ногой - регистрация положительного импульса происходит, если суммарный вектор направлен к левой ноге.
При патологиях в этих направлениях регистрируются отрицательные сигналы, поскольку вектор имеет другое направление.
Практической кардиографией установлено, что при преобладании потенциалов левой части сердца суммарный вектор возбуждения направлен к левой руке. И, наоборот, при преобладании потенциалов правой части сердца - вектор направлен к левой ноге. Это позволяет диагностировать гипертрофию левого желудочка и предсердия при высоких положительных зубцах ЭКГ в первом отведении; гипертрофию правого желудочка и предсердия при высоких положительных зубцах ЭКГ в третьем отведении.
Сердце расположено в центре генерируемого электрического поля, схематично ограниченного осями отведений. Если опустить перпендикуляры от сердца к оси каждого стандартного отведения, то они разделят ось каждого отведения на две равные части - положительную и отрицательную, как показано на рисунке. Если ЭДС сердца проецируется на положительную часть осей стандартных отведений, то кардиограф регистрирует положительный зубец в этих отведениях. И, наоборот, если ЭДС сердца проецируется на отрицательную часть осей - кардиограф регистрирует отрицательный зубец в этих отведениях.
Если спроецировать оси стандартных отведений (стороны треугольника) непосредственно на сердце, расположенное в центре треугольника Эйнтховена, - то получится .
ВНИМАНИЕ! Информация, представленная сайте сайт носит справочный характер. Администрация сайта не несет ответственности за возможные негативные последствия в случае приема каких-либо лекарств или процедур без назначения врача!
