Электрокардиография (ударение на третьем от конца слоге) – это, как явствует из названия, метод графической регистрации электрической активности сердца. Электрокардиография (ЭКГ) – один из важнейших методов медицинской диагностики и, поэтому, заслуживает подробного описания.

Расположенное в центре грудной клетки сердце – это, по существу, мышечный насос, перекачивающий кровь по большому и малому кругам кровообращения. Состоит сердце из четырех камер – двух предсердий (правого и левого) и, соответственно, двух (правого и левого) желудочков. Из левого желудочка насыщенная кислородом кровь выбрасывается в аорту и по ее ветвям (артериям) поступает во все участки тела, где артерии распадаются на артериолы и капилляры. Капилляры, после обмена крови и тканей важными веществами, сливаются в венулы, и далее в крупные вены – верхнюю и нижнюю полые вены, которые впадают в правое предсердие, откуда, через правый желудочек, кровь перетекает в легкие, где, обогатившись кислородом и освободившись от углекислого газа, по легочным венам возвращается в сердце – в левое предсердие, из него выталкивается в левый желудочек и цикл повторяется.

Длительность промежутка между циклами соответствует времени, прошедшему от начала сердечного сокращения до начала следующего и включает период расслабления сердца. Сокращение сердца называют систолой, а расслабление диастолой. Во время диастолы сердечная мышца отдыхает. В отличие от произвольной мускулатуры, сердечная мышца расслабляется полностью и, действительно, отдыхает. Продолжительность систолы желудочков, в среднем, 0,33 секунды, диастолы – 0,37 секунды, то есть, сердце больше отдыхает, чем работает, поэтому и способно ритмично сокращаться десятки лет без перерывов и остановок.

Волокна сердечной мышцы (миокарда) сокращаются под действием электрических импульсов, возникающих в специализированной системе – проводящей системе сердца и ее узлах. Там содержатся клетки, способные генерировать электрические разряды и передавать их по волокнам, разветвляющимся в толще миокарда.

Рис. 1. Схематическое изображение проводящей системы сердца

Наверное, все слышали термин «искусственный водитель ритма». Так называют электрокардиостимуляторы. Значит, можно предположить, что есть и естественный водитель ритма, и он, на самом деле, существует. Называется он синусно-предсердным (сино-атриальным) узлом и находится в тканях правого предсердия (рис. 1). Клетки этого узла, в результате перемещения ионов кальция, калия и натрия через клеточные мембраны, способны генерировать электрические импульсы (потенциалы действия). Эти импульсы, в свою очередь, распространяются по проводящей системе сердца и согласованно, в определенной последовательности, возбуждают мышечные волокна разных отделов сердца и побуждают их к сокращению. Проводящая система сердца состоит из синоатриального узла, атриовентрикулярного узла, пучка Гиса и волокон Пуркинье (рис. 1) Электрокардиограф – это, грубо говоря, гальванометр, регистрирующий амплитуды и направления векторов возбуждения (но не механического сокращения!) волокон рабочего миокарда с помощью электродов, наложенных на кожу грудной клетки. Ткани тела омываются межклеточной жидкостью, то есть солевым токопроводящим раствором, по которому токи сердца достигают поверхности тела. Кожа обладает высоким электрическим сопротивлением, и, поэтому, для улучшения контакта, электроды смазывают токопроводящим гелем.

Существует множество систем наложения электродов и их подключения к электрической схеме аппарата. Мы рассмотрим стандартную схему, предложенную Эйнтховеном в 1903 году. Электроды накладывают на правую руку, левую руку и левую ногу.

Первое отведение регистрирует потенциалы между правой рукой и левой рукой. Ось отведения направлена от отрицательного полюса к положительному, то есть, от правой руки к левой руке. На ось отведения проецируется вектор возбуждения, и эта проекция записывается на ленте кардиографа, как зубец. Если направление вектора совпадает с направлением оси отведения, то зубец будет положительным, если направлен противоположно, то отрицательным. (см. рис. 2, 3, 4, 5, 6, 7).

Рис. 2. Зубец P отражает электрическое возбуждение предсердий, являясь проекцией вектора электрического поля на ось отведения (в данном случае III)

Рис. 3. Зубец Q отражает электрическое возбуждение межжелудочковой перегородки, являясь проекцией вектора электрического поля на ось отведения (в данном случае III)

Рис. 4. Зубец R отражает электрическое возбуждение желудочков, являясь проекцией вектора электрического поля на ось отведения (в данном случае III)

Рис. 5. Зубец S отражает электрическое возбуждение оставшейся части правого желудочка, являясь проекцией вектора электрического поля на ось отведения (в данном случае III)

Рис. 6. Зубец (волна) T. Волна Т отражает реполяризацию желудочков (объяснение в тексте)

Рис. 7. Вид нормальной ЭКГ (последовательность зубцов при регистрации ЭКГ на бумаге со скоростью 50 мм/сек.)

Таким образом, зубцы и волны электрокардиограммы позволяют судить о величине и направлении вектора электрического возбуждения в волокнах миокарда в каждый данный момент времени.

Следовательно, с помощью ЭКГ можно выявить очаги патологического возбуждения (источники экстрасистол, внеочередных сокращений сердца), блокаду проведения импульсов (например, атриовентрикулярную блокаду, когда предсердия и желудочки сокращаются каждый в своем ритме) и участки «голодающего» миокарда при ишемической болезни сердца, так как в этих участках импульсы либо отсутствуют, либо изменяются по форме.

Надо подчеркнуть, что ЭКГ не позволяет судить о механических параметрах сердечных сокращений, но только об их электрических характеристиках.

Возбуждение предсердий отражается на ЭКГ зубцом P, первым (как правило, положительным) зубцом, за ним следует короткий интервал и переходящие друг в друга зубцы Q, R и S. Эти зубцы отражают последовательность возбуждения правого и левого желудочка. Последний, довольно пологий зубец Т (в норме почти всегда положительный) отражает восстановление исходных электрических зарядов по обе стороны клеточных мембран клеток проводящей системы (это восстановление называют реполяризацией). Дело в том, что в покое наружная поверхность волокна заряжена положительно, а внутренняя поверхность его мембраны – отрицательно. Такое состояние называют состоянием поляризации. При возбуждении заряды меняются местами, поверхность заряжается отрицательно, и между возбужденными участками и невозбужденными возникает разность потенциалов. Этот процесс называют деполяризацией, а возвращение к исходному состоянию – реполяризацией, то есть, повторной поляризацией.

На рисунках 2–7 приведены формы зубцов ЭКГ в норме для III стандартного отведения. Сердце схематично помещено в центр равностороннего треугольника осей отведений и принято за начало вектора возбуждения. (Из математики известно, что векторы можно переносить параллельно самим себе). В остальных отведениях вид ЭКГ приблизительно такой же. Более подробное обсуждение выходит за рамки данной книги.

Двенадцать стандартных (общепринятых) отведений позволяют достаточно точно диагностировать нарушения сердечного ритма (экстрасистолии – желудочковые и предсердные), фибрилляцию предсердий (мерцательную аритмию), нарушения проводимости (блокады сердца), ишемические поражения (стенокардию и инфаркт миокарда). Кроме того, ЭКГ позволяет диагностировать гипертрофию сердечной мышцы в разных ее участках – например, гипертрофию левого желудочка при гипертонической болезни, гипертрофию правого желудочка при повышении давления в легочной артерии, или перегрузки предсердий при клапанных пороках сердца.

В заключении могу настоятельно рекомендовать всем снять ЭКГ в возрасте сорока пяти лет, чтобы, в случаях подозрений на заболевание сердца, снятые впоследствии электрокардиограммы можно было сравнить с исходной ЭКГ. Это облегчает интерпретацию всех последующих электрокардиограмм.