Возникновение рисунка ЭКГ: зубцы и сегменты.

Проводящая система сердца состоит из клеток атипической мышечной ткани, которые сохранили способность к автоматизму, то есть самоиндуцированию импульса и сокращению. У всех млекопитающих, в том числе – собак и кошек, - эти клетки собраны в определенных участках сердца: синоаурикулярном узле (Кейт-Флека), атриовентрикулярном узле (Ашофф-Тавара), предсердно-желудочковом пучке (пучке Гиса), проводящих сердечных волокнах (волокнах Пуркинье). Электрические импульсы возбуждения («команда» на сокращение мышечной ткани) зарождаются в синоаурикулярном узле, и затем распространяются по всему миокарду. Синоаурикулярный узел вырабатывает импульсы с определенной частотой, однако на эту частоту оказывают влияние симпатический (Neuron simpaticus) и блуждающий (N. vagus) нервы. Симпатикус учащает сердечный ритм и усиливает возбуждение (и последующее сокращение) миокарда, что отражается на электрокардиограмме укорочением интервалов и повышением вольтажа зубцов. Вагус же, наоборот, урежает ритм и снижает возбуждение, и на электрокардиограмме удлиняются интервалы и снижается высота зубцов. Сердечная мышечная (рабочая) ткань из-за особенностей строения ведет себя, как функциональный синцитий. В результате этого проявляется закон «all or anything» («все или ничего») - если раздражитель меньше порогового, ни одно мышечное волокно миокарда на него не отвечает, но при раздражителе пороговом либо более сильном – происходит сокращение всех волокон. Поэтому рабочие мышечные волокна оставляют «без внимания» слабые нервные импульсы, возникающие в очагах раздражения (в том числе – воспаления), до тех пор, пока эти импульсы не достигнут пороговых значений, но если такое происходит – воспринимают их, как команду на общее сокращение, поступившую из синоаурикулярного узла. Происходит внеочередное сокращение предсердий или желудочков – экстрасистола.

Правильное чтение электрокардиограммы невозможно без понимания, почему возникают интервалы и зубцы на ней, из-за чего последовательность и направленность зубцов именно таковы, что произойдет с кривой ЭКГ при каждом конкретном нарушении в проводящей системе сердца и самой сердечной мышце. Для простоты понимания этого рассмотрим процессы, происходящие в изолированном сердце, не принимая во внимание влияние на работу сердца симпатической и парасимпатической нервной системы.

Если к изолированному сердцу приложить контакты измерительного прибора – миллиамперметра (гальванометра), то обнаружится, что область предсердий по отношению к верхушке желудочков электроотрицательна, а пограничная область (предсердия-желудочки) не имеет разности потенциалов. Поэтому, если биотоки направлены от предсердий в сторону желудочков (от «минуса» к «плюсу»), на ЭКГ появляется зубец, направленный вверх от изопотенциальной линии. Если же направление импульса возбуждения противоположное, зубец на электрокардиограмме будет направлен вниз.

Синоаурикулярный узел расположен в области впадения в правое предсердие полой вены (т.н. венозного синуса). Импульс возбуждения, который возникает в синоаурикулярном узле, распространяется по стенке правого предсердия до пограничной области, а затем переходит на левое предсердие. Возбуждение распространяется к рабочим мышечным клеткам двумя потоками: и диффузно, и по особым внутрисердечным проводящим путям. На своем пути импульс возбуждает атриовентрикулярный узел, однако ввиду относительно медленного накопления заряда в этом узле, выброса импульса им некоторое время не происходит (фаза торможения выброса). Задержка составляет примерно 0,02-0,04 секунды. Функциональное значение фазы торможения импульса (атриовентрикулярной задержки) состоит в том, что в этот период успевает завершиться систола желудочков предыдущего сердечного цикла, и волокна миокарда желудочков становятся рефрактерными. На электрокардиограмме происходящее отражается в виде невысокого и непродолжительного, направленного от «минуса» к «плюсу» всплеска – зубца P, и следующей за ним паузы – сегмента PQ. Продолжительность паузы соответствует времени, затраченному на активацию клеток атриовентрикулярного узла, а протяженность интервала PQ отражает время, ушедшее на проведение возбуждения от синоаурикулярного узла через предсердия до желудочков. В конце интервала PQ происходит сокращение (систола) предсердий.

Выброс импульса клетками атриовентрикулярного узла у мелких животных происходит залпом, при этом направленность его – только односторонняя, от предсердий к желудочкам (от «минуса» к «плюсу»). Незначительный выброс происходит и в направлении пограничной зоны (перегородки между предсердиями и желудочками), поскольку сокращение желудочков должно начинаться именно в этой области. Этот импульс маловольтажен и направлен ретроградно-косо, поэтому на ЭКГ он отражается коротким отрицательным всплеском – зубцом Q. Зубец этот на ЭКГ регистрируется далеко не всегда, и его отсутствие не является признаком патологии.

Основной выброс происходит по межжелудочковой перегородке, по проводящему пучку Гиса. Направлен он в сторону верхушки сердца, поэтому на кривой ЭКГ образуется восходящая часть зубца R. Далее проводящий пучок разделяется на правую и левую ножки, причем у плотоядных левая ножка пучка значительно мощнее правой, из-за чего нарушений в проведении импульса по ней встречается относительно меньше, чем по правой ножке. По ножкам проводящего пучка импульс направляется вдоль межжелудочковой перегородки до верхушки сердца, затем – по стенкам желудочков в обратном направлении. Таким образом, возбуждение охватывает весь миокард.

На электрокардиограмме в результате образуется желудочковый комплекс QRS, в котором зубец Q отрицательный, R – положительный, S– отрицательный. Образование зубца S связано с полным охватом возбуждением всех слоев миокарда, и глубина зубца зависит от толщины стенок желудочков, а точнее – от состояния мышечных волокон и интенсивности обменных процессов в них. При изменении положения пациента во время регистрации ЭКГ глубина и форма зубца S меняются, причем – значительно.

По времени комплекс QRS совпадает с реполяризацией (восстановлением полярности) предсердий. В конце этого комплекса происходит сокращение (систола) желудочков. Протяженность комплекса отражает время охвата возбуждением всей мускулатуры желудочков, по всей ее толще.

После сокращения желудочков потенциал клеточных мембран восстанавливается не одновременно, реполяризация миокарда на его различных участках зависит от состояния проводящих путей и мышечной ткани. На электрокардиограмме процесс восстановления потенциала отражается в виде зубца Т, который в норме – положительный и невысокий, сопоставимый по форме и величине с зубцом Р. Однако размеры и форма зубца Т подвержены самым частым и значительным изменениям, по сравнению с другими элементами ЭКГ, именно в связи с частыми изменениями интенсивности обмена в миокарде.