3. Электрические явления в сердце

Электрокардиография

Деятельность сердца, как и любой возбудимой ткани, сопровождается электрическими явлениями. Все возбудимые ткани в покое имеют положительный электрический заряд; когда возникает возбуждение, то электрический заряд возбужденного участка меняется на отрицательный. Теперь между возбужденным, заряженным отрицательно участком и невозбужденным, электроположительным участком возникает разность потенциалов. По мере распространения возбуждения меняется расположение электроотрицательных и электроположительных участков; в связи с этим в новых участках возникает разность потенциалов. Эти электрические явления в возбужденном органе можно зарегистрировать, если соединить специальные чувствительные приборы с работающим органом.

В сердце возбуждение возникает вначале в синусно-предсердном узле и отсюда постепенно распространяется на мускулатуру предсердий и желудочков.

В результате постепенного распространения волны возбуждения из синусно-предсердного узла на соседние участки сердца создаются условия для возникновения разности потенциалов в работающем сердце: участок сердца, куда приходит волна возбуждения, на время становится электроотрицательным, а соседние участки остаются заряженными положительно.

Метод регистрации электрических явлений в работающем сердце получил название электрокардиографии. Чувствительный прибор, с помощью которого регистрируют электрические явления в возбужденном сердце, называют электрокардиографом. В разработке теории электрокардиографии и внедрении ее в медицин скую практику большая роль принадлежит советскому физиолог А. Ф. Самойлову.

Самойлов Александр Филиппович (1867-1930) - видный советский физиолог. Работал в лаборатории И. М. Сеченова и И. П. Пав лова. Самойлов является одним из основоположников русской электрофизиологии и электрокардиографии. Он также работал в области физиологии мышц, нервного волокна, центральной нервной системы и органов чувств. А. Ф. Самойлову одному из первых была присуждена Ленинская премия.

Электрокардиограмма

Известно, что силовые линии электрического поля распространяются во все стороны от места возникновения разности потенциалов. Так как сердце расположено в грудной полости несимметрично, то несимметрично расположена и его электрическая ось. Поэтому, чтобы зарегистрировать разность потенциалов, возникающую в возбужденном сердце, надо приложить электроды электрокардиографа к двум несимметричным относительно электрической оси точкам на теле человека. Чаще всего электрокардиограф соединяют с правой и левой руками (первое отведение), с правой рукой и левой ногой (второе отведение) или с левой рукой и левой ногой (третье отведение) (рис. 25).

Разность потенциалов, возникающая в возбужденном сердце очень невелика (тысячные доли вольта), поэтому в электрокардиографе есть усиливающие устройства.

При регистрации электрической активности сердца на движущейся бумажной ленте электрокардиографа пишется кривая - электрокардиограмма (ЭКГ) (рис. 25).

В сердце здорового человека на электрокардиограмме отчетливо видны пять зубцов, из которых три обращены вверх (PRT) а два вниз (QS).

Зубец Р отражает электрические явления в предсердиях, а зубцы QRST характеризуют движение волны возбуждения в желудочках сердца.

Метод электрокардиографии является одним из наиболее важных методов объективной регистрации деятельности сердца. Он позволяет судить о последовательности распространения возбуждения по сердцу и оказывает практической медицине неоценимую услугу в вопросах диагностики нарушений работы сердца. Так при наличии в мышце сердца рубца после перенесенного ранее заболевания, вызванного нарушением кровообращения в сердечной мышце (инфаркт миокарда), соответствующий участок сердца не охватывается возбуждением; это четко выявляется на электрокардиограмме по изменениям формы зубцов (рис. 26).

Рис. 25. Схема наложения электродов для получения электрокардиограммы при стандартных отведениях (1, 2, 3) и кривые, получаемые при этих отведениях

Рис. 26. Электрокардиограммы, характерные для ранних сроков инфаркта миокарда

Телеэлектрокардиография

Большие возможности для оценки деятельности сердца появились с развитием телеметрии. Телеметрия - это метод передачи биологической информации на расстояние. Телеэлектрокардиограф дает возможность наблюдать за деятельностью сердца у спортсменов во время соревнований, у рабочих при выполнении трудовых операций, у космонавтов во время тренировок и космических полетов. При телеметрии широко используют радиосвязь. Электроды, укрепленные на коже обследуемого человека, соединяются с радиопередатчиком, находящимся в кармане или в специальном легком шлеме, который надевают на голову (рис. 27), Сигналы радиопередатчика принимаются радиоприемником, находящимся в телеэлектрокардиографе, преобразуются и записываются на движущейся бумажной ленте в виде электрокардиограммы.

Рис. 27. Радиопередатчик для регистрации электрокардиограммы, укрепленный в шлеме на голове человека

Современные радиотелеметрические системы космических кораблей относятся к числу бортовых. Здесь передатчик находится на небольшом расстоянии от обследуемого человека и связан с ним проводами.

Дальность действия телеметрических систем разная. Это зависит от мощности передатчика и чувствительности приемника. Удалось, например, передать по радио в Москву электрокардиограммы нескольких членов экипажа с советской плавучей рыболовецкой базы в Атлантике.

В клинике телеметрия позволяет вести наблюдения за различными функциями организма, не тревожа больного, - во время сна, еды, прогулки, чтения. Это придает большую объективность получаемой медицинской информации.