Биоэлектрическая активность миокарда

Биоэлектрическая активность миокарда. Электрическая активность сердца очень мала. Выражается она в милливольтах мВ . Эта величина векторная, т. е. она имеет численное значение и определённое направление в пространстве.

Электрическая активность сердца является результатом циклического передвижения ионов в клетках и межклеточной жидкости миокарда. Ионы, несущие положительный заряд, называются катионами. К ним относятся катионы калия K , натрия Na, кальция Ca и др. Отрицательно заряженные ионы хлора Cl угольной кислоты HCO3- и др. Каждая клетка миокарда представляет собой сложный комплекс органических и неорганических веществ, заключённых в полупроницаемую боково-липидную оболочку мембрану. Мембрана обладает способностью пропускать внутрь клетки и в противоположном направлении ионы, что создаёт условия для поддержания постоянства ионного состава. Этот процесс регулируется специальным внутри- и внеклеточным механизмом.

Так, внутри клетки концентрация катионов калия в 30-35 раз выше, чем в межклеточной жидкости, и, наоборот, концентрация катионов натрия в межклеточной жидкости в 10-20 раз больше чем в клетке. В связи с такой разницей концентраций ионы K стремятся выйти из клетки, а ионы Na - войти в неё. В состоянии покоя клеточная мембрана остаётся проницаемой только для ионов K . В определённых количествах он выходит из клетки, что создаёт условия для образования на наружной поверхности клетки положительного электрического заряда.

Этот заряд препятствует дальнейшему выходу ионов K из клетки так как одноимённые заряды отталкиваются. В связи с выходом наружу ионов K в клетке наступает относительное увеличение анионов Cl HCO3- и др и внутренняя сторона мембраны приобретает отрицательный заряд. Клетка становится поляризованной.

Равновесие противоположных зарядов внешней и внутренней сторон мембраны клетки называется статической поляризацией. Если подвести к противоположным сторонам мембраны микроэлектроды, то в замкнутой цепи появляется электрический ток. Разность потенциалов составляет 90 мВ. Этот потенциал поляризованной клетки называют потенциалом покоя. Во время возбуждения клетки записываются потенциал действия. Он имеет форму быстро нарастающей и постепенно снижающейся монофазной кривой.

В ней принято различать отдельные фазы фазе деполяризации соответствует круто нарастающий участок кривой обозначается цифрой 0 , в фазе реполяризации 3 периода - 1 - ранней быстрой реполяризации, 2 - длительной медленной реполяризации часто называется плато , 3 - конечной быстрой реполяризации период диастолы обозначается цифрой 4. Клетка в период деполяризации и большей части реполяризации находится в состоянии рефрактерности и не отвечает на раздражение.

Потенциал действия резко изменяет проницаемость клеточной мембраны для ионов. При деполяризации в клетку поступают ионы Na, при реполяризации - Ca движение ионов K направленно в сторону, противоположную движению ионов Na. В период покоя, диастолы, концентрация ионов по обе стороны клеточной мембраны восстанавливается с помощью обменных ионных механизмов. Перемещение ионов изменяет заряд мембраны возбуждённые участки снаружи клетки становятся заряженными отрицательно, невозбуждённые - положительно внутренняя поверхность мембраны имеет заряд противоположного знака возбуждённые участки - электроположительны, невозбуждённые - электроотрицательны.

Продолжительность потенциала действия клетки миокарда - примерно 300 мс, тогда как потенциал действия клетки скелетной мышцы составляет всего 3мс. Итак, в период распространения возбуждения клетки миокарда имеет два противоположно заряженных полюса и является как бы маленьким генератором электрического тока. Возбуждённую клетку, имеющую два заряда одинаковой величины с противоположным знаком, называют диполем.

Миокард состоит из множества клеток, каждая из которых в период возбуждения представляет собой элементарный диполь. Величина и направление электрического потенциала сердца является алгебраической суммой электрических потенциалов всех клеток миокарда. Сердце, с точки зрения формирования в нём электрического потенциала, представляет собой один суммарный диполь.

Электрические движущие силы ЭДС , возникающие в отдельных клетках и мышечных группах миокарда, суммируются между собой и образуют результирующую величину для каждого данного момента. Суммарная ЭДС сердца является векторной величиной, и её численное значение и направление условно называется электрической осью сердца. Поверхность желудочков сердца можно рассматривать как обширную поляризованную мембрану, охватывающую единую огромную клетку. Закономерно меняющиеся во время возбуждения сердца величина и направление электрических потенциалов сердца сопровождается изменением потенциалов и на поверхности тела человека.

Ориентация электрических зарядов в тканях тела подчиняется общим законам соответственно сердечному суммарному диполю. В основном процессе возбуждения электрическая ось сердца направлена влево вниз - от отрицательного полюса к положительному. Поэтому с поверхности тела всегда можно зарегистрировать разность потенциалов от различных пунктов электрического поля сердца.

Места регистрации электрических потенциалов сердца называют отведениями. Они могут быть прямыми, когда электроды накладываются непосредственно на поверхность сердца. Такую регистрацию потенциалов принято называть электрограммой ЭГ , например при операции на сердце или в эксперименте. Регистрация электрической активности сердца не прямым путём с поверхности тела принято называть электрокардиограммой ЭКГ . При записи ЭКГ раздельно правого и левого желудочков время возбуждения векторы потенциалов этих желудочков имеют противоположное направление.

При этом в правом отделе сердца возбуждение начинается на 0,01 с раньше. Суммарный вектор обоих отделов сердца на ЭКГ даёт картину потенциала всего сердца. А так как вектор потенциалов левого желудочка значительно больше, чем правого желудочка, то суммарный вектор будет отклоняться вниз и влево. 1.4.2.