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1、心電圖的電生理原理,心臟活動的主要表現(xiàn)之一是產(chǎn)生電激動，它出現(xiàn)在心臟機械性收縮之前。心肌激動的電流可以從心臟經(jīng)過身體組織傳導至體表，使體表的不同部位產(chǎn)生不同的電位變化。,本圖可見竇房結(jié)形成起搏后，迅速將沖動通過傳導系統(tǒng)傳至心臟各部形成心肌整體的電活動，然后心肌形成機械性收縮。,按照心臟激動的時間順序，將此體表電位的變化記錄下來，形成一條連續(xù)曲線，即為心電圖。在正常情況下，每次心動周期在心電圖上均可出現(xiàn)相應(yīng)的一組波形。,P,Q,R,S,T,P,QRS,T,一組典型的心電圖波形是由下列各波和波段所構(gòu)成：,要解開這個謎底，我們得先回到19世紀，我們先認識一個人,李普曼，法國物理學家,他發(fā)明了下面這個

2、裝置-毛細管靜電計，盡管現(xiàn)在已經(jīng)沒人用這個東西，但是當時這個可是一件了不起的發(fā)明，它讓觀察毫安級的心電信號成為可能（因為當時并沒有二極管，三極管這些東西放大電流）,這個東西機理很簡單在毛細管中一半是硫酸，另一半是水銀。硫酸透光，而水銀不透光。硫酸和水銀都是電的良導體。當電流從中通過時，水銀柱的上下運動對通過的光進行掃描，在后方以勻速運動的感光底片上就描記出相應(yīng)的波形，大家看清楚描記的是電流，1908年李普曼因此獲得諾貝爾物理學獎。,1887年，英國醫(yī)生奧古斯塔司.德.沃勒，第一次用李普曼發(fā)明的毛細管靜電計在倫敦完成了第一次對表面心電圖的描記。這是人類第一次看到心電信號的三個波峰。,下面這位才是

3、真正的主角，讓我們一起認識他-荷蘭生理學家-愛因托芬,因為毛細管靜電計的毛細血管不可能做的太細，他無法測到更精確的電流，愛因托芬改進了這個裝置，他利用通電的導體可以產(chǎn)生磁場的安培右手定律發(fā)明了-磁電式儀表。愛因托芬把提高靈敏度的任務(wù)完全交給超大的電磁鐵，而動圈以匝數(shù)最少，質(zhì)量最輕為目標。最終的結(jié)果是1895年推出的弦線式電流計-看清楚還不是心電圖機,1903年愛因托芬因用這臺弦線式電流計描記了人類歷史上第一份真正意義上的心電圖，這一年被稱為心電圖的公元元年，愛因托芬因因此被稱為心電圖之父愛因托芬因此獲得獲1924年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎-這個已經(jīng)是和心電圖有關(guān)的第2個諾貝爾獎,大家需要注意一點

4、，這個裝置他仍然無法放大心臟電流，只不過用巧奪天工的工藝讓及其微弱的電流在沒有放大的基礎(chǔ)上被記錄，這種弦線式心電圖由劍橋大學生產(chǎn)，10年只生產(chǎn)了3臺，下面讓我們一起飽飽眼福,這就是最早的3臺心電圖機的樣子，現(xiàn)存于倫敦博物館,時光又過了30年，我們迎來了20世紀最偉大的發(fā)現(xiàn)-半導體，半導體的3個發(fā)明者巴丁博士、布菜頓博士和肖克萊博士，后來當之無愧的獲得了1956年諾貝爾物理學獎，同時他讓廉價的心電圖機成為可能，因為他可以很容易的，不失真放大電信號，心電圖因此從實驗室轉(zhuǎn)向臨床應(yīng)用直到今天。,P,T,P-R,QRS,ST,U,一、心肌的除極和復極過程：,1、靜息膜電位：近年來通過電生理學的研究，用微

5、電極的一端刺入正常靜息狀態(tài)下的單一心肌細胞，把電位計的正極端與此微電極相連，電位計的負極端放在細胞外液中并與地相接，使細胞外液的電位為零。這時所測得的細胞內(nèi)電位約為-90毫伏，即在靜息狀態(tài)下心肌細胞內(nèi)電位比細胞外電位低90毫伏，這種靜息狀態(tài)下心肌細胞內(nèi)外的電位差稱為跨膜靜息電位，簡稱靜息膜電位。在靜息狀態(tài)下，心肌細胞膜外帶有正電荷，膜內(nèi)帶有同等數(shù)量的負電荷，稱為極化狀態(tài)。,0,-90,在靜息狀態(tài)下，心肌細胞內(nèi)外各種離子的濃度有很大差別。細胞內(nèi)鉀離子（K+）濃度約為細胞外K+濃度的30余倍；與此相反，細胞外鈉離子（Na+）濃度則遠高于細胞內(nèi)Na+濃度。至于陰離子，在細胞內(nèi)以蛋白陰離子的濃度為高，

6、而在細胞外液以氯離子（陰離子）的濃度為高。,2、動作電位：當心肌細胞膜某點受刺激時，受刺激處的細胞膜對Na+的通透性突然升高，而對K+的通透性卻顯著降低，因此細胞外液中的大量Na+滲入到細胞內(nèi)，使細胞內(nèi)Na+大量增加，細胞內(nèi)電位由-90毫伏突然升高到+20+30毫伏（跨膜電位逆轉(zhuǎn)）。,-90,刺 激,+20,心肌細胞除極，心肌細胞內(nèi)電位變化,由激動所產(chǎn)生的跨膜電位，稱為跨膜動作電位，簡稱動作電位。心肌細胞激動后，膜表面變?yōu)樨撾娢?，膜?nèi)變?yōu)檎娢?，這種極化狀態(tài)的消除稱為除極。除極在動作電位曲線上表現(xiàn)為一驟升線，稱為動作電位0相。0相相當于單極電圖或臨床心電圖的R波。,刺 激,0,R波,復極時，細

7、胞膜對Na+的通透性迅速降低，對K+的通透性重新升高，使細胞內(nèi)K+又開始外滲，因而細胞內(nèi)正電位迅速下降，接近零電位水平，此時期稱為動作電位1相。相當于單極電圖或臨床心電圖的J點。,0,R波,J點,1,向內(nèi)的Na+流與向外的K+流迅速達到平衡，使細胞內(nèi)電位接近零電位水平，在動作電位曲線上形成一高平線，稱為動作電位2相。相當于單極電圖或臨床心電圖的S-T段。,0,1,2,R波,ST,2相末時，細胞膜對K+的通透性大大增加，故K+從膜內(nèi)高濃度處加速外滲，使細胞內(nèi)電位迅速下降，變?yōu)樨撾娢唬喈斢趩螛O電圖或臨床心電圖的T波。,0,1,2,R波,ST,T,3,當細胞內(nèi)電位終于恢復到-90毫伏并維持在此水平

8、上，即為靜息膜電位，這個時期稱為4相。4相相當于單極電圖或臨床心電圖T波后的等電位線。,0,1,2,R波,ST,T,3,4,0,1,2,R波,ST,T,3,4,從0相開始到4相開始的時間稱為動作電位的時限，相當于Q-T間期,二、除極與復極過程的 電偶學說,1、除極的電偶學說：心肌細胞在靜息狀態(tài)時，膜外排列陽離子帶正電荷，膜內(nèi)排列同等比例陰離子帶負電荷，保持平衡的極化狀態(tài)，不產(chǎn)生電位變化。,探測電極,當細胞一端的細胞膜受到刺激（閾刺激），其通透性改變，使細胞內(nèi)外正、負離子的分布發(fā)生逆轉(zhuǎn)，受刺激部位的細胞膜出現(xiàn)除極化，使該處細胞膜外的正電荷（鈉離子）迅速進入細胞膜內(nèi)，此時該處細胞膜外呈負性電位，而

9、其前面尚未除極的細胞膜外仍帶正電荷，從而形成一對電偶（也稱為偶極子）。,電源,電源（正電荷）在前，電穴（負電荷）在后。,電穴,也稱為偶極子,刺 激,為了檢測心肌細胞的電位變化及波形的形成，將電極分別放在細胞的不同的部位。當檢測電極：面對細胞電偶方向時，可測得正電位，描出向上的波（C）背離細胞電偶方向時，可測得負電位，描出向下的波（A）先面向細胞電偶方向后背離細胞電偶方向，可測得先正后負的波形（B）。,此時心肌細胞膜內(nèi)帶正電荷，膜外帶負電荷，稱為除極狀態(tài)。由于細胞的代謝作用，使細胞膜又逐漸復原到極化狀態(tài)，這種恢復過程稱為復極過程。復極與除極先后程序一致，即先除極的部位先復極，但復極化的電偶是電穴

10、在前，電源在后，并緩慢向前推進，直至整個細胞全部復極為止。,0,復 極,1,2,3,4,探測電極部位和波形與心肌除極方向的關(guān)系,由體表所采集到的心臟電位強度與下列因素有關(guān)：、與心肌細胞數(shù)量（心肌厚度）呈正比關(guān)系；,左圖為右室心肌的電動力強度右圖為左室心肌的電動力強度,刺 激,、與探查電極位置和心肌細胞之間的距離呈反比關(guān)系；,、與探查電極的方位和心肌除極的方向所構(gòu)成的角度有關(guān)，夾角愈大，心電位在導聯(lián)上的投影愈小，電位愈弱。,四、心電圖導聯(lián)體系：,在人體不同部位放置電極，并通過導聯(lián)線與心電圖機電流計的正負極相連，這種記錄心電圖的電路連接方法稱為心電圖導聯(lián)。電極位置和連接方法不同，可組成不同的導聯(lián)。

11、在長期臨床心電圖實踐中，已形成了一個由Einthoven創(chuàng)設(shè)而目前廣泛采納的國際通用導聯(lián)體系，稱為常規(guī)12導聯(lián)體系。,1、肢體導聯(lián)包括標準導聯(lián)、及加壓單極肢體導聯(lián)aVR、aVL、aVF。標準導聯(lián)為雙極肢體導聯(lián)，反映其中兩個肢體之間電位差變化。加壓單極肢體導聯(lián)屬單極導聯(lián)，基本上代表檢測部位電位變化。肢體導聯(lián)主要放置于右臂（R）、左臂（L）、左腿（F），連接此三點即成為所謂Einthoven三角。,0,+180,+90,六軸系統(tǒng)構(gòu)成示意圖,-30,-150,+90,avR,avL,avF,0,在每一個標準導聯(lián)正負極間均可畫出一假想的直線，稱為導聯(lián)軸。為便于表明6個導聯(lián)軸之間的方向關(guān)系，將、導聯(lián)的導

12、聯(lián)軸平行移動，使之與aVR、aVL、aVF的導聯(lián)軸一并通過坐標圖的軸中心點，便構(gòu)成額面六軸系統(tǒng)。此坐標系統(tǒng)采用180的角度標志。以左側(cè)為0，順鐘向的角度為正，逆鐘向者為負。每個導聯(lián)從中心點被分為正負兩半，每個相鄰導聯(lián)間的夾角為30。對此測定心臟額面心電軸頗有幫助。,2、胸導聯(lián)屬單極導聯(lián)，包括V1V6導聯(lián)。檢測之正電極應(yīng)安放于胸壁固定的部位，另將肢體導聯(lián)3個電極各串一5千歐電阻，然后將三者連接起來，構(gòu)成“無干電極”或稱中心電端。如此連接可使該處電位接近零電位且較穩(wěn)定，故設(shè)為導聯(lián)的負極。胸導聯(lián)檢測電極具體安放的位置為：V1位于胸骨右緣第4肋間；V2位于胸骨左緣第4肋間；V3位于V2與V4兩點連線的

13、中點；V4位于左鎖骨中線與第五肋間相交處；V5位于左腋前線V4水平處；V6位于左腋中線V4水平處。,V1,V1位于胸骨右緣第4肋間,T,P,QRS,V1,V1位于胸骨右緣第4肋間,T,P,QRS,V2,V2位于胸骨左緣第4肋間,V1,V1位于胸骨右緣第4肋間,T,P,QRS,V2位于胸骨左緣第4肋間,V3,V3位于V2與V4兩點連線的中點,V4,V1,V1位于胸骨右緣第4肋間,T,P,QRS,V2位于胸骨左緣第4肋間,V3位于V2與V4兩點連線的中點,V4位于左鎖骨中線與第5肋間相交處,V1,V1位于胸骨右緣第4肋間,T,P,QRS,V2位于胸骨左緣第4肋間,V3位于V2與V4兩點連線的中點,V4位于左鎖骨中線與第5肋間相交處,V5,V5位于左腋前線V4水平處,V1,V1位于胸骨右緣第4肋間,T,P,QRS,V2位于胸骨左緣第4肋間,V3位于V2與V4兩點連線的中點,V4位于左鎖骨中線與第5肋間相交處,V5位于左腋前線V4水平處,V6,V6位于左腋中線V4水平處,臨床上診斷后壁心肌梗塞還常用V7V9導聯(lián)；V7位于左腋后線V4水平處；V8位于左肩胛骨線V4水平處；V9位于左脊線V4水平處。小兒心電圖或診斷右心病變（例如右室心肌梗塞）有時需要選用V3RV6R導聯(lián)，電極放置右胸部與V3V6對稱處。,再見！我們下期見！,下期內(nèi)容：正常心電圖,

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