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1、心電圖的電生理原理,心臟活動(dòng)的主要表現(xiàn)之一是產(chǎn)生電激動(dòng)，它出現(xiàn)在心臟機(jī)械性收縮之前。心肌激動(dòng)的電流可以從心臟經(jīng)過(guò)身體組織傳導(dǎo)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(jiàn)竇房結(jié)形成起搏后，迅速將沖動(dòng)通過(guò)傳導(dǎo)系統(tǒng)傳至心臟各部形成心肌整體的電活動(dòng)，然后心肌形成機(jī)械性收縮。,按照心臟激動(dòng)的時(shí)間順序，將此體表電位的變化記錄下來(lái)，形成一條連續(xù)曲線，即為心電圖。在正常情況下，每次心動(dòng)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(kāi)這個(gè)謎底，我們得先回到19世紀(jì)，我們先認(rèn)識(shí)一個(gè)人,李普曼，法國(guó)物理學(xué)家,他發(fā)明了下面這個(gè)

2、裝置-毛細(xì)管靜電計(jì)，盡管現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)人用這個(gè)東西，但是當(dāng)時(shí)這個(gè)可是一件了不起的發(fā)明，它讓觀察毫安級(jí)的心電信號(hào)成為可能（因?yàn)楫?dāng)時(shí)并沒(méi)有二極管，三極管這些東西放大電流）,這個(gè)東西機(jī)理很簡(jiǎn)單在毛細(xì)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(dǎo)體。當(dāng)電流從中通過(guò)時(shí)，水銀柱的上下運(yùn)動(dòng)對(duì)通過(guò)的光進(jìn)行掃描，在后方以勻速運(yùn)動(dòng)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(xué)獎(jiǎng)。,1887年，英國(guó)醫(yī)生奧古斯塔司.德.沃勒，第一次用李普曼發(fā)明的毛細(xì)管靜電計(jì)在倫敦完成了第一次對(duì)表面心電圖的描記。這是人類(lèi)第一次看到心電信號(hào)的三個(gè)波峰。,下面這位才是

3、真正的主角，讓我們一起認(rèn)識(shí)他-荷蘭生理學(xué)家-愛(ài)因托芬,因?yàn)槊?xì)管靜電計(jì)的毛細(xì)血管不可能做的太細(xì)，他無(wú)法測(cè)到更精確的電流，愛(ài)因托芬改進(jìn)了這個(gè)裝置，他利用通電的導(dǎo)體可以產(chǎn)生磁場(chǎng)的安培右手定律發(fā)明了-磁電式儀表。愛(ài)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(dòng)圈以匝數(shù)最少，質(zhì)量最輕為目標(biāo)。最終的結(jié)果是1895年推出的弦線式電流計(jì)-看清楚還不是心電圖機(jī),1903年愛(ài)因托芬因用這臺(tái)弦線式電流計(jì)描記了人類(lèi)歷史上第一份真正意義上的心電圖，這一年被稱(chēng)為心電圖的公元元年，愛(ài)因托芬因因此被稱(chēng)為心電圖之父愛(ài)因托芬因此獲得獲1924年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)-這個(gè)已經(jīng)是和心電圖有關(guān)的第2個(gè)諾貝爾獎(jiǎng),大家需要注意一點(diǎn)

4、，這個(gè)裝置他仍然無(wú)法放大心臟電流，只不過(guò)用巧奪天工的工藝讓及其微弱的電流在沒(méi)有放大的基礎(chǔ)上被記錄，這種弦線式心電圖由劍橋大學(xué)生產(chǎn)，10年只生產(chǎn)了3臺(tái)，下面讓我們一起飽飽眼福,這就是最早的3臺(tái)心電圖機(jī)的樣子，現(xiàn)存于倫敦博物館,時(shí)光又過(guò)了30年，我們迎來(lái)了20世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)-半導(dǎo)體，半導(dǎo)體的3個(gè)發(fā)明者巴丁博士、布菜頓博士和肖克萊博士，后來(lái)當(dāng)之無(wú)愧的獲得了1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，同時(shí)他讓廉價(jià)的心電圖機(jī)成為可能，因?yàn)樗梢院苋菀椎?，不失真放大電信?hào)，心電圖因此從實(shí)驗(yàn)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(fù)極過(guò)程：,1、靜息膜電位：近年來(lái)通過(guò)電生理學(xué)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(xì)胞，把電位計(jì)的正極端與此微電極相連，電位計(jì)的負(fù)極端放在細(xì)胞外液中并與地相接，使細(xì)胞外液的電位為零。這時(shí)所測(cè)得的細(xì)胞內(nèi)電位約為-90毫伏，即在靜息狀態(tài)下心肌細(xì)胞內(nèi)電位比細(xì)胞外電位低90毫伏，這種靜息狀態(tài)下心肌細(xì)胞內(nèi)外的電位差稱(chēng)為跨膜靜息電位，簡(jiǎn)稱(chēng)靜息膜電位。在靜息狀態(tài)下，心肌細(xì)胞膜外帶有正電荷，膜內(nèi)帶有同等數(shù)量的負(fù)電荷，稱(chēng)為極化狀態(tài)。,0,-90,在靜息狀態(tài)下，心肌細(xì)胞內(nèi)外各種離子的濃度有很大差別。細(xì)胞內(nèi)鉀離子（K+）濃度約為細(xì)胞外K+濃度的30余倍；與此相反，細(xì)胞外鈉離子（Na+）濃度則遠(yuǎn)高于細(xì)胞內(nèi)Na+濃度。至于陰離子，在細(xì)胞內(nèi)以蛋白陰離子的濃度為高，

6、而在細(xì)胞外液以氯離子（陰離子）的濃度為高。,2、動(dòng)作電位：當(dāng)心肌細(xì)胞膜某點(diǎn)受刺激時(shí)，受刺激處的細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性突然升高，而對(duì)K+的通透性卻顯著降低，因此細(xì)胞外液中的大量Na+滲入到細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞內(nèi)Na+大量增加，細(xì)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(xì)胞除極，心肌細(xì)胞內(nèi)電位變化,由激動(dòng)所產(chǎn)生的跨膜電位，稱(chēng)為跨膜動(dòng)作電位，簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)作電位。心肌細(xì)胞激動(dòng)后，膜表面變?yōu)樨?fù)電位，膜內(nèi)變?yōu)檎娢?，這種極化狀態(tài)的消除稱(chēng)為除極。除極在動(dòng)作電位曲線上表現(xiàn)為一驟升線，稱(chēng)為動(dòng)作電位0相。0相相當(dāng)于單極電圖或臨床心電圖的R波。,刺 激,0,R波,復(fù)極時(shí)，細(xì)

7、胞膜對(duì)Na+的通透性迅速降低，對(duì)K+的通透性重新升高，使細(xì)胞內(nèi)K+又開(kāi)始外滲，因而細(xì)胞內(nèi)正電位迅速下降，接近零電位水平，此時(shí)期稱(chēng)為動(dòng)作電位1相。相當(dāng)于單極電圖或臨床心電圖的J點(diǎn)。,0,R波,J點(diǎn),1,向內(nèi)的Na+流與向外的K+流迅速達(dá)到平衡，使細(xì)胞內(nèi)電位接近零電位水平，在動(dòng)作電位曲線上形成一高平線，稱(chēng)為動(dòng)作電位2相。相當(dāng)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(shí)，細(xì)胞膜對(duì)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(xì)胞內(nèi)電位迅速下降，變?yōu)樨?fù)電位，相當(dāng)于單極電圖或臨床心電圖的T波。,0,1,2,R波,ST,T,3,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)電位終于恢復(fù)到-90毫伏并維持在此水平

8、上，即為靜息膜電位，這個(gè)時(shí)期稱(chēng)為4相。4相相當(dāng)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(kāi)始到4相開(kāi)始的時(shí)間稱(chēng)為動(dòng)作電位的時(shí)限，相當(dāng)于Q-T間期,二、除極與復(fù)極過(guò)程的 電偶學(xué)說(shuō),1、除極的電偶學(xué)說(shuō)：心肌細(xì)胞在靜息狀態(tài)時(shí)，膜外排列陽(yáng)離子帶正電荷，膜內(nèi)排列同等比例陰離子帶負(fù)電荷，保持平衡的極化狀態(tài)，不產(chǎn)生電位變化。,探測(cè)電極,當(dāng)細(xì)胞一端的細(xì)胞膜受到刺激（閾刺激），其通透性改變，使細(xì)胞內(nèi)外正、負(fù)離子的分布發(fā)生逆轉(zhuǎn)，受刺激部位的細(xì)胞膜出現(xiàn)除極化，使該處細(xì)胞膜外的正電荷（鈉離子）迅速進(jìn)入細(xì)胞膜內(nèi)，此時(shí)該處細(xì)胞膜外呈負(fù)性電位，而

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

10、在前，電源在后，并緩慢向前推進(jìn)，直至整個(gè)細(xì)胞全部復(fù)極為止。,0,復(fù) 極,1,2,3,4,探測(cè)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(qiáng)度與下列因素有關(guān)：、與心肌細(xì)胞數(shù)量（心肌厚度）呈正比關(guān)系；,左圖為右室心肌的電動(dòng)力強(qiáng)度右圖為左室心肌的電動(dòng)力強(qiáng)度,刺 激,、與探查電極位置和心肌細(xì)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(dǎo)聯(lián)上的投影愈小，電位愈弱。,四、心電圖導(dǎo)聯(lián)體系：,在人體不同部位放置電極，并通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線與心電圖機(jī)電流計(jì)的正負(fù)極相連，這種記錄心電圖的電路連接方法稱(chēng)為心電圖導(dǎo)聯(lián)。電極位置和連接方法不同，可組成不同的導(dǎo)聯(lián)。

11、在長(zhǎng)期臨床心電圖實(shí)踐中，已形成了一個(gè)由Einthoven創(chuàng)設(shè)而目前廣泛采納的國(guó)際通用導(dǎo)聯(lián)體系，稱(chēng)為常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)體系。,1、肢體導(dǎo)聯(lián)包括標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)、及加壓?jiǎn)螛O肢體導(dǎo)聯(lián)aVR、aVL、aVF。標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)為雙極肢體導(dǎo)聯(lián)，反映其中兩個(gè)肢體之間電位差變化。加壓?jiǎn)螛O肢體導(dǎo)聯(lián)屬單極導(dǎo)聯(lián)，基本上代表檢測(cè)部位電位變化。肢體導(dǎo)聯(lián)主要放置于右臂（R）、左臂（L）、左腿（F），連接此三點(diǎn)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)正負(fù)極間均可畫(huà)出一假想的直線，稱(chēng)為導(dǎo)聯(lián)軸。為便于表明6個(gè)導(dǎo)聯(lián)軸之間的方向關(guān)系，將、導(dǎo)聯(lián)的導(dǎo)

12、聯(lián)軸平行移動(dòng)，使之與aVR、aVL、aVF的導(dǎo)聯(lián)軸一并通過(guò)坐標(biāo)圖的軸中心點(diǎn)，便構(gòu)成額面六軸系統(tǒng)。此坐標(biāo)系統(tǒng)采用180的角度標(biāo)志。以左側(cè)為0，順鐘向的角度為正，逆鐘向者為負(fù)。每個(gè)導(dǎo)聯(lián)從中心點(diǎn)被分為正負(fù)兩半，每個(gè)相鄰導(dǎo)聯(lián)間的夾角為30。對(duì)此測(cè)定心臟額面心電軸頗有幫助。,2、胸導(dǎo)聯(lián)屬單極導(dǎo)聯(lián)，包括V1V6導(dǎo)聯(lián)。檢測(cè)之正電極應(yīng)安放于胸壁固定的部位，另將肢體導(dǎo)聯(lián)3個(gè)電極各串一5千歐電阻，然后將三者連接起來(lái)，構(gòu)成“無(wú)干電極”或稱(chēng)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(dǎo)聯(lián)的負(fù)極。胸導(dǎo)聯(lián)檢測(cè)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(diǎn)連線的

13、中點(diǎn)；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(diǎn)連線的中點(diǎn),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(diǎn)連線的中點(diǎn),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(diǎn)連線的中點(diǎn),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(diǎn)連線的中點(diǎn),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(dǎo)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(shí)需要選用V3RV6R導(dǎo)聯(lián)，電極放置右胸部與V3V6對(duì)稱(chēng)處。,再見(jiàn)！我們下期見(jiàn)！,下期內(nèi)容：正常心電圖,

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