Формирование электрограммы одиночного мышечного волокна

Колебания величины ТМПД отражают динамику процессов де- и реполяризации в различных участках сердечной мышцы. Однако в клинической электрокардиографии электроды располагают на значительном удалении от миокардиальнои клетки, и поэтому измерение ТМПД невозможно. Электрические потенциалы регистрируются обычно с поверхности возбудимой ткани или проводящей среды, окружающей сердце (эпикардиальной поверхности сердца, поверхности тела, конечностей, пищевода и т.д.).

Электрокардиограмма - запись колебаний разности потенциалов, возникающих на поверхности возбудимой ткани или окружающей сердце проводящей среды при распространении волны возбуждения по сердцу.

Разность потенциалов, создаваемая источником тока, характеризует напряжение, или электродвижущую силу (ЭДС), источника тока.

Вначале рассмотрим процесс формирования разности потенциалов на поверхности одиночного мышечного волокна и генез электрограммы (ЭГ) волокна. Как известно, в состоянии покоя вся наружная поверхность клеточной мембраны заряжена положительно. Между любыми двумя точками этой поверхности разность потенциалов отсутствует. На ЭГ одиночного мышечного волокна, зарегистрированной с помощью двух электродов, расположенных на поверхности клетки, записывается горизонтальная нулевая (изоэлектрическая) линия.

д

Рисунок 7. Деполяризация в одиночном мышечном волокне

А — клетка миокарда или одиночное мышечное волокно в состоянии покоя, или статической поляризации. Каждому положительному заряду вдоль клеточной мембраны соответствует отрицательный заряд; Б — начало деполяризации в одиночном мышечном волокне у эндокарда: В — продвижение волны деполяризации от эндокарда к эпикарду; Г — большая часть мышечного волокна охвачена возбуждением; Д — все мышечное волокно охвачено возбуждением Разность потенциалов отсутствует. 1 —эндокард; 2 — эпикард; 3 — часть клетки в состоянии деполяризации (отрицательное электрическое поле) 4 — высокая проводимость клеточной мембраны 5 — направление распространения волны деполяризации (вектор возбуждения): 6 — часть клетки в состоянии покоя (положительное электрическое поле) 7 — высокая резистентность клеточной мембраны; 8 — фронт волны деполяризации (нулевая линия)

При возбуждении миокардиального волокна наружная поверхность деполяризованного участка заряжается отрицательно по отношению к поверхности участка, находящегося еще в состоянии покоя (поляризации), между ними появляется разность потенциалов, которая и может быть зарегистрирована на ЭГ в виде положительного отклонения, направленного вверх от изолинии, - зубца R ЭКГ. Зубец R примерно соответствует фазе 0 ТМПД.

Когда все волокно окажется в состоянии возбуждения и вся его поверхность будет заряжена отрицательно, разность потенциалов между электродами снова окажется равной нулю, и на ЭГ будет записываться изолиния. Быстрая деполяризация одиночного мышечного волокна на ЭГ, зарегистрированной с помощью поверхностных электродов, сопровождается быстрым положительным отклонением - зубцом R.

Далее в течение некоторого времени на ЭГ записывается горизонтальная, близкая к изоэлектрической, линия. Поскольку все участки миокардиального волокна находятся в фазе 2 ТМПД (фазе плато), поверхность волокна остается заряженной отрицательно, и разность потенциалов на поверхности мышечной клетки отсутствует или очень мала. Это сегмент RS – Т ЭГ.

В течение времени, соответствующего полному охвату возбуждением волокна миокарда, на ЭГ регистрируется сегмент RS - Т, в норме расположенный приблизительно на уровне изолинии.

Процесс быстрой конечной реполяризации одиночного мышечного волокна (фаза 3 ТМПД) начинается в том же участке, что и волна деполяризации. При этом поверхность ре-поляризованного участка заряжается положительно, и между двумя электродами, расположенными на поверхности волокна, вновь возникает разность потенциалов, которая на ЭГ проявляется новым отклонением от изолинии — зубцом Т ЭГ. Поскольку к электроду, соединенному с «+» электрокардиографа, теперь обращена поверхность с отрицательным, а не с положительным зарядом, как при распространении волны деполяризации, на ЭГ будет ре­гистрироваться не положительный, а отрицательный зубец Т. Кроме того, в связи с тем, что скорость распространения процесса реполяризации значительно меньше скорости перемещения фронта деполяризации, продолжительность зубца Т ЭГ больше таковой зубца R, а амплитуда — меньше. Процесс быстрой конечной реполяризации одиночного волокна на ЭГ регистрируется в виде отрицательного зубца Т.