Які секрети розкриває ЕКГ

ЕКГ - один із найбільш затребуваних методів діагностики. Здається, що його призначають усім поспіль. У чому причина такої популярності? І що саме вимірюється методом електрокардіографії?

Як влаштовано серце людини?

Будова серця людини відома нам ще з часів школи. Воно складається з «венозного серця» (праве передсердя та правий шлуночок) та «артеріального серця» (ліве передсердя та лівий шлуночок). Передсердя та шлуночки обох половинок з'єднані між собою спеціальними клапанами, що не дозволяють крові рухатися у зворотному напрямку.

Венозна, бідна киснем кров з усього тіла потрапляє в праве передсердя, звідти в правий шлуночок, з якого викидається в мале коло кровообігу і йде в легені. Там вона насичується киснем, після чого прямує до лівого передсердя. Звідти вона потрапляє в лівий шлуночок і йде через аорту на велике коло кровообігу до всіх органів тіла.

Серцевий м'яз (міокард) - це особливий різновид поперечно-смугастої мускулатури. Скелетні м'язи одержують електричний імпульс від мозку, а міокард сам собі виробляє електрику. Саме цим пояснюється здатність серця скорочуватися якийсь час навіть після від'єднання його від тіла.

Звідки у серці електрика?

Серце має власну систему виробництва електрики та її розподілу.

Для отримання електричного струму необхідно, щоб виникла трансмембранний потенціал дії. Що це означає? Клітина міокарда (кардіоміоцит) відгороджена від зовнішнього середовища мембраною. Навколо клітини – позаклітинна рідина, усередині – вміст клітини. Концентрація іонів натрію, заряджених позитивно, зовні клітини у 10 разів вища, ніж усерединіїї. Але в мембрану вбудовані спеціальні білки – калій-натрієві насоси. Вони можуть протягувати всередину клітини 3 іона натрію (Na+), а назовні при цьому виводити 2 іона калію (K+). У результаті цьому ділянці мембрани її заряд змінюється на протилежний і виникає зона різниці потенціалів. Цей процес називається деполяризацією (збудженням). Зона деполяризації просувається далі - таким чином відбувається поширення електричного імпульсу тканин серця. На наступному етапі клітина прагне відновлення вихідного стану і починається процес реполяризації.

Виділяють три основні компоненти системи виробництва та розподілу електрики:

Синоартеріальний (синусовий) вузол.

Він знаходиться у правому передсерді і є головним кардіостимулятором, свого роду, основною «батарейкою» серця. Саме він відповідає за автоматизм серця – здатність міокарда порушуватись без зовнішньої допомоги. Його також називають водієм ритму 1-го порядку.

Знаходиться між правим і лівим передсердями і є «запасний батарейкою», тобто він теж може генерувати електрику, але запускається у разі, якщо перестає працювати синоартеріальний вузол. Відповідно, це водій ритму 2-го порядку. В нормі він відповідає за невелику затримку проведення електричного імпульсу від синусового вузла, що необхідно для скоординованого скорочення всіх відділів серця. Це ще одна особливість міокарда, що відрізняє цей м'яз від інших видів поперечно-смугастої мускулатури - одночасне скорочення всіх волокон.

Провідні волокна Пуркіньє.

Система волокон, в основі серця, що розподіляє електрику, що надходить, по всіх відділах серця: права гілка - до правого шлуночка, а ліва - до лівого.

Історія електрокардіографії

Основоположниками електрофізіології та, зокрема, досліджень електричної активності серця були німецькі вчені. У середині ХІХ століття її існування було підтверджено під час дослідів на жабах. У той самий час аналогічними дослідженнями займався наш співвітчизник І.М. Сєченов, які згадує про електричні явища у серці у своїй науковій праці «Про тваринну електрику». В 1873 після винаходу Ліппманом ртутного електрометра був описаний механізм утворення потенціалу дії при роботі серця у людини. А 1887 року голландський фізіолог Віллем Ейнтховен продемонстрував усьому світу свій винахід — струнний гальванометр. Пристрій Ейнтховена дозволив записати першу електрокардіограму. Через 8 років винахідник запровадив позначення зубців лінії ЕКГ, якими сучасні медики користуються досі.

1901 року Ейнтховен представив науковій спільноті апарат вагою понад 270 кг — це був перший у світі електрокардіограф. Обслуговувати його мали 5 осіб. Незважаючи на деякі незручності у використанні, агрегат Ейнтховена справив революцію в медицині. Майже через чверть століття, 1924 року, вченому було присуджено Нобелівську премію.

Електрична активність серця на електрокардіограмі

Електрокардіографія - це метод, що дозволяє відстежити, як електричний імпульс проходить через усі тканини міокарда, тобто електричну активність серця. Щоб відстежити її зміни використовують електроди, які розміщують на різних ділянках тіла. Для поліпшення провідності шкіру змащують струмопровідним гелем. У сучасних апаратах є фільтри, які покращують сигнал.

У міру просування імпульсу міокардом виділяють наступні етапи,відбиті на стрічці кардіографа:

Р-зубець - електрична активність передсердь: електричний потенціал від синусового вузла поширюється спочатку правому передсердя, а потім лівим. ЕКГ фіксує їхню сумарну дію у вигляді одного загального зубця;
інтервал PQ — це момент затримки імпульсу в атриовентрикулярном вузлі;
QRS-комплекс – електрична активність шлуночків. Електричний потенціал поступово поширюється по перегородці між шлуночками до верхівки серця - цей момент на кардіограмі видно як зубець R. А потім по зовнішніх стінках серця електричний потенціал доходить до основи серця - і цей момент видно у вигляді зворотного піку S;
ST-сегмент – шлуночки скорочені, але електрика через них не тече;
T-зубець — реполяризація, тобто «скидання» електричного потенціалу та підготовка міокарда до наступного скорочення.

По змін лінії кардіограми лікарі бачать на якому етапі і яким чином змінилася електрична активність серця.

Що може ЕКГ?

ЕКГ — один із основних методів обстеження в сучасній медицині. По-перше, він багато говорить про роботу серця та про його здоров'я. А з огляду на те, що безліч захворювань відбивається на серці — ЕКГ вкрай актуальний метод діагностики. І тому часто результати ЕКГ є приводом щодо додаткових досліджень. По-друге, це найдешевший метод. Жодних дорогих реактивів - тільки гель і рулон стрічки для запису, і результати видно відразу - сиди і розшифровуй. Що лікар бачить на кардіограмі?

У ході дослідження визначається частота та регулярність серцевих скорочень. Це означає, що лікар може виявляти позачергові скорочення (екстрасистоли) чи порушення серцевого ритму.(Аритмії).
При пошкодженні, відмиранні окремих ділянок серцевого м'яза спостерігатиметься порушення кровопостачання та провідності електричного імпульсу. Тобто ЕКГ дозволяє діагностувати ішемію міокарда та інфаркт.
Будь-які зміни електричної активності говорять про збої внутрішньосерцевої провідності, тобто можна визначати ділянки блокад, а також зміни тканин міокарда, наприклад гіпертрофію лівого шлуночка.

Чого не може ЕКГ?

Електрокардіографія – потужний інструмент діагностики. Але він може не все. Наприклад, стандартне обстеження за допомогою ЕКГ не дозволяє виявити пухлини серця, виявити шуми, а також не дає можливості спостерігати гемодинаміку - напрямок руху крові при роботі серця. Для діагностики перелічених станів та патологій потрібне проведення спеціальних досліджень в особливих умовах – добове моніторування, навантажувальні проби тощо.

Часто при змінах на електрокардіограмі лікар направляє пацієнта на ехокардіографію. Незважаючи на назву, цей метод кардинально відрізняється від ЕКГ. По суті, це УЗД серця. І ось вже за допомогою УЗД можна знайти багато з того, що не «бачить» ЕКГ. ЕхоКГ дає можливість лікарю спостерігати роботу серця «наживо» і, відповідно, робити висновки про його здоров'я. У ході процедури можна визначити розміри всього органу та окремих його ділянок, товщину стінок, розглянути судини та клапани. Лікар може виміряти тиск в окремих камерах серця та оцінити обсяги кровотоку.

Сучасні методи ЕКГ та здоров'я людини

Метод ЕКГ удосконалюється. Зростають та можливості його застосування.

В останні роки вчені уважніше придивилися до використання ЕКГ під час обстеження молодих спортсменів. Унорма проведення ЕКГ є обов'язковим етапом медогляду перед тим, як дитина або молода людина отримають доступ до тренувань. Але спостереження останніх років показали, що деякі відхилення ЕКГ від норми дозволяють виділяти людей із підвищеною частотою раптової серцевої смерті, причому раніше на подібні відхилення лікарі не звертали уваги. І таких молодих спортсменів набирається 20%.

У 2012 році американські педіатри довели, що ЕКГ разом або без ЕхоКГ потенційно дозволяє виявляти дітей, схильних до синдрому раптової дитячої смерті. На даний момент цей метод перебуває у процесі вивчення.

Зрештою, регулярне проведення ЕКГ корисне навіть для людей, які взагалі не мають жодних підозр на серцево-судинні захворювання.