Электрокардиографтың құрылысы, жұмыс істеу принципі

 Мембрананың реполяризациясы калий арнасының біртіндеп жабылуын және натрий арнасының реактивациясын тудырады. Соның нәтижесінде миокард жасушасының қозғыштығы қайтадан қалпына келеді- осы период салыстырмалы рефрактерлік деп аталады. Жұмыс миокардының жасушаларында (жүрекшенің, қарыншаның) мембраналық потенциал (әрбір келесі ӘП-ң арасындағы интервалда) аса үлкен не аса төменгі тұрақты деңгейде сақталып тұрады. Бірақ жүректің ырғағын басқарушы ролін атқаратын синусты- жүрекше түйіншегінің жасушаларында спонтанды диастолық деполяризация байқалады (4-ші фаза), ол кризистік деңгейге жеткен кезде жаңа ӘП-ы пайда болады (шамамен -50-мВ) (сурет 7.3, Б). Осы механизмге көрсетілген жүрек жасушаларының автоырғақты  белсенділігі негізделген. Осы жасушалардың биологиялық белсенділігінің басқа да маңызды  ерекшеліктері бар: 1) ӘП-ң жоғарылау қисығының аз майысуы; 2) баяу реполяризациясы;

3) ол жылдам реполяризация фазасына баппен алмасады  (3-ші фаза), осы кезде мембраналық потенциал 60-мВ деңгейге жетеді (жұмыс миокарды кезіндегі - 90 мВ- тың орнына), содан соң қайтадан баяу диастолалық деполяризация фазасы басталады. Жүрекше-қарынша түйіншегі жасушаларының электрлік белсенділігінің де ұқсас жақтары бар, бірақ олардағы спонтанды диастолалық деполяризацияның жылдамдығы синусты- жүрекше түйіншегінің жасушаларына қарағанда төмен, соған сәйкес олардың потенциалдық автоматты белсенділігінің ырғағы төмен.

   Ырғақты басқарушының  жасушаларындағы электрлік потенциалдардың өндірілуінің иондық механизмдерінің мағынасы толығымен ашылмаған. Синусты- жүрекше түйіншегінің жасушаларының баяу диастолалық деполяризациясының және ӘП-ң баяу көтерілу (пайда болуы) фазасының дамуында кальций арналары жетекші роль атқарады. Олар тек   иондарына ғана емес, сонымен қатар иондары үшін де өткізгішті. Жылдам натрий арналары осы жасушалардың ӘП-ң өндірілуіне қатыспайды. Баяу диастолалық деполяризацияның даму жылдамдығы автономды (дербес, вегетативті) жүйке жүйесімен реттеледі.

   Адамның өмір сүруі бойы миокард жасушаларының үздіксіз ырғақты белсенділік күйде болу қабілеттілігі осы жасушалардың иондық арналарының эффективті жұмыс жасауымен қамтамасыз етіледі. Диастола кезінде жасушадан иондары шығады, ал жасушаға иондары қайтып келеді. Цитоплазмаға енген иондары эндоплазмалық тормен жұтылады. Миокардтың қанмен қамтамасыз етілуінің төмендеуі (ишемия) миокардты жасушалардағы креатинфосфат  пен АҮФ-ң қорының төмендеуіне әкеліп соғады; насостар жұмысы бұзылады, соның салдарынан миокард жасушаларының электрлік және механикалық белсенділігі төмендейді.

Жүректің  өткізгіштік жүйесінің қызметтері.

     Ырғақты серпіністердің спонтанды өндірілуі синусты- жүрекше түйіншектің көптеген жасушаларының үйлесімді қызметінің нәтижесі болып табылады және ол осы жасушалардың тығыз байланысы (нексус) арқылы және электротонды өзара әсерлесуімен қамтамасыз етіледі. Синусты- жүрекше түйіншегінде пайда болған қозу өткізгіштік жүйе арқылы жиырылғыш миокардқа беріледі.

    Жүректің өткізгіштік жүйесінің ерекшелігі әр жасушаның қозуды өздігінен өндіру  қабілеттілігі болып табылады. Жиілігі минутына  60-80 серпіністерді өндіретін  синусты- жүрекше түйіншегінен өткізгіштік жүйенің алыстауына қарай оның әртүрлі бөлігінің автоматияға қабілеттілігінің төмендеуін өрнектейтін автоматия градиенті бар болады.

Әдеттегі  жағдайларда өткізгіштік  жүйенің барлық төмен орналасқан бөліктерінің автоматиясы синусты- жүрекше түйіншегінен келетін жиі серпіністермен жойылады. Осы түйіншектің  зақымдануы не істен шығуы кезінде  жүрекше- қарынша  түйіншегі ырғақты  басқарушы  бола алады. Осы кезде серпіністер минутына 40-50 рет пайда болады. Егер осы түйіншек өшетін болса, онда жүрекше- қарынша шоғырының  (Гис шоғыры) талшықтары  ырғақты басқарушы болып табылады.

Осы кезде жүректің жиырылу жиілігі минутына 30-40-тан  артпайды. Егер осы ырғақты басқарушы да істен шығатын болса, онда қозу үрдісі Пуркинье талшықтарының жасушаларында  спонтанды пайда болуы мүмкін. Осы кезде  жүрек ырғағы өте сирек болады- минутына шамамен 20 рет.

   Жүректің өткізгіштік жүйесінің айрықша ерекшілігі оның жасушаларында жасушааралық контактінің – нексустардың көп мөлшерде  бар болуы. Осы контактілер  қозудың бір жасушадан басқа жасушаға өтетін жері болып табылады. Осындай  контактілер  өткізгіштік жүйе мен жұмыс миокарды жасушаларының арасында да болады. Контактінің бар болуы арқасында жеке жасушалардан тұратын миокард тұтас біртұтас  түрінде жұмыс жасайды. Жасуашааралық контактінің көп болуы миокардта қозудың таралуының сенімділігін арттырады.

   Синусты- жүрекше түйіншегінде пайда болған қозу жүрекшелер арқылы таралып, жүрекше- қарынша (атриовентрикулярлы) түйіншегіне жетеді. Жылы қанды жануарлардың жүрегінде синусты- жүрекше мен жүрекше - қарынша түйіншектері арасында, және де  оң және сол жүрекшелер арасында арнайы өткізгіштік  жолдар болады. Осы өткізгіштік жолдардағы қозудың таралу жылдамдығы жұмысшы миокард бойымен қозудың таралу жылдамдығынан соншалықты артық болмайды. Бұлшықет талшықтарының кішкене қалындығы және олардың ерекше тәсілмен бірігуі арқасында жүрекше- қарынша түйіншегінде қозудың таралуының бөгелуі пайда болады. Осы бөгелу салдарынан қозу жүрекше - қарынша шоғырына  және жүректің өткізгіштік миоциттеріне  (Пуркинье талшығы) тек жүрекшелер бұлшықеттері жиырылып үлгеріп, қанды жүрекшеден қарыншаға ығыстырып үлгергеннен кейін ғана жетеді.

   Ендеше атриовентрикулярлы кідіріс (бөгелу) жүрекшелер мен қарыншалардың қажетті тізбекті жиырылуын қамтамасыз етеді. Жүрекше – қарынша шоғырында және диффузиялы орналасқан жүректің өткізгішітік миоциттерінде қозудың таралу жылдамдығы 4,5-5 м/с-ке жетеді, ол жұмыс миокардымен қозудың таралу жылдамдығынан 5 есе жоғары. Осының арқасында қарыншалар миокарды жасушаларының жиырылуы бір мезгілде өтеді, яғни синхронды (сурет7.2). Жасушалардың жиырылу синхрондылығы миокардтың қуатын арттырады және қарыншалардың ығыстырушы қызметінің эффективтілігін артырады. Егер қозу жүрекше- қарынша шоғыры арқылы таралмай, жұмыс миокардының жасушалары арқылы таралса, яғни диффузиялы, онда асинхронды жиырылу периоды біршама ұзақ болушы еді, миокард жасушаларының жиырылуға бір мезгілде қатыспай, біртіндеп қатысушы еді және қарыншалар өзінің қуатының 50%-ын жоғалтушы еді.  Сөйтіп өткізгіштік жүйенің болуы жүректің бірқатар маңызды физиологиялық ерекшеліктерін қамтамасыз етеді:

1) серпіністердің ырғақты өндірілуін (әрекет потенциалы);

2) жүрекшелер мен қарыншалардың қажетті тізбекті жиырылуын (координациясын);

3) қарыншалар миокардының жасушаларының жиырылу үрдісіне синхронды қатынасуын (ол систоланың тиімділігін арттырады).

 

Электрокардиограмма.

    Қозудың жұмыс миокардының аса көп жасушаларын қамтуы осы жасушалардың бетінде теріс зарядтардың пайда болуын тудырады. Жүрек қуатты электр генераторына айналады. Жоғары электрлік өткізгіштігі бар дене ұлпалары жүректің электрлік потенциалын дене бетінен тіркеуге мүмкіндік береді. Жүректің электрлік  белсенділігін зерттеудің В. Эйтховен, А.Ф. Самойлов, Т.Льюис, В.Ф. Зеленин және т.б. ұсынған осындай әдістемесі электрокардиография деген атқа ие болды, ал оның көмегімен тіркелетін қисық электрокардиограмма (ЭКГ) деп аталады. Электрокардиография жүректе қозудың таралу динамикасын бағалауға және ЭКГ-ң өзгеруі кезінде жүрек қызметінің бұзылуын жорамалдауға мүмкіндік беретін медицинада кең таралған диагностикалық әдіс болып табылады. Қазіргі кезде арнайы құралдар – электронды қүшейткіштері және осцилографтары бар электрокардиографтар қоланылады. Қисық сызықтар қозғалмалы қағаз жолағына жазылады. Бұлшықеттің белсенді қызметі кезіндегі және алыстағы зерттелетін объектіден

ЭКГ жазатын  құралдар жасалған. Бұл құралдар- телеэлектрокардиографтар деп аталады және олар радиобайланыстың көмегімен ЭКГ-ны арақашықтыққа тарату принципіне негізделген. Осындай тәсілмен жарыс кезінде спортшылардың, ғарыштағы космонавтардың және т.б ЭКГ-сы тіркеледі. Жүрек қызметі кезінде пайда болатын электрлік потенциалдардың телефон сымдары арқылы беріліп,  ЭКГ-ны пациенттен үлкен қашықтағы арнайы орталықта тіркейтін құралдар жасалған.

    Кеудеде жүректің белгілі бір орында орналасуы  және адам  денесінің өзіндік бір пішінінің болуы салдарынан жүректің қозған (-) және қозбаған бөліктері арасында пайда болатын электрлік күштік сызықтары дене бетінде бірқалыпты таралмайды. Сол себепті электродтардың орналасуы жеріне байланысты ЭКГ түрі және оның тістерінің вольтажы әртүрлі болады.

ЭКГ- ны тіркеу үшін аяқ- қол мен кеуде бетіндегі потенциалдардың тіркелімі (тармағы) жүргізіледі. Әдетте үш түрлі стандартты тіркелім әдісі қолданылады:

І-тіркелім: оң қол - сол қол;

ІІ-тіркелім: оң қол - сол аяқ;

ІІІ-тіркелім: сол қол - сол аяқ (сурет 3).

   Сонымен қатар Гольдбергер бойынша үш униполярлы күшейтілген тармақтар тіркеледі: aVR; aVL;aVF. Стандартты тіркелімдерді тіркеу үшін қолданылатын екі электродты күшейтілген тіркелімдерді тіркеу кезінде біріктіріп, осы біріккен электродтар мен белсенді электродтар арасындағы потенциалдар айырмасы тіркеледі. Мысалы, aVR кезінде оң қолға байланған электрод белсенді болып табылады, ол aVL кезінде- сол қолға, aVFкезінде- сол аяққа байланған электрод белсенді болып табылады. Вильсон кеудеде 6 тіркелімді тіркеуді ұсынды.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 3. Электрокардиограмманың                 Сурет- 4-сурет. Электрокардиограмма-

стандартты тіркелімі кезіндегі                        ның кеуде тіркелімі (1- 6) кезіндегі

электродтардың  орналасуы  (I—III)                  электродтардың орналасу жерлері және

және осы  тіркелім кезінде алынған                   осы тіркелімдер кезінде алынған ЭКГ-

 ЭКГ-ң түрлері.                                                    түрлері.  І- ІV- қабырғааралық аралықтар.                                                                                 

 

     Үш стандартты тіркелімдегі тістер шамалаларының өзара қатынасын Эйтховен тағайындаған. Ол II – ші стандартты тіркелімде тіркелген жүректің электр қозғаушы күшінің I- ші және III- ші тіркелімдердегі электр қозғаушы күштерінің қосындысына тең болатындығын анықтаған. Тістердің биіктігі ЭҚК-ң көрінісін (мәнін) анықтайды, сондықтан II- ші тіркелімнің тістері өзінің шамалары бойынша I – ші және III- ші тіркелімдердегі тістердің алгебралық қосындысына тең.

Кеудеден потенциалдардың  тіркелімі үшін 4-суретте көрсетілген алты нүктенің біреуіне бірінші электродты орналастыру керек.

Екінші электрод ретінде екі қолға және сол аяққа орнатылған бірге қосылған үш электрод алынады.  Осы кезде ЭКГ түрі кеуде электроды орналасқан бөліктегі электрлік өзгерістерді ғана айқындайды. Аяқ-қолдарға (үшеуіне) орнатылған  біріккен электрод индифферентті  болып табылады , немесе «нөлдік», себебі оның потенциалы бүкіл жүрек циклі бойы өзгермейді. Осындай электрокардиографиялық тіркелімдер униполярлы немесе бірполюсті деп аталады. Осы тіркелімдер V латын (V1, V2 және т. б.) әрпімен белгіленеді. 

    II- ші стандартты тіркелімде алынған адамның қалыпты ЭКГ-сы 5- суретте көрсетілген.

Сурет 5.  II- ші стандартты тіркелімдегі электрокардиограмма.

 

ЭКГ-ны талдау кезінде тістердің амплитудасы мВ (mV)-пен анықталады, олардың өту уақытын, сегменттердің ұзақтылын секундпен өлшейді. Сегмент дегеніміз көрші тістер мен белгілі бір тіс пен оған іргелес сегменті бар интервалдар арасындағы изопотенциалды сызықтың бөлігі. 

   ЭКГ-  ң қалыптасуы (оның тістері мен  интервалдарының) жүректе қозудың  таралуын және осы үрдісті білдіреді. Қозатын жүйенің бөліктері арасында потенциалдар  айырмасы болған кезде, яғни жүйенің қандай да бір бөлігі қозып, екіншісі қозбаса, тістер пайда болып, дамиды. Изопотенциалды сызық қозатын жүйеде потенциалдар айырмасы болмаса, яғни барлық жүйе қозбаса немесе керісінше  қозса, пайда болады. Тіркелген ЭКГ жүрекше мен қарынша жиырылғыш миокардының тізбектелген қозумен қамтылуын білдіреді. 

   Р тісі (сурет 5) жүрекшелердің қозуға ұшырағынын білдіреді және жүрекше тісі деген атқа ие болды. Әрі қарай қозу жүрекше-қарынша түйіншегі арқылы таралып, қарыншалардың өткізгіштік жүйесі арқылы таралады. Осы кезде электрокардиограф изопотенциалды сызықты тіркейді (екі жүрекше толығымен қозған, екі қарынша әлі қозбаған, ал қарыншалардың өткізгіштік жүйесі арқылы қозудың таралуы электрокардиографпен сезілмейді ( ол ЭКГ-ғы PQ сегменті).

Жүрекшелерде  қозу көбінесе жиырылғыш миокард  бойымен көшкін түрінде синусты –жүрекше бөлігінен жүрекше- қарынша бөлігіне қарай тарайды. Жүрекше ішіндегі арнайы шоғырлар  арқылы қозудың таралу  жылдамдығы жүрекшенің  жиырылғыш миокарды арқылы қозудың таралу жылдамдығына шамамен тең болғанда қалыпты болады, сондықтан жүрекшелердің қозумен қамтылуы көпфазалы Р тісімен кесінделеді.

  Қарыншалардың қозумен қамтылуы  қозудың өткізгіштік жүйенің элементтерінен жиырылғыш миокардқа берілуі арқылы жүзеге  асырылады, бұл қарыншалардың қозумен қамтылуын айқындайтын  QRS жиынтығының сипатының күрделілігін білдіреді. Осы кезде        Q тісі жүректің төбесінің қозғанын, оң емізікше  бұлшықетінің, қарыншалардың ішкі бетінің қозғанын білдіреді.

   R тісі– жүрек түбінің және қарыншалардың сыртқы бетінің қозғанын білдіреді. Қарыншалар миокардының қозумен толық қамтылу үрдісі S тісінің қалыптасуы аяқталғанда аяқталады. Енді екі қарынша да қозып, ST сегменті қарыншалардың өткізгіштік жүйесінде потенциалдар айырмасының жоқтығы салдарынан изопотенциалды  сызықта болады.

   Т тісі реполяризация үрдісін көрсетеді, яғни миокард жасушаларының қалыпты мембраналық потенциалының қайта орнауын білдіреді. Осы үрдістер әр жасушаларда қатаң синхронды пайда болмайды. Осының салдарынан миокардтың әлі деполяризацияланған бөліктері ( яғни теріс заряды бар) мен өзінің оң зарядын қалпына келтірген миокард бөліктері арасында потенциалдар айырмасы болады. Осы потенциалдар айырмасы Т тісі түрінде тіркеледі. Осы тіс ЭКГ-ң ең өзгермелі бөлігі. Т тісі мен келесі Р тісі арасындағы изопотенциалды сызық тіркеледі, өйткені осы кезде қарыншалар миокардында және жүрекшелер миокардында потенциалдар айырмасы  болмайды. Жүрекшелер реполяризациясын білдіретін  сәйкес тістің  кескіні   ЭКГ-да жоқ, себебі ол уақыт бойынша қуатты QRS жиынтығымен сәйкес келіп, олармен жұтылады. Әрбір Р тістің QRS жиынтығымен сүйемелденбеген кезінде, жүректің көлденең қоршауы кезінде жүрекшелердің реполяризациясын білдіретін  жүрекше тісі Т (T-атриум) байқалады.