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第32章 临床心电图的基本知识

心电图

健康评估的方法除观察、交谈、身体评估外,还需要运用实验室检查和器械检查,心电图检查是临床常用的器械检查方法。本章简述了心电图的产生原理和心向量的基本概念,重点讲述正常心电图及异常心电图的特征。通过本章课程的学习,应当掌握常规心电图导联的连接方法,掌握正常心电图各波段的正常值和临床意义,熟悉临床常见心律失常的心电图特征,熟悉心肌梗死与心肌缺血的心电图改变;可以按操作规程为病人进行心电图检查,并能正确阅读心电图及书写心电图报告。

一、心电图的概念

心脏是血液循环的动力器官,也是能自行发生电激动的器官。心脏的电激动产生于机械收缩之前。在电激动过程中产生的微小生物电流(心电)可经人体组织传到体表,在体表的两个部位放置电极板,用导线连接到心电图机上,即可描出心脏每一个心动周期电激动的曲线图,称之为心电图。

二、心电产生的原理

心肌细胞之所以能产生电活动,主要是细胞膜内外不断出现电位差,即膜电位变化。膜电位是心肌细胞内外离子活动的表现。心肌细胞内的阳离子主要是钾离子(K+),阴离子主要是蛋白阴离子(A-)。细胞外的阳离子主要为钠离子(Na+)、钙离子(Ca+),阴离子主要为氯离子(Cl-)。细胞内外各种离子浓度差很大。在心肌细胞膜的除极与复极过程中,离子的跨膜流动,造成细胞内外的电位变化。心肌细胞的膜电位由静息电位和动作电位组成。

(一)静息电位

心肌细胞处于静息状态时,细胞膜外带正电荷,膜内带同等数量的负电荷。此时探查电极刺入心肌细胞膜内,即可测得其电压约为-90mV,即膜内电位比膜外电位低。这种静息状态细胞膜内外的电位差称为静息电位。

(二)动作电位

当心肌细胞受外来刺激或内在变化而兴奋时所产生的细胞膜内外电位变化,称为动作电位。动作电位包括除极与复极两个过程的电位变化,分为以下五期。

0期:快速除极,由钠离子快速内流而产生。

1期:早期复极,由钾离子外流产生。

2期:平台期,由于钙离子缓慢内流而产生。

3期:快速复极,由钾离子外流形成。

4期:舒张期,静息跨膜电位差保持在-90mV水平,直至细胞再次受到刺激。

心肌细胞因缺血、损伤、坏死、炎症、药物影响等可改变离子通道的特性和功能,从而影响动作电位的变化及心电图的异常改变。

三、心电向量

(一)心电向量的概念

物理学上将既有大小又有方向的量称为向量。心肌细胞在除极与复极过程中所产生的心电位(心肌电动势)既有数量的大小,又有一定的方向,故称为心电向量。心脏在整个激动过程中的每一个瞬间产生许多电动力,按物理学上合力原理,归纳为一个综合向量,称为瞬间综合向量。

(二)心电向量环的形成

瞬间综合向量代表心脏在除极或复极过程中某一瞬间的电活动,从“0”点开始,随着心动周期的推进,其大小、方位不断变动,直至全部心肌完成除极或复极后又返回到“0”点。连接循序出现的各个瞬间向量的顶端所构成的环行轨迹,称为空间心电向量环。全面反应空间向量环,需从三个不同方面观察:①额面,有横轴和竖轴组成,在心电图中以标准导联与加压单极肢体导联表示;②横面,以由横轴与前后轴组成,一般由胸导联表示;③侧面,由纵轴和与前后轴组成,侧面很少应用。空间向量环在额面与横面的投影。

心电图机导线与人体的连接方式称为心电图导联。

(一)常规12导联

1.肢体导联反映

左、右,上、下一个平面的心电活动,又称为额面心电图导联,它包括标准导联Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及加压单极肢导联aVR、aVL、aVF。

(1)标准导联又称双极肢导联,反映两肢体间的电位差,连接方式。

(2)加压单极肢体导联为单极肢导联,反映检测部位的电位变化,连接方式。

2.胸导联反映

左、右,前、后一个平面的心电活动,又称为横面心电图导联。它属于单极导联,能反映探测部位的电位变化,包括V1~V6导联。将肢体导联的3个电极各串一个5kΩ电阻,然后将三者连接起来,构成“中心电端”与心电图的阴极相连,其正电极(探查电极)分别放在心前区不同部位构成不同导联。探查电极的具体位置是:V1导联在胸骨右缘第四肋间;V2导联在胸骨左缘第四肋间;V3导联在V2~V4导联连线的中点;V4导联在左锁骨中线与第五肋间相交处;V5导联在左腋前线与V4导联水平线相交处;V6导联在左腋中线与V4导联水平线相交处。

一般情况下,上述12导联即可满足临床工作需要。若疑有后壁心肌梗死时可加做V7~V9导联,其探查电极分别放置于左腋后线与V4导联同一水平(V7)、左肩胛线与V4导联同一水平(V8)、左脊柱旁线与V4导联同一水平(V9)。在疑有右心室肥大、右位心、右心室心肌梗死时,可加做V3R~V6R,其探查电极放置在右胸侧相当于V3~V6导联相应的位置。Ⅰ、aVL导联反映左心室高侧壁的电位变化。Ⅱ、Ⅲ、aVF导联反映左心室下壁(膈面)的电位变化。aVR、V3R、V1、V2导联反映右心室壁的电位变化。V4~V6导联反映左心室前壁及前外侧壁的电位变化。V7~V9导联反映左心室后壁的电位变化。

(二)导联轴

某一导联正、负极间假想的连线,称为该导联的导联轴。

1.肢体导联轴

肢体导联电极安放于:右臂(R)、左臂(L)、左腿(F),把这三点连接起来,形成一个三角形,即艾氏三角,相当于一等边三角形。

RL、RF、LF分别代表了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联的导联轴。在等边三角形内再做三条垂直的对角线,即RR′、LL′、FF′分别代表三个加压单极肢导联的导联轴。

三个加压单极肢导联的导联轴相交于一点O,为该三角形的中心点,将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联的导联轴平行移动,使之于aVR、aVL、aVF导联的导联轴一并通过中心O,便构成额面六轴系统。此六轴系统采用±180°的角度标志,以标准Ⅰ导联的正侧为0°,顺钟向的角度为正,逆钟向的角度为负。每个导联轴从中心点被分为正负两半,相邻导联间的夹角为30°。六轴系统对测定额面心电轴及判断肢导联的心电图波形有较大帮助。

2.胸导联轴

胸导联的各探查电极放置的位置大都在横面上。依据肢体导联连接的方法,也可划出各胸导联的导联轴。O为中心点,近探查电极一侧为正,对侧为负。胸导联轴对判断胸导联心电图波形有一定帮助。

五、心电图各波段的组成和命名

心脏电激动的起源与过程受心脏特殊传导系统控制,包括窦房结、结间束(分为前、中、后结间束)、房间束(起自前结间束,称Bachmann束)、房室结、希氏束、束支(分为右束支、左束支,左束支又分为左前和左后分支)以及浦肯野(Purkinje)纤维构成。正常心电活动始于窦房结,兴奋心房的同时经结间束传导至房室结,然后至希氏束→左、右束支→浦肯野纤维顺序传导,最后兴奋心室。这种有序的电激动的传播,引起一系列电位改变,形成心电图上相应的波段。

上述波段的名称分别是:

P波:反映心房的除极过程。

P-R段:反映心房复极过程及房室结、希氏束、束支的电活动;P波与P-R段合称为P-R间期,反映自心房开始除极至心室开始除极的时间。

QRS波群:反映心室除极的全过程。

ST段和T波:反映心室的缓慢和快速复极的过程。

Q-T间期:为心室开始除极至心室复极完毕全过程的时间。

QRS波群:可因探查电极位置不同而呈多种形态。统一命名如下:向上的波,均称为R波;R波之前向下的波称为Q波;R波之后向下的波称为S波。如果有2个或2个以上的R、S波时,则后一R、S波分别称为R′、S′或R″、S″波。如果整个QRS波群均向下时,称为QS波。QRS波群中,各波的大小,以英文字母的大小写形式表示:波形大(振幅≥0.5mV),用大写字母表示,如Q、R、S波;波形小(振幅<0.5mV)用小写字母表示,如q、r、s。QRS波群命名与形态。