第一講 心電圖電生理原理課件

心電圖的電生理原理重慶市梁平縣人民醫(yī)院麻醉科劉春元第一講心電圖電生理原理

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。

第一講心電圖電生理原理

本圖可見竇房結(jié)形成起搏后，迅速將沖動(dòng)通過傳導(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。第一講心電圖電生理原理第一講心電圖電生理原理

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，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。

第一講心電圖電生理原理PQRSTP,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：

第一講心電圖電生理原理要解開這個(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)家第一講心電圖電生理原理他發(fā)明了下面這個(gè)裝置-----毛細(xì)管靜電計(jì)，盡管現(xiàn)在已經(jīng)沒人用這個(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)電流從中通過時(shí)，水銀柱的上下運(yùn)動(dòng)對(duì)通過的光進(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)。第一講心電圖電生理原理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。這是人類第一次看到心電信號(hào)的三個(gè)波峰。第一講心電圖電生理原理下面這位才是真正的主角，讓我們一起認(rèn)識(shí)他---荷蘭生理學(xué)家---愛因托芬第一講心電圖電生理原理因?yàn)槊?xì)管靜電計(jì)的毛細(xì)血管不可能做的太細(xì)，他無法測(cè)到更精確的電流，愛因托芬改進(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)第一講心電圖電生理原理1903年愛因托芬因用這臺(tái)弦線式電流計(jì)描記了人類歷史上第一份真正意義上的心電圖，這一年被稱為心電圖的公元元年，愛因托芬因因此被稱為心電圖之父愛因托芬因此獲得獲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)

第一講心電圖電生理原理大家需要注意一點(diǎn)，這個(gè)裝置他仍然無法放大心臟電流，只不過用巧奪天工的工藝讓及其微弱的電流在沒有放大的基礎(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)存于倫敦博物館第一講心電圖電生理原理時(shí)光又過了30年，我們迎來了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，后來當(dāng)之無愧的獲得了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。

第一講心電圖電生理原理第一講心電圖電生理原理PTP-RQRSSTU第一講心電圖電生理原理一、心肌的除極和復(fù)極過程：第一講心電圖電生理原理

1、靜息膜電位：近年來通過電生理學(xué)的研究，用微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)外的電位差稱為跨膜靜息電位，簡(jiǎn)稱靜息膜電位。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，稱為極化狀態(tài)。

第一講心電圖電生理原理水槽生理鹽水心肌細(xì)胞電壓表（mv)0-90第一講心電圖電生理原理

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，而在細(xì)胞外液以氯離子（陰離子）的濃度為高。第一講心電圖電生理原理

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)）。

第一講心電圖電生理原理心肌細(xì)胞電壓表（mv)-90刺激+20心肌細(xì)胞除極，心肌細(xì)胞內(nèi)電位變化第一講心電圖電生理原理由激動(dòng)所產(chǎn)生的跨膜電位，稱為跨膜動(dòng)作電位，簡(jiǎn)稱動(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)的消除稱為除極。除極在動(dòng)作電位曲線上表現(xiàn)為一驟升線，稱為動(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。

第一講心電圖電生理原理除極刺激0+200-60-90(mV)R波第一講心電圖電生理原理

復(fù)極時(shí)，細(xì)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)。第一講心電圖電生理原理0+200-60-90(mV)R波J點(diǎn)1第一講心電圖電生理原理

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。第一講心電圖電生理原理0+200-60-90(mV)12R波ST第一講心電圖電生理原理

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。第一講心電圖電生理原理0+200-60-90(mV)12R波STT3第一講心電圖電生理原理

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上，即為靜息膜電位，這個(gè)時(shí)期稱為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。

第一講心電圖電生理原理0+200-60-90(mV)12R波STT34第一講心電圖電生理原理0+200-60-90(mV)12R波STT34QT間期

從0相開始到4相開始的時(shí)間稱為動(dòng)作電位的時(shí)限，相當(dāng)于Q-T間期第一講心電圖電生理原理二、除極與復(fù)極過程的電偶學(xué)說第一講心電圖電生理原理

1、除極的電偶學(xué)說：心肌細(xì)胞在靜息狀態(tài)時(shí)，膜外排列陽離子帶正電荷，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。第一講心電圖電生理原理探測(cè)電極第一講心電圖電生理原理

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（也稱為偶極子）。第一講心電圖電生理原理電源除極電源（正電荷）在前，電穴（負(fù)電荷）在后。電穴也稱為偶極子第一講心電圖電生理原理刺

激－＋電穴電源除極第一講心電圖電生理原理

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：①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）②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）③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）。除極方向

電偶方向第一講心電圖電生理原理

此時(shí)心肌細(xì)胞膜內(nèi)帶正電荷，膜外帶負(fù)電荷，稱為除極狀態(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)過程稱為復(fù)極過程。

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。第一講心電圖電生理原理0復(fù)極1234第一講心電圖電生理原理(+)電源(-)電穴探測(cè)電極部位和波形與心肌除極方向的關(guān)系除極方向第一講心電圖電生理原理

由體表所采集到的心臟電位強(qiáng)度與下列因素有關(guān)：①、與心肌細(xì)胞數(shù)量（心肌厚度）呈正比關(guān)系；第一講心電圖電生理原理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)度第一講心電圖電生理原理刺激

②、與探查電極位置和心肌細(xì)胞之間的距離呈反比關(guān)系；第一講心電圖電生理原理

③、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。第一講心電圖電生理原理四、心電圖導(dǎo)聯(lián)體系：第一講心電圖電生理原理

在人體不同部位放置電極，并通過導(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)。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，稱為常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)體系。第一講心電圖電生理原理

1、肢體導(dǎo)聯(lián)包括標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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。第一講心電圖電生理原理Ⅰ0°+180°Ⅱ+90°ⅢRLF六軸系統(tǒng)構(gòu)成示意圖第一講心電圖電生理原理-30°-150°+90°avRavLavF0第一講心電圖電生理原理-30°avL-150°avRⅠ0°+180°+120°ⅢavF+90°Ⅱ+60°第一講心電圖電生理原理在每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)正負(fù)極間均可畫出一假想的直線，稱為導(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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ導(dǎo)聯(lián)的導(dǎo)聯(lián)軸平行移動(dòng)，使之與aVR、aVL、aVF的導(dǎo)聯(lián)軸一并通過坐標(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。第一講心電圖電生理原理+30°+Ⅰ+aVF+Ⅱ+aVR-150°+aVL-30°-60°+90°+60°0°+120°+150°-180°-120°-90°+Ⅲ第一講心電圖電生理原理2、胸導(dǎo)聯(lián)屬單極導(dǎo)聯(lián)，包括V1～V6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，構(gòu)成“無干電極”或稱中心電端。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。第一講心電圖電生理原理V1V1位于胸骨右緣第4肋間TPQRS第一講心電圖電生理原理V1V1位于胸骨右緣第4肋間TPQRSV2V2位于胸骨左緣第4肋間第一講心電圖電生理原理V1V1位于胸骨右緣第4肋間TPQRSV2V2位于胸骨左緣第4肋間V3V3位于V2與V4兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)第一講心電圖電生理原理V4V1V1位于胸骨右緣第4肋間TPQRSV2V2位于胸骨