Виллем Эйнтховен: биография. Электрокардиографические отведения Отведения эйнтховена

11749 0

ЭКГ — незаменимый метод диагностики нарушений сердечного ритма и проводящей системы сердца, гипертрофии миокарда желудочков и предсердий, ИБС, ИМ и других заболеваний сердца. Подробное описание теоретических основ ЭКГ, механизмов формирования ЭКГ-изменений при вышеперечисленных заболеваниях и синдромах приведено в многочисленных современных руководствах и монографиях по ЭКГ (В. Н. Орлов, В. В. Мурашко; А. В. Струтынский, М. И. Кечкер; А. З. Чернов, М. И. Кечкер; А. Б. де Луна, Ф. Циммерман, М. Габриэль Хан и др.). В настоящем руководстве мы ограничимся краткими сведениями о методике и технике традиционной ЭКГ в 12 отведениях, о принципах анализа ЭКГ и критериях диагностики ЭКГ-синдромов и заболеваний сердца.

Электрокардиографические отведения

ЭКГ - запись колебаний разности потенциалов, возникающих на поверхности миокарда или в окружающей его проводящей среде при распространении волны возбуждения по сердцу. ЭКГ регистрируют с помощью электрокардиографа - прибора, предназначенного для записи изменения разности потенциалов между двумя точками в электрическом поле сердца (например, на поверхности тела) во время его возбуждения. Современные электрокардиографы отличает техническое совершенство и способность к одноканальной и многоканальной записи ЭКГ. Изменения разности потенциалов на поверхности тела, возникающие во время работы сердца, фиксируют с помощью различных систем отведений ЭКГ. Каждое отведение регистрирует разность потенциалов между двумя точками (электродами) электрического поля сердца. Электроды подключают к гальванометру электрокардиографа. Один из электродов присоединяют к положительному полюсу гальванометра (это положительный, или активный электрод отведения), второй - к его отрицательному полюсу (отрицательный, или индифферентный электрод отведения). В клинической практике широко используют 12 отведений ЭКГ. Регистрация их показателей обязательна для каждого ЭКГ. Регистрируют:

• 3 стандартных отведения;
• 3 усиленных однополюсных отведения от конечностей;
• 6 грудных отведений.

Стандартные двуполюсные отведения, предложенные в 1913 г. Эйнтховеном, фиксируют разность потенциалов между двумя точками электрического поля, удалёнными от сердца и расположенными во фронтальной плоскости (электроды на конечностях). Для записи отведений электроды накладывают на правую руку (красная маркировка), левую руку (жёлтая маркировка) и левую ногу (зелёная маркировка) (рис. 1).

Рис. 1. Схема формирования трех стандартных электрокардиографических отведений от конечностей. Внизу - треугольник Эйнтховена, каждая сторона которого является осью того или иного стандартного отведения

Электроды попарно подключают к электрокардиографу для регистрации каждого из трёх стандартных отведений. Четвёртый электрод устанавливают на правую ногу для подключения заземляющего провода (чёрная маркировка). Стандартные отведения от конечностей регистрируют, попарно подключая электроды следующим образом:

• I отведение - левая рука (+) и правая рука (-);
• II отведение - левая нога (+) и правая рука (-);
• III отведение - левая нога (+) и левая рука (-).

Знаками (+) и (-) обозначены соответствующие подключения электродов к положительному или отрицательному полюсам гальванометра, то есть указаны положительный и отрицательный полюс каждого отведения. Три стандартных отведения образуют равносторонний треугольник (треугольник Эйнтховена). Его вершины - электроды, установленные на правой руке, левой руке и левой ноге. В центре равностороннего треугольника Эйнтховена расположен электрический центр сердца, или точечный единый сердечный диполь, одинаково удаленный от всех трех стандартных отведений. Гипотетическая линия, соединяющая два электрода одного электрокардиографического отведения, называется осью отведения. Оси стандартных отведений - стороны треугольника Эйнтховена. Перпендикуляры, опущенные из электрического центра сердца к оси каждого стандартного отведения, делят каждую ось на две равные части: положительную, обращенную в сторону положительного (активного) электрода (+) отведения, и отрицательную, обращенную к отрицательному электроду (-).

Усиленные отведения от конечностей предложены Гольдбергером в 1942 г. Они регистрируют разность потенциалов между активным положительным электродом данного отведения, установленным на правой руке, левой руке или левой ноге, и средним потенциалом двух других конечностей (рис. 2).

Рис. 2. Схема формирования трех усиленных однополюсных отведений от конечностей. Внизу - треугольник Эйнтховена и расположение осей трех усиленных однополюсных отведений от конечностей

Таким образом, роль отрицательного электрода в этих отведениях играет так называемый объединённый электрод Гольдбергера, образованный соединением двух конечностей через дополнительное сопротивление. Три усиленных однополюсных отведения от конечностей обозначают следующим образом:

• aVR - усиленное отведение от правой руки;
• aVL - усиленное отведение от левой руки;
• aVF - усиленное отведение от левой ноги.

Обозначение усиленных отведений от конечностей - это сокращение английских слов, означающих: (а) - augemented (усиленный); (V) - voltage (потенциал); (К) - right (правый); (L) - left (левый); (F) - foot (нога). Как видно на рис. 2, оси усиленных однополюсных отведений от конечностей получают, соединяя метрический центр сердца с местом наложения активного электрода данного отведения, то есть с одной из вершин треугольника Эйнтховена. Электрический центр сердца делит оси этих отведений на две равные части: положительную, обращенную к активному электроду, и отрицательную, обращенную к объединённому электроду Гольдбергера.

Стандартные и усиленные однополюсные отведения от конечностей регистрируют изменения электродвижущей силы сердца во фронтальной плоскости, то есть в плоскости треугольника Эйнтховена. Для точного и наглядного определения различных отклонений электродвижущей силы сердца во фронтальной плоскости предложена шестиосевая система координат (Бэйли, 1943). Оси трёх стандартных и трёх усиленных отведений от конечностей, проведённые через электрический метр сердца, образуют шестиосевую систему координат. Электрический центр сердца делит ось каждого отведения на положительную и отрицательную часть, обращённую соответственно к активному (положительному) или к отрицательному электроду (рис. 3).

Рис. 3. Шестиосевая система координат по Бэйли

Электрокардиографические отклонения в отведениях от конечностей рассматривают как различные проекции одной и той же электродвижущей силы сердца на оси данных отведений. Таким образом, сопоставляя амплитуду и полярность электрокардиографических комплексов в отведениях, входящих в состав шестиосевой системы координат, можно точно определять величину и направление вектора электродвижущей силы сердца во фронтальной плоскости. Направление осей отведений определяют в градусах. За начало отсчёта принимают радиус, проведённый строго горизонтально из электрического центра сердца влево по направлению к положительному полюсу I стандартного отведения. Положительный полюс II стандартного отведения расположен под углом +60°, отведения aVF - под углом +90°, III стандартного отведения- под углом +120°, aVL - под углом -30°, а aVR - под углом -150° к горизонтали. Ось отведения aVL перпендикулярна оси II стандартного отведения, ось I стандартного отведения перпендикулярна оси aVF, а ось aVR перпендикулярна оси III стандартного отведения.

Грудные однополюсные отведения, предложенные Вильсоном в 1934 г., регистрируют разность потенциалов между активным положительным электродом, установленным в определённых точках на поверхности грудной клетки, и отрицательным объединённым электродом Вильсона (рис. 4).

Рис. 4. Места наложения 6 грудных электродов

Его образуют соединение дополнительных сопротивлений трёх конечностей (правой руки, левой руки и левой ноги) с объединённым потенциалом, близким к нулю (около 0,2 мВ). Для записи ЭКГ активные электроды устанавливают в 6 общепринятых позиций на грудной клетке:

• отведение V1 - в четвёртом межреберье по правому краю грудины;
• отведение V2 - в четвёртом межреберье по левому краю грудины;
• отведение V3 - между второй и четвёртой полицией, примерно на уровне V ребра по левой окологрудинной линии;
• отведение V4 - в пятом межреберье по левой срединно-ключичной линии;
• отведение V5 - на том же горизонтальном уровне, что и V4 , по левой передней подмышечной линии;
• отведение V6 - по левой средней подмышечной линии на том же горизонтальном уровне, что и электроды отведений V4 и V5 .

В отличие от стандартных и усиленных отведений от конечностей грудные отведения регистрируют изменения электродвижущей силы сердца в горизонтальной плоскости. Линия, соединяющая электрический центр сердца с местом расположения активного электрода на грудной клетке, образует ось каждого грудного отведения (рис. 5). Оси отведений V1 и V5 , а также V2 и V6 приблизительно перпендикулярны друг другу.

Рис. 5. Расположение осей 6 грудных электрокардиографических отведений в горизонтальной плоскости

Диагностичсекие возможности ЭКГ могут быть расширены с помощью дополнительных отведений. Их использование особенно целесообразно в тех случаях, когда обычная программа регистрации 12 общепринятых отведений ЭКГ не позволяет диагностировать ту или иную патологию или требуется уточнение количественных параметров обнаруженных изменений. Методика регистрации дополнительных грудных отведений отличается от методики записи 6 общепринятых грудных отведений локализацией активного электрода на поверхности грудной клетки. Роль электрода, соединённого с отрицательным полюсом кардиографа, играет объединённый электрод Вильсона. Для более точной диагностики очаговых изменений миокарда в заднебазальных отделах ЛЖ используют однополюсные отведения V7 -V9 . Активные электроды устанавливают по задней подмышечной (V7 ), лопаточной (V8 ) и околопозвоночной (V9 ) линии на уровне горизонтали электродов V4 -V6 (рис. 6).

Рис. 6. Расположение электродов дополнительных грудных отведений V7 - V9 (а) и осей этих отведений в горизонтальной плоскости (б)

Для диагностики очаговых изменений миокарда задней, переднебоковой и верхних отделов передней стенки применяют двухполюсные отведения по Небу. Для записи этих отведений применяют электроды для регистрации трёх стандартных отведений от конечностей. Электрод с красной маркировкой, обычно устанавливаемый на правой руке, помещают во второе межреберье по правому краю грудины; электрод с левой ноги (зелёная маркировка) переставляют в позицию грудного отведения V4 , (у верхушки сердца); электрод с жёлтой маркировкой, устанавливаемый на левую руку, помещают на том же горизонтальном уровне, что и зелёный электрод, но по задней подмышечной линии (рис. 7). Если переключатель отведений электрокардиографа находится в положении I стандартного отведения, регистрируют отведение. Перемещая переключатель на II и III стандартные отведения, записывают соответственно отведения (Inferior, I) и (Anterior, А). Для диагностики гипертрофии правых отделов сердца и очаговых изменений ПЖ применяют отведения V38 - V68 . Их активные электроды помещают на правой половине грудной клетки (рис. 8).

Рис. 7. Расположение электродов и осей дополнительных грудных отведений по Небу

Рис. 8. Расположение электродов дополнительных грудных отведений V38 - V68

Струтынский А.В.

Электрокардиография

Анализ электрокардиограмм

Сердце человека – это мощная мышца. При синхронном возбуждении волокон сердечной мышцы, в среде, окружающей сердце, течет ток, который даже на поверхности тела создает разности потенциалов в несколько мВ. Эта разность потенциалов регистрируется при записи электрокардиограммы. Моделировать электрическую активность сердца можно с использованием дипольного электрического генератора.

Дипольное представление о сердце лежит в основе теории отведений Эйнтховена, согласно которой ‑ сердце ‑ это токовый диполь с дипольным моментом Р с (электрический вектор сердца), который поворачивается, изменяет свое положение и точку приложения за время сердечного цикла (рис. 34).

По Эйнтховену сердце располагается в центре равностороннего треугольника, вершинами которого являются: правая
рука – левая рука – левая нога (рис. 35 а).

Разности потенциалов, снятые между этими точками – это проекции дипольного момента сердца на стороны этого треугольника:

Эти разности потенциалов, со времени Эйнтховена в физиологии принято называть «отведениями». Три стандартных отведения приведены на рис. 35 б. Направление вектора Р с определяет электрическую ось сердца.

Рис. 35 а.

Рис. 35 б. Нормальная ЭКГ в трех стандартных отведениях

Рис. 35 в. Зубец Р – деполяризация предсердия,

QRS – деполяризация желудочков, Т – реполяризация

Линия электрической оси сердца при пересечении с направлением 1-го отведения образует угол , который определяет направление электрической оси сердца (рис. 35 б). Так как электрический момент сердца-диполя изменяется со временем, то в отведениях будут получены зависимости разности потенциалов от времени, которые называются электрокардиограммами.

Ось О – это ось нулевого потенциала. На ЭКГ отмечают три характерных зубца P , QRS , T (обозначение по Эйнтховену).
Высоты зубцов в различных отведениях обусловлены направлением электрической оси сердца, т.е. углом (рис. 35 б). Наиболее высокие зубцы во втором отведении, низкие в третьем. Сопоставляя ЭКГ в трех отведениях за один цикл составляют представление о состоянии нервно-мышечного аппарата сердца (рис. 35 в).

Факторы, влияющие на ЭКГ

Положение сердца. Направление электрической оси сердца совпадает с анатомической осью сердца. Если угол находится в пределах от 40°до 70°, это положение электрической оси считается нормальным. ЭКГ имеет обычные соотношения зубцов в I, II, III стандартных отведениях. Если близок или равен 0°, то электрическая ось сердца параллельна линии первого отведения и ЭКГ характеризуется высокими амплитудами в I отведении. Если близок к 90°, амплитуды в I отведении минимальны. Отклонение электрической оси от анатомической в ту или другую сторону клинически означает одностороннее поражение миокарда.

Изменение положения тела вызывает некоторые изменения положения сердца в грудной клетке и сопровождается изменением электропроводности окружающих сердце сред. Если ЭКГ не изменяет своей формы при перемещении тела, то этот факт тоже имеет диагностическое значение.

Размещение электродов для регистрации отведений I, II, III, образует так называемый треугольник Эйнтховена. Каждая сторона этого равностороннего треугольника между двумя электродами соответствует одному из стандартных отведений.

Сердце расположено в центре генерируемого им электрического поля и рассматривается как центр этого равностороннего треугольника. Из треугольника получается фигура с трехосевой системой координат для стандартных отведений.

Сумма электрических потенциалов, регистрируемый в любой момент в отведениях I и III, равна электрическому потенциалу, регистрируемому в отведении II. Этот закон может быть использован для обнаружения ошибок, допущенных при наложении электродов, выяснения причин регистрации необычных сигналов их трех стандартных отведений и для оценки серийных ЭКГ.

Полярность электродов при их фиксации на конечностях и поверхности грудной клетки

Стандартные отведения. Эти отведения называются двухполюсными, потому что каждое имеет два электрода, которые обеспечивают одновременную запись электрических токов сердца, идущих по направлению к двум конечностям. Двухполюсные отведения позволяют измерять потенциал между двумя положительным (+) и отрицательным (-) электродами.

Электрод на правом предплечье всегда рассматривается в качестве отрицательного полюса, на левой голени – всегда в качестве положительного. Электрод на левом предплечье может быть либо положительным, либо отрицательным в зависимости от отведения: в отведении I он положительный, а в отведении III – отрицательный.

Когда ток направлен к положительному полюсу, зубец ЭКГ направлен вверх от изоэлектрической линии (положительный). Когда ток идет к отрицательному полюсу, зубец ЭКГ инвертирован (отрицательный). В отведении II ток распространяется от отрицательного к положительному полюсу, поэтому зубцы на обычной ЭКГ направлены вверх.

Электроды регистрации ЭДС с прекардиальной области располагаются в следующих точках:

V-1 - в четвертом межреберье по правому краю грудины;

V-2 - в четвертом межреберье по левому краю грудины;

V-3 - посредине лини, соединяющей точки V-2 и V-4;

V-4 - в пятом межреберье по левой срединно-ключичной линии;

V-5 - в пятом межреберье по левой передней подмышечной линии;

V-6 - в пятом межреберье по левой средней подмышечной линии.

Сигналы каких отделов сердца регистрируются

В шести отведениях (стандартных и усиленных от конечностей) сердце рассматривается во фронтальной плоскости. Отведение I отражает боковую стенку сердца, отведения II и III – нижнюю стенку. Отведения прекардиальной области (V-1-6) позволяют проанализировать ЭДС сердца в горизонтальной.

Измерения на разграфленной ленте. ЭОС – электрическая ось сердца

Наличие на электрокардиографической ленте, нанесенной типографским способом сетки позволяет измерять электрическую активность во время сердечного цикла. Запись ЭКГ происходит за счет перемещения в вертикальном направлении нагреваемого пера по протягиваемой со скоростью 25 мм в секунду термочувствительной ленте со стандартными клеточками. (Скорость движения ленты 50мм в сек, применяется в том случае, если необходимо более детально рассмотреть какие-то изменения ЭКГ).

Горизонтальная ось. Длина того или иного интервала на этой оси соответствует продолжительности конкретно проявления электрической активности сердца. Сторона каждого маленького квадрата соответствует 0,04 с. Пять маленьких квадратов образуют один большой – 0,2 с.

Вертикальная ось. Высота зубцов отражает электрический вольтаж (амплитуду) в милливольтах. Высота каждого малого квадрата соответствует 0,1 мВ, каждого большого 0,5. Амплитуду определяют путем подсчета малых квадратов от изоэлектрической линии до наивысшей точки зубца.

Элементы ЭКГ

Основными компонентами, образующими главные фигуры ЭКГ, являются зубец Р, комплекс QRS и зубец Т. Эти единицы электрической активности могут быть разбиты на следующие сегменты и интервалы: интервал PR, сегмент ST и интервал QT.

Зубец Р. Наличие зубца Р указывает на завершение процесса деполяризации предсердий и на то, что импульс исходит из синоатриального узла, предсердий или ткани атриовентрикулярного соединения. Если форма зубца Р нормальная, это означает, что импульс исходит их СА-узла. Когда Зубец Р предшествует каждому комплексу QRS, импульсы проводятся от предсердий к желудочкам.

Нормальные характеристики:

локализация – предшествует комплексу QRS;

амплитуда – не более 0,25 мВ;

продолжительность – от 0,06 до 0,11 с;

форма – обычно округлый и направлен вверх.

Интервал PR. Отражает период от начала деполяризации предсердий до начала деполяризации желудочков – время, необходимое, чтобы импульс от СА-узла через предсердия и АВ-узел дошел до ножек пучка Гиса. Он дает некоторое представление о месте формирования импульса. Любые варианты изменения этого интервала. Выходящие за рамки нормы, свидетельствуют о замедлении проведения импульса, например при АВ-блокаде.

Номальные характеристики:

локализация – от начала зубца Р до начала комплекса QRS;

амплитуда – не измеряется;

продолжительность – 0,12-0,2 с.

Комплекс QRS. Соответствует деполяризации желудочков сердца. Хотя реполяризация предсердий происходит в то же самое время, на ЭКГ ее признаки неразличимы.

Распознавание и правильная интерпретация комплекса QRS – ключевой момент в оценке деятельности кардиомиоцитов желудочков. Длительность комплекса отражает время внутрижелудочкового прохождения импульса.

Когда зубец Р предшествует каждому комплексу QRS, это означает, что импульс исходит из СА-узла, ткани предсердий или ткани АВ-соединения. Отсутствие зубца Р перед желудочковым комплексом свидетельствует о том, что импульс исходит из желудочков, т.е. имеется желудочковая аритмия.

Нормальные характеристики:

локализация – следует за интервалом PR;

амплитуда – различна во всех 12 отведениях;

продолжительность – 0,06-0,10 с при измерении от начала зубца Q (или зубца R, если зубец Q отсутствует) до начала конца зубца S;

форма – состоит из трех компонентов: зубца Q, являющимся первым отрицательным отклонением пера электрокардиографа, положительного зубца R и зубца S – отрицательного отклонения, возникающего после зубца R. Все три зубца комплекса видны не всегда. Из-за того, что желудочки депеоляризуются быстро, что сопровождается минимальным временем контакта пера электрокардиографа с бумагой, комплекс вычерчен более тонкой линией, чем другие компоненты ЭКГ. При оценке комплекса следует обращать внимание на две его наиболее важных характеристики: продолжительность и форму.

Сегмент ST и зубец T. Соответствует окончанию деполяризации желудочков и началу их реполяризации. Точка, соответствующая концу комплекса концу комплекса QRS и началу сегмента ST, обозначается как точка J.

Изменения сегмента ST может свидетельствовать о повреждении миокарда.

Нормальные характеристики:

локализация – от конца S до начала T;

амплитуда – не измеряется;

форма – не измеряется;

отклонения – обычно ST изоэлектричен, допустимо отклонение не более 0,1 мВ.

Зубец Т. Пик зубца Т соответствует относительному рефрактерному периоду реполяризации желудочков, во время которого клетки особенно ранимы при воздействии дополнительных стимулов.

Нормальные характеристики:

локализация – следует за зубцом S;

амплитуда – 0,5 мВ или меньше в отведениях I, II и III;

продолжительность – не измеряется;

форма – вершина зубца округлая, а сам он относительно пологий.

Интервал QT и зубец U. Интервал отражает время, необходимое для цикла деполяризации и реполяризации желудочков. Изменение его продолжительности может указывать на патологию миокарда.

Нормальные характеристики:

локализация – от начала желудочкового комплекса до конца зубца Т;

амплитуда – не измеряется;

продолжительность – варьирует в зависимости от возраста, пола и частоты сердечных сокращений, обычно между 0,36-0,44 с. общеизвестно, что интервал QT не должен превышать половину расстояния между двумя последовательными зубцами R при правильном ритме;

форма – не измеряется.

При оценке интервала следует обращать внимание на его продолжительность.

Зубец U отражает реполяризацию волокон Гиса-Пуркинье и может отсутствовать на ЭКГ.

Нормальные характеристики:

локализация – следует за зубцом Т;

амплитуда – не измеряется;

продолжительность – не измеряется;

форма – направлен вверх от осевой линии.

При оценке зубца следует обращать внимание на его наиболее важную характеристику – форму.

ИНТЕРПРИТАЦИЯ ЭКГ

Шаг 1: оценка ритма.

Шаг 2: определение частоты сокращений. Определение идентичности интервала Р-Р и R-R и сопряжены ли они друг с другом.

Шаг 3: оценка зубца Р. Необходимо получить ответы на вопросы:

Имеются ли на ЭКГ зубцы Р?

Нормальны ли очертания зубцов Р (обычно они направлены вверх и закруглены)?

Везде ли зубцы Р одинаковы по размерам и форме?

Везде ли зубцы Р обращены в одну и ту же сторону – направлены вверх, вниз или двухфазны?

Везде ли отношение зубцов Р и комплексов QRS одинаково?

Во всех ли случаях одинаково расстояние между зубцами Р и QRS?

Шаг 4: определение длительности интервала Р-R. После того, как определена длительность интервала Р-R (норма 0,12 –0,2 с), выясните, во всех ли циклах они одинаковы?

Шаг 5: определение длительности комплекса QRS. Необходимо получить ответы на вопросы:

Все ли комплексы имеют одинаковые размеры и очертания?

Какова продолжительность комплекса (норма 0,06-0,10 с)?

Во всех ли случаях одинаково расстояние между комплексами и следующими за ними зубцами Т?

Все ли комплексы имеют одинаковую направленность?

Имеются ли на ЭКГ комплексы, отличающиеся от остальных? Если да, измерьте и опишите каждый такой комплекс.

Шаг 6: оценка зубцов Т. ответы на вопросы:

Имеются ли на ЭКГ зубцы Т?

Все ли зубцы Т имеют одинаковую форму и очертания?

Не спрятан ли зубец Р в зубце Т?

В одну ли сторону направлены зубцы Т и комплексы QRS?

Шаг 7: определение длительности интервала QT. Выясните, соответствует длительность интервала норме (0,36-0,44 с или 9-11 малых квадратов).

Шаг 8: оценка любых других компонентов. Выясните, нет ли на ЭКГ каких-либо других компонентов, включающих проявления эктопических и аберративных импульсов и другие аномалии. Проверьте сегмент ST на предмет наличия в нем любых отклонений и обратите внимание на зубец U. Опишите свои находки.

Электроды накладывают (смотрите рисунок) на правой руке (красная марки­ровка), левой руке (желтая маркировка) и на левой ноге (зеленая марки­ровка). Эти электроды по­парно подключаются к электрокардиографу для регистрации каждого из трех стан­дартных отведений. Четвертый электрод устанавливается на правую ногу для под­ключения заземляющего провода (черная маркировка)

Стандартные отведения от конечностей регистрируют при следую­щем попарном подключении электродов:
I отведение - левая рука (+) и правая рука (-);
II отведение - левая нога (+) и правая рука (-);
III отведение - левая нога (+) и левая рука (-).
Как видно на рисунке выше, три стандартных отведения образуют равносто­ронний треугольник (треугольник Эйнтховена), в центре кото­рого расположен электрический центр сердца, или единый сердечный диполь. Перпендикуляры, проведенные из центра сердца, т.е. из места расположения единого сердечного диполя, к оси каждого стандартного отведения, делят каждую ось на две равные части: положительную, об­ращенную в сторону положительного (активного) электрода (+) отведе­ния, и отрицательную, обращенную к отрицательному электроду (-)

Усиленные отведения ЭКГ от конечностей

Усиленные отведения от конечностей регистрируют разность по­тенциалов между одной из конечностей, на которой установлен активный положительный электрод данного отведения, и средним потенциалом двух других конечностей (см. рисунок ниже). В ка­честве отрицательного электрода в этих отведениях используют так называемый объединенный электрод Гольд­бергера, который образуется при соединении через дополнительное со­противление двух конечностей.
Три усиленных однополюсных отведения от конечностей обозна­чают следующим образом:
aVR - усиленное отведение от правой руки;
aVL - усиленное отведение от левой руки;
aVF - усиленное отведение от левой ноги.
Как видно на рисунке ниже, оси усиленных однополюсных отведе­ний от конечностей получают, соединяя электрический центр сердца с местом наложе­ния активного электрода данного отведения, т.е. факти­чески - с одной из вер­шин треугольника Эйнтховена.

Формирование трех усиленных однополюсных отведе­ний от конечностей. Внизу - треугольник Эйнтховена и расположение осей трех усиленных однополюсных отведений от конечностей

Электрический центр сердца как бы делит оси этих отведений на две равные части: положительную, обращенную к активному элек­троду, и отрицательную, обращенную к объединенному электроду Гольдбергера

В 2002 г. опубликовал редакционную статью «10 величайших открытий в кардиологии XX века». Среди них были и ангиопластика, и открытая операция на сердце. Однако, бесспорно, первым методом в этом списке стоит электрокардиография, а рядом - фамилия голландца Виллема Эйнтховена, создателя первого распространенного метода инструментальной неинвазивной диагностики, с которым сталкивался каждый из нас. Нобелевский комитет по достоинству оценил изобретение и с формулировкой «за открытие техники электрокардиографии» вручил Эйнтховену премию.

Рисунок 1. Огастес Дезире Уоллер и его собака Джимми.

Если быть совсем точными, то, конечно, первую в истории электрокардиограмму (ЭКГ) снял не Эйнтховен. Но рейтинг Texas Heart Institute Journal всё же справедлив - по ней было абсолютно ничего не понятно. И «голландцем» нашего героя назвать можно, но можно и по-другому. Однако все по порядку.

Если рассуждать по принципу «государство N - родина слонов», Резерфорд , к примеру, окажется первым новозеландским нобелевским лауреатом, а Виллем Эйнтховен - первым нобелиатом Индонезии. Потому что родился он на острове Ява, в городе Семаранг, ныне - пятом по величине городе Индонезии. Тогда это была Голландская Ост-Индия , о государстве Индонезия никто не слышал, ведь до признания ее независимости оставалось более 80 лет.

С происхождением у Эйнтховена тоже все замысловато: он потомок изгнанных из Испании евреев. Фамилия появилась при Наполеоне, который в своем Кодексе указал, чтобы все граждане его империи, куда входила Голландия, имели фамилии. Двоюродный дед Эйнтховена выбрал немного искаженное название города, где он жил (надеюсь, не нужно упоминать, какого).

Отцом будущего нобелиата был военный врач, Якоб Эйнтховен, который, к сожалению, не смог обеспечить собственное здоровье. В 1866 г. он умер от инсульта, и через четыре года (Виллему тогда было уже 10) его семья перебралась в Утрехт. Разумеется, большого достатка в семье не было - его мать осталась одна с тремя детьми. Виллем решил пойти по стопам отца - отчасти по призванию (медицина), отчасти - по нужде. Дело в том, что заключив военный контракт, он смог обучаться на медицинском факультете Утрехтского университета бесплатно.

В студенческие годы Виллем был очень спортивным человеком, регулярно заявлял, что и в учебе нужно «не дать погибнуть телу», был прекрасным фехтовальщиком и гребцом (последнее - опять же вынужденно, поскольку сломал запястье и занялся греблей для восстановления функциональности кисти). Да и первая работа Эйнтховена по медицине была посвящена механизму работы локтевого сустава, одинаково важного как гребцу, так и фехтовальщику. В этой работе, пожалуй, уже проявилась двойственность таланта Эйнтховена: прекрасное знание анатомии и физиологии и интерес к физическим принципам работы человеческого организма. В данном случае - механике. А ведь дальше были работы и по оптике, и, разумеется, по электричеству.

Рисунок 2. Капиллярный электрометр Липпманна.

Дальше нашему герою очень повезло. Правда, при этом не повезло профессору физиологии Лейденского университета Адриану Хейнсиусу: он умер. А юному Эйнтховену, четверти века от роду, вместо службы в медицинском корпусе досталось профессорское место в не самом последнем европейском университете. Это случилось в 1886 г., и с тех пор более 41 года Эйнтховен работал в Лейдене - до самой своей смерти в 1927 г.

Активно занимался Эйнтховен и офтальмологией - его докторская диссертация называлась «Стереоскопия посредством дифференцировки цветов». Позже вышли очень интересные работы «Простое физиологическое объяснение различных геометрико-оптических иллюзий», «Аккомодация человеческого глаза» и другие. Впрочем, больше всего времени молодой исследователь занимался физиологией дыхания. В том числе и работой нервных импульсов в механизме контроля дыхания.

Но тут подоспел Первый Международный конгресс по физиологии - важнейшее событие в мировой медицине (Базель, 1889 г.). Там и произошла эпохальная встреча с Огастесом Уоллером (рис. 1), который первым в мире показал, что можно снять запись электрических импульсов сердца, не вскрывая тело живого организма (1887 г.) . То, что само тело человека может производить электричество, было очень новой мыслью в физиологии.

В Базеле Уоллер показывал свою работу при помощи собственного пса Джимми. Именно Уоллера нужно называть (и называют) первооткрывателем ЭКГ.

Правда, надо сказать, что кардиограммы у Уоллера были ужасные. Он регистрировал импульсы при помощи капиллярного электрометра (кстати, разработанного нобелевским лауреатом по физике 1908 года и одним из изобретателей цветной фотографии Габриэлем Липпманном) (рис. 2).

Рисунок 3. Струнный гальванометр Эйнтховена.

Рисунок 5. Треугольник Эйнтховена.

В этом приборе электрические импульсы от сердца попадали на капилляр с ртутью, уровень которой менялся в зависимости от силы тока. Но сама по себе ртуть меняла положение не мгновенно, а обладала некоей инерцией (ртуть ведь очень тяжелая жидкость). В результате получалась каша. Более того, записать импульсы сердца - это интересная задача, но тут любой ученый должен уметь отвечать на самый главный вопрос - «и что?»

Пять лет (с 1890 по 1895 гг.) Эйнтховен занимался усовершенствованием технологии капиллярной электрометрии и попутно создал нормальный математический аппарат обработки «каши». Что-то начало получаться, но все равно прибор был ненадежным, неточным и громоздким. Однако нельзя сказать, что эти годы прошли зря: в 1893 г. на заседании Нидерландской медицинской ассоциации из уст Эйнтховена впервые официально прозвучал термин «электрокардиограмма» .

Однако нормальной кардиограммы получить капиллярным методом не удалось. И в 1901 году Виллем Эйнтховен сделал собственный прибор - струнный гальванометр , а первую статью о том, что на нем записана кардиограмма, он опубликовал в 1903 г. (издание датировано 1902 г. ).

Его главной частью была кварцевая струна - ниточка из кварца толщиной в 7 микрон (рис. 3). Она делалась весьма оригинальным способом: стрела, к которой было прикреплено кварцевое разогретое волокно, выстреливалась из лука (от себя добавим, что таким же способом 20 лет спустя в свежесозданном ленинградском Физтехе молодые исследователи Николай Семенов и Петр Капица получали сверхтонкие капилляры). Эта нить при попадании на нее электрических импульсов отклонялась в постоянном магнитном поле. Чтобы фиксировать отклонение нити, параллельно ей во время измерений двигалась фотобумага, на которую при помощи системы линз проецировалась тень от нити (рис. 4).

Рисунок 6. Зубцы и интервалы кардиограммы.

Интересно, как на первые кардиограммы наносилась временная координатная сетка (сейчас бумага для кардиограмм сразу содержит сетку, но у Эйнтховена-то была фотобумага!). Сетка наносилась при помощи теней от спиц велосипедного колеса, вращавшегося с постоянной скоростью.

Голландец недолго прожил в лауреатах - через два года после своей нобелевской лекции он умер от рака желудка. Печальнее всего, что, несмотря на открытость своей лаборатории (в ней часто бывали гости), ни учеников, ни научной школы после Эйнтховена не осталось. А вот лаборатория Эйнтховена есть: его именем названа лаборатория экспериментальной сосудистой медицины в его родном Лейдене (Лейденский университетский медицинский центр, LUMC).

И еще одно любопытное наблюдение. Статья про Эйнтховена в русскоязычной Википедии гораздо подробнее и длиннее, чем статья в англоязычной , и более того, входит в число «хороших» статей (свидетельствую - хороша!). Удивительный факт, но у открывателя кардиограммы есть свои русскоязычные поклонники. Впрочем, теперь их стало минимум на одного больше.

Литература

1. Mehta N.J., Khan I.A. (2002). Cardiology’s 10 greatest discoveries of the 20th century. Tex. Heart Inst. J. 29 , 164–71 ;
2. Waller A. D. (1887). A demonstration on man of electromotive changes accompanying the heart’s beat . J. Physiol . 8 , 229–234 ;
3. Einthoven W. (1901). Un nouveau galvanomètre. Archives néerlandaises des sciences exactes et naturelles. ». Сайт политехнического музея..