Понятие об электрическом поле сердца. Механизмы возникновения электрического поля сердца
Электроды обычно размещают по поверхности тела человека. Они воспринимают колебания разности потенциалов электрического поля, возникающие в результате электрической активности мышечных волокон сердца, создающих электродвижущую силу. Потенциалы, регистрируемые с поверхности тела, зависят от изменения заряда поверхности мембраны волокон сердца.
В период покоя клетки наружная поверхность мембраны заряжена положительно на всем протяжении (состояние поляризации мембраны), поэтому нет разности потенциалов между ее участками. При этом в условиях физиологического эксперимента гальванометр с двумя электродами, расположенными на разных участках поверхности клетки, не дает отклонения от положения «О». Регистрирующее устройство записывает горизонтальную («нулевую», «изоэлектрическую») линию.
При появлении возбуждения на каком-либо участке волокна поверхность этого участка мембраны заряжается отрицательно (деполяризация мембраны). Тогда появляется разность потенциала между отрицательным (возбуждекным) и положительным (невозбужденным) участком поверхности мембраны.
В связи с тем, что отрицательный заряд наружной поверхности мембраны обусловлен быстрым потоком Na+ в клетку, разность потенциалов резко нарастает к затем вследствие прекращения этого тока снова быстро уменьшается до «О». Соответственно гальванометр дает большое кратковременное отклонение от «О» условно в сторону положительно заряженного участка, а регистрирующее устройство записывает высокий узкий зубец К, направленный вверх от изоэлектрической липли.
Шестиосевая система координат. LAD (left axis deviation) - отклонение ЭОС влево; RAD (right axis deviation) - отклонение ЭОС вправо.
В момент, соответствующий равенству потока Na+ в клетку и потока К- из клетки, вся поверхность мембраны будет заряжена равномерно отрицательно. Разности потенциалов не будет. Стрелка гальванометра укажет на «О» и регистрируемая кривая (электрограмма) опустится к изоэлектрической линии. Однако в положении на уровне изоэлектрической линии электрограмма будет находиться только один момент, так как уже в следующий момент поток К+ превысит поток Na-, начнется угасание возбуждения (реполяризация мембраны).
Вследствие медленного нарастания потока К+, накопление положительных зарядов на поверхности мембраны происходит очень медленно, поэтому разность потенциалов в период ранней реполяризации очень мала. Стрелка гальванометра незначительно отклоняется в другую сторону. На электрограмме записывается довольно длинный сегмент, расположенный книзу от изоэлектрической линии (S—Т). К концу реполяризации разность потенциалов достигает максимума, стрелка гальванометра отклоняется более значительно, на злектрограмме регистрируется зубец, направленный вниз (Т).
Когда возбуждение полностью угаснет, волокно вернется в состояние покоя, мембрана приобретет снова исходное состояние поляризации, стрелка гальванометра установится на положении «О», а регистрирующее устройство запишет изоэлектрическую линию. Описанные изменения потенциала относятся к возбуждению одиночного миокардиального волокна.
Таким образом, наружную поверхность мембраны мышечного волокна в процессе возбуждения можно схематически представить как состоящую из двух полюсов — положительного и отрицательного. Величина зарядов этих полюсов одинаковая, а знак — противоположный. Волокно является как бы маленьким двухпосным генератором, продуцирующим небольшой электрический ток. Элемент, имеющий два заряда одинаковой и величины и противоположного знака, называют диполем. В любой момент систолы сердца возбуждаются много миллионов волокон, расположенных в различных отделах сердца.
Возбуждающееся волокно представляет элементарный диполь, а сердце в каждый момент возбуждения — как бы сумму возникающих одномоментно элементарных диполей, то есть суммарный диполь, изменяющий в течение цикла возбуждения свою величину и ориентацию, ко не изменяющий места положения своего центра.
