ECG:心電描記器中電位變化的圖形技術-中文百科頻道

綜述

心電圖是心髒興奮的發生、傳播及恢複過程的客觀指标。

心電圖各波與心肌動作電位的關系：單個心肌細胞興奮時描記的動作電位圖形與每個心動周期描記的心電圖有顯著差别。這是由于心肌細胞動作電位是單個細胞的膜電位變化，而心電圖則是大量心肌細胞構成的功能性合胞體瞬間的電位變化，是随整個心髒這個功能合胞體興奮的發生傳布和恢複過程而變化的。不僅與單個心肌細胞的動作電位不同而且多種導聯描出的波形也有所不同。盡管如此，單個心肌細胞動作電位的産生和消失，與心電圖各波之間仍有明顯的對應關系。

以心室肌為例，心室肌單個細胞動作電位的“0”期（升支）與心電圖QRS複合波相應。由于心室各部心肌細胞開始去極化的時間有先後，遂使QRS複合波的時程比單個心室肌細胞的“0”期較長，但二者時程基本相應。單個心室肌細胞複極化的第“2”期與心電圖S－T段相應。單個心室肌細胞開始進入快速複極化即第3期時，與心電圖的T波相應。

意義

心電圖的檢查意義在于：用于對各種心律失常、心室心房肥大、心肌梗死、心肌缺血等病症檢查。

心電圖是反映心髒興奮的電活動過程，它對心髒基本功能及其病理研究方面，具有重要的參考價值。心電圖可以分析與鑒别各種心律失常；也可以反映心肌受損的程度和發展過程和心房、心室的功能結構情況。在指導心髒手術進行及指示必要的藥物處理上有參考價值。然而，心電圖并非檢查心髒功能狀态必不可少的指标。因為有時貌似正常的心電圖不一定證明心功能正常；相反，心肌的損傷和功能的缺陷并不總能顯示出心電圖的任何變化。所以心電圖的檢查必須結合多種指标和臨床資料，進行全面綜合分析，才能對心髒的功能結構做出正确的判斷。

原理

産生心髒周圍的組織和體液都能導電，因此可将人體看成為一個具有長、寬、厚三度空間的容積導體。心髒好比電源，無數心肌細胞動作電位變化的總和可以傳導并反映到體表。在體表很多點之間存在着電位差，也有很多點彼此之間無電位差是等電的。

心髒電活動按力學原理可歸結為一系列的瞬間心電綜合向量。在每一心動周期中，作空間環形運動的軌迹構成立體心電向量環。應用陰極射線示波器在屏幕上具體看到的額面、橫面和側面心電圖向量環，則是立體向量環在相應平面上的投影。心電圖上所記錄的電位變化是一系列瞬間心電綜合向量在不同導聯軸上的反映，也就是平面向量環在有關導聯軸上的再投影。投影所得電位的大小決定于瞬間心電綜合向量本身的大小及其與導聯軸的夾角關系。

投影的方向和導聯軸方向一緻時得正電位，相反時為負電位。用一定速度移行的記錄紙對這些投影加以連續描記，得到的就是心電圖的波形。心電圖波形在基線（等電位線）上下的升降，同向量環運行的方向有關。和導聯軸方向一緻時，在心電圖上投影得上升支，相反時得下降支。向量環上零點的投影即心電圖上的等電位線，該線的延長線将向量環分成兩個部分，它們分别投影為正波和負波。因此，心電圖與心向量圖有非常密切的關系。

心電圖的長處是可以從不同平面的不同角度，利用比較簡單的波形、線段對複雜的立體心電向量環，就其投影加以定量和進行時程上的分析。而心電向量圖學理論上的發展又進一步豐富了心電圖學的内容并使之更易理解。

導聯動物機體組織和體液都能導電，将心電描記器的記錄電極放在體表的任何兩個非等電部位，都可記錄出心電變化的圖象，這種測量方法叫做雙極導聯，所測的電位變化是體表被測兩點的電位變化的代數和，分析波形較為複雜。如果設法使兩個測量電極之一，通常是和描記器負端相連的極，其電位始終保持零電位，就成為所謂的“無關電極”，而另一個測量電極則放在體表某一測量點，作為“探查電極”，這種測量方法叫做單極導聯。

由于無關電極經常保持零電位不變，故所測得的電位變化就隻表示探查電極所在部位的電位變化，因而對波形的解釋較為單純。目前在臨床檢查心電圖時，單極和雙極導聯都在使用。常規使用的心電圖導聯方法有12種。

方法

标準導聯屬雙極導聯，隻能描記兩電極間的電位差。電極連接方法是：第一導聯（簡稱Ⅰ），右臂（-），左臂（+）；第二導聯（簡稱Ⅱ），右臂（－），左足（+）；第三導聯（簡稱III），左臂（=-），左足（+）。

加壓單極肢導聯将探查電極放在标準導聯的任一肢體上，而将其餘二肢體上的引導電極分别與5000歐姆電阻串聯在一起作為無關電極。這種導聯記錄出的心電圖電壓比單極肢體導聯的電壓增加50%左右，故名加壓單極肢體導聯。根據探查電極放置的位置命名，如探查電極在右臂，即為加壓單極右上肢導聯（aVR），在左臂則為加壓單極左上肢導聯（aVL），在左腿則為加壓單極左下肢導聯（aVF）。

單極胸導聯将一個測量電極固定為零電位（中心電端法），把中心電端和心電描記器的負端相連，成為無關電極。另一個電極和描記器正端相連，作為探查電極，可放在胸壁的不同部位。分别構成6種單極胸導聯，電極的位置是：V1，胸骨右緣第4肋間；V2，胸骨左緣第4肋間；V3，在V2與V4連線的中點；V4，左鎖骨中線第5肋間；V5，左腋前線與V4同一水平；V6，在腋中線與V4同一水平。

典型心電圖各波及其時程用标準導聯引出的心電圖各波，由荷蘭生理學家W．艾因特霍芬命名P，Q，R，S，T波，U波是以後發現命名的。

應用

心電圖在科學研究方面應用相當廣泛。已在多種動物描記出它們的心電圖，并對其生理意義進行了初步研究。一些無脊椎動物如鲎、贻貝、章魚、螯蝦、海鞘等和脊椎動物如兩栖、爬行、鳥及哺乳等綱動物，采用特殊電極及引導方法，都可描記其心電圖。基本圖形大緻相似，在具體波形及電壓高低，時程長短上有所不同。靜脈窦發育良好的動物，其心電圖的P波之前有與靜脈窦興奮相應的V波。魚和兩栖動物的心電圖在T波之前常有B波，它反映動脈圓錐的興奮。

動物心電圖還可以作為判明心搏起源性質的客觀指标。神經源性心搏如鲎的心電圖常有振蕩性的快波和若幹猝發性的鋒形電位；而肌原性心搏如軟體動物的心電圖常由若幹慢波組成。動物心電圖對于研究心髒的比較生理和心髒藥理學的研究都有重要的參考價值。此外，在人體或動物身上安裝心電發射器，可在遠距離通過接收系統描記心電的變化。這可用于測試運動中的運動員及走動中的動物心髒功能的變化；測試高空飛行員、宇航員的心搏變化，以及研究人體對高山、高空、深海等環境的心髒活動變化。