心電圖的產(chǎn)生原理

關(guān)于心電圖的產(chǎn)生原理第一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

心臟活動的主要表現(xiàn)之一是產(chǎn)生電激動，它出現(xiàn)在心臟機(jī)械性收縮之前。心肌激動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。

第二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

本圖可見竇房結(jié)形成起搏后，迅速將沖動通過傳導(dǎo)系統(tǒng)傳至心臟各部形成心肌整體的電活動，然后心肌形成機(jī)械性收縮。第三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

按照心臟激動的時間順序，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，每次心動周期在心電圖上均可出現(xiàn)相應(yīng)的一組波形。

第四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一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：

第五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一PTP-RQRSSTU第六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一1、P波：反映心房肌除極過程的電位變化；2、P-R間期：代表激動從竇房結(jié)通過房室交界區(qū)到心室肌開始除極的時限；3、QRS波群：反映心室肌除極過程的電位變化；4、T波：代表心室肌復(fù)極過程所引起的電位變化；5、S-T段：從QRS波群終點到達(dá)T波起點間的一段水平線；6、Q-T間期：從QRS波群終點到達(dá)T波終點間的時限；7、U波：代表動作電位的后電位。第七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一一、心肌的除極和復(fù)極過程：第八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一1、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，把電位計的正極端與此微電極相連，電位計的負(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。這時所測得的細(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)。

請看下頁第九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一水槽生理鹽水心肌細(xì)胞電壓表（mv)0-90第十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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。第十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一2、動作電位：當(dāng)心肌細(xì)胞膜某點受刺激時，受刺激處的細(xì)胞膜對Na+

的通透性突然升高，而對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)）。

請看下頁第十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一心肌細(xì)胞電壓表（mv)-90刺激+20心肌細(xì)胞除極，心肌細(xì)胞內(nèi)電位變化第十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

由激動所產(chǎn)生的跨膜電位，稱為跨膜動作電位，簡稱動作電位。心肌細(xì)胞激動后，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。除極在動作電位曲線上表現(xiàn)為一驟升線，稱為動作電位0相。0相相當(dāng)于單極電圖或臨床心電圖的R波。

請看下頁第十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一除極刺激0+200-60-90(mV)R波第十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

復(fù)極時，細(xì)胞膜對Na+的通透性迅速降低，對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，此時期稱為動作電位1相。相當(dāng)于單極電圖或臨床心電圖的J點。請看下頁第十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一0+200-60-90(mV)R波J點1第十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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，在動作電位曲線上形成一高平線，稱為動作電位2相。相當(dāng)于單極電圖或臨床心電圖的S-T段。請看下頁第十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一0+200-60-90(mV)12R波ST第十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一2相末時，細(xì)胞膜對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。請看下頁第二十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一0+200-60-90(mV)12R波STT3第二十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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，這個時期稱為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。

請看下頁第二十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一0+200-60-90(mV)12R波STT34第二十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

從0相開始到4相開始的時間稱為動作電位的時限，相當(dāng)于Q-T間期。請看下頁第二十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一0+200-60-90(mV)12R波STT34QT間期第二十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一二、除極與復(fù)極過程的電偶學(xué)說第二十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一1、除極的電偶學(xué)說：心肌細(xì)胞在靜息狀態(tài)時，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。請看下頁第二十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一探測電極第二十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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，從而形成一對電偶（也稱為偶極子）。請看下頁第二十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一電源除極電源（正電荷）在前，電穴（負(fù)電荷）在后。電穴也稱為偶極子第三十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一刺

激－＋電穴電源除極第三十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

除極時，電流自電源流入電穴，并沿著一定的方向迅速擴(kuò)展，直到整個心肌細(xì)胞除極完畢。請看下頁第三十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

此時心肌細(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)，直至整個細(xì)胞全部復(fù)極為止。請看下頁第三十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一0復(fù)極1234第三十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

就單個細(xì)胞而言，在除極時，探測電極對向電源（即面對除極方向）產(chǎn)生向上的波形，若背向電源（即背離除極方向）則產(chǎn)生向下的波形，若探測電極在細(xì)胞中部則記錄出雙向波形。請看下頁第三十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一(+)電源(-)電穴探測電極部位和波形與心肌除極方向的關(guān)系除極方向第三十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

復(fù)極過程與除極過程方向相同，但復(fù)極化過程的電偶是電穴在前，電源在后，因此記錄的復(fù)極波方向與除極波相反。請看下頁第三十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

在實驗的條件下，由于復(fù)極與除極的程序相同，即電穴在前電源在后，故在單極電圖所記錄的復(fù)極波(T波)與除極波(QRS波群)方向相反。T第三十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

需要注意，在正常人的心電圖中，記錄到的復(fù)極波方向常與除極波主波方向一致，與單個心肌細(xì)胞不同。這是因為正常人心室的除極從心內(nèi)膜向心外膜，而復(fù)極則從心外膜開始，向心內(nèi)膜方向推進(jìn)，是因為心外膜下心肌的溫度較心內(nèi)膜下高，心室收縮時，心外膜承受的壓力又比心內(nèi)膜小，故心外膜處心肌復(fù)極過程發(fā)生較早。請看下頁第三十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一心內(nèi)膜外膜本圖所顯示的就是心內(nèi)膜和心外膜除極過程：探測電極置于心外膜。除極時，從心內(nèi)膜開始，然后，心外膜才開始除極，兩者除極方向相反。由于內(nèi)膜先除極，探測電極所記錄為正向波。第四十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一心內(nèi)膜外膜本圖為實驗條件下，心肌細(xì)胞先除極的部位先復(fù)極，故使內(nèi)膜先復(fù)極完畢，T波的方向與QRS波群主波方向相反。第四十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一心內(nèi)膜外膜加溫由于心外膜溫度升高于心內(nèi)膜，故交換速度加快，使其復(fù)極先于心內(nèi)膜結(jié)束，致使T波主波方向與QRS主波方向一致。這也是正常心肌形成的除極、復(fù)極狀態(tài)。第四十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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；請看下頁第四十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一刺激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；第四十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一③、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。第四十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一左圖為右室心肌的電動力強(qiáng)度右圖為左室心肌的電動力強(qiáng)度第四十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一00本圖紅色箭頭表示心電動力線，該電力線與各探測電極之間構(gòu)成不同角度。各探測電極雖然距離相同但角度不同，所以獲得的電力強(qiáng)度也不一致。綠色垂線代表電力強(qiáng)度。垂線向上為正；垂線向下為負(fù)。第四十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

這種既具有強(qiáng)度，有具有方向性的電位幅度稱為心電“向量”，通常用箭頭表示其方向，而其長度表示電位強(qiáng)度。心臟的電激動過程中產(chǎn)生許多心電向量。由于心臟的解剖結(jié)構(gòu)及其電活動相當(dāng)錯綜復(fù)雜，致使諸心電向量間的關(guān)系亦較復(fù)雜，然而一般均按下列原理合成為“心電綜合向量”：同一軸的兩個心電向量的方向相同者，其幅度相加；方向相反者則相減。兩個心電向量的方向構(gòu)成一定角度者，則可應(yīng)用“合力”原理將二者按其角度及幅度構(gòu)成一個平行四邊形，而取其對角線為綜合向量?？梢哉J(rèn)為，由體表所采集到的心電變化，乃是全部參與電活動心肌細(xì)胞的電位變化按上述原理所綜合的結(jié)果。請看下頁第四十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一+ABC+ABCABC第四十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一三、心電圖各波段的組成和命名

第五十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)由竇房結(jié)、結(jié)間束（分為前、中、后結(jié)間束）、房間束（起自前結(jié)間束，稱Bachmann束）、房室束、束支（分為左、右束支，左束支又分前分支和后分支）以及普肯耶纖維）構(gòu)成。心臟的傳導(dǎo)系統(tǒng)與每一心動周期順序出現(xiàn)的心電變化密切相關(guān)。第五十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

正常心電活動始于竇房結(jié)，興奮心房的同時經(jīng)結(jié)間束傳導(dǎo)至房室結(jié)（順序傳導(dǎo)在此處延遲0.05～0.07S），然后循希氏束→左、右束支→普肯耶纖維順序傳導(dǎo)，最后興奮心室。這種先后有序的電激動的傳播，引起一系列電位改變，形成了心電圖上的相應(yīng)的波段。第五十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一竇房結(jié)AA-VV第五十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一ⅡP波

臨床心電學(xué)對這些波段規(guī)定了統(tǒng)一的名稱：①、最早出現(xiàn)的幅度較小的P波，反映心房的除極過程；第五十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一ⅡPR間期（P-Q間期）②、P-R間期（實為P-Q間期，傳統(tǒng)稱為P-R間期）反映心房除極過程及房室結(jié)、希氏束、束支的電活動；P波與P-R段合計為P-R間期，反映自心房開始除極至心室開始除極的時間；第五十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一QRSQRS波群③、幅度最大的QRS波群，反映心室除極的全過程；第五十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一④、除極完畢后，心室的緩慢和快速復(fù)極過程分別形成了ST段和T波；ST-T第五十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一⑤、Q-T間期為心室開始除極至心室復(fù)極完畢全過程的時間。QT間期第五十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

QRS波群可因檢測電極的位置不同而呈多種形態(tài)，已統(tǒng)一命名如下：首先出現(xiàn)的位于參考水平線以上的正向波稱為R波；R波之前的負(fù)向波稱為Q波；S波是R波之后第一個負(fù)向波；R′波是繼S波之后的正向波；R′波后再出現(xiàn)負(fù)向波稱為S′；如果QRS波只有負(fù)向波，則稱為QS波。至于采用Q或q、R或r、S或s表示，應(yīng)根據(jù)其幅度大小而定。請看下頁第五十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一R波之前的負(fù)向波稱為Q波QQRRRQqqr第六十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一R波:所有在基線以上出現(xiàn)的正向波稱為R波rrrSSRqsRRRR′R′第六十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一S波:

R波之后的負(fù)向波稱為S波SRqsRrSQSSqrS第六十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

正常心室除極始于室間隔中部，自左向右方向除極；隨后左右心室游離壁從心內(nèi)膜朝心外膜方向除極；左室基底部與右室肺動脈圓錐部是心室最后除極部位。心室肌這種規(guī)律的除極順序，對于理解不同電極部位QRS波形態(tài)的形成頗為重要。第六十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一四、心電圖導(dǎo)聯(lián)體系：第六十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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)。在長期臨床心電圖實踐中，已形成了一個由Einthoven創(chuàng)設(shè)而目前廣泛采納的國際通用導(dǎo)聯(lián)體系，稱為常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)體系。第六十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一1、肢體導(dǎo)聯(lián)包括標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)aVR、aVL、aVF。標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)為雙極肢體導(dǎo)聯(lián)，反映其中兩個肢體之間電位差變化。加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)屬單極導(dǎo)聯(lián)，基本上代表檢測部位電位變化。肢體導(dǎo)聯(lián)主要放置于右臂（R）、左臂（L）、左腿（F），連接此三點即成為所謂Einthoven三角。請看下頁第六十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一Ⅰ0°+180°Ⅱ+90°ⅢRLF請看下頁六軸系統(tǒng)構(gòu)成示意圖第六十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一-30°-150°+90°avRavLavF0請看下頁第六十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一-30°avL-150°avRⅠ0°+180°+120°ⅢavF+90°Ⅱ+60°第六十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

在每一個標(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，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，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)。每個導(dǎo)聯(lián)從中心點被分為正負(fù)兩半，每個相鄰導(dǎo)聯(lián)間的夾角為30°。對此測定心臟額面心電軸頗有幫助。請看下頁第七十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一+30°+Ⅰ+aVF+Ⅱ+aVR-150°+aVL-30°-60°+90°+60°0°+120°+150°-180°-120°-90°+Ⅲ第七十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一2、胸導(dǎo)聯(lián)屬單極導(dǎo)聯(lián)，包括V1～V6導(dǎo)聯(lián)。檢測之正電極應(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V4兩點連線的中點；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。請看下頁第七十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一V1V1位于胸骨右緣第4肋間TPQRS第七十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一V1V1位于胸骨