صورة متجهة للكميات الكهربائية (التيار، الجهد، القوى الدافعة الكهربية). ملاحظة على الأعداد المركبة لحساب الدوائر الكهربائية. تمثيل القوى الدافعة الجيبية والفولتية والتيارات بأعداد مركبة

عند تصوير المتجهات الدوارة للقوة الكهربية الجيبية والجهد والتيار على المستوى المركب، فإن محور الإحداثي الإحداثي لمستوى الإحداثيات الديكارتية يتماشى مع محور الكميات الحقيقية أو الحقيقية (المحور + 1) للمستوى المركب. ثم يتم الحصول على القيم اللحظية للكميات الجيبية على محور الكميات التخيلية (المحور+j).

وكما هو معروف، فإن كل متجه على المستوى المركب يتوافق مع عدد مركب معين، والذي يمكن كتابته على الصورة الأسية أو المثلثية أو الجبرية. على سبيل المثال، إم.إف. Emsm (cot + c/s) الموضح في الشكل 9.1 كمتجه دوار يتوافق مع رقم مركب.

الشكل 9.1 - صورة القوة الدافعة الجيبية. ناقلات الدورية على المستوى المعقد

أم=أم+جم، (9.1)

Em ef(ут+šе)= Em cos(уt+še)+jEmsi n+(ут+še)= e"+je (9.2)

مرحلة الفحم a>t+ y/، يتم تحديدها بواسطة إسقاطات المتجهات على محاور الإحداثيات +1

تيراغرام (ут+šе)= e/e" (9.3)

يحدد المكون التخيلي للعدد المركب للمتجه على المستوى المركب التغير الجيبي في القوة الدافعة الكهربية. ويشار إليه بالرمز Im

e=Em sin(ут+šе)=Im Em e"(ут+šе). (9.4)

من الملائم تمثيل العدد المركب E j(ut+šе) كمنتج لعددين مركبين

إم е"(شتر+سخ)= إم е" ме e ьt = إم е(شت (9.5)

يُطلق على الرقم المركب الأول Em المطابق لموضع المتجه في اللحظة الأولى من الزمن السعة المعقدة

م = إم إتشي (9.6)

العدد المركب الثاني Esh هو عامل دوران المتجه بزاوية قطة بالنسبة إلى الموضع الأولي للمتجه.

وبالتالي، فإن القيمة اللحظية للكمية الجيبية تساوي الجزء التخيلي غير الموقع j من منتج مجمع السعة Em ومشغل الدوران

e=Em sin(šт+šе)=أنا Em еjšt. (9.7)

يتم الانتقال من أحد أشكال تسجيل القوى الدافعة الجيبية والتيارات والفولتية إلى شكل آخر بكل بساطة باستخدام الصيغة

أويلر إيجشت - cos +/sin a.

على سبيل المثال، إذا تم إعطاء سعة الجهد المركب كرقم مركب في صورة جبرية

أم = أم + جم (9.8)

ثم لكتابتها في شكل أسي، فمن الضروري العثور على المرحلة الأولية<р „, т.е. угол, который образует вектор Um с осью + 1.

في هذه الحالة، يقع المتجه U في الربع الأول من المستوى المركب، ويتم تحديد مرحلته الأولية (الشكل 9.2) من خلال العلاقة

Tg сu=أم/أم (9.9)

قيم الجهد لحظية

u=ImUm e ьt =ImUme"(Ут+šе)= أم خطيئة(Ут+šе), (9.10)

دعونا نفكر في مثال آخر، عندما يتم تحديد السعة المعقدة للتيار بواسطة رقم مركب

ايم = - ايم + جيم (9.11)

يقع متجه سعة التيار المعقد /m في الربع الثاني من المستوى المركب (الشكل 9.3). المرحلة الأولى من هذا التيار

Sht=180є-ب (9.12)

حيث tgšt=tg(180є-b)=- Im/ Im=tgb (9.13)

إذا تم إعطاء القيمة اللحظية للتيار في شكل جيبي / = Imsin(o)e + ، فسيتم كتابة السعة المعقدة أولاً في شكل أسي، وبعد ذلك، باستخدام صيغة أويلر، ننتقل إلى الشكل الجبري

الشكل 9.2 - المتجه الأولي لسعة الجهد المعقد الموجود في الربع الأول من المستوى المعقد.

الشكل 9.3 - المرحلة الأولية الأولى لمتجه سعة التيار المعقد الموجود في الربع الثاني من المستوى المعقد

يتيح لنا استخدام الأعداد المركبة الانتقال من الجمع أو الطرح الهندسي للمتجهات على مخطط متجه إلى العمل الجبري على الأعداد المركبة لهذه المتجهات. على سبيل المثال، لتحديد السعة المعقدة للتيار الناتج (انظر الشكل 9.4)، يكفي إضافة رقمين مركبين يتوافقان مع السعة المعقدة للتيارات الفرعية

I3m= ايم +I2m =I3mefš3 (9.16)

لتحديد السعة المعقدة للقوة الدافعة الكهربية الناتجة. (انظر الشكل 9.4) يكفي تحديد الفرق بين الأعداد المركبة المقابلة للسعة المعقدة للقوة الدافعة الكهربية. إت و إت..

تمثيل الكميات الجيبية باستخدام المتجهات

عند حساب دوائر التيار المتردد، غالبًا ما يكون من الضروري إجراء عمليات الجمع والطرح للتيارات والفولتية. عندما يتم تحديد التيارات والفولتية تحليليا أو عن طريق مخططات التوقيت، فإن هذه العمليات تصبح مرهقة للغاية. هناك طريقة لإنشاء مخططات متجهة يمكنها تبسيط العمليات على الكميات الجيبية بشكل كبير. دعونا نبين أنه يمكن تمثيل الكمية الجيبية بواسطة ناقل دوار.

دع المتجه 1m يدور بتردد زاوي ثابت c عكس اتجاه عقارب الساعة. يتم تحديد الموضع الأولي للمتجه /m بالزاوية y/ (الشكل 9.4.). يتم تحديد إسقاط المتجه 1m على المحور y بالتعبير / , sin (cot + q /) الذي يتوافق مع

القيمة اللحظية للتيار المتردد. وبالتالي، فإن مخطط توقيت التيار المتردد هو عملية مسح زمنية للإسقاط الرأسي للمتجه /t، الذي يدور بسرعة co.

إن تمثيل الكميات الجيبية باستخدام المتجهات يجعل من الممكن إظهار المراحل الأولية لهذه الكميات بوضوح وتحول الطور بينها.

الشكل 9.4 - صورة التيار الجيبي بواسطة المتجهات الدوارة

في المخططات المتجهة، تتوافق أطوال المتجهات مع القيم الفعالة للتيار والجهد والمجال الكهرومغناطيسي، لأنها تتناسب مع اتساع هذه الكميات.

يوضح الشكل 9.5 المتجهين Ei وE2 مع تحول الطور الأولي c/i وc/2

الشكل 9.5 - مخطط متجه للمجال الكهرومغناطيسي الجيبية

تسمى مجموعة من المتجهات المتعددة المقابلة لنقطة الصفر في الوقت المناسب بالمخطط المتجه. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في المخطط المتجه، تمثل المتجهات تيارات (فولتية) لها نفس التردد.

من المقالات السابقة حول إجراء التحفيز من خلال القلبومن الواضح أن أي تغيير في اتجاه وسرعة الجهود الكهربائية في عضلة القلب (وفي الأنسجة المحيطة بالقلب) يؤدي إلى تغير في نمط منحنى تخطيط كهربية القلب، لذا فإن تحليل مخطط كهربية القلب المسجل في مختلف الاتجاهات مهم في تشخيص جميع اضطرابات القلب تقريبًا.

لفهم كيف خلل في عمل القلبمنعكسًا على منحنى تخطيط كهربية القلب، يجب أن نتعرف على مفاهيم تحليل المتجهات والمتجهات فيما يتعلق بالإمكانات الكهربائية للقلب والأنسجة المحيطة به.

وقد أكدنا ذلك مرارا وتكرارا في المقالات السابقة التيارات الكهربائيةينتشر في القلب في اتجاه معين في كل لحظة من الدورة القلبية. المتجه هو سهم يحدد مقدار واتجاه فرق الجهد الكهربائي. يتم توجيه السهم دائمًا من ناقص إلى زائد، أي. بطريقة إيجابية. بالإضافة إلى ذلك، من المعتاد تصوير طول السهم بما يتناسب مع حجم فرق الجهد.

ناقلات القلب الناتجةفي كل لحظة. في الشكل، يتم تسليط الضوء على إزالة الاستقطاب في الحاجز بين البطينين وعضلة القلب البطينية، الواقعة تحت الشغاف في منطقة قمة القلب، باللون الأحمر ويتم تمييزها بعلامات ناقص. في هذه اللحظة، يتم الإشارة إلى التيارات الكهربائية المتدفقة من الهياكل الداخلية المثارة للبطينين إلى الهياكل الخارجية غير المثارة في الرسم البياني بواسطة أسهم حمراء طويلة. تُظهر الأسهم الحمراء التيارات التي تتدفق داخل غرف القلب مباشرة من المناطق السالبة للكهرباء إلى المناطق الموجبة للكهرباء في عضلة القلب.

عمومًا التيارات. فالتيارات النزولية من قاعدة البطينين إلى قمة القلب أقوى من التيارات التي تسير في الاتجاه المعاكس. وبالتالي، فإن المتجه الإجمالي، الذي يعكس فرق الجهد في لحظة معينة، يتم توجيهه من القاعدة إلى قمة القلب. ويسمى ناقل العزم المتوسط. في الرسم البياني، يُشار إلى متوسط ​​ناقل عزم الدوران بسهم أسود طويل يمر عبر مركز البطينين في الاتجاه من القاعدة إلى قمة القلب. وبما أن إجمالي التيارات كبير وفرق الجهد كبير، فقد تم تصوير متجه ذو طول كبير.

يشار إلى اتجاه المتجه بالدرجات الزاوية

لو المتجهيقع بشكل أفقي تمامًا ويشير إلى اليسار، واتجاهه يتوافق مع 0 درجة. ومن نقطة الصفر هذه في اتجاه عقارب الساعة يبدأ المقياس المرجعي. لذا، إذا كان المتجه عموديًا لأسفل، فإن اتجاهه يتوافق مع +90 درجة. إذا كان المتجه أفقيًا ويشير إلى اليمين، فإن اتجاهه يتوافق مع +180 درجة. إذا كان المتجه عموديًا على القمة، فإن اتجاهه يتوافق مع -90 درجة (أو +270 درجة).

متوسط اتجاه المتجهاتأثناء انتشار موجة إزالة الاستقطاب عبر عضلة القلب البطينية، يُطلق عليها اسم ناقل QRS المتوسط. عادة، يكون اتجاهه حوالي +59°، كما هو موضح في الشكل، الذي يوضح المتجه A الذي يمر عبر مركز الدائرة بزاوية +59°. وهذا يعني أنه في معظم الأوقات ينتشر زوال الاستقطاب، تظل قمة القلب موجبة كهربائيًا بالنسبة إلى قاعدة البطينين.

ناقل القلب وانعكاسه على مخطط كهربية القلب

يعكس مخطط كهربية القلب إجمالي التيارات الكهربائية الناشئة في العديد من ألياف عضلة القلب أثناء الإثارة. نظرًا لأنه في عملية التحفيز يتغير إجمالي القوة الدافعة الكهربائية للقلب من حيث الحجم والاتجاه، فهي كمية متجهة. يتم تمثيل ناقل القلب بشكل تخطيطي بواسطة سهم يشير إلى اتجاه القوة الدافعة الكهربائية؛ ويتوافق طول السهم مع حجم هذه القوة.

يتم توجيه ناقل تخطيط كهربية القلب نحو القطب الموجب لثنائي القطب الكلي- عضلة القلب. إذا انتشر الإثارة نحو القطب الموجب، فسيتم تسجيل موجة موجبة (تصاعدية) على مخطط كهربية القلب؛ وإذا تم توجيه الإثارة من القطب الموجب، فسيتم تسجيل موجة سلبية.

يتم تشكيل المتجه الكلي للقوة الدافعة الكهربائية للقلب من خلال جمع مكوناته وفقا لقاعدة جمع المتجهات. إذا كان اتجاه المتجه الإجمالي يتوافق (موازيًا) مع محور أي سلك تخطيط القلب، فإن سعة الانحراف (الأسنان) للمنحنى ستكون أكبر في هذا الاتجاه. إذا كان المتجه الناتج متعامدًا على محور الرصاص، فسيكون جهد الأسنان في حده الأدنى.

يتحرك ناقل القلب في الصدر في مساحة ثلاثية الأبعاد:في المستويات الأمامية والأفقية والسهمية. تنعكس التغييرات في المتجه في هذه المستويات بشكل أكبر عند تسجيل مخطط كهربية القلب في الخيوط المتعامدة.

باستخدام أطراف الأطراف، يمكنك تحليل إسقاط متجه القلب على المستوى الأمامي، واستخدام خيوط الصدر- على مستوى أفقي. إن اتجاه المتجه في المستوى الأمامي له أهمية عملية كبيرة. للقيام بذلك، من الضروري تحليل موضع متجه القلب بالنسبة إلى محاور أطراف الأطراف في نظام إحداثيات سداسي المحاور، عندما تمر محاور أطراف الأطراف عبر مركز مثلث أينتهوفن.

لا يمكن أن تعكس أطراف الأطراف موضع ناقل القلب في المستوى الأفقي. يتم تسجيل انحرافات المتجهات في هذا المستوى في خيوط الصدر.

كما ذكر أعلاه، فإن دفعة الإثارة، التي تنشأ في العقدة الجيبية، تنتشر إلى اليمين ثم إلى الأذين الأيسر. عادة ما يكون المتجه الأذيني في المستوى الأمامي متجهًا نحو الأسفل وإلى اليسار. يتزامن اتجاهها مع محور الرصاص الثاني، وبالتالي فإن الموجة P في هذا الرصاص عادة ما تكون ذات سعة أكبر.

ستكون الموجة P هي الأدنى في الرصاص الذي يكون محوره عموديًا على محور الرصاص II، أي. في افل. تكون الموجة P في الرصاص aVR سالبة، نظرًا لأن محوري الخيوط II وaVR لهما قطبية معاكسة. يتم توجيه المتجه الأذيني بشكل عمودي تقريبًا على المستوى الأفقي، وبالتالي فإن سعة موجات P في اتجاهات الصدر أقل مما هي عليه في أطراف الأطراف.

"تخطيط كهربية القلب العملي" لـ V.L

نظرية تكوين مخططات كهربية القلب - دليل تخطيط كهربية القلب السريري للطفولة

الصفحة 2 من 84

الفصل الثاني نظريات تكوين مخططات كهربية القلب

نظريات إثارة الخلايا وتكوين القدرة الحيوية للقلب

لفهم تخطيط كهربية القلب، من الضروري معرفة الأسس النظرية لنشوء القدرات الحيوية في الأنسجة الحية.

إن التفاعل الكهربائي لعضلة القلب المصاحب لانقباضها معروف منذ زمن طويل، والنظرية الأولى للجهد الكهربي الحيوي تعود إلى إي. دو بوا ريموند (1848 - 1875). واستند المؤلف في النظرية المطروحة إلى وجود "جزيئات محركة كهربائية" خاصة، وأشار إلى حقيقة وجود السالبية الكهربية في المناطق المثارة والتالفة من الأنسجة. قدم A. A. Sokolovsky (1858) مساهمة كبيرة في تطوير نظرية E. Du Bois-Reymond، الذي أثار مسألة العلاقة بين الظواهر الكهربية الحيوية والتمثيل الغذائي. كانت النظرية الأقرب إلى الأفكار الحديثة هي نظرية ف. يو شاجوفيتس (1896). عند دراسة تأثير المواد الطبية المختلفة على الخصائص الحركية الكهربائية للأعصاب والعضلات، طبق في يو تشاجوفيتس نظرية أرهينيوس في التفكك الإلكتروليتي لشرح حدوث الإمكانات الكهربائية في الأنسجة الحية. وهكذا تم اختزال الظاهرة الأخيرة في القوانين الفيزيائية والكيميائية العامة. وقد ثبت أنه في ظل ظروف معينة (الضرر، الإثارة)، تتحرك الأيونات الموجبة داخل الخلية، والأيونات السالبة تتحرك إلى سطحها. مع هذه الحركة، يتم إنشاء فرق محتمل للانتشار، ويعتمد اتجاهه وحجمه على حركة أيونات المنحل بالكهرباء المعين وعلى تركيزه. يتم التعبير عن حجم إمكانات الانتشار بواسطة صيغة Nernst:

حيث E هو الفرق المحتمل، u و y هما حركة الأيونات (الإيجابية والسلبية)، n هو تكافؤ الأيونات، P و Pi هما الضغط الأسموزي لمحاليل الاتصال؛ R هو ثابت الغاز. T هي درجة الحرارة المطلقة، F هو رقم فاراداي.

في نفس الوقت تقريبًا، ولدت نظريات ظهور الإمكانات الكهربية الحيوية، والتي أثرت على التطوير الإضافي للفيزيولوجيا الكهربية للقلب، والتي كان مؤلفوها دبليو. أوستفالد (1890)، ثم دبليو. بريننجز (1902) وج. بيرنشتاين (1902). وفقا لنظرية الغشاء "الكلاسيكي" التي صاغها ج. بيرنشتاين، كان من المفترض أن سطح الخلية الحية مغطى بغشاء شبه منفذ يسمح بمرور أيونات البوتاسيوم الموجبة الشحنة ولا يسمح للأنيونات المرتبطة به للمرور. تمر أيونات البوتاسيوم، التي يكون تركيزها مرتفعًا في بروتوبلازم الخلية، عبر الغشاء على طول تدرج التركيز وبالتالي تشحن سطحها الخارجي بشكل إيجابي. تبين أن السطح الداخلي للغشاء مشحون سلبًا بواسطة الأنيونات التي يحتفظ بها الغشاء.

أوضح ج. بيرنشتاين الظواهر الكهربائية التي تتطور عندما تتضرر الأنسجة بسبب الإطلاق الحر للأنيونات سالبة الشحنة. عند الإثارة، يحدث تيار الفعل لأن الغشاء الموجود في منطقة معينة يصبح نافذًا للأنيونات لفترة زمنية قصيرة جدًا (1-2 مللي ثانية)، وخلال هذه الفترة يتكون جهد سلبي في هذا الجزء منه.

الموقف الرئيسي لنظرية الغشاء "الكلاسيكي" لظهور القدرات الحيوية: وجود غشاء "شبه نافذ" (نفاذ انتقائي) على سطح الخلايا الحية وقيمة ثابتة لفرق الجهد على جانبي الغشاء خلال فترة راحة الخلية - يحتفظ بأهميته العلمية حتى يومنا هذا. ومع ذلك، تغيرت وجهات النظر حول جوهر العمليات الأيونية بشكل كبير.

في أعمال أ. هودجكين وآخرون. وقد تبين أنه أثناء عملية الإثارة يصبح الغشاء نافذا لأيونات الصوديوم، في حين أن الغشاء الساكن يسمح فقط لأيونات البوتاسيوم بالمرور من خلاله. بفضل استخدام تقنية الأقطاب الكهربائية الدقيقة، ثبت أن فرق الجهد العرضي (ولكن على جانبي الغشاء) موجود باستمرار، ولا تتغير سوى شحنة سطح الغشاء. في هذه الحالة، لا تتم إعادة شحن الغشاء في وقت واحد على كامل سطحه، ولكن في مكان واحد بسبب النفاذية المتزايدة بشكل انتقائي لهذا القسم من الغشاء لأيونات الصوديوم. نظرًا للتركيز العالي للصوديوم خارج الخلية، يبدأ الأخير في الانتشار بسرعة داخل الخلية، ويصبح السطح الداخلي للغشاء مشحونًا بشكل إيجابي. إذا كانت الخلية محاطة ببيئة خالية من الصوديوم، فلا يوجد أي تأثير وارد (تيار وارد). وبالتالي فإن التيار الداخل (السريع) يرجع إلى حركة أيونات الصوديوم إلى داخل الخلية، والتيار الخارج يكون أبطأ مع عودة أيونات البوتاسيوم.

ما الأسباب الكامنة وراء الحركة الأولية لأيونات الصوديوم؟ استخدم V. Yu.Chagovets، كما هو مكتوب أعلاه، صيغة نيرنست لشرح هذه الظاهرة. لكن هذا مبرر فقط في ظل ظروف الانتشار الحر ولا يمكن لهذه الصيغة بأي حال من الأحوال أن تفسر حركة أيونات الصوديوم ضد التدرج الكهروكيميائي الذي يحدث بعد انتهاء الإثارة عند استعادة التركيب الكيميائي الأصلي للخلية. وفقًا لأفكار هودجكين، يحتوي الغشاء على نظام نقل ينقل أيونات الصوديوم من الخلية إلى الوسط بين الخلايا مقابل التدرج الكهروكيميائي. من الممكن النقل النشط للأيونات ضد الأخير في ظل وجود طاقة كافية يتم إطلاقها أثناء عملية التمثيل الغذائي. في عام 1936، ناشد أكبر طبيب القلب السوفيتي G. F. Lang العديد من المتخصصين لدراسة كيمياء عضلة القلب، والقضية الرئيسية التي اعتبرها دراسة مصادر الطاقة للنشاط المستمر لعضلة القلب. وأشار أيضًا إلى تخطيط كهربية القلب باعتباره الطريقة العقلانية والوحيدة المناسبة لدراسة العمليات البيوكيميائية في القلب. تشرح حالة التمثيل الغذائي حاليًا العديد من العمليات. المرتبطة بحركة الأيونات عبر الغشاء. ومع ذلك، فإن الإجابات على العديد من الأسئلة تتطلب توضيحا.

التعبير عن الإمكانات الكهربية الحيوية للخلية هو إمكانات الغشاء. ويرجع ذلك إلى اختلاف التركيب الأيوني على جانبي الغشاء، وبالتالي اختلاف الشحنة. خلال فترة الانبساط الكهربائي (الراحة) للخلية، توجد الأنيونات على طول السطح الداخلي للغشاء - أيونات ذات شحنة سالبة (بسبب انتشار أيونات البوتاسيوم الموجبة من الخلية). توجد على السطح الخارجي للغشاء كاتيونات - أيونات ذات شحنة موجبة (حالة استقطاب الغشاء). إذا، في هذه الحالة، يتم وضع أقطاب كهربائية متصلة عبر أسلاك بالجلفانومتر على سطح غشاء الخلية، كما هو موضح في الشكل. 5، ولكن بعد ذلك، بطبيعة الحال، لن تنحرف إبرة الجلفانومتر. عندما توجد الأقطاب الكهربائية على جانبي الغشاء (الشكل 5، ب)، تنحرف إبرة الجلفانومتر، مما يشير إلى وجود فرق محتمل - إمكانات الغشاء. قيمة جهد الراحة هي 80 - 95 مللي فولت ويتم تحديدها من خلال تركيز الأيونات السالبة الشحنة. إمكانات الراحة ثابتة أثناء عملية التمثيل الغذائي الطبيعي داخل الخلايا. يسمى التغير في القيمة المحتملة عند حدوث الإثارة بإزالة الاستقطاب الغشائي ويتوافق مع لحظة بداية انتشار أيونات الصوديوم في الخلية (المرحلة الصفرية من إمكانات الفعل). ثم يحدث الارتداد، أي أن علامة جهد الغشاء تتغير إلى العكس. يمكن تسجيل سعة جهد الفعل (AP)، اعتمادًا على موقع الأقطاب الكهربائية، في شكل منحنى أحادي أو ثنائي الطور. إن السعة الأولية لجهد الفعل أثناء الاختطاف أحادي الطور أكبر بكثير من إمكانات الراحة وتبلغ حوالي 110-120 مللي فولت، وتختلف مدتها بشكل كبير - 50-600 مللي ثانية. تبلغ الشحنة الموجبة للسطح الداخلي للغشاء حوالي 30 مللي فولت (الشكل 8).

كما يتبين من الشكل أعلاه، تتميز إمكانات الفعل في البداية بزيادة حادة في القيمة ("ارتفاع") وتتجاوز مستوى الصفر إلى أعلى، وهو ما يسمى "التجاوز" (الطيران)، أو الارتداد (إعادة الشحن). الأغشية - المرحلة 0 من جهد الفعل، ثم خلال فترة زمنية معينة (المراحل القليلة التالية من جهد الفعل)، يعود الغشاء إلى حالة الاستقطاب - عملية إعادة الاستقطاب. تجدر الإشارة إلى مراحل AP: إزالة الاستقطاب (المرحلة 0)، وإعادة الاستقطاب السريع الأولي (المرحلة 1)، وإعادة الاستقطاب البطيء "هضبة" AP (المرحلة 2)، وإعادة الاستقطاب السريع النهائي (المرحلة 3) والاستقطاب (المرحلة 4). أدناه في نفس الشكل يظهر بشكل تخطيطي المراسلات الزمنية بين مراحل الجهد والفعل مع عناصر مخطط كهربية القلب.

تجدر الإشارة إلى أن إمكانات العمل لأجزاء وهياكل القلب المختلفة لها اختلافات شكلية (درجة انحدار مرحلة إزالة الاستقطاب، وإعادة الاستقطاب السريع، وما إلى ذلك). على سبيل المثال، تتمتع خلايا العقدة الجيبية بمعدل أبطأ من إزالة الاستقطاب، وتكون المدة الإجمالية لقدرة عملها أقصر مما هي عليه في خلايا القلب الأخرى.

على الرغم من أن الإمكانات الحيوية لخلية القلب عالية جدًا (-90 مللي فولت)، فإن الإشارة الكهربائية الموجودة على سطح جسم الإنسان أصغر بما لا يقاس، وبالتالي تتطلب تضخيمًا كبيرًا للجهاز لتحليلها. السبب وراء الانخفاض الحاد في الإمكانات الحيوية على سطح الجسم هو في الأساس تعدد الاتجاهات التشريحية للألياف العضلية (هذه المولدات الأولية للكهرباء)، مما يخلق الظروف الملائمة للإلغاء المتبادل (الإلغاء) للنشاط الكهربائي للعناصر المكونة للمجال الكهرومغناطيسي الإجمالي من القلب. يجادل بعض المؤلفين أنه فيما يتعلق بما ورد أعلاه، فقد حوالي 90 - 95٪ من النشاط الكهربائي للقلب، وبطبيعة الحال، لا يزال للتحليل أكثر من 5 - 10٪. يمكن تغيير الإشارة الكهربائية المتبقية، نتيجة لعدد من الأسباب التي تؤدي إلى عدم التماثل الكهربائي الحيوي (تصلب القلب، تضخم، اضطرابات التوصيل، وما إلى ذلك)، مما يسبب ظهور منحنى تخطيط كهربية القلب المرضي.

أرز. 8. إمكانات الغشاء لألياف عضلة القلب أثناء الدورة القلبية:

يا - مرحلة إزالة الاستقطاب، . 1، 2، 3 (ب، ج، د) - المراحل السريعة الأولية والبطيئة والنهائية لإعادة الاستقطاب، 4 - مرحلة الاستقطاب (أ) - "التجاوز".

أرز. 9. مخطط المنحنى التفاضلي (حسب A.F. Samoilov و Weber).

في الأعلى يوجد منحنى الإثارة أحادي الطور لقاعدة القلب أو البطين الأيمن، في الأسفل يوجد منحنى الإثارة أحادي الطور لقمة القلب أو البطين الأيسر، في المنتصف يوجد مخطط كهربية القلب نتيجة الإضافة الجبرية لـ اثنان أحادي الطور

أرز. 10. مخطط تشكيل منحنى مخطط كهربية القلب وفق نظرية ثنائي القطب.

في ظل بعض الافتراضات، يمكن إنشاء مخطط كهربية القلب من منحنى جهد الغشاء أحادي الطور. ولذلك، فإن إحدى النظريات المقترحة حول أصل مخططات كهربية القلب هي نظرية المنحنى التفاضلي، أو نظرية التداخل [Samoilov A.F. 1908; أوديلنوف إم جي 1955؛ شيتز إي وآخرون. 1936]. يرى أنصار هذه النظرية أن مخطط كهربية القلب هو مجموع جبري لمنحنيين أحادي الطور موجهين بشكل معاكس ويتم الحصول عليهما باستخدام خيوط منفصلة. من هذا الموضع، أصل الموجات والفواصل الزمنية لمخطط القلب الكهربائي: Q وR وS وT وS - T - هو نتيجة تفاعل منحنيين أحادي الطور غير متزامنين إلى حد ما لمناطق مختلفة من القلب (على سبيل المثال، البطينين الأيمن والأيسر أو قمة وقاعدة القلب). يتم دعم النظرية المقترحة من خلال حقائق مثل تزامن مدة المجمع البطيني لمخطط القلب الكهربائي والمنحنى أحادي الطور، حيث أن تقلب إمكانات الغشاء للألياف العضلية الفردية للقلب هو ذو طبيعة أحادية الطور. أثبت M. G. Udelnov (1955) بشكل تجريبي إمكانية تشكيل ليس فقط مخطط كهربية طبيعي، ولكن أيضًا مخطط كهربية مرضي من منحنيين أحادي الطور. وقد تبين أيضًا [Andreev S.V. et al. 1944] أنه من الممكن الحصول على مخططات قلب أحادية منفصلة للبطينين الأيمن والأيسر وأنهما متعددي الاتجاهات. تم الحصول على بيانات مماثلة في تجربة أجراها د. بورودولين (1964). يلتزم معظم مؤيدي نظرية المنحنى التفاضلي بالاعتراف بعدم التزامن في عمليات إزالة استقطاب عضلة القلب في البطينين الأيمن والأيسر، وبناءً على هذه البيانات، يقترحون مخططًا لإنشاء مخطط كهربية القلب (الشكل 9). ومع ذلك، فقد أظهرت الدراسات التي أجريت في العقود الأخيرة أن البطين الأيمن لا يكون متحمسًا بمقدار 0.02 ثانية، ولكن قبل 0.002 ثانية فقط من البطين الأيسر، وأن الحاجز بين البطينين يكون متحمسًا حتى قبله. النظرية الأكثر قبولا على نطاق واسع هي نظرية ثنائي القطب القلب. يُفهم ثنائي القطب على أنه نظام فيزيائي يتكون من شحنتين متساويتين في الحجم ولكنهما متعاكستان في الإشارة.

في عام 1927، أثبت W. Graib أنه إذا تم وضع لوحة عضلية في محلول ملحي، فعند إثارةها، يتم تشكيل مجال ثنائي القطب متماثل. وكان هذا في الواقع الشرط الأساسي للنظرية قيد النظر. بعد ذلك، في أعمال L. Wendt (1946)، تم عرض تجريبيا إلى أي مدى تخضع العمليات الكهربائية في القلب لقوانين ثنائي القطب.

إذا قمت بوضع ألياف عضلية مثارة، ثنائي القطب الأولي، في وسط موصل، فيمكن تسجيل التغيرات في فرق الجهد ليس فقط في المنطقة المجاورة مباشرة للألياف، ولكن أيضًا بعيدًا عنها. ويرجع ذلك إلى ظهور مجال كهربائي تم إنشاؤه بواسطة ثنائي القطب الأولي (الألياف العضلية)، وهو مصدر للمجالات الكهرومغناطيسية. وبما أن القلب (المبسط) يتكون من مجموع الألياف العضلية (ثنائيات القطب الأولية)، فمن الطبيعي أن يتم تمثيل المجال الكهربائي للقلب بمجموع المجالات الكهربائية الأولية. يتم توجيه الجزء الأمامي من حركة عملية الإثارة في اتجاه معين، وهو: مع الشحنة الإيجابية لثنائي القطب نحو الأنسجة غير المثارة.

وفقاً لنظرية ثنائي القطب، يحدث تشكيل منحنى مخطط كهربية القلب كما هو موضح في الشكل. 10. في حالة السكون، يتم رسم خط أفقي مستقيم (تساوي الجهد الكهربي)، حيث لا يوجد فرق جهد بين أي نقطتين على سطح الألياف. ثم، مع بداية فترة إزالة الاستقطاب، يتم تسجيل موجة متزايدة، موجهة لأعلى من خط التساوي الكهربي، ومع اختفاء فرق الجهد، تنحدر الموجة مرة أخرى إلى خط التساوي الكهربي. هذه هي الطريقة التي يتم بها تشكيل موجة R ثم يتم تسجيل مقطع ST، وذلك بسبب تعرض معين لعملية إزالة الاستقطاب التي حدثت بالكامل وإعادة الاستقطاب المبكر. ترتبط المرحلة التالية - تشكيل الموجة T - بعملية إعادة الاستقطاب، والتي في عضلة القلب لها الاتجاه المعاكس لعملية إزالة الاستقطاب.

في عضلة القلب، يكون اتجاه الشحنات ثنائية القطب بالنسبة لأغشية القلب ثابتًا وله دائمًا إشارات سلبية تواجه سطح الشغاف، وعلامات إيجابية باتجاه سطح النخاب.

أرز. I. المجال الكهربائي للقلب حسب أ. والر. الشرح في النص.

أرز. 12. مثلث أينتهوفن. الشرح في النص.

القلب، وفقًا لعدد من المؤلفين، يمكن اعتباره دون الكثير من الأخطاء بمثابة ثنائي القطب فردي، وبالتالي، فإن مخطط كهربية القلب المسجل من سطح الجسم لا يمثل نتيجة تسجيل المجالات الكهرومغناطيسية لمناطق مختارة من القلب . القطب الموجب لثنائي القطب الكلي في متوسط ​​لحظة الإثارة هو القمة، والقطب السالب هو قاعدة القلب. في هذه الحالة، يتم التمييز (الشكل 11) بين محور ثنائي القطب والخط الذي يربط القطبين السالب والموجب لثنائي القطب؛ خطوط القوة وتساوي الجهد. هذا الأخير يمر عبر نقاط ذات إمكانات متساوية. يتشكل حقل شحنة حول كل قطب (إيجابي وسالب)؛ بينهما يوجد خط من الصفر المحتمل. ينتمي هذا الوصف ثنائي القطب المكاني للظواهر الكهربائية في الجسم حول القلب إلى أ. والر (1887-1889). وفي الوقت نفسه، أطلق على المحور ثنائي القطب اسم "الكهربائي". في الفهم الحديث، يشير المحور الكهربائي فقط إلى اتجاه المجال الكهرومغناطيسي الناتج للقلب، على عكس المتجه الذي يحدد اتجاه وحجم المجال الكهرومغناطيسي في لحظة أو أخرى من نشاطه.

كان مفهوم المثلث متساوي الأضلاع الذي طرحه دبليو أينتهوفن (الشكل 12) هو الأساس للموافقة على نظرية ثنائي القطب القلبي. كما يظهر في الشكل. 12، تمثل جوانب المثلث (تخطيطيًا) محاور موصلات تخطيط كهربية القلب التي تُسقط عليها المكونات الإيجابية أو السلبية لثنائي القطب، ويبدو أن زواياه تتوافق مع الأماكن التي يتم فيها تطبيق الأقطاب الكهربائية على ثلاثة أطراف: كلا الذراعين والساق اليسرى. يتم تمثيل المحور الكهربائي للقلب بخط سميك. هذا الأخير له اتجاه وحجم معين ويسمى المتجه الناتج أو القلبي. يتم تحقيق إسقاط المتجه على محور سلك تخطيط كهربية القلب باستخدام خطوط عمودية مرسومة من نقطة الصفر ونهايتها الحرة. وفي هذه الحالة تكون زاوية المثلث الموجهة نحو اليد اليمنى سالبة دائمًا، والزاوية المقابلة للرجل اليسرى موجبة. زاوية اليد اليسرى في حالة تكوين محور الرصاص القياسي الأول لها قيمة موجبة، وفي حالة تكوين الرصاص الثالث - قيمة سلبية. يتم تنفيذ إسقاط المتجه على جانب المثلث بطريقة تجعل الانحراف التصاعدي عن خط العزل دائمًا نحو الزاوية ذات القيمة الموجبة. يكون الحجم المسقط لمتجه EMF القلبي أكبر في الحالات التي يكون فيها (المتجه) موازيًا لمحور الرصاص. يتم تحديد العلاقة في اتجاه متجه EMF للقلب ومحور الرصاص I في المستوى الأمامي بالزاوية a، كما هو موضح في الشكل. 12. إذا كانت الزاوية a تساوي الصفر، فإن المحور I للرصاص والمتجه المسقط عليه متوازيان تمامًا. عندما تكون الزاوية a +90°، يتم تحديد الإسقاط على محور الرصاص I على شكل نقطة، لأن اتجاهي المتجه والمحور متعامدان بشكل متبادل.

ليس من المستحسن مقارنة نظريات تكوين تخطيط القلب التي تمت مناقشتها أعلاه، لإثبات صحة إحداهما وعدم اتساق الأخرى. الحل الأفضل هو طريق التوليف العقلاني للحقائق التي حصل عليها كل من مؤيدي نظرية ثنائي القطب ومؤيدي نظرية التمايز. تعتبر نظرية ثنائي القطب أكثر إرضاءً في شرح عمليات الإثارة بشكل عام. على الرغم من أنها ليست عالمية، إلا أنها تحظى بمزيد من المؤيدين بسبب أهميتها الحاسمة في تخطيط كهربية القلب العملي، استنادًا إلى المبادئ المتجهة لتشخيص تخطيط كهربية القلب. لذلك، سيكون موضوع أحد أقسام هذا الدليل هو الطريقة المتجهة في تخطيط كهربية القلب.

تحليل المتجهات لمخطط القلب الكهربائي

أول مؤشر على الطبيعة المكانية للظواهر الكهربائية في القلب ينتمي إلى A. Waller، الذي توصل إلى استنتاج مفاده أن قمة القلب تحمل شحنات موجبة، والقاعدة تحمل شحنات سالبة (انظر الشكل الأول). في عام 1913، دبليو أينتهوفن وآخرون. أظهر اتجاه وحجم الإمكانات الكهربائية باستخدام عشر نقاط من مخطط القلب المتجه في المستوى الأمامي. بعد مرور عام، أوضح ن. ويليامز، باستخدام خيوطين مسجلتين في وقت واحد، الطبيعة الاتجاهية لحدوث القوى الكهربائية في القلب. في عام 1915، قام ج. فهر وأ. ويبر بمحاولة توجيه المجال الكهرومغناطيسي للقلب.

تم تقديم تعريف ومفهوم أكثر اكتمالاً للناقل الكهربائي للقلب في عام 1916 من قبل ت. لويس، الذي صور المجال الكهرومغناطيسي للقلب كسلسلة متتابعة من المتجهات الشعاعية المنبعثة من نقطة متساوية الجهد الكهربائي في اتجاهات مختلفة. في عام 1920، أثبت G. Fhar، بناءً على تحليل تخطيط القلب المتجه، خطأ خصائص تخطيط القلب الموجودة آنذاك في توطين حصار فروع الحزمة الأذينية البطينية (His). في نفس العام، قام N. Mann لأول مرة بتجميع شكل إهليلجي مغلق من ثلاثة خيوط قياسية وأطلق عليه اسم "مخطط القلب الأحادي" (الشكل 13)، والذي كان عبارة عن استنساخ متجه لتغيير متسلسل في اتجاه وحجم التأثير. EMF القلب.

حاليًا، يتفق الجميع على أنه في المجال الكهربائي للقلب، بسبب عدد من الظواهر البيوفيزيائية، يتم إنشاء قوة محصلة لها قطبية معينة واتجاه في الفضاء وحجم. وبالتالي، يدرك الجميع أن المجال الكهرومغناطيسي للقلب هو كمية متجهة. ويترتب على ذلك أن مخطط كهربية القلب هو إسقاط لمتجه المجال الكهرومغناطيسي للقلب على محور سلك تخطيط كهربية القلب، مقدم في شكل رسومي خطي ويعبر عن المؤشرات العددية لحجم الأسنان ومدة مراحل القلب دورة. وبالتالي، وإدراكًا للطبيعة الاتجاهية للمجال الكهرومغناطيسي القلبي، يمكن إخضاع مخطط كهربية القلب لتحليل المتجهات. ولكن قبل الانتقال مباشرة إلى التحليل، دعونا نعرض بعض الأحكام من نظرية حساب التفاضل والتكامل المتجه.

المتجهات عبارة عن شرائح لها حجم (معامل) واتجاه معين. يمكن إضافة المتجهات وطرحها وضربها. اعتمادًا على موقعها المكاني، يمكن أن تقع المتجهات على أحد مستويات الإحداثيات أو تكون في زوايا مختلفة بالنسبة للأخيرة.

السهم () هو رمز متجه. ويميز بين نقطة الصفر (نقطة التطبيق)، أو بداية المتجه؛ القيمة (الوحدة النمطية) - المسافة من نقطة الصفر إلى طرف السهم، معبرًا عنها بالسنتيمتر والمليمتر والميلي فولت، وما إلى ذلك؛ جانب العمل - اتجاه السهم.

أرز. 15. العمل على النواقل:

أرز. 13. مخطط أحادي القلب حسب ن. مان.

أرز. 14. إسقاط المتجه على محور الاختطاف (إسقاط S على المحور AB).

أ - إضافة المتجهات وفقًا لقاعدة المضلع، إجمالي المتجه (الناتج) A يساوي مجموع المتجهات المكونة (a j H - a2 + a3 + a4 4 - a5)؛ ب - إضافة المتجهات وفقا لقاعدة متوازي الأضلاع؛ ج - جمع المتجهات حسب قاعدة متوازي السطوح.

عادة، يُشار إلى حجم (معامل) المتجه بحرف واحد أو أكثر محاط بخطوط رأسية: R أو S أو ST |. يُشار إلى المتجه نفسه بحرف محاط بين قوسين مع سهم

أو السطر في الأعلى: أو. يُشار إلى المتجه المكاني الموجود في الأسفل خلف القوس بالحرف اللاتيني "s" (من كلمة "مكاني" - والتي تعني مكانية) - s.

خط عمل المتجه هو الخط المستقيم الذي يقع عليه. جانب العمل هو ترتيب الانتقال من البداية إلى النهاية للمتجه الموجود على هذا الخط. معًا يقدمون فكرة عن اتجاه عمل المتجه.

يتم الإشارة إلى المتجهات المتساوية R = S، والمتجهات غير المتساوية R = S. إذا كان R = S، إذن

يعتمد إسقاط المتجه على محور الاختطاف أو المستوى على زاوية الميل إليه. لذلك، فإن إسقاط المتجه يساوي معامله مضروبًا في جيب تمام زاوية الميل إلى المحور المسقط (الشكل 14).

يمكن إجراء إضافة المتجهات وفقًا (الشكل 15، أ، ب، ج): أ) قاعدة المضلع؛

أرز. 17. تسلسل ناقلات البطينين الأيمن والأيسر.

أرز. 16. مخطط القلب المتجه. حلقة QRS هي حلقة متجهة لانتشار الإثارة عبر بطينات القلب.

ب) قاعدة متوازي الأضلاع (مجموع متجهين يساوي قطر متوازي الأضلاع المبني على هذه المتجهات)؛

ج) قاعدة متوازي السطوح.

تنطبق القاعدة الأخيرة إذا كانت المتجهات تقع على مستويات مختلفة.

تكون نواقل العزم للألياف العضلية الواحدة أحادية الاتجاه وتقع بالتوازي مع محورها. ومع ذلك، فإن القلب (عضلة القلب)، كما سبق وصفه، لديه بنية تشريحية ونسيجية معقدة، ويقع مكانيا، وعملية الإثارة فيه لها توزيع زمني ومكاني. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار التأثير على قلب جهاز الغدد الصم العصبية، ودورية وتقلب المجال الكهربائي. يتغير الأخير باستمرار من حيث الحجم والاتجاه بسبب تغير النسب بين المناطق المثارة وغير المثارة في عضلة القلب. تحدث التغييرات في هذه النسب بسبب حقيقة أنه في كل لحظة يشارك عدد مختلف من الألياف العضلية الموجهة بشكل مختلف في الإثارة والاستعادة ويتغير مجموع مجالاتها الكهربائية الأولية طوال الوقت. المتجهات المتساوية في المقدار والمتعاكسة في الاتجاه تلغي بعضها البعض. يمكن إضافة ناقلات العزم الناتجة المتبقية بعد الإلغاء وإسقاطها على المستوى وفقًا لقاعدة متوازي الأضلاع والحصول على متجه العزم الناتج للقلب. أثناء إثارة عضلة القلب، يتم توجيه كل من النواقل الناتجة من الشغاف إلى النخاب. أثناء عملية إزالة الاستقطاب بأكملها، تظهر مجموعة متتالية من المتجهات الناتجة متعددة الاتجاهات، تنبثق من نقطة واحدة من مركز ثنائي القطب. إذا كانت أسهم ناقلات اللحظة الناتجة متصلة بالتسلسل، فسيتم تشكيل حلقة، والتي، وفقا لاقتراح F. Wilson و R. Johnston (1938)، بدأت تسمى مخطط القلب المتجه (الشكل 16). هذا الأخير يعطي فكرة عن كل من اتجاه وتسلسل الإثارة في عضلة القلب. بعد إزالة الاستقطاب التلقائي لخلايا العقدة الجيبية، تنتشر موجة الإثارة إلى الوصل الأذيني البطيني (AB) والأنسجة الأذينية المجاورة. ثم، من خلال اتصال A - B، يدخل البطينين، حيث يثير الحاجز بين البطينين (الشكل 17) ويصل إلى سطح الشغاف من البطينين الأيسر والأيمن خلال 0.015 ثانية. بعد ذلك، ينتشر عبر الجدار إلى النخاب في قمة البطينين الأيمن والأيسر.

يبلغ ناقل QRS 0.01 ثانية (يتم توجيه الحاجز بين البطينين من اليسار إلى اليمين للأمام، لأعلى أو لأسفل قليلاً. عند 0.02، تلتقط موجة الإثارة الثلث السفلي من الحاجز بين البطينين ثم تصل إلى السطح النخابي للبطين الأيمن في المنطقة في وقت لاحق، ينتشر الإثارة بشكل شعاعي على طول الجوانب على طول الجدار الحر للبطين الأيمن. في نفس الوقت، بدءًا من 0.015 ثانية، اللوحة الداخلية لمسار التدفق الخارجي للبطين الأيسر والمنطقة القمية الأمامية لليسار. يتم إثارة البطين في أجزائه الرقيقة.

يمكن تمثيل إثارة مناطق البطين الأيمن والأيسر بالتتابع بواسطة زوجين من النواقل: ناقل 0.015 ثانية أو الساق الجدارية للقمة فوق البطينية والثلث السفلي من الحاجز بين البطينين الموجه إلى اليمين وإلى الأمام وإلى الأسفل ، من ناحية، ومتجه مجرى تدفق البطين الأيسر، الموجه إلى اليسار والظهر، - من ناحية أخرى. ونتيجة لجمعها، يمكن للمرء أن يلاحظ متجه العزم الناتج بمقدار 0.02 ثانية، موجهًا من اليسار إلى اليمين، ومن الخلف إلى الأمام وإلى الأسفل. المتجهات التي تعكس إثارة الجدار الحر للبطينين الأيمن والأيسر في المجموع تعطي متجهًا لحظيًا قدره 0.03 ثانية، موجه للأمام إلى اليسار وإلى الأسفل. بحلول نهاية 0.03 ثانية، يتم إثارة جزء كبير من الجدار الحر للبطين الأيمن والبطين الأيسر جزئيا.

خلال 0.04 ثانية من الإثارة، يتم إزالة الاستقطاب تمامًا من معظم الحاجز بين البطينين والجدار الجانبي للبطين الأيمن، باستثناء الجزء الخلفي القاعدي الصغير. إن ناقل 0.04 ثانية، الذي يعكس على التوالي إثارة البطينين الأيمن والأيسر، أكبر من الآخرين من حيث الحجم وموجه إلى اليسار، إلى الأسفل، إلى الكتلة الرئيسية لعضلة القلب البطين الأيسر. عند 0.05 - 0.06 ثانية، يتم إثارة منطقة قاعدة البطين الأيمن، الواقعة بالقرب من الأخدود الأذيني البطيني ومنطقة الشريان الرئوي المخروطي للبطين الأيمن. من نفس الوقت، تغطي موجة الإثارة المنطقة الأمامية الجانبية بأكملها (0.06 - 0.07 ثانية) والسطح الخلفي لقاعدة القلب (0.07 - 0.08 ثانية). عادةً ما يتم توجيه النواقل الطرفية إلى أعلى اليسار - نحو الجزء الأكثر سمكًا في البطين الأيسر.

من الشكل المعطى. يوضح الشكل 17 أن ظهور المتجه q يرجع إلى إثارة الحاجز بين البطينين، وأن المتجهين R و S يرجعان إلى إثارة عضلة القلب للجدران الحرة للبطينين الأيمن والأيسر. اعتمادًا على إسقاط ناقل عزم الدوران الناتج على محور رئيسي أو آخر، نحصل على موجات معقدة QRS ذات سعات مختلفة. وبالتالي، فإن جوهر تحليل المتجهات هو إعادة بناء الاتجاه المكاني وحجم المجال الكهرومغناطيسي الناتج للقلب من العناصر الهيكلية لمخطط القلب الكهربائي في أي لحظة من الإثارة. إن الأهمية العملية لما قيل واضحة، ولذلك يُستخدم تحليل المتجهات حاليًا لتفسير مخططات القلب الكهربائية. لتنفيذ هذا الأخير، من الضروري معرفة قطبية محاور الرصاص. بمعنى آخر، عليك أن تعرف وتلتزم بصرامة بالقاعدة القائلة بأن أي موجة (أسنان) موجهة لأعلى من خط الجهد الكهربي يتم توجيهها دائمًا نحو القطب الموجب لمحور الاختطاف والعكس صحيح. تمت مناقشة قطبية مثلث أينتهوفن أعلاه. سنوضح هنا كيف يمكنك، باستخدام ثلاثة خيوط قياسية، العثور على المتجه الناتج في المستوى الأمامي ووحدته وقطبيته.

وبطبيعة الحال، اعتمادا على العلاقة المكانية للمتجه الناتج ومحاور الخيوط، ستكون هناك قيمة مسقطة مختلفة. سيكون الأخير أكبر إذا كان المتجه موازيًا للمحور. باستخدام الخيوط القياسية، يمكنك العثور على موضع المتجه الناتج في المستوى الأمامي (الشكل 18). في تخطيط كهربية القلب العملي، يُستخدم هذا الوضع لتحديد اتجاه المحور الكهربائي (الزاوية أ). تُستخدم محاور الخيوط السابقة بطريقة مماثلة لدراسة متجهات المجالات الكهرومغناطيسية في المستوى الأفقي (الشكل 19).

لتحديد المتجه الناتج في الفضاء، من الضروري تقديمه في ثلاث طائرات متعامدة (أمامية، أفقية، سهمية). هذا الأخير ممكن إذا كنت تستخدم نظام إحداثيات مستطيلًا، ووفقًا له، تحدد المتجه، أي تحديد نقطة التطبيق، وخط العمل، وجانب العمل، والوحدة النمطية.

أرز. 18. تحديد (مبسط) لموضع المتجه الناتج R من سعة موجات R في ثلاثة خيوط قياسية (المستوى الأمامي) - يتم عرض قمم الموجة R على محاور الخيوط المقابلة.

أرز. 19. بناء حلقة QRS متجهة في المستوى الأفقي باستخدام مجمعات QRS في الخيوط السابقة. يشار إلى ستة ناقلات عزم الدوران.

أرز. 20. تحديد المتجه Rs في نظام الإحداثيات المكانية حسب إسقاطاته (الوصف في النص).

لنأخذ النقطة M (الشكل 20)، الموجودة في أي مكان في المتجه، ونخفضها بشكل عمودي على مستوى XOU حتى تتقاطع معها عند النقطة N. وتتكون زاوية 8 بين الخطوط المستقيمة OM وON هذه الزاوية سوف تختلف من

U إلى +— (من -90 إلى +90 درجة). موضع ON في مستوى XOU، وهو

يتم تحديد الإسقاط OM بواسطة الزاوية v|/، الواقعة بين المحور X وON. الزاوية J/ تختلف من 0 إلى 2 (360). وكما ترون، فإن هاتين الزاويتين توضحان بوضوح موضع المتجه في الفضاء، والذي يمكن كتابته على النحو التالي:

تشير الزاوية 0 إلى الاتجاه ذهابًا وإيابًا بالنسبة للشخص الجالس، وتشير الزاوية |/ نحو الجانب الأيمن أو الأيسر من نظام الإحداثيات، وكذلك لأسفل أو لأعلى. بشكل أساسي، تقوم المستويات الإحداثية بتقسيم الفضاء إلى ثمانية ثمانيات (الشكل 21). لذلك، لتفصيل موضع المتجه، من المستحسن تمثيله وفقًا للثمانيات المشار إليها. اعتمادًا على اتجاه محاور الإحداثيات، يتم التمييز بين أنظمة الإحداثيات اليمنى واليسرى.

أرز. 22. نظام إحداثيات ثلاثي وستة محاور (محاور أسلاك تخطيط القلب) بيلي.

أرز. 23. يؤدي إزاحة ناقل QRS الناتج إلى اليمين وإلى الأمام مع تضخم عضلة القلب البطين الأيمن إلى زيادة موجة RVj (يتم توجيه الإسقاط نحو + Vj) وتعميق موجة Sy6.

في تخطيط كهربية القلب، على عكس تخطيط القلب المتجه، يتم استخدام نظام الإحداثيات المائل (تحديد اتجاه المحور الكهربائي للقلب في المستوى الأمامي). تم اقتراح نظام الإحداثيات المائل هذا لأول مرة بواسطة أينهوفن على شكل مثلث مبني على المحاور الثلاثة لأسلاك تخطيط كهربية القلب القياسية وحقق المعادلة E2 = E1 + E3. أنظمة إحداثيات بيلي ثلاثية المحاور وستة محاور مائلة أيضًا (الشكل 22).

يتيح لك تحليل المتجهات تحديد وتوضيح طبيعة ومدى التغيرات في عضلة القلب. قد يكون التغيير في الموضع المكاني للناقل الناتج بسبب واحد أو آخر (تضخم، نخر، وما إلى ذلك). على سبيل المثال، يؤدي تضخم عضلة القلب في البطين الأيمن إلى إزاحة المتجه الناتج إلى اليمين وإلى الأمام (الشكل 23)، وهو ما تتم الإشارة إليه من خلال تخطيط كهربية القلب من خلال زيادة سعة RVl وSVe، وما إلى ذلك.

وبالتالي، فإن تحليل المتجهات يجعل من الممكن تحديد عدم التماثل الكهربي الحيوي الحقيقي، والذي، مع المعرفة المناسبة والخبرة السريرية والمقارنة مع التاريخ الطبي، يجعل الطبيب أقرب إلى تشخيص محدد.

تفاصيل

تحدث العمليات الكهربائية والميكانيكية في القلب.
العمليات الكهربائية: التلقائية، والإثارة، والتوصيل. تمت دراسته باستخدام تخطيط القلب (ECG).
العمليات الميكانيكية: الانقباض، الاسترخاء. وتتم دراستها باستخدام طرق عديدة لقياس ضغط وحجم الدم في تجاويف القلب.

تخطيط كهربية القلب.

تخطيط كهربية القلب (ECG) هو تسجيل للإمكانات الحيوية (التي تنشأ في القلب أثناء انتشار الإثارة) باستخدام أقطاب كهربائية موجودة على سطح الجسم. يساعد مخطط كهربية القلب في تحديد موقع النبضة (جهاز تنظيم ضربات القلب) وطبيعة انتشار الإثارة في جميع أنحاء عضلة القلب في الأذينين والبطينين.

نشأة الأسنان:(انظر مخطط تخطيط القلب):

• تعكس الموجة P عملية إزالة الاستقطاب الأذيني.
• يعكس الجزء PQ (خط متساوي الجهد الكهربي) وقت التوصيل عبر العقدة الأذينية البطينية (التأخير الأذيني البطيني)؛
• يعكس مجمع موجة QRS عملية إزالة الاستقطاب البطيني.
• الجزء ST (خط متساوي الجهد الكهربي) - الإثارة الكاملة لجميع الخلايا العضلية القلبية البطينية (يتزامن مع مرحلة "الهضبة" من إمكانات الفعل)؛
• تعكس الموجة T عملية عودة الاستقطاب البطيني.

مفهوم ثنائي القطب.

سطح المنطقة المثارة من عضلة القلب مشحون بشكل سلبي، وسطح المنطقة غير المثارة من عضلة القلب مشحون بشكل إيجابي. عند السطح البيني بين المناطق المثارة وغير المثارة في عضلة القلب، يتم تشكيل العديد من ثنائيات القطب.

ثنائي القطبعبارة عن مجموعة من الشحنات الكهربائية النقطية (متساوية في الحجم ومتعاكسة في الإشارة)، تقع على مسافة صغيرة جدًا من بعضها البعض. متجه ثنائي القطب له اتجاه من (-) إلى (+).

يمكن تلخيص ناقلات ثنائي القطب:

(1) إذا كان المتجهان موجهين في نفس الاتجاه، يضاف المتجه الثاني إلى المتجه الأول؛

(2) إذا تم توجيه المتجهات في اتجاهين متعاكسين، فسيتم طرح المتجه الأصغر من المتجه الأكبر؛

(3) إذا كانت المتجهات موجهة بزاوية مع بعضها البعض، فإنها تضاف وفقا لقاعدة "متوازي الأضلاع".

نتيجة لإضافة ناقلات جميع ثنائيات الأقطاب، يتم الحصول على ناقل عزم الدوران الإجمالي (ناقل القوة الدافعة الكهربية القلبية). يتوافق إسقاط متجه العزم الإجمالي على محور الرصاص مع موجة محددة على منحنى تخطيط القلب.

سلك تخطيط القلب (ECG) هو وضع قطبين كهربائيين على سطح الجسم(في نقاط معينة). يسمى الخط الذي يربط بين قطبين كهربائيين محور الاختطاف. يحتوي محور الرصاص على قطبية معينة: أحد الأقطاب الكهربائية "سلبي" (-)، أي. يتم تغذية الإشارة منه إلى "المدخل" السلبي لمخطط كهربية القلب ، ويكون القطب الآخر "موجبًا" (+) ، أي. يتم تغذية الإشارة منه إلى "المدخل" الإيجابي لمخطط كهربية القلب.

عند فحص المرضى على الأقل 12 يؤدي: 3 أطراف قياسية (I، II، III)؛ 3 أسلاك أطراف معززة (AVR، AVL، AVF) و 6 أسلاك صدرية (V1 – V6).

يؤدي الأطراف القياسية.

ثنائي القطب (ثنائي القطب) - كلا القطبين نشطان.تمثل محاور هذه الخيوط أضلاع مثلث أينتهوفن:
إجابة قياسية واحدة: اليد اليمنى (-) واليد اليسرى (+)
الإجابة القياسية الثانية: اليد اليمنى (-) والساق اليسرى (+)
الإجابة القياسية الثالثة: الذراع اليسرى (-) والساق اليسرى (+)

يؤدي الأطراف المقواة.

أحادي القطب (أحادي القطب)– أحد القطبين نشط والآخر سلبي (غير مبال، القطب المرجعي، صفر).

أفر: القطب النشط على اليد اليمنى (+)؛ يتم توصيل أقطاب الطرفين الآخرين ومن خلال مقاومة إضافية يقومون بتزويد إشارة (الجهد قريب من الصفر) إلى "المدخل" السلبي لمخطط كهربية القلب.

AVL: القطب النشط على اليد اليسرى (+)؛ يتم توصيل أقطاب الطرفين الآخرين ومن خلال مقاومة إضافية يقومون بتزويد إشارة (الجهد قريب من الصفر) إلى "المدخل" السلبي لمخطط كهربية القلب.

AVF: القطب النشط على الساق اليسرى (+)؛ يتم توصيل أقطاب الطرفين الآخرين ومن خلال مقاومة إضافية يقومون بتزويد إشارة (الجهد قريب من الصفر) إلى "المدخل" السلبي لمخطط كهربية القلب.

تقع محاور جميع أطراف الأطراف في المستوى الأمامي. ولتحليل تخطيط القلب، يمكن دمجها في نظام إحداثيات مشترك سداسي المحاور.

يؤدي الصدر: أحادي القطب (أحادي القطب) - قطب كهربائي نشط يقع عند نقطة معينة على سطح الصدر (+) ؛ والآخر عبارة عن قطب كهربائي مرجعي (صفر) يتم الحصول عليه عن طريق توصيل الأقطاب الكهربائية الثلاثة للأطراف. يتم تغذية الإشارة الصادرة منه من خلال مقاومة إضافية لـ "المدخلات" السلبية لمخطط كهربية القلب.
تقع محاور الخيوط الصدرية في المستوى الأفقي.

ناقلات emf القلب.

• يتم توجيه المتجه P – المتجه الأذيني – من الأعلى إلى الأسفل، ومن اليمين إلى اليسار. يتم توجيه المتجه Q - المتجه الأول لإزالة الاستقطاب البطيني - من الأسفل إلى الأعلى، ومن اليسار إلى اليمين (0.02 ثانية من بداية إزالة الاستقطاب البطيني؛ إثارة الجزء السفلي من الحاجز بين البطينين).
• يتم توجيه المتجه R - المتجه الثاني لإزالة الاستقطاب البطيني - من أعلى إلى أسفل، ومن اليمين إلى اليسار (0.04 ثانية من بداية إزالة الاستقطاب البطيني؛ وينتشر الإثارة من قمة القلب إلى قاعدة البطينين، ومن الشغاف إلى النخاب).
• يتم توجيه المتجه S - المتجه الثالث لإزالة الاستقطاب البطيني - من الأسفل إلى الأعلى، من اليسار إلى اليمين، (0.06 ثانية من بداية إزالة الاستقطاب البطيني؛ إثارة قاعدة البطين الأيسر).

يتم توجيه المتجه T من الأعلى إلى الأسفل، ومن اليمين إلى اليسار (يحدث عودة الاستقطاب في جميع أجزاء البطينين، من النخاب إلى الشغاف).

إسقاط ناقلات اللحظة الإجمالية(P,Q,R,S,T) على محور الرصاص يتوافق مع موجة محددة على منحنى تخطيط القلب. إذا تم توجيه إسقاط المتجه إلى القطب (+) لمحور الرصاص، يتم توجيه موجة تخطيط القلب لأعلى من الخط المتساوي الجهد الكهربائي (الموجة الإيجابية). إذا تم توجيه إسقاط المتجه إلى القطب (-) لمحور الرصاص، يتم توجيه موجة تخطيط القلب (ECG) إلى الأسفل من الخط المتساوي الجهد الكهربائي (الموجة السلبية). تتناسب سعة الموجة مع طول إسقاط المتجه على محور الرصاص. إذا كان المتجه موازيًا لمحور الرصاص، فإن إسقاطه على محور اتجاه معين (وبالتالي سعة الموجة في اتجاه معين) يكون الحد الأقصى. إذا مر المتجه بشكل عمودي على محور الرصاص، فإن إسقاطه على محور هذا الرصاص يكون صفرًا (مما يعني عدم وجود سن في هذا الرصاص).

المحور الكهربائي للقلب.

هذا هو إسقاط متوسط ​​المتجه الناتج لإزالة الاستقطاب البطيني على المستوى الأمامي. يتم الحصول على متوسط ​​المتجه الناتج لإزالة الاستقطاب البطيني من خلال جمع ثلاث ناقلات عزم - Q وR وS. تتطابق اتجاهات المحاور الكهربائية والتشريحية للقلب لدى شخص بالغ سليم. بالنسبة للوهن، يكون هذا الاتجاه أكثر عموديًا (pravogramma)، أما بالنسبة للوهن الزائد فهو أكثر أفقيًا (levogramma).

يمكن تصوير القوى الدافعة الكهربية الجيبية والجهود والتيارات على أنها متجهات على المستوى الديكارتي (الشكل 4.3 أ).

دعونا نثبت أن ناقلات المجالات الكهرومغناطيسية، والجهد، والتيار، الموضحة كمتجهات في المستوى ذي المحاور O x، O y، هي كميات جيبية

الشكل 4.3. صورة متجهة لـ EMF الجيبية:

أ- ناقلات الدورية. ب- منحنى التغيرات في إسقاطه على محور أوي

دع المتجه OA يدور بسرعة ثابتة w في المستوى ذي المحاور O x، O y، الذي يساوي طوله سعة emf الجيبية ه = هم × الخطيئة (ث ر+ ص ه)، أي الزراعة العضوية = هم اه .

بالنسبة للاتجاه الموجب لدوران المتجه OA، نأخذ الاتجاه المعاكس لدوران عقارب الساعة، ويتم قياس زاوية دوران المتجه من المحور O x بزاويةذ ه.

ثم ستعطي إسقاطات المتجه OA أثناء دورانه على المحور O y قيمًا لحظية ه؛لأن الموضع الأولي للمتجه بالنسبة إلى المحور O x - y ه، ثم الزاوية Y ه- المرحلة الأولى. مع مرور الوقت ر = تالكمية الجيبية هسوف يكمل دورة كاملة من التغيير من 0 إلى ±. هم اه . - 0 (الشكل 4.2.ب).

نظرًا لأنه أثناء دوران المتجه OA يحتوي على مفاهيم مثل القيم القصوى واللحظية للكمية الجيبية، والمرحلة الأولية، وزاوية الطور، وتردد الدوران، يمكن تمثيل الكمية الجيبية كمتجه. لأن ه,ش,أناإذا كانت نفس الدائرة الكهربائية لها نفس التردد، وبالتالي، عند الدوران، لا يتغير موضعها النسبي، فعندئذٍ في الممارسة العملية لا يتم تدوير المتجهات، ولكن يتم بناؤها من خلال مراقبة الزوايا بين المتجهات، أي زوايا تحول الطور . بعد التخلي عن دوران المتجهات، يقومون ببناء ناقلات ليس فقط ذات القيمة القصوى، ولكن في أغلب الأحيان القيم الفعلية، لا تصور محاور الإحداثيات، ويتم وضع المتجه الأولي أفقيًا.

مجموعة من المتجهات ه، يو، أنا،المرتبطة بدائرة كهربائية واحدة تسمى مخطط متجه(الشكل 4.4).

علامة الزاوية - تحول الطور بين المتجهات أنت وأنا،يتم تحديده بواسطة الاتجاه من المتجه الحالي إلى ناقل الجهد.

في الشكل 4.4، الزاوية موجبة، لأنها مرسومة في اتجاه عكس اتجاه عقارب الساعة.

أرز. 4.4. لتحديد زاوية الطور بين الجهد والتيار

4.4. طريقة معقدة لحساب الدوائر الكهربائية للتيار الجيبي

جميع الطرق الرسومية لحساب دوائر التيار الجيبية لا توفر حسابًا دقيقًا للدوائر الكهربائية، بالإضافة إلى أنها معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً.

الطريقة الأبسط والأكثر دقة لحساب الدوائر الكهربائية للتيار الجيبي هي طريقة معقدة تعتمد على نظرية الأعداد المركبة.

يتم تمثيل الكمية الجيبية بواسطة ناقل دوار على المستوى المركب بمحورين ±1 و± ي، أين - وحدة خيالية، رمز.

يعتبر الاتجاه الإيجابي لدوران المتجه عكس اتجاه عقارب الساعة.في زمن يساوي فترة واحدة، يقوم المتجه بدورة واحدة.

يوضح الشكل 4.5 ناقل التيار المعقد الذي يتوافق مع عدد مركب

الشكل 4.5. مكونات العدد المركب على المستوى المركب

أين أنا- معامل القيمة الحالية الفعالة، يساوي طول المتجه؛

أين هو المكون الحقيقي للتيار؟ - مكون وهمي. ذ أنا= arctg () - الوسيطة الحالية تساوي المرحلة الأولية، أي الزاوية بين المتجه وشبه المحور الحقيقي +1 عند ر = 0.

تكون الحجة موجبة إذا تم رسم المتجه في اتجاه عقارب الساعة، وسالبة إذا تم رسمه في اتجاه عقارب الساعة.

القيم المركبة للكميات الجيبية تشير إلى الكميات غير الجيبية - ض , س.

يمكن إجراء جميع العمليات الجبرية على الأعداد المركبة (للجمع والطرح يكون استخدام الصيغة الجبرية أكثر ملاءمة، أما بالنسبة للضرب والقسمة والأسي واستخراج الجذر، فهو أكثر ملاءمة لاستخدام الصيغة الأسية).

التدوين الجبري:

التدوين المثلثي:

أنا = أنامريح ط + يسيني أنا.

نموذج التسجيل التوضيحي:

ط = أي يذ أنا.

يتم الانتقال من شكل من أشكال التدوين إلى آخر باستخدام صيغة أويلر من خلال شكل التدوين المثلثي

ه ± ي α = كوسα ± يالخطيئةα.

على سبيل المثال: İ = 10ه ي 37° = 10cos37˚ + ي 10sin37° = 10 0.8 + ي 10 0,6 = = 8 + ي 6 = (8² + 6²) 1/2 ه +يأركان 6/8 = 10 ه +ي 37 درجة (أ).

بسبب ال ه ± ي 90° = cos90° ± يالخطيئة90° = ± ي، ثم ضرب عدد مركب بـ + ييؤدي إلى زيادة حجته بمقدار 90 درجة ودوران المتجه بمقدار 90 درجة عكس اتجاه عقارب الساعة (في الاتجاه الإيجابي)، والضرب في - ي- لتقليل الوسيطة بمقدار 90 درجة وتدوير المتجه بمقدار 90 درجة في الاتجاه السلبي (اتجاه عقارب الساعة).

عند العمل مع الأعداد المركبة، يتم أيضًا استخدام الكميات المعقدة المترافقة، التي تحتوي على وحدات ووسائط متطابقة لها نفس القيمة، ولكنها معاكسة في الإشارة:

İ = 10ه ي 37 درجة، أ؛ أنا* =10ه –ي 37 درجة، أ.

عمل İ أنا* = 10ه ي 37° 10 ه – ي 37° = 100 ه ي 0° , À.

لأول مرة في عام 1856، أظهر كوليكر ومولر، باستخدام منظار فسيولوجي (أرجل الضفدع مع عصب تشريح)، أن القلب هو مصدر للإمكانات الكهربائية التي تنشأ فيه بشكل متزامن مع تقلصات القلب. يمكن إجراء تجربة كوليكر ومولر على ضفدع مفتوح الصدر، وذلك عن طريق رمي جذع عصب من ساق ضفدع آخر على القلب النابض. ومع ذلك، يتم الحصول على هذه التجربة بشكل أفضل إذا تم تطبيق عصب المستحضر العصبي العضلي على القلب المعزول للحيوانات ذوات الدم الحار. في هذه الحالة، يمكن للمرء (كما كان كوليكر ومولر مقتنعين بذلك) ملاحظة أنه مع كل دورة قلبية ينشأ تياران عمل (انكماش مزدوج للدواء). مع اختراع مقياس الكهربية الشعري، أصبح من الممكن أولاً ملاحظة التقلبات في تيارات القلب عن طريق حركة الغضروف المفصلي الزئبقي، ومن ثم تسجيل هذه التقلبات.

أصبح والر، الذي قام بهذا التسجيل في عام 1887، مقتنعًا بأن مخطط كهربية القلب يحتوي على ثلاث موجات على الأقل. ومع ذلك، لأول مرة تم تسجيل مخطط كهربية القلب (ECG) في شكل غير مشوه بواسطة أينتهوفن باستخدام الجلفانومتر الخيطي الذي اخترعه في 1903-1904. ينبغي اعتبار هذه السنوات، في جوهرها، سنوات ميلاد تخطيط كهربية القلب.

تم توفير المعلومات الأساسية حول الظواهر الكهربائية في القلب، حول طرق تسجيل مخطط كهربية القلب وأصل مكوناته الفردية، من خلال دراسات أينتهوفن وأ.ف. سامويلوف، اللذين عملا لفترة طويلة باستخدام مقياس كهربائي شعري ثم الجلفانومتر الخيطي. الإنجازات العظيمة في تخطيط كهربية القلب تعود أيضًا إلى والر ولويس وزيلينين وفي السنوات الأخيرة إلى كرينفيلد وجوفمان والعديد من علماء وظائف الأعضاء والأطباء الآخرين.

لقد كان والر وآينتهوفن وغيرهما من الباحثين الأوائل في مجال تخطيط كهربية القلب مقتنعين بالفعل بإمكانية تسجيل الإمكانات الكهربائية للقلب عن طريق وضع أقطاب كهربائية في نقاط مختلفة من الجسم، حتى على مسافة كبيرة من القلب.

يمكن تفسير هذه الحقيقة بسهولة تامة إذا قبلنا أن القلب، كمولد للجهود الكهربائية، هو نوع من ثنائي القطب، له في كل لحظة فرق جهد في طرفيه المتقابلين. A. F. Samoilov يعطي المثال التالي. إذا أخذت قضيبًا يتكون من قطع النحاس والزنك ووضعته في وسط موصل، فسيتم تسجيل فرق الجهد بين طرفي هذا القضيب. سلكان متصلان بمصدر حالي ومغمسان في محلول ملحي بنهايتيهما المشحونتين سيخلقان أيضًا ثنائي القطب. ثنائي القطب لديه عدد من الخصائص. بادئ ذي بدء، يحتوي على ناقل للقوة الدافعة الكهربائية، أي اتجاه هذه القوة وحجمها الذي يمكن تصويره بواسطة سهم (في ثنائي القطب الكهربائي التقليدي، يجب رسم هذا السهم في الاتجاه من القطب الموجب إلى القطب السالب، ولكن في ثنائي القطب من الأنسجة الحية فمن الأصح رسمه في الاتجاه من القطب السالب إلى القطب الموجب، أي في اتجاه انتشار الإثارة). إذا تم وضع ثنائي القطب هذا في وسط موصل (الشكل 56)، فسيتم تشكيل حوله مجال كهربائي مع خطوط قوة تربط أقطاب ثنائي القطب. عند نقطة المنتصف بين قطبي ثنائي القطب، عند نقطة متساوية البعد عن القطبين، تكون قيمة الجهد صفرًا. على طول الخط الذي يمر عبر نقطة الصفر المتعامدة مع المتجه، تكون القيمة المحتملة أيضًا صفرًا. ويسمى هذا الخط بخط تساوي الجهد الصفري. إنه يقسم المجال الكهربائي الكامل لثنائي القطب إلى نصفين.

جميع نقاط النصف الأول سيكون لها إمكانات إيجابية، والنصف الآخر سيكون له إمكانات سلبية. جميع نقاط النصف التي لها نفس الإمكانات تقع على نفس الخط. وبالتالي فإن هذه الخطوط متساوية الجهد أيضًا، ولكنها ليست صفرًا. يتم ترتيب الخطوط التي لها نفس الإمكانات بترتيب معين. سيكون الجهد الأكبر عند نقاط الخط الذي يقع بالقرب من نهاية ثنائي القطب، والأصغر عند نقاط الخط الذي يمر بالقرب من خط تساوي الجهد الصفري. في أي لحظة من النشاط، يمكن أيضًا اعتبار القلب ثنائي القطب، حيث ينتشر المجال الكهربائي حوله عبر أنسجة الجسم الموصلة ويخلق إمكانات في نقاطه المختلفة. إذا كنت نوعًا ما "أوقف اللحظة"، أي تخيل أن قاعدة القلب مشحونة سالبًا (لديها إمكانات سلبية)، والجزء العلوي مشحون بشكل إيجابي، فإن توزيع خطوط متساوية الجهد حول القلب (وخطوط المجال ) كما فعل والر (الشكل 57)، الذي أشار أيضًا إلى القيم التقريبية (بالوحدات النسبية) للإمكانات عند نقاط مختلفة من هذا المجال الكهربائي.

بسبب الوضع غير المتماثل للقلب في الصدر، ينتشر مجاله الكهربائي في الغالب نحو الذراع اليمنى والساق اليسرى، ويمكن تسجيل أعلى فرق الجهد إذا تم وضع أقطاب الرصاص على الذراع اليمنى والساق اليسرى. في هذه الحالة، سيكون فرق الجهد مساويًا لـ + 3-(-4) = 7 وحدات. ولكن سيتم تسجيله أيضًا إذا تم وضع الأقطاب الكهربائية على اليدين اليمنى واليسرى (+ 2) - (-4) = 6 وحدات. أو على الذراع اليسرى والساق اليسرى (+3) - (+2) = 1 وحدة. يمكن تسجيله عمليا من أي نقطتين من الجسم لا تقعان على خطوط متساوية الجهد. تم إثبات ذلك من خلال تجربة بسيطة نسبيًا أجريت في عام 1942 بواسطة Wendt ثم V. A. Shidlovsky و N. L. Yastrebtsova. وضع هؤلاء الفسيولوجيون قلب ضفدع معزولًا على ورق ترشيح مبلل بمحلول فسيولوجي (رينجر) وأحاطوه بما يسمى قطب مولتز (1936)، وهو عبارة عن حلقة معدنية نصف قطرها 3 سم وتم وضع القطب الثاني في أماكن مختلفة نقاط حول الحلقة على نفس المسافة منها (الشكل 58). تم تسجيل مخطط كهربية القلب (ECG) من كل زوج من الأقطاب الكهربائية. اتضح أن سعة مخطط كهربية القلب كانت الأعلى عند القيادة من نقاط تقع على طول الخط الذي يربط قاعدة القلب وقمته (1، 9)، والأصغر في القطر العرضي، أي عند القيادة من نقاط تقع على طول الصفر المفترض كهروضوئيًا. السطر (5، 13). الفرق بين ثنائي القطب القلبي وثنائي القطب الكهربائي التقليدي هو أن الشحنات الموجبة والسالبة لهذا ثنائي القطب ليست دائمًا متساوية في القيمة (هذه القيمة تتغير باستمرار) وتغير موضعها طوال الوقت.

اقترح أينتهوفن، بعد أن وضع بعض الافتراضات، تسجيل مخطط كهربية القلب في ثلاثة اتجاهات (تسمى الآن القياسية). واقترح اعتبار جسم الإنسان وسيطًا له نفس الموصلية (نفس المقاومة) في جميع المناطق، والذراع اليسرى والذراع اليمنى والساق اليسرى كثلاث نقاط متساوية البعد عن بعضها البعض ومتساوية البعد عن مركز المثلث. وفي وسط هذا المثلث يقع القلب كمصدر للتيار، ويعتبر ناقل القوة الدافعة الكهربائية بمثابة قطعة من خط مستقيم يقع في المستوى الأمامي. يمكنه التحرك فقط في هذا المستوى حول المحور السهمي. اقترح أينتهوفن استخدام زوايا المثلث (اليدين والقدم اليسرى) كنقاط رئيسية لتخطيط القلب. من المعروف من الهندسة أن مجموع قيم إسقاطين لقطعة مدرجة في مثلث متساوي الأضلاع يساوي دائمًا قيمة الإسقاط الثالث. إذا أخذنا موجات مخطط كهربية القلب (ECG) المأخوذة في ثلاثة اتجاهات قياسية كإسقاطات لمتجه القوة الدافعة الكهربائية المدرج في المثلث، فيمكننا أن نكتب أن 1 + + 111 = II. بمعرفة حجم موجات تخطيط القلب، من الممكن تحديد الزاوية التي يشكلها متجه القوة الدافعة الكهربائية للقلب وأحد أضلاع المثلث متساوي الأضلاع. اقترح أينتهوفن تحديد هذه الزاوية بالنسبة إلى خط الرصاص I وأطلق عليها اسم الزاوية a (الشكل 59). تم اختبار فرضية أينتهوفن تجريبيًا بشكل متكرر بعدة طرق وتم تأكيدها في جميع الحالات. ومع ذلك، تظهر الأبحاث في السنوات الأخيرة أن كل استدلالات أينتهوفن مريحة للغاية وقيمة لفهم العديد من قضايا تخطيط كهربية القلب وللتطبيق العملي في العيادة، لكنها لا تعكس تنوع تغييرات تخطيط كهربية القلب المرتبطة بنشاط القلب. قلب. الافتراضات التي قدمها أينتهوفن تبسط الأمر إلى حد كبير. وبطبيعة الحال، لا يمكن تصور انتشار المجال الكهربائي في مستوى واحد، لأن الجسم موصل حجمي. كما أننا لا نستطيع أن نتفق على أن الجسم له نفس المقاومة في جميع أجزائه. وأخيرًا، على ما يبدو، لا يمكن اعتبار أن الأطراف الثلاثة التي اختارها أينتهوفن لإزالة طاقات القلب يتم إزالتها من القلب على نفس المسافات.

لذلك، جنبا إلى جنب مع نظرية المتجهات، تم إنشاء ما يسمى بنظرية ثنائي القطب. وتطرح نظرية ثنائي القطب أيضًا بعض الافتراضات، على وجه الخصوص، تعتقد أيضًا أن الجسم لديه نفس الموصلية في جميع الاتجاهات. ميزته الرئيسية هي أنه يسمح بدراسة توزيع القوة الدافعة الكهربائية للقلب ليس فقط في المستوى الأمامي، ولكن أيضًا في المستويات الأخرى، لأنه يعتبر الجسم موصلًا حجميًا. يتطابق المستوى الأمامي لهذا الموصل مع مستوى مثلث أينتهوفن متساوي الأضلاع، وبالتالي تعتبر قوانين أينتهوفن الآن حالة خاصة من قوانين ثنائي القطب.

هذه هي الأفكار الأكثر عمومية حول أصل مخطط كهربية القلب وطرق الاختطاف الأولى التي اقترحها أينتهوفن (الشكل 60).

الأقطاب الكهربائية المستخدمة في إجراء تخطيط كهربية القلب هي في أغلب الأحيان عبارة عن صفائح نحاسية مستطيلة مطلية بالقصدير مقاس 30 × 60 مم، مع أطراف لتوصيل أسلاك مخطط كهربية القلب. عند إجراء مخطط كهربية القلب (ECG) في الخيوط القياسية، يتم وضع الشخص على ظهره، ويتم مسح السطح الداخلي للساعدين والأسطح الأمامية للساقين جيدًا بالكحول أو الأثير لإزالة الشحوم من الجلد، ويتم تثبيت الأقطاب الكهربائية على هذه الأسطح باستخدام الضمادات المطاطية، بعد وضع قطع من الصوف القطني أو ضمادة مبللة بمحلول ملحي تحتها.

في السابق، كانت الأقطاب الكهربائية الضخمة غير المستقطبة على شكل أوعية طينية مملوءة بمحلول فسيولوجي ويتم إنزالها في أوعية الزنك، والتي يتم ملؤها بدورها بمحلول مشبع من كبريتات الزنك، تستخدم لتسجيل مخطط كهربية القلب. ومع ذلك، فقد أظهرت التجربة أنه عند تسجيل مخطط كهربية القلب ليست هناك حاجة لاستخدام أقطاب كهربائية غير مستقطبة، حيث أن مخطط كهربية القلب يمثل تقلبات تيار سريعة إلى حد ما تستبعد ظاهرة الاستقطاب.

حاليًا، تُستخدم أجهزة تخطيط كهربية القلب القياسية المنتجة تجاريًا لتسجيل تخطيط كهربية القلب (ECG)، وهي أحادية ومتعددة القنوات مع تسجيل الصور أو الحبر.

كل مخطط كهربية القلب (من أي علامة تجارية) هو في الأساس وحدة تخطيط كهربية كاملة، لأنه يحتوي على مكبر للصوت، ومؤقت، ومعاير الجهد، ومفتاح الرصاص، ومحرك الشريط وجهاز التسجيل. لتسجيل تخطيط كهربية القلب (ECG)، ليست هناك حاجة إلى تضخيم عالي، لذلك يكون مكبر الصوت المكون من ثلاث مراحل مناسبًا. يتيح لك المؤقت الحصول على 20 علامة في الثانية، أي يتم تطبيق كل علامة بعد 0.05 ثانية. لا تحتوي بعض أجهزة تخطيط كهربية القلب على مؤقت لأن محرك تشغيل الشريط يوفر سرعة مسح قياسية. ينتج معاير الجهد إشارة معايرة تبلغ 1 ميجابايت. يتيح لك مفتاح القطب الكهربائي تسجيل مخطط كهربية القلب (ECG) في خيوط مختلفة عن طريق وضع الأقطاب الكهربائية مسبقًا في النقاط المناسبة. يتم تمييز أسلاك الإدخال وفقًا للأقطاب الكهربائية.

حاليًا، إلى جانب الخيوط القياسية (I وII وIII)، يتم استخدام العديد من أنواع الخيوط الأخرى. ومن بين هذه تجدر الإشارة إلى ما يلي:

1. خيوط الصدر التقليدية (خيوط الصدر). مع وصلات الصدر التقليدية (يوجد ستة منها)، يتم وضع قطب كهربائي واحد بالتتابع عند ست نقاط من الصدر (الشكل 61)، بدءًا من الحافة اليمنى لعظم القص (1) من الفضاء الوربي الرابع إلى الفضاء الوربي الخامس على الخط العضلي الأوسط الأيسر (2، 3، 4، 5، 6). يتكون هذا القطب على شكل كوب شفط (الشكل 62).

يقع القطب الثاني على أحد الأطراف الثلاثة. يتم تعيين هذا الرصاص على أنه GL (CL) أو GP (CR) وGN (CF)، حيث G (C-الصدر) هو الصدر، وL، P، N (L، R، F) هي تسميات اليد اليسرى واليمنى ( الذراعين والساق اليسرى (الشكل 63).

في هذه الحالة، يعتبر القطب الصدري نشطا، والقطب الموجود على أحد الأطراف يعتبر غير مبال، على الرغم من أنه في الواقع لا يمكن أن يسمى غير مبال. ارتبط إدخال الخيوط الصدرية بالرغبة في تسجيل التقلبات المحتملة بشكل أكثر دقة بالقرب من القلب مباشرة. ومع ذلك، يمكن القيام بذلك إلى حد كبير باستخدام ما يسمى بالخيوط الصدرية أحادية القطب.

2. تسمى خيوط الصدر أحادية القطبمثل هذه الخيوط التي يتم فيها وضع أحد الأقطاب الكهربائية (النشطة) في منطقة القلب على الصدر (نفس المواضع كما هو الحال مع أسلاك الصدر التقليدية)، والثاني عبارة عن قطب كهربائي ثلاثي، أي قطب كهربائي يزيل الجهد من ثلاثة أطراف معًا. تم اقتراح هذا القطب في عام 1932 من قبل ويلسون وكان يسمى القطب المركزي.

إذا، وفقًا لويلسون، إذا كانت الأقطاب الكهربائية الثلاثة متصلة بوحدة مشتركة واحدة من خلال مقاومة إضافية تبلغ 5000 أوم، فإن الإمكانات الإجمالية لهذا القطب الثلاثي ستكون مساوية للصفر أو قريبة منه (انظر الشكل 57). وبالتالي، باستخدام هذه الطريقة، من الممكن تسجيل الإمكانات "الحقيقية" للقلب عند نقطة أو أخرى (فرق الجهد بين نقطة معينة من القلب وهذا القطب الصفري أو المركزي ويلسون، الشكل 1). 64). يتم تحديد القطب الثلاثي المركزي بالحرف V (رمز الجهد، وبالتالي، سيتم تحديد سلك الصدر أحادي القطب بالحرف V مع مؤشر موقع القطب الصدري (على سبيل المثال، V 1، V 2، V 3، إلخ.).

3. يؤدي الطرف أحادي القطب. تم تصميم هذه الخيوط لتسجيل فرق الجهد بين أحد الأطراف والقطب المركزي (الصفر). ستكون تسميات هذه الخيوط: VR، VL، VF (الشكل 65).

4. أسلاك الأطراف أحادية القطب المقواة. في هذه الحالة، يتم دمج الأقطاب الكهربائية من طرفين معًا وتوصيلها بطرف واحد، ويتم توصيل القطب الثاني الموجود على الطرف الثالث بالطرف الآخر للتركيب (مخطط كهربية القلب). يتم الإشارة إلى هذه الخيوط بالحرف "أ" (من الكلمة المعززة - "المعززة").

وبناء على ذلك، سيتم تعيين الخيوط aVR وaVL وaVF (الشكل 66). معنى هذه الخيوط هو كما يلي. إذا أخذنا في الاعتبار القيمة المحتملة لأي رصاص مضخم من أحد الأطراف (على سبيل المثال، الذراع اليمنى)، فيجب أن تمثل هذه القيمة فرق الجهد بين جهد هذا الطرف وإمكانات القطب المزدوج، أي aVR=nnP-( PLR+PLN)/2 ، حيث PPR هي إمكانات اليد اليمنى، وPLR هي إمكانات اليد اليسرى، وPLN هي إمكانات الساق اليسرى.

سيكون إجمالي إمكانات الطرفين الأخيرين هو النصف لأنهما مجتمعان.

ولكن من المعروف أيضًا أن PPR + PLR + PLN = 0، وبالتالي PLR + PLN = -PPR، أو ما هو نفسه، (PLN + PLR)/2 = -PPR/2. إذا وضعنا قيمته في الصيغة بدلاً من الكسر الأيسر، أي -PPR/2، فسنحصل على ذلك aVR - PPR-(-PPR/2) =3 PPR/2، وبعبارة أخرى، الإمكانات في الاختطاف المعزز من الطرف سيكون أكبر بمقدار 1.5 مرة من الرصاص القياسي العادي. ولهذا السبب تسمى طريقة الاختطاف هذه بالاختطاف الأحادي القطب المعزز.

يتم استخدامه في الحالات التي يتم فيها تسجيل إمكانات سعة منخفضة جدًا باستخدام أطراف الأطراف القياسية التقليدية.

وأخيرا، هناك عدد من الخيوط الخاصة. وتشمل هذه ثلاثة أسلاك صدرية من الخلف (C 7، C 8، C 9)، سلك شرسوفي، عندما يتم وضع القطب النشط في المنطقة الشرسوفية (فوق المعدة)، وثلاثة أسلاك مريئية (منتظمة وأحادية القطب). وفي الحالة الأخيرة، يتم استخدام قطب كهربائي خاص للمريء، وهو عبارة عن قسطرة رفيعة ذات قطب كهربائي في نهايتها. يتم إدخال هذه القسطرة عبر التجويف الأنفي إلى المريء ويتم وضعها على ثلاثة مستويات مختلفة في الجزء الخلفي من القلب.

هناك أيضًا طرق خاصة أخرى (على سبيل المثال، داخل الأجواف، وNeb، وما إلى ذلك). في جميع الخيوط (بما في ذلك الخيوط القياسية)، يتم توصيل نقطة ذات إمكانات عالية بشبكة المرحلة الأولى من مكبر الصوت، ويتم توصيل نقطة ذات إمكانات أقل بالكاثود. بالنسبة للوصلات القياسية، هذا يعني أنه مع السلك I، يتم توصيل اليد اليسرى بالشبكة، واليمنى متصلة بالكاثود، مع السلك II، يتم توصيل اليد اليمنى بالشبكة، والساق اليسرى متصلة بالشبكة. الكاثود، مع الرصاص III، يتم توصيل الساق اليسرى بالشبكة، واليد اليسرى متصلة بالكاثود. مع الخيوط أحادية القطب، يتم توصيل القطب الكهربائي الثلاثي أو المزدوج بالكاثود، ويتم توصيل القطب النشط بالشبكة، وما إلى ذلك. ولهذا السبب يتم وضع علامة على أسلاك الإدخال (إما مطلية بألوان مختلفة أو تحمل علامات على شكل شرائط).

إذا تم خلط الأقطاب الكهربائية، فسيكون مخطط كهربية القلب مقلوبًا؛ من المعتاد تسجيل مخطط كهربية القلب بحيث يتم توجيه الندبات الرئيسية (P، R، T) إلى الأعلى. في هذه الحالة، يطلق عليهم إيجابية ويشيرون إلى أنه في الوقت الحالي، قاعدة القلب لديها إمكانات سلبية، والقمة لديها إمكانات إيجابية.

أخيرًا، تجدر الإشارة إلى أنه في بعض الأحيان لا يتم تثبيت مقاومات إضافية في القطب الكهربائي الثلاثي. يسمى هذا القطب قطب جولدبرجر.