心电图产生的原理

    

    一、容积导体

    心肌细胞兴奋性产生生物电流，必须具备两个条件：①带电粒子；②中介子使带电粒子流动产生电位差。为了方便理解心电图产生原理，假设电池的正极和负极看作是“电源”和“电穴”，两者形成“电偶”，电流从正极→负极，心肌细胞膜除极时，电流从膜外进入膜内，先兴奋的部位先变成电穴，电源在先，电穴在后，一系列移动的电偶形成除极化过程，假定心脏是一个综合大电偶，人体是导电容积，心肌细胞溶于导电体液中，电流从正极流向负极时，不同强度的电流布满整个溶液中，这种导电方式称为“容积导体”。心电图采用容积导体的方式把体表不同部位变动着的电位差记录下来，形成了心电图，并予以解释。

    二、心电向量

    心肌细胞在除极和复极的过程中形成的电偶，既有矢量的大小，又有矢量的方向，称为电偶向量，又称为单个心肌细胞的心电向量，但在整个心肌电活动的周期中，各部分心肌按照一定的顺序和规律有条不紊地除极和复极，每一瞬间产生不同的向量，将不同的瞬间向量综合，称为瞬间综合向量（图3-1）。

    

图3-1　心电综合向量及向量环

    在心电活动除极与复极的过程中，每一瞬间向量对应着一个综合向量，此向量的尖端点随着时间而推移，将这些尖端点相连构成了有顺序、方向、大小的空间心电向量环（图3-2，图3-3）。

    

图3-2　正常心电向量图

    

图3-3　ST向量环

    三、心电图

    将人体分为3个面：额面、水平面和侧面。用平行光照射，在这3个平面上立体向量环就得到了3个平面的心电向量图，这是空间向量环的第一次投影。然后将平面向量图两个电极导联轴上进行二次投影，用心电图进行描记，就得到了心电图波形。平面向量图反映二维变化，其纵轴为轴，横轴为轴，反映向量在该方向上的强弱变化。而单导联记录心电变化时横轴反映时间变化，纵轴反映向量强弱变化（图2-3）。

    四、体表心电图及记录方法

    正常人体，由窦房发出的兴奋按照一定的途径和时程依次向心房、心室传导，从而引起整个心脏的兴奋。心脏各部分在兴奋过程中产生的生物电活动，可通过心脏周围的导电组织和体液传导到身体表面。如果将测量电极放置在人体表面的一定部位，可以记录到心脏兴奋过程中发生的电变化，所记录到的图形称为心电图（ECG）。心电图可反映心脏兴奋的产生、传导和兴奋恢复过程中的生物电活动变化，而与心脏的机械收缩活动无直接关系。