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心电图 - 心脏波动的电信号
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心电图(ECG或者EKG)是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生的电活动变化图形的技术。
心血管内科
英文名称 ECG
1842年法国科学家Mattencci首先发现了心脏的电活动;1872年Muirhead记录到心脏波动的电信号。1885年荷兰生理学家W.Einthoven首次从体表记录到心电波形，当时是用毛细静电计，1910年改进成弦线电流计。由此开创了体表心电图记录的历史。1924年Einthoven获诺贝尔医学生物学奖。经过100多年的发展，今日的心电图机日臻完善。不仅记录清晰、抗干扰能力强、而且便携、并具有自动分析诊断功能。
心肌细胞膜是半透膜，静息状态时，膜外排列一定数量带正电荷的阳离子，膜内排列相同数量带负电荷的阴离子，膜外电位高于膜内，称为极化状态。静息状态下，由于心脏各部位心肌细胞都处于极化状态，没有电位差，电流记录仪描记的电位曲线平直，即为体表心电图的等电位线。心肌细胞在受到一定强度的刺激时，细胞膜通透性发生改变，大量阳离子短时间内涌入膜内，使膜内电位由负变正，这个过程称为除极。对整体心脏来说，心肌细胞从心内膜向心外膜顺序除极过程中的电位变化，由电流记录仪描记的电位曲线称为除极波，即体表心电图上心房的P波和心室的QRS波。细胞除极完成后，细胞膜又排出大量阳离子，使膜内电位由正变负，恢复到原来的极化状态，此过程由心外膜向心内膜进行，称为复极。同样心肌细胞复极过程中的电位变化，由电流记录仪描记出称为复极波。由于复极过程相对缓慢，复极波较除极波低。心房的复极波低、且埋于心室的除极波中，体表心电图不易辨认。心室的复极波在体表心电图上表现为T波。整个心肌细胞全部复极后，再次恢复极化状态，各部位心肌细胞间没有电位差，体表心电图记录到等电位线。
心电图导联
心脏是一个立体的结构，为了反应心脏不同面的电活动，在人体不同部位放置电极，以记录和反应心脏的电活动。心脏电极的安放部位如下表。在行常规心电图检查时，通常只安放4个肢体导联电极和V1~V66个胸前导联电极，记录常规12导联心电图。体表电极名称及安放位置电极名称电极位置LA左上肢RA右上肢LL左下肢RL右下肢V1第4肋间隙胸骨右缘V2第4肋间隙胸骨左缘V3V2导联和V导联之间V4第5肋间隙左锁骨中线上V5第5肋间隙左腋前线上V6第5肋间隙左腋中线上V7第5肋间隙左腋后线上V8第5肋间隙左肩胛下线上V9第5肋间隙左脊柱旁线上V3rV1导联和V导联之间V4r第5肋间隙右锁骨中线上V5r第5肋间隙右腋前线上两两电极之间或电极与中央电势端之间组成一个个不同的导联，通过导联线与心电图机电流计的正负极相连，记录心脏的电活动。两个电极之间组成了双极导联，一个导联为正极，一个导联为负极。双极肢体导联包括Ⅰ导联，Ⅱ导联和Ⅲ导联;电极和中央电势端之间构成了单极导联，此时探测电极为正极，中央电势端为负极。avR、avL、avF、V1、V2、V3、V4、V5、和V6导联均为单极导联。由于avR、avL、avF远离心脏，以中央电端为负极时记录的电位差太小，因此负极为除探查电极以外的其他两个肢体导联的电位之和的均值。由于这样记录增加了avR、avL、avF导联的电位，因此这些导联也被称为加压单极肢体导联。
导联及正负极构成
心电图各导联连接示意图导联名称正极负极ILARAIILLRAIIILLLAavRRA1/2(LA+LL)avLLA1/2(RA+LL)avFLL1/2(LA+RA)V1V1中央电势端V2V2中央电势端V3V3中央电势端V4V4中央电势端V5V5中央电势端V6V6中央电势端肢体导联系统反映心脏电位投影在矢状面情况。包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、avR、avL和avF导联。胸前导联系统反映心脏电位投影水平面情况包括:V1、V2、V3、V4、V5、V6导联。进一步将这些导联分组，以反应心脏不同部位的电活动。心电图导联的分组图示I
高侧壁导联avRV1
前间壁导联V4前壁导联V7正后壁导联V3r右室导联II
下壁导联avL高侧壁导联V2前间壁导联V5左侧壁导联V8正后壁导联V4r右室导联III
下壁导联avF下壁导联V3前壁导联V6左侧壁导联V9正后壁导联V5r右室导联中央电势端:也称威尔森中央电端，是通过一个电阻网络将RA，LA，LL电极连接而产生的，代表了身体的平均电压。这个电压接近于极大值(即0)。
心电图记录纸
心电图记录的是电压随时间变化的曲线。心电图记录在坐标纸上，坐标纸为由1mm宽和1mm高的小格组成。横坐标表示时间，纵坐标表示电压。通常采用25mm/s纸速记录，1小格=1mm=0.04秒。纵坐标电压1小格=1mm=0.1mv。
各波及波段的组成
1.P波正常心脏的电激动从窦房结开始。由于窦房结位于右心房与上腔静脉的交界处，所以窦房结的激动首先传导到右心房，通过房间束传到左心房，形成心电图上的P波。P波代表了心房的激动，前半部代表右心房激动，后半部代表左心房的激动。P波时限为0.12秒，高度为0.25mv。当心房扩大，两房间传导出现异常时，P波可表现为高尖或双峰的P波。2.PR间期激动沿前中后结间束传导到房室结。由于房室结传导速度缓慢，形成了心电图上的PR 段，也称PR间期。正常PR间期在0.12~0.20秒。当心房到心室的传导出现阻滞，则表现为PR间期的延长或P波之后心室波消失 。3.QRS波群激动向下经希氏束、左右束枝同步激动左右心室形成QRS波群。QRS波群代表了心室的除极，激动时限小于0.11秒。当出现心脏左右束枝的传导阻滞、心室扩大或肥厚等情况时，QRS波群出现增宽、变形和时限延长。4.J点QRS波结束，ST段开始的交点。代表心室肌细胞全部除极完毕。5.ST段心室肌全部除极完成，复极尚未开始的一段时间。此时各部位的心室肌都处于除极状态，细胞之间并没有电位差。因此正常情况下ST段应处于等电位线上。当某部位的心肌出现缺血或坏死的表现，心室在除极完毕后仍存在电位差，此时表现为心电图上ST段发生偏移。6.T波之后的T波代表了心室的复极。在QRS波主波向上的导联，T波应与QRS主波方向相同。心电图上T波的改变受多种因素的影响。例如心肌缺血时可表现为T波低平倒置。T波的高耸可见于高血钾、急性心肌梗死的超急期等。7.U波某些导联上T波之后可见U波，目前认为与心室的复极有关。8.QT间期代表了心室从除极到复极的时间。正常QT间期为0.44秒。由于QT间期受心率的影响，因此引入了矫正的QT间期(QTC)的概念。其中一种计算方法为QTc=QT/√RR。QT间期的延长往往与恶性心律失常的发生相关。心电图波段相应心电活动的意义P波心房除极PR间期房室传导时间QRS波群心室除极ST段心室除极完成T波心室复极化U波可能复极化有关QT间期心室除极到完全复极的时间
心电向量轴
心电轴的测量方法主要包括目测法、作图法和查表法 。下表是应用目测法评估心电轴的方向。心脏是一个立体的结构，由无数心肌细胞组成。心脏在除极与复极过程中会产生很多不同方向电偶向量。把不同方向的电偶向量综合成一个向量，构成整个心脏的综合心电向量。心脏向量是一个立体的，有额面、矢状面和水平面的分向量。临床上常用的是心室除极过程中投影在额状面上的分向量的方向。帮助判断心脏电活动是否正常。额面电轴采用六轴系统。坐标采用±180°的角度标志，以左侧为0°，顺钟向的角度为正，逆钟向者为负。每个导联从中心点被分为正负两半，每个相邻导联间的夹角为30°。如果QRS波额面电轴落在0~+90°为电轴正常;0~-30°为电轴轻度左偏;-30°~-90°为电轴明显左偏;+90°~+180°为电轴右偏;+180°~+270°电轴极度右偏。心电轴的测量方法主要包括目测法、作图法和查表法 。下表是应用目测法评估心电轴的方向。心电轴偏移ⅠⅡⅢ心电轴值范围正常+++0～+90°轻度左偏++—0～-30°明显左偏+——-30°～-90°电轴右偏—±++90°～+180°电轴极度右偏———+180°～+270°
心电图的应用
心电图是临床最常用的检查之一，应用广泛。应用范围包括: 1.记录人体正常心脏的电活动。2.帮助诊断心律失常。3.帮助诊断心肌缺血、心肌梗死、判断心肌梗死的部位。4.诊断心脏扩大、肥厚。5.判断药物或电解质情况对心脏的影响。6.判断人工心脏起搏状况。参考文献:[1]心电图学，郭继鸿主编，人民卫生出版社，2005.[2]马里奥特实用心电图学(第十版)，李为民，傅世英译，黑龙江科学技术出版社，2002.[3]301临床心电图学，卢喜烈，科学技术文献出版社，2010.
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　　心肌细胞在休息时是极化的。这就是说细胞膜两侧的离子浓度有微小的不同。膜外侧的带正电的钠离子较多，引起膜的外侧相对于膜的内侧形成一个电势差。细胞内比细胞外少了90mV左右的电压。这个90&mV的电势差就叫做静息电位。通常情况下，细胞膜不能渗透钠的。然而，在心肌细胞的刺激下，细胞膜对钠的渗透性增加了。钠离子通过电门的打开进入了细胞。&　　这就引起了细胞电场的变化。细胞内电压从负到正后回复负的变化是一次电脉冲叫做动作电位。在心肌细胞中，动作电位引起肌肉收缩。&　　其他离子和分子也与心肌的除极和复极过程有关。它们包括：钾、钙、氯和带电的蛋白质分子。在心肌除极和复极过程中所产生的活动电压的总和可以通过皮肤表面的电极记录下来。心脏电活动的记录就叫做心电图&(EKG)。心肌细胞的除极触发一次收缩。&　　心脏导电系统的细胞也会自动进行除极。这个自动除极最常发生在右心房上壁的心肌细胞群。这个细胞群就叫做起搏细胞。起搏细胞的除极所产生的电流引起其他心肌细胞的除极。从右心房到左心房的除极过程传播非常快，所以基本可以看成两个心房同时收缩。&　　心房与心室都由瓣膜彼此(电子上)隔离开来，瓣膜就好象是电线上的绝缘体一样。心房的除极不能直接对心室产生影响。在右心房内有另一个细胞群，叫做房式结或AV结，它把心房的除极通过特殊的传送导管束&向下送到心室。在心室的肌壁中的是式纤维，这是肌纤维的特殊系统，能几乎同时地把除极送到心室的每个部分。这个过程有一个微小的时间上的延迟，所以在心房的收缩后以及心室收缩前有一个短暂的间歇时间。由于心肌都是互相连接着的，所以除极、收缩、复极的波将在互连的心肌之间传播开来。&　　当心脏一部分已极化，邻近的一部分是除极，就产生了在身体中移动的电流。当互连着的心脏一部分已极化，而另一部分没有极化时，电流达到最大。当极化组织到非极化组织的比率减少时，电流也随之减少。电流的这个随时间而产生的变化可以进行测量、放大以及图表显示。当进行体表测试时，心电图可以显示出来自于心脏的动作电位的总和。它并非直接测量心脏的机械收缩。&　　来自于SA结的刺激引起心房收缩，并把血液泵入心室。在心房收缩的很短时间后，心室收到心房发出的信号产生收缩。血液经过大动脉和肺动脉离开心室。极化的心肌细胞恢复常态，心脏的循环再一次开始。
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