心电图形成原理
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心电图形成原理
目录
• 心肌细胞的跨膜电位及形成机制 • 除极与复极的电偶学说 • 心电向量 • 心电导联轴 • 心电向量与心电图的形成
Section 1
心肌细胞的跨膜电位 及形成机制
极化状态和静息电位
0 -90
电压表
（mv)
生理盐水 心肌细 胞
静息状态下
+3
（跨膜）动作电位
0
刺 激
-90
电压表
R
aV
aVL
L
Ⅱ
Ⅲ
R
Ⅰ
Ⅱ
aV
Ⅲ aVF
F
F
F
（三）单极胸导联的导联轴
OV1、OV2……OV6分别为V1、V2……V6的导联轴， O点为无关电极所连接的中心电端。 探查电极侧（实线）为正，其对侧（虚线）为负。
标准12导联
双极肢体导联 加压单极肢体导联
I II III aVR aVL aVF
单极胸前导联
右
左
前பைடு நூலகம்
接起来形成的环，称QRS环。
后 右前
前
左
QRS 环
3、心室复极——T环 心室电激动恢复期（复极）各瞬间向
量连接起来形成的环。 运行方向与方位与QRS环一致。
后或
右上
左
前或 下
T 环
Section 4 心电导联轴
定义
➢ 在体表任何两处安放电极板，用导线接 到心电图机的正负两极，即形成导联， 记录人体两处的心电电位差。
V1 V2 V3 V4 V5 V6
Section 5 心电向量与心电图的形成
（一）第一次投影 心电向量环在立体平面上的投影
心电向量环在立体面上的投影
（二）第二次投影 1.额面向量环在肢导联轴上投影 2.横面向量环在胸导联轴上投影
额面向量环与肢体导联轴上的投影
横面向量环在胸导联轴上的投影 后
• 心脏是一立体器官，它产生的瞬间心电向量在空 间朝向四面八方，按时间顺序将顶点连接起来， 形成的环形轨迹就构成了空间心电向量环。
• 空间心电向量环是一个立体图形。
心电向量环
空间向量环
1、心房激动——P环
心房激动时，把各瞬间向量连接起来形成 的环，称P环。
上
右
左
P 下环
2、心室激动——QRS环 心室除极时，把各瞬间向量连
1
R波
0
Brugada综合征
2期：平台期(plateau) 维持0mV 100~150ms
Ca2+(ICa)内流和 K+(Ik1, Ik )外流。
+30 0
-60 -90 (mV)
12
R波
0
ST
+30 3期：快速复极末期 0
0-- -90mV 100 – 150 ms -60
-90 (mV)
K+外流, (Ik ,Ik1)
0mV
1 2
0
3 4
0期：快速去极化 -90 -- +30mV 1-2ms
快反应细胞 快反应AP
Na+通道开放 →钠内流 → ENa+
+30
R波
0
0
-60 -90 (mV)
1期：快速复极化初期 + 30 — 0 mV 10 ms
钠通道失活, K+（Ito）的一过 性外流
+30 0
-60 -90 (mV)
加压单极肢体导联
aV
aV
F
F
0
Wilson 单极肢体导联
戈德伯格 加压单极肢体导联
• 加压单极肢导联探查电极分别连接在人体的左上肢 、右上肢或左下肢， 负极均连接在零电位点中心电 端（0）（无关电极）。
F′
R aVR aV L
+
0L＋
L′
R′
aV ＋
FF
额面肢体导联的六轴系统
R
Ⅰ
aVR
aVL
L
0期：Ca2+内流（速度慢、幅度小）
3期：K+外流
慢反应细胞和AP
4期：缓慢自动去极期
0 mV
Ik随时间递减（主）
If随时间递增 ICa-T通道电流
-40
mV -70 mV
3 0
4
Section 2 除极与复极的电偶学说
除极
电穴
电源
电偶也称为偶极子
方向：
电穴（负电荷） 电源（正电荷）
心肌细胞除极和复极过程示意图
电偶方向
除极方向
Section 3 心电向量
一、心电向量
（一）概念
➢电偶移动所产生电动力，既有方向，又有大小 （量），称向量。 ➢一对电偶就是一个向量。箭矢的方向表示向量 的方向，箭矢的长度表示向量的大小，前端代表 正电荷（电源），尾端代表负电荷（电穴）。
A
D
A
B
B
C
（二）综合心电向量
二、心电向量环
➢ 某一导联正负电极之间假想的联线，称 为该导联的导联轴。
（一）双极肢体导联轴和“爱因托芬”三角
Ⅰ
R
L
Ⅱ0 Ⅲ
F
等边三角形的中心相当于电偶中心，即零电 位点或中心电端
（二）加压单极肢体导联
• 加压单极肢体导联标准导联只是反映体表某两点 之间的电位差，而不能探测某一点的电位变化
• 如果把心电图机的负极接在零电位点上（无关电 极），把探查电极接在人体任一点上，就可以测 得该点的电位变化，这种导联方式称为单极导联
12
R波
0
3
T
ST
4期：静息期,-90mV
+30
IK1
0
Na+-K+泵
0
Na+-Ca2+交换 -60
Ca2+泵
-90 (mV)
恢复膜内外离子正常分布
12
R波
3
T4
ST
动作电位时程和Q-T间期。
+30 0
-60 -90 (mV)
12
R波
0
3
T4
ST QT间期
长QT综合征和尖端扭转性室速
•二、窦房结细胞的跨膜电位及其形成机制：
心肌细胞的动作电位
一、工作细胞的跨膜电位及其形成机制 1. 静息电位（resting potential, RP）
0mV
12
0
3 4
–90 mV
K的平衡电位 少量Na+内流 生电性Na+--K+泵
2. 动作电位（action potential, AP） 特点：复极化过程复杂，持续时间长， 升、降支不对称
（mv)
心肌细 胞
心肌细胞除极，心肌细胞内电位变化
跨膜电位形成机制——不同状态下细胞膜 对各种离子电流的通透性变化
正离子内流或 负离子外流
内向离子流 膜去极化
正离子外流或 外向离子流 负离子内流
膜复极化
心肌细胞的分类
（1）工作细胞 ——具收缩性、兴奋性和 传导性，无自律性
（2）自律细胞 ——具自律性、兴奋性 传导性，无收缩性
刺激 电偶方向
＋＋＋＋ －－－－
－－－－ ＋＋＋＋
静息状 态
－－＋＋ ＋＋－ －
＋－ ＋－ －＋ ＋ － 除极过程
－－－－ ＋＋＋＋
＋＋＋＋ －－－－
除极完毕
电偶方向
＋＋－－ －－＋＋
－－＋＋ ＋ ＋－ －
复极过 程
＋＋＋＋ －－－－
－－－－ ＋＋＋＋
复极完 毕
当检测电极： ①面对电偶方向时，可 测得正电位（C）； ②背离电偶方向时，可 测得负电位（A）； ③先面向细胞电偶方向 后背离细胞电偶方向，可 测得先正后负的波形B。
目录
• 心肌细胞的跨膜电位及形成机制 • 除极与复极的电偶学说 • 心电向量 • 心电导联轴 • 心电向量与心电图的形成
Section 1
心肌细胞的跨膜电位 及形成机制
极化状态和静息电位
0 -90
电压表
（mv)
生理盐水 心肌细 胞
静息状态下
+3
（跨膜）动作电位
0
刺 激
-90
电压表
R
aV
aVL
L
Ⅱ
Ⅲ
R
Ⅰ
Ⅱ
aV
Ⅲ aVF
F
F
F
（三）单极胸导联的导联轴
OV1、OV2……OV6分别为V1、V2……V6的导联轴， O点为无关电极所连接的中心电端。 探查电极侧（实线）为正，其对侧（虚线）为负。
标准12导联
双极肢体导联 加压单极肢体导联
I II III aVR aVL aVF
单极胸前导联
右
左
前பைடு நூலகம்
接起来形成的环，称QRS环。
后 右前
前
左
QRS 环
3、心室复极——T环 心室电激动恢复期（复极）各瞬间向
量连接起来形成的环。 运行方向与方位与QRS环一致。
后或
右上
左
前或 下
T 环
Section 4 心电导联轴
定义
➢ 在体表任何两处安放电极板，用导线接 到心电图机的正负两极，即形成导联， 记录人体两处的心电电位差。
V1 V2 V3 V4 V5 V6
Section 5 心电向量与心电图的形成
（一）第一次投影 心电向量环在立体平面上的投影
心电向量环在立体面上的投影
（二）第二次投影 1.额面向量环在肢导联轴上投影 2.横面向量环在胸导联轴上投影
额面向量环与肢体导联轴上的投影
横面向量环在胸导联轴上的投影 后
• 心脏是一立体器官，它产生的瞬间心电向量在空 间朝向四面八方，按时间顺序将顶点连接起来， 形成的环形轨迹就构成了空间心电向量环。
• 空间心电向量环是一个立体图形。
心电向量环
空间向量环
1、心房激动——P环
心房激动时，把各瞬间向量连接起来形成 的环，称P环。
上
右
左
P 下环
2、心室激动——QRS环 心室除极时，把各瞬间向量连
1
R波
0
Brugada综合征
2期：平台期(plateau) 维持0mV 100~150ms
Ca2+(ICa)内流和 K+(Ik1, Ik )外流。
+30 0
-60 -90 (mV)
12
R波
0
ST
+30 3期：快速复极末期 0
0-- -90mV 100 – 150 ms -60
-90 (mV)
K+外流, (Ik ,Ik1)
0mV
1 2
0
3 4
0期：快速去极化 -90 -- +30mV 1-2ms
快反应细胞 快反应AP
Na+通道开放 →钠内流 → ENa+
+30
R波
0
0
-60 -90 (mV)
1期：快速复极化初期 + 30 — 0 mV 10 ms
钠通道失活, K+（Ito）的一过 性外流
+30 0
-60 -90 (mV)
加压单极肢体导联
aV
aV
F
F
0
Wilson 单极肢体导联
戈德伯格 加压单极肢体导联
• 加压单极肢导联探查电极分别连接在人体的左上肢 、右上肢或左下肢， 负极均连接在零电位点中心电 端（0）（无关电极）。
F′
R aVR aV L
+
0L＋
L′
R′
aV ＋
FF
额面肢体导联的六轴系统
R
Ⅰ
aVR
aVL
L
0期：Ca2+内流（速度慢、幅度小）
3期：K+外流
慢反应细胞和AP
4期：缓慢自动去极期
0 mV
Ik随时间递减（主）
If随时间递增 ICa-T通道电流
-40
mV -70 mV
3 0
4
Section 2 除极与复极的电偶学说
除极
电穴
电源
电偶也称为偶极子
方向：
电穴（负电荷） 电源（正电荷）
心肌细胞除极和复极过程示意图
电偶方向
除极方向
Section 3 心电向量
一、心电向量
（一）概念
➢电偶移动所产生电动力，既有方向，又有大小 （量），称向量。 ➢一对电偶就是一个向量。箭矢的方向表示向量 的方向，箭矢的长度表示向量的大小，前端代表 正电荷（电源），尾端代表负电荷（电穴）。
A
D
A
B
B
C
（二）综合心电向量
二、心电向量环
➢ 某一导联正负电极之间假想的联线，称 为该导联的导联轴。
（一）双极肢体导联轴和“爱因托芬”三角
Ⅰ
R
L
Ⅱ0 Ⅲ
F
等边三角形的中心相当于电偶中心，即零电 位点或中心电端
（二）加压单极肢体导联
• 加压单极肢体导联标准导联只是反映体表某两点 之间的电位差，而不能探测某一点的电位变化
• 如果把心电图机的负极接在零电位点上（无关电 极），把探查电极接在人体任一点上，就可以测 得该点的电位变化，这种导联方式称为单极导联
12
R波
0
3
T
ST
4期：静息期,-90mV
+30
IK1
0
Na+-K+泵
0
Na+-Ca2+交换 -60
Ca2+泵
-90 (mV)
恢复膜内外离子正常分布
12
R波
3
T4
ST
动作电位时程和Q-T间期。
+30 0
-60 -90 (mV)
12
R波
0
3
T4
ST QT间期
长QT综合征和尖端扭转性室速
•二、窦房结细胞的跨膜电位及其形成机制：
心肌细胞的动作电位
一、工作细胞的跨膜电位及其形成机制 1. 静息电位（resting potential, RP）
0mV
12
0
3 4
–90 mV
K的平衡电位 少量Na+内流 生电性Na+--K+泵
2. 动作电位（action potential, AP） 特点：复极化过程复杂，持续时间长， 升、降支不对称
（mv)
心肌细 胞
心肌细胞除极，心肌细胞内电位变化
跨膜电位形成机制——不同状态下细胞膜 对各种离子电流的通透性变化
正离子内流或 负离子外流
内向离子流 膜去极化
正离子外流或 外向离子流 负离子内流
膜复极化
心肌细胞的分类
（1）工作细胞 ——具收缩性、兴奋性和 传导性，无自律性
（2）自律细胞 ——具自律性、兴奋性 传导性，无收缩性
刺激 电偶方向
＋＋＋＋ －－－－
－－－－ ＋＋＋＋
静息状 态
－－＋＋ ＋＋－ －
＋－ ＋－ －＋ ＋ － 除极过程
－－－－ ＋＋＋＋
＋＋＋＋ －－－－
除极完毕
电偶方向
＋＋－－ －－＋＋
－－＋＋ ＋ ＋－ －
复极过 程
＋＋＋＋ －－－－
－－－－ ＋＋＋＋
复极完 毕
当检测电极： ①面对电偶方向时，可 测得正电位（C）； ②背离电偶方向时，可 测得负电位（A）； ③先面向细胞电偶方向 后背离细胞电偶方向，可 测得先正后负的波形B。