Электрокардиограф — это прибор, предназначенный для усиления и регистрации биоэлектрических потенциалов, которые возникают как на поверхности тела, так и в полостях внутренних органов, а также в глубине различных биологических тканей в результате электрических процессов, которые сопровождаются распространением возбуждения по сердечной мышце.
В конструкции современного электрокардиографа можно отметить следующие основные компоненты: коммутатор отведений, усилитель биопотенциалов, регистрирующее устройство и устройство калибровки.
Наиболее важной частью любого электрокардиографа являются электроды, за счет которых происходит распознавание самых мельчайших электрических биопотенциалов, после чего данный сигнал отправляется непосредственно к коммутатору отведений. Другими словами, электрический сигнал, который может сниматься с поверхности тела или с полостей внутренних органов, или из глубины тканей, посредством кабеля отведения поступает вначале на коммутатор отведений, а затем — на вход усилителя биопотенциалов, где данный сигнал усиливается до определенной величины, достаточной для приведения в действие гальванометра.
После чего сигнал поступает на вход регистрирующего устройства, где происходит процесс преобразования данного сигнала в перемещение пишущего устройства.
Регистрирующее устройство имеет лентопротяжный механизм, который передвигает с точной, постоянной и определенной скоростью диаграммную бумагу, на которой непосредственно записывается электрокардиограмма.
Именно так называется периодически повторяющаяся кривая, которая представляет собой графическое изображение изменений во времени разности потенциалов между различными точками на теле. Другими словами, электрокардиограмма — это кривая, являющаяся графическим отображением электрических биопотенциалов, возникающих в сердце.
Из истории развития данного аппарата, а также самой науки электрокардиографии можно отметить следующие даты и факты: в 1856 г. начинается развитие самой науки, поскольку именно в том году двое ученых Р. Келликер и И. Мюллер впервые отметили наличие электрических явлений в нормально работающей сердечной мышце на нервно-мышечном препарате лягушки.
В 1873 г. было сконструировано первое подобие электрокардиографа, которое получило название капиллярного электрометра, изобретенного Г. Лип-пманом. Именно с его помощью впервые записали электрокардиограмму человека.
История современных электрокардиографов начинается с 1903 г., поскольку в этом году голландский физиолог В. Эйнтховен создал первый электрокардиограф на базе струнного гальванометра.
Изобретение В. Эйнтховена позволило детально, без существенных искажений записать электрокардиограмму человека, за счет чего электрокардиография смогла достаточно широко внедриться в различные физиологические исследования, а также в клиническую медицину. Именно В. Эйнтховен впервые предложил три стандартных отведения от конечностей, при помощи которых электрокардиограмма снимается и в настоящее время.
Поскольку важнейшим компонентом любого электрокардиографа являются электроды (отведения), то в современной практике следует различать 12 стандартных отведений и несколько специальных.
Наиболее распространенными из стандартных отведений являются биполярные отведения от конечностей.
Для регистрации данных отведений (посредством фронтальной плоскости проекции интегрального вектора сердца) электроды устанавливаются на правое предплечье, левое предплечье и на левую ногу, но в разных направлениях. Так, при записи электрокардиограммы в I отведении отрицательный электрод электрокардиографа соединяется с правой рукой, а положительный электрод располагается на левой руке, причем ось отведения расположена горизонтально.
При II отведении сигналы регистрируются при расположении отрицательного электрода на правой руке, а положительного электрода — на левой ноге, причем ось отведения направляется сверху вниз и справа налево. III отведение регистрируется в том случае, если отрицательный электрод расположен на левой руке, а положительный электрод помещен на левую ногу, при этом ось отведения идет сверху вниз и слева направо.
Следующая группа стандартных отведений называется усиленные однополюсные отведения от конечностей, которые бывают тоже трех видов.
Первое отведение — VL, при котором отрицательный электрод является объединенным электродом правой руки и левой ноги. Положительный же электрод помещается на левой руке. Ось отведения при этом проходит снизу вверх и налево.
Второе отведение — VR, при котором отрицательный электрод является объединенным электродом левой руки и левой ноги, положительный электрод располагается на правой руке. При этом ось отведения располагается от середины расстояния между левыми электродами через центральную ось сердца к правой руке.
Третье отведение — VF, при котором отрицательный электрод является объединенным электродом правой и левой руки, а положительный располагается на левой ноге. Ось отведения направляется вертикально положительной половиной между положительными полюсами осей отведений II и III.
Последняя группа отведений называется грудные отведения. Их отрицательный полюс (отрицательный электрод) объединяет в себе электроды правой руки, левой руки и левой ноги. Его потенциал близок к нулю, но не равен ему. Положительные электроды соответствуют различному положению грудных электродов, которые располагаются следующим образом: отведение V, — четвертое межреберье по правому краю грудины; отведение V2 — на том же уровне по левому краю грудины; отведение V3 — на уровне IV ребра по левой окологрудинной линии; отведение V4 — пятое межреберье по левой среднеключичной линии; отведение V5 — на уровне V4 по левой передней подмышечной линии; отведение V6 — на том же уровне по левой средней подмышечной линии.
Все оси грудных отведений лежат в определенной плоскости, близкой к горизонтальной; они несколько опущены в сторону положительных электродов осей отведения V5 и V6. По своей конструкции электрокардиографы могут быть, как правило, одно-, двух-, трех-, четырех- и шестиканальными.
По отношению к конструкции основного узла они бывают как объединенными в один корпус (в основном одноканальные кардиографы), так и могут быть выполнены в виде отдельных самостоятельных блоков (многоканальные электрокардиографы).
Характерной особенностью всех одноканальных электрокардиографов является присутствие общей панели, на которой располагаются все органы управления данным прибором. Также они имеют относительно небольшие габариты и массу (от 0,4 до 5 кг).
Многоканальные электрокардиографы выполняются в виде отдельных блоков или кассет. Подобная конструкция обеспечивает определенную взаимозаменяемость блоков и кассет, упрощает эксплуатацию, ремонт, сборку или разборку электрокардиографа.
Многоканальные электрокардиографы, как правило, имеют горизонтальную компоновку, их габариты значительно больше по сравнению с одноканальными, а масса может превышать 40 кг. Но вне зависимости от того, какой электрокардиограф — одноканальный или многоканальный, все равно различные физиологические исследования и медицинская диагностика стали удобнее с появлением данного прибора.