Main menu

Pages

التخطيط الكهربائي للقلب (Electrocardiogram (ECG

 


 

التخطيط الكهربائي للقلب Electrocardiogram (ECG)

التقريب مفهوم تخطيط القلب الكهربائي دعنا نتذكر أن جهد فعل الخلايا الذي وصفناه في الفقرات السابقة يمكن الحصول عليه بإدخال قطب كهربائي داخل الخلية الواحدة بوجود قطب آخر خارجها أي هو تسجيل من داخل الخلايا intracellular recording . أما تخطيط القلب الكهربائي فهو تسجيل من خارج الخلايا extracellular recording ينطبق عليه تماما ما وصفناه تحت بند جهد الفعل ثنائي الأطوار biphasic A. P.

 

الشكل 16-12: أ) جهد الفعل في إحدى خلايا عضلة القلب، ب) تغيرات نفاذية غشاء الخلية للأيونات متزامنة مع التغير في جهد الغشاء.

الشكل 16-12: أ) جهد الفعل في إحدى خلايا عضلة القلب، ب) تغيرات نفاذية غشاء الخلية للأيونات متزامنة مع التغير في جهد الغشاء.

 

 

وللتذكير، فإننا لو أخذنا حزمة عضلية قلبية ووضعنا قطبين خارجها وقريبا من طرفيها وأحدثنا فيها حالة إزالة استقطاب كما يحدث عندما يغزو جهد الفعل الذي ينتجه صانع الخطو هذه الحزمة فإننا سنحصل على جهد فعل ثنائي الأطوار كما في الشكل 16 - 13 أ.

عندما تغمر حالة إزالة الاستقطاب أو إعادة الاستقطاب عضلة القلب فإن بعض أجزاء القلب تصبح موجبة بينما تصبح أجزاء أخرى سالبة لأن إزالة الاستقطاب أو إعادته لا تغمر كل القلب في اللحظة الزمنية ذاتها. إن وجود فرق جهد بين جزء من القلب وآخر يسبب تدفق تيار كهربائي صغير في السائل خارج الخلايا الواصل بين هذين الجزأين بل وفي السائل المحيط بالقلب كله. يكون هذا التيار أكبر ما يمكن بالقرب من القلب ولكنه يضعف تدريجيا كلما ابتعدنا عن القلب، بحيث أنه يبلغ حوالي 1 مليفولت عندما يصل سطح الجسم الخارجي (بمعدل تناقص يصل إلى % 99). لكن هذا التيار الضعيف كاف لكي يلتقط بواسطة أقطاب معدنية موصلة مرتبطة بأسلاك توصيل تدعى مسارات leads. توصل المسارات التيار الضعيف الملتقط إلى مضخم للتيار تابع لجهاز التخطيط الكهربائي electrocardiograph فيقوم بتضخيمه وبإيصاله إلى إبرة كتابة تتحرك على ورق أو يحرك شعاعا من الإلكترونات على أنبوبة أشعة مهبطية مما يعطي التخطيط الكهربائي المألوف للقلب.

يمثل شكل ( 16 - 13ب) تخطيطا نموذجيا للقلب. وقد جرى العرف على تسمية موجات التخطيط بالأحرف الإنجليزية P، Q ، R . S ، T . فموجة P سببها حدوث إزالة استقطاب في الأذينين وهي تستغرق حوالي 0.08 من الثانية وبعد اكتمالها بحوالي 0 . 1 ثانية ينقبض الأذينان. أما موجة QRS المركبة QRS complex فسببها إزالة استقطاب البطينين ويتراوح زمنها بين 0 . 06- 0 . 09 ثانية ويعقبها انقباض البطينين، ويعكس شكلها المعقد حجم البطينين المختلف وطول الوقت الذي تستغرقه إزالة الاستقطاب لكل منهما. كما يعكس ارتفاعها الكبير مقارنا بموجة P الفرق الكبير في كتلة خلايا البطينين التي تغزوها إزالة الاستقطاب مقارنا بكتلة خلايا الأذينين. تمثل موجة T إعادة استقطاب البطينين التي تستغرق عادة زمنا أطول ( 0.16 ثانية) وبسبب طول هذا الزمن فإن موجةT تكون أكثر اتساعا وأقل ارتفاعا من QRS. أما إعادة استقطاب الأذينين فإنها تحدث في نفس الوقت الذي تحدث فيه موجة QRS ولكن نظرا لضعف التيار الناتج عن هذا النشاط فإنه يختفي ولا يؤثر على QRS. وعندما يكون القلب كله في حالة إزالة استقطاب أو في حالة راحة فإنه لا توجد فروق جهد بين أجزائه ولا تسري تيارات كهربائية ولا يحدث انحراف في التخطيط الكهربائي له نحو الأعلى أو الأسفل بل يعطي خطا مستقيما يدعى خط التوازن الكهربائي isoelectric line ويبين شكل (16 - 14) مراحل انتشار التحفيز الكهربائي في القلب في دورة واحدة وعلاقتها بأمواج التخطيط الكهربائي له. تمثل فترة P - R التي تحتل زمنا مقداره حوالي 0.16 ثانية، الزمن اللازم الانتشار إزالة الاستقطاب من صانع الخطو وحتى بدء إزالة الاستقطاب في البطينين وبذا فهي تشمل إزالة استقطاب الأذينين (وانقباضهما) ومرور السيال في كامل جهاز التوصيل، كما تمثل الفترة التي تسبق انقباض البطينين وهي الفترة نفسها التي يتم فيها ملء البطينين بالدم. أما الفترة Q-T فتستغرق حوالي 0 . 36 ثانية وتمثل فتره إزالة استقطاب البطينين ( تمهيدا الانقباضهما) وإعادة استقطابهما ويعتبر مقلوبها مؤشرا لمعدل نبض القلب أي أن طولها يتناسب عكسيا مع معدل نبض القلب.

يتم استخدام 12 مسار leads لتخطيط القلب في المستشفيات وتدعى ثلاث منها المسارات ثنائية القطب bipolar ويرمز لها بالمسارات I، II ، III وهي التي عرفت أولا بينما تدعي التسع الأخرى أحادية القطب unipolar leads ويرمز لها بالمساراتV1 - V6aVR ، aVL ، aVF. تسمى المسارات ثنائية القطب هكذا لأن كلا منها يستخدم قطبين نشطين يوضع كل منهما على واحد من ثلاثة أطراف من أطراف الجسم هي الذراع الأيمن والأيسر والرجل اليسرى. فالمسار ] يسجل فروق الجهد بين الذراع الأيمن والذراع الأيسر بحيث يسجل جهاز التخطيط انحرافا نحو الأعلى عندما يصبح الذراع الأيسر موجبا بالنسبة للذراع الأيمن وهذا يحدث إذا ما كان اتجاه إزالة الاستقطاب يسير نحو الذراع الأيسر وبعيدا عن الذراع الأيمن.

 

الشكل 16-13: 1) جهد الفعل ثنائي الأطوار مسجلا من حزمة من الخلايا العضلية القلبية، ب) تخطيط كهربائي نموذجي للقلب.

الشكل 16-13: 1) جهد الفعل ثنائي الأطوار مسجلا من حزمة من الخلايا العضلية القلبية، ب) تخطيط كهربائي نموذجي للقلب.

 

 

والمسار II يسجل فرق الجهد بين الذراع الأيمن والرجل اليسرى بحيث تشكل الرجل اليسرى قطبا موجبا. المسار III يقيس فرق الجهد بين الذراع الأيسر والرجل اليسرى بحيث تكون الرجل اليسرى قطبا موجبا بالنسبة للذراع الأيسر. وهكذا فإن المسارين الأخيرين أكثر حساسية للتيارات التي تسير من قاعدة القلب نحو قمته بينما المسارا أكثر حساسية للتيارات التي تسير جانبية عرض القلب.

 

الشكل 16-14: مراحل انتشار التخفيز الكهربائي في القلب في دورة واحدة وعلاقتها بأمواج تخطيط القلب.

الشكل 16-14: مراحل انتشار التخفيز الكهربائي في القلب في دورة واحدة وعلاقتها بأمواج تخطيط القلب.

 

 

وبشكل عام، فإن معرفة اتجاه الأمواج الكهربائية للتخطيط معقد نسبيا ويعتمد على موقع القلب واتجاه حركته وعلى موقع الأقطاب المستخدمة.

كان أينتهوفن Einthoven الألماني هو أول من أشار لأمواج تخطيط القلب بالحروف الدالة عليها وقد تمكن بفضل اختراعه للجلفانومتر الخيطي من تسجيل تخطيط القلب بواسطة المسارات ثنائية القطب التقليدية الثلاث، إذ افترض أن النقاط الثلاث التي يجري التسجيل منها (الذراع الأيمن والأيسر والرجل اليسرى) تشكل رؤوس مثلث متساوي الأضلاع يقع القلب في مركزه. يسمى هذا المثلث بمثلث آينتهوفن (شكل 16 - 15) ويفترض نظرية أن يكون مجموع جهود الفعل عند رؤوس المثلث المتساوي الأضلاع هذا والذي يقع القلب في مركزه يساوي صفرا في جميع الأوقات. أما المسارات V1 - V6 وتدعى أيضا مسارات الصدر chest leads C1 - C6 فهي أحادية القطب إذ يجری استخدام قطب واحد نشط active وقطب آخر غير نشط indifferent. يوضع القطب النشط في المواضع المبينة V1- V6 في الشكل 16 - 16 حيث يمكن تتبع نشاط القلب الكهربائي ابتداء من الأذينين ومرورا بحزمة هس وحتى البطينين. المسارات، aVR، aVL aVF والتي تدعى مسارات الأطراف المضخمة augmented limb leads هي أيضا أحادية القطب وفي أحدها (aVR) يربط الطرف الأمامي الأيمن بالقطب الموجب للجهاز والطرفان الآخران بالقطب السالب وبالتالي فإنه نظرا لكون إزالة الاستقطاب تسير بعيدا عن هذا الطرف فإن كلا من أمواج P، R ، T تكون مقلوبة نحو الأسفل. في المسار الثاني (aVL) يكون الطرف الأمامي الأيسر قطبة موجبة مقارنة بالطرفين الآخرين ويشبه التخطيط المسارا لحد كبير أما في المسار الثالث (aVF) فيكون القدم الأيسر قطبة موجبة. تستخدم هذه المسارات لأن حجم فروق الجهد يكون عادة أكبر بحوالي 50 % منه في التخطيطات الأخرى دون اضطراب في شكل الأمواج.

 

الشكل 16-15: مثلث آينتهوفن.

الشكل 16-15: مثلث آينتهوفن.

 

 

يجب كذلك أن لا يغيب عن البال أن هناك تخطيطات أخرى لتحري نشاط القلب الكهربائي فهناك تخطيط لحزمة هسHis bundle electrogram يستخدم فيه قطبان يدخلان إلى القلب، واحد إلى كل جانب من جانبي حزمة هس، ويتميز بوجود الأمواج A V ، H حيث تقابل A موجه P وتقابل V موجة QRS بينما يعتقد بأن H تقابل نشاط حزمه هس ( الشكل 16 - 17). كذلك فإن نشاط الأذين الكهربائي يمكن تسجيله بواسطة قثطر catheter يدخل في المريء إلى بعد معين.

 

الشكل 16-16: تخطيط يبين موقع القطب النشط حول القلب في مسارات الصدر ( V1- V6 )

الشكل 16-16: تخطيط يبين موقع القطب النشط حول القلب في مسارات الصدر ( V1- V6 )

 

 

الأهمية التشخيصية لتخطيط القلب

لعل من نافلة القول الإشارة إلى أن تخطيط القلب يساعد في تشخيص العديد من أمراض القلب. لكن يجب التذكير بأن التخطيط الكهربائي للقلب، وكما يدل اسمه، يرصد الأحداث الكهربائية وليس النشاط الانقباضي للقلب وأن النشاط الانقباضي يمكن فقط استنتاجه استنتاجا من هذا التخطيط. يمكن أن نسرد بعض الأمثلة فقط على الأهمية التشخيصية لتخطيط القلب.

1- عندما يكون عدد موجات P ضعف عدد موجات QRS (شكل 16 - 18) فهذا يعني أن نصف السيالات الأذينية يصل إلى البطينين وأن هناك إنسداد توصيل جزئي (2 : 1) partial block مثلا.

2. عندما لا يكون هناك تناسق إطلاقا بين نشاط الأذينين والبطينين وتكون موجات P أكثر عددا من QRS وتظهر بشكل منتظم فإن هذا يعني أن البطينين ينبضان باستقلال تام عن الأذينين ويسمى ذلك انسداد توصيل كامل complete block.

3 - إن زيادة طول فترة P - R يكون مصاحبا لاضطراب في التوصيل في العقدة الأذينية البطينية وحزمة هس وسبب ذلك قد يكون التهابية أو وعائية أو عصبيا أو بسبب الأدوية.

4 - إن زيادة طول زمن موجة QRS يشير إلى درجة من انسداد التوصيل خلال0.5r

 

الشكل 16-17: تخطيط كهربائي نموذجي لحزمة هس.

الشكل 16-17: تخطيط كهربائي نموذجي لحزمة هس.

 

البطينين کانسداد فرع الحزمة الأيمن أو الأيسر. والواقع أن الانسداد قد يؤدي إلى أن البطين الذي أغلقت حزمته (ربما بسبب الإحتشاء myocardial infarction) سيجرى تنبيهه بطريقة ملتوية ألا وهي عن طريق خلايا البطين الآخر، وهذا يجعل كل بطين يحفز في وقت مستقل ومنفصل عن الآخر مما يعطي QRS مشقوقة كما في شكل 16 - 18ب.

 

الشكل 16-18: تخطيط قلب كهربائي لمرضى لديهم: أ) انسداد توصيل جزئي أو كلي، ب) انسداد توصيل في أحد فرعي حزمة هس حيث يعطي موجة QRS مشقوقة، ج) احتباسة، د) لييفية البطين.

الشكل 16-18: تخطيط قلب كهربائي لمرضى لديهم: أ) انسداد توصيل جزئي أو كلي، ب) انسداد توصيل في أحد فرعي حزمة هس حيث يعطي موجة QRS مشقوقة، ج) احتباسة، د) لييفية البطين.

 

 

5- تكون فترة S - T مشوهة ومرتفعة للأعلى (أو منخفضة إلى الأسفل) بعيدا عن خط التعادل الكهربائي في حالة نقص تدفق الدم لعضلة القلب وبالتالي نقص الأكسجين ( الاحتباسة) ischemia (شكل 16-18ج).

6 - إن انحراف QRS ، T بنفس الاتجاه من خط التعادل الكهربائي يشير إلى أن مسار إعادة استقطاب البطينين لا يتبع نفس مسار إزالة الاستقطاب والعادة إنه في حالة إزالة الاستقطاب تسير التيارات الكهربائية من داخل القلب إلى خارجه بينما تسير إعادة الاستقطاب في الاتجاه المعاكس.

7- عندما تنقلب موجة P أو تفقد تماما فهذا يعني أن العقدة الأذينية البطينية أصبحت هي صانع الخطو.

8 - عندما تكون انحرافات التخطيط فوضوية وغير منتظمة بشكل كبير فإن ذلك يشير إلى لييفية البطينين ventricular fibrillation (شكل 16 - 18د).

 

 


 

الفصل السادس عشر:

·        القلب

·        نشاة القلب

·        موقع

·        تركيب جدار القلب

·        حجرات القلب

·        صمامات القلب وأصواته

·        تغذية القلب بالدم

·        خصائص العضلة القلبية

·        خصائص الليف العضلي القلبي

·        جهاز التوصيل في القلب

·        أهمية جهاز التوصيل

·        جهد الفعل في خلايا القلب

·        تخطيط الكهربائي للقلب

·        الأهمية التشخيصية لتخطيط القلب

·        الدورة القلبية

·        الناتج القلبي

·        تنظيم معدل نبض القلب

·        دور الأعصاب الذاتية

·        دور الهرمونات

·        دور الأيونات

·        دور درجة الحرارة

·        عوامل أخرى وتشمل العمر والجنس والوزن والتمرين

·        تنظيم حجم الضربة

·        العائد الوريدي

·        قياس الناتج القلبي

 





 

 

المصادر

  • التشريح الوظيفي وعلم وظائف الأعضاء ، الدكتور شتيوي العبدالله (2012) ، دار المسيرة عمان – الأردن.

 

  • Prosser, C. Ladd (1991). Comparative Animal Physiology, Environmental and Metabolic Animal Physiology (4th ed.). Hoboken, NJ: Wiley-Liss. pp. 1–12. ISBN 978-0-471-85767-9.
  •  Hall, John (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology (12th ed.). Philadelphia, Pa.: Saunders/Elsevier. p. 3. ISBN 978-1-4160-4574-8.
  •  Widmaier, Eric P.; Raff, Hershel; Strang, Kevin T. (2016). Vander's Human Physiology Mechanisms of Body Function. New York, NY: McGraw-Hill Education. pp. 14–15. ISBN 978-1-259-29409-9.
  • R. M. Brain. The Pulse of Modernism: Physiological Aesthetics in Fin-de-Siècle Europe. Seattle: University of Washington Press, 2015. 384 pp., [1].
  • Rampling, M. W. (2016). "The history of the theory of the circulation of the blood". Clinical Hemorheology and Microcirculation. 64 (4): 541–549. doi:10.3233/CH-168031. ISSN 1875-8622. PMID 27791994. S2CID 3304540.
  • Bernard, Claude (1865). An Introduction to the Study of Ex- perimental Medicine. New York: Dover Publications (published 1957).
  •  Bernard, Claude (1878). Lectures on the Phenomena of Life Common to Animals and Plants. Springfield: Thomas (published 1974).
  •  Brown Theodore M.; Fee Elizabeth (October 2002). "Walter Bradford Cannon: Pioneer Physiologist of Human Emotions". American Journal of Public Health. 92 (10): 1594–1595. doi:10.2105/ajph.92.10.1594. PMC 1447286.
  •  Heilbron, J. L. (2003). The Oxford Companion to the History of Modern Science, Oxford University Press, p. 649, link.
  •  Feder, ME; Bennett, AF; WW, Burggren; Huey, RB (1987). New directions in ecological physiology. New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-34938-3.
  •  Garland, Jr, Theodore; Carter, P. A. (1994). "Evolutionary physiology" (PDF). Annual Review of Physiology. 56 (1): 579–621. doi:10.1146/annurev.ph.56.030194.003051. PMID 8010752.

 

 





Comments

contents title