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2017年11月08日 星期三
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心电图是怎么回事

    200多年的探索表明,电在生物体内普遍存在。生命过程的实质就是电子传递过程,特别是能量转换、神经传导、光合作用、呼吸过程均与此有关。心电图只是其中最常见的一个例子。

    让我们从微观到宏观来解释心电图的形成过程。心肌细胞在心脏跳动中起到关键作用。它的细胞膜隔离了细胞质和细胞外的物质,细胞膜上镶嵌的蛋白质能选择性地通过甚至主动搬运一些离子,例如钾离子、钠离子等,这些离子是带电荷的。而蛋白开放或关闭离子通道是通过蛋白的形状变化完成的,也就是说可以控制是否让某种离子通过。

    由于心肌细胞膜对钾、钠等不同离子的通透性不同,不同离子在细胞膜内外分布存在差异,细胞静息状态下,这些带电离子的分布差异导致膜外的电位比膜内高;当局部的膜兴奋时,通道蛋白对离子的通透性会发生变化,膜内外离子重新分布,造成膜外电位比膜内低。这种兴奋可以沿着细胞膜传递,导致细胞膜按空间顺序兴奋,从而电位也按一定的空间顺序出现差异并发生变化。心肌细胞膜兴奋时经一种称为兴奋—收缩耦联的机制,组织内部发生生物化学变化,将电能转换为机械能,从而使肌纤维收缩缩短。

    整个心脏的心肌细胞的兴奋具有时间性和空间性,从而导致心肌不同步收缩。只有这样,心脏才能有条不紊地完成泵血功能。心脏兴奋性的精确传导取决于心脏内的快传导纤维。在某一时刻,心脏的某个部位处于兴奋收缩状态,其余部位处于舒张状态,随着时间的变化,收缩和舒张的部位也发生变化。当我们把电极安置在体表特定部位(如右臂和左腿)时,可以记录到反应心脏不同部位兴奋所表现出电位的总体差异,也就是我们见到的心电图。

    如果心脏内部的电位传导机制发生故障,或者心肌某一部分出现损害,这种总体的电位变化规律就会发生改变,体现在心电图中。因此,心电图检查可用于诊断多种心脏的疾病,挽救宝贵的生命。

    赵章琰

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