一、心电图产生原理

心脏机械收缩之前，先产生电激动，心房和心室的电激动可经人体组织传到体表。心电图（elec-trocardiogram,ECG）是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生电活动变化的曲线图形。

心肌细胞在静息状态时，膜外排列阳离子带正电荷，膜内排列同等比例的阴离子带负电荷，保持平衡的极化状态，不产生电位变化。当细胞一端的细胞膜受到刺激（阈刺激），其通透性发生改变，使细胞内外正、负离子的分布发生逆转，受刺激部位的细胞膜出现除极化，使该处细胞膜外正电荷消失而其前面尚未除极的细胞膜外仍带正电荷，从而形成一对电偶（dipole)。电源（正电荷）在前，电穴（负电荷）在后，电流自电源流入电穴，并沿着一定的方向迅速扩展，直到整个心肌细胞除极完毕。此时心肌细胞膜内带正电荷，膜外带负电荷，称为除极（depolarization）状态。嗣后，由于细胞的代谢作用，使细胞膜又逐渐复原到极化状态，这种恢复过程称为复极（repolarization）过程，复极与除极先后程序一致，但复极化的电偶是电穴在前，电源在后，并较缓慢向前推进，直至整个细胞全部复极为止（图5-1-1)。

就单个细胞而言，在除极时，检测电极对向电源（即面对除极方向）产生向上的波形，背向电源（即背离除极方向）产生向下的波形，在细胞中部则记录出双向波形。复极过程与除极过程方向相同，但因复极化过程的电偶是电穴在前，电源在后，因此记录的复极波方向与除极波相反（图5-1-2)。

需要注意，在正常人的心电图中，记录到的复极波方向常与除极波主波方向一致，与单个心肌细胞不同。这是因为正常人心室的除极从心内膜向心外膜，而复极则从心外膜开始，向心内膜方向推进，其确切机制尚未完全清楚。

由体表所采集到的心脏电位强度与下列因素有关：①与心肌细胞数量（心肌厚度）成正比关系；②与探查电极位置和心肌细胞之间的距离成反比关系；③与探查电极的方位和心肌除极的方向所构成的角度有关，夹角愈大，心电位在导联上的投影愈小，电位愈弱（图5-1-3)。这种既具有强度，又具有方向性的电位幅度称为心电“向量”（vector)，通常用箭头表示其方向，而其长度表示其电位强度。心脏的电激动过程中产生许多心电向量。由于心脏的解剖结构及其电活动相当错综复杂，致使诸心电向量间的关系亦较复杂，然而一般均按下列原理合成为“心电综合向量”(resultant vector)：同一轴的两个心电向量的方向相同者，其幅度相加；方向相反者则相减。两个心电向量的方向构成一定角度者，则可应用“合力”原理将二者按其角度及幅度构成一个平行四边形，而取其对角线为综合向量（图5-1-4)。可以认为，由体表所采集到的心电变化，乃是全部参与电活动心肌细胞的电位变化按上述原理所综合的结果。

二、心电图各波段的组成和命名

心脏的特殊传导系统由窦房结、结间束（分为前、中、后结间束）、房间束（起自前结间束，称Bachmann束）、房室交界区（房室结、希氏束）、束支(分为左、右束支，左束支又分为前分支和后分支）以及浦肯野纤维（Pukinje fiber）构成。心脏的传导系统与每一心动周期顺序出现的心电变化密切相关（图5-1-5)。

正常心电活动始于窦房结，兴奋心房的同时经结间束传导至房室结（激动传导在此处延迟0.05~0.07秒），然后循希氏束→左、右束支→浦肯野纤维顺序传导，最后兴奋心室。这种先后有序的电激动的传播，引起一系列电位改变，形成了心电图上的相应的波段（图5-1-6)。临床心电学对这些波段规定了统一的名称：①最早出现的幅度较小的P波，反映心房的除极过程；②PR段（实为PQ段，传统称为PR段）反映心房复极过程及房室结、希氏束、束支的电活动；P波与PR段合计为PR间期，反映自心房开始除极至心室开始除极的时间；③幅度最大的QRS波群，反映心室除极的全过程；④除极完毕后，心室的缓慢和快速复极过程分别形成了ST段和T波；⑤QT间期为心室开始除极至心室复极完毕全过程的时间。

QRS波群可因检测电极的位置不同而呈多种形态，已统一命名如下：首先出现的位于参考水平线以上的正向波称为R波；R波之前的负向波称为Q波；S波是R波之后第一个负向波；R'波是继S波之后的正向波；R'波后再出现负向波称为S'波；如果QRS波只有负向波，则称为QS波。至于采用Q或q、R或r、S或s表示，应根据其幅度大小而定，般而言，若各波振幅<0.5mV，则用小写英文字母qr、s表示；若振幅≥0.5mV，则用大写英文字母Q、R、S表示。图5-1-7为QRS波群命名示意图。

正常心室除极始于室间隔中部，自左向右方向除极；随后左右心室游离壁从心内膜朝心外膜方向除极；左心室基底部与右心室肺动脉圆锥部是心室最后除极部位。心室肌这种规律的除极顺序，对于理解不同电极部位QRS波形态的形成颇为重要。

三、心电图导联体系

在人体不同部位放置电极，并通过导联线与心电图机电流计的正负极相连，这种记录心电图的电路连接方法称为心电图导联。电极位置和连接方法不同，可组成不同的导联。在长期临床心电图实践中，已形成了一个由Einthoven创设而目前广泛采纳的国际通用导联体系（lead system)称为常规12导联体系。

1.肢体导联 (limb leads) 包括标准肢体导联I、Ⅱ、Ⅲ及加压肢体导联aVR、aVL、aVF。肢体导联的电极主要放置于右臂（R)、左臂（L)、左腿（F), 连接此三点即成为所谓Einthoven三角(图5-1-8A、B)。

在每一个标准导联正负极间均可画出一假想的直线，称为导联轴。为便于表明6个导联轴之间的方向关系，将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联的导联轴平行移动，使之与aVR、aVL、aVF的导联轴一并 通过坐标图的轴中心点，便构成额面六轴系统（hexaxial system)（图5-1-8C)。 此坐标系统采用±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。每个导联轴从中心点被分为正负两半，每个相邻导联间的夹角为30°。此对测定心脏额面心电轴颇有帮助。肢体各导联的电极位置和正负极连接方式见图。

2.胸导联(chest leads) 包括V₁~V₆导联。检测之正电极应安放于胸壁规定的部位，另将肢体导联3个电极分别通过5K电阻与负极连接构成中心电端（central terminal)（图5-1-11)。胸导联检测电极具体安放的位置为（图5-1-12)：V₁位于胸骨右缘第4肋间；V₂位于胸骨左缘第4肋间；V₃位于V₂与V₄两点连线的中点，V₄位于左锁骨中线与第5肋间相交处；V5位于左腋前线与V₄同一水平处；V₆位于左腋中线与V₄同一水平处。

临床上诊断后壁心肌梗死还常选用V₇～V₉, 导联：V₇位于左腋后线V₄水平处；V₈位于左肩胛骨线V₄水平处；V₉位于左脊旁线V₄水平处。小儿心电图或诊断右心病变（例如右心室心肌梗死）有时需要选用V3R～V6R导联，电极放置右胸部与V₃～V₆对称处。

需要指出：所有的导联实质上都是“双极”导联，因此，近年来建议在描述标准肢体导联、加压肢体导联和胸导联时，不应再区分“单极”和“双极”,也不应再使用这两个术语。