Далее начинается процесс возбуждения клеток (деполяризация), и заряд на их поверхности меняется на отрицательный. Это изменение не происходит во всех клетках одновременно. Раньше возбуждаются клетки, расположенные вблизи водителя ритма (синусовый узел) и проводящих путей, позже – остальные клетки. В результате в отдельные моменты времени одна часть сердца оказывается в возбужденном состоянии, а другая – нет. Электроды, установленные над этими участками сердца, регистрируют разность потенциалов между ними, т. е. наличие электрического поля. В каждый последующий момент времени поле изменяется, так как волна деполяризации захватывает новые и новые участки. ЭКГ регистрирует изменения поля в виде зубца
Затем наступает момент, когда все участки сердца находятся в возбужденном состоянии и имеют на поверхности одинаковый отрицательный заряд.
Электрическое поле исчезает. Разность потенциалов между участками сердца не регистрируется. На ЭКГ это соответствует сегменту
Далее в клетках, расположенных в основании сердца, где раньше всего появилось возбуждение, начинается процесс реполяризации, и на их поверхности вновь образуется положительный заряд. Возбудившиеся позже клетки еще сохраняют отрицательный заряд. Таким образом, вновь появляется электрическое поле, которое изменяется в соответствии с прохождением по всем клеткам сердца волны реполяризации. На ЭКГ в это время регистрируется волна
В конечном итоге все клетки миокарда возвращаются к исходному состоянию покоя (поляризация) и получают одинаковый положительный заряд. Электрическое поле окончательно исчезает. На ЭКГ регистрируется изолиния до начала следующего цикла.
В любой момент существования электрического поля его характеристикой является векторная величина, которая графически изображается в виде отрезка со стрелкой, направленной к положительному полюсу. Такое представление позволяет выполнять анализ ЭКГ, поскольку каждый зубец является отражением существующего в этот момент вектора. Конкретная величина и направление зубца определяются проекцией вектора на линию соответствующего отведения.
Необходимо выделить несколько наиболее существенных положений вектора, последовательно наблюдающихся на протяжении сердечного цикла:
1) вектор деполяризации предсердий соответствует зубцу
2) начальный вектор деполяризации желудочков связан с возбуждением левой стороны межжелудочковой перегородки (МЖП), куда благодаря строению проводящей системы раньше всего приходит электрическое возбуждение; общее направление вектора – вперед и вправо;
3) основной вектор деполяризации желудочков складывается из векторов деполяризации основной мышечной массы левого и правого желудочков; суммарный вектор имеет общее направление вниз, влево и назад;
4) терминальный вектор деполяризации желудочков связан с возбуждением их заднебазальных отделов, которое происходит в последнюю очередь; вектор направлен вверх и назад;
5) вектор реполяризации желудочков направлен вниз, влево и вперед.
Чтобы оценить электрическое поле сердца, характеризуемое перечисленной последовательностью векторов, используется запись нескольких ЭКГ-отведений. Каждое из них представляет собой стандартно ориентированную в пространстве линию между двумя установленными на теле пациента электродами (в ряде случаев используется комбинация нескольких электродов, чтобы получить нужное направление линии). Векторы электрического поля сердца проецируются на линию регистрируемого отведения, что вызывает появление зубцов в данном отведении. Положительные зубцы регистрируются, если направление вектора и линии отведения совпадают, отрицательные – если их направления противоположны. Поскольку каждое отведение имеет свое определенное направление в пространстве, то один и тот же вектор в одном отведении может дать положительный зубец, а в другом – отрицательный.
Несколько отведений необходимы для того, чтобы сопоставление записанных зубцов позволило понять направление и величину существовавших векторов. Для облегчения решения данной задачи набор отведений должен представлять собой целостную стандартную систему, позволяющую уловить отклонения векторов в любой из трех плоскостей – фронтальной, горизонтальной и сагиттальной.