心电图学系列讲座(四)——心电图基本原理和测量及各波段命名

李中健，李世锋，申继红，李帅兵，刘 儒

图1 心电图记录纸

1 心电图基本原理

1.1 心电图的产生 心肌细胞膜的电兴奋，即心肌的除极和复极，是心肌收缩、舒张的动因。心脏的电活动信号传导到体表产生体表电位差的改变，用体表电极记录下这种电位差的变化，再以时间为横轴展开，就形成了心电图。众多心肌细胞电活动的综合效应可以用一个“等效电偶”来代表，可以假定等效电偶位居心脏的中央，它在每一个瞬间都具有方向和强度的改变，是一个不断变化的“向量”，或称为“心电综合向量”。心电综合向量的末端在每一瞬间的位置连续记录下来就形成一个向量环，心电图也就是心电向量环在体表投影的曲线记录。

我们将在三维空间中变化的心电向量经过第一次投影在额面、横面和侧面上，形成了目前常用的平面心向量图。第二次投影是将额面、横面心电向量环投影到额面肢体导联轴上、磺面胸导联轴，形成六个肢体导联心电图和六个胸导联图，这就是心电图的产生原理——心向量两次投影概念。P环、QRS环与T环经过上述两次投影，产生了心电图上的P波、QRS波和T波。

1.2 立体心电向量环的第一次投影——心电向量图形 用三组上下、左右、前后的电极，从三个不同平面即额面、横面和侧面描记三个平面向量图，实际上，这是空间向量环在三个不同平面上的投影。额面记录的是上下、左右的心电向量，横面记录的是左右、前后的心电向量，侧面记录的是上下、前后的心电向量。心脏除极和复极产生的心电向量，由上下、左右、前后的不同方向和不同的量，连接起来的向量是一个立体构型的空间环。

1.3 立体心电向量环的第二次投影——心电图波形 一个平面向量在一个导联轴线上按时间移动，可以理解为这个平面向量在这个导联轴上的投影。心电图就是有关平面的心电向量环在相应导联轴上的投影。额面及横面各导联记录心电图与心肌除极、复极向量环的关系如下。

心电图的导联体系，加压肢体导联及胸前导联，符合额面及横面的导联轴线。6个肢体导联反映了额面心电向量在上下、左右方向的变化，6个肢体导联心电图是额面心电向量环在6个导联上的投影；6个胸前导联反映了横面心电向量在前后、左右方向的变化，6个胸导联心电图是横面心电向量环在6个导联上的投影。

平面向量反映的是二维变化，纵坐标及横坐标反映的是向量在该方向上的强弱。心电变化是一维变化，纵坐标代表瞬间综合向量在导联方向的强弱，横坐标反映的是时间。

心脏活动时所发生的电力线向身体各部的扩展分布在每一条点线上，由心脏生物电流的扩展所引起的电位是相等的，因此位于同一点线上的两点之间不出现电位差。当具有不同电位的身体表面的各点与心动电流描记器相连时，就可记录出心脏活动所引起的电位变化。

2 心电图测量

在心电图记录纸上，横轴代表时间。当标准走纸速度为25 mm/s时，每1 mm代表0.04 s；纵轴代表波形幅度，当标准灵感度为10 mm/mV时，每1 mm代表0.1 mV。见图1。

心电图记录纸上有粗细两种竖线和横线。竖线的间隔代表时间，横线的间隔代表电压。细线的间距为l mm，粗线的间距为5 mm。纵横线交错组成许多大小方格。

通常记录纸的走纸速度为25 mm/s，故每小格(横向)代表0.04 s，每一大格(粗线内5小格)代表0.20 s。一般采用的定标电压是l mV=10 mm(10小格)，每一纵向小格代表0.1 mV，每一纵向大格代表0.5 mV。特殊情况，可加快走纸速度至50～100 mm/s，此时每小格代表0.01～0.02 s。可调整定准电压，使之增高或减低，如心电图波幅过大，则用0.5 mV减半电压，计算时乘以2；反之，若波幅过小，则用2 mV电压，计算时除以2。

测量分析心电图时，应首先检查定标电压和走纸速度，以免影响心电图的判断。测量正向波振幅，应从等电位线上缘量至波顶；测量负向波时，应从等电位线下缘量至波底。等电位线以T-P段为准，因为在这段时间，心脏无电学活动，电位等0。在测量各间期时，应选择波幅最大，波形清楚的导联。测量各波时间自该波起始部分内缘至终了部分内缘。

3 心电图各波段命名及意义

3.1 心电图各波段 正常心电图的每个心动周期由一组波形组成，见图2。

P波：代表两个心房的除极过程。

P-R间期：代表自心房除极开始到心室除极开始的时间，主要反映了激动经房室交界区传导的时间。P波终末到QRS波起始之间的平坦段称为P-R段，一般与T波末至P波起始的“等电位线”(即T-P段)平齐，若低于后者，常反映心房复极过程，有时被称为Ta波。

QRS波：代表两个心室除极的过程。

图2 心电图各波段

Figure2 The waves and segments of the electrocardiograph

T波：代表两个心室复极过程。为心室的晚期复极波，其波向与QRS波的主波方向一致，但在V1导联中可不一致。正常在QRS波主波方向向上的导联中，T波高度应>R/10(胸导联>R/8)，正常形状是圆滑而有个顶端，前后支不对称，即后支回基线较快。如T波显著升高或波顶尖耸呈帐篷样见于高血钾(双支对称，高尖，基底部狭窄)。

U波：在T波之后与T波方向一致的小波，在V3导联最明显，儿童心率较快常不易看清楚。一般认为U波代表心室后继电位，亦有认为代表Purkinje纤维细胞复极终末的电位变化(Purkinje细胞动作电位时间较一般心室肌为长)，继T波后一个微小的波。正常U波并不是每一个导联中都明显易见，往往在胸导联V2、V3中较明显。一般不超过T波的一半。当低血钾时较明显，可出现TU融合或U>T。ST段：指自QRS波终了至T波开始之间的一段。代表心室全部除极后，心室各部位没有电位差，处于等电位线上。QRS波终了至ST段开始的一点为J点，正常往往是轻微的向上飘起与T波相连。在任何一个胸导联及肢体导联中ST段压低<0.05 mV，在肢体导联及V4～V6导联抬高<0.1 mV，V1～V3导联抬高<0.3 mV。分病理性压低：水平型、下斜型、下垂型、J点下移；功能性压低：上斜型。

Q-T间期：代表心室除极和复极的全过程所需要的时间。指从QRS波群开始至T波结束时的时间。可随心率变化而变化，心率快时短，心率慢时长。

3.2 QRS波形命名原则 QRS波第一个向下的波称为Q波，第一个向上的波称为R波，继R波之后向下的波称为S波，S波后又发生向上的波称为R'波，R'波后又一个向下波称为S'波；只有一个向下的波称为QS型(目前国内外经典心电图专著和教科书将只有一个向下的波命名为QS型，但给实际临床应用带来了困惑，其不足是，向下的波应有大小之分。因此，我们认为当向下的波小于0.5 mV时，称为qs；当向下的波大于0.5 mV，称为QS，这样便于临床应用和诊断)。见图3。

注：1=qs，2=QS，3=QS切迹，4=QrS，5=qr，6=Qr，7=qR，8=QR，9=qrs，10=qrS，11=qRs，12=QRs，13=QRS，14=胚胎r，15=rS，16=rs，17=RS，18=Rs，19=r，20=R，21=R顶部切迹，22=R顶部顿挫，23=rsR′，24=S波宽钝，25=rsr′，26=rSR′，27=rSr′，28=Rsr′，29=RSr′s

图3 QRS波各种形态及命名

Figure3 The shapes and nomenclature of QRS complex

3.3 QRS波型记录原则 (1)绝对法：振幅超过0.5 mV的波用大写字母表示；振幅小于0.5 mV的波用小写字母表示。(2)相对法：波的大小不是依据振幅绝对值，而是根据相互比较的结果。例如：R波的振幅大于S波的振幅的绝对值时，R波用大写字母表示，而S波用小写字母表示，即Rs型。

3.4 QRS波时间与振幅 (1)QRS波时间：指心室开始激动至心室完全激动所经过的时间，一般为0.06～0.11 s；(2)QRS波振幅和：至少在一个肢体导联中不低于0.5 mV，胸导联中不低于0.8 mV，否则为低电压。