+20 0
1
R波
0
-60 -90 (mV)
J点
向 内 的 Na+ 流与向外的K+ 流 迅速达到平衡， 使细胞内电位接 近零电位水平， 在动作电位曲线 上形成一高平线， 称为动作电位2 相。相当于单极 电图或临床心电 图的S-T段。
+20 0
1 2
R波
0
-60 -90 (mV) ST
2相末时， 细胞膜对 K+ 的 通透性大大增加， 故 K+ 从膜内高 浓度处加速外渗， 使细胞内电位迅 速下降，变为负 电位，相当于单 极电图或临床心 电图的T波。
T
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，是因为心外膜下心肌的温 度较心内膜下高，心室收缩时，心外膜承受的 压力又比心内膜小，故心外膜处心肌复极过程 发生较早。
+20 0
Байду номын сангаас
1 2
R波
0
-60 -90 (mV) ST T
3
当细胞内 电位终于恢复 到 -90 毫 伏 并 维持在此水平 上，即为静息 膜电位，这个 时期称为4相。 4相相当于单 极电图或临床 心电图T波后 的等电位线。
+20 0
1
R波
2 3
T ST
0
-60 -90 (mV)
4
从 0相 开始到4相 开始的时间 称为动作电 位的时限， 相当于Q-T 间期。
a b c
a’ b’ c’
A
B
d
综合向量
d’
a
b
a’ b’
c
C
c’
综合向量
厚度不等的空心圆锥体示意图
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）呈 正比关系；
左图为右室心肌的电动力强度 右图为左室心肌的电动力强度
刺 激
②、与探查电极位臵和心肌细胞之间的 距离呈反比关系；
一组典型的心 电图波形是由下列 各波和波段所构成：
R
P Q S
T
心脏除极、复极与心电图各波段的关系
Ｒ 结 区
窦 房 结
心 室 复 极
希 束 氏 支 束 蒲 氏 纤 维
心 房 除 极 Ｐ Ｐ波
T Ｊ点
Ｑ Ｓ PR段 QRS
ST段
T波
P-R间期
Q-T间期
1、P波：反映心房肌除极过程的电位变化；
2、P-R间期：代表激动从窦房结通过房室交界区到心
心电图的产生原理
心脏活动的主要表现之一是产生电激动，
它出现在心脏机械性收缩之前。心肌激动的电
流可以从心脏经过身体组织传导至体表，使体
表的不同部位产生不同的电位变化。
本图可见窦房结形 成起搏后，迅速将 冲动通过传导系统 传至心脏各部形成 心肌整体的电活动， 然后心肌形成机械 性收缩。
按照心脏激动的时间顺序，将此体 表电位的变化记录下来，形成一条连续 曲线，即为心电图。在正常情况下，每 次心动周期在心电图上均可出现相应的 一组波形。
除极
电穴
也称为偶极子
电源
电源（正电荷）在前， 电穴（负电荷）在后。
心肌细胞除极时，除极点的细胞膜表面失 去了正电荷而成为电穴，其前方尚未除极的膜 上因具有相对高的电位而成为电源，这样就组 成了一个电偶。电源在前，电穴在后。由于电 偶两极间存在着电位差，于是产生电流。电源 的正电荷不断地流入电穴，其电位则随之下降， 当降到一定程度后，该处细胞膜发生除极，形 成了新的电穴，于是电偶随着除极波的扩展而 向前移动，直至除极完毕为止。
SA node
1
AV node
4
2
3
1 2
室肌开始除极的时限；
3、QRS波群：反映心室肌除极过程的电位变化； 5、S-T段：从QRS波群终点到达T波起点间的一段水 平线； 4、T波：代表心室肌复极过程所引起的电位变化；
6、Q-T间期：从QRS波群起点到达T波终点间的时
限； 7、U波：代表动作电位的后电位。
心电图 electrocardiogram （ ECG ）是通过 人体体表记录出来的反映每个心动周期中心脏 兴奋的产生，传导和恢复过程中所伴有的生物 电变化。所以，要对ECG有更深刻的了解，首先 必须对细胞生物电的产生机理和变化规律有所 了解。细胞生物电的产生依赖於细胞膜的特殊 结构和功能。
如果把上述过程简化，可以认为单个心肌细 胞在激动过程中形成一个简单电偶，产生一个心 电向量。一块心肌有若干个心肌细胞，激动时所 产生的电偶数即为该块心肌细胞数的总和，将所 产生的心电向量加在一起，即为该块心肌的综合 向量。由于心肌细胞的排列各不相同，因而产生 的心电向量的方向也就不同，各占一定的空间位 臵。这些方向不同的心电向量在空间综合成为一 个总的向量，称为空间综合向量。
1
2
3
0
4
复 极
单个心肌细胞的复极 过程同样也是一系列电偶 的移动过程，即先复极的 细胞膜上是正电位，其前 方尚未复极的膜上呈负电 位，构成电穴在前、电源 在后的电偶，沿着复极方 向而向前移动，直至复极 完毕为正。单个心肌细胞 复极过程的电位变化恰与 除极过程相反。
就单个细胞而言，在除极时，探测电极 对向电源（即面对除极方向）产生向上的波 形，若背向电源（即背离除极方向）则产生 向下的波形，若探测电极在细胞中部则记录 出双向波形。
任何物体都有三个面（额面，水平面，侧 面），一个物体经过照射可以得到 3 个平面上
的图像，在不同的平面上，导出的导联轴的方
向各不相同。心脏在激动过程中产生的综合向 量与导联轴之间的关系是：
①向量投影在该导联轴正侧，出现正向波，平 行于该导联轴正侧时，正向波振幅最大，如果向量
与该导联轴正侧形成锐角，其角度愈大，投影愈小。
电偶是由一对强弱相等、距离很近的正负 电荷所组成。正电荷叫做电偶的电源，负电荷 叫做电偶的电穴，二者的假想连线称为电偶轴。 生理学上的电偶是指细胞极化膜两侧的电荷排 列，以及激动过程中细胞膜上的电荷运动现象。 心肌细胞的除极、复极过程，就是细胞膜上一 系列电偶的移动过程，由此产生了心肌电动力， 并形成心电向量。
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。
0
本图红色箭头表示心电动力线，该电力线与各探 测电极之间构成不同角度。各探测电极虽然距离相同 但角度不同，所以获得的电力强度也不一致。绿色垂 线代表电力强度。垂线向上为正；垂线向下为负。
0
探测电极部位和波形与心肌除极方向的关系
探测电极部位和波形与心肌除极方向的关系
电穴 (-) 除极方向 电源 (+)
复极过程与除极过程方向相同，但复极化 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。
在实验的条件下 ， 由于复极与除极的程序 相同，电穴在前电源在 后，故在单极电图所记 录的复极波 (T 波 ) 与除极 波(QRS波群)方向相反。
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”：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。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。
一、心肌的除极和复极过程
1、静息膜电位： 近年来通过电生理学的研究，用微电极的一 端刺入正常静息状态下的单一心肌细胞，把电位 计的正极端与此微电极相连，电位计的负极端放 在细胞外液中并与地相接，使细胞外液的电位为 零。这时所测得的细胞内电位约为-90毫伏，即 在静息状态下心肌细胞内电位比细胞外电位低90 毫伏，这种静息状态下心肌细胞内外的电位差称 为跨膜静息电位，简称静息膜电位。在静息状态 下，心肌细胞膜外带有正电荷，膜内带有同等数 量的负电荷，称为极化状态。
-60
(mV)
-90
-90
电压表（mv)
心肌细胞
心肌细胞复极，心肌细胞内电位变化
复极时，细胞膜 对 Na+ 的通透性迅速 降低，对 K+ 的通透 性重新升高，使细胞 内 K+ 又开始外渗 ， 因而细胞内正电位迅 速下降，接近零电位 水平，此时期称为动 作电位 1 相。相当于 单极电图或临床心电 图的J点。
2、动作电位： 当心肌细胞膜某点受刺激时，受刺激处 的细胞膜对 Na+ 的通透性突然升高，而对 K+ 的通透性却显著降低，因此细胞外液中的大 量Na+渗入到细胞内，使细胞内Na+ 大量增加， 细胞内电位由-90毫伏突然升高到+20～+30毫 伏（跨膜电位逆转）。
+20
-90
电压表（mv)
刺 激
心肌细胞
A
+
B B
+
C C
A
B
C
A
心室综合向量
A
C
A
B B
D
心脏是由几个部分心肌组成的，除极时，是不同方向的电偶向量同时活 动，各自产生不同方向的电动力，把几个不同方向的心电向量综合成一个向 量，就代表整个心脏的综合心电向量。下面以上图为例说明左右心室同时除 极时的综合向量。A代表左室的除极向量，指向左偏后，因左室壁较厚，除极 电势大，所以箭杆较长；B代表右室除极向量，指向右前，因右室壁较薄，除 极电势小，故箭杆较短。将A；B各为平行四边形的一边，并交点于C，平行四 边形ABCD的对角线CD即为二者的综合向量（指向左后）
心肌细胞除极，心肌细胞内电位变化