Електричне поле серця. серцевий диполь
Трансмембранні іонні струми в підсумку визначають потенціали дії серця, які реєструють у вигляді ЕКГ. Струм може бути представлений рухом позитивно або негативно заряджених іонів. Вважається, що електрофізіологічні струми обумовлені рухом позитивних зарядів. Позитивний струм, який рухається в одному напрямку, еквівалентний негативному току такий же інтенсивності, який рухається в протилежний бік.
Одиночне сердечне волокно довжиною 20 мм збуджують стимулом, прикладеним до його лівої кордоні. Трансмембранні потенціали Vm реєструються як різниця між внутрішньоклітинним і позаклітинним потенціалами Ф1 і Фe відповідно. У міру збудження кожного нового ділянки процес деполяризації переміщається уздовж волокна, при цьому полярність трансмембранного потенціалу змінюється від негативної до позитивної, як показано на типовому потенціал дії кардиомиоцита.
Таким чином, ділянки волокна. розташовані лівіше точки Х0 і вже охоплені збудженням, мають позитивні трапемембранние потенціали (тобто клітина всередині заряджена позитивно щодо її зовнішньої поверхні), тоді як ділянки, розташовані правіше точки Х0, ще знаходяться в стані спокою, мають негативні трансмембранні потенціали. Поблизу порушеної ділянки Х0 відбувається реверсія потенціалу н межах малого відстані.
Потік струму спрямований всередину волокна в областях, що знаходяться в стані збудження (тобто лівіше точки Х0), і спрямований назовні в сусідніх областях, що знаходяться ще в спокої (тобто правіше Хо). Ділянки, на яких ток виходить з волокна, називають стоками струму, а ті, на яких ток входить в волокно, - стоками струму. Струм найбільш інтенсивний в кожному напрямку поблизу ділянки збудження X0.
Оскільки прикордонна область між струмами, спрямованими всередину і назовні, досить вузька, можна вважати, що ці струми обмежені своїми максимальними значеннями з відстанню між ними d. Відстань d зазвичай становить <1,0 мм. По мере распространения возбуждения вдоль волокна пара исток сток перемещается вправо со скоростью, характерной для данного типа волокна.
серцевий диполь
Два точкових джерела однакової сили, але протилежної полярності, розташовані дуже близько один до одного, можуть бути представлені в якості токового диполя. Таким чином, порушення волокна можна зобразити як диполь струму, який рухається в напрямку поширення збудження.
Такий диполь характеризується трьома параметрами: інтенсивністю, або дипольним моментом, локалізацією і орієнтацією в просторі. У наведеному випадку локалізація диполя - місце, де відбувається активація (точка X0), а його орієнтація відповідає напрямку збудження (напрямок зліва направо вздовж волокна). Дипольний момент пропорційний швидкості зміни внутрішньоклітинного потенціалу, яка визначає форму ПД.
Диполь струму створить характерне потенційне поле з позитивними потенціалами перед ним і негативними потенціалами за ним. Потенціал, зареєстрований в будь-якій області цього поля, прямо пропорційний дипольному моменту, обернено пропорційний квадрату відстані від диполя до точки реєстрації і прямо пропорційний косинусу кута між віссю диполя і лінією, що з'єднує диполь з точкою реєстрації.