医学生理学教学中应重视正常心电图形成原理的教学

《医学教育》1999年第3期(总第171期)?教学园地?

医学生理学教学中应重视正常心电图形成原理的教学

北京医科大学生理学系 李怡凡　范少光

心电图原理是医学院校生理学循环生理一章中的一部分内容。对这部分内容如何讲,历来有不同看法。因为心电图的鲜明的临床实用性和与临床课的密切联系,在医学专业后期的许多临床课程中,如内科学、诊断学等均有心电图的讲授内容,有些院校还专设有临床心电图学。因此一般的看法是,心电图应在临床课中讲授更合适,而生理学中难以涉及过多。在国内的主要生理学教材中,心电图一节的内容都只限于介绍正常心电图的主要成分和生理学意义[1,2]。

我们从教学实践中感到,应该充分认识到生理学中讲授正常心电图基本原理的重要性、必要性;明确生理学中所应该讲授的正常心电图形成原理的基本内容;努力探讨理论课与实验课相结合,提高这部分内容的教学效果的方法。

一、认识生理学讲授心电图原理的重要性和必要性

生理学是系统阐述人体生命活动特征和规律的学科,是医学专业学生最重要的基础理论课之一,是以后相继要学习的药理学、病理生理学、内科学等课程的理论基础,对学生以后的学习有重要影响。正常心电图的形成是心脏活动时在外周记录到的一种电位变化,它是心脏活动的一种重要表现。临床心电图则是在各种病理状态下心脏活动异常在心电图中的表现。正如正常血压的形成是正常人心脏血管系统活动的一种表现,而临床上的高血压或低血压是心血管产生疾病后在血压上的反应。我们对生理学中正常血压的形成原理的讲解是没有争论的。大家都认为这对医学生进入临床学习阶段理解掌握心血管疾病是必要的基础知识。大家也不会认为临床教师在临床课上讲授高血压病时会简单复习一下正常血压的形成,我们生理学就可以省略正常心电图形成原理的讲解。我们认为对生理学中正常心电图原理的讲解应有同样的认识。生理学对这部分内容的省略极易引起基础课与临床课在教学内容上的脱节,造成学生基础知识的缺失,给后继学习带来困难。实际上,我们生理学讲解正常心电图形成原理是从其基本理论上深入讲解,完全不会与临床心电图课程内容重复,只会对学生学习临床心电图大有帮助。

心电图的形成是完整心脏在每个心动周期中心肌生物电活动的综合表现,与心脏结构和功能活动密切相关。在生理学中是在讲授了心动周期、心泵动能和心肌生物电活动特征之后开始讲心电图原理的,此时学生刚好具备了系统的背景知识,最容易理解掌握心电图原理;而在临床课程中讲授心电图时,不可能再对心脏生理理论做详细的回顾。因此,与之相比,在生理学中讲授心电图原理,更符合教学知识的内在联系,更符合教育科学规律。

心电图理论涉及生理学、物理学、电学和数学等许多基础课程中的基本概念和定律,而这些背景知识多是在高中和大学一二年级阶段获得的,生理学一般是在大学一二年级开设,此时学生的数理思维比较活跃,更容易理解诸如电偶、向量、等位线等基本

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概念。相比之下,在后期临床课学习阶段,医学生的这些学习优势因素已趋减弱,繁重的专业课程往往使学生的数理思维相对衰退。因此,在大学低年级基础课阶段的生理学中讲授心电图可使学生理解得更深刻、掌握得更扎实,取得事半功倍之效。在教学实践中可以明显地体会到这一点。

此外,由于心电图是心脏活动的周期性变化和生物电活动的综合反映,通过对心电图原理的讲授,可以将心脏生理前两节内容加以归纳综合,使学过的知识得到深化,有利于心脏生理教学内容的完整性。

综上所述,生理学中的心电图原理的内容不可忽视而应充分重视;不应过于简化而应适当充实;不应依赖其他课程而应严格施教,保证效果。纵观外国许多优秀生理学教材,普遍留有相当篇幅讲述心电图原理,深入浅出,图文并茂,便于学习[3,4,5],很值得借鉴。

二、要明确生理学教学中正常心电图原理的基本内容

如前所述,心电图原理包含了物理学、电子学及数学等学科理论,详加阐述足以写成大部头专著。就生理学而言当然不能涉及过多,但其中保证学生准确理解心电图形成原理的最基本的概念和理论必须讲授,不能割断,否则学生理解起来将会很困难。根据我们的教学实践体会,我们认为可以将这部分内容安排4学时左右。讲授的基本内容应包括:容积导体和综合向量的概念;心脏兴奋过程和三个心电向量环(P ,QRS 及T )的形成;空间向量在平面和导联上的投影的概念;着重阐述各导联上记录到的心电波形与心电向量环的关系;最终使学生树立“心电图是心脏兴奋形成的各立体心电向量环在电极轴所在平面上的投影再在该电极轴上的

投影(即“投影的投影”

)的基本概念(图1)。在此基础上,简单归纳正常心电图的成分及与心脏各部位电活动不同阶段的关系。根据教学时间情况

,还可例举适当的典型病理性心电图,帮助学生对心电图的形成原理加深理解。

图一　肢体导联心电轴与心电向量环额面投影的关系

通过对上述内容的讲授,学生可以基本

理解心电图的形成原理,真正理解心电图各

波形成分所表示的意义。在理解的基础上更容易形成牢固的记忆。为今后的学习打下良

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好的知识基础。

对于授课教师而言,应对上述内容所涉及到的相关理论概念有所了解,自然增加了备课难度。但因只需要明确一些基本的数理概念或定律,不必涉及推导运算过程,因此并无太大困难。而这部分内容由于内在联系紧密,理论性较强,比单纯的现象描述和结论罗列更容易引起学生的兴趣,取得好的教学效果,故教学实施并不困难。

三、充分发挥生理学实验课的辅助作用生理学是一门实验性科学,生理学实验课是生理学教学的重要组成部分。同其他内容一样,心电图理论也是从实验中得来的,因此生理学实验课对心电图原理教学应该是同样重要的。但目前生理学实验中心电图的内容同样被忽略。即便是在较详尽的生理学实验教材中,心电图的实验也非常简单,只有正常心电图的描记方法的练习。而由于这

种实验看似过于单纯,没有什么操作性,所

以常常在教学中被略去。忽视心电图实验课的原因,一方面是理论内容被忽视的影响,另一方面是以前实验仪器功能所限,无法设计出更好的、能揭示心电图形成原理的实验。随着仪器的进步,目前可以在一些计算机化的记录仪上进行一些新的实验设计。如我们实验室装备的澳大利亚产MacLab 记录仪,具有很强的数据图形记录和分析处理功能。其中提供一种X -Y 分析功能,可以将两条同时记录的信号变化曲线在X -Y 座标上整合,以分析两者间的内在函数关系。我们利用这一功能,可以进行心电图导联与心电向量环关系的分析实验。我们知道肢体导联中I 导联和aV F 导联的电极轴恰好是相互垂直(如图一),同步记录到的这两个导联上的心电图是这个平面上的心电向量环在两个轴上的投影。因此将这两个导联心电图放在相互垂直的X -Y 座标上整合,就能将心电图向量环还原(图二)。

图二　肢导I 导和aV F 心电图在MacLab X -Y 座标上的整合

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引导学生对这一实验结果进行分析,必然能深化学生对心电图形成原理的认识和理解。此外,如安装了MacLab 系统的专门分析心电轴的扩展软件,还能分析各个心电轴的角度和与心电向量环的关系,进一步深化了心电图实验。(图三

)

图三　用MacLab 分析各个心电轴的角度和与心电向量环

总之,我们认为心电图原理在生理学教

学中是一重要内容,应该强调其意义的重要性,充分保证基本的教学内容,辅助实验教学,使学生通过生理学课程掌握基本原理。诚然,在当前教学改革中,压缩内容和教学时间是大趋势,但我们认为充实保证重要的教学内容同样重要,亦增亦删,关键问题是要符合教育科学规律。

参考文献

11周衍椒,张镜如1生理学(第三版)?北京:人民卫

生出版社119891

21张镜如1心理学(第四版)?北京:人民卫生出版社

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