Кардиология
.pdfЭлектрокардиография (от греческого “cardia” - сердце и “grapho” –
записывать) - это метод графической регистрации изменения разности потенциалов сердца в течение процессов возбуждения миокарда.
МЕМБРАННАЯ ТЕОРИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КЛЕТКИ
И МЫШЕЧНОГО ВОЛОКНА.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ.
Возникновение потенциала живой ткани обусловлено движением катионов и анионов через клеточную мембрану. В состоянии покоя положительно заряженные ионы расположены на наружной стороне клеточной мембране, а отрицательно заряженные – на внутренней стороне. Такое состояние мембраны невозбужденной клетки называется ее статической поляризацией. Если взять отдельное мышечное волокно, то гальванометр, соединенный с двумя электродами, расположенными на разных участках поверхности, не дает отклонение стрелки от нулевого положения. Регистрирующее устройство записывает прямую линию.
В период возбуждения волокна мембрана становится проницаемой для ионов натрия, которые и переносят свой положительный заряд на внутреннюю поверхность клетки. Возбужденный участок волокна заряжается отрицательно. Появляется разность потенциалов между ним и положительным невозбужденным участком поверхности мембраны. Гальванометр дает отклонение от 0. Регистратор фиксирует направление линии вверх. Процесс перезарядки клеточной мембраны называется деполяризацией. Распределение ионов изменяется, и наружная сторона мембраны становится заряженной отрицательно, а внутренняя – положительно (период реверсии). Кривая опустится к изолинии. Обратное восстановление полярности клетки называется реполяризацией, во время которого ионы перераспределяются по клеточной мембране, возвращаясь в состояние, характерное для фазы покоя. Регистрирующее устройство зафиксирует разности потенциалов отклонением кривой вниз. Затем клетка вновь возвращается в состояние статической поляризации.
Во время деполяризации и начального периода реполяризации сердечная мышца невосприимчива к стимуляции (абсолютный рефрактерный период). В течение последующей фазы реполяризации миокард обладает повышенной возбудимостью, поэтому стимул меньший, чем обычной интенсивности, может вызвать деполяризацию и таким образом привести к аритмии. В течение третьего периода реполяризации, соответствующего нисходящей части зубца Т, в сердце постепенно восстанавливается нормальная возбудимость и проводимость.
В тот период, когда часть миокарда становится заряженной отрицательно, а остальные участки положительно, сердце подобно
диполю. Сердце-диполь создает электрическое поле в жидких средах организма. Если поместить электрод в две любые точки внутри этого электрического поля, можно измерить разность потенциалов между ними.
Обычная электрокардиограмма (ЭКГ) представляет собой графическое изображение колебаний электрических потенциалов, снятых с поверхности тела.
При возбуждении миокарда создается электродвижущая сила (ЭДС), которая распространяется на поверхность человеческого тела и служит основой для регистрации ЭКГ.
ЭДС является векторной величиной, т.е. характеризуется величиной и направлением. Она может быть изображена в виде отрезка прямой со стрелкой или вектора.
Рис.2. Изображение ЭДС.
Длина вектора в определенном масштабе отражает размеры ЭДС, например, 2мВ (рис.2). Стрелка вектора показывает направление ЭДС. При обозначении ЭДС начало вектора соответствует минусу, конец – плюсу. Векторные величины могут быть направлены в одну или в разные стороны.
Рис.3. Векторные величины.
Правила сложения векторов дают возможность определить суммарный вектор. Векторы складываются как алгебраические величины (рис.3).
Если два вектора (а и b) расположены параллельно и направлены в противоположные стороны, суммарный вектор будет направлен в сторону большего вектора и представлять собой разность между двумя векторами: из большего вектора (а) вычитается меньший (b).
Если два вектора равны по величине и направлены в противоположные стороны, суммарный вектор будет равен нулю.
ПРОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА СЕРДЦА.
Мышца сердца состоит из клеток двух видов: клеток проводящей системы и сократительного миокарда. Проводящая система сердца начинается синусовым узлом (узлом Киса-Флака), который расположен в верхней части правого предсердия между устьями полых вен. В узле находятся два вида клеток: Р – клетки, которые генерируют электрические импульсы для возбуждения сердца, и Т – клетки, которые преимущественно осуществляют проведение импульсов от синусового узла к предсердиям. Импульсы вырабатываются с частотой 60-80 в 1’. Возбуждение охватывает всю толщу миокарда со скоростью 1 м/c. (В предсердиях имеется небольшое количество клеток, способных вырабатывать импульсы для возбуждения сердца, однако в обычных условиях эти клетки не функционируют).
Из предсердий импульс попадает в атриовентрикулярный узел (узел Ашофф-Таварра). Он расположен в нижней части правого предсердия справа от межпредсердной перегородки рядом с устьем коронарного синуса (вдаваясь в перегородку между предсердиями и желудочками). В нем также имеются два вида клеток Р и Т. От узла волокна направляются во все стороны. Нижняя часть узла, утончаясь, переходит в пучок Гиса. Скорость проведения возбуждения в узле Ашофф-Тавара от 5 до 20 см/с. Задержка проведения импульса создает возможность для окончания возбуждения и сокращения предсердия до того, как начнется возбуждение желудочков. Импульсы вырабатываются с частотой 40-60 в 1’. Скорость проведения импульса в пучке Гиса 1м/c.
Пучок Гиса разделяется на 2 ножки – правую и 2 ветви левой, которые спускаются вниз по обеим сторонам межжелудочковой перегородки. Скорость распространения в них 3-4 м/с.
Конечные разветвления ножек переходят в волокна Пуркинье, пронизывая всю мышцу желудочков. Скорость распространения в них 4-5 м/с. В миокарде желудочков волна возбуждения в начале охватывает межжелудочковую перегородку, а затем оба желудочка.
Возбуждение идет от эндокарда к эпикарду.
Проводящая система сердца обладает функциями автоматизма,
возбудимости, и проводимости.
1. Автоматизм – способность сердца вырабатывать электрические импульсы, вызывающие возбуждение. В норме наибольшим автоматизмом обладает синусовый узел.
2. Проводимость – способность проводить импульсы от места их возникновения до миокарда. В норме импульсы проводятся от синусового узла к мышце предсердий и желудочков.
3. Возбудимость – способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов. Функцией возбудимости обладают клетки проводящей системы и сократительного миокарда.
Важными электрофизиологическими процессами являются рефрактерность иаберрантность.
Рефрактерность – это невозможность клеток миокарда снова активизироваться при возникновении дополнительного импульса. Различают абсолютную и относительную рефрактерность. Во время относительного рефрактерного периода сердце сохраняет способность к возбуждению, если сила поступающего импульса сильнее, чем обычно. Абсолютный рефрактерный период соответствует комплексу QRS и сегменту RS-T, относительный – зубцу Т.
Во время диастолы рефрактерность отсутствует.
Аберрантность – это патологическое проведение импульса по предсердиям и желудочкам. Аберрантное проведение возникает в тех случаях, когда импульс, чаще поступающий в желудочки, застает проводящую систему в состоянии рефрактерности.
Таким образом, электрокардиография позволяет изучать функции автоматизма, возбудимости, проводимости, рефрактерности и аберрантности.
О сократительной функции по ЭКГ можно получить лишь косвенное представление.
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКИЕ ОТВЕДЕНИЯ.
Для снятия ЭКГ пользуются электрическими пластинами (электродами), которые укладывают на те или иные участки поверхности тела и присоединяют к чувствительному гальванометру. Для накладывания электродов выбирают точки, дающие наибольшую разницу потенциалов и наиболее удобные.
Участки тела, от которых отводится разность потенциалов, и графическая кривая этой разности обозначают термином электрокардиографическое отведение или простое отведение.
В настоящее время в практической работе используют 12 обязательных отведений: три двухполюсных отведения от конечностей, три однополюсных отведения от конечностей и шесть грудных отведений.
Три стандартные или классические отведения были предложены в 1913 году В.Эйнтховеном и обозначены римскими цифрами I, II, III.
Они регистрируются при следующем положении электродов:
I.: левая рука (+) и правая рука (-)
II. : левая нога (+) и правая рука (-)
III. : левая нога (+) и левая рука (-)
Рис.1. Стандартные отведения.
В 1936 году Вильсон предложил однополюсные отведения. К отрицательному полюсу гальванометра электрокардиографа подводится объединенный потенциал от трех конечностей. При этом провода, идущие от трех конечностей, соединены в один, индифферентный или неактивный электрод, потенциал которого близок к нулю. Второй,
активный электрод, помещают поочередно на правую, левую руку и левую ногу и соединяют с положительным полюсом гальванометра.
В связи с тем, что получаемая разность потенциалов не велика, Гольдберг в 1942 году предложил усиленные однополюсные отведения от конечностей. Для этого он изменил потенциал объединенного электрода, соединив провода только для двух электродов, расположенных на тех конечностях, где нет активного электрода. Их обозначают буквами: aVR, aVL, aVF (a - начальная буква augmented - усиленный, V - Вильсон, right - правый, left - левый, foot - нога). Однополюсные отведения служат для подтверждения изменений, найденных в стандартных отведениях. Так aVR - зеркальное отражение I отведения, aVL повторяет
измененияI отведения, aVF повторяет III. Кроме того, они помогают определить электрическую позицию сердца.
При регистрации грудных отведений к отрицательному полюсу гальванометра подводится провод, объединяющий потенциалы трех конечностей, а к положительному - поочередно подводится потенциал от одной из 6 точек передней поверхности грудной клетки. Отведения обозначают буквой V (от Wilson).
Электроды располагаются следующим образом:
V1 - четвертое межреберье у правого края грудины.
V2 - четвертое межреберье у левого края грудины.
V3 - на середине линии, соединяющей точки 2 и 4.
V4 - пятое межреберье по срединно-ключичной линии.
V5 - левая передняя подмышечная линия на уровне V4.
V6 - левая средняя подмышечная линия на уровне V4.
Патология правого желудочка отражается в отведениях V1 - V2, поэтому эти отведения нередко называют правыми грудными, соответственно отведения V5 - V6 - левыми грудными отведениями. Отведение V3 соответствует переходной зоне.
АНАЛИЗ НОРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ.
ЭКГ состоит из зубцов и горизонтально расположенных между ними
сегментов. Временные расстояния называются интервалами. Зубец обозначается как положительный, если он идет вверх от изолинии и как отрицательный, если он направлен вниз от нее.
Эйнтховен обозначил зубцы ЭКГ взятыми подряд буквами латинского алфавита: P,Q,R,S,T.
Зубец Р отражает электрическую активность (деполяризацию) предсердий. Он, как правило, положительный, т.е. направлен вверх, кроме aVR, где он всегда в норме отрицателен. Р1,2 всегда положителен, величина его
0,5 - 2 мм, причем Р2 > P1 приблизительно в 1,5 - 2 раза. Р3 чаще положительный, по может отсутствовать, быть двухфазным или отрицательным при горизонтальном положении электрической оси (ЭО)
Рис.4. Зубцы и интервалы нормальной ЭКГ.
сердца. Р может быть отрицательным в aVL, aVF при вертикальном положении ЭО сердца. РV1, V2 может быть отрицательным. Продолжительность зубца Р во II отведении не превышает 0,1 секунды. Зубец Р имеет ровную округлую форму. Зубец Р может стать уширенным (свыше 0,1 сек.), высоким, остроконечным (выше 2 мм), раздвоенным, зазубренным, двухфазным (+ - или - +), отрицательным (рис.4).
Интервал PQ отражает время, необходимое для деполяризации предсердий и проведения импульса по атриовентрикулярному (АВ) соединению, его называют предсердно-желудочковый интервал. Его измеряют от начала зубца Р до начала желудочкового комплекса – зубца Q или зубца R при его отсутствии. В норме продолжительность интервала Р-Q колеблется от 0,12 до 0,20 сек. и зависит от частоты сердечных сокращений, пола и возраста исследуемого. Увеличение интервала P-
Q характеризуется как нарушение AВ проводимости.
Комплекс QRS, или желудочковый комплекс, отражает деполяризацию желудочков. Продолжительность его от начала зубца Q до начала зубца S не превышает 0,1 сек., и чаще всего он равен 0,06 или 0,08 сек.. Измерение его производится в том отведении, где ширина его наибольшая.
Первый направленный вниз зубец желудочкового комплекса обозначают буквой Q. Он всегда отрицательный и предшествует зубцу R. Зубец Q наименее постоянен, часто отсутствует, что не является патологией. Его продолжительность не превышает 0,03 сек. Его глубина в стандартных отведениях I и II не должна превышать 15% величины соответствующего зубца R. В III стандартном отведении он может быть до 25% величины зубца R. В правых грудных отведениях зубец Q отсутствует, в V4 небольшой, в V5 и V6 чуть больше. Появление широкого и/или более глубокого зубца Q является патологией. Осторожно надо подходить к оценке зубца Q в III отведении. Патологический характер зубца Q вероятен, если он сопровождается выраженным QII и Q в aVF, превышающем 25% зубца R. При задержке дыхания на вдохе зубец
QIII, связанный с поперечным расположением сердца, исчезает или уменьшается. Появление зубца Q в правых грудных отведениях всегда патология. Если зубец R отсутствует, а деполяризация желудочков представлена лишь одним отрицательным комплексом, то говорят о комплексе QS, что, как правило, является патологией.
Направленный вверх зубец комплекса QRS обозначают буквой R. Зубец S представляет собой конечную часть фазы деполяризации желудочков и является отрицательным. При наличии расщепления добавочные обозначают с помощью апострофа (R, R`, R``, S, S`, S``, или r`, s`). Размеры зубцов R и S, точнее их соотношение, широко варьируются у здоровых лиц в зависимости от положения ЭО сердца. В норме зубец R всегда имеется и является наиболее выраженным из всех зубцов ЭКГ. Высота зубца колеблется от 1 до 24 мм. Если высота зубца R не превышает 5 мм во всех отведениях, то такая ЭКГ является низковольтной. В патологии зубе R может быть зазубренным, расщепленным, раздвоенным, полифазным.
Зубец S следует за зубцом R и всегда направлен вниз. Он считается
глубоким, если превышает 1/4 зубца R. В патологии зубец S может быть уширенным, зазубренным, расщепленным, раздвоенным. Величина его, как и зубца R зависит от направления ЭО сердца.
В грудных отведениях соотношение зубцов следующее: в отведении V1 зубец r мал или совсем отсутствует, в V2 он несколько выше и последовательно нарастает справа налево, достигая максимума в V4, иногда в V5. Зубец становится ниже в отведениях V5 и V6.
Зубец S VI , как правило, глубокий, обычно большой амплитуды, глубже, чем в V2 затем он уменьшается в V3 , V4. В V5 , V6 часто отсутствует. В том отведении, где амплитуда зубца R равна амплитуде зубца S определяется так называемая “переходная зона”. В норме она располагается в V2 и V3. Таким образом, амплитуда зубца S постепенно убывает в направлении справа налево, достигая минимума или исчезая совсем в левых позициях.
Сегмент S-T отражает период от начала угасания возбуждения желудочков, т.е. раннюю реполяризацию. В стандартных, однополюсных усиленных отведениях от конечностей и левых грудных отведениях сегмент S-T располагается обычно на уровне изоэлектрической линии, но иногда он может быть смещен вверх, не более 1 мм или слегка смещен вниз - не более 0,5 мм. В правых грудных отведениях V1-3 он может быть смещен вверх на 2,5 мм. Сегмент S-T в патологии может быть приподнят над изолинией, снижен в виде угла, отлого направлен вниз, снижен в виде дуги, выгнутой вниз, может быть горизонтальное снижение S-T. Зубец Т характеризует период угасания возбуждения, т.е. реполяризацию. В стандартных и усиленных однополюсных отведениях от конечностей он направлен в ту же сторону, что и наибольший зубец комплекса QRS в I и II отведениях, в aVL, aVF он также всегда положителен, не ниже 1/4 зубца R, в aVR он всегда отрицателен. В III зубец Т может быть отрицательным при горизонтальном положении ЭО сердца. В грудных отведениях зубец Т может быть отрицательным в V1 изоэлектричным, двухфазным +-, невысоким, положительным. Т в V2 чаще положительный, реже отрицательный, но не глубже TV1. TV3 всегда +, выше чем TV2. Зубец Т в V4 всегда положительный, чаще всего максимальный по амплитуде. Т в V5 положительный, но не ниже чем Т в V4, а ТV6 всегда в норме выше TV1. Таким образом, в грудных отведениях высота зубца Т нарастает от правых отделов к левым и достигает максимума в V4, в отведениях V5 и V6 высота зубца Т снижается, т.е. отмечается та же закономерность, что и для зубца R. В патологии зубец Т может стать высоким, заостренным, симметричным; отрицательным, глубоким, симметричным; отрицательным, асимметричным, двухфазным, низким.
После зубца Т в некоторых случаях удается зарегистрировать зубец U. Происхождение его до сих пор не совсем выяснено. Есть основание
считать, что он связан с реполяризацией волокон проводящей системы. Он возникает через 0,04 сек. После зубца Т, лучше регистрируется в V2 - V4.
Интервал Q-T - это электрическая систола желудочков, которая отражает процессы распространения и угасания возбуждения желудочков и измеряется от начала зубца Q до окончания зубца Т (деполяризация и реполяризация желудочков). Продолжительность электрической систолы зависит от частоты сердечных сокращений и от пола исследуемого. Она вычисляется по формуле Bazett (1918): Q-T=K* RR, где К - константа, равная для мужчин 0,37, для женщин 0,39. RR - величина сердечного цикла, выраженного в секундах. Существует и специальная таблица Bazett, которая указывает продолжительность Q-T при определенной частоте пульса в зависимости от пола.
Л.И. Фогельсон и И.А. Черногоров (1927) рекомендовали определять систолический показатель, указывающий в процентах, соотношение продолжительности комплекса QRST к продолжительности сердечного цикла R-R.
QT 100%
СП= --------------
R-R
Вычисляется фактическая величина СП и по таблице сопоставляется с должной. Отклонение от нормы не должно превышать 5% в обе стороны.
Интервал Т-Р. Это изоэлектрическая линия, которая служит исходным пунктом для определения интервала P-Q. И сегмента S-T.
Интервал R-R. Продолжительность сердечного цикла измеряется между вершинами R в двух соседних комплексах. Ритм считается правильным, если колебания интервала R-R в различных циклах не превышает 10%. Обычно измеряют 3-4 интервала, из которых записывают среднее значение. Среднюю частоту сердечных сокращений определяют путем деления 60 секунд на величину интервала R-R в сек.
60
Частота = ----------
R-R