Электрокардиография при болезнях сердечно-сосудистой системы
Статья об использовании электрокардиографии при заболеваниях сердечно-сосудистой системы.
Электрокардиография основывается на факте возникновения в работающей мышце электрических токов, так называемых токов действия. При пробегании по мышечному волокну волны возбуждения и сокращения, каждый новый участок возбуждения становится электроотрицательным по отношению как к не пройденному еще покоящемуся, так и пройденному успокоившемуся.
Начальной электроотрицательной точкой в сердце, следовательно, источником возникновения волны возбуждения является расположенный у устья полых вен синусовый узел Кизс-Флека. Из синусового узла волна возбуждения распространяется по направлению к атриовентрикулярному узлу Ашоф-Тавара. Из нижнего отдела желудочковой части атриовентрикулярного узла волна возбуждения направляется по пучку Гиса, по правой и левой его ножкам, расположенным по сторонам межжелудочковой перегородки, и по их ветвям, достигая конечных разветвлений - волокон Пуркинье. Сеть последних покрывает субэндокардиальную поверхность желудочков, находясь в тесной связи с их мускулатурой. Мышечные волокна с определенной последовательностью начинают приходить в возбуждение в результате распространения волны возбуждения от субэндокардиальной поверхности к мышечным пучкам, лежащим на поверхности желудочков.
В момент возникновения возбуждения у основания сердца образуется электроотрицательный заряд максимальной силы. Напряжение отрицательного заряда постепенно понижается по мере удаления волны возбуждения от основания сердца. У верхушки образуется область наибольшего напряжения электроположительного заряда. Обе эти области расположены на полюсах длинной оси сердца. Между ними проходит разграничительная линия с нулевым зарядом, соответствующая косому диаметру сердца.
Человеческое тело является проводником, окружающим источник электродвижущей силы - сердце. В различных точках его поверхности в зависимости от направления электрической оси сердца образуются электрические потенциалы различной силы отрицательного либо положительного знака. При соединении двух точек с разными потенциалами возникает электродвижущая сила - токи действия работающей сердечной мышцы. Для их отведения были предложены еще Эйнтховеном (Einthoven) и вошли во всеобщую практику три способа отведения:
I - отведение от обеих рук;
II - отведение от правой руки и левой ноги;
III - отведение от левой руки и левой ноги.
В дальнейшем наряду е этими обычными отведениями большое значение стали приобретать так называемые грудные или прекардиальные отведения, имеющие своей целью непосредственное отведение токов действия с области сердца. Прекардиальные отведения имеют большое практическое значение, особенно при крупноочаговых изменениях миокарда типа инфаркта, так как дольше сохраняют электрокардиографические особенности этих изменений, чем обычные отведения, иногда же являются единственными свидетелями перенесенного страдания.
Электрокардиографические кривые, получаемые при обычных 3 отведениях, повторяют в общих чертах друг друга, нов тоже время представляют и известные отличия. Взаимоотношение величины зубцов электрокардиограммы в стандартных отведениях таково, что во II отведении они наибольшие, так как при нормальном положении сердца именно в этом отведении улавливается максимальная часть электродвижущей силы сердца (ось сердца приближается к параллели отведения от правой руки и левой ноги).
При разборе электрокардиограммы необходимо учитывать и конституциональные особенности организма, которые и в норме обусловливают отклонения от указанной схемы. При поперечном положении сердца (высокое стояние диафрагмы) ось сердца приближается к параллели с линией разведенных рук, максимальная часть электродвижущей силы улавливается в I отведении, в результате чего и высота зубцов в этом отведении при данном положении сердца наибольшая. При висячем сердце (астеническое сложение) ось сердца почти параллельна линии, соединяющей левую руку и левую ногу, поэтому здесь имеются обратные соотношения зубцов: в I отведении они наименьшие.
Запись электрокардиографической кривой стала возможной только после изобретения Эйнтховеном в 1903 г. чувствительного измерительного прибора - струнного гальванометра. В дальнейшем был сконструирован катушечный электрокардиограф, основной частью которого является легкая катушка с большим количеством оборотов с наклеенным на ней зеркальцем, висящая на 2 тонких проволочках. Катушка устанавливается между полюсами электромагнита. Под влиянием проходящего тока происходит вращение катушки с колебанием приклеенного на ней зеркальца, на которое падает свет от лампы накаливания. Колебание световой точки, обусловленное токами действия сердца, отражается от зеркальца, концентрируется при помощи линз на сверхчувствительную бумагу и записывается в виде зубцов электрокардиографической кривой.
В настоящее время введены более чувствительные катодные электрокардиографы, в которых регистрируются не токи действия сердца, а напряжение, возникающее при возбуждении сердечной мышцы, которое при помощи катодного усилителя вызывает колебания тока анодной батареи. Таким образом записывается ток от анодной батареи, сила которого связана с колебаниями напряжения, возникающего при возбуждении сердечной мышцы.
При отведениях пользуются наложением на конечность и грудную клетку неполяризующихся электродов, покрытых наволочками, смоченными физиологическим раствором. Электроды присоединяются к аппарату при помощи проводов.
Схематизированная электрокардиограмма одного полного сокращения здорового сердца состоит из 5 зубцов: трех направленных вверх (зубцы Р, R и Т) и двух вниз (зубцы Q и S) от соединяющей их горизонтальной линии. Общепринято зубцы обозначать заглавной буквой латинского алфавита, расстояние между зубцами - двумя буквами, соответствующими зубцам, ограничивающим интервал или отрезок. Буквы, обозначающие зубцы, справа снизу сопровождаются цифрой, указывающей отведение.
Семиотика изменений электрокардиограммы. Считая, что зубец Р является отображением деятельности предсердий, по наличию изменения его величины, формы судят о их гипертрофии либо о наличии патологических (процессов в миокарде предсердий.
Удлинение интервала PQ, который дает представление о длительности прохождения волны возбуждения между предсердием и желудочком (в норме - не свыше 0.19 сек.), может быть результатом либо анатомического поражения данного участка проводниковой системы, либо повышения тонуса блуждающего нерва.
Поражение проводниковой системы желудочков вызывает замедление прохождения волны возбуждения, меняет пути его, ведет к уширению начальной части желудочкового комплекса QRS (в норме в среднем равной 0,08 секунды) и к изменению его величины, а также и формы в виде зазубрин и расщеплений зубцов.
Отклонения в положении линий PQ и ST относительно изоэлектрического уровня связаны, главным образом, с изменениями миокарда в результате нарушений коронарного кровообращения.
Что касается изменения величины и формы зубца T, то они многими связываются с патологическими нарушениями сократительных свойств миокарда.
В функциональной диагностике изменений миокарда большое значение получили данные измерений комплекса QRST, отображающего систолу желудочков. Время прохождения волны возбуждения по данному отрезку в норме при частоте ритма 70-75 в 1 минуту равно в среднем 0,34 секунды. Уширение комплекса QRST и, следовательно, удлинение систолы связывают, согласно клиническим наблюдениям, с ухудшением функционального состояния сердца в результате изменения сократительных свойств миокарда.
Электрокардиографический метод исследования, позволяющий судить об изменениях основных функций сердца - выработки импульса, возбудимости, проводимости и сократительности, оказался весьма ценным для выяснения физиологии и патологии сердечного ритма. Благодаря электрокардиографии был изучен патогенез целого ряда аритмий и установлен более точный механизм их возникновения. Впервые появилась возможность и топической диагностики исходного очага патологического ритма (мерцательная аритмия, экстрасистолия, блокада).
В последние годы значение электрокардиографии еще более возросло в связи с изучением изменений миокарда. По данным электрокардиограммы при острых поражениях миокарда возможно уточнить их характер, отграничив очаговые изменения от диффузных. При очаговых изменениях миокарда одновременно могут выявляться и поражения проводниковой системы с сопутствующими изменениями ритма (например при ревматизме). Диффузные изменения миокарда чаще имеют место при инфекционных заболеваниях (грипп, брюшной тиф) в результате воспалительных или дистрофических изменений сердечной мышцы. Проявлением этих изменений в электрокардиограмме является малый вольтаж зубцов как предсердий, так и желудочкового комплекса во всех отведениях. Зубец Т либо резко понижен, либо отрицательный (большее значение имеет изменение его в I и II отведениях). Желудочковый комплекс иногда уширен. При острых поражениях миокарда динамические изменения электрокардиограммы (при повторных исследованиях) позволяют следить за течением процесса.
При хронических поражениях миокарда (например, рубцовые изменения в результате бывших воспалительных процессов) изменения электрокардиограммы касаются как предсердного зубца, так и желудочкового комплекса. Отмечается уширение комплекса QRS, расщепление его зубцов, часто понижение их амплитуды. Зубец Т уплощен, иногда отрицательный, с наличием изменений в положении линии ST.
Очень большое диагностическое значение имеет электрокардиография яри изменениях миокарда в результате нарушений коронарного кровообращения. При острых нарушениях коронарного кровообращения, как например при тромбозе одной из ветвей венечной артерии, в первые дни после образования инфаркта нисходящая ветвь зубца R недалеко от вершины отходит вправо, выпуклой кверху дугой, включающей в себя и зубец Т.
С течением времени вся дуга в целом спускается по направлению к изоэлектрической линии и непосредственно переходит в обращенный вниз отрицательный зубец Т. В дальнейшем зубец S и изоэлектрическая линия ST восстанавливаются, и остается только отрицательный зубец Т. Позднее в части случаев после определенной эволюции восстанавливается и в той или иной степени поднимается над изоэлектрическим уровнем также и зубец Т. Эти в основном местные, очаговые нарушения коронарного кровообращения могут быть по электрокардиографическим данным более или менее точно локализованы (топическая диагностика). Так, наличие изменений главным образом в I отведении свидетельствует об инфаркте в области питания левой коронарной артерии, изменения в III отведении - об инфаркте в области правой коронарной артерии.
При гипертрофии одного из желудочков сердца изменения электрокардиограммы обусловливаются в основном отклонением оси сердца. При гипертрофии («преобладании») левого желудочка отклонение оси сердца влево обусловливает изменение электрокардиограммы в виде высокого зубца R в I отведении и глубокого зубца S в III отведении.. При отклонении оси сердца вправо («правое преобладание») имеют место обратные соотношения: глубокий зубец S в I отведении и высокий зубец R в III отведении. Этим изменениям при наличии относительной недостаточности кровоснабжения сопутствуют изменения в положении линии ST - снижение ее относительно изоэлектрического уровня в I или III отведении в зависимости от недостаточности левого или правого отдела сердца.
На электрокардиограмме находят свое отражение также и более выраженные изменения в тонусе вегетативной нервной системы и нарушения со стороны эндокринной системы. Наиболее изученными являются изменения электрокардиограммы при нарушениях функции щитовидной железы. При базедовой болезни отмечается, помимо учащения ритма, отчетливое повышение всех зубцов электрокардиограммы; при микседеме в связи с дистрофическими изменениями миокарда характерно, наоборот, понижение вольтажа зубцов QRS во всех отведениях.
Электрокардиография основывается на факте возникновения в работающей мышце электрических токов, так называемых токов действия. При пробегании по мышечному волокну волны возбуждения и сокращения, каждый новый участок возбуждения становится электроотрицательным по отношению как к не пройденному еще покоящемуся, так и пройденному успокоившемуся.
Начальной электроотрицательной точкой в сердце, следовательно, источником возникновения волны возбуждения является расположенный у устья полых вен синусовый узел Кизс-Флека. Из синусового узла волна возбуждения распространяется по направлению к атриовентрикулярному узлу Ашоф-Тавара. Из нижнего отдела желудочковой части атриовентрикулярного узла волна возбуждения направляется по пучку Гиса, по правой и левой его ножкам, расположенным по сторонам межжелудочковой перегородки, и по их ветвям, достигая конечных разветвлений - волокон Пуркинье. Сеть последних покрывает субэндокардиальную поверхность желудочков, находясь в тесной связи с их мускулатурой. Мышечные волокна с определенной последовательностью начинают приходить в возбуждение в результате распространения волны возбуждения от субэндокардиальной поверхности к мышечным пучкам, лежащим на поверхности желудочков.
В момент возникновения возбуждения у основания сердца образуется электроотрицательный заряд максимальной силы. Напряжение отрицательного заряда постепенно понижается по мере удаления волны возбуждения от основания сердца. У верхушки образуется область наибольшего напряжения электроположительного заряда. Обе эти области расположены на полюсах длинной оси сердца. Между ними проходит разграничительная линия с нулевым зарядом, соответствующая косому диаметру сердца.
Человеческое тело является проводником, окружающим источник электродвижущей силы - сердце. В различных точках его поверхности в зависимости от направления электрической оси сердца образуются электрические потенциалы различной силы отрицательного либо положительного знака. При соединении двух точек с разными потенциалами возникает электродвижущая сила - токи действия работающей сердечной мышцы. Для их отведения были предложены еще Эйнтховеном (Einthoven) и вошли во всеобщую практику три способа отведения:
I - отведение от обеих рук;
II - отведение от правой руки и левой ноги;
III - отведение от левой руки и левой ноги.
В дальнейшем наряду е этими обычными отведениями большое значение стали приобретать так называемые грудные или прекардиальные отведения, имеющие своей целью непосредственное отведение токов действия с области сердца. Прекардиальные отведения имеют большое практическое значение, особенно при крупноочаговых изменениях миокарда типа инфаркта, так как дольше сохраняют электрокардиографические особенности этих изменений, чем обычные отведения, иногда же являются единственными свидетелями перенесенного страдания.
Электрокардиографические кривые, получаемые при обычных 3 отведениях, повторяют в общих чертах друг друга, нов тоже время представляют и известные отличия. Взаимоотношение величины зубцов электрокардиограммы в стандартных отведениях таково, что во II отведении они наибольшие, так как при нормальном положении сердца именно в этом отведении улавливается максимальная часть электродвижущей силы сердца (ось сердца приближается к параллели отведения от правой руки и левой ноги).
При разборе электрокардиограммы необходимо учитывать и конституциональные особенности организма, которые и в норме обусловливают отклонения от указанной схемы. При поперечном положении сердца (высокое стояние диафрагмы) ось сердца приближается к параллели с линией разведенных рук, максимальная часть электродвижущей силы улавливается в I отведении, в результате чего и высота зубцов в этом отведении при данном положении сердца наибольшая. При висячем сердце (астеническое сложение) ось сердца почти параллельна линии, соединяющей левую руку и левую ногу, поэтому здесь имеются обратные соотношения зубцов: в I отведении они наименьшие.
Запись электрокардиографической кривой стала возможной только после изобретения Эйнтховеном в 1903 г. чувствительного измерительного прибора - струнного гальванометра. В дальнейшем был сконструирован катушечный электрокардиограф, основной частью которого является легкая катушка с большим количеством оборотов с наклеенным на ней зеркальцем, висящая на 2 тонких проволочках. Катушка устанавливается между полюсами электромагнита. Под влиянием проходящего тока происходит вращение катушки с колебанием приклеенного на ней зеркальца, на которое падает свет от лампы накаливания. Колебание световой точки, обусловленное токами действия сердца, отражается от зеркальца, концентрируется при помощи линз на сверхчувствительную бумагу и записывается в виде зубцов электрокардиографической кривой.
В настоящее время введены более чувствительные катодные электрокардиографы, в которых регистрируются не токи действия сердца, а напряжение, возникающее при возбуждении сердечной мышцы, которое при помощи катодного усилителя вызывает колебания тока анодной батареи. Таким образом записывается ток от анодной батареи, сила которого связана с колебаниями напряжения, возникающего при возбуждении сердечной мышцы.
При отведениях пользуются наложением на конечность и грудную клетку неполяризующихся электродов, покрытых наволочками, смоченными физиологическим раствором. Электроды присоединяются к аппарату при помощи проводов.
Схематизированная электрокардиограмма одного полного сокращения здорового сердца состоит из 5 зубцов: трех направленных вверх (зубцы Р, R и Т) и двух вниз (зубцы Q и S) от соединяющей их горизонтальной линии. Общепринято зубцы обозначать заглавной буквой латинского алфавита, расстояние между зубцами - двумя буквами, соответствующими зубцам, ограничивающим интервал или отрезок. Буквы, обозначающие зубцы, справа снизу сопровождаются цифрой, указывающей отведение.
Семиотика изменений электрокардиограммы. Считая, что зубец Р является отображением деятельности предсердий, по наличию изменения его величины, формы судят о их гипертрофии либо о наличии патологических (процессов в миокарде предсердий.
Удлинение интервала PQ, который дает представление о длительности прохождения волны возбуждения между предсердием и желудочком (в норме - не свыше 0.19 сек.), может быть результатом либо анатомического поражения данного участка проводниковой системы, либо повышения тонуса блуждающего нерва.
Поражение проводниковой системы желудочков вызывает замедление прохождения волны возбуждения, меняет пути его, ведет к уширению начальной части желудочкового комплекса QRS (в норме в среднем равной 0,08 секунды) и к изменению его величины, а также и формы в виде зазубрин и расщеплений зубцов.
Отклонения в положении линий PQ и ST относительно изоэлектрического уровня связаны, главным образом, с изменениями миокарда в результате нарушений коронарного кровообращения.
Что касается изменения величины и формы зубца T, то они многими связываются с патологическими нарушениями сократительных свойств миокарда.
В функциональной диагностике изменений миокарда большое значение получили данные измерений комплекса QRST, отображающего систолу желудочков. Время прохождения волны возбуждения по данному отрезку в норме при частоте ритма 70-75 в 1 минуту равно в среднем 0,34 секунды. Уширение комплекса QRST и, следовательно, удлинение систолы связывают, согласно клиническим наблюдениям, с ухудшением функционального состояния сердца в результате изменения сократительных свойств миокарда.
Электрокардиографический метод исследования, позволяющий судить об изменениях основных функций сердца - выработки импульса, возбудимости, проводимости и сократительности, оказался весьма ценным для выяснения физиологии и патологии сердечного ритма. Благодаря электрокардиографии был изучен патогенез целого ряда аритмий и установлен более точный механизм их возникновения. Впервые появилась возможность и топической диагностики исходного очага патологического ритма (мерцательная аритмия, экстрасистолия, блокада).
В последние годы значение электрокардиографии еще более возросло в связи с изучением изменений миокарда. По данным электрокардиограммы при острых поражениях миокарда возможно уточнить их характер, отграничив очаговые изменения от диффузных. При очаговых изменениях миокарда одновременно могут выявляться и поражения проводниковой системы с сопутствующими изменениями ритма (например при ревматизме). Диффузные изменения миокарда чаще имеют место при инфекционных заболеваниях (грипп, брюшной тиф) в результате воспалительных или дистрофических изменений сердечной мышцы. Проявлением этих изменений в электрокардиограмме является малый вольтаж зубцов как предсердий, так и желудочкового комплекса во всех отведениях. Зубец Т либо резко понижен, либо отрицательный (большее значение имеет изменение его в I и II отведениях). Желудочковый комплекс иногда уширен. При острых поражениях миокарда динамические изменения электрокардиограммы (при повторных исследованиях) позволяют следить за течением процесса.
При хронических поражениях миокарда (например, рубцовые изменения в результате бывших воспалительных процессов) изменения электрокардиограммы касаются как предсердного зубца, так и желудочкового комплекса. Отмечается уширение комплекса QRS, расщепление его зубцов, часто понижение их амплитуды. Зубец Т уплощен, иногда отрицательный, с наличием изменений в положении линии ST.
Очень большое диагностическое значение имеет электрокардиография яри изменениях миокарда в результате нарушений коронарного кровообращения. При острых нарушениях коронарного кровообращения, как например при тромбозе одной из ветвей венечной артерии, в первые дни после образования инфаркта нисходящая ветвь зубца R недалеко от вершины отходит вправо, выпуклой кверху дугой, включающей в себя и зубец Т.
С течением времени вся дуга в целом спускается по направлению к изоэлектрической линии и непосредственно переходит в обращенный вниз отрицательный зубец Т. В дальнейшем зубец S и изоэлектрическая линия ST восстанавливаются, и остается только отрицательный зубец Т. Позднее в части случаев после определенной эволюции восстанавливается и в той или иной степени поднимается над изоэлектрическим уровнем также и зубец Т. Эти в основном местные, очаговые нарушения коронарного кровообращения могут быть по электрокардиографическим данным более или менее точно локализованы (топическая диагностика). Так, наличие изменений главным образом в I отведении свидетельствует об инфаркте в области питания левой коронарной артерии, изменения в III отведении - об инфаркте в области правой коронарной артерии.
При гипертрофии одного из желудочков сердца изменения электрокардиограммы обусловливаются в основном отклонением оси сердца. При гипертрофии («преобладании») левого желудочка отклонение оси сердца влево обусловливает изменение электрокардиограммы в виде высокого зубца R в I отведении и глубокого зубца S в III отведении.. При отклонении оси сердца вправо («правое преобладание») имеют место обратные соотношения: глубокий зубец S в I отведении и высокий зубец R в III отведении. Этим изменениям при наличии относительной недостаточности кровоснабжения сопутствуют изменения в положении линии ST - снижение ее относительно изоэлектрического уровня в I или III отведении в зависимости от недостаточности левого или правого отдела сердца.
На электрокардиограмме находят свое отражение также и более выраженные изменения в тонусе вегетативной нервной системы и нарушения со стороны эндокринной системы. Наиболее изученными являются изменения электрокардиограммы при нарушениях функции щитовидной железы. При базедовой болезни отмечается, помимо учащения ритма, отчетливое повышение всех зубцов электрокардиограммы; при микседеме в связи с дистрофическими изменениями миокарда характерно, наоборот, понижение вольтажа зубцов QRS во всех отведениях.