Занятие 3. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ РАБОТЫ СЕРДЦА.

Контрольные вопросы

1. Электрокардиография. Методика регистрации ЭКГ.

2. Структура электрокардиограммы: зубцы, интервалы, сегменты. Происхождение электрокардиограммы.

3. Фонокардиография. Тоны сердца и их происхождение.

4. Общая характеристика методов баллистокардиографии, динамокардиографии, векторкардиографии, эхокардиографии.

Основная литература

1. Физиология человека. Под ред. Р Шмидта и Г. Тевса. М., 2004. Т. 2. С. 466-478, 483-484.

2. Общий курс физиологии человека и животных. Под ред. А.Д. Ноздрачева. Т.2. М., 1991. С. 199-204.

Фонокардиография.Источником звуков сердца (тонов и шумов) являются вибрации мышц, стенок крупных сосудов и клапанов, которые вызываются сокращением миокарда и изменениями давления крови в полостях сердца во время каждого сердечного цикла. С помощью фонендоскопа у здорового человека обычно прослушиваются два следующих друг за другом тона: I тон (глухой и протяжный) систолический и II тон (высокий и короткий) диастолический. I тон в основном обусловлен вибрацией сокращающихся мышечных стенок желудочков и колебаниями закрывающихся двухстворчатого и трехстворчатого клапанов. II тон возникает в диастолическую фазу сердца в результате закрывания полулунных клапанов (аортального и легочной артерии). Для лучшего выделения из общей звуковой картины отдельных составляющих фонендоскоп при аускультации или микрофон при регистрации звука (фонокардиография) располагают в участки проекции клапанов на поверхности грудной клетки. В пятом межреберье слева, несколько кнутри от сосковой линии исследуются звук двухстворчатого клапана, на уровне между 4 и 5 межреберными промежутками ( на нижнем конце грудины) – трехстворчатого клапана. Аортальный клапан лучше прослушивается во втором правом межреберном промежутке у края грудины, а клапан легочной артерии – во втором левом межреберным промежутке также у края грудины).

Эхокардиографияоснована на регистрации ультразвуковых волн, отраженных от поверхности структур сердца, имеющих различную плотность. Ориентируя эходатчик в нужном направлении, можно записать кривые отражения ультразвука от стенок аорты, левого предсердия, передней и задней створок митрального клапана, межжелудочковой перегородки, задней стенки левого желудочка.

При эхокардиографии используется также эффект Допплера, заключающийся в том, что частота упругих колебаний, излучаемых в направлении движущейся поверхности и отраженных от нее, отличается на величину, пропорциональную скорости движения этой поверхности. Излучение и прием упругих колебаний ультразвуковой частоты осуществляется с помощью эхозонда. Обработка воспринимаемых сигналов, преобразуемых в электрические, осуществляется электронным блоком эхокардиографа, в котором выделяется сигнал, частота которого в любой момент времени сердечного цикла равна разности частот излучаемых и отраженных колебаний.

Динамокардиография – графическая регистрация и количественный учет динамики сокращений сердца в разные фазы сердечного цикла на основании изменений центра тяжести тела (продольная, поперечная динамокардиография)

Баллистокардиография – регистрация малых смещений тела, обусловленная сокращениями сердца и движением крови в кровеносных сосудах.

Электрокардиография– неинвазивный метод графической регистрации электрических процессов, протекающих в сердце при его возбуждении. Электрокардиограмма (ЭКГ) – это суммарное отражение электрических процессов в сердце, зарегистрированных с поверхности тела.

В современной электрокардиографии распространение волны де- и репо- ляризации в сердце рассматривается с позиции дипольной теории. Согласно этой теории, каждая возбудившаяся мышечная клетка, имеющая два заряда одинаковой величины с противоположным знаком, представляет собой эле-ментарный диполь. Положительный полюс диполя формируется на стороне невозбужденного, а отрицательный – на стороне возбужденного участка мио-кардиального волокна. Между полюсами возникает разность потенциалов, определяющая электродвижущую силу (ЭДС) диполя. ЭДС диполя имеет определенную величину и направление, которые изменяются. Поэтому ЭДС диполя является векторной величиной.

Сердце представляет собой как бы один суммарный диполь, вокруг ко- торого возникает электрическое поле с силовыми линиями.

Отрицательными полюсами сердечного диполя является основание серд- ца, положительным – верхушка сердца. В основном процессе возбуждения вектор электрического потенциала сердца направлен влево вниз – от отри- цательного полюса к положительному. При записи ЭКГ раздельно правого и левого желудочков во время возбуждения векторы потенциалов этих желу- дочков имеют противоположное направление. При этом в правом отделе сердца возбуждение начинается на 0,01 с раньше. Суммарный же вектор обо- их отделов сердца на ЭКГ дает картину потенциала всего сердца. А так как вектор потенциала левого желудочка значительно больше, чем правого же- лудочка, то суммарный вектор будет отклоняться вниз и влево. Электри-ческое поле сердца ориентировано так, что верхняя правая половина туло- вища, правая рука, голова и шея имеют отрицательный потенциал, а нижняя левая половина туловища, левая рука и обе ноги – положительный потен- циал. В течение цикла возбуждения сердца меняется ориентация зарядов и электрического поля в целом, что используется при регистрации ЭКГ.

Разность биоэлектрических потенциалов, возникающая при возбуждении сердечной мышцы, воспринимается электродами, расположенными на теле обследуемого.

Расположение электродов называется отведением. ЭКГ-отведения бывают двух- и однополюсными. Двухполюсные отведения регистрируют разность потенциалов между двумя точками тела, однополюсные — отражают раз- ность биопотенциалов какого-либо участка тела и потенциала, постоянного по величине, условно принятого за нуль. Электроды, установленные в каж-дой из выбранных точек на поверхности тела, подключаются к гальва- нометру электрокардиографа. Один из электродов присоединяют к положи- тельному полюсу гальванометра (это положительный, или активный, элект- род отведения), второй электрод – к его отрицательному полюсу (отрица- тельный электрод отведения).

При регистрации ЭКГ используются 12 отведений: 3 стандартные двухполюсные, предложенные В. Эйнтховеном (1913), 3 усиленные однополюсные от конечностей, предложенные Е. Гольдбергером (1942), и 6 грудных однополюсных, предложенных Ф. Вильсоном (1934).

Нормальная электрокардиограмма.Независимо от методики регистрации ЭКГ-кривая состоит из зубцов, сегментов и интервалов, отражающих процесс распространения волны возбуждения по сердцу. Зубцы обозначают латинскими буквами. Выделяют зубец P, зубцы Q, R и S, образующие комплекс QRS, зубцы T и U, а также интервалы P-Q (P-R), S-T , Q-T, Q-U, T-P. Зубцы, направленные кверху, рассматриваются как положительные (+), а книзу — как отрицательные (-).

Амплитуду зубцов определяют от нулевой (изоэлектрической) линии и выражают в миллиметрах или милливольтах. Продолжительность (ширину) зубцов и интервалов измеряют на изоэлектрической линии и выражают в се- кундах. Изоэлектрическая линия определяется на уровне электрической диас- толы, когда ЭДС сердца равна нулю и соответствует сегменту Т-Р на
ЭКГ.

Рис. Общепринятые обозначения и элементы нормальной ЭКГ.

Зубец Р отражает возбуждение (деполяризацию) предсердий. В норме зубец Р у взрослых всегда положительный в Ι, ΙΙ отведениях. Зубец Р является начальной частью предсердного комплекса, конечная его часть совпадает с последующим комплексом QRS и поэтому невидима на ЭКГ.

Интервал Р-Q (от начала зубца Р до начала зубца Q или при его от- сутствии до начала зубца В) — время прохождения импульса от предсердий к желудочкам по АВ-узлу, пучку Гиса и его ветвям. В норме продолжи­тельность интервала P-Q варьирует от 0,12 до 0,20 с.

Зубец Q, непостоянный зубец ЭКГ, отражает возбуждение межжелудочковой перегородки.

Зубец R отражает возбуждение верхушки и стенок желудочков сердца, амплитуда его колеблется от 0,6 до 2,6 мВ, а ширина составляет 0,03-0,06 с. Это самый постоянный зубец комплекса QRS.

Зубец S отражает возбуждение основания желудочков сердца.

Зубцы Q, R и S составляют начальную часть желудочкового комплекса, равную по продолжительности 0,06-0,10 с. Место перехода зубца S в сегмент S-T обозначается соединительной точкой J, которая в норме не должна сме- щаться больше 1 мм вверх или вниз от изоэлектрической линии.

Сегмент (интервал) R(S)-Т отражает состояние полного охвата возбуж- дением желудочков сердца, определяется от конца комплекса QRS до начала зубца Т, продолжительность его от 0,02 до 0,12 с. Обычно он располагается на изоэлектрической линии. В норме допускается смещение сегмента вверх или вниз от нее не более 0,5 мм в отведениях от конечностей.

Зубец Т отражает процесс реполяризации миокарда желудочков. Амплитуда зубца Т зависит от величины зубца R и составляет не более 2/3-1/2 амплитуды зубца R в стандартных отведениях.

Комплекс QRSTотражает электрическую систолу желудочков, соответствует периоду от начала деполяризации до окончания реполяризации желудочков. Продолжительность его в норме составляет 0,36-0,44 с и зависит от частоты сердечных сокращений и пола исследуемого.

После зубца Т до зубца Р следующего сердечного цикла регистрируется горизонтальная линия (сегмент Т-Р), отражающая фазу покоя (диастолу) сердечной мышцы.

Определение электрической оси сердца (угол α)

Электрическая ось сердца (ЭОС) - это проекция результирующего вектора возбуждения желудочков во фронтальной плоскости. ЭОС характеризуют углом альфа, образованным ЭОС и осью I стандартного отведения в треугольнике Эйнтховена.

Величину угла α находят по специальным таблицам или схемам, предварительно определив на электрокардиограмме алгебраическую сумму зубцов желудочкового комплекса (Q+R+S) в I и III стандартных отведениях.

Найти алгебраическую сумму зубцов желудочкового комплекса достаточно просто: измеряют в миллиметрах величину каждого зубца одного желудочкового комплекса QRS, учитывая при этом, что зубцы Q и S имеют знак минус (-), поскольку находятся ниже изоэлектрической линии, а зубец R – знак плюс (+). Если какой-либо зубец на электрокардиограмме отсутствует, то его значение приравнивается к нулю (0).

Далее, сопоставляя найденную алгебраическую сумму зубцов для I и III стандартных отведений, по таблице определяют значение угла α. В нашем случае он равен минус 70°.

ЭОС считают

· нормальной (промежуточной), если угол α находится в пределах 30-70°;

· вертикальной, если угол α будет определяться в пределах 70-90°;

· горизонтальной, если угол α в пределах 30-0°,

· отклоненной вправо, если угол α более + 90°;

· отклоненной влево, если угол α менее 0°

Причины отклонения ЭОС.

Положение ЭОС зависит как от сердечных, так и внесердечных факторов.

· У людей с высоким стоянием диафрагмы и/или гиперстенической конституцией ЭОС принимает горизонтальное положение или отклоняется влево.

· У высоких худых людей с низким стоянием диафрагмы (астенического телосложения) ЭОС расположена вертикально. Людям молодого возраста также свойственно более вертикальное положение ЭОС.

· Изменения положения ЭОС в динамике может указывать на развитие перегрузки какого-то отдела сердца. У здоровых людей ЭОС может располагаться в диапазоне от -30⁰ до +110⁰.

· Большие отклонения ЭОС могут быть связаны с гипертрофией или блокадой одной из ножек пучка Гиса – передней ветви при ЭОС от -30⁰ до -900, задней ветви при ЭОС больше + 110⁰.

ЭОС здорового сердца совпадает с его продольной осью, поэтому положение ЭОС дает представление о положении сердца в грудной клетке.