В настоящее время в клинической практике широко используется метод электрокардиографии (ЭКГ). ЭКГ отражает процессы возбуждения в сердечной мышце — возникновение и распространение возбуждения.
Существуют различные способы отведения электрической активности сердца, которые отличаются друг от друга расположением электродов на поверхности тела.
Клетки сердца, приходя в состояние возбуждения, становятся источником тока и вызывают возникновение поля в окружающей сердце среде.
В ветеринарной практике при электрокардиографии применяют разные системы отведений: наложение металлических электродов на кожу в области груди, сердца, конечностей и хвоста.
Электрокардиограмма (ЭКГ) — периодически повторяющаяся кривая биопотенциалов сердца, отражающая протекание процесса возбуждения сердца, возникшего в синусном (синусно-предсердный) узле и распространяющегося по всему сердцу, регистрируемая с помощью электрокардиографа (рис. 1).
Рис. 1. Электрокардиограмма
Отдельные ее элементы — зубцы и интервалы — получили специальные наименования: зубцы Р, Q , R , S , Тинтервалы Р, PQ , QRS , QT, RR; сегменты PQ , ST, TP , характеризующие возникновение и распространение возбуждения по предсердиям (Р), межжелудочковой перегородке (Q), постепенное возбуждение желудочков (R), максимальное возбуждения желудочков (S), реполяризацию желудочков (S) сердца. Зубец P отражает процесс деполяризации обоих предсердий, комплекс QRS - деполяризацию обоих желудочков, а его длительность — суммарную продолжительность этого процесса. Сегмент ST и зубец Г соответствуют фазе реполяризации желудочков. Продолжительность интервала PQ определяется временем, за которое возбуждение проходит предсердия. Продолжительность интервала QR-ST- длительность «электрической систолы» сердца; она может не соответствовать длительности механической систолы.
Показателями хорошей тренированности сердца и больших потенциальных функциональных возможностей развития лактации у высокопродуктивных коров являются малая или средняя частота сердечного ритма и высокий вольтаж зубцов ЭКГ. Высокий сердечный ритм при высоком вольтаже зубцов ЭКГ — признак большой нагрузки на сердце и уменьшения его потенциальных возможностей. Уменьшение вольтажа зубцов R и T, увеличение интервалов P-Q и Q-Tсвидетельствуют о снижении возбудимости и проводимости системы сердца и низкой функциональной активности сердца.
Элементы ЭКГ и принципы ее общего анализа
Электрокардиография — метод регистрации разности потенциалов электрического диполя сердца в определенных участках тела человека. При возбуждении сердца возникает электрическое поле, которое можно зарегистрировать на поверхности тела.
Векторкардиография — метод исследования величины и направления интегрального электрического вектора сердца в течение сердечного цикла, значение которого непрерывно меняется.
Телеэлектрокардиография (радиоэлектрокардиография электротелекардиография) — метод регистрации ЭКГ, при котором регистрирующее устройство значительно удалено (от нескольких метров до сотен тысяч километров) от обследуемого человека. Данный метод основан на использовании специальных датчиков и приемно-передающей радиоаппаратуры и используется при невозможности или нежелательности проведения обычной электрокардиографии, например, в спортивной, авиационной и космической медицине.
Холтеровское мониторирование — суточное мониторирование ЭКГ с последующим анализом ритма и других электрокардиографических данных. Суточное мониторирование ЭКГ наряду с большим объемом клинических данных позволяет выявить вариабельность ритма сердца, что в свою очередь является важным критерием функционального состояния сердечно-сосудистой системы.
Баллистокардиография — метод регистрации микроколебаний тела человека, обусловленных выбрасыванием крови из сердца во время систолы и движением крови по крупным венам.
Динамокардиография — метод регистрации смещения центра тяжести грудной клетки, обусловленный движением сердца и перемещением массы крови из полостей сердца в сосуды.
Эхокардиография (ультразвуковая кардиография) — метод исследования сердца, основанный на записи ультразвуковых колебаний, отраженных от поверхностей стенок желудочков и предсердий на границе их с кровью.
Аускультация — метод оценки звуковых явлений в сердце на поверхности грудной клетки.
Фонокардиография — метод графической регистрации тонов сердца с поверхности грудной клетки.
Ангиокардиография — рентгенологический метод исследования полостей сердца и магистральных сосудов после их катетеризации и введения в кровь рентгеноконтрастных веществ. Разновидностью данного метода является коронарография — рентгеноконтрастное исследование непосредственно сосудов сердца. Данный метод является «золотым стандартом» в диагностике ишемической болезни сердца.
Реография — метод исследования кровоснабжения различных органов и тканей, основанный на регистрации изменения полного электрического сопротивления тканей при прохождении через них электрического тока высокой частоты и малой силы.
ЭКГ представлена зубцами, сегментами и интервалами (рис. 2).
Зубец Р в нормальных условиях характеризует начальные события сердечного цикла и располагается на ЭКГ перед зубцами желудочкового комплекса QRS. Он отражает динамику возбуждения миокарда предсердий. Зубец Р симметричен, имеет уплощенную вершину, его амплитуда максимальна во II отведении и составляет 0,15-0,25 мВ, длительность — 0,10 с. Восходящая часть зубца отражает деполяризацию преимущественно миокарда правого предсердия, нисходящая — левого. В норме зубец Р положителен в большинстве отведений, отрицателен в отведении aVR , в III и V1 отведениях он может быть двухфазным. Изменение обычного места положения зубцаРна ЭКГ (перед комплексом QRS) наблюдается при аритмиях сердца.
Процессы реполяризации миокарда предсердий на ЭКГ не видны, так как они накладываются на более высокоамплитудные зубцы QRS-комплекса.
Интервал PQ измеряется от начала зубца Р до начала зубца Q. Он отражает время, проходящее от начала возбуждения предсердий до начала возбуждения желудочков или другимисловами время, затрачиваемое на проведение возбуждения по проводящей системе к миокарду желудочков. Его нормальная длительность составляет 0,12-0,20 с и включает время атрио- вентрикулярной задержки. Увеличение длительности интервала PQ более 0,2 с может свидетельствовать о нарушении проведения возбуждения в области атриовентрикулярного узла, пучке Гиса или его ножках и трактуется как свидетельство наличия у человека признаков блокады проведения 1-й степени. Если у взрослого человека интервал PQ меньше 0,12 с, то это может свидетельствовать о существовании дополнительных путей проведения возбуждения между предсердиями и желудочками. У таких людей имеется опасность развития аритмий.
Рис. 2. Нормальные значения параметров ЭКГ во II отведении
Комплекс зубцов QRS отражает время (в норме 0,06-0,10 с) в течение которого в процесс возбуждения последовательно вовлекаются структуры миокарда желудочков. При этом первыми возбуждаются сосочковые мышцы и наружная поверхность межжелудочковой перегородки (возникает зубец Q длительностью до 0,03 с), затем основная масса миокарда желудочков (зубец длительность 0,03-0,09 с) и в последнюю очередь миокард основания и наружная поверхность желудочков (зубец 5, длительность до 0,03 с). Поскольку масса миокарда левого желудочка существенно больше массы правого, то изменения электрической активности, именно в левом желудочке, доминируют в желудочковом комплексе зубцов ЭКГ. Поскольку комплекс QRS отражает процесс деполяризации мощной массы миокарда желудочков, то амплитуда зубцов QRS обычно выше, чем амплитуда зубца Р, отражающего процесс деполяризации относительно небольшой массы миокарда предсердий. Амплитуда зубца R колеблется в разных отведениях и может достигать до 2 мВ в I, II, III и в aVF отведениях; 1,1 мВ в aVL и до 2,6 мВ в левых грудных отведениях. Зубцы Q и S в некоторых отведениях могут не проявляться (табл. 1).
Таблица 1. Границы нормальных значений амплитуды зубцов ЭКГ во II стандартном отведении
|
Зубцы ЭКГ |
Минимум нормы, мВ |
Максимум нормы, мВ |
|
Р |
0.05 |
2,5 |
|
Q |
0,0 |
0,3 |
|
R |
1.0 |
2,0 |
|
S |
0.0 |
0,6 |
|
Т |
0,2 |
0,5 |
Сегмент ST регистрируется вслед за комплексом ORS. Его измеряют от конца зубца S до начала зубца Т.В это время весь миокард правого и левого желудочков находится в состоянии возбуждения и разность потенциалов между ними практически исчезает. Поэтому запись на ЭКГ становится почти горизонтальной и изоэлектрической (в норме допускается отклонение сегментаSTот изоэлектрической линии не более чем на 1 мм). СмещениеSTна большую величину может наблюдаться при гипертрофии миокарда, при тяжелой физической нагрузке и указывает на недостаточность кровотока в желудочках. Существенное отклонение ST от изолинии, регистрируемое в нескольких отведениях ЭКГ, может быть предвестником или свидетельством наличия инфаркта миокарда. ПродолжительностьSTна практике не оценивается, так как она существенно зависит от частоты сокращений сердца.
Зубец Т отражает процесс реполяризации желудочков (длительность — 0,12-0,16 с). Амплитуда зубца Т весьма вариабельна и не должна превышать 1/2 амплитуды зубца R. Зубец Г положителен в тех отведениях, в которых записывается значительной амплитуды зубец R. В отведениях, в которых зубец R низкой амплитуды или не выявляется, может регистрироваться отрицательный зубец T (отведения AVR и VI).
Интервал QT отражает длительность «электрической систолы желудочков» (время от начала их деполяризации до окончания реполяризации). Этот интервал измеряют от начала зубца Q до конца зубца Т. В норме в покое он имеет длительность 0,30-0,40 с. Длительность интервала ОТ зависит от частоты сердечных сокращений, тонуса центров автономной нервной системы, гормонального фона, действия некоторых лекарственных веществ. Поэтому за изменением длительности этого интервала следят с целью предотвращения передозировки некоторых сердечных лекарственных препаратов.
Зубец U является не постоянным элементом ЭКГ. Он отражает следовые электрические процессы, наблюдаемые в миокарде некоторых людей. Диагностического значения не получил.
Анализ ЭКГ основан на оценке наличия зубцов, их последовательности, направления, формы, амплитуды, измерении длительности зубцов и интервалов, положении относительно изолинии и расчете других показателей. По результатам этой оценки делают заключение о частоте сердечных сокращений, источнике и правильности ритма, наличии или отсутствии признаков ишемии миокарда, наличии или отсутствии признаков гипертрофии миокарда, направлении электрической оси сердца и других показателях функции сердца.
Для правильного измерения и трактовки показателей ЭКГ важно, чтобы она была качественно записана в стандартных условиях. Качественной является такая ЭКГ-запись, на которой отсутствуют шумы и смещение уровня записи от горизонтального и соблюдены требования стандартизации. Электрокардиограф является усилителем биопотенциалов и для установки на нем стандартного коэффициента усиления подбирают такой его уровень, когда подача на вход прибора калибровочного сигнала в 1 мВ, приводит к отклонению записи от нулевой или изоэлектрической линии на 10 мм. Соблюдение стандарта усиления позволяет сравнивать ЭКГ, записанные на любых типах приборов, и выражать амплитуду зубцов ЭКГ в миллиметрах или милливольтах. Для правильного измерения длительности зубцов и интервалов ЭКГ запись должна производиться при стандартной скорости движения диаграммной бумаги, пишущего устройства или скорости развертки на экране монитора. Большинство современных электрокардиографов даст возможность регистрировать ЭКГ при трех стандартных скоростях: 25, 50 и 100 мм/с.
Проверив визуально качество и соблюдение требований стандартизации записи ЭКГ, приступают к оценке ее показателей.
Амплитуду зубцов измеряют, принимая за точку отсчета изоэлектрическую, или нулевую, линию. Первая регистрируется в случае одинаковой разности потенциалов между электродами (PQ — от окончания зубца Р до начала Q, вторая — при отсутствии разности потенциалов между отводящими электродами (интервал TP)). Зубцы, направленные вверх от изоэлектрической линии, называют положительными, направленные вниз, — отрицательными. Сегментом называют участок ЭКГ между двумя зубцами, интервалом — участок, включающий сегмент и один или несколько прилежащих к нему зубцов.
По электрокардиограмме можно судить о месте возникновения возбуждения в сердце, последовательности охвата отделов сердца возбуждением, скорости проведения возбуждения. Следовательно, можно судить о возбудимости и проводимости сердца, но не о сократимости. При некоторых заболеваниях сердца может возникать разобщение между возбуждением и сокращением сердечной мышцы. В этом случае насосная функция сердца может отсутствовать при наличии регистрируемых биопотенциалов миокарда.
Интервал RR
Длительность сердечного цикла определяют по интервалу RR ,который соответствует расстоянию между вершинами соседних зубцов R. Должную величину (норму) интервала QT рассчитывают по формуле Базетта:
где К -коэффициент, равный 0,37 для мужчин и 0,40 для женщин; RR — длительность сердечного цикла.
Зная длительность сердечного цикла, легко рассчитать частоту сокращений сердца. Для этого достаточно разделить временной интервал 60 с на среднюю величину длительности интервалов RR.
Сравнивая продолжительность ряда интервалов RR можно сделать заключение о правильности ритма или наличии аритмии в работе сердца.
Комплексный анализ стандартных отведений ЭКГ позволяет также выявлять признаки недостаточности кровотока, обменных нарушений в сердечной мышце и диагностировать ряд заболеваний сердца.
Тоны сердца- звуки, возникающие во время систолы и диастолы, являются признаком наличия сердечных сокращений. Звуки, генерируемые работающим сердцем, можно исследовать методом аускультации и регистрировать методом фоно- кардиографии.
Аускультапия (прослушивание) может осуществляться непосредственно ухом, приложенным к грудной клетке, и с помощью инструментов (стетоскоп, фонендоскоп), усиливающих или фильтрующих звук. При аускультации хорошо слышны два тона: I тон (систолический), возникающий в начале систолы желудочков, II тон (диастолический), возникающий в начале диастолы желудочков. Первый тон при аускультации воспринимается более низким и протяженным (представлен частотами 30-80 Гц), второй — более высоким и коротким (представлен частотами 150-200 Гц).
Формирование I тона обусловлено звуковыми колебаниями, вызываемыми захлопыванием створок АВ-клапанов, дрожанием связанных с ними сухожильных нитей при их натяжении и сокращением миокарда желудочков. Некоторый вклад в происхождение последней части I тона может вносить открытие полулунных клапанов. Наиболее четко I тон слышен в области верхушечного толчка сердца (обычно в 5-м межреберье слева, на 1-1,5 см левее среднеключичной линии). Прослушивание его звучания в этой точке особенно информативно для оценки состояния митрального клапана. Для оценки состояния трехстворчатого клапана (перекрывающего правое АВ-отверстие) более информативно прослушивание 1 тона у основания мечевидного отростка.
Второй тон лучше прослушивается во 2-м межреберье слева и справа от грудины. Первая часть этого тона обусловлена захлопыванием аортального клапана, вторая — клапана легочного ствола. Слева лучше прослушивается звучание клапана легочного ствола, а справа — аортального клапана.
При патологии клапанного аппарата во время работы сердца возникают апериодические звуковые колебания, которые создают шумы. В зависимости от того, какой клапан поврежден, они накладываются на определенный тон сердца.
Более детальный анализ звуковых явлений в сердце возможен но записанной фонокардиограмме (рис. 3). Для регистрации фонокардиограммы используется электрокардиограф в комплекте с микрофоном и усилителем звуковых колебаний (фонокардиографической приставкой). Микрофон устанавливается в тех же точках поверхности тела, в которых ведется ау- скультация. Для более достоверного анализа тонов и шумов сердца фонокардиограмму всегда регистрируют одновременно с электрокардиограммой.
Рис. 3. Синхронно записанные ЭКГ (сверху) и фонокарднограмма (снизу).
На фонокардиограмме кроме I и II тонов могут регистрироваться III и IV тоны, обычно не прослушиваемые ухом. Третий тон появляется в результате колебаний стенки желудочков при их быстром наполнении кровью во время одноименной фазы диастолы. Четвертый тон регистрируется во время систолы предсердий (пресистолы). Диагностическое значение этих тонов не определено.
Возникновение I тона у здорового человека всегда регистрируется в начале систолы желудочков (период напряжения, конец фазы асинхронного сокращения), а его полная регистрация совпадает по времени с записью на ЭКГ зубцов желудочкового комплекса QRS. Начальные небольшие по амплитуде низкочастотные колебания I тона (рис. 1.8,а)представляют собой звуки, возникающие при сокращении миокарда желудочков. Они регистрируется практически одновременно с зубцом Q на ЭКГ. Основная часть I тона, или главный сегмент (рис. 1.8, б), представлена высокочастотными звуковыми колебаниями большой амплитуды, возникающими при закрытии АВ-клапанов. Начало регистрации основной части I тона запаздывает по времени на 0,04-0,06 от начала зубца Q на ЭКГ (Q- I тон на рис. 1.8). Конечная часть I тона (рис. 1.8,в)представляет собой небольшие по амплитуде звуковые колебания, возникающие при открытии клапанов аорты и легочной артерии и звуковые колебания стенок аорты и легочной артерии. Длительность I тона — 0,07-0,13 с.
Начало II тона в нормальных условиях совпадает по времени с началом диастолы желудочков, запаздывая на 0,02-0,04 с к окончанию зубца Г на ЭКГ. Тон представлен двумя группами звуковых осцилляций: первая (рис. 1.8, а) вызвана закрытием аортального клапана, вторая (Р на рис. 3) — закрытием клапана легочной артерии. Длительность II тона — 0,06-0,10 с.
Если по элементам ЭКГ судят о динамике электрических процессов в миокарде, то по элементам фонокардиограммы — о механических явлениях в сердце. Фонокардиограмма представляет информацию о состоянии клапанов сердца, начале фазы изометрического сокращения и расслабления желудочков. По расстоянию между I и II тоном определяют длительность «механической систолы» желудочков. Увеличение амплитуды II тона может указывать на повышенное давление в аорте или легочном стволе. Однако в настоящее время более детальную информацию о состоянии клапанов, динамике их открытия и закрытия и других механических явлениях в сердце получают при ультразвуковом исследовании сердца.
