Инструментально-функциональные методы исследования
(функциональная диагностика)
Условно эти методы можно разделить на три группы:
Методы, основанные на регистрации биопотенциалов, возникающих в процессе функционирования того или иного органа: электрокардиография (ЭКГ), электромиография, электрогастрография.
Методы регистрации двигательной активности (кинетики) органов и ее изменений: спирография и пневмотахиметрия (отражение функции аппарата внешнего дыхания); верхушечная кардиография (регистрация движений верхушечного толчка); баллистокардиография (регистрация колебаний человеческого тела, обусловленных сердечными сокращениями и реактивными силами); реография (отражение изменений удельного сопротивления тканей в связи с меняющимся их кровенаполнением).
Методы регистрации звуковых явлений, возникающих при движениях и сокращениях органов: фонокардиография (запись тонов, шумов сердца).
1) Электрокардиография
Электрокардиограмма — это графическое выражение изменений во времени интегральной электрической активности сердца.
Выделяют следующие основные функции сердца:
Автоматизм - это способность сердца самостоятельно вырабатывать импульсы, вызывающие возбуждение. В норме наибольшим автоматизмом обладает синусовый узел.
Проводимость - способность сердца проводитъ импульсы из места их возникновения до сократительного миокарда.
Возбудимость - способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов. Во время возбуждения возникает электрический ток, который регистрируется гальванометром в виде ЭКГ.
Сократимость - способность сердца сокращаться под влиянием импульсов и обеспечивать функцию насоса.
Рефрактерность - невозможность возбужденных клеток миокарда снова активизироваться при возникновении дополнительных импульсов. Делится на абсолютную (сердце не отвечает ни на какое возбуждение) и относительную (сердце отвечает только на очень сильное возбуждение).
Строение и функции проводящей системы сердца
Центр автоматизма 1-го порядка (или водитель ритма 1-го порядка, синусовый узел, узел Кис-Флака) расположен в правом предсердии в области устьев полых вен. Это образование клеток в норме ритмично генерирует импульсы с частотой 60-80 в 1 минуту. После возникновения импульс проводится на миокард. Сначала он проводится на правое, затем на левое предсердие и доходит до следующего узла. Он называется атриовентрикулярным узлом (узел Ашофф-Тавара), расположенным в нижней части правого предсердия и является водителем ритма 2-го порядка. В норме он не образует импульсы, но если синусовый узел не работает, то А-В узел начинает вырабатывать импульсы с частотой 40-60 в 1 минуту. Пройдя через А-В узел, импульс проходит по пучку Гиса который расположен в межжелудочковой перегородке. От пучка Гиса отходит правая ножка пучка, которая проводит импульсы на миокард правого желудочка, и левая ножка, делящаяся на переднюю и заднюю ветви, проводящая импульсы на левый желудочек. Клетки пучка Гиса обладают автоматизмом, они вырабатывают импульсы с частотой 15-25 в 1 минуту. Это центр автоматизма 3-го порядка. Ножки пучка образуют конечные разветвления - волокна Пуркинье, которые подходят к каждой миофибрилле. Волокна также обладают автоматизмом (с частотой импульса 15-20 в 1 минуту).
Возбуждённый участок мышцы сердца заряжается отрицательно по отношению к участку в покое. Благодаря разности потенциалов возникает электрический ток. Его регистрирует электрокардиограф. Разность потенциалов регистрируется на участках поверхности тела. Она очень мала и её усиливают в несколько тысяч раз.
МЕТОДИКА ЗАПИСИ ЭКГ
Используют 5 электродов, которые накладываются на:
правую руку - красный,
левую руку - желтый,
левую ногу - зеленый,
правую ногу – черный,
для грудных отведений - белый электрод.
В начале съемки ЭКГ необходимо проверить калибровку ЭКГ-аппарата: 1 милливольт должен быть равен 10 мм на миллиметровой ленте. Это необходимо для стандартизации всех ЭКГ. Скорость записи ЭКГ - 50 мм/сек., поэтому длительность 1 мм - 0,02 сек.
Стандартные отведения :
I отведение - правая рука - левая рука,
II отведение - правая рука - левая нога,
III отведение - левая рука - левая нога.
Стандартные отведения дают лишь общую (панорамную) картину биоэлектрических процессов в сердце и отдельных его топографических образований. В частности, если речь идет о топической диагностике инфарктов миокарда, то 1 стандартное отведение в известной мере дает представление об очаговых изменениях в передней, a III - о таковых в задней стенке левого желудочка. Если речь идет об «отражении интересов» отдельных камер сердца (признаки гипертрофии, перегрузки, блокады ножек пучка Гиса и др.), то 1 стандартное отведение отражает потенциалы левого, а III - потенциалы правого желудочков.
Усиленные отведения от конечностей (по Гольдбергеру).
Имеются 3 отведения от конечностей, их обозначают аббревиатурами aVR, aVL, aVF . Первая буква а происходит от английского "augmented" (усиленный), буква V - "voltage" (вольтаж); последние буквы R, L. F указывают место локализации активного электрода: R (right) - на правой руке, L (left) - на левой руке, F (foot) - на левой ноге.
Самостоятельного значения усиленные отведения от конечностей не имеют и для полноценной расшифровки ЭКГ не пригодны. Они выполняют лишь вспомогательную функцию, в известной мере уточняют, подтверждают, усиливают информацию, полученную в стандартных отведениях. В частности, отведение aVL в определенном смысле дублирует I, aVF - Ш стандартное отведения.
Грудные отведения (по Вильсону).
Активный электрод ставится в различные точки грудной клетки:
1-я точка (V1) помещается в 4-е межреберье справа от грудины,
2-я точка (V2) - 4-е межреберье слева от грудины.
V1,2 - отражают правый желудочек и межжелудочковую перегородку; это правые грудные отведения.
3-я точка (V3) - на середине расстояния между V2 и V4. V3 - отражает переднюю стенку левого желудочка.
4-я точка (V4) - в 5-м межреберьи по левой среднеключичной линии. V4 - отражает верхушку левого желудочка.
5-я точка (V5) - по передней подмышечной линии на уровне V4.
6-я точка (V6) - по средней подмышечной линии на уровне V4.
V5,6 - отражают боковую стенку левого желудочка. Это левые грудные отведения.
НОРМАЛЬНАЯ ЭКГ
На ЭКГ имеются зубцы, интервалы, сегменты, комплексы.
Зубец Р - предсердный комплекс. Образуется в результате возбуждения обоих предсердий. Сначала возбуждается правое, а через 0,03 сек - левое предсердие. Зубец Р обычно положительный, длительность его 0,08-0,10 сек. Высота его 1-2 мм. Положительный зубец Р обязательно должен присутствовать во II отведении. Он отрицателен в aVR, в отведении V1 может быть двухфазным. Нормальная форма и положение зубца Р являются показателем синусового ритма.
Интервал P-Q (или P-R) - атривентрикулярная проводимость. Отражает время проведения импульса от синусового узла по предсердиям, А-В узлу, пучку Гиса к мускулатуре желудочков. Измеряется от начала зубца Р до начала зубца Q. В норме его длительность составляет 0,12-0,18 сек (максимально до 0,20 сек).
Комплекс QRS - желудочковый комплекс. Ширина 0,06- 0,09 сек (до 0,1 сек). Отражает деполяризацию желудочков. Зубец Q отражает возбуждение передней части межжелудочковой перегородки. Он отрицательный, ширина не более 0,03 сек, глубина до 1/4 зубца R. Зубец R отражает охват возбуждением основной массы миокарда желудочков, положительный. В стандартных отведениях он максимален во II отведении (высота 5-15 мм), в грудных - в V4. Зубец S отражает конечное возбуждение желудочков. Он отрицательный, но в норме он может отсутствовать. Наиболее глубокий в V1 и V2. По направлению к левым грудным отведениям он уменьшается. Его глубина в стандартных отведениях до 5 мм, в грудных до 25 мм. В отведении V3 зубец R равен S - это называется переходной зоной.
Сегмент ST - располагается между концом S и началом Т. В норме сегмент располагается на изолинии. Допустимые смещения вверх от изолинии не более 1 мм, вниз - не более 0,5 мм.
Зубец Т - отражает процесс реполяризации желудочков. Этот зубец положительный, отрицателен только в aVR. В III отведении у тучных лиц он может быть немного отрицательным, но становится положительным на ЭКГ, снятой во время глубокого вдоха. Амплитуда (высота) его находится в пределах 2-6 мм, составляет до 1/3 от R. Продолжительность 0,12-0,16 сек.
Интервал Q-T - отражает электрическую систолу желудочков. В норме его длительность - 0,35 - 0,44 сек. Зависит от возраста и пола.
Зубец U - положительный. На ЭКГ проявляется не всегда.
Порядок расшифровки ЭКГ
1. Определяется правильность сердечного ритма. Анализируют форму и расположение зубца Р и одинаковость интервала R-R.
Характеристика нормального синусового ритма:
Положительные зубцы Р во II стандартном отведении, отрицательные – в aVR.
Постоянная форма Р в каждом отведении.
Постоянная и нормальная величина интервала P-Q.
Одинаковые расстояния R-R (разница не более 0,1 сек).
2. Подсчет частоты сердечного ритма.
Находят продолжительность интервала R-R в сек. Частотa=60/(R-R).
3. Анализ вольтажа. Измеряют амплитуду зубцов R в стандартных отведениях В норме она 5-15 мм. Если амплитуда самого большого зубца R не больше 5 мм или сумма всех R в трех стандартных отведениях меньше 15 мм, то вольтаж считается сниженным. Это бывает при экссудативных перикардитах, тяжелом поражении миокарда, выраженной эмфиземе легких.
4. Определение положения электрической оси сердца.
Положение электрической оси сердца отражается в виде угла α (угол между электрической осью и горизонталью I стандартного отведения). При нормальном положении сердца электрическая ось находится в пределах от +30° до +70°. Зубец R - наибольший во II отведении. У астеников, при низком стоянии диафрагмы наблюдается вертикальное положение оси сердца, когда угол а находится в пределах с +71° до +90°. Отклонение электрической оси вправо - угол становится больше +90°. У гиперстеников при высоком стоянии диафрагмы сердце имеет горизонтальное расположение, при этом угол а становится от 0° до +29°. Отклонение электрической оси влево - угол становится отрицательным или равным 0°. Сравнивая величину и направление зубцов комплекса QRS в 1, II и III стандартных отведениях, можно визуально определить направление электрической оси, не прибегая к вычислению угла α в градусах.
Для этого необходимо рассмотреть треугольник Эйнтховена.
Нормограмма (нормальное положение эл. оси) - RII>RI>RIII.
Левограмма (отклонение электрической оси влево) - RI>RII>RIII.
Правограмма (отклонение электрической оси вправо) - RIII>RII>RI.
5. Измерение продолжительности и величины отдельных зубцов, интервалов и комплексов по 11 стандартному отведению.
6. Расчет систолического показателя. Для этого определяют продолжительность комплекса QRST в сек. Систолический показатель - это продолжительность электрической систолы желудочков по отношению к продолжительности всего цикла, выраженная в процентах.
7. Визуальная оценка всех зубцов и сегментов по всем отведениям.
8. Общее заключение.
Суточное (Холтеровское) мониторирование ЭКГ, АД – длительная (до суток и более) запись ЭКГ, АД на аудиокассету (Лента-МТ) или на компакт-диск с последующей компьютерной обработкой. Метод наиболее ценен для диагностики пароксизмальных форм аритмий и скрытой («немой») ишемии миокарда, позволяет проводить контроль за эффективностью антиаритмических препаратов и т.п.
2) Фонокардиография (ФКГ) – метод графической регистрации звуковых явленийс помощью микрофона на специальный аппарат – фонокардиограф. Анализ кривых в ФКГ позволяет выявить патологические изменения тонов сердца (ослабление, усиление, раздвоение, расщепление, трёхчленные ритмы, а также шумы сердца). Особенно ценен метод для диагностики пороков сердца. Однако с появлением УЗИ интерес к ФКГ упал.
3) Спирография – метод графической регистрации дыхательных объёмов. Он позволяет рассчитать различные дыхательные объёмы:
дыхательый объём (ДО) вдыхаемого и выдыхаемого воздуха (ок. 500 мл),
жизненная ёмкость лёгких - объём воздуха, который человек в состоянии выдохнуть при самом глубоком выдохе после максимального вдоха: ЖЕЛ = РО+ДВ+ДО= 3700 мл,
резервный объём выдоха (РО) – объём воздуха, который человек может выдохнуть после нормального выдоха, т.е. когда сделает максимальный выдох (1500 – 2000 мл),
дополнительный воздух (ДВ) – объём воздуха, который человек может вдохнуть, когда после обычного сделает максимальный вдох (1500 – 2000),
остаточный воздух (ОВ) – объём воздуха, который остался после максимального выдоха (1000 – 1500 мл),
форсированная жизненная ёмкость лёгких (ФЖЕЛ) определяется при максимально быстром выдохе (на 100-300 мл меньше ЖЕЛ);
и показатели вентиляции лёгких:
частота дыхания(ЧД) = 16 - 20 в мин.,
минутный объём дыхания: МОД = ЧД*ДО = 8 л/мин.
Методика проведения:
Спирографию проводят утром в кабинете функциональной диагностики натощак, или не раньше, чем через 2 часа после приёма пищи на протяжении 10 – 12 мин. В сидячем положении. С помощью спирограммы можно точно установить, какие изменения в лёгких преобладают: рестриктивные, или обструктивные.
Показатели лёгочной вентиляции в значительной степени зависят от пола, роста, массы тела, возраста, физической тренированности.
Спирометрия (от лат. spiro — дую, дышу и ...метрия), метод измерения жизненной ёмкости лёгких.
Методика проведения спирометрии:
До появления цифровой техники были широко распространены механические спирометры, чаще всего водяные. В них выдыхаемый воздух попадал в цилиндр, помещенный в сосуд с водой. При выдохе цилиндр перемещался вверх, и соединенное с ним записывающее устройство оставляло на движущейся бумаге график зависимости объема от времени. Обследование на таком приборе было трудоёмким и требовало ручного расчёта параметров.
В данный момент используются цифровые приборы, которые состоят из датчика потока воздуха и электронного устройства, которое преобразует показания датчика в цифровую форму и производит необходимые вычисления. Выпускается множество компьютерных спирометров, в которых все расчёты и анализ информации выполняется персональным компьютером.
Пикфлоуметрия - измерение пиковой скорости выдоха (ПСВ) с помощью портативного прибора — пикфлоуметра. Другими словами это метод определения с какой скоростью может выдохнуть человек.
Данный метод обследования важен людям, страдающими затрудненным выдохом, в первую очередь астматикам, и позволяет оценивать степень сужения воздухоносных путей (бронхов), а также эффективность проводимого лечения.
Методика проведения пикфлоуметрии:
Исследование проводится, как правило, утром и вечером ( при начальном подборе терапии желательно проводить пикфлоуметрию и днем, т.е. три раза в день ) в сидячем положении, после нескольких спокойных вдохов и выдохов необходимо сделать глубоких вдох, плотно обхватить губами мундштук пикфлоуметра, который следует держать параллельно поверхности пола, и сделать максимально быстрый выдох. Через 2-3 минуты следует повторить вышеописанные действия и записать максимальное из двух значений.
Все показатели необходимо записывать в дневник астматика, удобнее всего отмечать показатели пикфлоуметрии на специальных графиках, которые часто прилагаются вместе с пикфлоуметрами в комплекте.
Определяется суточный разброс пиковой скорости. Разброс показателей ПСВ более чем на 20% является диагностическим признаком приступа БА.