Электрокардиография

Сокращения миокарда сопровождаются (и обусловлены) высокой электрической активностью кардиомиоцитов, что формирует изменяющееся электрическое поле. Колебания суммарного потенциала электрического поля сердца, представляющего алгебраическую сумму всех ПД (см. рис. 23–5), могут быть зарегистрированы с поверхности тела. Регистрацию этих колебаний потенциала электрического поля сердца на протяжении сердечного цикла осуществляют при записи электрокардиограммы (ЭКГ) — последовательности положительных и отрицательных зубцов (периоды электрической активности миокарда), часть из которых соединяет так называемая изоэлектрическая линия (период электрического покоя миокарда).

ВЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Материал этого раздела см. в книге.

ТРЕУГОЛЬНИК ЭЙНТХОВЕНА

Материал этого раздела см. в книге.

ОТВЕДЕНИЯ ЭКГ

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА

Нормальная электрокардиограмма (рис. 23–10Б) состоит из основной линии (изолиния) и отклонений от неё, называемых зубцами и обозначаемых латинскими буквами Р, Q, R, S, Т, U. Отрезки ЭКГ между соседними зубцами — сегменты. Расстояния между различными зубцами — интервалы.

Рис. 23–10. ЗУБЦЫ И ИНТЕРВАЛЫ. А. Формирование зубцов ЭКГ при последовательном возбуждении миокарда. Б, Зубцы нормального комплекса PQRST. Объяснения в тексте.

ЭКГ отражает последовательный охват возбуждением отделов миокарда. Амплитуду зубцов определяют по вертикали — 10 мм соответствуют 1 мВ (для удобства амплитуду зубцов измеряют в миллиметрах). Длительность зубцов и интервалов определяют по горизонтали плёнки ЭКГ.

· При скорости записи 25 мм/сек (стандартная скорость) 1 мм соответствует 0,02 сек.

· При скорости записи 50 мм/сек (применяют реже) 1 мм соответствует 0,04 сек.

Таким образом, при определённой скорости движения ленты кардиографа по интервалам между отдельными комплексами можно оценивать ЧСС, а по интервалам между зубцами — продолжительность отдельных фаз сердечной деятельности. По вольтажу, т.е. амплитуде отдельных зубцов ЭКГ, зарегистрированной на определённых участках тела, можно судить об электрической активности определённых отделов сердца и прежде всего о величине их мышечной массы.

Основные зубцы, интервалы и сегменты ЭКГ представлены на рис. 23–10Б.

Зубец P соответствует охвату возбуждением (деполяризацией) предсердий. Длительность зубца Р равна времени прохождения возбуждения от синусно-предсердного узла до АВ-соединения и в норме у взрослых не превышает 0,1 с. Амплитуда Р — 0,5–2,5 мм, максимальна в отведении II.

Интервал PQ(R) определяют от начала зубца Р до начала зубца Q (или R, если Q отсутствует). Интервал равен времени прохождения возбуждения от синусно-предсердного узла до желудочков. В норме у взрослых продолжительность интервала PQ(R) — 0,12–0,20 с при нормальной ЧСС. При тахи- или брадикардии PQ(R) меняется, его нормальные величины определяют по специальным таблицам.

Комплекс QRS равен времени деполяризации желудочков. Состоит из зубцов Q, R и S. Зубец Q — первое отклонение от изолинии книзу, зубец R — первое после зубца Q отклонение от изолинии кверху. Зубец S — отклонение от изолинии книзу, следующее за зубцом R. Интервал QRS измеряют от начала зубца Q (или R, если Q отсутствует) до окончания зубца S. В норме у взрослых продолжительность QRS не превышает 0,1 с.

Сегмент ST — расстояние между точкой окончания комплекса QRS и началом зубца Т. Равен времени, в течение которого желудочки остаются в состоянии возбуждения. Для клинических целей важно положение ST по отношению к изолинии.

Зубец Т соответствует реполяризации желудочков. Аномалии Т неспецифичны. Они могут встречаться у здоровых лиц (астеников, спортсменов), при гипервентиляции, тревоге, питье холодной воды, лихорадке, подъёме на большую высоту над уровнем моря, а также при органических поражениях миокарда.

Зубец U — небольшое отклонение кверху от изолинии, регистрируемое у части людей вслед за зубцом Т, наиболее выраженное в отведениях V₂ и V₃. Природа зубца точно не известна. В норме максимальная его амплитуда не больше 2 мм или до 25% амплитуды предшествующего зубца Т.

Интервал QT представляет электрическую систолу желудочков. Равен времени деполяризации желудочков, варьирует в зависимости от возраста, пола и ЧСС. Измеряется от начала комплекса QRS до окончания зубца Т. В норме у взрослых продолжительность QT колеблется от 0,35 до 0,44 с, однако его продолжительность очень сильно зависит от ЧСС.

Расшифровка ЭКГ. В начале анализа ЭКГ измеряют длительность интервалов PR, QRS, QT, RR в секундах по отведению II. Оценивают характер ритма сердца (источник ритма — синусовый или какой-либо другой), измеряют ЧСС. Затем изучают форму и величину зубцов ЭКГ во всех отведениях. Далее определяют положение электрической оси сердца. При нормальном положении электрической оси R_II>R_I>R_III. При отклонении электрической оси сердца вправо R_III>R_II>R_I. Чем больше отклонение вправо, тем меньше R_I и глубже S_I. При вертикальном положении электрической оси R_III=R_II>R_I. При отклонении электрической оси влево R_I>R_II>R_III, S_III>R_III. Чем больше отклонение оси влево, тем меньше R_III и глубже S_III. При горизонтальном положении сердца R_I=R_II>R_III.

Общепринято условие — отклонение, записываемое вверх от изоэлектрической линии (положительный зубец), считают деполяризующим, отклонение, записываемое вниз от изолинии (отрицательный зубец), считают реполяризующим. Зубец P обусловлен деполяризацией миокарда предсердий, комплекс QRS — деполяризацией желудочков, сегмент ST и зубец T — реполяризацией миокарда желудочков. В норме на ЭКГ реполяризацию предсердий не выявляют, так как она скрыта комплексом QRS. Зубец U, отображающий (вероятно) реполяризацию сосочковых мышц, выявляют на ЭКГ непостоянно.

ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ЗУБЦОВ И ИНТЕРВАЛОВ ЭКГ

Длительность зубцов и интервалов между различными зубцами ЭКГ, а также процессы, происходящие в них, отображены в табл. 23–3.

Таблица 23–3. Длительность зубцов и интервалов ЭКГ

	Продолжительность, с	Процессы
P	0,07–0,1	Деполяризация предсердий
P–Q(R)*	0,12–0,20	Деполяризация предсердий, проведение через АВ-соединение
QRS	0,06–0,1	Деполяризация желудочка и реполяризация предсердий
Q–T	0,40**	Деполяризация и реполяризация желудочков
T	0,20***	Реполяризация желудочков

Примечания: *При отсутствии зубца Q длительность интервала определяют от начала зубца R. **Нормативы длительности этого интервала определяют в зависимости от ЧСС — по специальным таблицам, значения которых также могут быть приведены на специальных электрокардиографических линейках. ***Увеличение или укорочение не имеют клинического значения.

РАЗНЫЕ ОТВЕДЕНИЯ НА НОРМАЛЬНОЙ ЭКГ

Возникновение ЭКГ обусловлено деполяризацией различных отделов сердца. Конфигурация зубцов ЭКГ, их амплитуда, время развития, продолжительность отдельных сегментов зависят от положения сердца по отношению к отводящим электродам. Предсердия занимают в грудной клетке заднюю позицию. Желудочки образуют основание и переднюю поверхность сердца, причём правый желудочек располагается кпереди и латеральнее левого.

· Отведение aVR направлено в полости желудочков. В этом положении деполяризация предсердий, деполяризация и реполяризация желудочков распространяются в противоположную сторону от отводящего электрода и, соответственно, зубец P, комплекс QRS и зубец T имеют суммарное отрицательное отклонение (т.е. вниз от изолинии) — «перевёрнутое I стандартное отведение».

· В отведениях aVL и aVF деполяризация направлена в сторону желудочков (к активному электроду), и поэтому зубцы ЭКГ положительные (направлены вверх от изолинии) или двуфазные.

· ЭКГ, регистрируемая в отведениях V₁ и V₂, не имеет зубца Q, начальная часть комплекса QRS имеет небольшое отклонение вверх, поскольку деполяризация движется слева направо в направлении активного электрода. Далее волна возбуждения направляется вниз к перегородке и в левый желудочек, в сторону от активного электрода, генерируя большой зубец S.

· ЭКГ, отводимая от левого желудочка (V₄–V₆), имеет небольшой начальный зубец Q (деполяризация перегородки), выраженный зубец R (деполяризация перегородки и левого желудочка) и, следуя далее, имеет умеренный зубец S (поздняя деполяризация стенки желудочка).

НОРМАЛЬНЫЙ РИТМ СЕРДЦА. Каждое сокращение возникает в синусно-предсердном узле (синусовый ритм). В покое частота ударов сердца колеблется в пределах 60–90 в минуту. ЧСС уменьшается (брадикардия) во время сна и увеличивается (тахикардия) под влиянием эмоций, физической работы, лихорадки и многих других факторов. В молодом возрасте частота ударов сердца увеличивается во время вдоха и уменьшается во время выдоха, особенно при глубоком дыхании, — синусовая дыхательная аритмия (вариант нормы). Синусовая дыхательная аритмия — феномен, возникающий вследствие колебаний тонуса блуждающего нерва. Во время вдоха импульсы от рецепторов растяжения лёгких угнетают тормозящие влияния на сердце сосудодвигательного центра в продолговатом мозге. Количество тонических разрядов блуждающего нерва, постоянно сдерживающих ритм сердца, уменьшается, и ЧСС возрастает.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОСЬ СЕРДЦА

Наибольшую электрическую активность миокарда желудочков обнаруживают в период их возбуждения. При этом равнодействующая возникающих электрических сил (вектор) занимает определённое положение во фронтальной плоскости тела, образуя угол a (его выражают в градусах) относительно горизонтальной нулевой линии (I стандартное отведение). Положение этой так называемой электрической оси сердца (ЭОС) оценивают по величине зубцов комплекса QRS в стандартных отведениях, что позволяет определить угол a и, соответственно, положение электрической оси сердца. Угол a считают положительным, если он расположен ниже горизонтальной линии, и отрицательным, если он расположен выше. Этот угол можно определить путём геометрического построения в треугольнике Эйнтховена, зная величину зубцов комплекса QRS в двух стандартных отведениях. На практике для определения угла aприменяют специальные таблицы (определяют алгебраическую сумму зубцов комплекса QRS в I и II стандартных отведениях, а затем по таблице находят угол a). Выделяют пять вариантов расположения оси сердца: нормальное, вертикальное положение (промежуточное между нормальным положением и правограммой), отклонение вправо (правограмма), горизонтальное (промежуточное между нормальным положением и левограммой), отклонение влево (левограмма).

Все пять вариантов схематически представлены на рис. 23–9.

Рис. 23–9. Варианты отклонения электрической оси сердца. Их оценивают по величине основных (наибольшей амплитуды) зубцов комплекса QRS в I и III отведениях. ПР — правая рука, ЛР — левая рука, ЛН — левая нога.

· Нормограмма (нормальное положение ЭОС) характеризуется углом a от +30° до +70°. ЭКГ-признаки:

Ú зубец R преобладает над зубцом S во всех стандартных отведениях;

Ú максимальный зубец R во II стандартном отведении;

Ú в aVL и aVF также преобладают зубцы R, причём в aVF он обычно выше, чем в aVL.

Формула нормограммы: R_II >R_I >R_III.

· Вертикальное положение характеризуется углом a от +70° до +90°. ЭКГ-признаки:

Ú равная амплитуда зубцов R во II и III стандартных отведениях (или в III отведении чуть ниже, чем во II);

Ú зубец R в I стандартном отведении небольшой величины, но его амплитуда превышает амплитуду зубца S;

Ú комплекс QRS в aVF положителен (преобладает высокий зубец R), а в aVL — отрицательный (преобладает глубокий зубец S).

Формула: R_II ³R_III >R_I, R_I >S_I.

· Правограмма. Отклонение ЭОС вправо (правограмма) — угол a более +90°. ЭКГ-признаки:

Ú зубец R максимален в III стандартном отведении, в II и I отведениях он прогрессивно уменьшается;

Ú комплекс QRS в I отведении отрицательный (преобладает зубец S);

Ú в aVF характерен высокий зубец R, в aVL — глубокий S при малом зубце R;

Формула: R_III >R_II >R_I, S_I >R_I.

· Горизонтальное положение характеризуется углом a от +30° до 0°. ЭКГ-признаки:

Ú зубцы R в I и II отведениях практически одинаковы, или зубец R в I отведении несколько выше;

Ú в III стандартном отведении зубец R имеет небольшую амплитуду, зубец S превышает его (на вдохе зубец r увеличивается);

Ú в aVL зубец R высокий, но несколько меньше зубца S;

Ú в aVF зубец R невысокий, но превышает зубец S.

Формула: R_I ³R_II >R_III, S_III >R_III, R_aVF >S_aVF.

· Левограмма. Отклонение ЭОС влево (левограмма) — угол a менее 0° (до –90°). ЭКГ-признаки:

Ú зубец R в I отведении превышает зубцы R в II и III стандартных отведениях;

Ú комплекс QRS в III отведении отрицательный (преобладает зубец S; иногда зубец r отсутствует полностью);

Ú в aVL зубец R высокий, почти равен или больше зубцу R в I стандартном отведении;

Ú в aVF комплекс QRS напоминает таковой в III стандартном отведении.

Формула: R_I >R_II >R_III, S_III >R_III, R_aVF <S_aVF.

ПРИБЛИЗИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОЛОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ОСИ СЕРДЦА. Для запоминания отличий правограммы от левограммы студенты применяют остроумный школярский приём, состоящий в следующем. При рассматривании своих ладоней загибают большой и указательный пальцы, а оставшиеся средний, безымянный и мизинец отождествляют с высотой зубца R. «Читают» слева направо, как обычную строку. Левая рука — левограмма: зубец R максимален в I стандартном отведении (первый самый высокий палец — средний), во II отведении уменьшается (безымянный палец), а в III отведении минимален (мизинец). Правая рука — правограмма, где ситуация обратная: зубец R нарастает от I отведения к III (равно как и высота пальцев: мизинец, безымянный, средний).

Причины отклонения электрической оси сердца. Положение электрической оси сердца зависит как от сердечных, так и от внесердечных факторов.

· У людей с высоким стоянием диафрагмы и/или гиперстенической конституцией ЭОС принимает горизонтальное положение или даже возникает левограмма.

· У высоких худых людей с низким стоянием диафрагмы ЭОС в норме расположена более вертикально, иногда вплоть до правограммы.

Отклонение ЭОС наиболее часто связано с патологическими процессами. В результате преобладания массы миокарда, т.е. гипертрофии желудочков, ЭОС отклоняется в сторону гипертрофированного желудочка. Однако если при гипертрофии левого желудочка отклонение ЭОС влево происходит практически всегда, то для отклонения её вправо правый желудочек должен быть значительно гипертрофирован, так как его масса у здорового человека в 6 раз меньше массы левого желудочка. Тем не менее сразу нужно указать, что, несмотря на классические представления, в настоящее время отклонение ЭОС не считают достоверным признаком гипертрофии желудочков.

АРИТМИИ СЕРДЦА

Необычная локализация пейсмейкеров. АВ-соединение и другие участки проводящей системы могут в необычных условиях становиться сердечными пейсмейкерами — водителями сердечного ритма. Патология предсердных и желудочковых мышечных волокон могут уменьшать их МП покоя и тем самым облегчить процесс деполяризации, что инициирует повторяющиеся спонтанные разряды. Простой, но чрезвычайно наглядный эксперимент, демонстрирующий иерархию пейсмейкеров сердца, каждый студент-медик осуществляет на сердце лягушки, накладывая так называемые лигатуры Станниуса. Отделение лигатурами венозного синуса от предсердий, а предсердий от желудочков вызывает появление в сердце трёх отдельных участков, сокращающихся с тремя различными частотами.

Блокады сердца. Если проведение между предсердиями и желудочками замедлено, но полностью не прервано, то регистрируют неполную сердечную блокаду. При АВ-блокаде I степени все предсердные импульсы достигают желудочков, но интервал P–Q(R) необычно удлинён (более 0,20 с). При АВ-блокаде II степени не все предсердные импульсы проводятся к желудочкам. Если проведение возбуждения от предсердий к желудочкам полностью нарушено, как бывает при полной АВ-блокаде (АВ-блокаде III степени), то желудочки работают в присущем им редком ритме независимо от ритма предсердий.

Эктопические очаги возбуждения. В норме кардиомиоциты спонтанно не возбуждаются. Возможность возникновения спонтанных разрядов в пучке Хиса и волокнах Пуркиньеневысока, так как нормальные разряды синусового ритма из синусно-предсердного узла возникают значительно быстрее, чем возникнут спонтанные разряды в пучке Хиса и волокнах Пуркинье. В необычных условиях волокна Пуркинье могут спонтанно возбуждаться. Если эктопический очаг возбуждается однократно, то дополнительное сокращение возникает до обычного ожидаемого сокращения сердца и временно нарушает ритм (предсердная или желудочковая экстрасистола, или преждевременное сокращение). Если эктопический очаг разряжается повторно и скорость возбуждения его выше, чем скорость возбуждения клеток синусно-предсердного узла, то он вызывает предсердную, желудочковую или АВ-узловую пароксизмальную тахикардию или трепетание предсердий. Наиболее частая причина пароксизмальной аритмии — дефект проведения, приводящий к круговому движению волны возбуждения по миокарду.

Предсердные аритмии

· Возбуждение, возникшее в каком-либо участке предсердий, преждевременно стимулирует АВ-соединение и проводится к желудочкам — желудочки сокращаются. Зубец P предсердной экстрасистолы аномален, но конфигурация комплекса QRST обычна. Между предсердной экстрасистолой и следующим нормальным сокращением имеется пауза, называемая компенсаторной. При предсердной экстрасистолии компенсаторная пауза неполная, т.е. в сумме с предэкстрасистолическим интервалом она не даёт длительности двух обычных интервалов R–R, исходящих из синусно-предсердного узла. Случайные предсердные экстрасистолы время от времени возникают у большинства здоровых людей и не имеют патологического значения.

· Предсердная тахикардия возникает при повторной регулярной активности эктопического очага, и ЧСС может составлять 200 в минуту и более. Если ритм возбуждения предсердий достигает 200–350 в минуту, возникает трепетание предсердий, почти всегда связанное с блокадой АВ-узла, имеющего длительный рефрактерный период. У взрослых он не может проводить возбуждение с частотой выше 230 импульсов в минуту. При пароксизмальной предсердной тахикардии и трепетании предсердий частота сокращений желудочков может становиться столь высокой, что продолжительность диастолы значительно укорачивается и желудочки не успевают наполняться кровью между сокращениями. Уменьшается сердечный выброс и развивается острая сердечная недостаточность. Ацетилхолин, выделяющийся в окончаниях блуждающего нерва, подавляет проведение в миокарде предсердий и АВ-соединении. Это объясняет, почему глазо-сердечный рефлекс (надавливание на глазные яблоки при вызывании рефлекса Ашнера), стимулирующий выделение ацетилхолина в окончаниях блуждающего нерва, или массаж каротидных синусов могут переводить тахикардию и трепетание предсердий в нормальный синусовый ритм.

· В состоянии фибрилляции предсердий последние сокращаются с частотой 300–500 в минуту и нерегулярно. Нерегулярность возбуждения АВ-соединения нарушает правильный ритм сокращений желудочков — возникают неритмичные сокращения сердца.

Желудочковые аритмии

· Пароксизмальная желудочковая тахикардия — серия быстрых регулярных деполяризаций желудочков (сокращений), возникающих в результате кругового движения возбуждения по миокарду желудочков. Желудочковая тахикардия приводит к уменьшению сердечного выброса и в некоторых случаях осложняется фибрилляцией желудочков.

· Фибрилляция желудочков — хаотическое и с гемодинамической точки зрения полностью неэффективное сокращение мышечных волокон желудочков, вызванное множественными эктопическими очагами или круговым движением возбуждения. Фибрилляция желудочков может быть вызвана электротравмой или экстрасистолой, возникшей во время критического интервала (уязвимого периода). Уязвимый период совпадает по времени со средней точкой зубца T и характеризует то время, когда часть миокарда желудочка деполяризована, другая часть не полностью реполяризована и какая-то часть полностью реполяризована. Фибриллирующие желудочки не выполняют функцию нагнетающего насоса, что приводит к остановке движения крови и клинической смерти. Без оказания немедленной помощи в течение нескольких минут летальный исход неизбежен. Фибрилляция во многих случаях может быть купирована и трансформируется в нормальный синусовый ритм под влиянием мощного электрического разряда, создаваемого дефибриллятором, именно поэтому при проведении реанимационных мероприятий применяют электрический дефибриллятор.

СЕРДЕЧНО-ЛЁГОЧНАЯ РЕАНИМАЦИЯ

Сердечный выброс и коронарное кровообращение могут быть частично поддержаны непрямым массажем сердца (прямой массаж сердца проводят обычно только во время операций на открытом сердце). Человек, осуществляющий непрямой массаж сердца, кладёт кисти основаниями ладоней (одна на другую крест накрест) на нижнюю треть грудины над мечевидным отростком. Руки в локтевых суставах должны быть выпрямлены. Массаж осуществляют путём ритмичного сдавления грудной клетки; при этом сдавление должно происходить путём налегания на грудину реанимируемого всем корпусом реанимирующего при выпрямленных руках. Больной должен лежать на ровной жёсткой поверхности, лучше на полу. При массаже сердце сжимается между смещаемой в переднезаднем направлении грудиной и позвоночником. Надавливание на грудину проводят с частотой 80–100 раз в минуту. Если происходит остановка дыхания, то одновременно с массажем сердца применяют искусственное дыхание «рот в рот» в соотношении 1 вдувание на 5 надавливаний на грудную клетку (если реанимируют два человека — один проводит непрямой массаж сердца, второй — искусственное дыхание) или 2 вдувания и 15 надавливаний на грудину (если реанимирует один человек).

ИЗМЕНЕНИЯ ИОННОГО СОСТАВА КРОВИ И ЭКГ

Натрий. Уменьшение концентрации ионов Na⁺ во внеклеточной жидкости снижает вольтаж зубцов ЭКГ.

Калий. Изменения концентрации ионов K⁺ в плазме вызывают более тяжёлые нарушения ЭКГ.

· Гиперкалиемия чрезвычайно опасна и может привести к летальному исходу. Увеличение содержания ионов K⁺ в плазме отражается в возникновении на ЭКГ высокого зубца T как проявления нарушения реполяризации. Более высокий уровень ионов K⁺ парализует предсердия и увеличивает продолжительность комплекса QRS. Волокна миокарда теряют возбудимость, и сердце останавливается в диастоле.

· Гипокалиемия увеличивает длительность интервала P–Q(R), глубину зубца Q, инвертирует зубец T.

Кальций. Повышение концентрации внеклеточного Ca²⁺ увеличивает сократимость миокарда. Гипокальциемия увеличивает длительность интервала Q–T.