2. Тема занятия: Основные принципы электрокардиографии. Электрокардиографические признаки гипертрофии отделов сердца

1. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Среди многочисленных инструментальных методов исследования в клинике внутренних болезней ЭКГ по праву занимает одно из главных мест. Знание этой темы необходимо для диагностики и дифференциальной диагностики важнейших болезней сердечно-сосудистой системы, оценки изменений сердца при самом широком спектре других патологических состояний, оценки эффективности лечения, выявления возможных побочных эффектов проводимой терапии. Для правильной ориентировки в обсуждаемых вопросах необходимо повторение таких тем, как биофизические основы электрической активности сердца, анатомии, нормальной физиологии и патологии миокарда и проводящей системы сердца. Знание ЭКГ-признаков гипертрофии различных отделов сердца считается основой диагностики и дифференциальной диагностики многих заболеваний.

2. ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ

Сформировать теоретическую основу клинического понимания ЭКГ, отработать алгоритм анализа ЭКГ, научиться распознавать нормальную ЭКГ и оценивать ее изменения при гипертрофии (перегрузке) различных отделов сердца.

3. ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ

1. Определение электрокардиографии и суть электрических явлений, позволяющих записывать ЭКГ с поверхности тела.

2. Системы отведений, используемые для регистрации ЭКГ.

3. Этапы распространения возбуждения по проводящей системе сердца и миокарду, формирование основных компонентов ЭКГ-кривой.

4. Оборудование и расходные материалы для записи ЭКГ.

5. Оценка источника сердечного ритма и его частоты, нормальные значения зубцов, интервалов и сегментов ЭКГ.

6. Электрическая ось сердца (ЭОС) - клиническое значение и способы оценки.

7. ЭКГ при гипертрофии миокарда предсердий и желудочков.

4. ОСНАЩЕНИЕ ЗАНЯТИЯ

1. Тестовые задания для проверки исходного уровня знаний.

2. Электрокардиограф.

3. Линейка для оценки ЭКГ, циркуль для измерения интервалов.

4. ЭКГ без патологических изменений и с признаками гипертрофии различных отделов сердца.

5. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ

5.1. Определение

Электрокардиограмма (ЭКГ) - графическое изображение циклически повторяющихся изменений электрической активности сердца, записанное с поверхности тела человека.

5.2. Электрическая активность сердца

Сократительная функция миокарда связана с электрофизиологическими процессами деполяризации и реполяризации мышечных волокон. Эти процессы сопровождаются волнообразными изменениями электрического заряда поверхности каждой клетки от положительного к отрицательному и обратно. В каждый момент времени кардиомиоцит может рассматриваться как диполь, имеющий положительный и отрицательный полюсы, что вызывает появление на

его поверхности разности потенциалов. Электрический ток (точнее, электродвижущая сила), возникающий вследствие этого, имеет такие характеристики, как сила и направление, т. е. это векторная величина. Диполь создает вокруг себя электрическое поле, поэтому изменение разности потенциалов можно зарегистрировать как вблизи него, так и на некотором отдалении.

Одиночная сердечная клетка не «продуцирует» напряжения, достаточного для его регистрации на поверхности тела. Однако работа сердца - это последовательное возбуждение и сокращение больших групп клеток миокарда предсердий и желудочков. Электродвижущая сила, возникающая в конкретный момент времени, считается суммарным вектором возбуждения входящих в сокращающуюся группу кардио-миоцитов. Таким образом, электрическая активность того или иного отдела сердца может быть представлена как вектор, характеризующий волну возбуждения. Распространение этой волны - это сложный процесс последовательного вовлечения разных групп клеток, приводящий к постоянному изменению величины и направления вектора.

Для оценки работы того или иного отдела сердца достаточно изучить основную тенденцию - главное направление распространения возбуждения: так называемый результирующий вектор - сумму всех векторов, возникших за условно выбранный интервал времени (например, время возбуждения межжелудочковой перегородки). Векторы суммируются по правилу параллелограмма (рис. 2-1).

5.2. Системы отведений

Чтобы получить представление о работе сердца, необходима условная стандартизированная система координат, позволяющая описать изменения силы и направления векторов электрической активности его отделов во времени. Исторически сложилось, что, как правило, такое описание проводится в двух перпендикулярных друг другу плоскостях: фронтальной и горизонтальной. Первая «система координат» во фронтальной плоскости - так называемая система стандартных отведений от конечностей - была предложена Эйнтховеном. Используются четыре кабеля, закрепляющиеся на конечностях пациента: красный - на правой руке, желтый - на левой руке, зеленый - на левой ноге и черный (провод заземления) - на правой ноге (рис. 2-2).

Необходимо упомянуть, что условно принято считать направление движения электрического тока от отрицательного к положительному электроду. Таким образом, положительный электрод можно считать воспринимающим электродом, или, как его еще называют, активным. Полезно также представлять активный электрод неким «радаром», «смотрящим» на электрические явления (изменения величины и направления вектора), происходящие в сердце, со своей «позиции» в сторону отрицательного электрода того же отведения. Помнить расположение активных электродов в каждом из отведений и то, на какую часть сердца они «смотрят», чрезвычайно важно для понимания и интерпретации ЭКГ.

I стандартное отведение - положительный («активный») электрод на левой руке, отрицательный - на правой руке. «Смотрим» горизонтально со стороны левой руки на правую руку, т. е. преимущественно на боковую стенку сердца (левого желудочка). II отведение - активный электрод на левой ноге, отрицательный - на правой руке. «Смотрим» со стороны левой ноги снизу вверх на правую руку. «Видим» преимущественно нижнюю, или так называемую заднедиа-фрагмальную, поверхность сердца. III отведение - активный электрод, как и во II отведении, на левой ноге, отрицательный - на левой руке. «Смотрим» со стороны левой ноги снизу вверх на левую руку. «Видим» также преимущественно нижнюю (заднедиафрагмальную) поверхность сердца.

Полученная система координат может быть представлена в виде треугольника (Эйнтховена) или может быть преобразована для удобства в систему из трех пересекающихся в условном электрическом центре сердца координатных прямых (рис. 2-3). Горизонтальная линия I отведения - 0°, линия II отведения под углом 60° к первой и линия III отведения под углом 120° к первой. Далее, оценивая силу и направление каждого из изучаемых векторов, мы будем оценивать их проекцию или образно - «тень» на эту и другие системы координатных прямых.

Необходимо отметить, что такое преобразование возможно потому, что величина проекции любого произвольно взятого вектора на стороны треугольника Эйнтховена и на координатные прямые трех-осевой системы координат стандартных отведений от конечностей, описанных выше, изменяться не будет (рис. 2-4).

Рис. 2-4. Проекция произвольного вектора на сторону треугольника Эйнтховена и соответствующую ось II отведения трехосевой системы координат

Сила электрического сигнала, получаемого с электродов того или иного отведения, зависит от положения оси отведения и вектора электродвижущей силы относительно друг друга. Чем больше совпадают (стремятся к параллельности) ось и вектор, тем больше получаемый электрический сигнал. Часто это отношение называют основным законом ЭКГ. При направлении вектора электродвижущей силы в сторону положительного электрода появляется положительное (выше изолинии) отклонение графика регистрации напряжения, и, наоборот, при направлении от «активного» (положительного) электрода отклонение отрицательно (рис. 2-5).

Другая столь же часто используемая «система координат», предложенная Гольдбергером - три усиленных отведения от конечностей: aVR, aVL, aVF. Где а - первая буква английского слова augmented - увеличенный, V - символ величины напряжения - вольт, R, L, F - right, left, foot, обозначающие расположение активного электрода соответственно на правой, левой руках и левой ноге. Используются

Рис. 2-5. Изображение регистрируемого сигнала одинаковой силы в зависимости от его пространственного отношения к воспринимающему электроду

те же провода стандартных отведений от конечностей, однако роль отрицательного электрода выполняет так называемый объединенный электрод Гольбергера - в отведении aVR суммарное значение потенциалов электродов с левой руки и левой ноги, в отведении aVL - с правой руки и левой ноги, в отведении aVF - с правой и левой руки (рис. 2-6).

Таким образом, отведение aVR «смотрит» со стороны правой руки на середину расстояния между левой ногой и левой рукой и соответственно «видит» сердце со стороны, противоположной верхушке; отведение aVL «смотрит» со стороны левой руки на середину расстояния между левой ногой и правой рукой и «видит» преимущественно боковую стенку левого желудочка; отведение aVF «смотрит» со стороны

левой ноги на середину расстояния между левой и правой руками, т. е. вертикально вверх, и «видит» преимущественно нижнюю (заднедиа-фрагмальную) поверхность сердца.

Объединив две вышеописанные системы, можно получить шес-тиосевую систему координат, позволяющую достаточно точно определить положение и величину проекции любого интересующего нас вектора во фронтальной плоскости и получить четкое представление как о происхождении элементов нормальной ЭКГ, так и верифицировать те или иные ее нарушения (рис. 2-7). Эта система также используется для определения ЭОС.

Рис. 2-7. Соотношение камер сердца и шестиосевой системы координат отведений от конечностей во фронтальной плоскости

Для того чтобы получить представление о распространении возбуждения по камерам сердца в горизонтальной плоскости, используют 6 грудных или прекордиальных отведений, образующихся при следующем расположении положительных («активных») электродов: V - четвертое межреберье справа от грудины; V2 - четвертое межре-берье слева от грудины; V3 - середина расстояния между электродами V2 и V4; V4 - пятое межреберье по левой срединно-ключичной линии; V5 - левая передняя подмышечная линия на том же горизонтальном уровне, что и электрод V4; V6 - левая средняя подмышечная линия также на уровне электрода V4 (рис. 2-8).

Рис. 2-8. Расположение электродов шести грудных (прекордиальных) отведений. Угол Людовика - легко пальпируемое место соединения рукоятки и тела грудины, соответствует уровню прикрепления к грудине II ребра. Позволяет легко определить второе (под ним) и следующие межреберья, необходимые для правильной установки электродов

Потенциал в каждой из этих точек на поверхности грудной клетки измеряется по отношению к центральному терминалу Вильсона. Последний образуется путем присоединения электродов от правой руки, левой руки и левой ноги к одной общей клемме, так что суммарный потенциал равен 0 (рис. 2-9 и 2-10).

Рис. 2-10. Соотношения камер сердца и осей шести грудных отведений относительно горизонтальной плоскости грудной клетки

С практической точки зрения полезно выделять две группы отведений, как во фронтальной, так и в горизонтальной плоскости. Отведения, ориентированные ближе к левому желудочку, условно называют «левыми», к правому - «правыми». К первым относятся - aVL, I, V5-6, ко вторым - aVF, III, (II), V1-2.

5.3. Распространение возбуждения

Импульс возбуждения в норме возникает в синусовом узле в правом предсердии. Нормальное распространение возбуждения в предсердиях можно рассматривать как состоящее из трех волн, движущихся вниз от синусового узла: вначале возбуждение распространяется на правое предсердие, а затем в направлении влево, вниз и назад - на левое предсердие. В первые 0,02-0,03 с происходит возбуждение только правого предсердия, в последующие 0,03-0,04 с - обоих предсердий, в последние 0,02-0,03 с - только левого предсердия. Таким образом, общая длительность возбуждения предсердий составляет

0,08-0,1 с.

После возбуждения предсердий импульс движется по проводящей системе сердца и достигает сократительного миокарда желудочков. Проводящая система создает очень незначительную электродвижущую силу, и ее возбуждение на поверхности тела не регистрируется.

Возбуждение желудочков начинается в левой половине средней трети межжелудочковой перегородки. Распространение возбуждения в стенке миокарда распространяется от эндокарда к эпикарду.

В настоящее время принято выделять 3 основных вектора возбуждения желудочков. Вектор 1 - перегородочный, обусловлен возбуждением межжелудочковой перегородки и отражает электродвижущую силу сердца в первые 0,01-0,015 с деполяризации желудочков. Этот вектор пространственно ориентирован вперед, слегка вправо и вверх. Вектор 2 - желудочковый, обусловлен в основном возбуждением мощных отделов миокарда левого желудочка и отражает электродвижущую силу сердца в период 0,03-0,05 с деполяризации миокарда желудочков. Пространственно вектор 2 направлен вниз, влево и слегка вперед. Вектор 3 - базальный, обусловлен возбуждением миокарда основания желудочков и отражает электродвижущую силу сердца в последние 0,06-0,08 с деполяризации желудочков. Этот вектор пространственно направлен вверх и назад (слегка вправо или влево).

Процессы реполяризации значительно сложнее, пути их недостаточно изучены, а сами эти процессы протекают более медленно, чем процессы деполяризации. Однако направление суммарных векторов восстановления (зубца Т) приблизительно такое же, как и максимальных векторов возбуждения - в основном вниз и влево.

Для понимания происхождения, формы, величины, продолжительности тех или иных элементов ЭКГ необходимо рассматривать проекции основных векторов деполяризации и реполяризации на оси отведений во фронтальной и горизонтальной плоскостях.