Электрокардиограмма

Сократительная функция сердца зависит от упорядоченного потока электрических импульсов через сердце. Электрокардиограмма (ЭКГ) является легко доступной записью активности этих импульсов и предоставляет щедрую информацию о строении сердца и его функции. Эта глава дает обзор электрическим основам ЭКГ здоровых и больных, а также знакомит с основами ее интерпретации. Для более подробного изучения этого метода и использования полученных знаний на практике целесообразно изучить одно из руководств по электрокардиографии, список которых приведен в конце главы.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ -МОДЕЛЬ ОТДЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ

Начнем с рассмотрения процесса распространения электрического импульса в изолированной кардиомиоците, как это изображено на рис. 4.1. На правой стороне рисунка вольтметр на миллиметровой бумаге записывает электрическую разность потенциалов на поверхности клетки. В состоянии покоя клетка является поляризованной: вся ее внешняя поверхность заряжена положительно по отношению к внутренней стороне из-за соответствующего распределения ионов внутри клеточной мембраны. В этом состоянии покоя электроды вольтметра, которые расположены на противоположных частях внешней оболочки клетки, не регистрируют никакой электрической активности из-за отсутствия разности потенциалов между ними (поверхность миоцита является однородно заряженной).

Процесс возбуждения клетки нарушает это положение равновесия (рис. 4.1 Б). Во время потенциала действия, когда катионы проникают через сарколемму внутрь клетки, полярность потенциала действия меняется на противоположную, так что внешняя поверхность клетки становится заряженной отрицательно по отношению к внутренней, то есть происходит деполяризация. В этот момент между деполяризованной областью (отрицательно заряженная поверхность) и по-прежнему поляризованной областью (положительно заряженная поверхность) возникает электрическая разность потенциалов. В результате возникает электрический ток между этими двумя областями.

Традиционно считается, что электрический ток направлен от отрицательно заряженной области к положительно заряженной. Так как в данном примере ток деполяризации распространяется слева направо, то есть к (+) заряженному электроду вольтметра, регистрируется направленное вверх отклонение на графике электрического тока. При распространении волны деполяризации через клетку, дополнительно возникающие электрические силы, направленные в сторону (+) электрода, вызывают еще большее вертикальное отклонение кривой (рис. 4.1В). В полностью деполяризованной клетке (рис. 4.1 Г), вся наружная поверхность заряжена отрицательно, в отличие от исходного состояния. Благодаря гомогенности заряда на поверхности клетки разность потенциалов на электродах снова равна нулю, и регистрируется нейтральная «прямая линия».

Заметим, что на рис. 4.1 Д, если поменять расположение электродов вольтметра таким образом, что (+) электрод будет расположен слева от клетки, то при распространении волны деполяризации в правую сторону ее направление будет уходить от (+) электрода и регистрируемый зубец будет направлен вниз.

Деполяризация клетки вызывает сокращение сердечной мышцы и затем сопровождается процессом реполяризации, в течение которого восстанавливается исходный заряд клетки, то есть клетка вновь оказывается в состоянии покоя (рис. 4.2). Реполяризация левой половины клетки приводит к тому, что заряд ее поверхности снова становится положительным. Вследствие этого, ток направлен от отрицательно заряженной поверхности в сторону положительной. Так как ток направлен в сторону от (+) электрода вольтметра, то регистрируется зубец, направленный вниз, обратный зубцу, отмеченному в процессе деполяризации. Процесс реполяризации является более медленным, чем процесс деполяризации, так

что регистрируемый зубец обладает меньшей амплитудой и большей протяженностью. После того, как клетка вернулась к состоянию покоя, распределение зарядов на поверхности снова стало однородным, и разность потенциалов между электродами снова вернулась к нулю, что отображается в виде изолинии на графике (рис. 4.2В).

В норме реполяризация протекает в направлении, обратном деполяризации, начинаясь в той области, которая деполяризовалась последней (причина этого неизвестна). Таким образом, зубец реполяризации обычно направлен в обратную сторону. То есть ток реполяризации (поток зарядов от отрицательно заряженной области к положительно заряженной) на рис. 4.2 будет направлен в сторону (+) электрода и выразится через зубец, направленный вверх в записи показаний прибора. Следовательно, у здорового человека реполяризационные и деполяризационные токи обычно имеют одно направление при регистрации ЭК.Г (рис. 4.2Г).

Мы рассмотрели деполяризацию и реполяризацию изолированной клетки миокарда. Поскольку волна деполяризации быстро распространяется через все сердце, электрические силы генерируются каждой клеткой, и сумма этих сил регистрируется на поверхности кожи с помощью электрокардиографа. Направление и величина отклонений, регистрируемых прибором, зависят от того, как эти силы направлены относительно набора специальных эталонных осей, известных как отведения ЭКГ.

ОТВЕДЕНИЯ ЭКГ

Когда ЭКГ была только изобретена, для получения ее записи руки и ноги пациента опускались в большие емкости с раствором электролита, которые были подключены к регистрирующему прибору. Как можно себе представить, процесс записи был достаточно сложным и, к счастью, он более не используется. Вместо этого электроды располагаются непосредственно на поверхности кожи пациента, как это показано на рис. 4.3. Электрод, расположенный на правой ноге, не используется для регистрации ЭКГ; он выполняет функцию «заземления».

Полная запись ЭКГ осуществляется путем регистрации электрических сил между стандартными положениями электродов на поверхности кожи. На рис. 4.4 изображены шесть стандартных эталонных осей (называемых отведениями ЭКГ), образованных с помощью электродов, которые составлены по электрической записи показаний на руках и левой ноге.

ЭКГ-аппарат записывает отведение aVR, принимая электрод, установленный на правой руке, за (+) полюс по отношению ко всем остальным электродам. Это отведение называется однополярным (униполярным), так как отсутствует одиночный (-) полюс; вместо этого, все оставшиеся электроды усредняются для образования совместного (-) отведения. Когда электрическая активность сердца направлена в сторону правой руки, то в отведении aVR записывается положительный зубец. Однако когда электрические силы направлены в обратную сторону от правой руки, ЭКГ регистрирует зубец, направленный вниз (отрицательный зубец) в отведении aVR.

Похожим образом записывается отведение aVF, при котором электрод, установленный на левой ноге, принимается за положительный полюс. Электрические силы, направленные в сторону ног, обусловливают появление положительного зубца ЭКГ. В отведении aVL положительным полюсом считают электрод на левой руке. Если электрические силы направлены в эту сторону, регистрируется положительный зубец.

Дополнительно к трем униполярным отведениям производится запись трех биполярных отведений, которые также входят в стандартную схему записи ЭКГ (рис. 4.4). Биполярный означает, что один электрод является (+) полюсом, а другой одиночный электрод (-) является референтным. В этом случае ЭКГ-прибор записывает положительный зубец (направленный вверх), если электрические силы направлены в сторону (+) электрода, и отрицательный зубец (направленный вниз), если они направлены в сторону (-) электрода. Существует простое мнемоническое правило для запоминания расположения биполярных отведений: номер отведения соответствует количеству букв «I» в местах расположения электродов. Например, отведение I соединяет левую руку (left arm) с правой, отведение II соединяет правую руку и левую ногу (left leg), отведение III соединяет левую руку (left апп)и левую ногу (left leg). Таблица 4.1 иллюстрирует шесть отведений.

Таблица 4.1. Отведения (конечности)

	(+) электрод	(-) электрод
Биполярные отведения
I	ЛР	ПР
II	лн	ПР
III	лн	ЛР

	(+) электрод	(-) электрод
Однополярные отведения
aVR	ПР	♦
aVL	ЛР	♦
aVF	ЛН	*

ЛР — левая рука; ЛН — левая нога; ПР — правая рука; * — (-) электрод составляется из усреднения действия всех остальных

При сложении шести отведений вместе образуется референтная система (рис. 4.5). На этом рисунке каждое отведение представлено (+) полюсом, обозначенным стрелкой, и (-) полюсом, обозначенным пунктиром.

(+) и (-) полюсы шести стандартных отведений ЭКГ делят плоскость на 30°-градусные сектора. За 0° выбрано направление положительного вектора I отведения. Отсчет углов принято производить по часовой стрелке на +30°, на +60°, и т. д. (Этот принцип измерения раздражает математиков, но он является традиционным.) Полная запись ЭКГ предоставляет мгновенный «снимок» электрической активности сердца.

Рис. 4.6 показывает как величина и направление электрической активности отображаются с помощью ЭКГ-кривой в каждом из отведений. Имеет смысл вникнуть в суть рис. 4.6 до тех пор, пока следующие четыре утверждения не станут очевидными.

• 1. Электрическая сила, направленная к (+) полюсу отведения, вызывает направленный вверх зубец ЭКГ-записи.

• 2. Силы, направленные в обратную сторону от (+) электрода, вызывают зубец, направленный вниз

• 3. Размер положительного или отрицательного зубца показывает насколько вектор электрической силы параллелен оси данного отведения. Чем более вектор параллелен, тем больше размер зубца.

• 4. Вектор электрической силы, перпендикулярный данному отведению, не отображает никакой активности, (как результат, на ЭКГ будет записана «прямая линия»).

Шесть стандартных отведений отражают электрические силы во фронтальной плоскости тела. Ввиду того, что электрическая активность распространяется в трех измерениях, необходима также запись ЭКГ в перпендикулярной плоскости (рис. 4.7А). Это достигается путем использования шести электродов, располагаемых на передней и левой боковой стороне грудной клетки, образующих грудные отведения. Расположение этих отведений относительно сердца показано на рис. 4.7Б. Эти отведения являются униполярными. Электрические силы, которые направлены в сторону этих изолированных электродов, образуют зубец, направленный вверх. Силы, направленные от (+) полюса, образуют зубец, направленный вниз.

Полная стандартная электрокардиограмма состоит из шести отведений от конечностей и шести грудных отведений. Их примеры приведены ниже.

НОРМАЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ В СЕРДЦЕ

Проведение возбуждения в сердце является упорядоченным процессом. В норме электрический импульс возникает в синоатриальном узле, расположенном у места впадения в правое предсердие верхней полой вены (рис. 4.8). Волна деполяризации быстро распространяется через правое и левое предсердия, достигая АВ-узла, где происходит ее значительная задержка. Затем импульс быстро распространяется через пучок Гиса и проходит по правой и левой ножкам пучка Гиса. Они разветвляются на волокна Пуркинье, по которым импульс расходится к волокнам миокарда, вызывая их сокращение.

Каждое сердечное сокращение представлено на ЭКГ тремя основными зубцами, которые регистрируют последовательность прохождения электрического импульса через сердце (рис. 4.8). Зубец Р отвечает за деполяризацию предсердия. За зубцом Р регистрируется изолиния из-за задержки импульса в атриовентрикулярном узле. Второй зубец ЭКГ, так называемый комплекс QRS, отражает деполяризацию кардиомиоцитов желудочков. После комплекса QRS ЭКГ вновь возвращается на изолинию, и после небольшой задержки появляется зубец Т, сигнализирующий о реполяризации клеток миокарда желудочка. В некоторых случаях зубец Т может сопровождаться дополнительным малым зубцом (зубец U). Существует мнение, что этот зубец соответствует поздним фазам реполяризации желудочка.

Комплекс QRS имеет разнообразную форму, но он всегда может быть разложен на отдельные компоненты (рис. 4.9). Если первый зубец комплекса QRS направлен вниз, то он называется зубцом Q. Если начальный зубец направлен вверх, то соответствующий комплекс не имеет зубца Q и первый зубец, направленный вверх, называется R-зубцом независимо от того, присутствует ли зубец Q или нет. Любой зубец, следующий за зубцом R, направленный вниз, называется зубцом S. На рис. 4.9 представлены некоторые разновидности комплекса QRS. В определенных патологических случаях, таких как блокада ножек пучка Гиса,, могут появиться дополнительные отклонения. Пожалуйста, изучите рис. 4.9, чтобы уверенно отличать зубец Q от зубца S.

Давайте теперь проследим за ходом нормальной деполяризации желудочка и рассмотрим, как он выглядит в отведениях aVF и aVL (рис. 4.10). В состоянии покоя поверхность клетки миокарда является положительно заряженной по отношению к внутренней части, и ЭКГ-отведения регистрируют нулевую разность потенциалов (так как все действующие силы скомпенсированы).

Область миокарда, которая начинает деполяризоваться первой — это средняя часть внутрижелудочковой перегородки, с ее левой стороны. Из-за того, что деполяризация меняет знак клеточного заряда на обратный, поверхность данной области становится отрицательно заряженной по сравнению с внутренней стороной, и возникает электрический ток (см. стрелку). Начальный вектор силы направлен в сторону правого желудочка. Так как сила направлена в сторону от (+) полюса отведения aVL, первый регистрируемый в данном ЭКГ-отведении зубец направлен вниз. В то же время, силы направлены в сторону к (+) полюсу области отведения aVF, так что первый регистрируемый в данном ЭКГ-отведении зубец направлен вверх. При распространении волны реполяризации через миокард последовательность результирующих электрических зарядов указана серией стрелок на рис. 4.10.

В то время, когда боковые стенки желудочка деполяризированы, силы, действующие от более толстой левой стороны, начинают превосходить силы, действующие справа. Таким образом, результирующий вектор силы отклоняется в сторону левого желудочка (влево и назад). К концу процесса деполяризации электрическая сила исчезает, и ЭКГ возвращается на изолинию в обоих отведениях. Таким образом, во взятом в качестве примера нормальном сердце в отведении aVL сперва регистрируется малый зубец Q, сопровождаемый высоким зубцом R, в то время как в отведении aVF сперва регистрируется направленный вверх зубец R, а за ним идет направленный вниз зубец S.

Мы также можем зарегистрировать последовательность деполяризации в поперечной плоскости с помощью шести грудных отведений (рис. 4.11). Снова заметим, что первой областью, которая начинает деполяризироваться, является левая сторона внутрижелудочковой перегородки. Деполяризация продолжается, начиная с середины желудочковой перегородки в сторону расположенного спереди правого желудочка, затем в сторону верхушки сердца, а затем по боковым сторонам обоих желудочков. Так как начальный вектор тока направлен вперед — то есть в сторону (+) полюса отведения V] — регистрируемый первым зубец в этом отведении будет направлен вверх. Так как тот же начальный вектор направлен в сторону от V6, то в этом отведении первый регистрируемый зубец будет направлен вниз. При распространении волны деполяризации электрические силы левого желудочка превосходят силы правого, вектор силы отклоняется кзади, в сторону мышцы левого желудочка. Так как он направлен от V), то зубец, зарегистрированный в данном отведении, будет направлен вниз, в то время как в отведении V6 высота положительного зубца еще более возрастает. Отведения с V2 до V5 регистрируют промежуточные звенья этого процесса, так что зубец R становится заметно выше при продвижении от Vj к V6 (рис. 4.11Д). Обычно высота R-зуб-ца становится выше, чем глубина зубца S в отведении V3 или V4; отведение, в котором наблюдается это явление, называется «переходной зоной». Нормальная ЭКГ, снятая в 12 отведениях, показана в конце главы (рис. 4.27).

Технические рекомендации

Бумага для регистрации ЭКГ разделена линиями с промежутком 1 мм, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Каждая пятая линия сделана более жирной для облегчения измерений. По вертикальной оси откладывается измеряемая разность потенциалов в милливольтах (мВ), и в стандартном случае каждый миллиметр бумаги соответствует 0,1 мВ. По горизонтальной оси откладывается время. Так как стандартная скорость движения бумаги составляет 25 мм в секунду, то каждый миллиметр отображает временной интервал длительностью в 0,04 с, а расстояние между жирными линиями — соответствует 0,2 с (рис. 4.12).

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ

В диагностическом отношении многие сердечные заболевания вносят важные изменения в морфологию ЭКГ. Чтобы не пропустить эти отклонения, требуется стандартный подход к оценке ЭКГ. Ниже приведен традиционный алгоритм анализа ЭКГ:

• 1. Оценка вольтажа путем калибровки.

• 2. Оценка сердечного ритма.

• 3. Оценка частоты сердечных сокращений.

• 4. Изменение интервалов (PR, QRS, ST).

• 5. Определение положения оси сердца QRS.

• 6. Оценка изменений зубца Р.

• 7. Оценка изменений комплекса QRS (гипертрофия, блокада ножек пучка Гиса, инфаркт).

• 8. Выявление изменений сегмента ST и зубца Т.

Калибровка

Для проверки правильности калибровки ЭКГ-аппараты обычно выдают вертикальный сигнал величиной 1 мВ в начале или конце записи 12-ти отведений. В норме каждое 1-милиметровое деление соответствует 0,1 мВ, так что калибровочный сигнал занимает 10 мм (см. рис. 4.27). Однако у некоторых больных (например, при гипертрофии левого желудочка или блокаде ножки пучка Гиса) очень большие зубцы комплекса QRS не умещаются на ЭКГ. Для упрощения интерпретации в подобном случае запись специально производится на половинном уровне от стандартного напряжения. При этом одно деление (1 мм) будет соответствовать не 0,1 мВ, а 0,2 мВ, а высота калибровочного сигнала будет равна не 10 мм, а 5 мм. Калибровка ЭКГ-сигнала очень важна для правильной идентификации соответствующих изменений ЭКГ.

Сердечный ритм

В норме регистрируется синусовый ритм. Его характеристики следующие: 1) каждый зубец Р сопровождается комплексом QRS, 2) каждый комплекс QRS имеет перед собой зубец Р, 3) зубец Р направлен вверх в отведениях I, II и III, и 4) интервал PR длится более 0,12 с (три маленьких деления). При частоте сердечных сокращений от 60 до 100 ударов/мин говорят о нормальном синусовом ритме. Если ЧСС меньше, чем 60 ударов/мин, то это синусовая брадикардия, а при ЧСС больше 100 ударов/мин говорят о синусовой тахикардии. Другие аномальные ритмы (называемые «аритмии» или «дисритмии») обсуждаются в главах 11 и 12.

Частота сердечных сокращений (ЧСС)

Стандартная скорость протяжки ЭКГ-бумаги составляет 25 мм/с. Следовательно,

Число сердечных сокращений (ударов/мин) =

Так как длительность интервала QT меняется с изменениями ЧСС (чем выше ЧСС, тем короче QT), то используется «корригированный» QT, который получается путем деления измеренного значения QT на квадратный корень из величины интервала R — R (см. пример на рис. 4.12). Когда значение ритма лежит в нормальных пределах (от 60 до 100 уда-ров/мин), то справедливо следующее правило: если интервал QT на глаз меньше, чем половина интервала между двумя соседними комплексами QRS, то длительность интервала QT лежит в нормальных пределах.

Положение оси QRS

Средняя электрическая ось QRS представляет собой суммарный вектор сил, возникающих в один и тот же момент времени в процессе деполяризации желудочков. Ее нормальное значение лежит в пределах от —30° до +90° (рис. 4.14).

Если ось QRS расположена под углом менее —30°, то говорят об отклонении оси влево, а если угол больше +90°, то об отклонении оси вправо. Точное положение электрической оси сердца может быть определено путем построения QRS-комплексов в различных отведениях в системе стандартных отведений (рис. 4.5), но этот процесс утомителен и редко бывает необходим. На практике достаточно выяснить — является ли ось нормальной или она отклонена вправо или влево. Если необходимы более точные измерения, то может быть применен упрощенный метод, описанный ниже.

Как указывалось на рис. 4.5, каждое ЭКГ-отведение обладает (+) областью и (-) областью. Электрическая активность, направленная к (+) полюсу, вызывает появление на ЭКГ зубцов, направленных вверх, а к (-) полюсу — зубцов, направленных вниз. Для определения положения оси сердца исследуем комплексы QRS в отведениях I и II. Если QRS первично положителен в обоих отведениях (высота положительного зубца больше, чем отрицательного), то ось лежит в нормальных пределах (рис. 4.15). Если QRS в одном из отведений не является положительной, то речь идет об отклонении оси сердца. Для быстрой оценки положения оси сердца можно использовать следующий метод.

Вначале рассмотрим специальный пример (рис. 4.16). Последовательность деполяризации желудочка представлена на рисунке стрелками от А до Е. Начальное отклонение (представляющее деполяризацию левой стороны перегородки) направлено в правую сторону пациента. Так как оно направлено в сторону от (+) полюса отведения I, то в этом отведении будет регистрироваться ярко выраженный зубец, направленный вниз. При распространении волны деполяризации вектор отклоняется вниз и влево, в результате чего в этом отведении вектор сил становится менее отрицательным. Минуя стрелку С, электрический вектор приходит в (+) область отведения I, и на ЭКГ появляются зубцы, направленные вверх.

Итак, когда электрические силы вначале направлены в сторону от (+) электрода, а в конце направлены прямо на него, то средний электрический вектор бывает направлен точно вниз (в сторону стрелки С), перпендикулярно отведению I. Отметим также конфигурацию описываемого

комплекса QRS. В него входит зубец, направленный вниз, за которым следует зубец, направленный вверх, причем оба они равны по величине (такой комплекс QRS называется изоэлектрическим). Таким образом, когда в каком-либо отведении ЭКГ регистрируется изоэлектрический комплекс, то средняя ось перпендикулярна оси данного отведения.

Следовательно, упрощенное определение средней оси QRS’заключается в том, что выявляется отведение, имеющее комплекс QRS, наиболее близкий к изоэлектрическому; напомним, что направление средней оси в этом случае перпендикулярно оси данного отведения. Если средняя ось перпендикулярна отведению, она может быть направлена либо в сторону увеличения углов, либо в сторону их уменьшения. В нашем примере средняя ось может составлять либо +90°, либо —90°, так как изоэлектрический комплекс был обнаружен в отведении I. Для определения знака угла необходимо рассмотреть ЭКГ в отведении, которое перпендикулярно тому, в котором обнаружился изоэлектрический комплекс (которое, следовательно, параллельно средней оси). Если комплекс QRS направлен преимущественно вверх в этом перпендикулярном отведении, то средний вектор оси направлен в сторону (+) области данного отведения. Если комплекс QRS в изоэлектрическом отведении преимущественно отрицательный, то средний вектор направлен в обратную сторону от (+) области этого отведения. В нашем примере изоэлектрический комплекс проявляется в отведении I и, следовательно, нам остается найти отведение, перпендикулярное отведению I, то есть aVF (см. рис. 4.5, если это неясно).

Так как первичный комплекс QRS в отведении aVF направлен вверх, то средняя ось направлена в сторону (+) полюса aVF; она расположена под углом +90° к отведению I.

Итак, для определения средней оси комплекса QRS:

• 1. Исследуйте отведения I и II. Если комплекс QRS первично направлен вверх в обоих отведениях, то ось расположена нормально. Если нет, то:

• 2. Исследуйте шесть отведений и найдите отведение в котором комплекс QRS наиболее изоэлектричен. Средняя ось QRS является перпендикулярной оси данного отведения.

• 3. Найдите отведение, которое перпендикулярно тому, в котором содержится изоэлектрический комплекс. Если комплекс QRS в данном перпендикулярном отведении преимущественно направлен вверх, то средняя ось комплекса указывает на (+) полюс, но если комплекс QRS преимущественно направлен вниз — ось указывает в сторону (-) полюса.

Причины, которые вызывают отклонение электрической оси сердца влево или вправо от нормального положения, перечислены на рис. 4.14. И еще, вертикальное положение сердца у многих здоровых детей и подростков может вызвать отклонение средней оси вправо (>+90°).

Изменения зубца Р

Зубец Р отражает процесс деполяризации правого предсердия, за которым быстро следует тот же процесс в левом предсердии; они практически накладываются друг на друга (рис. 4.17). Обычно зубец Р более четко регистрируется во II отведении, потому что оно практически параллельно току, идущему от синоатриального узла к атриовентрикулярному. При увеличеннии правого предсердия начальный компонент зубца Р является более высоким, чем в норме (более 2,5 мм в отведении II).

Увеличение левого предсердия лучше всего заметно в отведении УР В норме зубец Р в отведении Vt имеет направленную вверх начальную положительную фазу, отображающую деполяризацию правого предсердия (направленную вперед), за которой следует отрицательная фаза. Она возникает из-за действия сил левого предсердия, направленных назад (см. рис. 1.2). Увеличение левого предсердия, таким образом, проявляется в отведении V( увеличением глубины отрицательной фазы зубца Р более чем на 1 мм и продолжительности более чем на 1 мм.

Изменения комплекса QRS

ГИПЕРТРОФИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ

Гипертрофия правого или левого желудочка вызывает увеличение величины электрических сил, возникающих в гипертрофированных камерах сердца. В нормальных условиях электрическая сила толстостенного левого желудочка больше, чем электрическая сила правого желудочка.

Тем не менее, при гипертрофии правого желудочка (ГПЖ) возросший вектор силы правого желудочка может превосходить вектор левого желудочка. Следовательно, в грудных отведениях V1 и V2, которые пересекают правый желудочек, размер направленных вверх зубцов увеличивается, зубец R становится больше, чем зубец S. Это соотношение обратно нормальному. Кроме того, увеличенная масса правого желудочка вызывает отклонение оси сердца вправо (>+90°).

При гипертрофии левого желудочка токи, превосходящие нормальные, исходят от более массивного, чем в норме, ЛЖ, что просто усиливает ситуацию, наблюдающуюся в норме. В отведениях, которые пересекают левый желудочек (грудные отведения V5 и V6, а также отведения I и aVL), выявляются более высокие зубцы R, чем в норме. В отведениях с противоположной стороны сердца (Vt и V2) наблюдается обратная картина: более глубокие, чем обычно, зубцы S. Для диагностики гипертрофии левого желудочка используются многочисленные критерии, три наиболее полезных из них представлены на рис. 4.18.

БЛОКАДЫ НОЖЕК ПУЧКА ГИСА

Нарушение проводимости по правой или левой ножкам пучка Гиса может развиться из-за ишемии или дегенеративных изменений волокон. В результате нарушается нормальная последовательность деполяризации желудочка. Вместо синхронного распространения по волокнам Пуркинье электрический импульс постепенно распространяется от миоцита к миоциту со стороны неповрежденного желудочка. Этот процесс является мед-

ленным и увеличивает продолжительность деполяризации, что приводит к уширению комплекса QRS (> 0,1 с). Когда длительность комплекса QRS продолжает оставаться в интервале от 0,10 до 0,12 с (от 2,5 до 3 малых делений на ЭКГ-бумаге), это свидетельствует о наличии неполной блокады ножек пучка Гиса. Если длительность QRS превышает 0,12 с (3 малых деления), это является признаком полной блокады ножки пучка Гиса.

При блокаде правой ножки пучка Гиса (рис. 4.19А, см. также рис. 4.28) начальная деполяризация перегородки желудочков (которая стимулируется ветвью левой ножки пучка) не подвергается никакому патологическому воздействию. Поэтому на ЭКГ присутствует нормальный малый зубец R в отведении Vj и малый зубец Q в отведении V6. Далее, при распространении волны деполяризации по перегородке и свободной стенке левого желудочка последовательность деполяризации неотличима от нормальной, так как силы, идущие из ЛЖ, в норме перевешивают силы, идущие из ПЖ. Однако к тому времени как ЛЖ становится полностью деполяризованным, медленное распространение волны от клетки к клетке, наконец, достигает правого желудочка и начинается процесс его деполяризации при отсутствии противодействующей активности ЛЖ (так как к этому времени ЛЖ уже практически полностью деполяризован). Следовательно, комплекс QRS расширяется из-за увеличения длительности процесса деполяризации. Так как заключительная часть комплекса QRS в данном случае зависит только от деполяризации правого желудочка, то в отведении Vi (над ПЖ) наблюдается терминальное отклонение вверх (известное как зубец R') и отрицательный зубец S в отведении V6 на противоположной стороне сердца.

Блокада левой ножки пучка Гиса приводит к еще большим изменениям комплекса QRS. В этом случае нормальная начальная деполяризация левой стороны перегородки не происходит. Более того, вначале деполяризуется правая сторона перегородки, стимулируемая ветвью правой ножки пучка Гиса. Таким образом, начальные деполяризационные силы направлены в сторону левого желудочка, а не правого (рис. 4.19Б, см. также рис. 4.29). Следовательно, вначале в V, наблюдается малый, направленный вниз зубец, а нормальный небольшой зубец Q в V6 отсутствует. Только после того, как деполяризуется правый желудочек, медленное возбуждение от клетки к клетке достигнет левого желудочка. Такая медленно распространяющаяся деполяризация приводит к уширению комплекса QRS, конечная часть которого направлена вверх в отведениях V5 и V6, пересекающих левый желудочек (рис. 4.19).

Более ограниченная форма нарушения проводимости — это блокада передней или задней ветвей левой ножки пучка (также называемая «гемиблок»). Анатомически передняя ветвь левой ножки пучка идет к передней сосочковой мышце, в то время как задняя ветвь — к задней сосочковой мышце. В норме электрическая активация ЛЖ распространяется одновременно от основания двух сосочковых мышц. Если проводимость в одном из этих ответвлений нарушена, то начальная деполяризация ЛЖ может начаться только от неповрежденной области. Например, в случае блокады передней ветви левой ножки пучка Гиса (ЛНПГ) активация начинается с задней сосочковой мышцы и затем распространяется по желудочку. Так как задняя сосочковая мышца расположена несколько ниже и медиальнее левой сосочковой мышцы, то начальная деполяризация будет распространяться вниз (в сторону ног) и слегка уклоняться вправо. Это приводит к появлению положительного отклонения (начальная часть зубца R) в нижних отведениях — II, III и aVF и малого зубца Q в отведениях I и aVL (рис. 4.20).

После этого электрические силы распространяются наверх и налево, это приводит к регистрации зубца R в отведениях I и aVL и зубца S в нижних отведениях. Доминирование этих направленных влево сил вызывает отклонение оси сердца влево.

При более редко встречающихся случаях блокады задней ветви левой ножки пучка Гиса (ЛНПГ) активация левого желудочка начинается у основания передней сосочковой мышцы, так что начальные силы направлены вверх и налево (вызывая появление зубца R в отведениях I и aVL и зубца Q в нижних отведениях). При распространении импульса вниз и направо зубец S регистрируется в отведениях I и aVL, в то время как в отведениях II, III и aVF записывается зубец R. Так как основная часть этих сил направлена вправо, то ось сердца также отклоняется вправо.

Блокада передней и задней ветвей левой ножки пучка Гиса не приводят к заметному уширению комплекса QRS (в отличие от блокады правой и левой ножки пучка Гиса), так как волокна Пуркинье, обладающие быстрой проводимостью, перекрывают территории, обслуживаемые передними и задними ветвями. Хотя порядок и путь проведения импульсов нарушаются, полное время, необходимое для деполяризации, обычно увеличивается лишь слегка.

ИНФАРКТ МИОКАРДА

Отличительным признаком трансмурального инфаркта миокарда (ИМ) является наличие патологического зубца Q. Вспомним, что начальный зубец Q является нормальным явлением в некоторых отведениях. Так, начальная деполяризация перегородки обычно приводит к появлению малого зубца Q в отведениях V6 и aVL. Нормальные зубцы Q имеют малую продолжительность (< 0,04 с или одно деление) и величину (< 25% от полной высоты QRS). Патологический зубец Q более выражен (рис. 4.21), его дли-

тельность более 0,04 с (более одного малого квадрата), а глубина > 25% от всей высоты комплекса QRS. ЭКГ-отведения, в которых наблюдается патологический зубец Q, позволяют определить локализацию инфаркта (табл. 4.3, см. также рис. 4.23).

аПатологические Q-зубцы, регистрируемые во всех отведениях Vj—Vg, говорят об «обширном переднем ИМ», обычно ассоциирующемся с проксимальной окклюзией левой коронарной артерии

Патологические Q-зубцы образуются в отведениях, пересекающих инфарктную ткань, так как мертвая мышца не генерирует электрические силы. ЭКГ-электрод в этой области регистрирует только электрические токи от здоровых тканей на противоположной стороне желудочка, которые направлены в сторону от инфаркта и электрода, вызывая образование зубца, направленного вниз (рис. 4.22). Зубцы Q являются постоянным признаком трансмурального инфаркта миокарда; они практически не исчезают со временем.

Из таблицы 4.3 видно, что при заднем инфаркте миокарда патологический зубец Q на ЭКГ не выявляется (рис. 4.23). В связи с отсутствием стандартных отведений, отражающих потенциал задней стенки левого желудочка, возможна только косвенная диагностика заднего инфаркта по характеру изменений в других отведениях. Так как грудные отведения V! и V2 расположены противоположно задней стенке, они записывают показания противоположные тем, которые дали бы отведения, помещенные на спину. Следовательно, более высокие, чем при нормальных условиях, зубцы R в отведениях V] и V2 эквивалентны патологическим зубцам Q при ИМ задней стенки. Вы можете вспомнить, что гипертрофия правого желудочка также образует высокий зубец R в отведениях V) и V2, но в отличие от ГПЖ при заднем инфаркте миокарда, отклонение оси сердца вправо обычно не наблюдается.

Важно заметить, что появление патологического зубца Q в единственном ЭКГ-отведении еще не указывает на инфаркт. Истинные патологические зубцы Q должны проявиться в целом ряде отведений, перечисленных в табл. 4.3 и на рис. 4.23. Например, если патологический зубец Q присутствует в отведении III, но отсутствует в II или aVF, он скорее всего не связан с инфарктом. Также, зубцами Q пренебрегают в отведении aVR, так

как электрические силы в норме направлены в сторону от правой руки. Кроме того, при наличии блокады левой ножки пучка Гиса зубцы Q не несут информации об инфаркте миокарда из-за заведомо аномального распространения волны деполяризации в таких условиях.

Выше мы рассмотрели инфаркты, при которых образуется зубец Q, вследствие этого их называют инфарктами с зубцом Q. При таких инфарктах задействована вся толща миокарда, поэтому такие инфаркты миокарда еще называются «трансмуральными». В главе 7 указывается, что инфаркты миокарда не всегда бывают трансмуральными и могут поражать только субэндокардиальные слои миокарда. В последнем случае патологические зубцы Q не образуются, так как оставшиеся клетки могут генерировать некоторую электрическую активность; такие ИМ называются соответственно инфарктами без зубца Q. Тем не менее, при обоих типах инфарктов наблюдаются изменения ST и Т, о чем говорится в следующем разделе. Электрокардиографические отличия между типами инфарктов могут быть подытожены таким образом:

	Зубцы Q	Островозникшее смещение ST
Инфаркт с зубцом Q	Есть	Вверх
(трансмуральный) Инфаркт без зубца Q (нетрансмуральный)	Нет	Вниз

Изменения сегмента ST и зубца Т

К наиболее часто встречаемым важным изменениям сегмента ST и зубца Т относятся такие, которые характерны для ишемии миокарда и инфарктов. Так как реполяризация желудочков зависит от перфузии миокарда, то у пациентов с коронарной болезнью часто выявляются обратимые изменения сегмента ST и зубца Т при транзиторной ишемии миокарда.

Вспомним, что патологические зубцы Q служат индикаторами инфаркта миокарда, но не позволяют отличить острый инфаркт от того, который произошел неделю или год назад. Зато при остром инфаркте миокарда происходит серия характерных изменений сегмента ST и зубца Т, позволяющих дифференцировать острый и неострый инфаркт миокарда (рис. 4.24). При остром инфаркте миокарда с зубцом Q прежде всего появляется подъем сегмента ST, часто сопровождаемый высоким зубцом Т. На этой ранней стадии клетки миокарда еще жизнеспособны, и зубцы Q пока не регистрируются. Тем не менее, спустя несколько часов гибель миоцитов приводит к снижению амплитуды зубца R и появлению патологических зубцов Q в ЭКГ-отведениях, расположенных над зоной инфаркта. В первые два дня от начала инфаркта сохраняется подъем сегмента ST, зубец Т становится негативным, а зубец Q углубляется. По прошествии нескольких дней сегмент ST возвращается к изолинии, но

зубцы Т остаются негативными. Через недели и месяцы после инфаркта сегмент ST и зубцы Т становятся нормальными, но патологические зубцы Q остаются, что является неизменным признаком ИМ. Если сегмент ST остается приподнятым по прошествии нескольких недель, то имеется вероятность образования на месте инфаркта выбухающего фиброзного рубца (аневризмы желудочка). Подобная эволюция изменений комплекса QRS, сегмента ST и зубцов Т регистрируется с помощью отведений, расположенных над зоной инфаркта (табл. 4.3). При этом, как правило, наблюдаются «реципрокные» изменения в отведениях, расположенных на противоположной стороне. Например, при остром переднем перегородочном ИМ подъем сегмента ST в грудных отведениях V, и V2 сопровождается реципрокными изменениями (депрессией ST) в отведениях II, III и aVF, т. е. в отведениях, лежащих над противоположной (нижней) стенкой желудочка сердца.

Механизм подъема сегмента ST во время острого ИМ еще не вполне ясен. Однако существует мнение, что подобные изменения происходят от поврежденных клеток миокарда, расположенных непосредственно около зоны инфаркта; они и возбуждают аномальные систолические и диастолические токи. Возражая против этого объяснения, другие считают, что такие клетки не способны к деполяризации, но обладают аномальной «проницаемостью», которая не позволяет им полностью реполяризоваться (рис. 4.25). В результате в состоянии покоя частичная деполяризация таких клеток вызывает появление сил, направленных в сторону от поврежденного сегмента, вызывая смещение изолинии вниз. Из-за того, что электрокардиограф регистрирует только относительное, а не абсолютное значение вольтажа, отклонение изолинии не улавливается. По мере того, как все клетки миокарда, включая клетки пораженной области, полностью деполяризуются, результирующий электрический потенциал сердца действительно становится равным нулю. Однако вследствие патологического смещения изолинии вниз сегмент ST кажется расположенным выше изолинии. В процессе реполяризации поврежденные клетки возвращаются к аномальному состоянию повышенной проницаемости в диастолу, и ЭКГ вновь отображает аномальное смещение базальной линии вследствие наличия аномальных сил, направленных в сторону от электрода. Таким образом, на величину подъема сегмента ST при ИМ определенное влияние оказывает относительное смещение изоэлектрической линии.

При нетрансмуральных инфарктах миокарда в отведениях, пересекающих область инфаркта, происходит снижение сегмента ST, а не его подъем. В этой ситуации диастолическая проницаемость поврежденных клеток, прилегающих к инфарктной области, вызывает появление электрических сил, направленных от эндокарда к эпикарду и, следовательно, в сторону ЭКГ-электродов. Таким образом, базальная линия ЭКГ смещена вверх (рис. 4.25). После полной деполяризации сердца его электрический потенциал возвращается к своему истинному нулевому значению, но по отношению к аномальной базальной линии создает кажущееся понижение сегмента ST.

Другие часто встречающиеся причины изменений сегмента ST и зубца Т, связанные с нарушениями процесса реполяризации кардиомиоцитов, описаны на рис. 4.26.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Электрокардиограмма предоставляет богатейшую и важную информацию о структуре и общем состоянии сердца и остается одним из простейших и наиболее важных методов исследования в кардиологии. Знания, полученные из этой главы, помогут читателю разобраться в кардиограммах, включенных в дальнейшее изложение материала. В таблице 4.4 приведен итоговый алгоритм анализа электрокардиограммы. Некоторые примеры ЭКГ и их интерпретация представлены на рис. 4.27—4.34. Нарушения ритма сердца (аритмии) представлены в главах 11 и 12.

Таблица 4.4. Алгоритм анализа ЭКГ

• 1. Калибровка

• • Проверить запись калибровочного 1 мВ сигнала (стандартный размер = 10 мм)

• 2. Сердечный ритм

• • Ритм синусовый, если:

• • за каждым зубцом Р следует комплекс QRS

• • каждому комплексу QRS предшествует зубец Р

• • зубец Р направлен вверх в отведениях I, II и III

• • длительность интервала PR > 0,12 с (три малых деления)

• • Если данные критерии не выполняются, следует определить тип аритмии (глава 12)

• 3. Частота сердечных сокращений

• • Используйте один из следующих методов:

• • 1500/(расстояние в мм между ударами)

• • отсчетный метод: 300 — 150 — 100 — 75 — 60 — 50

• • Число ударов за 6 с х 10

• • Нормальный ритм = 60—100 ударов/мин (брадикардия < 60, тахикардия > 100)

• 4. Интервалы

• • Нормальный PR = 0,12-0,20 с (3-5 малых делений)

• • Нормальный QRS < 0,10 с (< 2,5 малых делений)

• • Нормальный QT < половины длительности интервала R—R при нормальной ЧСС

• 5. Положение электрической оси сердца

• • Нормальное, если начальный комплекс QRS в отведениях I и II направлен вверх (от +90° до -30°)

• • В другом случае определите положение оси путем выявления изоэлектрического комплекса QRS

• 6. Изменения зубца Р

• • Исследуйте зубец Р в отведениях II и Vj для выявления увеличения левого и правого предсердий

• 7. Изменения зубца QRS

• • Исследуйте на гипертрофию правого и левого желудочка

• • Исследуйте на блокаду правой и левой ножки пучка Гиса

• • Исследуйте на наличие патологических зубцов Q: какова зона поражения сердца?

• 8. Изменения сегмента ST и зубца Т

• • Исследуйте ЭКГ на наличие подъема сегмента ST:

• • признаки трансмурального инфаркта миокарда

• • перикардит (описан в главе 14)

• • Исследуйте ЭКГ на наличие депрессии сегмента ST и отрицательных зубцов Т, говорящих о:

• • субэндокардиальной ишемии или инфаркте

• • признаках, часто сопровождающих гипертрофию желудочков или блокаду ножек пучка Гиса

• • метаболических/электролитных аномалиях (рис. 4.26)

• 9. Сопоставьте с предыдущей ЭКГ больного

  

  

  

  

  

  

  

  

​