CC BY
2148
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ МОДУЛИ
Основы электрокардиографии. Нормальная электрокардиография (модуль для непрерывного медицинского образования)
Автор-составитель Е.А. Нестерова
Список сокращений
АВ-узел - атриовентрикулярный узел ЭКГ - электрокардиограмма ЭОС - электрическая ось сердца
ОСНОВЫ АНАТОМИИ СЕРДЦА
Сердце - полый мышечный орган, выполняющий насосную функцию. Функциональным элементом сердца является мышечное волокно - цепочка из клеток миокарда, соединенных «конец в конец» и заключенных в общую саркоплазматическую оболочку (основную мембрану). В зависимости от морфологических и функциональных особенностей в сердце различают 2 типа волокон: 1) волокна рабочего миокарда предсердий и желудочков, составляющие основную массу сердца и обеспечивающие его насосную функцию; 2) волокна водителя ритма (пейс-мекера) и проводящей системы, отвечающие за генерацию возбуждения и проведение его к клеткам рабочего миокарда. Миокард подобно нервной ткани и скелетным мышцам принадлежит к возбудимым тканям. Волокна миокарда обладают потенциалом покоя, отвечают на стимулы потенциалом действия, они способны проводить эти потенциалы без затухания. Мышечная ткань предсердий и желудочков ведет себя как функциональный синцитий: возбуждение, возникшее в одном отделе сердца, охватывает все без исключения волокна. Благодаря этой особенности сердце подчиняется закону «все или ничего»: на раздражение оно отвечает либо возбуждением всех волокон, либо, если раздражитель подпороговый, не отвечает вообще.
Сердце обладает рядом функций, присущих только ему.
1. Автоматизм - способность сердца генерировать импульсы, вызывающие возбуждение. В норме импульсы генерируются только специализированными клетками водителя ритма и проводящей системы сердца. Наибольшим автоматизмом обладают клетки синусового узла, расположенные в правом предсердии.
2. Проводимость - способность миокарда проводить импульсы от места их возникновения до сократительного миокарда. В норме импульсы проводятся от синусового узла к мышце предсердий и желудочков. Наибольшей проводимостью обладает проводящая система сердца.
3. Возбудимость - способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов. Клетки сократительного миокарда и проводящей системы обладают возбудимостью.
4. Сократимость - способность сердца сокращаться под влиянием импульсов.
5. Тоничность - способность сердца сохранять форму в диастоле [6].
6. Рефрактерность - это невозможность возбужденных клеток миокарда снова активироваться при возникновении дополнительного импульса. Различают состояние абсолютной и относительной рефрактерности.
Проводящая система сердца представлена синусовым узлом, или узлом Киса-Флека, расположенным между устьем верхней полой вены и ушком правого предсердия. Его длина - 10-20 мм, ширина - 3-5 мм, толщина -1-2 мм; веретенообразной формы. Кровоснабжение синусового узла осуществляется артерией синусового узла, в 50-59% случаев она является ветвью правой коронарной артерии, в 20-38% - огибающей ветви, в 3-30% случаев отходит от обоих сосудов [8]. Синусовый узел иннервируется постганглионарными парасимпатическими и симпатическими волокнами. В узле расположены Р-клетки, генерирующие импульсы и Т-клетки, передающие импульс от синусового узла к предсердиям. Основная функция синусового узла - генерация электрических импульсов нормальной периодичности. Нормальный автоматизм синусового узла составляет 60-80 импульсов в минуту. Синусовый узел, обладающий наибольшим автоматизмом, называют автоматическим центром первого порядка [6]. Способность к автономной регуляции контролирует частоту сердечных сокращений (ЧСС) в соответствии с меняющимися потребностями организма. Из синусового узла возбуждение распространяется по предсердиям тремя путями: переднему, среднему, заднему, которые называются соответственно путями Бахмана, Венкебаха и Тореля. В норме возбуждение достигает узла Ашоффа-Тавары, или атриовентрикулярного узла (АВ-узла), по более коротким переднему и среднему трактам [6]. Он расположен в нижней части правого предсер-
дия и примыкает к межпредсердной перегородке, располагаясь в пределах треугольника Коха (между отверстием трехстворчатого клапана и евстахиевой заслонкоИ). Кровоснабжение АВ-узла в 90% случаев осуществляется ветвью правой коронарной артерии, в 10% - огибающей ветвью левой коронарной артерии [2]. Продолжением АВ-узла является пучок Гиса, длина которого составляет около 20 мм. Пучок Гиса состоит из пенетрирующего и ветвящегося сегментов. Начальная (пенетрирующая часть) пучка Гиса длиной около 10 мм проходит через центральное фиброзное тело в непосредственной близости от отверстий митрального и трехстворчатого клапанов и направляется вперед по верхнему краю мембранозной части межжелудочковой перегородки. Эта часть не имеет контактов с сократительным миокардом и мало чувствительна к поражению коронарных артерий [6]. Но она может вовлекаться в патологические процессы, происходящие в фиброзной ткани, окружающей пучок. Дистальная часть пучка Гиса называется мембранозной или ветвящейся частью пучка Гиса. Она начинается у нижнего края мембранозной части межжелудочковой перегородки и достигает мышечной ее части. АВ-узел, прилегающий к нему миокард нижней части предсердий, начальная часть пучка Гиса объединяются в атриовентрикулярное соединение или атриовентрикулярную область. Атриовентрикулярное соединение обладает функцией автоматизма и является центром автоматизма второго порядка, вырабатывая 4060 импульсов в минуту. Основными функциями АВ-узла являются: 1) физиологическая задержка импульсов, движущихся от предсердий к желудочкам (синхронизация сокращений предсердий и желудочков с задержкой), что обусловлено электрофизиологическими особенностями проводящей ткани узла; 2) фильтрация (сортировка) предсердных волн возбуждения, препятствующая слишком частой активации желудочков; 3) защита желудочков от раннего, преждевременного возбуждения в уязвимой фазе их цикла [3]. У нижнего края мембранозной части межжелудочковой перегородки пучок Гиса разделяется на 2 ножки - правую и левую, причем левая ножка короче правой. Правая ножка направляется вперед и вниз к различным субэндокардиальным участкам правого желудочка и межжелудочковой перегородки. Левая ножка начинается с широкого основания, лежащего субэндокар-диально на левой стороне и мышечной части межжелудочковой перегородки. Она направляется вперед и вниз и делится на переднюю (передневерхнюю) ветвь, которая подходит к передней сосочковой мышце и заднюю (задненижнюю) ветвь, распространяющуюся к началу задней сосочковой мышцы. Ряд исследователей выделяют также третью ветвь левой ножки, которую называют медиальной или среднеперегородочной ветвью, она направляется вниз к средней части межжелудочковой перегородки. Между ветвями развита широкая сеть анаста-мозов. Ножки пучка Гиса заканчиваются сетью волокон Пуркинье, которая является последним звеном специализированной проводящей системы сердца. Клетки Пуркинье проникают внутрь мышечной стенки желудочков на 2/3; в субэпикардиальном слое их почти нет [3]. Волокна
Пуркинье также обладают функцией автоматизма, частота генерации импульса составляет около 15-30 импульсов в минуту. С электрофизиологической точки зрения вполне оправданно объединение пучка Гиса и его ножек с их конечными разветвлениями в систему Гиса-Пуркинье. Составляющие эту систему клетки отличаются быстрым электрическим ответом. В системе Гиса-Пуркинье возможно ретроградное проведение возбуждения. Общий ствол пучка Гиса и его разветвления снабжаются кровью из артерии АВ-узла, они различны по калибру перегородочных артерий.
Таким образом, в сердце существуют специализированная проводящая система сердца, множество клеток, обладающих функцией автоматизма, расположенных в синусовом узле, АВ-узле, пучке Гиса и его ножках, а также в желудочках. В норме существует только один водитель ритма, дающий импульсы для возбуждения всего сердца. Импульсы из синусового узла достигают ниже расположенных источников автоматизма, до того как в них заканчивается подготовка очередного импульса возбуждения, и разрушают этот процесс подготовки. Автоматические центры второго и третьего порядка проявляют свою автоматическую функцию только в патологических условиях -при понижении автоматизма синусового узла или при повышении их автоматизма. Проводящая система проводит импульсы как в направлении от предсердий к желудочкам, т.е. антеградно, так и в противоположном направлении -от желудочков к предсердиям, т.е. ретроградно. На рис. 1 схематично изображена проводящая система сердца.
В электрофизиологическом отношении клеткам миокарда свойственны 3 чередующихся состояния: 1) покой или поляризация; 2) возбуждение или деполяризация; 3) восстановление потенциала покоя или реполяриза-ция. Каждое состояние связано с ритмичной перезарядкой внутри- и внеклеточной среды вследствие миграции К+, Na+, Са2+ и С1- через мембрану кардиомиоцита. Будучи строго упорядоченной, она создает конкретную ионную основу трансмембранного потенциала в разные фазы электрической эволюции клетки [4].
10
9
8 7
5
Рис. 1. Строение проводящей системы сердца: 1 - левое предсердие; 2 - левый желудочек; 3 - пучок Гиса; 4 - левая ножка пучка Гиса; 5 - правая ножка пучка Гиса; 6 - правый желудочек; 7 - атриовентрикулярный узел; 8 - правое предсердие; 9 - синусовый узел; 10 - верхняя полая вена
4
6
Трансмембранный потенциал - измеренный в милливольтах ток между наружной и внутренней сторонами клеточных мембран, которые всегда имеют противоположный по знаку заряд. Зарегистрировать и измерить можно электрические явления, протекающие на внешней стороне мембран кардиомиоцитов [4]. Трансмембранный потенциал покоя возникает вследствие различного содержания ионов во внутри- и внеклеточном пространстве. Внутри клетки преобладают ионы калия, вне клетки - ионы натрия. Поддержание градиента концентрации ионов обеспечивается ионными насосами. В покое разность потенциалов на мембране составляет около 90 мВ [2]. В покое клеточные мембраны поляризованы таким образом, что их наружная сторона, а значит, поверхность одиночных мышечных волокон и миокарда в целом заряжены положительно. Следовательно, «поверхностная» разность потенциалов как непременное условие появления тока отсутствует.
Деполяризация или активация клетки под влиянием электрического импульса приводит к измерению заряда мембран: внешняя сторона возбужденного участка (клетки, волокна, всего миокарда) приобретает отрицательный заряд. Его появление и стремительное распространение, сопровождающееся нейтрализацией положительного заряда покоя, создает разность потенциалов и формирует электродвижущую силу (ЭДС) ток деполяризации («минус гонит перед собой плюс»). По завершении деполяризации разность потенциалов исчезает, так как вся поверхность миокарда становится электроположительной. Сущность реполяризации заключается в восстановлении готовности к очередному возбуждению, т.е. в восстановлении положительного заряда внешней стороны клеточных мембран. При постепенном замещении отрицательного заряда ток реполяризации создает ЭДС («плюс гонит перед собой минус») [4]. На рис. 2 представлена схема потенциала действия кардиомиоцита.
Потенциал действия можно разделить на 5 фаз (0-4), причем для каждой фазы характерны различные ионные токи.
1. Фаза 0 - быстрая деполяризация. Ионы натрия быстро поступают в клетку, потенциал покоя изменяется.
2. Фаза 1 - ранняя быстрая реполяризация. Различные ионные токи ^а+, К+, Са2+) обеспечивают начальное восстановление исходного заряда мембран.
4
Л Л
Внутриклеточное Д пространство Ыа+Са2+ клеточная мембрана
Ыа+Ма+
внеклеточное пространство Рис. 2. Потенциал действия кардиомиоцита
V
3. Фаза 2 - плато. Медленный выход ионов калия из клетки и поступление ионов кальция в клетку.
4. Фаза 3 - поздняя быстрая реполяризация. Продолжается выход ионов калия и постепенное восстановление исходного мембранного потенциала покоя.
5. Фаза 4 - спонтанная диастолическая деполяризация. Трансмембранный обмен ионами калия и натрия и восстановление потенциала покоя.
Процессы де- и реполяризации представляют собой пример диполя. Под диполем понимают сосуществование и перемещение двух равных по величине, но разных по знаку зарядов, находящихся на бесконечно малом расстоянии друг от друга. Под влиянием импульса возбуждения в сердце начинает функционировать бесчисленное количество микродиполей одиночных мышечных волокон в элементарных источниках ЭДС. Суммируясь, они образуют все более укрупняющиеся макродиполи отдельных фрагментов миокарда (камер сердца) и в конечном итоге формируют единый сердечный диполь и ЭДС всего сердца [4]. ЭДС сердца характеризуется направлением и величиной, т.е. является векторной величиной и распространяется на поверхности тела человека (рис. 3).
АТФ-аза
Рис. 3. Изопотенциальные линии электрического поля. Стрелка отражает направление вектора электродвижущей силы
Таким образом, импульс генерируется в СА-узле, далее импульс возбуждения активирует вначале правое, затем левое предсердие и после небольшой задержки в АВ-соединении по системе Гиса распространяется на желудочки. Первой деполяризуется левая часть межжелудочковой перегородки, т.е. возбуждение охватывает перегородку слева направо. Это связано с тем, что левая ножка пучка Гиса короче правой. Далее электрический импульс достигает стенок желудочков. Их деполяризация начинается с внутренней субэндокардиальной области и распространяется к эпикарду. Таким образом, возбуждение стенок желудочков происходит в направлении изнутри кнаружи. В целом общее направление деполяризации миокарда - сверху вниз и справа налево. После окончания деполяризации, в завершении которой происходит
1
2
О
4
сокращение желудочков, начинается процесс реполяри-зации.
Реполяризация желудочков осуществляется от эпикарда к эндокарду (снаружи кнутри). Схематично последовательность деполяризации и реполяризации можно представить следующим образом.
Деполяризация: межжелудочковая перегородка, верхушка сердца, основание (базальные) отделы сердца.
Реполяризация: основание (базальные) отделы сердца, верхушка сердца, межжелудочковая перегородка.
Итак, метод регистрации электрических потенциалов, генерируемых мышцей сердца, называется электрокардиографией. Электрические потенциалы, образующиеся при работе сердца, можно зарегистрировать при помощи двух электродов: один из них соединен с положительным, другой - с отрицательным полюсом гальванометра. При электрокардиографическом исследовании (ЭКГ) электроды накладываются на определенные точки тела человека и соединяют с электрокардиографом. Соединение двух точек тела человека, имеющих разные потенциалы, называется отведением [6]. Электрокардиографическими отведениями называют наложения электродов на поверхности тела. В общеклинической практике обычно снимают 12 отведений ЭКГ (табл. 1).
Таблица 1. Электрокардиографические отведения
Виды отведений Двухполюсные отведения Однополюсные отведения
Отведения от конечностей 3 отведения (Эйнтховен) 3 отведения (Гольдберг)
Грудные отведения Нет 6 отведений (Вилсон)
Двухполюсные отведения были предложены В. Эйнтхо-веном в начале ХХ в. Их принято называть стандартными отведениями. Для регистрации стандартных отведений на правую руку накладывают красный электрод, на левую -желтый, на левую ногу - зеленый, на правую ногу - черный. Между этими электродами регистрируется разность потенциалов, которая фиксируется в стандартных отведениях ЭКГ. Стандартные отведения исследуют электрическую активность сердца во фронтальной плоскости и предполагают следующее попарное подключение электродов:
I отведение правая рука (-) и левая рука (+);
II отведение правая рука (-) и левая нога (+);
III отведение левая рука (-) и левая нога (+).
Вместе отведения I, II, III образуют треугольник Эйнт-
ховена, вершины которого составляют обе руки и левая нога (рис. 4). В центре треугольника помещается сердце в виде точечного источника ЭДС. Ее направление -электрическая ось сердца - изображается стрелкой.
Если сместить оси отведений, проведя их через электрический центр сердца, получим трехосевую систему, где оси отведений располагаются под углами в 60° (рис. 4). Каждая ось состоит из положительной и отрицательной половин соответственно полярности электродов, к которым они примыкают.
Активным в данных отведениях является положительный электрод.
ОДНОПОЛЮСНЫЕ ОТВЕДЕНИЯ ОТ КОНЕЧНОСТЕЙ
«Усиленные» однополюсные отведения от конечностей были предложены Е. Гольдбергером (Е. GoLdberger) в 1942 г. Их обозначают следующим образом:
■ aVR - отведение от правой руки;
■ aVL - отведение от левой руки;
■ aVF - отведение от левой ноги.
Как и двухполюсные отведения, они регистрируют разность потенциалов во фронтальной плоскости. Положительный электрод крепится на соответствующей конечности; функцию отрицательного выполняет так называемый объединенный электрод Гольдбергера. Он соединяет две другие конечности, что делает его практически нейтральным. При объединении трехосевой системы стандартных отведений с осями усиленных отведений получается шестиосевая система координат Бейли, в которой оси смежных отведений разделяются углами в 30° (рис. 5). Каждая из них тоже состоит из положительного и отрицательного отрезков: первый обращен к активному электроду, второй является его мысленным продолжением в обратную сторону. Отведение aVR похоже на перевернутое II отведение: их оси располагаются рядом. Отведение аVL регистрирует колебания потенциала высоких отделов боковой стенки левого желудочка. Отведение aVF, как и III отведение, регистрирует электрическую активность и правого желудочка, и нижних (заднедиафрагмальных) отделов левого желудочка. По аналогии с aVR отведения аVL и aVF тоже находятся в сопоставимых отношениях со стандартными отведениями: aVL напоминает I отведение, aVF - III отведение. Это оси смежные, их информационные поля схожи [4].
+I
+ III +
А Б
Рис. 4. Треугольник Эйнтховена. Трехосевая система координат
II
(-90°
(-120°) +aVF
(-150 +aVR
(-180°)-I
(+150°
(+120°
Рис. 5. Шестиосевая система координат
Грудные (прекордиальные) отведения были предложены Вильсоном. Они также являются однополюсными и регистрируют электрические потенциалы сердца в горизонтальной плоскости. Активный электрод помещается в определенных точках на поверхности грудной клетки. К нему подсоединяется провод, маркированный белым цветом. Роль отрицательного электрода выполняет так называемый объединенный электрод Вильсона, который образуется путем соединения через дополнительное сопротивление трех конечностей - обеих рук и левой ноги.
Как правило, регистрируют 6 грудных отведений, обозначаемых символом «V». Схема расположения электродов:
V1 - у правого края грудины в IV межреберье;
V2 - у левого края грудины в IV межреберье;
V3 - между электродами V2 и V4;
V4 - по левой срединно-ключичной линии в V межре-берье;
V5 - по передней подмышечной линии на уровне (на горизонтали) электрода V4;
V6 - по средней подмышечной линии на уровне (на горизонтали) электродов V4 и V5. Оси грудных отведений представлены линиями, соединяющими условный электрический центр сердца с местами наложения электродов. При нормальном анатомическом положении сердца электроды V1 и V2 располагаются над правым желудочком, V3 - над межжелудочковой перегородкой, V4 - над верхушкой, V5 и V6 - над переднебоковой и боковой стенкой левого желудочка (рис. 6).
Рис. 6. Грудные отведения по Вильсону
Кроме того, при необходимости используются дополнительные отведения: правые прекардиальные отведения V3r и V4r. V3r располагается на уровне V ребра справа, V4r - в пятом межреберном промежутке справа по срединно-ключичной линии. Эти отведения используются для диагностики нижнего инфаркта миокарда или инфаркта правого желудочка, гипертрофии правых отделов сердца.
В ряде случаев с целью диагностики патологии задне-диафрагмальных (нижних) отделов левого желудочка используют грудные отведения V7-Vg. Электроды V7-Vg помещают на горизонтали V4-V6 соответственно по задней подмышечной, лопаточной и паравертебральной линиям. Также регистрируются высокие грудные отведения, когда электроды помещают на 1-11 межреберья выше обычных отведений. Высокие грудные отведения используются для диагностики высокого переднего инфаркта миокарда. Нижние грудные отведения: электроды располагаются подобно электродам по Вильсону на 1-2 межреберья ниже. Их применяют для диагностики инфаркта миокарда верхушечной области сердца.
ЗУБЦЫ, СЕГМЕНТЫ, ИНТЕРВАЛЫ НОРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ
Для определения частоты ритма желудочков и анализа продолжительности зубцов и интервалов необходимо определить скорость записи ЭКГ.
При скорости записи 50 мм/с 1 мм соответствует 0,02 с, при скорости записи 25 мм/с 1 мм соответствует 0,04 с. В клетке 5 мм при скорости 50 мм/с - 0,1с, при скорости 25 мм/с - 0,2 с. Ширину зубцов, продолжительность интервалов и сегментов исчисляют в долях секунды.
ЧСС определяют по формуле: ЧСС = 60:(Я-Я) с, или 600 разделить на количество клеток по 5 мм между зубцами Я-Я при скорости записи 50 мм/сек. При скорости записи 25 мм/сек необходимо 300 разделить на количество клеток по 5 мм между зубцами Я-Я. Нормальная ЧСС составляет 60-90 в минуту.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОСЬ СЕРДЦА
Электрической осью сердца (ЭОС) является суммарный вектор деполяризации желудочков, который образуется при сложении многочисленных ЭДС, возникающих при возбуждении миокарда. В норме положение ЭОС близко к его анатомической оси, т.е. ориентировано справа налево и сверху вниз. У здоровых людей положение ЭОС может варьировать в определенных пределах в зависимости от положения сердца в грудной клетке. Положение ЭОС определяется степенью отклонения ее от линии горизонта (соответствует оси I стандартного отведения), обозначается как угол а и рассчитывается в градусах. Различают следующие положения ЭОС (табл. 2).
Таблица 2. Соотношение положения электрической оси сердца и угла а
1 Положение ЭОС 1 Угол а, градусы 1
Нормальное положение 29-69
Горизонтальное положение 0-30
Отклонение влево -1-90
Вертикальное положение 70-90
Отклонение вправо 91-180
Для определения положения ЭОС существуют несколько способов. Вот один из них: необходимо рас-
считать алгебраическую сумму зубцов желудочкового комплекса в трех стандартных отведениях. Для получения алгебраической суммы зубцов в отведении надо из наибольшего зубца в этом отведении вычесть амплитуду отрицательных зубцов, т.е. зубцов Q и S.
Проекцией ЭОС на ось отведения является алгебраическая сумма зубцов ЭКГ в данном отведении. Если после вычитания из зубца R отрицательных зубцов Q и S остается положительная величина, в этом случае алгебраическая сумма зубцов положительна. Если при ЭКГ в данном отведении доминируют зубцы S и Q, сумма зубцов в этом отведении будет отрицательной. Если ЭОС сердца проецируется на положительную часть отведения, в этом отведении преобладает зубец R. Когда ЭОС проецируется на отрицательную часть оси отведения, в них преобладают отрицательные зубцы Q и S.
Существует несколько способов определения величины угла а. Один из них - построение графическим способом в треугольнике Эйнтховена с последующим измерением. Этот способ мало применяется из-за своей большой трудоемкости.
Величину угла а можно определить по специальным таблицам. Для этого необходимо посчитать алгебраические суммы желудочкового комплекса в I и III отведениях. Найти алгебраическую сумму зубцов комплекса QRS можно следующим образом: измеряют величину каждого зубца одного желудочкового комплекса QRS в миллиметрах. Зубцы Q и S имеют знак минус (-), поскольку находятся ниже изоэлектрической линии, а зубец R - знак плюс (+). Если какой-либо зубец на ЭКГ отсутствует, его значение приравнивают к 0. Далее, сопоставляя найденную алгебраическую сумму зубцов для I и III стандартных отведений, по таблице определяют значение угла а (см. Приложение).
Наиболее часто угол а определяют визуально. С этой целью анализируют положение ЭОС в шестиосевой системе координат Бейли, где угол между рядом расположенными осями равен 30°. Для применения этого способа необходимо четкое представлять взаимное расположение осей всех отведений от конечностей и их полярность. Метод основан на 2 принципиальных положениях: 1) алгебраическая сумма зубцов комплекса QRS имеет максимальное положительное значение в том отведении, ось которого близка к положению электрической оси сердца; 2) алгебраическая сумма зубцов комплекса QRS имеет нулевое значение в том отведении, ось которого перпендикулярна электрической оси сердца. Визуальный способ позволяет определить угол а с точностью до 15°. Ориентировочное представление о положении ЭОС можно получить с помощью визуального анализа морфологии желудочкового комплекса в отведениях от конечностей (соотношения амплитуд зубцов R и S).
При нормальном положении ЭОС угол а варьирует от +29° до +69°. Ось сердца параллельна оси II отведения, поэтому ее проекция на положительную часть оси этого отведения будет наибольшей, а у зубца R будет наибольшая амплитуда. ЭОС более параллельна II отведению, чем I, следовательно, RII>RI>RIII. При нормальном положении ЭОС она почти перпендикулярна оси отведения AVL.
Поэтому алгебраическая сумма в отведении AVL близка к 0, а значит, Ravi приблизительно равен SavL.
Горизонтальное положение ЭОС: угол а варьирует от 0° до+ 30°, RI>RII>RIII, при этом SIII>RIII. В данном случае положение ЭОС уточняется на основании соотношения зубцов в отведении AVF [6].
1. Если Ravf>Savf, ЭОС расположена горизонтально и угол а - 0...+30°.
2. Если Ravf=Savf, ЭОС расположена горизонтально и угол а=0°.
3. Если Ravf <Savf, ЭОС отклонена влево и угол а<0°.
Вертикальное положение ЭОС: угол а - от +70° до+
90°, RII>RIII>RI, причем RI>SI, Savl>Ravl. При угле альфа = +90°, RIII = RII>RI и RI=SI.
Отклонение ЭОС вправо: угол а - от +90° до 120°, при этом ЭОС наиболее параллельна III стандартному отведению и проекция ее на ось этого отведения будет наибольшей. Значит, RIII>RII>RI и SI>RI. Ravr>Q(S)avr.
Резкое отклонение ЭОС вправо, когда а>+120°, при этом RIII>RII>RI, SI>RI и Q(S)avr>Ravr.
Итак, при умеренном и резком отклонении ЭОС вправо отмечается одинаковое соотношение зубцов в стандартных отведениях: RIII>RII>RI, SI>RI. Степень отклонения вправо определяется соотношением зубцов в отведении AVR.
Различают также ЭОС сердца типа SI-SII-SIII, что проявляется преобладанием зубца S во всех стандартных отведениях. Это обусловлено поворотом верхушки сердца кзади. В этом случае ЭОС не определяют. Чаще всего S-тип ЭКГ встречается у больных с заболеваниями легких: эмфизема, пневмосклероз, легочное сердце и др., при гипертрофии правого желудочка, особенно у астеников.
Выделяют ЭОС типа QI-QII-QIII. Такое положение оси наблюдается при повороте сердца верхушкой кпереди.
ЭКГ-комплекс включает зубцы и горизонтальные отрезки - сегменты и интервалы (рис. 7). Анализ зубцов и сегментов проводят в определенной последовательности: зубец Р, интервал P-Q, комплекс QRS и составляющие его зубцы, сегмент ST, зубцы Т и U. Он включает амплитудные характеристики, временные показатели, анализ формы зубцов и их полярности, анализ морфологии желудочкового комплекса и соотношения амплитуд зубцов в разных отведениях.
Величину зубцов измеряют в миллиметрах от изоэлектрической линии до их вершин. Если амплитуда того или иного зубца комплекса QRS меньше 3 мм, его обозначают не прописной, а строчной буквой q, r, s.
Зубец P отражает возбуждение предсердий. Восходящая часть зубца P отражает деполяризацию правого предсердия, нисходящая - левого. Результирующий вектор деполяризации предсердий совпадает с направлением главного вектора деполяризации желудочков. Поэтому зубец P во всех отведениях положительный, за исключением отведения aVR. Зубец P может стать отрицательным в III отведении (при горизонтальном положении сердца) и в отведении aVL (при вертикальном положении сердца). В отведении V5 в норме может быть отрицательный или двухфазный (+) зубец Р. При этом вторая (отрицательная) фаза не должна быть глубже 1 мм.
Сегмент P-R Интервал P-R
1 Сегмент S-T Интервал QRS _Интервал Q-T
Сегмент Т-Р Интервал Т-Р\
Рис. 7. Сегменты и интервалы ЭКГ
В норме высота зубца Р колеблется от 0,25 до 2,5 мм, а ширина не превышает 0,10 с. Поскольку возбуждение левого предсердия начинается на 0,01-0,03 с позже правого (физиологический асинхронизм), зубец Р может иметь две вершины, удаленные друг от друга не более чем на 0,02-0,03 с.
Наличие положительного и одинакового по форме зубца Р перед каждым комплексом QRS во II отведении является главным критерием нормального синусового ритма. Интервалы Р-Р (R-R при нормальной АВ-проводимости) отличаются не более чем на 0,15 с. Циклическая (дыхательная) синусовая аритмия - это связанные с фазами дыхания колебания интервалов Р-Р>0,15 с, характерные для дисбаланса вегетативной нервной системы с преобладанием ее парасимпатического отдела [3].
Интервал P-Q(R) - это расстояние от начала зубца Р до начала зубца Q, а при его отсутствии - до зубца R. Интервал Р^ состоит из зубца Р и сегмента P-Q(R). Он соответствует времени прохождения возбуждения по предсердиям и АВ-узлу. Иначе говоря, основная часть интервала Р^ отражает проведение импульса по АВ-узлу, т.е. характеризует состояние атриовентрикулярной проводимости (АВ-проводимости). В норме продолжительность интервала P-Q(R) в зависимости от ЧСС составляет 0,12-0,20 с. Удлинение P-Q(R) указывает на замедление АВ-проводимости, его укорочение является признаком синдромов преждевременного возбуждения желудочков: синдромов Вольфа-Паркинсона-Уайта и Клерка-Леви-Критеско (мешков). С возрастом и при урежении ритма сердца интервал P-Q(R) имеет тенденцию удлиняться, при тахикардии - укорачиваться. Сегмент P-Q(R) и интервал Т-Р принимаются за уровень изоэлектрической линии, от которой отсчитывается амплитуда зубцов и с которой соотносится положение сегмента RS-Т.
Комплекс QRSназывается желудочковым комплексом. Его ширина в норме составляет 0,06-0,1 с и продолжительность комплекса лучше определять в стандартных отведениях (преимущественно во II). Расширение комплекса
QRS более 0,10 с наблюдается при блокаде ножек пучка Гиса [7]. Амплитуда зубцов комплекса QRS может варьировать. В грудных отведениях, как правило, амплитуда больше, чем в стандартных. Амплитуда в стандартных отведениях и отведениях от конечностей меняется в зависимости от положения электрической оси сердца. В среднем в грудных отведениях амплитуда должна превышать 8 мм, в стандартных - 5 мм. Если амплитуда комплекса QRS меньше указанных величин, имеется снижение вольтажа зубцов ЭКГ, что характерно для кардиосклероза, перикардитов, ожирения, эмфиземы легких, недостаточности кровообращения [6]. Меняющаяся амплитуда зубцов желудочкового комплекса при сохранении частоты сокращений и положения ЭОС называется электрической альтернацией.
Зубец Q. В большинстве отведений зубец Qсоответствует возбуждению перегородки. Его отсутствие не является патологией, а его наличие всегда требует внимательного анализа. В норме величина зубца Q не должна превышать 25% (У4) амплитуды следующего за ним R, ширина не должна быть больше 0,03 с. В III отведении амплитуда зубца Q может достигать 1/3 амплитуды зубца R. В III отведении зубец R может отсутствовать и комплекс QRS приобретает форму QS, что может иметь место как у здоровых людей с поперечно расположенным сердцем вследствие высокого стояния диафрагмы, так и у больных, перенесших заднеди-афрагмальный (нижний) инфаркт [4].
Таким образом, наличие аномальных зубцов Q может указывать на: 1) инфаркт миокарда различной давности;
2) острое легочное сердце (тип кардиограммы - SIQIII);
3) гипертрофию миокарда левого желудочка (в V3-V5 возможно увеличение амплитуды зубца Q) при ширине <0,03 с. Кроме того, в отведениях V5-V3 зубец Q может быть при блокаде передней ветви левой ножки пучка Гиса, в отведениях II, III, AVF - при блокаде задней ветви левой ножки пучка Гиса.
Зубцы R и S. Происхождение зубцов связано с деполяризацией желудочков. Зубец R - первое положительное отклонение желудочкового комплекса. Зубец S - отрицательное отклонение желудочкового комплекса,
R
следующее после зубца Я. В грудных отведениях форма комплекса 0Я5, т.е. соотношение Я и 5, зависит от расположения электрода - над правым или над левым желудочком. В норме зубец Я минимальный, а зубец 5 максимальный в отведении V1. Самый высокий Я наблюдается в отведении V4. Таким образом, RV1<RV2<RV3<RV4, RV5>Rv6. Аналогично амплитуда зубца 5 убывает. В отведениях V5 и V6 зубец 5 может отсутствовать (рис. 8).
Рис. 8. Динамика нарастания амплитуды зубца И и уменьшения амплитуды зубца в
В отведении V3, электрод которого при нормальном положении сердца располагается над перегородкой, зубцы Я и 5 имеют одинаковую амплитуду: R/S=1 или R+S=0. Это так называемая переходная зона от правожелудочко-вых комплексов 0Я5 к левожелудочковым.
В норме зубец Я минимальный, а зубец 5 максимальный в отведении V1. Вертикальное положение сердца обычно сопровождается поворотом вокруг продольной оси правым желудочком вперед. Электрод V3 оказывается над эпикардиальной поверхностью правого желудочка, а переходная зона смещается влево - в отведение V4. При горизонтальном положении сердца обычно происходит его некоторая ротация левым желудочком вперед, и электрод V3 оказывается над эпикардиальной поверхностью левого желудочка, а переходная зона смещается в отведение V.,, т.е. вправо. В отведениях V1 и V,, потенциал левого желудочка характеризуют зубцы 5, а в отведениях V5 и V6 - зубцы Я. И наоборот, о потенциале правого желудочка судят по величине зубцов Я в отведениях V1 и V2, и зубцов 5 в отведениях V5 и V6.
Горизонтальный отрезок от начала зубца Я до его вершины называется временем (интервалом) внутреннего отклонения. Интервал внутреннего отклонения характеризует скорость распространения возбуждения от эндокарда к эпикарду. Время внутреннего отклонения левого желудочка измеряют в отведениях V5-6 (в норме <0,05 с), правого - в отведениях V1-2 (в норме <0,03 с) [3]. Увеличение времени внутреннего отклонения больше указанных величин свидетельствует о замедлении возбуждения и наблюдается при блокадах в системе пучка Гиса. Небольшая зазубренность или расщепление зубцов Я и 5 без увеличения продолжительности 0Я5 не имеет патологического значения. Меняющаяся амплитуда зубцов желудочкового комплекса при сохранении частоты сокращений и положения ЭОС называется электрической альтернацией.
Сегмент RS-Т. Он соответствует периоду полного охвата желудочков возбуждением, когда разность потен-
циалов между участками миокарда отсутствует. В этот момент сегмент Я5-Т записывается на уровне изоэлек-трической линии, т.е. на горизонтали интервала Р-0(Я) и диастолического отрезка Т-Р.
В отведениях от конечностей допускается отклонение Я5-Т книзу от изолинии не более чем на 0,5 мм и кверху от нее не более чем на 1 мм. В грудных отведениях V1-3 сегмент Я5-Т может быть приподнят на 2-3 мм при положительном зубце Т, а в отведениях V4-6 может быть смещение вниз до 0,5 мм. Более значительное смещение (девиация) сегмента Я5-Т выше или ниже изолинии наиболее вероятно является патологией. Место перехода комплекса 0Я5 в сегмент Я5-Т называют точкой_/. Ее используют как точку отсчета степени и длительности косовосходящей депрессии сегмента Я5-Т с соответствующей интерпретацией: вариант нормы или патологии.
Зубец Тотражает реполяризацию миокарда желудочков. В зависимости от положения ЭОС зубец Т в отведениях III, AVL, V1 может быть положительным, двухфазным или отрицательным, но П>ТШ, ТУ6>^. Направление результирующего вектора зубца Т совпадает с направлением главного, т.е. Я-образующего вектора 0Я5. Поэтому во всех отведениях кроме AVR зубец Т положительный. Между зубцами Я и Т имеются прямо пропорциональные отношения: более высокому Я сопутствует более высокий Т, и наоборот. Поэтому при нормальном положении сердца максимальную величину зубца Тследует ожидать в отведениях II и По аналогии с зубцами Р и Я горизонтальное положение сердца, а следовательно, главного вектора 0Я5 и ЭОС, смещает максимум зубца Т в отведения I и AVL, вертикальное - в отведения III и aVF [4]. Если в отведении aVR зубец Т всегда отрицателен, то в III отведении он может быть отрицательным при горизонтальном положении ЭОС, а в отведении AVL - при вертикальном положении ЭОС.
В грудных отведениях отрицательный Т может быть в отведении V1, реже - в V2. У молодых людей отрицательный зубец Т в норме регистрируется в отведениях V1-V2, а у детей - и в отведении V3. При этом Т в V1 должен быть глубже, чем Т в V2. В целом динамика зубца Т в грудных отведениях повторяет динамику зубца Я: ^1<^2<^3<^4>^5>^6. В норме Уплощение
зубца Т в отведениях V5-V6 указывает на нарушение ре-поляризации левого желудочка. В норме величина зубца Т в отведениях от конечностей не должна превышать 6-7 мм, а в грудных отведениях - 10-12 мм у мужчин и 8 мм у женщин (Н.М. Шевченко, 1997; М. Родш1^, 1996). Некоторые авторы считают нормальной величину зубца Т в грудных отведениях до 15-17 мм [5]. Продолжительность зубца Т в среднем - 0,10-0,25 с, но она не имеет большого диагностического значения [6].
Интервал О-Т. Этот интервал измеряется от начала зубца 0 (или Я) до окончания зубца Т. Его называют электрической систолой сердца. Фактическая продолжительность интервала 0-Т сопоставляется с корригированной величиной 0-Т (0-Тс) для данного ритма. Как правило, для вычисления 0Тс используют формулу Базетта:
й-Тс = й-Т/^Я-Яс = 0-Г/л/ 60/ЧСС, где Я-Я длительность сердечного цикла в секундах.
Для определения Q-Тc существует также Фремингем-ская формула:
Q-Тc = Q-Т+0,154x(1 - R-R).
Удлинение интервала Q-T может быть вызвано лечением антиаритмическими препаратами, трицикличе-скими антидепрессантами, некоторыми антибиотиками, нарушением электролитного обмена, воспалительными заболеваниями сердца, ваготонией, гипотиреозом и т.д. Как полагают, укорочение или удлинение интервала Q-Т более чем на 10% от должной величины, т.е. на 0,04 с, косвенно свидетельствует о функциональной несостоятельности миокарда. Укорочение интервала Q-Т типично для гликозидной интоксикации. Большее внимание привлекает синдром удлиненного интервала Q-Т. По мнению ряда авторов, он может быть предтечей пароксизмальной желудочковой тахикардии и даже фатальной фибрилляции предсердий.
Зубец и встречается в 11,5-50% случаев. Чаще регистрируется во II отведении и в отведениях V,, и V3 в виде плоского положительного колебания спустя 0,030,04 с после зубца Т. Происхождение зубца и неизвестно. Имеется несколько теорий относительно его происхождения: 1) поздняя реполяризация субэндокардиальных волокон Пуркинье; 2) удлинение реполяризация среднего слоя миокарда; 3) постпотенциалы в результате механических сил в желудочковой стенке [1]. Также нет определенного клинического значения зубца и.
Сегмент Т-Р- диастола сердца. Измеряется от конца Т до начала Р. Расположен на изолинии, а его продолжительность зависит от частоты ритма. При тахикардии Т-Р уменьшается, при брадикардии - увеличивается.
ОБЩАЯ СХЕМА РАСШИФРОВКИ ЭКГ
I. Анализ сердечного ритма и проводимости.
1. Оценка регулярности сердечных сокращений.
2. Подсчет числа сердечных сокращений.
3. Определение источников возбуждения.
4. Оценка функции проводимости.
II. Определение электрической оси сердца.
III. Анализ предсердного зубца P.
IV. Анализ желудочкового комплекса QRST.
1. Анализ комплекса QRS.
2. Анализ сегмента RS-T.
3. Анализ зубца Т.
4. Анализ интервала Q-T.
V. Электрокардиографическое заключение. При
формировании ЭКГ-заключения необходимо указать: 1) источник ритма сердца (синусовый или несинусовый); 2) регулярность ритма сердца (правильный или неправильный); 3) ЧСС; 4) положение электрической оси сердца; 5) отметить нарушения ритма сердца, проводимости, повреждения миокарда (ишемию, дистрофию, рубцо-вые изменения и т.д.); 6) отметить наличие гипертрофии различных отделов сердца. А также необходимо указать ряд других выявленных патологических изменений [5].
Таким образом, несмотря на то что ЭКГ-исследование является одним их старейших диагностических методов, оно до сих пор занимает ведущее место среди применяемых методов исследования сердца. Знание основ электрокардиографии, умение оценить зубцы, сегменты, интервалы электрокардиограммы необходимо для своевременной диагностики и лечения заболеваний сердца.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ-СОСТАВИТЕЛЕ
Нестерова Елена Александровна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры клинической функциональной диагностики ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России E-mail: [email protected]
ЛИТЕРАТУРА
1. Вагнер Г.С. Практическая электрокардиография Ма-риотта. М.; СПб., 2002.
2. Хамм КюВ., Виллемс Ш. ЭКГ. М., 2013.
3. Кушаковский М.С., Гришкин Ю.С. Аритмии сердца. СПб., 2014.
4. Мешков А.П. Азбука клинической электрокардиографии. Н. Новгород, 1998.
5. Мурашко В.В., Струтынский А.В. Электрокардиография. М., 2007.
6. Орлов В.Н. Руководство по электрокардиографии. М., 2014.
7. Циммерман Ф. Клиническая электрокардиография. 2-е изд. М., 2013.
8. Эберт Г. Простой анализ ЭКГ. Интерпретация, дифференциальный диагноз. М., 2010.
