Основные физические проявления деятельности сердца Физиологические основы электрокардиографии

Основные физические проявления деятельности сердца. Физиологические основы электрокардиографии (ЭКГ).

Верхушечный толчок сердца: Ø У здорового взрослого человека проявляется в виде кратковременного выбухания или втяжения на уровне пятого левого межреберья на 1 1, 5 см кнутри от левой срединно ключичной линии (его площадь около 1, 5 кв. см. ). Исследуют методом пальпации или инструментальным методом, именуемым апекскардиографией. Ø Патологический верхушечный толчок (аномально локализованный или с измененной площадью) именуют сердечный толчок.

Границы сердца (чаще определяются методом перкуссии)

Тоны сердца – звуковые явления с частотами от 15 до 400 Гц, отражающие механическую работу сердца. Ø 1 тон. Продолжительность 0, 17 сек, низкий глухой. Иногда именуется систолическим. Хорошо прослушивается. Имеет сложнокомпонентный спектральный состав. По Шмидту выделяют 3 основных компонента в составе 1 тона: медленная назначительная по своей амплитуде волна совпадающая с началом фазы изометрического сокращения левого желудочка высокоамплитудная волна связанная с нарастанием внутрижелудочкового давления двухкомпонентная волна, совпадающая с началом фазы изгнания, а затем совпадающая с ранним периодом изгнания крови из левого желудочка (фазой быстрого изгнания)

Тоны сердца (продолжение): Ø 2 тон. Продолжительность около 0, 08 сек. Короткий и высокий. Иногда именуется диастолическим. Связан с захлопыванием полулунных клапанов (артальных и клапанов легочного ствола). Ø 3 тон. Может прослушиваться у детей. Низкоамплитудный. Связан с вибрацией стенок желудочков в период их наполнения кровью. 2 тон. Продолжительность около 0, 08 сек. Короткий и высокий. Иногда именуется диастолическим. Связан с захлопыванием полулунных клапанов (артальных и клапанов легочного ствола). Ø 4 тон. Не прослушивается. Выявляется преимущественно при фонокардиографии (ФКГ), низкоамплитудный. Связан с систолой предсердий.

Основные методы исследования тонов сердца: Ø АУСКУЛЬТАЦИЯ Ø ФОНОКАРДИОГРАФИЯ

Проекции основных точек выслушивания тонов сердца на грудную клетку

Аускультация клапанов сердца • 1) В первую очередь выслушивают митральный клапан – на верхушке сердца. • 2) Потом клапан аорты 2 межреберье справа у края грудины. • 3) Затем клапан легочного ствола 2 межреберье слева у края грудины • 4) Трёхстворчатый клапан (правый атриовентрикулярный) основание мечевидного отростка грудины. • 5 точка Боткина Эрба находится в третьем межреберье слева у края грудины. Это дополнительная точка выслушивания аортального клапана. Точка Боткина Эрба была предложена особенно для раннего выявления недостаточности аортального клапана.

Особенности внешних проявлений работы сердца у детей: • Верхушечный толчок у новорожденных и детей раннего возраста в связи с поперечным положением сердца в грудной клетке определяется в четвертом межреберье на 1 2 см кнаружи от срединно ключичной линии. В возрасте 3 7 лет верхушечный толчок определяется в пятом межреберье, но также кнаружи от срединно ключичной линии. После 7 лет толчок сердца перемещается внутрь от срединно ключичной линии. • Тоны сердца у детей обладают некоторыми особенностями. Первый тон у детей короче и длится 0, 07 0, 12 сек, в то время как у взрослых – 0, 17 сек. Продолжительность II тона больше, чем у взрослых, и составляет 0, 07 0, 1 сек (у взрослых – до 0, 08 сек). Продолжительность III тона – 0, 03 0, 06 сек. Третий тон регистрируется у детей в 50% и более. Четвертый тон может быть зарегистрирован только на ФКГ.

Электрокардиография (ЭКГ) Электрофизиологическая методика, заключающаяся в изучении (регистрация и анализ) разности потенциалов возникающих при работе сердца. ВАЖНО ПОМНИТЬ: ЭКГ отражает движение процессов деполяризации и реполяризации по различным отделам сердца, но не его механическую деятельность!

Схематическое изображение регистрации ЭКГ

• Любой электрокардиограф имеет 4 электрода: красный (накладывается на правую руку), желтый (левая рука), зеленый (левая нога), черный (правая нога). Если начать с правой руки и двигаться по кругу, можно сказать, что получился светофор. Черный электрод обозначает «землю» и нужен только для заземления. • Также могут быть грудные электроды на присоске, в количестве один или шесть).

Блок схема электрокардиографа

Происхождение ЭКГ • Для понимания генеза ЭКГ необходимо знать следующие факты: • общее электрическое поле сердца образуется в результате сложения полей многочисленных отдельных волокон сердца; • каждое возбужденное волокно представляет собой диполь, обладающий элементарным дипольным вектором определенной величины и направления; • интегральный вектор в каждый момент процесса возбуждения представляет собой результирующую отдельных векторов; • величина потенциала, измеряемого в точке, удаленной от источника, зависит главным образом от величины интегрального вектора и от угла между направлением этого вектора и осью отведения.

Волокно миокарда как диполь • По мере того как волна возбуждения распространяется по волокну миокарда создается градиент напряжения, величина которого в каждый момент зависит от фазы возбуждения. • Волокно миокарда ведет себя в физическом отношении как переменный диполь, характеризующийся определенной величиной и направлением. Эти параметры изображаются стрелкой (вектор). • Электрический диполь система из двух равных по величине, но противоположных по знаку точечных электрических зарядов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга • Дипольный вектор направлен от минуса к плюсу, т. е. от возбужденного участка к невозбужденному (возбужденный участок снаружи заряжен отрицательно по отношению к невозбужденному). • Дипольный вектор переднего фронта волны возбуждения можно назвать вектором деполяризации, а вектор ее заднего фронта, направленный в обратную сторону, вектором реполяризации.

• Графической характеристикой электрического поля являются силовые линии, выходящие из положительного заряда и входящие в отрицательный. Перпендикулярно силовым линиям располагаются эквипотенциальные поверхности (линии с одинаковым потенциалом). • В возбужденной мышечной клетке диполи ориентированы в определенном направлении: положительный заряд диполя располагается по фронту деполяризации, а отрицательный – позади фронта деполяризации. • Распространение волны возбуждения можно рассматривать как распространяющийся фронт поверхностных диполей

Интегральный вектор • В каждый момент в процессе возбуждения сердца отдельные векторы суммируются и образуют интегральный вектор. Его можно построить так же, как результирующую двух сил по правилу параллелограмма; при этом, исходя из двух векторов, строят третий. • • Внутри стенки сердца большая часть векторов (по подсчетам до 90%) действует во взаимопротивоположных направлениях и нейтрализует друга.

Поле диполя сердца • • В каждый данный момент деятельности сердца вокруг создается электрическое поле, которое распространяется по проводящим тканям тела и создает потенциалы в его различных точках. Если представить, что основание сердца заряжено отрицательно (имеет отрицательный потенциал), а верхушка положительно, то распределение эквипотенциальных линий вокруг сердца (и силовых линий поля) будет таким, как на рис. Потенциалы указаны в некоторых относительных единицах. Вследствие асимметричного положения сердца в грудной клетке его электрическое поле распространяется преимущественно в сторону правой руки и левой ноги, и наиболее высокая разность потенциалов может быть зафиксирована в том случае, если электроды разместить на правой руке и левой ноге.

Величина и направление зубцов ЭКГ • Если направление отведения совпадает с направлением интегрального вектора, величина регистрируемой разности потенциалов максимальна; если же эти направления взаимно перпендикулярны, разность потенциалов равна 0 • Величина и направление зубцов ЭКГ зависят от проекции суммарного вектора на линию электрокардиографического отведения. Наибольшая величина зубцов будет тогда, когда суммарный вектор параллелен линии отведения и, наоборот, величина их будет минимальной, когда вектор направлен вертикально или под углом к линии отведения. • Отдельные отведения ЭКГ различаются между собой тем, что отражают одно и то же векторное изменение ЭДС сердца к одно и то же время, но с различных сторон (в различных про екциях).

Основные компоненты нормальной электрокардиограммы (зубцы, интервалы, сегменты)

• На ЭКГ видны как положительные, так и отрицательные колебания (зубцы), обозначаемые латинскими буквами от Р до Т. • Любые положительные зубцы QRS комплекса обозначают как R зубцы; что же касается отрицатель ныхзубцов этого комплекса, то, если такой зубец предшествует R зубцу, он называется Q зубцом, а если следует за ним S зубцом. • Р и Т зубцы могут быть как положительными, так и отрицательными. Расстояние между двумя зубцами называют сегментом (например, сегмент PQ промежуток между концом зубца Р и началом комплекса QRS). • Термином интервал обозначают совокупность зубца и сегмента (интервал PQ равен расстоянию между началом зубца Р и началом комплекса QRS). • Интервал RR, соответствующий расстоянию между вершинами соседних R зубцов, равен длительности одного сердечного цикла и обратно пропорционален частоте сокращений сердца (60/инт. RR (с) = уд. /мин)

Нормальная ЭКГ • Интервал PQ, соответствующий времени от начала возбуждения предсердий до начала возбуждения желудочков, в норме должен быть короче 0, 2 с. Увеличение этого интервала указывает на замедление проводимости в атриовентрикулярном узле или в пучке Гиса. • Уширение комплекса QRS (более 0, 12 с) служит признаком нарушения внутрижелудочкового проведения. • Длительность интервала QT зависит от частоты сокращений сердца. Так, при ускорении ритма сердца от 40 до 180 интервал QT укорачивается от 0, 5 до 0, 2 с. • Значения амплитуды зубцов ЭКГ примерно следующие: Р << 0, 25 м. В; Q < R; R + S > 0, 6 м. В; Т = от до R.

Соотношение между ЭКГ и процессом возбуждения сердца • На кривой ЭКГ можно выделить предсердный и желудочковый комплексы. • Предсердный комплекс начинается с зубца Р, соответствующего распространению возбуждения по обоим предсердиям. • Далее следует сегмент PQ, в течение которого все отделы предсердий охвачены возбуждением. • Реполяризация предсердий совпадает с началом желудочкового комплекса участка кривой от начала зубца Q до конца зубца Т. • QRS комплекс отражает распространение возбуждения по желудочкам, а зубец Т их реполяризацию. • Сегмент ST, подобно сегменту PQ предсердного комплекса, соответствует возбужденному состоянию всех отделов желудочков. • В некоторых случаях после зубца Т записывается зубец U; возможно, этот зубец отражает реполяризацию конечных ветвей проводящей системы .

Механизм возникновения зубца Р на ЭКГ

Механизм возникновения сегмента P Q и комплекса QRS на ЭКГ

Механизм возникновения сегмента ST на ЭКГ

Механизм возникновения зубца T на ЭКГ

Электрокардиограммы с различным временным разрешением

Отведения ЭКГ • • Различают биполярные и униполярные отведения. Для получения униполярного отведения накладывают активный электрод на какую либо точку поверхности тела и регистрируют изменение потенциала под этим электродом по отношению к так называемому референтному электроду. Можно считать, что референтный электрод помещен в «нулевой точке» диполя, т. е. между положительным и отрицательным полюсами. Рассмотрим отведения, наиболее часто используемые в клинике. Отведения от конечностей Биполярные: стандартные отведения Эйнтховена (I, III). Униполярные: усиленные отведения по Гольдбергеру (a. VR, a. VL, a. VF, прекардиальные отведения по Вильсо ну ( 1 V 6). V

• 1) Стандартные отведения (предложил Эйнтховен в 1913 году). I — между левой рукой и правой рукой, II — между левой ногой и правой рукой, III — между левой ногой и левой рукой. • При биполярных отведениях по Эйнтховену конечности играют роль проводников, поэтому точки, от которых отводят потенциалы, фактически расположены в местах соединения конечностей с туловищем. Таких точек три: они почти совпадают с вершинами равностороннего треугольника, стороны которого представляют со бой оси отведения.

Три стандартных биполярных отведения ЭКГ (по Эйнтховену)

• 2) Усиленные отведения от конечностей (предложены Гольдбергером в 1942 году). Используются те же самые электроды, что и для записи стандартных отведений, но каждый из электродов по очереди соединяет сразу 2 конечности, и получается объединенный электрод Гольдбергера. • a. VR — усиленное отведение от правой руки (сокращение от augmented voltage right — усиленный потенциал справа). a. VL — усиленное отведение от левой руки (left — левый) a. VF — усиленное отведение от левой ноги (foot — нога)

Три «усиленных» униполярных отведения ЭКГ (по Гольдбергеру)

Шесть грудных униполярных отведений ЭКГ (по Вильсону)

Расположение грудных электродов для ЭКГ: § § § V 1: четвертое межребёрье у правого края грудины; V 2: четвертое межребёрье у левого края грудины; V 3: в середине линии, соединяющей точки V 2 и V 4; V 4: пятое межреберье по левой срединно ключичной линии; V 5: точка пересечения левой передней подмышечной линии с горизонтальной линией, проходящей через V 4, V 6: точка пересечения левой средней подмышечной линии с горизонтальной линией, проходящей через точку V 4

Электрическая ось сердца • Направление наибольшего по величине вектора (главного векто ра)называют электрической осью сердца. • При нормальном распространении возбуждения направление оси во фронтальной проекции и направление главной анатомической оси сердца совпадают, поэтому по отведениям от конечностей можно судить о расположении сердца. • Для определения электрической оси сердца вычисляют угол между этой осью и горизонтальной линией.

Схема, поясняющая формирование электрической оси сердца

Определение положения электрической оси сердца • • Для определения положения электрической оси сердца предложено определять угол между горизонтальной линией, параллельной оси I отведения, проведенной через центр треугольника Эйнтховена и электрической осью угол альфа в градусах. Вначале вычисляют алгебраическую сумму положительных и отрицательных отклонений комплекса QRS в мм в I и III отведениях. Например, в I отведении R = +9 мм, S 3 мм; алгебраическая сумма зубцов R+S в этом отведении =+9+(— 3) =+6 мм. В III отведении —R=10 мм, Q = — 1 мм; алгебраическая сумма зубцов соста вит. R+Q = + 10+(— 1) =+9 мм. На оси I отведения от ее центра (точка О) в сторону положительного полюса отмеряют отрезок равный 6 мм. Из полученной точки восстанавливают перпендикуляр к оси этого отведения (пунктирная линия). На оси III отведения также от нулевой точки к положительному полюсу отмеряют отрезок, равный 9 мм. Из полученной точки восстанавливают перпендикуляр к оси III отведения до пересечения его с перпендикуляром, восстановленным к оси I отведения. Соединив центр треугольника с точкой пересечения перпендикуляров, получают линию, соответствующую положению электрической оси сердца во фронтальной проекции. Угол альфа можно определить и с помощью специальных таблиц и номограмм.

Формирование треугольника Эйнтховена

Возможные положения электрической оси сердца

Основные особенности ЭКГ у детей: • • Характерным для ЭКГ новорожденных и детей раннего возраста является правограмма, т. е. отклонение электрической оси сердца вправо, что обусловлено поперечным положением сердца в грудной клетке, а также отсутствием преобладания массы миокарда левого желудочка над массой миокарда правого желудочка. Признаками правограммы на ЭКГ являются высокий зубец R в III отведении, низкий зубец R и глубокий зубец S в I отведении. ЭКГ новорожденных характеризуется низким зубцом R и относительно высокими зубцами Р и Т. Если для взрослого человека соотношение величины зубцов на ЭКГ должно соответствовать R>P в 8 раз, Т>Р в 2 раза, то у новорожденных R>P только в 3 раза. В процессе развития ребенка увеличивается масса левого желудочка и происходит поворот электрической оси сердца влево. Cмена правого типа ЭКГ на нормограмму отмечается к 3 4 месяцам жизни ребенка. Однако и к концу первого года жизни почти у 50% детей наблюдается правограмма. В первый год жизни возрастает зубец R в I и II отведениях и уменьшаются зубцы Р и Т. В дошкольном возрасте наряду с нормограммой и правограммой отмечается и левограмма. Происходит дальнейшее увеличение зубца R во всех отведениях в связи с увеличением массы мышцы левого желудочка. С возрастом увеличивается продолжительность интервалов на ЭКГ.