Введение. 
Методы исследования сердечно-сосудистой системы человека

Существуют различные методы исследования сердечно-сосудистой системы информативность, клиническая значимость и клиническая доступность которых весьма различны. В настоящее время ведущее место в клинической практике занимают такие методы, как электрокардиография (ЭКГ), фонокардиография (ФКГ), эхокардиография, реография, механокардиография, в том числе тахоосциллография и сфигмография. Реже используются такие методы, как зондирование полостей сердца, апекскардиография, кинетокардиография, рентгенокардиография и другие.

Электрокардиография

Метод широко применяется в клинической практике, особенно благодаря современным техническим возможностям. ЭКГ отражает процессы возбуждения в сердечной мышце — зарождение возбуждения и распространение возбуждения. Косвенно ЭКГ отражает работу сердца как целого органа, но прямых данных о силе сердечных сокращений, о величине систолического объема ЭКГ, конечно, не дает. Эйнтховен — голландский физиолог — первым предложил регистрировать ЭКГ с помощью гальванометра. В России этот метод активно внедрялся казанским физиологом Самойловым А. Ф. До настоящего времени нет общепризнанной теории ЭКГ. Наиболее распространена дипольная теория. Она исходит из представлений о том, что граница между возбужденными и невозбужденными участками миокарда представляет собой линию, вдоль которой выстроен двойной слой электрических зарядов — диполей. На протяжении сердечного цикла за счет распространения возбуждения по миокарду двойной электрический слой непрерывно перемещается, изменяет свою конфигурацию и в некоторые моменты может состоять из нескольких фрагментов. Совокупность этих диполей можно представить в виде одного суммарного диполя, отражающего электродвижущую силу сердца. Величина и ориентация в пространстве суммарного диполя в каждый момент сердечного цикла непрерывно меняется — ЭДС является векторной величиной. В проводящей среде, окружающей суммарный диполь (ткани вне сердца) возникает переменное электрическое поле. Потенциал точек, расположенных ближе к положительному полюсу диполя — положителен, а потенциал точек, расположенных ближе к отрицательному полюсу — отрицателен. Если точка одинаково удалена от обоих полюсов, то ее потенциал равен нулю. Таким образом, ЭКГ — есть проекция вектора на линию данного отведения.

Существуют различные способы отведения электрической активности сердца, которые отличаются друг от друга расположением активных электродов на поверхности тела. Каждое отведение — это, по сути, проекция электрической оси сердца (суммарного диполя) на соответствующую линию. Разнообразие отведений обусловлено желанием клинициста более точно определить функциональное состояние каждого участка сердца, в том числе место повреждения сердца, если такое предполагается у пациента. Существуют следующие виды отведения ЭКГ.

Стандартные отведения — I, II, III. Это двухполюсные отведения, т. е. каждый из двух электродов — активный.

На конечности — правую и левую руки, правую и левую ноги — накладывают электроды (через смоченную раствором хлористого натрия марлевую прокладку). Стандартный кабель электрокардиографов имеет маркировку: «красный», «желтый», «зеленый», «черный» и «белый» электроды. Обычно на правую руку накладывают красный электрод, на левую — желтый, на левую ногу — зеленый, на правую ногу — черный. Белый электрод предназначен для грудных отведений. При положении коммутатора электрокардиографа в позиции «I» — регистрируется разность потенциалов между правой и левой руками. Это I стандартное отведение. Оно позволяет регистрировать суммарный диполь на фронтальную плоскость на линию «правая рука — левая рука». При положении коммутатора в позиции «II» — регистрируется разность потенциалов между правой рукой и левой ногой. Это II стандартное отведение. В этом случае отражение тоже идет на фронтальную плоскость, но на линию, расположенную под углом к I (правая рукалевая нога). Наконец, при положении коммутатора электрокардиографа в позиции «Ш» производится регистрация разности потенциалов между левой рукой и левой ногой (III стандартное отведение). В этом случае тоже отражение на фронтальную плоскость, на линию, которая соединяет левую руку и левую ногу.

Как и все другие виды отведения, стандартные отведения позволяют зарегистрировать ЭКГ, которая состоит из зубцов — Р, Q, R, S и Т. Иногда после зубца Т наблюдается зубец U.

Отметим достоинства стандартных отведений. Они используются во всех случаях и позволяют, прежде всего, определить расположение электрической оси сердца (суммарного диполя) на фронтальной плоскости. В нормальных условиях (при отсутствии патологии) электрическая ось сердца расположена так, что она направлена справа налево, сверху вниз и составляет по отношению к линии «правая рука — левая рука» (горизонтальная линия треугольника Энтховена) угол, равный +20°-+70°. Такая позиция сердца называется нормограммой. В этом случае амплитуда зубца R во П стандартном отведении выше, чем в I и особенно чем в III отведении (II > I > III). Если у пациента имеет место гипертрофия левого желудочка или сердце занимает горизонтальное положение, то электрическая ось (суммарный диполь) изменяется — смещается влево. При этом угол с горизонтальной линией составляет меньше 20°. Признаком левограммы является значительное преобладание амплитуды зубца R в I отведении над зубцами R в остальных стандартных отведениях. Наконец, если у пациента имеет место гипертрофия правого желудочка, то электрическая ось сердца суммарный диполь) смещается вправо (правограмма) и угол становится больше 70°. Признаком такого явления является преобладание по амплитуде зубца R в III стандартном отведении над зубцами R в I и II отведениях.

Таким образом, анализ амплитудных характеристик ЭКГ, отведенных по стандартным отведениям, позволяет, прежде всего, оценить ряд морфологических признаков сердечной мышцы. В настоящее время при наличии эхокардиографии такая оценка, конечно, проводится более точно, однако простота и доступность ЭКГ-исследования позволяет широко использовать этот метод для выявления различных «смещений» сердца в грудной клетке. Стандартные отведения часто служат для оценки временных характеристик ЭКГ — для выявления естественного водителя ритма (наличие синусного ритма), для выявления патологии процессов проведения возбуждения по миокарду, для выявления экстрасистол различного происхождения, для диагностики трепетания и мерцания. В частности, рассчитывают (обычно по II отведению) продолжительность интервала P-Q, его удлинение (более 0,18с) указывает на замедление проведения возбуждения от синоатриального узла к артриовентрикулярному. Удлинение интервала Q-S указывает на нарушение проведения возбуждения по миокарду желудочка. Интервал Q-T указывает на продолжительность электрической систолы — периода возбуждения желудочков. Одновременно рассчитывая отношение: интервал Q-T/ интервал R-R и умножая его на 100%, получают так называемый систолический показатель, который отражает долю времени, в течение которого желудочки находятся в активном состоянии. Чем выше систолический показатель, например 45 или 50%- тем хуже прогноз для пациента, так как при малой продолжительности отдыха сердечная мышца быстрее повреждается. Наконец, анализ стандартных отведений позволяет диагностировать блокады I, II, III, IV степеней. (Аналогично — это можно сделать и по ЭКГ, зарегистрированным с помощью других отведений.) Характер зубцов, конфигурация зубцов позволяют также говорить и о патологии миокарда. Известно, что ишемия миокарда — недостаточность кровоснабжения сердечной мышцы — может проявиться в изменении зубца Т: в норме во всех стандартных отведениях зубец Т положительный, т. е направлен вверх от изолинии. При ишемии миокарда он направлен вниз (отрицательный зубец Т). При ишемии и повреждении миокарда наблюдается смещение сегмента SТ. В норме — это отрезок изолинии — от конца зубца S до начала зубца Т. При ишемии ли повреждении этот участок отклоняется от изоляции — либо вверх, либо вниз (смещение сегмента ST). Наконец, при инфаркте миокарда (некрозе мышечной ткани) на ЭКГ, зарегистрированных с помощью стандартных отведений, можно обнаружить изменение конфигурации зубцов или их амплитуды (углубление зубца Q, S). Все это позволяет диагностировать грозные состояния, возникающие в миокарде. При уменьшении количества мышечной ткани в сердце (миокардиодистрофия, миокардиосклероз) наблюдается уменьшение (снижение) амплитуды зубцов ЭКГ во всех стандартных отведениях.

Стандартные отведения были первыми вариантами отведения, которые использовались клинической практике. Однако они имеют ряд недостатков, и прежде всего — не все участки сердца достаточно хорошо отображаются на ЭКГ. В связи с этим были предприняты попытки введения других способов (вариантов) отведения.

В частности, широкое распространение получило усиленное однополюсное отведение от конечностей по Гольдбергу (1942). В этом случае используется вариант однополюсного введения: один электрод помещается на конечность, например, на правую руку, левую руку, левую ногу, а индифферентный электрод или нулевой электрод — это остальные электроды, расположенные на конечности и соединенные с «землей». Обычно однополюсные усиленные отведения маркируются таким образом: aVR, aVL, aVF (a — ауджиментед, усиленное; V — вольтаж; R — правая рука; L — левая рука; F — левая нога), применяется усиленное отведение с правой руки («раит»), усиленное, однополюсное отведение с левой руки («лефт») и усиленное отведение с левой ноги («фут»). Все отведения этого варианта позволяют регистрировать проекцию электрической оси сердца (суммарный диполь) на фронтальную плоскость, как и стандартные отведения, но на линиях, которые являются биссектрисами треугольника Эйнтховена. В целом, отведения с правой руки, в основном, отражает активность правого сердца, отведение с левой руки — активность участков левого сердца, а усиленное отведение с левой ноги отражает в основном активность участков, расположенных в области верхушки сердца.

В 1946 г. были предложены Вильсоном грудные отведения — это вариант однополюсных отведений, когда активный электрод располагается на грудной клетке, а индифферентный электрод — это все электроды конечностей, соединенных с «землей». Грудные отведения позволяют «проецировать» электрическую ось сердца на горизонтальную плоскость и более детально отражают активность правого (V1, V2) и левого сердца (V4, V5, V6). Принято располагать грудной электрод («белая» фишка проводов от электрокардиографа) в следующих 6 точках:

V1 — четвертое межреберье справа от грудины; V2 — четвертое межреберье слева от грудины; Vз — на середине между V2 и V4; V4— пятое межреберье слева, по среднеключинной линии; V5 — там же, по передней аксилярной линии.

В ряде случаев, когда необходима более детальная картина электрической активности задних отделов левого желудочка, используют еще три грудных отведения — V7, V8 и V9: все по пятому межреберью, соответственно — по задней аксилярной линии, по лопаточной линии и паравертебральной линии.

Форма ЭКГ, полученной при грудных отведениях, во многом идентична форме ЭКГ при остальных способах отведения. Главное отличие — это вольтаж, т. е. амплитуда зубцов и их направленность. Например, амплитуда зубца R возрастает в направлении от V1 к V4 (в этом отведении она максимальна), а затем убывает.

В последние десятилетия в ряде клиник стали использовать отведения по Небу. Здесь используются 3 электрода. Один электрод (красная фишка или красная маркировка провода электрокардиографа) располагается во II межреберье справа от грудины; второй электрод (желтый) располагается в области V7 в пятом межреберье по задней аксилярной линии, а третий электрод (зеленый) располагается в области V4 — в 5-м межреберье по среднеключичной линии (в области верхушки сердца). При отведении разности потенциалов между красным и желтым электродами (аналог I стандартного отведения), красным и зеленым (аналог II стандартного отведения) и желтым и зеленым электродами (аналог Ш стандартного отведения) получают три варианта отведения по Небу: первое из них получило название дорсальное отведение (Д) — благодаря этому отведению оценивается состояние задней стенки левого желудочка, второе отведение получило название антериальное отведение (А) — оно позволяет диагностировать инфаркт передней стенки левого желудочка, а третье отведение (инфериальное нижнее — И) дает возможность оценить состояние нижних отделов переднебоковой стенки левого желудочка.

В последние годы используется пищеводное отведение — электрод через пищевод опускается на уровень предсердий (главным образом правого предсердия) и отражает активность этих отделов сердца. Для точной диагностики нарушений проводимости по сердечной мышце с целью хирургического вмешательства в ряде случаев осуществляется внутрисердечное отведение ЭКГ. С этой целью через зонд электрод вводится в правое предсердие (правопредсердная ЭКГ), в правый желудочек (правожелудочковая ЭКГ). Для этого зонд вводится через подключичную вену в верхнюю полую вену. В ряде случаев проводится регистрация ЭКГ от левого желудочка (левожелудочковая ЭКГ) В рутинной клинической практике обычно проводится регистрация ЭКГ на многоканальном электрокардиографе (4- или 6-канальном) с использованием трех стандартных отведений (I, II и III), трех усиленных однополюсных отведений по Гольдбергу (aVR, aVL, aVF) и 6 грудных отведений (V1-V6). Регистрация ЭКГ в III и в aVF проводится в двух вариантах — при обычном дыхании и при задержке дыхания. В каждом отведении регистрируют как минимум 4 сердечных цикла.

Характер изменений ЭКГ в соответствующем отведений позволяет оценить место нарушения или повреждения. Особенно это важно при диагностике инфарктов миокарда.

В последние годы широко распространяется так называемое холтеровское мониторирование — длительная — в течение суток, например, непрерывная регистрация ЭКГ на магнитные носители с последующим анализом ЭКГ на ЭВМ. Широко распространен метод приема ЭКГ по телефону для квалифицированного анализа, а также автоматизированная система обработки ЭКГ с помощью компьютера. Это особенно важно для скринингового анализа состояния сердечно-сосудистой системы у населения.