Методы исследования сердечного цикла

В настоящее время известно большое число кардиологических методик, с помощью которых возможен фазовый анализ сердечного цикла. Однако далеко не все они равнозначны по своим возможностям: одни методики позволяют производить полную дифференциацию сердечного цикла на фазы, другие — оценивают лишь систолические фазы, а третьи — позволяют определить только одну или две фазы из всего сердечного цикла.

Не одинакова у разных методик и точность определения длительности фаз. Все кардиологические методики, дающие возможность производить фазовый анализ сердечного цикла, мы разделяем на три группы. В первой группе объединены прямые методы исследования фазовой структуры сердечного цикла. Прямыми они обозначаются на том основании, что объектом исследования является непосредственно сердце. Прямые методы в свою очередь могут быть разделены на две подгруппы — манометрические и волюмометрические. Прямые манометрические методы дают подробную информацию о фазах сердечного цикла на основании анализа кривых внутрисердечного давления и давления в магистральных сосудах. Запись давления осуществляется либо путем катетеризации сердца, либо путем пункции его. Прямые волюмометрические методы позволяют дифференцировать сердечный цикл на основании изменения размеров сердечных полостей и магистральных сосудов. К этой подгруппе относятся следующие методики: кардиометрия, кинеангиокардиография, электрокимография и др.

Во второй группе объединены комбинированные (поликардиографические) методы. Характерным для этой группы является сочетание методов, отражающих непосредственно сердечные явления (электрокардиография и фонокардиография), и метода, косвенно отражающего сердечную деятельность, — сфигмографии.

В третьей группе объединены непрямые методы исследования фаз сердечного цикла. В эту, в некотором роде пеструю, группу в первую очередь могут быть включены методы, регистрирующие разнообразные проявления сердечно-сосудистой кинематики, результаты ее взаимодействия с окружающими органами и тканями. Сюда относятся: динамокардиография, классическая кардиография и ее современные производные — кинетокардиография, стетокардиография и др. Далее в эту группу могут быть отнесены и методики с ограниченными возможностями в исследовании фазовой структуры сердечного цикла — реокардиография, флебография, эзофагокардиография и другие, на которых мы здесь останавливаться не будем.

Поликардиография (греч. poly много + kardia сердце + graphф писать, изображать) — метод неинфазивного исследования фазовой структуры сердечного цикла, основанный на измерении интервалов между элементами синхронно регистрируемых сфигмограммы сонной артерии, фонокардиограммы и электрокардиограммы. Применяется для оценки сократительной функции сердца и влияния на нее некоторых изменений системной гемодинамики. Относительная простота и доступность метода позволяют использовать его в кабинетах функциональной диагностики поликлиник.

Разделение сердечного цикла на фазы (или периоды) связано с выделением этапов функционирования сердца как насоса, которые выявляются при анализе кривых давления в полостях сердца и динамики объема этих полостей за сердечный цикл. Сердечный цикл подразделяется на 11 фаз, из которых 5 приходится на период систолы желудочков сердца, 6 — на период их диастолы. При синхронной регистрации фонокардиограммы (ФКГ) и сфигмограммы сонной артерии (ССА) можно определить запаздывание пульсовой кривой (по отношению к кривой давления в аорте), которое соответствует интервалу времени между II тоном на ФКГ (см, Фонокардиография) и инцизурой на волне ССА (см. Сфигмография), причем начало II тона соответствует моменту, когда давление в аорте превышает внутрижелудочковое. Начало высокочастотных колебаний I тона принимают синхронным с началом быстрого подъема внутрижелудочкового давления, т. е. с началом механической систолы желудочка. Одновременная регистрация электрокардиограммы (ЭКГ) позволяет дополнить классический фазовый анализ данными о соотношении электрической и механической систол левого желудочка.

Техника исследования состоит в получении синхронной записи ЭКГ, ФКГ и ССА, которые в совокупности составляют поликардиограмму (ПКГ). Для этого используют многоканальные регистраторы, снабженные соответствующими датчиками. Качество исследования зависит от четкости регистрации элементов всех кривых. ЭКГ записывают в том отведении, в котором четко выявляется зубец Q (см. Электрокардиография), а ФКГ — в среднечастотном диапазоне. На ССА должны быть хорошо видны начало анакроты и инцизура, на ФКГ — начало высокочастотных осцилляций тонов сердца. Четкость воспроизведения ряда элементов ССА повышается при записи дифференциальных кривых центрального пульса. Для уменьшения ошибки при определении интервалов между элементами ПКГ регистрацию производят со скоростью лентопротяжки не менее 100 мм/с.

Длительность сердечного цикла и составляющих его фаз определяют с помощью измерителя или специальной прозрачной линейки. Результаты измерений анализируют как по отдельности, так и в качестве составляющих ряда важных расчетных показателей.

Установление с помощью П. фазы изоволюмического сокращения (IC) и периода изгнания (Е) позволяет при наличии данных об ударном объеме сердца (УО) и диастолическом давлении (ДЦ) определить важные характеристики деятельности сердца — среднюю скорость изгнания крови (V_e = УО/Е) и начальную скорость повышения внутрижелудочкового давления [V_i = (ДД — 5 мм рт. ст.) ЧIC].

Нормальные показатели ПКГ соответствуют колебаниям их значений у лиц, не имеющих нарушений сердечной деятельности и общей гемодинамики. Ряд показателей разделяют на так называемые статические и динамические. К статическим относят показатели, значения которых слабо зависят от частоты сердечных сокращений и составляют в норме: АС — 0,04−0,07 с; IC — 0,02 — 0,05 с; сумма АС + IC, т. е. период напряжения (или период предызгнания по американской терминологии), — 0,06−0,11 с, длительность продиастолы — 0,02−0,05 с.

Динамическими называют показатели, значения которых выражение зависят от частоты сердечных сокращений и могут быть определены как должные для данной длительности сердечного цикла по формулам Карпмана:

Е = 0,109ЧС + 0,159 с

S_m = 0,114ЧС + 0,185 с

S_o = 0,12ЧС + 0,235 с

D = 0,88ЧС — 0,235 с

Расхождения между фактическими значениями этих показателей и вычисленными по приведенным формулам в норме не выходят за пределы ± 0,02−0,03 с.

Клиническое применение. С помощью П. определяют фазовые сдвиги в сердечном цикле, связанные с нарушениями сократительной функции миокарда или с изменениями экстракардиальных условий гемодинамики. К последним относится, например, увеличение сопротивления изгнанию крови при стенозе аорты или увеличение кровенаполнения желудочков при недостаточности клапана аорты. В первом случае имеет место нагрузка сердца сопротивлением, а во втором — нагрузка объемом.

Выделены пять так называемых фазовых синдромов, то есть изменений длительности фаз сердечного цикла, характерных для определенных изменений деятельности сердца или условий этой деятельности.

Фазовый синдром нагрузки объемом обнаруживается при аортальной недостаточности, открытом артериальном протоке, при значительной брадикардии, а также в постэкстрасистолических сокращениях, которые следуют за компенсаторными паузами. Фазовый синдром высокого диастолического давления (синдром нагрузки эластическим сопротивлением) наблюдается при повышенном АД. Фазовый синдром стеноза выходного тракта желудочка (синдром нагрузки гидравлическим сопротивлением) отмечается при стенозе аорты и указывает на высокую степень гиперфункции сердца.

Фазовый синдром гиподинамии встречается чаще всего при нарушениях сократительной функции миокарда у больных с диффузным кардиосклерозом, при инфаркте миокарда, аневризме сердца и т. п. Функциональная гиподинамия наблюдается во время экстрасистолы, а также у высокотренированных спортсменов (регулируемая гиподинамия).

Фазовый синдром гипердинамии возникает в условиях интенсивной мышечной работы у здоровых лиц и при тахикардии различного генеза.

Не всегда фазовые синдромы выявляются во всей совокупности признаков; это зависит от степени нарушений сократительной функции миокарда, комбинации разных типов патологии и от состояния компенсаторных механизмов.

Наиболее информативно исследование показателей П. в динамике, позволяющее определить в ряде случаев степень участия функциональных и органических причин выявленных нарушений и оценить эффективность проводимого лечения.

Зондирование сердца как метод исследования функционального состояния сердечно-сосудистой системы возник на основе разработки методики внутрисосудистого введения лекарственных веществ. Еще в 1904 г. Блейхредер (Bleichroder) после предварительных экспериментов на собаках ввел себе в сердце резиновый катетер через бедренную вену, а затем несколько раз повторил эту манипуляцию и на других здоровых людях. Основываясь на итогах своих исследований, автор предложил внутрисосудистое введение лекарственных веществ по тонкому мочеточниковому катетеру, проведенному через периферические сосуды нижних конечностей в полую вену и аорту.

Работы Блейхредера были в дальнейшем забыты, а потому официальным автором методики зондирования сердца считается Форсман (Forsmann), сообщивший о своих удачных исследованиях только в 1929 г. Первоначально Форсман, как и Блейхредер, предполагал использовать зондирование только для введения в кровяное русло лекарственных веществ. Однако развитие метода ангиокардиографии значительно расширило область применения зондирования при рентгенологических исследованиях сердца и магистральных сосудов путем прижизненного введения в их полости контрастного вещества. Такое использование зонда Форсман начал в 1931 г. Однако выявить правые отделы сердца ему удалось только на собаках с помощью прямого введения по зонду в сердце уроселектана. В том же году Мониц, Корвало и Лима (Moniz, Corvalho, Lima, 1931) с помощью непосредственного введения контрастного вещества по зонду в сердце выявили сосуды легких у человека. В течение последующих пяти лет метод прямой ангиокардиографии был использован многими авторами [Конте (Conte, 1933), Нуволи (Nuvoli, 1936), Равина (Ravina, 1934), Реболь (Reboul, 1933)]. Но только Амейл (Ameuille) в 1936 г. удалось получить контрастное изображение правого сердца у человека. Спустя год Кастельянос (Castellanos) впервые описал результаты применения прямой ангиокардиографии у больных с врожденными пороками сердца. В конце 1937 г. н начале 1938 г. автор с сотрудниками опубликовали много работ с детальным описанием техники и диагностических показателей этого метода. К июлю 1938 г., когда Роб и Стейнберг (Robb, Steinberg) сообщили об успешном прижизненном введении контрастного вещества в правые и левые отделы сердца человека, Кастельянос и группа его сотрудников уже описали ангиокардиографическую картину при многих заболеваниях настолько точно, что она признается правильной и в настоящее время.

Зондирование сердца заключается в проведении специального катетера в правые или левые отделы сердца. Зондирование позволяет определить кровяное давление в камерах сердца, взять пробы крови на исследование, а также получить изображения желудочков (вентрикулография) и коронарных артерий (коронароартериография) путем введения в них контрастного вещества. При зондировании левых отделов сердца катетер проводят через плечевую или бедренную артерию путем пункции или небольшого разреза. Под контролем рентгеновского экрана катетер вводят ретроградно в аорту и далее в левый желудочек или устья коронарных артерий. После установления катетера в нужном месте вводят контрастное вещество и осуществляют съемку (киноангиография).

Катетеризация левых отделов сердца позволяет определить проходимость коронарных артерий, функцию митрального и аортального клапанов, а также функцию левого желудочка. С ее помощью можно выявить увеличение полости левого желудочка, аортальный стеноз и аортальную недостаточность, расширение корня аорты, митральную недостаточность, аневризму левого желудочка и аорты и патологический сброс крови.

При зондировании правых отделов сердца катетер вводят в одну из вен локтевого сгиба или в бедренную вену и далее проводят через верхнюю или нижнюю полую вену в правое предсердие, правый желудочек и легочную артерию. Зондирование правых отделов сердца позволяет оценить функцию трехстворчатого клапана и клапана легочной артерии и определить давление в легочной артерии.

сердечный цикл фаза диагностический.

• 1. Малая медицинская энциклопедия: в 6-ти т. РАМН. Гл. ред.В. И. Покровский, — М., Медицина, 1996 г., — Т.4. Нефротомия — Почечная недостаточность. 1996, 576 с.
• 2. Карпман В. Л. Фазовый анализ сердечной деятельности, М., 1965; Палеев Н. Р. и Каевицер И. М. Атлас гемодинамических исследований в клинике внутренних болезней, М., 1975.
• 3. Лабораторные и инструментальные исследования в диагностике: Справочник / Пер. с англ.В. Ю. Халатова; Под ред.В. Н. Титова. — М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. — 960 с.
• 4. Малая медицинская энциклопедия: в 6-ти т. РАМН. Гл. ред.В. И. Покровский, — М., Советская энциклопедия. — Т.2. Грудь — Кюммеля болезнь. 1991, 624 с.
• 5. Ультразвуковое исследование сердца и сосудов/Под ред.О. Ю. Атькова. — 2-е изд., доп. и расшир. — Москва: Эксмо, 2015. — 456 с.