*

 

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

ВВЕДЕНИЕ В КЛИНИЧЕСКУЮ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЮ

Интерактивная лекция для студентов и врачей общей практики

Профессор И.З. Баткин

Личное

     В сентябре 1951 года, когда я пришел на работу в Хабаровскую Краевую больницу, которая тогда располагалась на улице Истомина (сейчас там Краевая детская больница), в больнице не было ни одного действующего электрокардиографа.

    Диагноз инфаркта миокарда тогда считался трудным. Обычно больному, у  которого были загрудинные боли дольше 20 минут и они не снимались нитроглицерином, выставляли предварительный диагноз инфаркта миокарда и госпитализировали. Ему предписывался строжайший постельный режим, причем первые 3 дня надо было лежать на спине и не поворачиваться в постели. Тогда считали, что несоблюдение такого режима увеличивает число разрывов сердца, ухудшает прогноз. В эти дни врач по много раз в день выслушивал сердце больного, ища перикард-тон, появление которого подтверждало диагноз инфаркта. Кроме того, каждый день в течение первой недели исследовали число лейкоцитов и СОЭ, и строили график динамики этих показателей. Если на 3 - 5 день кривые пересекались ( симптом перекреста, ножниц), то диагностика считалась обоснованной и выставляли клинический диагноз острого инфаркта миокарда.

    До 1943 года на Дальнем Востоке электрокардиографов не было.  В этом году впервые из Америки по программе Лэнд-Лиза (программа оказания помощи Советскому Союзу в связи с войной с фашисткой Германией) в Хабаровск завезли 3 электрокардиографа, один из которых дали Краевой больнице. В больнице выделили большую комнату, построили в ней из тонкой металлической сетки будку размером 3 х3 х 2 метра и тщательно ее заземлили. В этой будке и записывали больным электрокардиограмму, так как аппараты были чрезвычайно чувствительны к электрическим помехам.  Питались электрокардиографы от батареи на 120 вольт, а электрокардиограмма записывалась на специальную кинопленку фирмы "Кодак".  Электрокардиограф исправно служил 4 месяца, потом закончилась пленка, разрядилась батарейка, и он на многие годы занял почетное место мебели. Второй такой же электрокардиограф больница получила в 1947 году, и его постигла та же участь, что и первый. В 1949 году больница впервые получила наш родной, отечественный аппарат. Он был копией Американского, но похуже. Американский весил 16 кг, а наш - 25, Американская батарей служила 4 месяца, а наша один. Но зато он работал на родной пленке, от родной батареи, которые без проблем доставляла наша родная аптека. Если Вы подумали, что теперь-то уж электрокардиограммы записываются без проблем, то глубоко ошибаетесь.  Главный врач, ссылаясь на то, что в больнице нет технического персонала, даже подходить к аппарату запретила, и он простоял в упаковке около 2 лет. Электрокардиографический же кабине, чтобы, не дай бог, не разворовали, закрыли на большой "амбарный" замок.   Через несколько месяцев после начала моей работы, заметив  пристрастие к медицинской технике, меня назначили по совместительству заведующим электрокардиологическим кабинетом . Это громко звучит, но на самом деле, кроме меня, там были: молоденькая, ничего не умеющая медицинская сестра - одна, электрокардиограф - один, кушетка - одна, стульев - три.

    Методика записи электрокардиограммы оказалась удивительно простой, и я освоил ее за несколько дней. Сестричку научил проявлять пленку, благо сам много лет увлекался фотографией. В больничной библиотеке нашел атлас электрокардиограмм профессора В.Е. Незлина. И дело закипело. Каждый день мы записывали до 10 ЭКГ. К каждой электрокардиограмме я подыскивал похожую в атласе и писал заключение. Недели через 3 в больницу поступил больной с подозрением на инфаркт. Я записал электрокардиограмму, нашел в атласе на нее похожую и через 3 часа принес заключение, в котором подтвердил инфаркт и указал его локализацию и стадию. Через 2 дня, к сожалению, больной умер, и секция полностью подтвердила мое заключение. Мой рейтинг, как сейчас говорят, взлетел до небес. Я впал в состояние самоуверенного дилетанта. Добром, наверное, все это не закончилось бы, но произошел, по сути комический случай, который вывел меня из состояния опьянения успехом. Из поликлиники направили на вид здорового мужчину средних лет.  Никаких жалоб он не предъявлял. Я сделал ЭКГ, и в правом усиленном отведении нашел глубокий зубец Q. В атласе Незлина я вычитал, что глубокий зубец Q является зубцом некроза и характерен для инфаркта. Я не дочитал, что это верно для всех отведений, кроме правого усиленного, для которого это норма, и сказал пациенту, что у него выявлено тяжелое заболевание сердца. Сбегал за носилками, уложил на них перепуганного "больного", и с сестричкой мы рысцой вбежали на 3 этаж, где размещалась терапия, уложили "больного" на кровать и запретили ему 3 дня переворачиваться в постели. На следующий день, сделав повторную ЭКГ и дочитав текст в атласе, я понял свою ошибку и отпустил человека домой.  Хватило ума пойти к главному врачу и попроситься на учебу. На вопрос - куда бы вы хотели поехать на учебу - я ответил - в клинику профессора Незлина, так как никого другого и не знал. Была направлена заявка, и месяцев через 3 пришло разрешение направить меня на 2 месяца -  "на рабочее место". Только когда я вошел в Московскую клинику и ощутил ее гнетущую атмосферу, я, наконец, осознал, что автор прекрасного учебника и профессор В.Е. Незлин, обвиненный Сталиным в сионизме, шпионаже, попытке отравить членов правительства, одно и то же лицо. Напоминаю, что  был ноябрь  1953 год. Всего 7 месяцев прошло после смерти Сталина и 2 месяца, как освободили из тюрьмы знаменитых Московских врачей, в том числе профессора Незлина. Он лежал в больнице, и я его так и не увидел. Но в клинике работали профессионалы высочайшего уровня. Они исхитрились так вбить в мою дурную голову базисные знания электрокардиографии, что они сидят там по сей день.

Из истории электрокардиографии

 

 

 

 

 

 

 

 

(См.:"Иллюстрации")

Хочу напомнить, что вся современная электрокардиография стоит на плечах трех выдающихся ученых. Первый из ни - голландский электрофизиолог Вильямс Эйнтховен.  Он сделал так много, что всей лекции не хватит на изложение его работ. Перечислю основные его открытия. Когда Эйнтховен в девяностые годы 19 века приступил к изучению электрофизиологии сердца, основным инструментом исследователя был магнитный гальванометр, колебания струны которого рассматривали под микроскопом. И здесь впервые проявился его талант изобретателя. Он нашел остроумное и простое решение - приклеил на струну гальванометра маленькое зеркальце и направил на него узкий луч света. Эффект был ошеломляющий. Он увидел на черном экране четкую, ритмично меняющуюся картину электрических потенциалов сердца. Оставалось только записать ее на пленку и предъявить  миру.

(См.:"Иллюстрации")

 Посмотрите на эту первую в мире запись - она практически не отличается от современной. Теперь, по праву первооткрывателя, надо было придумать название для всей кривой  и ее составляющих зубцов и интервалов. И он придумал! Всю кривую он назвал электрокардиограммой, а ее зубцы - последовательными буквами латинского алфавита, которые еще не использовались физиологами. Это были буквы P, Q, R, S, T

 

 

 

 

 

 

 

(См.:"Иллюстрации")

Эмоции переполняли его.  Эйнтховен едет в Лондон и на заседании Королевского научного общества делает доклад о своем открытии. На следующий день он превращается из никому неизвестного провинциального профессора в мировую знаменитость. Но это было лишь началом. Он вводит понятие интегрального вектора сердца, предлагает такие точки на продольной оси тела, которые позволяют применить для анализа интегрального вектора математические законы  равнобедренного треугольника и блестяще расшифровывает все варианты электрокардиограммы в норме и патологии.. В 1908 году Эйнтховен издает первый в мире учебник электрокардиографии. Всмотритесь в фотографии из этого учебника. Они потрясают. В 1924 году Эйнтховену присуждается Нобелевская премия по физиологии за изобретение электрокардиографа и создание теории электрокардиографии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(См.:"Иллюстрации")

Следующий большой шаг в развитии электрокардиографии сделал американский ученый Ф. Вильсон. Когда электрокардиография Эйнтховена получила широкое распространение, стали очевидными её недостатки, точнее - её ограниченные возможности. Стандартными отведениями записывалась разность потенциалов между двумя точками на теле по продольной плоскости, а это так сказать "средняя температура по больнице" И если нарушения ритма сердца отражались ими удовлетворительно, то локальные изменения в мышце сердца не диагностировались. Вильсон задумался над тем, как можно снимать с сердца весь электрический потенциал, причем не по продольной плоскости, где отдельные части сердца нивелируются, а по горизонтальной, на которой они хорошо проецируются. Вскоре он нашел изящное и до неприличия простое решение. Он электрод, который в схеме Эйнтховена был подключен к плюсу (+), стал прикладывать к различным участкам грудной клетки,  назвав его активным, а два других электрода закоротил вместе через сопротивление 150 ком, образовав так называемый нулевой электрод.
Так родились на удивление информативные однополюсные грудные отведения.  Вильсон в честь Вольта обозначил их буквой V. Но Вильсон пошел дальне. Наряду с интегральным вектором сердца, он выделил 3 парциальных вектора: левого желудочка, правого желудочка и перегородки. Далее, он сел за стол, нарисовал схему разреза сердца приблизительно такую, как на приведенном рисунке, и вывел электрическую формулу левого желудочка, правого желудочка, воображаемой границы между правым и левым сердцем (переходная зона). Потом он совершил то, что с позиций современного молодого прагматика, кажется ну просто бессмысленным. Он спросил себя, а как бы выглядела электрокардиограмма, если залезть внутрь сердца и оттуда ее записать, как бы выглядел внутриполостной потенциал? И это в 1932 году, когда до реального зондирования сердца, до реальной операции на сердце были десятилетия! Им двигало неуемное любопытство исследователя.
Он рисует воображаемый электрод в полость желудочков и видит, что в таком случае все парциальные векторы направлены от электрода и желудочковый комплекс будет иметь один большой отрицательный зубец (QS). Вильсон публикует свою работу и через некоторое время узнает, что внутриполостной потенциал может регистрироваться и на поверхности тела. Это происходит при омертвении участка мышцы сердца (инфаркт). при котором открывается окно для высвобождения потенциала внутри сердца. Практическая медицина получила простой и информативный метод диагностики инфаркта миокарда. Сколько сотен тысяч, а может быть и миллионов жизней спасло это открытие профессора Вильсона.

 

 

 

 

 

 

 

 

 (См.:"Иллюстрации")

 

Наконец, завершил создание классической модели клинической электрокардиографии еще один американский кардиолог -  Гольдбергер. Он применил принцип однополюсности и приемы выделения парциальных векторов сердца к классическим отведениям Эйнтховена и создал однополюсны усиленные отведения - левое (aVL), ножное (aVF) и правое (aVR). [ a - augmented (усиленный); V- voltage (потенциал); R - right (правый); L- left (левый); F- foot (нога)].

С тех пор прошло много лет. Тысячи исследователей опубликовали десятки тысяч работ -  что-то прояснили, что-то уточнили, но здание, построенное тремя выдающимися учеными, нерушимо стоит по сей день.

(См.:"Иллюстрации")

Зато неузнаваемо изменились электрокардиографы. Сравните электрокардиограф Эйнтховена (вес > 100 кг) и "карманный" электрокардиограф 2011 г (вес 250 гр., возможности подключения к компьютеру, интернету).

Экскурс в электрофизиологию

Дальнейшее повествование будет опираться на знание основ электрофизиологии, которые были Вам преподнесены на кафедре нормальной физиологии. Кликнув по гиперссылке, Вы сможете вспомнить далекий 2 курс. (Смотри здесь!)

Уважаемые коллеги!

 Клинической электрокардиографии повезло не только потому, что ее развивали выдающиеся ученые, но и потому, что уже в 1948 году группа экспертов Всемирной Организации Здравоохранения утвердила стандарт (протокол) электрокардиографического исследования, который в последующем неоднократно обновлялся и, главное, в отличии от многих других, неукоснительно выполняется во всех странах мира.

 

Стандарт (протокол) записи ЭКГ

Основные его положения сводятся к следующему.

Требования к аппаратуре.

Электрокардиографы подразделяются на стационарные (не менее 6 каналов), переносные (не менее 3 каналов) и индивидуальные ( допускаются и одноканальные). При всем их внешнем разнообразии., все они соответствуют стандарту.

Потребители, а это врачи всего мира, могут проверить это соответствие по очень простым тестам.

Главный из них - так называемый "милливольт". Суть его в том, что при подачи на вход усилителя постоянного тока напряжением в 1 mv пищик должен отклониться вверх от изолинии на 10 мм и начертить прямоугольник без т.н "заскоков" (некоторые госты, в частности Российский, допускают заскоки до 1 мм). В современных электрокардиографах, где милливольт записывается автоматически, по милливольту можно узнать и скорость записи. Тае, при скорости 25 мм/сек милливольт имеет ширину 5 мм, при скорости 50 мм/сек - 10 мм и т.д. (см. рисунок)

Предусмотрен стандарт градуировки электрокардиографической бумаги. На ней должны быть большие (жирные) квадраты величиной в 5 мм, которые  разделяются на малые (тонкие) квадраты величиной 1 мм.

Легко рассчитать, что при стандартной скорости 25 мм/сек большой квадрат будет равен 0.2 сек, а малый 0.04 сек.  

Правила записи электрокардиограммы.

1. В начале записывают милливольт, стандартность которого подтверждает исправность аппаратуры. Если исследование длительное, то запись милливольта повторяется не реже раза в 1 минуту.
2. Стандартный милливольт имеет имеет амплитуду 10 мм и прямые углы.
3. Линия записи не должна быть толще 1 мм, не должно быть наводок.
4. Стандартной считают запись 12 отведений: трех стандартных, трех усиленных и 6 грудных. В особых случаях допустима запись других отведений, в частности, V7 - V9, правых отведений Вильсона (VR). В последние годы для облегчения распознавания аритмий введен еще один канал - т.н. канал аритмий - непрерывная запись II стандартного отведения.

5. На каждом отведении записывают не менее 3 сердечных циклов.
6. ЭКГ должна быть размечена общепринятой маркировкой: I, II, III, aVR, aVL, aVF, V1, V2, V3, V4, V5, V6.
7. Должна быть дата и время записи, отмечен возраст, пол, предположительный диагноз.
8. Стандартная скорость записи 25 мм/с, возможна запись при 50 мм/с, 100 мм/с или др., но тогда скорость записи должна быть отмечена на пленке.
 
 Основные правила маркировки.
 
1. Зубцы амплитудой 5 мм и больше обозначаются заглавной буквой латинского алфавита, а менее 5 мм - прописными.
2. Интервалы и сегменты рассчитываются с точностью до 0.01 с.
3. За зубец Q принимают первый отрицательный зубец желудочкового комплекса, предшествующий зубцу R; все остальные отрицательные зубцы обозначаются зубцами S.
4. Зубец R всегда положителен, а зубцы Q и S отрицательные.
5. Если зубцов R или S несколько, то последующие обозначаются цифрами рядом и выше зубца. Например: qRsr1s1. 
6. Если желудочковый комплект представлен одним отрицательным зубцом, то он обозначается QS
7. При расшифровки зубцов Р и Т учитывается знак (+ , - , +-, -+), амплитуду, форму.
8. Сегмент ST учитывается по отношению к изолинии: на изолинии, выше или ниже изолинии, на сколько миллиметров.

Протокол расшифровки ЭКГ

Бланк протокола расшифровки ЭКГ обычно состоит из 4 частей: паспортной части, расчетных данных, описания ЭКГ и клинико-электрокардиографического заключения.

П а с п о р т н а я  ч а с т ь.  Отмечается фамилия, имя, отчество, пол, возраст пациента; предположительный диагноз; дата и время записи.

Р а с с ч е т н а я  ч а с т ь.  

В этой части обычно приводятся сведения о продолжительности основных зубцов и интервалов, результаты расчета формул гипертрофии сердца и др.

Расчет продолжительности основных зубцов и интервалов обычно производится по II стандартному отведению, но если в этом отведении зубца и интервалы выражены плохо, можно их рассчитывать по другому отведению.

Рассчитывается:

- Р ( от начала зубца до его конца; у здорового колеблется в пределах 0.06 - 0.1 с);

- интервал PQ ( от начала Р до начала Q или R при отсутствии Q; у здоровых колеблется от 0.12 до 0.20, зависит от частоты, отражает предсердно-желудочковую проводимость);

- комплекс QRS ( в норме колеблется от 0.06 до 0.11 с, отражает внутрижелудочковую проводимость);

- QRST (от начала Q до конца Т, отражает электрическую систолу сердца, нормативы рассчитываются по специальным формулам, у здоровых обычно колеблется от 0.36 до 0.42 с).

- интервал R - R; частота сердечных сокращений (ЧСС). ЧСС= 60 / R-R.

- определяется формула стандартных отведений (формула Эйнтховена); определяется положение электрической оси сердца (Тип ЭКГ).

- проводится вычисление других формул, например, формул гипертрофии сердца.

О п и с а т е л ь н а я  ч а с т ь.

Описываются зубцы и интервалы во всех 12 отведениях.

- зубец Р; в норме его амплитуда колеблется от 0.5 до 2.5 мм, он положителен во всех отведениях, кроме aVR и иногда V1.  Запись производится в виде формулы. Например, РI,II,II, V1-V6 +

- желудочковый комплекс QRS. В норме V1 имеет формулу rS, V5-6 формулу qR, переходная зона V3. Запись производится в виде формул: V1 - rS, V5 - qR, переходная зона V3.

- особо анализируется зубец Q. У здорового он не должен превышать 1/3 зубца R, с которым он записан, и не должен быть продолжительнее 0.04 с (кроме aVR). Это самое значимое место на ЭКГ, так как зубец Q, превышающий нормативы, является зубцом некроза! При обнаружении патологического зубца Q он обозначается большой буквой и рядом ставится восклицательный знак, например: QV4-5 (!). Если желудочковый комплекс представлен одним отрицательным зубцом, то он обозначается зубцом QS.

- сегмент ST. В норме располагается на изолинии или отклоняется от нее не более чем на +- 1мм (0.1 mv). Это второе по значимости место на ЭКГ, так как отклонение сегмента ST от изолинии характерно для повреждения миокарда (сегмент повреждения). Примерная запись нормы: ST I, II, III, V1-6 на изолинии.

- зубец Т. В норме он положителен (за исключением aVR), неравнобедренный с закругленной вершиной. Появление отрицательных равнобедренных остроконечных (коронарных) зубцов Т характерно для ишемии миокарда. (зубец ишемии). Примерная запись нормы: ТI, II, III, V1-6 +.

З а к л ю ч и т е л ь н а я  ч а с т ь (Заключение).

Это важнейшая часть протокола. В ней обсуждается

- ритм сердца, состояние основных функций - автоматизма, возбудимости, проводимости;
- наличие (или отсутствие) признаков нарушений метаболизма мышцы сердца;
- наличие (или отсутствие) признаков гипертрофии мышцы сердца;
- наличие (или отсутствие) признаков ишемии, повреждения, некроза; их локализация;
Наконец, делается клинико-электрокардиографическое резюме.

Основы векторного анализа электрокардиограммы

Напомню, что в отличие от скалярных величин, векторные величины имеют 2 характеристики. Электрический вектор сердца характеризуется величиной напряжения постоянного тока, измеряемого в милливольтах, и направлением вектора, которое обозначается стрелкой.

В соответствие со стандартом, электрокардиографы устроены так, что направление вектора в сторону активного электрода, отклоняет изолинию вверх (в положительную сторону), а вектор от активного электрода отклоняет изолинию вниз - в область отрицательных величин.

Зубец P

Уже Эйнтховену было известно, что первый зубец электрокардиограммы - P вызван возбуждением (деполяризацией) предсердий. Он же разработал методику измерения и описания зубца P.

Амплитуда зубца Р измеряется от изолинии до его вершины (при наличии нескольких вершин - до наибольшей), а продолжительность зубца - от его начала (точка отрыва от изолинии) до окончания (точка перехода в изолинию).

Описывают знак зубца Р (положительный, отрицательный, двухфазный), амплитуду зубца в милливольтах или при стандартном милливольте = 10 мм - в миллиметрах, форму зубца (вершина закруглена, расщеплена, раздвоена и др.).

Так как, интегральный вектор зубца Р лучше всего отражается во II стандартном отведении, Эйнтховен предложил использовать его для начального расчкта зубца Р.

На большом, доказательном материале разработаны нормативы зубца Р.

В норме во II стандартном отведении зубец Р всегда положительный, величиной до 0.25 mv (2.5 мм) и продолжительностью менее 0.11 с.

 

Позднее были выявлены подробности распространения возбуждения по предсердиям.

Оказалось, что импульс возбуждения, зародившийся в синусовом узле, вначале распространяется по правому предсердию (а), потом по левому (б), охватывая все предсердие (в).

И, что важно, парциальный вектор правого предсердия формирует восходящую часть зубца Р, Тогда как нисходящая часть этого вектора маскируется внутри зубца и на его контур не выходит. Вектор же возбуждения левого предсердия, зародившись внутри зубца, выхолит на его контур только нисходящей своей частью (см. рисунок).

 

 Норма ЭКГ для зубца P в других отведениях
I Как правило положительный
II Обязательно положительный
Амплитуда должна быть меньше амплитуды зубца T
III Может быть положительным, двухфазным или отрицательным
Амплитуда должна быть меньше амплитуды зубца T
aVR Всегда отрицательный
aVL Может быть положительным, двухфазным или отрицательным
aVF Как правило положительный
Амплитуда должна быть меньше амплитуды зубца T
V1 Может быть положительным, отрицательным (обычно небольшой амплитуды) или изоэлектричным
V2 Может быть двухфазным (положительным и отрицательным), отрицательным, положительным, сглаженным
V3 Может быть двухфазным (положительным и отрицательным), отрицательным, положительным, сглаженным
V4 Обычно положительный, нередко низкой амплитуды
V5 Обычно положительный, нередко низкой амплитуды
V6 Обычно положительный, нередко низкой амплитуды

 

 

Хочу задать Вам 2 задачи.

На базе знаний формирования зубца Р в норме (см. таблицу) попытайтесь спрогнозировать, каким должен быть зубец Р при гипертрофии правого предсердия?... Левого предсердия?

Только не пытайтесь искать ответ путем перебора вариантов. Ведь Вы хотите получить знания, а не действовать по принципу - "спихнуть и забыть".

 

Задача 1

"Кликните" по признаку гипертрофии правого предсердия

Задача 2

"Кликните" по признаку гипертрофии левого предсердия

   

 

Интервал PQ

Интервал PQ (PR) измеряется от начала зубца Р до начала желудочкового комплекса - начала зубца Q или зубца R, если с него он начинается. Электрофизиологическая сущность этого интервала была раскрыта Эйнтховеном. Этот интервал отражает предсердно-желудочковую проводимость и время физиологической задержки импульса возбуждения в атриовентрикулярном узле. Эта задержка способствует наиболее полному диастолическому наполнению желудочков сердца. Для того, чтобы раздельно подсчитать время атриовентрикулярной задержки, выделяют интервал P' - Q(R) - от окончания зубца Р до начала желудочкового комплекса.

В норме интервал PQ (PR) колеблется в пределах от 0.12 до 0.20 с., а интервал P'-Q (P'-R) от 0.02 до 0.06 с.

Анализируя интервал PQ и его составляющие, можно уверенно различить синусовый ритм от несинусового. Если ритм синусовый, то зубец P во II стандартном отведении всегда положительный, расстояние PQ не менее 0.12 с, в том числе P'-Q не менее 0.02 с.

 

Желудочковый комплекс QRS

Желудочковый комплекс QRS отражает процесс возбуждения (деполяризации) желудочков. Его продолжительность ( от начала Q (R) до окончания S в норме не должно превышать ).10 с. Увеличение продолжительности QRS связано с нарушением внутрижелудочковой проводимости, больше 0.12 с - обычно при блокаде ножек пучка Гиса.

Напоминаю, что по стандарту -

за зубец Q принимают первый отрицательный зубец желудочкового комплекса, предшествующий зубцу R; все остальные отрицательные зубцы обозначаются зубцами S. Зубец R всегда положителен, а зубцы Q и S отрицательные.
Если зубцов R или S несколько, то последующие обозначаются цифрами рядом и выше зубца. Например: qRsr1s1.  Зубцы амплитудой 5 мм и больше обозначаются заглавной буквой латинского алфавита, а менее 5 мм - прописными. Интервалы и сегменты рассчитываются с точностью до 0.01 с.

Учитывая диагностическую значимость желудочкового комплекса QRS, он анализируется во всех отведениях.

Стандартные отведения.

Теория и практика желудочкового комплекса разработаны Эйтховеном и в основном сохраняется по сей день.

Эйнтховен создал представление об электрической оси сердца как суммарного вектора возбуждения желудочков, который направлен от основания сердца к его верхушке (в дальнейшем я буду пользоваться термином - интегральный вектор сердца). Для облегчения математического анализа интегрального вектора сердца Эйнтховен вписал его в + -180 градусную шкалу, а три стандартных отведениях представил как равнобедренный треугольник. Причем, за ноль градусов принята точка левой руки (LA), а все что по часовой стрелке -  (+) , против - (-). Угол между линией первого отведения и интегральным вектором сердца Эйнтховен назвал углом альфа.

Это позволило ему объяснить все встречающиеся варианты изменений желудочкового комплекса в стандартных отведениях

Уважаемые студенты, с момента описываемых исследований Эйтховена прошло почти 100 лет, и хотя по сути они верны, изменилась терминология, диагностическая оценка и др. Поэтому, сохраняя суть, я буду применять современную терминологию, скажем, буду говорить не об вариантах электрической оси сердца, а об типах ЭКГ, не буду выделять горизонтальные и вертикальные тенденции. Вы можете увидеть противоречие в том, что речь идет об отрицательном зубце S, тогда как по стандарту первым отрицательным зубцом желудочкового комплекса является зубец Q. Но противоречий нет. Зубец Q формирует парциальный вектор перегородки (о чем речь будет далее), а здесь разбирается интегральный вектор возбуждения желудочков.

Итак, Эйнтховен выделил три основных варианта  комплекса QRS:

- Нормальный тип ЭКГ, при котором интегральный вектор находится в диапазоне 30-60 градусов (сейчас этот диапазон увеличен - от 0 до 90 градусов. При таком типе RII>RI>RIII (или RII>RI=RIII; RII=RI>RIII).

- Левый тип ЭКГ, при котором интегральный вектор находится в диапазоне 0 - (-) 90 градусов, а ЭКГ имеет формулу RISIII (qRISIII).

- Правый тип ЭКГ, при котором интегральный вектор находится в диапазоне 90-160 градусов, а ЭКГ имеет формулу RIIISI (qRIIISI).

Нормальный тип ЭКГ регистрируется у 70-80% людей, левый и правый по 10-15%. При этом левый тип может регистрироваться у людей с высоким стоянием диафрагмы (т.н. лежачее сердце) и при гипертрофии левого желудочка, а правый тип - у людей астенического телосложения (т.н. капельное сердце) и при гипертрофии правого желудочка. В последние годы левый и правый типы ЭКГ считаются ненадежными признаками гипертрофии.

Однополюсные грудные отведения

В тридцатые годы прошлого столетия американский кардиолог Ф. Вильсон, остроумно разрешив проблему создания т.н. нулевого электрода, предложил однополюсные грудные отведения. Электрокардиограмма, записанная этими отведениями у здорового человека, имела такой вид.

Была заметна определенная закономерность: справа налево от отведения к отведению увеличивался зубец R и уменьшался зубец S и, кроме того, в отведении V6 появлялся небольшой зубец q.
Можно было, в конце концов так обычно и делают большинство исследователей, опубликовать статью и быть довольным собой. Но Вильсон был очень любознательным человеком. В один прекрасный день он сел за стол и начал размышлять. Эти размышления привели его к тому, что для разгадки грудных электрокардиограмм надо анализировать не суммарный вектор сердца, а 3 парциальные векторы - вектор перегородки, вектор правого желудочка и вектор левого желудочка. Родилась знаменитая схема Вильсона, которая приблизительно выглядела так.

Как видно из схемы, для анализа Вильсон изначально взял 2 грудных отведения - VI, который локализуется в 4-м межреберье у правого края грудины и, таким образом, всегда находится над эпикардиальной частью правого желудочка, и V6, находящимся на уровне 5-го межреберья слева по средней подмышечной линии. Это отведение всегда находится над эпикардиальной поверхностью левого желудочка. Кроме того, он решил посмотреть, что будет над виртуально обозначенным местом электрического перехода правого желудочка в левый - над переходной зоной.

Вильсон знал что по выходе из атриовентрикулярного узла импульс возбуждения распространяется по ножкам Гиса, начально "поджигая" перегородку слева направо. Следовательно, первым парциальным вектором будет вектор перегородки. Он небольшой и направлен направо. И он рисует этот вектор перегородки. Затем по волокнам Пуркинье возбуждение распространяется на желудочки, причем возбуждение правого желудочка на какие-то несколько тысячных секунды опережает возбуждение правого. И Вильсон рисует второй парциальный вектор - вектор правого желудочка, который направлен от эндокарда к эпикарду. Наконец, возбуждается левый желудочек, он в 2-3 раза толще правого и, следовательно, его вектор в 2-3 раза сильнее и также направлен от эндокарда к эпикарду. В предполагаем месте перехода от одного желудочка к другому, соображает ученый, векторы должны быть равновелики и сменять друг друга.

Итак, электрод в положении V1. Первым возбуждается перегородка, вектор небольшой, но направлен к электроду, что ведет к отклонению пищика вверх от изолинии (1), затем возбуждение переходит на правый желудочек, , опережая на мгновение левый, что способствует дополнительному отклонению пищика вверх (2), наконец возникает мощный вектор левого желудочка, который в 2-3 раза мощнее правого. Он направлен от электрода и формирует глубокий отрицательный зубец (3). Следовательно, над правым желудочком комплекс деполяризации имеет вид rS. Теперь посмотрите на электрокардиограмму, записанную у реального человека - все совпадает: в VI желудочковый комплекс имеет формулу rS.
 
Теперь проанализируем процесс деполяризации над электродом V6. Первым возникает вектор перегородки, он направлен от электрода, что вызывает отклонение пищика вниз от изолинии  (1), затем процесс возбуждения распространяется на желудочки. Незначительное опережение возбуждения правого желудочка нивелируется удаленным от него расположением активного электрода, что ведет, в свою очередь, к суммации векторов правого (направлен от электрода) и левого (к электроду) желудочков. Так как вектор левого желудочка сильнее правого в 2-3 раза, то суммарный вектор направлен к активному электроду и вызывает значительное перемещение пищика вверх (2). По завершении процесса возбуждения желудочков возникает желудочковый комплекс типа qR (3). И опять посмотрите на электрокардиограмму здорового человека  - V6 имеет туже формулу - qR.
Наконец, Вильсон проверяет свое предположение о существовании переходной зоны - электрической середины общего вектора деполяризации желудочков. Он представляет это в виде представленной схемы. И заключает, что в переходной зоне электрокардиограмма должна иметь форму RS, так как при движении вектора возбуждения часть его направлена к электроду и создает зубец R, и равновеликая часть вектора направлена от электрода, создавая зубец S. И такое место он находит на реальной электрокардиограмме - это V3 (колеблется в пределах V2-V4).

Таким образом, все полученное на бумаге в результате виртуального векторного анализа полностью совпало с реально записанными однополюсными отведениями у здоровых людей

Вильсон делает следующие выводы:

1. Комплекс возбуждения правого желудочка имеет формулу rS

2. Комплекс возбуждения левого желудочка имеет формулу qR (qRs);

3. Переходная зона располагается в V2-V3 и имеет формулу RS

Надо сказать, что Вильсон выделял не три парциальных вектора, а четыре. Четвертым был вектор базальных отделов желудочков. Но я осознано исключил четвертый вектор, так как не прибавляя ничего принципиально нового, это бы усложнило мою беседу с вами.

Наконец-то я подошел к тому моменту, чтобы попросить вас решить интересную задачу, вернее попытаться повторить открытие, сделанное Вильсоном более 70 лет назад. Разглядывая написанную им схему, он спросил себя, а какая бы записалась электрокардиограмма, если бы можно было поместить активный электрод внутрь левого желудочка? И он решил эту задачу - нарисовал внутрисердечную ЭКГ, и это помогло в диагностике такого страшного заболевания как инфаркт миокарда.

Задача 3.

Внимательно рассмотрите соотношение векторных сил и кликните мышкой по той формуле внутриполостного желудочкового комплекса деполяризации, которую Вы считаете правильной.

Диагностическое значение зубца Q

Зубец Q может быть проявлением нормы (физиологический q) и патологии (патологический Q). Так можно сказать о любом зубце электрокардиограммы. Но уж больно велика в данном случае цена ошибки. Помните, в начале лекции я рассказал, как я в начале карьеры по безграмотности принял физиологический q за патологический Q и поставил диагноз инфаркта миокарда здоровому человеку. Но это еще пол беды. Беда, когда безграмотный врач не замечает признаков грозной болезни, и больной погибает. Таких случаев, к сожалению, мне пришлось видеть немало.

Вот почему при расшифровке электрокардиограммы все комплексы, где имеется зубец Q, должны быть по стандарту расшифрованы, чтобы дать однозначный ответ - физиологический это зубец или патологический - "зубец некроза".

 Необходимо подсчитать величину зубца в миллиметрах или милливольтах, продолжительность зубца в сотых долях секунды, величину зубца R в миллиметрах или милливольтах и соотношение зубца Q к зубцу R - Q / R (см.рисунок).

 

Нормальный (физиологический) зубец q связан с вектором возбуждения перегородки сердца и не может быть больше 1/4  зубца R комплекса, в котором он зарегистрирован, и продолжительней 0.04 с во всех отведениях, кроме aVR (в этом отведении регистрируется внутриполостной потенциал и зубец Q может быть большим, вплоть до комплекса QS).

Зубец Q, выходящий за обозначенные параметры (то есть больше 1/4 R и продолжительнее 0.04 с), должен считаться патологическим, и с учетом других проявлений - электрокардиографических и клинических - расцениваться как проявления инфаркта миокарда острого или рубцового.

Да, из этого правила есть немногочисленные исключения, но эти исключения должен искать и трактовать специалист.

Диагностическое значение  сегмента ST.

Пожалуй, сегмент ST имеет наибольшее диагностическое значение среди всех элементов электрокардиограммы, особенно для экстренной электрокардиографии.. Если патологический зубец Q (или QS), о котором я уже говорил несколько минут назад, позволяет диагностировать участки некроза (инфаркта) или наличие постинфарктного рубца в сердце, то есть изменения уже необратимые, то патологические сдвиги сегмента ST выявляют повреждение миокарда - процесс опасный, катастрофический, но еще обратимый. Напомню, что речь идет о диагностике нарушений коронарного кровотока в сердце - полном или частичном. Прекращение кровотока в одной из коронарных артерий, ее тромбоз ведет к последовательному развитию ишемии (гипоксии), повреждения и некроза участка мышцы сердца, которую кровоснабжала эта артерия. Продолжительность каждой фазы зависит от многих факторов, в частности, от развитости коллатерального кровоснабжения. Чаще всего фаза ишемии измеряется десятками минут, фаза повреждения - от 20 минут до 2-3 часов. Ишемия и повреждение, в отличие от некроза,  обратимы, и если в эти фазы восстановить кровообращение - некроза мышцы не разовьется, а обменные процессы восстановятся. Фаза повреждения, которую можно диагностировать по характерным изменениям сегмента ST, - это те последние минуты и  часы , которые позволяют врачу принять меры по предотвращению катастрофы.

Вот почему, сегмент ST врач обязан просчитать и проанализировать во всех отведениях электрокардиограммы. 

Теперь - о сегменте ST по существу. Этот сегмент выделяется от точки отрыва зубца R или зубца S - точка J - до перехода в зубец Т. По мнению большинства ученых, сегмент ST отражает способность мышцы желудочков сердца после завершения процесса возбуждения (деполяризации) какое-то непродолжительное время сохранять однородный электрический заряд. Таким свойством обладает нормальная мышца. Вот почему, в норме сегмент ST находится на изолинии (изолиния чертится при отсутствии разности потенциалов, а это наблюдается в стадии покоя (поляризации - одинаковый положительный потенциал, и после завершения фазы деполяризации - одинаковый отрицательный потенциал). По протоколу расшифровки ЭКГ в каждом отведении высчитывается отклонение - или не отклонение - сегмента ST от изолинии (существование миллиметровой сетки облегчает этот процесс; в протокол вносятся только данные отклонения от нормы). В норме сегмент ST находится на изолинии или отклоняется от нее не более чем на 1 миллиметр вверх и 0.5 мм вниз. Смещение сегмента ST от изолинии может быть при резко выраженной гипертрофии мышцы желудочков. Важно уметь различать смещение DT при повреждении миокарда (инфаркт) от смещения ST при гипертрофии желудочков (артериальная гипертензия, пороки сердца). Прежде всего учитывается клиника, данные других исследований. Определенное значение имеют и электрокардиографические различия. При инфаркте, как правило ST смещается дугой в сторону смешения, а при гипертрофии - в противоположную от смещения сторону, при инфаркте наблюдается быстрая, характерная динамика, а в других случаях такой динамики нет

 

На рисунке  приведена зависимость направления смещения ST от локализации поврежденного участка миокарда. Вы видите, что в норме вся мышца однородно охвачена возбуждением и сегмент ST на изолинии (А). При повреждении субэндокардиальных отделов эти участки не могут полноценно  деполяризоваться, в них отрицательное напряжение тока меньшее, чем в непораженной мышце; образуется разность потенциалов направленная от активного электрода (в данном случае V5) и ST смещается вниз (Б). При трансмуральном или субэпикардиальном повреждении вектор разности потенциалов направлен к электроду и ST смещается вверх.

Посмотрите, как смещается ST у больного с острой стадией инфаркта передней стенки левого желудочка.

Итак, сегмент ST имеет наибольшее диагностическое значение для ранней электрокардиографической диагностики инфаркта миокарда. В норме во всех отведениях сегмент ST на изолинии или отклоняется от нее не более 1.0 мм вверх и 0.5 мм вниз. Так как отклонения ST от изолинии могут быть и при значительной гипертрофии мышцы сердца, при блокаде ножек Гиса, при аневризме сердца,  необходимо   учитывать клинические и лабораторные проявления заболевания.

Диагностическое значение зубца Т

Процесс реполяризации, который отражает Зубец Т, чрезвычайно чувствителен к гипоксии (ишемии) миокарда. В связи с этим, он с особой тщательностью анализируется во всех отведениях электрокардиограммы. Учитывают знак зубца - положительный, отрицательный, двухфазный, его форму - неравнобедренный, равнобедренный, с закругленной вершиной, остроконечный. 

В норме во всех основных отведения (I,II,III, aVL, aVF, V2-V6) зубец Т положительный, неравнобедренный, с закругленной вершиной. Величина зубца менее критична, но общее правило такое: чем больше основной зубец деполяризации, тем больше должен быть зубец Т.

В отведении aVR зубец Т всегда отрицательный, а в отведении V1 может быть как положительным так и отрицательным в зависимости от позиции сердца.

Здесь уместно задать вопрос, а почему вообще зубец, отражающий реполяризацию (переход от возбуждения к покою) направлен в ту же сторону, что и вектор деполяризации? Ведь, скажем, при исследовании потенциалов мышечного волокна, как вам говорили на кафедре физиологии, они разнонаправлены - деполяризация к плюсу, а реполяризация - к минусу. Я разделяю мнение тех кардиологов, которые считают, что это связано с особым строением субэндокардиального слоя миокарда (наличие волокон Пуркинье, синцитивидные связи миоцитов)  который  способен дольше, чем остальные слои, удерживать потенциал возбуждения. 

36

Как видно из анимации, способность субэндокардиального слоя мышцы сердца удерживать отрицательный потенциал деполяризации приводит к тому, что, несмотря на то что возбуждение начинается у эндокарда и прибегает к эпикарду позднее, возврат к покою начинается с субэпикардиального слоя -  вектор реполяризации сохраняет тоже направление, что и вектор деполяризации, и зубец Т получается положительным.

37

При возникновении ишемии миокарда первым страдает наиболее сложно организованный субэндокардиальный слой мышцы сердца, который утрачивает физиологическую способность удерживать состояние возбуждения дольше других слоев мышцы. Это приводит к тому, что к моменту подхода возбуждения к перикарду, в субэндокардиальном слое совершается переход к покою. Вектор реполяризации разворачивается к эндокарду и зубец Т становится отрицательным - коронарным.

 

При прогрессирующей гипоксии (ишемии) миокарда происходит определенная динамика зубца Т.

В начале изменяется  форма зубца - он становится узким, равнобедренным и остроконечным, но сохраняет положительное значение (2), затем превращается в двухфазный (3) и, наконец, происходит инверсия зубца Т - он становится отрицательным, равнобедренным, остроконечным (4). Такой зубец называют коронарным.

В реальной жизни при острой ишемии миокарда все фазы превращения зубца Т удается записать не часто, обычно первую электрокардиограмму, в лучшем случае, записывают в стадии перехода ишемии в повреждение ( острейшая стадия инфаркта), но при курации больных с хронической коронарной недостаточности проследить все стадии ишемии иногда удается.

 

Итак, зубец Т является ранним маркером кровоснабжения миокарда сердца. В норме зубец Т почти во всех отведения (во всех, кроме aVR, где он всегда отрицательный, и V1, где зубец Т иногда может быть отрицательным)  положительный, неравнобедренный, с закругленной вершиной. Ишемия миокарда вызывает закономерную динамику зубца Т. Наиболее характерным для ишемии миокарда является отрицательный равнобедренный, остроконечный зубец Т -  коронарный зубец Т.

Электрокардиограмма в усиленных однополюсных отведениях

А. Гольдбергер применил принцип однополюсных отведений Вильсона к стандартным отведениям и, мне кажется, был сам поражен полученными результатами. Его однополюсные усиленные отведения не только более рельефно выявляли изменения, выявленные в стандартных отведениях, но и позволяли оценить векторы сердца сразу в 2 плоскостях - в вертикальной, как стандартные отведения, и в горизонтальной, как грудные, что позволяло оценить положение сердца в грудной клетке. Стало возможным различать позиции сердца.

А. Гольдбергер предложил выделять 3 позиции - основную, горизонтальную и вертикальную. Ниже представлены рисунки, иллюстрирующие эти позиции сердца. На рисунках коричневым цветом обозначен левый желудочек, а голубым - правый.

Из трех усиленных отведений для дальнейшего анализа я возьму два. Правое усиленное отведение (aVR), которое зеркально отражает два других и в котором все основные зубцы отрицательные, я оставляю специалистам.

Основная позиция сердца. Сердце в грудной клетке расположено так, что и к активному электроду  левого усиленного отведения (aVL) и к активному электроду ножного усиленного отведения (aVF)  направлен вектор левого желудочка. Электрокардиограмма желудочкового комплекса, как доказал Ф. Вильсон, имеет формулу qR (R или Rs).  
Горизонтальная позиция сердца, Сердце повернуто в грудной клетки верхушкой влево и по часовой стрелки так, что к активному электроду левого усиленного отведения (aVL) направлен вектор левого желудочка, а к ножному усиленному (aVF) - правого. При этом формула aVL qR (R или Rs), а правого - rS.  
Вертикальная позиция сердца. Верхушка сердца опущена вниз и сердце повернуто против часовой стрелки так, что к активному электроду ножного усиленного отведения (aVF) направлен вектор левого желудочка, а к электроду aVL - правого желудочка. Желудочковый комплекс в этой позиции в aVL - rS, а в aVF - qR (R или Rs).  

Напоследок решите еще 4 задачи.

Задача 4. Какому процессу соответствует электрокардиограмма в V6?

Задача 5. Какому процессу соответствует электрокардиограмма в V6?

   
Задача 6. Какому процессу соответствует электрокардиограмма в V6?

Задача 7. Почему при выраженной гипертрофии левого желудочка появляются отрицательные зубцы Т?

Уважаемые студенты! Я с Вами прошел вводный путь.

Дальше шагайте сами.

----------------------

Иллюстрации:

- Рисунки  3, 4, 9, 10, 13 -35, 36(анимация),37(анимация), 38 - 41, 42(анимация), 43(анимация), 44(анимация), 45; 1е - 6е (раздел "Основы электрофизиологии сердца")   автора лекции - И.З. Баткина.

- Рисунки 5, 6, 7, 8 - http://web.archive.org/web/20061006050825/chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/einthoven.html;

 а также http://www.einthoven.nl/Einthoven-algemeen/einthoven_historical_pictures.html

 (Коллажи И.З. Баткина)

- Рисунок 11 скопирован по адресу: https://research.bidmc.harvard.edu/research/ResearchPIInfo.ASP?Submit=Display&PersonID=238

- Смайлики  скопированы с  http://newhits.ru/smail.html