Временные интервалы между зубцами ЭКГ, с

Рис, 6.6. Амплитудно-временные параметры электрокардиограммы во II стандарт­ном отведении

 

в ней потенциалы при обычных усилениях стандартных электрокардиогра­фов не улавливаются. Следовательно, зарегистрированная ЭКГ отражает последовательный охват возбуждением сократительного миокарда пред­сердий и желудочков

Зубец Р отображает охват возбуждением предсердий, называется пред­сердным Далее возбуждение распространяется на предсердно-желудочко­вый узел и движется по проводящей системе желудочков В- это время электрокардиограф регистрирует изопотенциальную линию (оба предсер­дия полностью возбуждены, оба желудочка еще не возбуждены, а движе­ние возбуждения по проводящей системе желудочков не улавливается электрокардиографом — сегмент PQ на ЭКГ).

В предс ердиях возбуждение распространяется преимущественно по со­кратительному миокарду лавинообразно от синусно-предсердаюй-к пред­сердно-желудочковой области. Скорость распространен ия возбуждения п о специализированным внутрипредсердн ым пучкам в норме пр имерно р авна скбрости'распространения по сократительному м иокарду^- пр едсердия, по- этом у о~хват воз бужд ением предсердий отображается монбфазным зуб цом Я~Рхв ат воз буждением-жедудочков-осушествляется посредством передачи во збужде ния с элем ентов проводящей системы на сократительный мио­кард, что "обусловливает сложный характер к омплекса~@ 115, -Отражающего охват возбуждением желудочков. При этом зубец Q обусловлен возбужде­нием верхушки серлпа.. правой сосочковой йыпгцьг и внутренне го слоя м иокарда желудо чков; зубец R — возбуждением основания сердца и на- руж ного слоя миокарда же лудочков. Процесс полного охваТЛ вбзбуждени- ем миокарда желудочков завершается к оконча нию формирования зуб ца S Теп ерь оба желудоч ка в озбужден ы, н сегмент ST находится на изопотен- циально й линии вс ледствие о тсутств ия раз ности^-потен~циалов~в~ возбуди- мои системе ж елуд очков.

Зубец Т отражает процессы реполяризации, т е восстановление мемб- ранного потенциала клеток миокарда. Эти процессы в различных клетках возникают не строго синхронно Вследствие э того появля ется разность по­тенциалов между еще деполяризованными участками миокарда и участка­ми миокарда, восстановившими положительный заряд на поверх ности кардиомиоцитов, что регистрируется в виде зубца Т Этот зубец самая изменчивая часть ЭКГ. Между зубцом Т и последующим зубцом Р регист- 282 рируется-изопотенциальная-линия, так как в это время в миокарде желу­дочков и в миокарде_лпсдс.сплий нет разности потенциалов Видимого о тображе ния на ^кГдуБца- соответствующегоредодяризации предсердии, нет в связи с т ем, что он _по времени совпадает с мощным комплексом QRS и поглощается им При поперечной блокаде сердца, когда не~каждый зубец Р сопровождается комплексом QRS, наблюдается предсердный зубец Т_а (Г-атриум), отображающий реполяризацию предсердий.

Общая продолжительность электрической систолы желудочков (Q—T) почти совпадает с длительностью механической систолы (механическая си­стола начинается несколько позже, чем электрическая).

Электрокардиограмма позволяет оценить характер нарушений проведе­ния возбуждения в сердце Так, по величине интервала P—Q (от начала зубца Р и до начала зубца Q) можно суд ить о то м, сов ершается ли прове­дение во збуждения от предсер дий к желу дочкам с нормальной скоростью. В норме это время равно 0.12—0ГТр~Обшаялродолжительность комплек­са QRS отражает время охвата возбуждением сократительного миокарда желудочков и составляет 0,06—0,1 с.

Возможности обычной электрокардиографии значительно расширяются при непрерывной регистрации биоэлектрической активности сердца на протяжении суток и более в условиях обычной бытовой и трудовой актив­ности человека (холтеровское мониторирование электрокардиограммы). Запись электрокардиограммы осуществляется на магнитную ленту или цифровым способом с помощью портативного регистратора, который об­следуемый носит с собой Последующий ускоренный компьютерный, а при необходимости и визуальный, анализ электрокардиограммы дает ин­формацию об изменениях сердечного ритма и проводимости, положения сегмента S—T. При мониторировании, а также при записи ЭКГ во время движений человека (например, во время физической работы на велоэрго­метре) используют отведение по Небу При этом отведении электрод для правой руки фиксируют у места прикрепления второго ребра к грудине (справа) Электрод для левой руки закрепляют по заднеаксиллярной линии на высоте верхушечного сердечного толчка. Электрод для левой ноги — непосредственно в области верхушки сердца.

Внутрисердечное электрофизиологическое исследование сердца выполня­ется в условиях рентгенооперационной. Через бедренную и подключич­ную вены в полости сердца обычно вводят 4 зонда-электрода для эндо­кардиальной электростимуляции и регистрации внутрисердечных элект­рограмм Одновременно используется обычная поверхностная электро­кардиография. Методика позволяет регистрировать электрограммы пра­вого предсердия, правого желудочка, пучка Гиса, оценивать ретроград­ную проводимость через атриовентрикулярный узел, по проводящей сис­теме сердца, измерять рефрактерные периоды различных участков право­го предсердия, правого желудочка и др. Несколько менее информатив­ной, но и менее травматичной является электростимуляция предсердий и регистрация электрограмм отдельных участков сердца посредством элект­родов вмонтированных в пищеводный зонд (чреспищеводная электрости­муляция)

Изменение ритма сердечной деятельности. Э лек трокардиография по­з воляет д етально, анализировать изменения сердечного ритма. В норме частрта_сердечных с окращений п докое. составляет 60—80 уд/ми н, при более редком ритме — брадикардии — 40—50, а при более частом — тахи­кардии -^--превышает 90—LOQ и доходит до 150 и более ударов в 1 мин Брадикардия часто регистрируется у спортсменов в состоянии покоя, а

тахикардия — при интенсивной мышечной работе и эмоциональном воз­буждении

У молодых людей выражено регулярное изменение ритма се рдечной дея­тельности в связи с дыханием — дыхательная аритмия. Пня состоит в том, что в конце каждого выдоха частота сердечных сокра щений урежаетс я.

~ ЭТСГ не позволяет оценить нагнетательную функцию сердца. ПД клеток миокарда представляют собой лишь пусковой механизм сокращения кар- диомицитбв, включающий определенную последовательность внутрикле­точных процессов, заканчивающихся укорочением миофибрилл. Эта цепь последовательных процессов получила название сопряжения возбуждения и сокращения.

6.1.2. Нагнетательная функция сердца

Сердце нагнетает кровь в сосудистую систему благодаря периодическо­му синхронному сокращению мышечных клеток, составляющих миокард предсердий и желудочков Сокращение миокарда вызывает повышение давления крови и изгнание ее из камер сердца Вследствие наличия общих слоев миокарда у обоих предсердий и у обоих желудочков и одновремен­ного прихода возбуждения к клеткам миокарда по сердечным проводящим миоцитам (волокнам Пуркинье) сокращение обоих предсердий, а затем и обоих желудочков осуществляется одновременно.

Сокращение предсердий начинается в области устьев полых вен, вслед­ствие чего устья сжимаются, поэтому кровь может двигаться только в од­ном направлении — в желудочки через предсердно-желудочковые отвер­стия. В этих отверстиях расположены клапаны. Во время диастолы желу­дочков створки клапанов расходятся, клапаны раскрываются и пропуска­ют кровь из предсердий в желудочки. В левом желудочке находщсялевый предсердно-желудочковый (двустворчатый, или митральный) клапан, в п равом — правый предсердно- желудо чк овый (трех створчатый). При со­кращении желудочков кровь устремляется в сторону предсердий и захло­пывает створки клапанов. Открыванию створок в сторону предсердий пре­пятствуют сухожильные нити, при помощи которых края створок при­крепляются к сосочковым мышцам. Последние представляют собой выро­сты внутреннего мышечного слоя стенки желудочков. Являясь частью ми­окарда желудочков, сосочковые мышцы сокращаются вместе с ним, натя­гивая сухожильные нити, которые, подобно вантам парусов, удерживают створки клапанов

Повышение давления в \желудочках при их сокращении приводит к изг­нанию крови из левогбжелудочка — в аорту, а из правого желудочка в ле­гочную артерию, В устьях аорты и легочной артерии имеются полулунные клапаны — клапан аорты и клапан легочного ствола соответственно."Каж­дый из них состоит из трех лепестков, прикрепленных наподобие наклад­ных карманов к внутренней поверхности указанных артериальных сосу­дов При систоле желудочков выбрасываемая ими кровь прижимает эти лепестки к внутренним стенкам сосудов. Во время диастолы кровь по гра­диенту давления устремляется из аорты и легочной артерии обратно в же­лудочки и при этом захлопывает лепестки клапанов. Эти клапаны могут выдерживать большое давление; они не пропускают кровь из аорты и ле­гочного ствола в желудочки

Во время диастолы предсердий и желудочков давление в камерах сердца снижается, вследствие чего кровь начинает притекать из вен в предсердия 284

и далее через предсердно-желудочковые отверстия — в желудочки, в кото­рых давление снижается до нуля и ниже

Наполнение сердца кровью. Поступление крови в сердце обусловлено рядом причин. Первой из них является остаток движущей силы, созданной предыдущим сокращением сердца О наличии этой остаточной силы свидете­льствует то, что из периферического конца нижней полой вены, перере­занной вблизи сердца, течет кровь, что было бы невозможно в случае, если бы сила предыдущего сердечного сокращения была полностью израс­ходована

С реднее давление к рови в венах большого круга кровообращения равно 7 мм рт.ст В полостях сердца во время диастолы оно близко к нулю Гра - диент давления, обес печивающий приток венозной крови к сердцу, около 7 мКГрт, ст’Это величина очень небольшая, и поэтому любые препятствия току венозной крови (например, легкое случайное сдавливание полых вен во”время “хирургической операции) могут полностью прекратить доступ крови к сердцу. Сердце нагнетает в артерии лишь ту кровь, которая прите­кает к нему из вен, поэтому прекращение венозного притока немедленно приводит к прекращению выброса крови в артериальную систему, паде­нию артериального давления

Вторая причина притока крови к сердцу — сокращение скелетных мышц и наблюдающееся при этом сдавливание вен конечностей и туловища В венах имеются клапаны, пропускающие кровь только в одном направлении — к сердцу. Периодическое сдавливание вен вызывает систематическую под­качку крови к сердцу Этот так называемый мышечный насос обеспечива­ет значительное увеличение притока венозной крови к сердцу, а значит, и сердечного выброса при физической работе.

Третья причина поступления крови в сердце — присасывание ее грудной клеткой, особенно во время вдоха Грудная клетка представляет собой гер­метически закрытую полость, в которой вследствие эластической тяги лег­ких существует отрицательное давление. В момент вдоха сокращение на­ружных межреберных мышц и диафрагмы увеличивает эту полость: орга­ну гр удной по лости_L в частности полые вены, подвергаются растяжению и давление в полых венах и предсердиях становится отрицательным. Имен­но поэтому к ним сильнее притекает кровь с периферии.

Имеются данные о существовании механизма, непосредственно приса­сывающего кровь в сердце Он состоит в том, что во время систолы желу­дочков, когда укорачивается их продольный размер, предсердно-желудоч­ковая перегородка оттягивается книзу, что вызывает расширение предсер­дий и приток в них крови из полых вен Предполагают наличие и других механизмов, активно доставляющих кровь в сердце. Наконец, определен - ное значение имеет присасывающая сила__расслабляюшихся желудочков, которые? под обно отпущенной резиновой груше, восстанавливая свою Форм у во время д иастолы, создают разрежение в полостях.

Во время диастолы в желудочки притекает более 70 % общего объема крови ПргГсистбле предсердий в желудочки подкачивается еще до 30 % э того объ ема Таким образом, значение нагнетательной функции миокарда предсердий для кровообращения сравнительно невелико. Предсердия яв­ляются резервуаром для притекающей крови, легко изменяющим свою вместимость благодаря небольшой толщине стенок. Объем этого резервуа­ра может возрастать за счет наличия дополнительных емкостей — ушек предсердий, напоминающих кисеты, способные при расправлении вмес­тить значительные объемы крови.

Сердечный цикл

Сердечный цикл охватывает одно сокращение — систолу, и одно рас­слабление — диастолу предсердий и желудочков. Сокращение сердца со­провождается изменениями давления в его полостях и артериальных сосу­дах, возникновением тонов сердца, появлением в сосудах пульсовых волн и др При одновременной графической регистрации этих явлений можно определить длительность периодов и фаз сердечного цикла.

Пример синхронной регистрации ряда процессов при деятельности сердца представлен на рис 6 7 Кривые записаны при частоте сердечных сокращений J75^ уд/мин В этом случае о бщая дл ительность серд ечного цикла равна 0,8 с, Сокращение сердца начИнается~б~сйстолы предсердий, длящ ейся 0,1 с Д авление в препсерпиях при этом поднимает ся до 5 =3 Мм~рт. £т. Сист ола предсердий сменяетс я систолой же лудочков п ро­должительностью^ 0,33 С. Систола уепуплиупя рячДЛЧЧетСЯ на периоды,МЯ- пряжения и изгнания* "

П ериод напряже ния длится 0,08 с и сострит из двух фаз.

Ф аза асинхронного сокращения миокарда желудочков длит саД),05-с. - Точ­кой отсчета начала этой фазы служит зубец Q ЭКГ, свидетельствующий о начале возбужденця_2келудочков В течение этой фазы пр оцесс возбужде­ния насл едую щий за ним процесс сокращения распростран яются по м ио- карду желудочков. Давление в желудочках еще близко к нулю. К кднцу фазы сокращение охватывает все волокна миокарда, а давление в желудоч- ках" начинает быстро нарастать.

Фаза изометрического сокращения (0,03 с) начинается с захлопывания створок предсердно-желудочковых (атриовентрикулярные) клапанов. При этом возникает I, или систолический, тон сердца Смещение створок и крови в сторону предсердий вызывает подъем давления в предсердиях. На кривой регистрации давления в предсердиях виден небольшой зубец Дав­ление в желудочках быстро нарастает до 70—80 мм рг. ст. в левом и до 15—20 мм рт. ст. в правом.

Створчатые и полулунные клапаны («вход» и «выход» из желудочков) еще закрыты, объем крови в желудочках остается постоянным. Вследст­вие того что жидкость практически несжимаема, длина волокон миокар­да не изменяется, увеличивается только их напряжение. Стремительно растет давление крови в желудочках К концу периода напряжения быст­ро нарастающее давление в левом и правом желудочках становится выше давления в аорте и легочном стволе, полулунные клапаны открываются и кровь из желудочков устремляется в эти сосуды. Начинается период изг­нания крови.

Период изгнания крови из желудочков длится 0,25 с и состоит из фазы быстрого (0,12 с) и фазы медленного изгнания (0,13 с). Давление в желу­дочках при этом нарастает в левом до 120—130 мм рт.ст., а в правом до 25 мм рт. ст. В конце фазы медленного изгнания миокард желудочков начинает расслабляться, наступает его диастола (0,47 с). Давление в же­лудочках падает, кровь из аорты и легочного ствола устремляется обрат­но в полости желудочков и за хлоп ывает,полулунн ые клапа ны, при этом возникает II, или диастолический, тон сердца.

Время от начала расслабления желудочков до захлопывания полулунных клапанов называется протодиастолическим периодом (0,04 с). После захло­пывания полулунных клапанов давление в желудочках продолжает снижа­ться Створчатые клапаны в это время еще закрыты, объем крови, остав­шейся в желудочках, а следовательно, и длина волокон миокарда не изме- 286

 

1 23      4  56 7          8

	мм рт 40 - 20- оС		Правый желудочек Легочная артерия Правое предсердие

деятельности желудочков

Последовательность отдельных фаз цикла деятельности желудочков мо­жет быть представлена следующим образом

Для фазового анализа цикла сердечной деятельности у человека катетери­зацию сердца обычно не проводят, а используют ряд неинвазивных методов, в частности метод поликардиографии, основанный на синхронной регистра­ции ЭКГ, фонокардиограммы (ФКГ) и сфигмограммы (СГ) сонной артерии

Рис. 6,8. Критерии разделения цикла сердца на фазы. Объяснение в тексте.

(рис. 6.8). На синхронной записи этих кривых по интервалу R—R ЭКГ определяют продолжитель­ность цикла (1), по интервалу от начала зубца Q на ЭКГ до начала II тона на ФКГ продолжитель­ность систолы (2); по интервалу от начала анакроты до инцизуры на С Г продолжительность периода изгнания (3); по разности между продолжительностью систолы и периода изгнания — период на­пряжения (4); по интервалу между началом зубца Q ЭКГ и началом I тона ФКГ — период асинхронного сокращения (5); по разнице между продолжительностью периода на­пряжения и фазы асинхронного сокращения — фазу изометриче­ского сокращения (6).

Сердечный выброс

Основной физиологической функцией сердца является нагнетание кро­ви в сосудистую систему.

Колич ество крови, выбрасываемой желудочком сердца в 1 мин, являет­ся однйм'и'з’важнёйшйх показателей функционального состояния сердца и называется минутным объемом^ крови (МОК). Он одинаков для правого и левого желудочков. Когда человек находится в состоянии покоя, МОК со­ставляет в среднем 4,5—5,0 л. Разделив минутный объем на число сокра­щений сердца в 1 мин, можно вычислить систолический объем кров и. При ритме с ердечны х сокращений 70—75 уд/мин систолический объе м равен 65^— 70 мл кро ви. Следует заметить, что в покое в систолу из._желудочков изгоняется примерно" половина находящейся в них крови. Оставшаяся в желудочках кровь составляет конечный систолический объем, являющийся резервом, который может быть мобилизован при необходимости.быстрого и значительного увеличения сердечного выброса.

Принято также рассчитывать величину серде чно го индекса^ пред ставл я- ющего собой отношение. МОК в л/мин.к. поверхности тела. Средняя'вели­чина этого" показателя для «стандартного» мужчины равна 3 л/мин ■ м ². Минутный и систолический объем крови и сердечный инд екс объ е дин я- KrrCJT общим понятием — сердечный выброс.

Наиболее точный способ определения__МОК у человека предложен Фиком (1870). МОК вычисляют, зная разницу между содержанйекгкислороаа-в-артериа- льной и венозной крови и объем кислорода, потребляемого человекбктгинуту. Допустим, что в 1 мин через легкие в кровь поступило 400 мл кислородами содер­жание кислорода в артериальной крови на 8 об.% больше, чем в "вено зной. Это означает, что каждые 100 мл крови поглошают в легких 8 мл кис лород аТСледова- 288

тельно, чтобы усвоить все количество кислорода, который поступил через легкие в кровь за минуту (в нашем примере 400 мл), необходимо, чтобы через легкие про­шло

100 400 _сллл

           = 5000 мл крови.

Это количество крови и составляет МОК.

При использовании метода Фика венозную кровь у человека берут из правой половины сердца при помощи катетера, вводимого в правое предсердие через пле­чевую вену. Метод Фика, являясь наиболее точным, не получил широкого распро­странения в практике из-за технической сложности и трудоемкости (необходи­мость катетеризации сердца, пунктирование артерии, определение газообмена).

Для определения МОК разработан ряд других методов. Многие из них основа­ны на принципе разведения индикаторов, который состоит в том, что находят раз- ведение и скорость циркуляции какого-либо вещества, введенного в вену. В на­стоящее время широко применяют некоторые краски и радиоактивные вещества. Введенное в вену вещество проходит через правые отделы сердца, малый круг кро­вообращения, левые отделы сердца и поступает в артерии большого круга крово­обращения, где и определяют его концентрацию. Сначала она волнообразно нара­стает, затем падает. Через некоторое время, когда порция крови, содержавшая максимальное количество вещества, вторично пройдет через левые отделы сердца, его концентрация в артериальной крови вновь немного увеличивается (так назы­ваемая волна рециркуляции) Замечают время от момента введения вещества до начала рециркуляции и вычерчивают кривую разведения, т.е. изменения концент­рации (нарастание и убыль) исследуемого вещества в крови. Зная количество ве­щества, введенного в кровь и содержащегося в артериальной крови, а также вре­мя, потребовавшееся на прохождение всего количества введенного вещества через систему кровообращения, можно вычислить МОК в л/мин по формуле¹

МОК = ^4,
с т

где J — количество введенного вещества, мг; С — средняя концентрация вещест­ва, вычисленная по кривой разведения, мг/л; Т — длительность первой волны циркуляции,с.

Испол ьзуют также метоц_ _рнпгейральнпй реографии. Реография (импен- дансография) — метод регистрации электрического сопротивления тканей человеческого тела электрич ескому току, пропускаемому через тело. Что- бьГнё вызвать повреждения тканей, используют токи сверхвысокой'часто- ты и очень небольшой силы. Сопротивление крови значительно меньше чем сопротивление тканей, поэтому увеличение кровенаполнения тканей значител ьно снижает и х эле>сгричсское сопротивление. Если регистриро­вать суммарное электрическое сопротивление грудной клеткГГв несколь­ких направлениях, то периодические резкие уменьшения его возникают i момент выброса сердцем в аорту и легочный’ствол систолического объем; крови. При этом величина уменьшения сопротивления пропорциональна величине систолического выброса. Помня об этом и используя формулы учитывающие размеры тела, особенности конституции и др., можно пс реографическим кривым определить величину систолического объем; крови, а умножив ее на ЧСС, получить величину МОК. В кардиохирурги ческой практике для определения МОК используют методы оценки объ емной скорости кровотока в аорте, так как через аорту протекает вес; МОК, за исключением коронарного кровотока. Методы определения объ емной скорости потока в сосудах (ультразвуковая и электромагнитна; флоуметрия) описаны ниже.

Сердечно-легочный препарат. Влияние различных условий на величину систолического объема крови можно исследовать в остром опыте на сер­дечно-легочном препарате. У животного большой круг кровообращения заменяют искусственным. Венечное кровообращение, а также малый круг кровообращения (через легкие) сохраняют неповрежденными. В аорту и полую вену вводят канюли, которые соединяют с системой пластиковых сосудов и трубок. Кровь, выбрасываемая левым желудочком в аорту, течет по этой искусственной системе, поступает в полые вены, затем в правое предсердие и правый желудочек. Отсюда она направляется в легочный круг. Пройдя легкие, которые вентилируют аппаратом искусственного ды­хания, кровь, обогащенная О? и отдавшая СО2, так же как и в нормальных условиях, возвращается в левый отдел сердца, откуда она вновь течет в ис­кусственный большой круг кровообращения.

В остром опыте имеется возможность увеличивать или уменьшать при­ток крови к правому предсердию, меняя сопротивление, встречаемое кро­вью в искусственном большом круге кровообращения. Таким образом, сердечно-легочный препарат позволяет по желанию изменять нагрузку на сердце. Опыты с сердечно-легочным препаратом позволили Старлингу установить «закон сердца» (закон Франка—Старлинга): при увеличении кро­венаполнения сердца в диастолу и, следовательно, при увеличении растяже­ния мышцы сердца сила сердечных сокращений возрастает. В условиях цело­стного организма действие закона Франка — Старлинга ограничено влия­нием других механизмов регуляции деятельности сердца.