Электрическая ось, повороты сердца и перегрузки миокарда

 

Сердце является источником электродвижущей силы (ЭДС) и рассматривается, как биологический диполь. В процессе возбуждения направления суммарного вектора ЭДС в каждый отдельный момент работы сердца меняется. Вектор ориентирован в сторону положительного полюса диполя (1-го или III-го отведения)

Если возбуждение распространяется по направлению к положительному полюсу диполя, на ЭКГ регистрируется положительный (направленный вверх) зубец. Вектор ЭДС изучается и вычисляется путем сложения его составных частей. За основу ЭДС в I и III отведении берется сумма величин положительных и отрицательных зубцов QRS (со знаками плюс и минус).

Если суммарный вектора ЭДС соответствует или близок к направлению движения ЭДС какого либо отведения ЭКГ, то в данном отведении амплитуда отклонения зубцов будет наиболь-шей. Если результирующий вектор расположен перпендикуляр-но к оси отведения, то вольтаж зубцов будет минимальным.

Вектор ЭДС сердца в грудной клетке определяется в трехмерном пространстве: во фронтальной, горизонтальной и сагитальной плоскостях. Изменения моментных векторов отражается на соответствующих зубцах на ЭКГ в ортогональных отведениях. Значение имеют направления векторов во фронталь-ной плоскости. Используется характеристика суммарного вектора для определения положения сердца в грудной клетке, диагностики перегрузок желудочков, решения иных задач.

В процессе возбуждения сердечной мышцы и распро-странения возбуждения на миокард возникают моментные векторы ЭДС, направление которых в каждую отдельную долю секунды меняется. Любому моменту распространения возбуждения соответствует свой суммарный вектор. Можно графически изобразить последовательность моментных векторов и получить таким способом векторную петлю, векторкар-диограмму. На использовании этого феномена опирается век-торкардиография.

Проекцию суммарного вектора QRS на фронтальную плоскость называют средней электрической осью сердца (Å QRS). Повороты сердца вокруг переднезадней оси сопро-вождается различными изменениями позиции электрической оси сердца во фронтальной плоскости и изменениями формы комплекса QRS. Они обнаруживаются в стандартных и уси-ленных отведениях от конечностей. Для изучения суммарного вектора сердца используют систему координат. Координаты основных отведений объединены в треугольнике Эйнтговена.

Координаты усиленных отведений от конечностей направ-лены перпендикулярно соответствующему отведению (aVL – II-му, aVR – III-ему). Соответственно этому построена шестиосевая система координат по Бейли (рис. 4 и рис.58). На координатах обозначаются положительные и отрицательные значения милли-вольт, которые возникают на ЭКГ. Изучается комплекс QRS, зубцы которого имеют соответственно положительные и отрица-тельные значения. В определенный момент возбуждения желу-дочков ЭДС была направлена в сторону положительного или отрицательного полюса данного отведения.

По отклонениям зубцов ЭКГ комплексов в стандартных отведениях от конечностей можно проанализировать на-правление вектора сердца во фронтальной плоскости, а по грудным отведениям – в горизонтальной плоскости. Наиболее важное практическое значение имеет направление вектора во фронтальной плоскости. Анализируется положение и размеры вектора по отношению к осям отведений от конечностей в шестиосевой системе координат по Бейли, когда оси отведений от конечностей проходят через центр треугольника Эинтговена. Для определения вектора в горизонтальной плоскости изучается его ориентация по грудным отведениям.

Проекция среднего результирующего вектора QRS на фронтальную плоскость называют средней электрической осью сердца. Повороты сердца вокруг условной переднезадней оси сопровождаются отклонениями оси сердца во фронтальной плоскости и определенными изменениями конфигурации комп-лекса QRS в стандартных и усиленных отведениях от конеч-ностей. Позиция сердца изменена у гиперстеников, при ожире-нии, при искривления позвоночника. Существенно влияет уро-вень диафрагмы, состояние легких и строение грудной клетки.

Суммарный вектор ЭДС и способы определения его. Во время сердечного цикла ситуационный вектор ЭДС постоянно меняется. Он зависит от состояния грудной клетки, позиции диафрагмы, изменений в плевре, легких. При искривлении позвоночника или парезе диафрагмы не удается судить о суммарном векторе сердца.

Суммарный вектор ЭДС, возникающий в результате возбуждения и сокращения сердца, называют электрической осью сердца (ЭОС). В норме она направлена сверху вниз и справа налево. ЭОС не всегда совпадает с физической осью, однако отражает перестройку частей сердца (особенно правого и левого желудочка), их отношение, расположение сердца в грудной клетке. ЭОС приобретает часто важное диагностическое значение.

ЭОС образует угол с осью первого стандартного отведения (его называют углом α и обозначают: < α). По < α можно опре-делить направление электрической оси сердца. У здоровых людей < α обычно колеблется от 0 до +90⁰.

Различают следующие положения электрической оси серд-ца: 1) горизонтальное, < α – от 0 до +40⁰; 2) нормальное, если < α от +40⁰ до +70⁰; 3) вертикальное (< α - +70⁰ - +90⁰). Эти положе-ния встречаются, как правило, у здоровых людей (рис. 4, 58).

Если < α больше +90⁰, говорят об отклонении электрической оси сердца вправо (если < α больше + 120⁰, имеется резкое отклонение ЭОС вправо). Если < α меньше 0 (-5⁰ - -60⁰), то характерно для отклонения ЭОС влево. При < α -30⁰ говорят о резком отклонении. Тогда < α может быть равен -40⁰ ---60⁰.

В большинстве случаев заболеваний миокарда левого желудочка имеет место гипертрофия миокарда. Она является основной причиной резких поворотов сердца влево. При бронхиальной астме ось сердца отклоняется вправо. Этому способствует развивающаяся эмфизема легких. При врожденном пороке отклонение вправо оси сердца бывает при стенозе клапана и устья легочной артерии, наличии не заращения меж-желудочковой перегородки (тетрада Фало) или межпредсердной перегородки (триада Фало).

Определение ЭОС. Оно осуществляется в основном с помощью шестиосевой системы Бейли с учетом положительных и отрицательных частей зубцов Q, R, S в I и III отведениях электрокардиограммы. Эти величины определяют в миллиметрах (от положительных значений отнимают отрицательные). Полу-ченные величины откладывают на соответствующих (I и III) осях шкалы Бейли (в мм). К осям выставляют перпендикуляры. Место перекрестка перпендикуляров является верхушкой ЭОС. Эта точка связывается с центром. Черта от центра до этой точки является ЭОС. Угол альфа измеряется с горизонтальной осью I отведения.

В. Н. Орлов рекомендует пользоваться треугольником Эйнт-говена и нарисованной в нем трохосевой шкалой – шкалой осей основных отведений. Принцип измерения изменений основных зубцов желудочкового комплекса такой же, как отмечено выше, построение графика такое ж самое тоже. Существуют специально приготовленные таблицы для опре-деления электрической оси сердца. Величины размеров зубцов комплексов в I и III отведениях даны в миллиметрах с учетом положительных и отрицательных знаков. Это упрощает и ускоряет работу. В практике терапевта пользуются в основном ориентировочными (приблизительными) данными.

 

 

 

Рис.58. Определение направления ЭОС при помощи координат, I и III отведений. Треугольник Эйнтговена и шестиосевая схема отведений по Бейли в определении ЭОС.

Каждый угол в треугольнике равен 30⁰. Визуально угол между осью I и II отведениями равен 30⁰. Угол между ЭОС и I отведением – около 5⁰. Изменения находятся в положительной части шкалы (+5⁰). Это – горизонтальное расположение ЭОС.

 

 

 

Рис.59. Положения электрических осей сердца.

 

 

Так, если максимальная алгебраическая сумма зубцов комплекса QRS и наиболее высокий зубец R наблюдается во II стандартном отведении, а комплекс типа R-S в отведениях aVL, в таком случае угол альфа составляет величину около 60⁰ (ось совпадает с осью II-го стандартного отведения и перпен-дикулярная к оси отведения aVL.

В случае вертикального положения электрической оси сердца угол альфа составляет + 90⁰; максимальная алге-браическая сумма зубцов комплекса QRS и максимальный, положительный зубец R выявляется в отведении aVF, ось этого отведения совпадает с направлением электрической оси сердца. Комплекс RS, где R-S регистрируется в 1-м стандартном отведении, ось которого перпендикулярна направлению электрической оси сердца, в отведении aVL преобладает отрицательный зубец S, а в III-м отведении – положительный зубец R.

При горизонтальном положении электрической оси сердца (угол альфа от 0⁰ до +30⁰) максимальный зубец R будет фиксироваться в I стандартном отведении, а комплекс RS – в отведении aVF; в III отведении регистрируется глубокий зубец S, а в отведении aVL – высокий зубец R.

Повороты сердца могут зависеть от состояния легких. При эмфиземе легких сердце делает сложный поворот вправо и верхушкой кзади. В таком случае на ЭКГ в I отведении формируется зубец s, а в III – зубец R. При высоком стоянии диафрагмы (при ожирении, вздутии кишечника) сердце поворачивает влево, а верхушка вперед. В левых отведениях обнаруживается зубец R.

На характер ЭКГ отражается наличие блокад проводниковой системы Гиса-Пуркинье.

 

 

 

 

Рис 60. Схема возможных поворотов сердца: вокруг продольной оси (2, 3 изображение), вокруг поперечной оси (4 и 5). Комбинированные повороты – 6 и 7. Изображение 1 – норма, 2-7 – при различных поворотах. ПЗ – переходная зона. ОС – ось сердца. ЭОС – электрическая ось сердца. ОС- сплошная линия, ЭОС- пунктирная линия.

Гипертрофии миокарда.

Таким образом, только повороты сердца в грудной клетке вызывают ряд изменений на ЭКГ. Их следует учитывать при анализе кривой ЭКГ и отличать от гипертрофии миокарда. Сделать это не всегда удается без исследования сердца ультразвуком. Этот метод позволяет более точно определить толщину миокарда левого желудочка, межжелудочковой перегородки. Реже удается определить толщину мышцы правого желудочка и предсердий. Но их диаметр измеряется в основном достоверно.

Важно учитывать состояние больного и заболевание сердца, которое у него имеет место. Если изучить данные измерения зубцов желудочкового комплекса в I и III отведениях и сопоставить их с некоторыми клиническими данными, можно допустить, что имеет место резкий поворот сердца или и гипертрофия миокарда (правого или левого желудочка). Такое впечатление создает блокада задней ветви левой ножки пучка Гиса, (при наличии выраженной эмфиземы, пневмосклероза или частых приступов бронхиальной астмы). Кроме того, синдром RV₆ > RV₅ > RV₄ и опущенный интервал S-T в V_5-6 воспринимаются как указания на артериальную гипертензию, свидетельствуют о возможной выраженной гипертрофии миокарда левого желудочка. При гипертрофии миокарда наблюдается опущение интервала S-T.

У врачей уже выработалась определенная схема поиска возможных гипертрофических изменений при правильной оценке клинической картины и рентгенографических данных.

 

 

Рис. 61. ЭКГ больного артериальной гипертензией. АД – 170/110 мм рт. ст. Выявляются признаки блокады задней ветви левой ножки пучка Гиса и выраженной гипертрофии миокарда левого желудочка. УЗИ – толщина миокарда левого желудочка -18 мм.

 

Наиболее часто гипертрофия миокарда левого желудочка возникает при артериальной гипертензии (гипертрофируется в основном миокард левого желудочка, реже – миокард левого предсердия). В таком случае характерны высокие зубцы R в I, aVL, V_5-6 отведениях.

При пороках сердца гипертрофия миокарда может возникать в разных частях сердца, что зависит от характера порока и особенностей внутрисердечной гемодинамики. В случае митрального стеноза гипертрофией охвачены левое предсердие, легочные вены, легочная артерия и правый желудочек (правое предсердие гипертрофируется относительно поздно). Наиболее характерными являются изменения зубца Р (митральное) и признаки гипертрофии миокарда правого желудочка (P mitrale, R_III, блокада правой ножки пучка Гиса).

Гипертрофируется усиленно (под нагрузкой) функциониру-ющая часть миокарда. Однако эти изменения могут быть слабо заметны на ЭКГ. Не всегда видны признаки гипертрофии миокарда предсердий. Современная диагностическая аппаратура, главным образом ультразвуковая, позволяет получить дополни-тельные и более надежные данные о состоянии миокарда.

При хроническом обструктивном бронхите гипер-трофируется в основном миокард правого желудочка,правого предсердия и мышечный слой легочной артерии.

Более детально ЭКГ признаки при заболеваниях внутренних органов обсуждены ниже в разделе: ЭКГ диагностика внутренних болезней. Общие данные о гипертрофии отдельных частей сердца позволяют оттенить своеобразные особенности патологии.

Признаки гипертрофии миокарда левого предсердия. Такие изменения возможны примитральном стенозе, митральной недостаточности, пролапсе створок двустворчатого клапана.

Возбуждение миокарда сердца начинается в СА узле. Возбуждением охватывается сначала правое предсердие, затем - левое (с опозданием на 0,01-0,02 с). Волна Р в левых отведениях (особенно в I, II, aVL) может быть несколько длиннее, чем в правых отведениях, и иметь слегка раздвоенную верхушку.

Если миокард этого отдела гипертрофирован, он обладает большей ЭДС. При записи ЭКГ волна левого предсердия на 0,5-1-2 мм выше волны Р правого предсердия. Зубец Р в левых отведениях длиннее нормы и отчетливо двугорбый. Интервал P-Q не увеличивается, если нет признаков АВ блокады. Гипертрофия левого предсердия прослеживается при митральном стенозе, реже – при других митральных пороках.

Признаки гипертрофии миокарда правого предсердия. Гипертрофии правого предсердия обычно совпадает с признаками легочной гипертензии, которая развивается при бронхиальной астме, обструктивном бронхите, тромботических эмболиях легкого. На ЭКГ гипертрофированный миокард (обладающий высокой ЭДС) образует высокие зубцы Р в III, aVF отведениях, а в V1, V2 отведении обнаруживается зубец Р с положительной и отрицательной фазами (±). В норме правое предсердие имеет тонкую стенку, но в условиях патологии она увеличивается вдвое.

Изменения объясняются тем, что электрод в V₁ отведении становится над правым предсердием. Высота зубца Р составляет не 2-3 мм (как в норме), а 4-5 мм и больше. Верхушка зубца часто бывает острой. По продолжительности он может не превышать нормальную величину. Интервал P-Q обычно не изменяется или слегка увеличивается при АВ блокаде (рис. 62).

Большое количество врачей мало знают о возможности гипертрофии миокарда предсердий. Значительное количество очевидных изменений этих частей сердца не учитывается, и в клинике им не придается особого диагностического значения.

,

 

 

 

Рис. 62. Формирование зубцов Р при различных заболеваниях: верхние два рисунка – наложение ЭДС правого и левого предсердия при формировании нормального и митрального Р (1 и 2). Возникают положительная и отрицательная фазы зубца Р. Р при легочном сердце (3).

 

Признаки гипертрофии миокарда левого желудочка. Ориентировочными признаками являются высокий зубец R в левых отведениях, поворот электрической оси сердца влево, снижение интервала и инверсия зубца Т. Существуют иные критерии Наиболее часто используемыми являются изменения интервала S-T с инверсией зубца Т в левых отведениях. В дальнейшем по мере формирования гипертрофии миокарда обнаруживается высоко амплитудный зубец R₁, R в V₆. Используется правило: зубец R в V₆ отведении больше зубца R в V₅ и в V₄ (R V₆ > R V₅ >R V₄). В правых грудных отведениях (V₁ и V₂) отмечается значительное увеличение зубцов S. Обычно, чем выше вольтаж зубцов R, тем глубже зубцы S в V₁, V₂ отведениях. В некоторых случаях при выраженной гипертрофии в отведениях V₁ и V₂ зубец r вообще становится незаметным, и комплекс QRS приобретает вид QS. Возникают еще следующие количественные признаки: R V₅, R V₆ > или = 25 мм или R V₅ или V₆ + S V₁ > или ≤ 35 мм для лиц старше 40 лет и больше 45 мм для лиц молодого возраста. Переходная зона (R=S) сохраняется в V₃ или переме-щается в V₂ отведение. Повороты сердца в ряде случаев определяются с трудом. Но возможность поворотов сердца надо определять клиническими методами.

Так, например, при ожирении сердце поворачивается левым желудочком вперед и верхушкой даже вверх. При перкуссии сердца в таких случаях левая граница может достигать передней аксилярной линии. Возникает некоторое затруднение в оценке состояния сердца. Следует тщательно исследовать верхушечную пульсацию. Верхушка пульсирует при АГ. Пульсация верхушки сердца отсутствует у больных с жировой дистрофией миокарда, амилоидозом, миокардитом, дилятационной кардиомиопатией. ЭКГ облегчает диагностику общего положения сердца в грудной клетке.