Электрокардиография — метод графической регистрации биопотенциалов, возникающих в функционирующем сердце. Основные достоинства ЭКГ-исследования при диагностике пороков и аномалий сердца у детей заключаются в возможности выявления гипертрофии миокарда и перегрузок отделов сердца, ишемии различных его областей, метаболических и электролитных нарушений в миокарде, а также поражений проводящей системы сердца в виде нарушений ритма сердца и проводимости. С помощью ЭКГ-исследования удается распознавать эктопию сердца и ее характер. Однако эти данные не позволяют судить о дилатации полостей сердца и нарушении сократимости миокарда, и это снижает диагностические возможности метода.
Существует несколько способов регистрации ЭКГ, в которых используются различные количества и места наложения электродов и которые основаны на нескольких принципах пространственного векторного анализа (12 отведений обычной ЭКГ, 3 отведения ортогональной ЭКГ или ЭКГ по Небу, мультипо-лярная ЭКГ, пищеводные отведения ЭКГ и др.).
Наиболее широко применяются ЭКГ в 12 отведениях — 3 стандартных (I, II, III), три усиленных от конечностей (aVR, aVL, aVF) и 6 грудных отведений (V1—V6). При соответствующей значимости каждой из групп отведений наиболее ценными, безусловно, являются грудные отведения ЭКГ. Они позволяют точнее оценить локализацию изменений в конкретных отделах сердца. Условно выделяют левые отведения (I, aVL, V5-6) и правые отведения (III, aVR, aVF, V1-2), в которых наилучшим образом отражаются изменения в соответствующих отделах сердца. Зубцы, направленные вверх от изоэлектрической линии ЭКГ в правых отведениях, свидетельствуют о патологических процессах преимущественно в правых отделах сердца, а зубцы, направленные вниз, в этих же отведениях,— в противоположных отделах сердца. Аналогичным образом оцениваются и зубцы в левых отведениях ЭКГ.
Таким образом, по зубцам R в отведении V, и S в отведении V6 можно судить об изменениях в правом желудочке, а по SV1—V2 и RV5—V6 — в левом.
Схема зубцов и интервалов нормальной электрокардиограммы
и их соотношение с тонами сердца на фонокардиограмме
На кривой ЭКГ (см. рисунок выше) выделяют 6 зубцов (Р, Q, R, S, Т, U), 3 сегмента, т. е. изолинии между двумя зубцами (PQ, ST, TP), 4 интервала, включающих в себя сегмент и зубцы (Р — Q, Q— Т, S — Т, R — R), два комплекса — желудочковый (QRS) и предсердный (зубец Р). Зубец R всегда положительный (направлен вверх), зубцы Q и S всегда отрицательны, а зубцы Р, Т, U могут быть как положительными (+), так и отрицательными (-), а также двугорбыми (++) или двухфазными (+/-) или (-/+). Зубцы Р и Т в отведении aVR в норме всегда отрицательны, а ЭКГ напоминает «зеркальное», инвертированное отведение II.
Особенностью нормальной детской ЭКГ, в отличие от таковой у взрослых, является то, что зубцы Р и Т могут быть двухфазными или отрицательными в правых отведениях, и чем младше ребенок, тем чаще и в большем количестве правых отведений зубец Т отрицательный. Кроме того, для ЭКГ детей младших возрастных групп характерны высокие зубцы R в правых отведениях и глубокий зубец Q в III стандартном отведении.
Для улучшения восприятия формы и амплитуды желудочкового комплекса условно принято изображать высокоамплитудные зубцы ЭКГ заглавными буквами Q, R, S, а низкоамплитудные — прописными q, г, s. Например, комплексы типа: qRs, QR или RS. При наличии в комплексе QRS повторяющихся зубцов их обозначают rSR или rSr\’, при этом каждый первый зубец комплекса, направленный вниз, обозначается как q, а каждый последующий отрицательный зубец комплекса — как s. Зубцы и комплексы ЭКГ оцениваются не только по форме, но и по амплитуде (в миллиметрах — мм) и по ширине (в миллисекундах — мс).
Зубец Р отражает процесс деполяризации предсердий, при этом восходящая его часть больше свидетельствует о возбуждении миокарда правого, а нисходящая часть — левого предсердия. Продолжительность зубца в норме колеблется от 3 до 10 мс, прямо коррелирует с возрастом детей и обратно — с ЧСС. В норме его высота колеблется в от 1 до 3 мм. Отрицательным (—) или двухфазным (+/—) он может быть в III, aVL, aVF, V1 отведениях, что связано с позиционными влияниями. Появление отрицательных зубцов Р в отведениях II, III, aVF и положительного зубца Р в отведении aVR свидетельствует о смене синусового ритма на эктопический нижнепредсердный ритм. Изменение полярности зубца Р оказывает и неоценимую помощь в диагностике характера эктопии сердца при декстрокардии.
Увеличение продолжительности зубца Р более 10 мс свидетельствует о нарушении внутрипредсердной проводимости, высокие заостренные зубцы Р в правых отведениях отражают гипертрофию правого предсердия, а широкие, двугорбые или двухфазные зубцы Р — гипертрофию левого предсердия.
Интервал Р — Q соответствует периоду прохождения импульса от синусного узла до желудочков, т. е. отражает время атриовентрикулярного проведения. Его продолжительность в норме колеблется от 11 до 19 мс, она прямо коррелирует с возрастом детей и находится в обратной зависимости от ЧСС. Укорочение Р— Q менее 11 мс (феномен ранней деполяризации) может быть обусловлено наличием дополнительных путей проведения и входить в полный или неполный синдром WPW (феномен WPW), а удлинение более 20 мс свидетельствует об атриовентрикулярной блокаде I степени.
Комплекс QRS отражает процесс деполяризации желудочков. Его продолжительность колеблется в узких пределах — от 3 до 9 мс и связана со временем деполяризации МЖП (зубец Q), миокарда левого и правого желудочков (зубец R) и базальных отделов сердца (зубец S). Умеренное увеличение продолжительности комплекса QRS более 10 мс отмечается при гипертрофии желудочков, однако уширение комплекса QRS более 12 мс может свидетельствовать о внутрижелудочковой блокаде ножек пучка Гиса.
Увеличение амплитуды и уширение зубца Q в левых отведениях наблюдается при гипертрофии МЖП. Возрастание амплитуды зубца R в левых отведениях и зубца S в правых отведениях — признак гипертрофии левого желудочка, а увеличение амплитуды зубца R в правых отведениях и зубца S в левых отведениях — гипертрофии правого желудочка. Однако у многих здоровых детей младших возрастных групп встречается несколько уширенный (не более 10—11 мс) и деформированный комплекс типа rSr\’ в правых отведениях, что, вероятно, связано с особенностями хода возбуждения по правой ножке пучка Гиса и поздней деполяризацией наджелудочкового гребешка.
Сегмент ST и зубец Т отражают процесс реполяризации желудочков. Сегмент ST связан с ранней реполяризацией и может смещаться на 1 мм выше или 0,5 мм ниже изолинии. Иногда у здоровых детей в левых и правых грудных отведениях регистрируется смещение сегмента S — Т выше изолинии (вогнутостью вниз), сочетающееся с высокими «волнообразными» зубцами Т. Предполагается, что это проявление синдрома преждевременной реполяризации, обусловленного ваготонией или ускоренным обменом кальция. Зубец Т обусловлен процессом быстрой реполяризации и в правых отведениях III, aVF, V1 в норме он может быть отрицательным, причем чем младше ребенок, тем в большем количестве правых грудных отведений зубец 7 отрицателен (от V1 до V3) (Benson D.W., 1995). При нарушении обменных процессов в миокарде, гипокалиемии, гипертрофии левого желудочка с его систолической перегрузкой (strain), ишемии миокарда, выпотных перикардитах и других состояниях может регистрироваться смещение сегмента STsbime или ниже изолинии, как правило, сочетающееся с уплощением или инверсией зубца Т. Высокие зубцы Г регистрируются при ваготонии, гиперкалиемии, стенозе устья аорты и др.
Интервал Q — Т характеризует электрическую систолу желудочков от начала их деполяризации (зубец Q) до конца фазы реполяризации (конец зубца Т). Интервал Q — Т оценивается во II отведении, так как в нем лучше выражен зубец Т и легче вычленить следующий за ним зубец U, что позволяет избежать ложных результатов. Продолжительность интервала Q— Т находится в обратной зависимости от ЧСС и в меньшей прямой зависимости от возраста детей. Его величина колеблется в большом диапазоне от 20—25 мс у новорожденных до 36—40 мс — у старших детей. Поэтому величина Q — Т оценивается по отношению к величине сердечного цикла (R — R) и выражается в процентах в виде так называемого систолического показателя:
CП = Q- T/R — R 100.
Отклонение величины систолического показателя от должной для данного ритма более или менее чем на 3% расценивается как патология. Интервал Q — Г удлиняется при гипертрофии миокарда, миокардитах, миокардиодистрофиях, гипокальциемии, после приема некоторых антиаритмических средств (новокаинамида и др.), а его укорочение происходит при гиперкальциемии, приеме сердечных гликозидов и др. Важно отметить, что больные с выраженным и стойким удлинением интервала Q — Т входят в группу риска внезапной сердечной смерти.
Предполагается, что возникновение зубца U обусловлено следовыми потенциалами желудочков или поздней реполяризацией папиллярных мышц. Зубец U регистрируется через 2—3 мс после окончания зубца Т, лучше выражен во II, aVL, V2-3 отведениях. Особенно сильно зубец U увеличивается при гипокалиемии и брадикардии, что наряду со снижением зубца Т создает впечатление двугорбого (++) зубца Т на фоне удлиненного интервала Q — Т. Увеличение зубца U иногда наблюдается при гипертрофии левого желудочка или передозировке сердечных гликозидов.
Интервал Т—Р — это период отсутствия электрических потенциалов, или период покоя. Он характеризуется наличием ровной изолинии между окончанием зубца Т и началом зубца Р. Этот интервал в наибольшей степени связан с ЧСС. При выраженной синусовой тахикардии и при пароксизмальной тахикардии интервал Т—Р может полностью исчезать, и зубец Т переходит непосредственно в зубец Р, создавая слитный единый зубец Т + Р. То же самое происходит при ранних предсердных экстрасистолах.
Интервал R — R характеризует время полной инволюции сердца, его величина у детей находится в пределах 42—98 мс. По интервалу R — R определяются частота сердечных сокращений, характер и выраженность аритмий. Колебания длительности интервала более 10 мс или более 10% при обычном дыхании — признак дыхательной аритмии сердца, которая характерна для детей и наиболее выражена в младших возрастных группах. Колебания интервала R — R при задержке дыхания свидетельствует о синусовой, чаще патологической, аритмии.
Определение электрической оси сердца, т. е. направления интегрального вектора деполяризации желудочков, основывается на соотношении зубцов R и S в стандартных отведениях. Поскольку алгебраическая сумма амплитуд зубцов (RI + SIII), выраженная в мм, отражает потенциалы левого желудочка, а (RIII + SI) потенциалы правого желудочка, то преобладание одной из них свидетельствует об отклонении электрической оси сердца влево или вправо. Количественно величину отклонения электрической оси сердца в градусах угла А определяют по соответствующим таблицам и диаграммам. Нормальное положение электрической оси сердца детей в возрасте 3—14 лет колеблется в пределах угла А от +30 до +70 , а у детей младше 3 лет — в пределах от +70 до +100. Отклонение электрической оси влево (от +30 до 0 ) может быть связано с гипертрофией левого желудочка или с блокадой левой ножки пучка Гиса, а отклонение ее вправо (от +70 до + 100 ) — с гипертрофией правого желудочка или блокадой правой ножки пучка Гиса. Кроме того, значительное отклонение электрической оси сердца может быть вызвано блокадой (полублоком) передневерхней (отклонение влево) или задненижней (отклонение вправо) ветви левой ножки пучка Гиса.
Электрическая позиция сердца отражает позиционные смещения сердца и определяется по «горизонтальному» отведению aVL и «вертикальному» отведению aVF. Если левожелудочковый комплекс Rs обнаруживается в отведении aVF, то это вертикальная позиция; если же комплекс типа Rs выявляется в отведении aVL — это горизонтальная позиция. При наличии комплекса QRS или Rs в отведениях и aVL, и aVF — позиция промежуточная. У здоровых детей чаще выявляется вертикальная или полувертикальная позиция, и лишь у старших детей с гиперстенической конституцией регистрируется промежуточная позиция.
Переходная зона определяется по грудным отведениям и представляет собой отведение с эквифазным комплексом типа RS, т. е. отведения в котором нет преобладания право- или левожелудочковых потенциалов. Обычно таким отведением у здоровых детей является отведение V3. При гипертрофии правого желудочка высокие зубцы R преобладают в отведениях от V1 до V3-4, а равнофазные комплексы типа RS появляются только в отведениях V4 или V5, т. е. переходная зона смещается влево (к левым грудным отведениям). При гипертрофии левого желудочка комплексы типа qRs появляются уже в отведениях V3-4, а не только в V4 -5 и переходная зона с эквифазным RS регистрируется в отведениях V2-3, т. е. переходная зона смещается вправо (к правым грудным отведениям).
Одним из основных критериев в дифференциальной диагностике пороков сердца является выявление гипертрофии и перегрузок миокарда различных отделов сердца.
Признаки гипертрофии миокарда левого предсердия:
1. Увеличение продолжительности зубца Р в левых отведениях более 9 мс (для детей младшего возраста — более 8 мс).
2. Двугорбая форма зубца Р в левых отведениях (P-mitrale).
3. Двухфазная форма зубца Р (+/—) со вторым глубоким и широким отрицательным коленом в отведении V1.
Примечание. Увеличение левого предсердия выявляется при ДМПП, НМК и МС, СА, КоА, гипоплазии левого желудочка.
Признаки гипертрофии миокарда правого предсердия:
1. Увеличение высоты зубца Р более 2—3 мм в правых отведениях и более 1,5 мм в отведениях V1-2 при нормальной ширине зубца.
2. Изменение формы зубца Р («готический») в правых отведениях в виде заостренной, равносторонней волны с узким основанием (P-pulmonale).
3. Смещение электрической оси предсердий вправо (угол альфа +75 ).
Примечание. Очень высокие и острые зубцы Смогут свидетельствовать нетолько о гипертрофии, но и о систолической перегрузке правого предсердия. Правое предсердие увеличивается при ДМПП, ТФ, CJIA, аномалии Эбштейна, общем артериальном стволе, недостаточности и стенозе трикуспидального клапана и др.
Электрокардиограмма регистрирует только гипертрофию миокарда предсердий, а при пороках сердца чаще имеется дилатация или дилатация в сочетании с гипертрофией миокарда предсердий, поэтому в оценке данных ЭКГ допустимо использование термина «увеличение предсердия».
Для гипертрофии миокарда обоих предсердий характерно сочетание признаков гипертрофии и левого и правого предсердий:
1. Высокий (более 2—3 мм) и широкий (более 9 мс) зубец Р в отведении II.
2. Высокий и заостренный зубец Р в правых отведениях.
3. Широкий деформированный зубец Р в левых отведениях.
4. В отведении V1 зубец R двухфазный (+/-), с начальной высокой (более 1,5 мм), заостренной положительной фазой и глубокой, широкой отрицательной фазой.
Гипертрофия обоих предсердий может наблюдаться при ДМПП, АВК, аномалии Эбштейна, кардиомиопатиях, сложных сочетанных ВПС и ППС.
Признаки гипертрофии миокарда левого желудочка:
Косвенные:
1. Отклонение электрической оси сердца влево, а у детей младшего возраста — нормограмма.
2. Горизонтатизация позиции сердца.
3. Смещение переходной зоны вправо.
4. Гипертрофия левого предсердия.
Прямые:
1. Увеличение амплитуды зубца R в отведении aVL более 7—8 мм.
2. Увеличение амплитуды зубца R в отведении V6 более 22—25 мм.
3. Увеличение амплитуды зубца S в отведении V1 более 20—24 мм.
4. Увеличение амплитуды зубца Q в отведениях V5_6 более 3—4 мм.
5. Увеличение времени внутреннего отклонения в отведениях V5_6 более 4-4,5 мс.
6. Уплощение зубца Т в отведениях V5_6 (R/T более 4).
ЭКГ-признаки гипертрофии левого желудочка выявляются в ранних стадиях ДМЖП, ОАП, АВК, СА, КоА, при недостаточности митрального и аортального клапанов.
Признаки гипертрофии миокарда правого желудочка:
Косвенные:
1. Отклонение электрической оси сердца вправо (+100—140 ), в зависимости от возраста.
2. Вертикальная позиция сердца.
3. Смещение переходной зоны влево.
4. Гипертрофия правого предсердия.
Прямые:
1. Увеличение амплитуды зубца R в отведении aVR более 4—6 мм.
2. Увеличение суммы амплитуд (R в отведении V1 + S в отведении V5) более 10 мм.
3. Увеличение отношения амплитуд R/S в отведении \\\\ более 4—6,5.
4. Увеличение времени внутреннего отклонения в отведениях V1-2 более 3 мс.
5. Изменение формы желудочкового комплекса в отведениях V1_2 типа qR или R («R-форма» гипертрофии) или типа rSR с высоким поздним R (блокадная форма гипертрофии, «М-форма»),
Значительно реже встречается «S-форма» гипертрофии, для которой характерны желудочковые комплексы типа rS с глубоким зубцом S в стандартных (I, II, III) и грудных (V1 — V5) отведениях.
Выявление правожелудочковой гипертрофии у больных с пороками сердца наиболее затруднительно у пациентов раннего возраста ввиду имеющегося у них относительного физиологического преобладания правых отделов сердца.
ЭКГ-признаки гипертрофии правого желудочка у больных с пороками сердца выявляются при ТФ, СЛА, поздних стадиях ДМЖП, ДМПП, ОАП, митральном стенозе, протекающих с гипертензией в МКК и др.
Гипертрофия миокарда обоих желудочков характеризуется одновременным присутствием на ЭКГ признаков гипертрофии и левого и правого желудочков. Так, при наличии высоких зубцов R в отведении aVR и R в отведении V1могут выявляться отклонение электрической оси сердца влево и высокий зубец R в отведении V6, при этом переходная зона в виде высокоамплитудных эквифазных комплексов типа jRS может регистрироваться в грудных отведениях от V1 до V5. По преобладанию тех или иных признаков судят о преимущественной гипертрофии одного из желудочков сердца.
В динамике электрокардиографических изменений у больных с пороками и аномалиями сердца очень важны оценка степени метаболических нарушений в миокарде и выраженность его перегрузки. Это оценивается, в основном, по изменению фазы реполяризации, т. е. по сегменту ST и зубцу Т.
При гипертрофии правого желудочка с его систолической перегрузкой на ЭКГ в отведениях от V1 до V4 может обнаруживаться выраженное наклонное смещение сегмента ST с переходом его в глубокие заостренные зубцы Т.
При гипертрофии и систолической перегрузке левого желудочка происходит смещение сегмента ST ниже изолинии и выявляются отрицательные зубцы Т в левых отведениях. Однако смещение ST и инверсия зубца /менее выражены, чем при систолической перегрузке правого желудочка. Эти изменения на ЭКГ при пороках сердца необходимо сопоставлять в динамике с выраженностью гипокалиемии, гипоксемии и цианоза, сердечной недостаточности, с приемом сердечных гликозидов и мочегонных препаратов.