X. Зингер (Н. Singer), X. Гутхайль (Н. Gutheil)
Перегрузка объемом и давлением
Повышение внутрижелудочкового давления и гипертрофия миокарда возникают, если для поддержания необходимого минутного объема сердце должно преодолевать повышенное сопротивление. Развивающаяся концентрическая гипертрофия миокарда в результате систолической перегрузки проявляется на ЭКГ как «перегрузка сопротивлением». Причины ее — обструкция правого или левого выводных трактов, стенозы полулунных клапанов, сужение на протяжении обеих крупных артерий или повышение периферического сопротивления при легочной или системной гипертензии. Причиной гипертрофии предсердий является редкий в детском возрасте стеноз АВ-клапанов1.
1 Причины гипертрофии предсердий в детском возрасте: правого — аномалия Эпштейна, стеноз легочной артерии, общий артериальный ствол, комплекс Эйзенлингера, тетрада Фало, ДМЖП, легочное сердце: левого — коарктация аорты, врожденная недостаточность митрального клапана, АВК, ОАП, стеноз и недостаточность митрального клапана, стойкая системная гипертензия, опухолу предсердия, миокардиты. — Примет, ред. пер.
ЭКГ-признаки гипертрофии желудочков: увеличение амплитуды комплексов QRS, отклонение основного вектора комплекса QRS в направлении перегруженного отдела сердца и как следствие — изменения реполяризации. Перегрузка объемом предсердий проявляется в подчеркнутой соответствующей частью зубца Р характерной формы при перегрузке правого или левого предсердия.
Перегрузка объемом (диастолическая перегрузка) вследствие больших объемов рециркуляции (при пороках с шунтами) или регургитации (недостаточность атриовентрикулярных или полулунных клапанов) приводит к эксцентрической гипертрофии с дилатацией пораженного отдела сердца и соответствующим признакам перегрузки объемом на ЭКГ: удлинению распространения возбуждения и увеличению амплитуды зубцов в определенных областях миокарда. Дилатация желудочков развивается, когда они более не способны полностью выполнять насосную функцию или если есть первичные нарушения функции миокарда (в данном случае в основе лежит замедление проведения возбуждения).
Диагностика гипертрофии по данным ЭКГ вследствие морфологических и гемодинамических особенностей у новорожденных и детей до 1 года затруднена. Она во многом основана на отклонении амплитуды зубца Р и комплексов QRS от возрастной нормы, и в особенности соотношения RS в определенных отведениях. Частично используемые сегодня нормальные значения подвержены в отдельных возрастных группах большим колебаниям. Это обусловлено процессами роста, изменением положения сердца в грудной клетке, соотношением желудочков между собой и их взаимным влиянием. Так называемый «эффект близкого расположения» возникает прежде всего в грудных отведениях: чем ближе отдел сердца расположен к электроду, тем больше будет амплитуда комплексов QRS. Этот эффект более выражен в детском возрасте вследствие относительно тонкой грудной стенки.
Технические особенности регистрации ЭКГ оказывают выраженное влияние на амплитуду RS (Garson, 1987). Критерии нормы, используемые в диагностике гипертрофии, зависят от соответствующей частоты дискретизации — «sampling-rate» в Гц (Rijbeek et al., 2001). Ранее используемые нормальные значения по Davignon et al. (1979) разработаны с относительно низкой частотой дискретизации 333 Гц, в то время как используемые сегодня более высокие частоты для оцифровки ЭКГ-сигналов (1200 Пд) позволяют получать более точные значения амплитуд комплексов QRS. Диагностика гипертрофии, основанная на амплитудах, должна это учитывать (Dickinson, 2005). Кроме того, было доказано, что в юношеском возрасте существуют половые различия амплитуд комплексов QRS в грудных отведениях (более низкие у девочек и более высокие у мальчиков; Rijbeek, 2001). Даже небольшие смещения электродов у одного и того же больного могут вызывать значительные изменения амплитуды и RS-соотношения. Таким образом, необходимо критически подходить к оценке нормальных значений и соотношений RS, а диагностика гипертрофии не должна основываться исключительно на отклонениях амплитуд (Garson, 1998; Apitz, 2002).
Компьютерная диагностика гипертрофии работает с такими же погрешностями, так называемыми «возрастными нормами». В 2005 г. появились подтвержденные данные, что в результате использования данного метода оценки, с одной стороны, можно пропустить патологию ЭКГ, с другой — регистрируются несуществующие аномалии (Dickinson, 2005).
Рис. 4-1. Схематическое изображение соотношения RS и основного вектора при гипертрофии правого и левого желудочков в сравнении с нормальными данными у детей после первого года жизни.
Ошибочной может быть диагностика гипертрофии методом амплитуд при сложных врожденных пороках сердца. Распространение ЭКГ-сигналов на грудную стенку и регистрация их с помощью электродов возможны благодаря жидкости в полостях (предсердиях или желудочках), которая является проводником. Если количество ее незначительно или вообще отсутствует, на ЭКГ нет признаков гипертрофии миокарда даже при ее тяжелой степени, как, например, при атрезии легочной артерии с интактной межжелудочковой перегородкой, так как преимущественно регистрируются потенциалы с левого желудочка.
Кроме того, для гипертрофии правого и левого желудочка ЭКГ-диагностика имеет абсолютно разную информативность. Гипертрофию правого желудочка в периоде новорожденности и у детей младшего возраста диагностируют значительно хуже, чем левого. С поворотом вектора вправо у более старших детей возникает инверсия нормальных соотношений — преобладание левого желудочка и поэтому гипертрофию правого желудочка легко диагностируют по данным ЭКГ. Гипертрофия левого желудочка, напротив, у детей более старшего возраста приводит к усилению физиологического преобладания левого желудочка (увеличение амплитуды зубца R в левых грудных и зубца S в правых грудных отведениях) и поэтому ее трудно дифференцировать от нормальных данных (рис. 4-1).
Гипертрофию предсердий можно диагностировать только при синусовом ритме или при достоверном исключении эктопического предсердного ритма. Необходимо также учитывать, что возбуждение правого предсердия отражается в начальном отрезке деполяризации (0,04-0,06 с зубца Р), в то время как возбуждение левого предсердия характеризуется конечным отрезком зубца Р (рис. 4-2).
Рис. 4-2. Схематическое изображение зубца Р при различной перегрузке обоих предсердий.
Определение. Перегрузку правого предсердия обозначают как Р pulmonale (dextroatriale, dextrocardiale), левого соответственно как Р mitrale (sinistroatriale, sinistrocardiale), обоих предсердий как P biatriale (cardiale).
Р pulmonale
Перегрузка давлением правого предсердия
ЭКГ-критерии.
- Высокоамплитудный (больше 0,3 мВ) остроконечный зубец Р с узким основанием, отклонение основного вектора зубца Р вправо и кпереди, прежде всего в отведениях II, III и aVF.
- В грудных отведениях V1 и V2 начальный отдел зубца Р высокоамплитудный, возможно последующее незначительное отрицательное отклонение.
- Существует положительная корреляция между амплитудой зубца Р и величиной давления в правом желудочке (рис. 4-3,4-4). Распространенность. При повышении давления в правом желудочке (стенозе легочной артерии, повышении давления в малом круге кровообращения), перегрузке правого предсердия при атрезии трикуспидального клапана.
Перегрузка объемом правого предсердия
ЭКГ-критерии. Критерии Р pulmonale с относительно широким основанием (см. также рис. 6-39).
Распространенность. Недостаточность трикуспидального клапана, аномалия Эбштейна.
Р mitrale
Перегрузка давлением левого предсердия
ЭКГ-критерии.
- Двугорбый или зазубренный зубец Р, отклонение основного вектора влево и кзади, часто проксимально, более всего выражено в I, II, aVL.
- В правых грудных отведениях, иногда в III двухфазный Р: за начальным низкоамплитудным фрагментом следует широкий отрицательный фрагмент.
- В левых грудных отведениях двугорбый зубец Р с подчеркнутым вторым положительным фрагментом.
Распространенность. Выраженная перегрузка давлением левого желудочка (аортальный стеноз тяжелой степени, гипертрофическая кардиомиопатия), митральный стеноз (в детском возрасте встречается редко).
Рис. 4-3. ЭКГ ребенка 6 мес с D-транспозицией магистральных сосудов в сочетании с дефектом межжелудочковой перегородки и стенозом легочной артерии. Систолическое выравнивание давлений между желудочками, резкое отклонение электрической оси вправо, признаки гипертрофии правого желудочка с qR-формой в V1 выпуклая депрессия сегмента SТ и отрицательный зубец Т. Типичная картина Р pulmonale: высокий, остроконечный зубец Р в отведениях II, III, aVF и V1.
Рис. 4-4. ЭКГ 19-летней больной с дефектом межжелудочковой перегородки, стойкой легочной гипертензией и праволевым сбросом (синдром Эйзенменгера). Резкое отклонение электрической оси вправо, выраженная гипертрофия правого желудочка, зубец Р в I широкий и зазубренный, в II двугорбый с высокой начальной частью, в V1 зубец Р двухфазный, в V6 расширен и аналогично в отведении I зазубрен. Зубец Р состоит из двух частей: Рpulmonale и Р mitrale, то есть Р biatriale.
Перегрузка объемом левого предсердия
ЭКГ-критерии.
- Критерии Р mitrale с дополнительным расширением зубца Р.
- Длительность зубца Р >0,08 с у грудных детей и >0,01 с у детей дошкольного возраста. Дифференциальная диагностика. Внутрижелудочковые нарушения проведения возбуждения вследствие воспалительных, ишемических или фибротических процессов в миокарде предсердий.
Распространенность. Гемодинамически значимая недостаточность митрального клапана, пороки с выраженной перегрузкой объемом левого предсердия (открытый артериальный проток, дефект желудочковой перегородки больших размеров, рис. 4-5).
Р biatriale (cardiale)
ЭКГ-критерии. Сочетание Р pulmonale и Р mitrale.
- Двугорбый зубец Р с подчеркнутой начальной частью, наиболее выражен в отведении III, aVF.
Рис. 4-5. Выраженный Р mitrale у 9-летней девочки с недостаточностью митрального клапана тяжелой степени. Отведение II: двугорбый зубец Р с высокой амплитудой второй вершины. Отведение V1: расширенный, двугорбый подчеркнуто отрицательный зубец Р.
Рис. 4-6. Р biatriale y 8-летней девочки с единственным желудочком и недостаточностью АВ-клапана тяжелой степени, перегрузкой обоих предсердий. Отведения II и V2: двугорбый зубец Р с подчеркнутым начальным отделом (Рpulmonale), удлинение времени АВ-проведения (АВ-блокада I степени).
- В правых грудных отведениях зубец Р часто двухфазный и высокоамплитудный, причем первая и вторая части одинаковой амплитуды (рис. 4-6).
Критерии гипертрофии складываются из основного вектора во фронтальной (отведения от конечностей) и горизонтальной (RS-соотношение в отведениях от конечностей) плоскостях, из амплитуд зубцов Q, R и S и изменений реполяризации. Косвенные признаки гипертрофии желудочков можно получить из признаков сопутствующей гипертрофии предсердий.
Примечание. Основной вектор отклонен по направлению к желудочку с наибольшей массой миокарда, но отражает электрические процессы во всем миокарде.
При нормальном положении электрической оси сердца и нормальных анатомических соотношениях желудочков в правых грудных отведениях (Vr4, Vr3, V1 и V2) вектор направлен кпереди направо и кверху, в то время как в левых грудных отведениях V5 и V6 вектор направлен влево, вниз и кзади. Длина вектора в системе координат отведений тем больше, чем больше его направление совпадает с соответствующей осью отведения (рис. 4-7). Амплитуда тем больше, чем более выражена гипертрофия соответствующего отдела сердца (рис. 4-8,4-9). Перегрузка объемом предсердий приводит к увеличению длительности зубца Р, желудочков — к удлинению интервала QR.
Гипертрофия сопротивления (систолическая перегрузка)
Распространенность. При стенозе легочной артерии, тетраде Фалло, транспозиции магистральных сосудов, сложных пороках сердца с гипертрофией расположенных кпереди желудочков (рис. 4-9, А). ЭКГ-критерии.
- Отклонение электрической оси вправо в отведениях от конечностей у детей старше 3 мес. Дифференциальная диагностика у подростков и взрослых: блокада задней ветви левой ножки пучка Гиса.
- В правых грудных отведениях высокоамплитудный, узкий зубец R, qR-форма указывает на систолическое давление в правом желудочке свыше 70 мм рт.ст. Дифференциальная диагностика: инверсия положения желудочков (врожденная корригированная транспозиция магистральных сосудов), предвозбуждение желудочков.
Рис. 4-7. Соотношение векторов R и Т при гипертрофии правого и левого желудочков. Направление основного вектора комплекса QRS (черная стрелка) и зубца T (белая стрелка) в норме (N) и при гипертрофии левого (L) и правого (R) желудочков. При нормальных соотношениях векторы комплекса QRS и зубца Т расположены близко друг к другу (N). При гипертрофии левого желудочка (L) вектор комплекса QRS больше повернут влево и кзади, вектор зубца Т - соответственно направо кпереди. При гипертрофии правого желудочка (R) векторы развернуты в обратном направлении.
Рис. 4-8. Схематическое изображение ЭКГ при перегрузке давлением и объемом правого и левого желудочков, а также бивентрикулярная гипертрофия в сопоставлении с наиболее частыми вариантами положения электрической оси сердца.
Рис. 4-9. A-В. Грудные отведения у больных с гипертрофией правого желудочка (А), левого желудочка (Б), гипертрофией обоих желудочков (В), подробности в тексте.
- Глубокие, узкие зубцы S в левых грудных отведениях. Дифференциальная диагностика: выраженная гипертрофия заднебазальных отделов левого желудочка.
- Положительный зубец Т в V1 у детей старше 1 нед и до 12 лет.
Примечание. Данный признак наиболее важен и означает значительное повышение давления в правом желудочке.
- Инверсия зубца Т и выпуклая депрессия сегмента ST в правых грудных отведениях указывают на перегрузку давлением правого желудочка тяжелой степени, так называемый «strain pattern».
- Косвенный критерий — Р pulmonale.
Гипертрофия при перегрузке объемом правого желудочка
Вследствие перегрузки объемом правого желудочка возникает расширение комплекса QRS и замедление проведения возбуждения.
Распространенность. При гемодинамически значимом дефекте межпредсердной перегородки и частичном аномальном дренаже легочных вен, при тотальном аномальном дренаже легочных вен часто одновременно наблюдают признаки перегрузки давлением.
ЭКГ-критерии.
- Рудиментарная блокада правой ножки пучка Гиса типа rsR'-формы в правых грудных отведениях.
- Широкий, глубокий зубец S в левых грудных отведениях; RS или Rs-соотношение.
- Увеличение времени внутреннего отклонения в V1.
- Отрицательные зубцы T в левых грудных отведениях у более старших детей (табл. 4-1).
Перегрузка сопротивлением левого желудочка (систолическая перегрузка)
Распространенность. При клапанных, надклапанных или подклапанных аортальных стенозах, гипертрофической кардиомиопатии (рис. 4-9, Б). ЭКГ-критерии.
- Изменение положения электрической оси сердца — отклонение влево прежде всего у детей первого года, указывает на гипертрофию левого желудочка. Дифференциальная диагностика: блокада передней ветви левой ножки пучка Гиса.
Таблица 4-1. ЭКГ-критерии гипертрофии правого желудочка
- Высокоамплитудные, узкие зубцы R в левых грудных, а также в отведениях II, III, aVF.
- Глубокие зубцы S в правых грудных отведениях (прежде всего в V2).
- При значительной перегрузке давлением «strain pattern» в II, III, aVF и левых грудных отведениях: выпуклая депрессия сегмента ST с инверсией зубца Т, угол комплекса QRS-T >100°. Дифференциальная диагностика: миокардит, ишемия миокарда.
- Относительно глубокий зубец Q в левых грудных отведениях.
- Сумма S в V1 и R в V6 свыше 98-го перцентиля нормальных значений.
- У новорожденных соотношение RS в грудных отведениях, как у взрослых.
Гипертрофия левого желудочка при перегрузке объемом
Распространенность. Открытый артериальный проток и дефект межжелудочковой перегородки больших размеров.
ЭКГ-критерии.
- Различное положение электрической оси сердца.
- Высокоамплитудные зубцы R в V6 и глубокие зубцы S в V1.
- Удлинение интервала Q-R в левых грудных отведениях с увеличением времени внутреннего отклонения.
- Глубокие, широкие зубцы Q в II, III, aVF и левых грудных отведениях (табл. 4-2).
Таблица 4-2. ЭКГ-критерии гипертрофии левого желудочка
Распространенность. При открытом артериальном протоке или дефекте межжелудочковой перегородки с легочной гипертензией, сложных пороках с гипертрофией обоих желудочков (рис. 4-9, В).
ЭКГ-критерии.
О гипертрофии обоих желудочков свидетельствует одновременное наличие признаков гипертрофии правого и левого желудочков или гипертрофия одного желудочка при нормальной электрической активности другого (табл. 4-3).
Таблица 4-3. ЭКГ-критерии гипертрофии обоих желудочков
Значение электрокардиографии в диагностике гипертрофии
- Чем больше признаков гипертрофии на ЭКГ, тем точнее можно установить диагноз.
- У детей старше года по данным ЭКГ легче диагностировать гемодинамически значимые пороки с перегрузкой правых отделов, чем пороки с перегрузкой левых отделов.
- Патогномоничные ЭКГ-признаки гемодинамически значимых врожденных пороков:
— резкое отклонение электрической оси сердца во всех возрастных группах (например, АВК);
— так называемая «диагональная перегрузка» — гипертрофия левого желудочка и Р pulmonale (при атрезии трехстворчатого клапана);
— признаки ишемии («strain pattern») в правых или левых грудных отведениях (депрессия сегмента 57);
— расширение комплексов QRS, полная блокада правой ножки пучка Гиса.