Научный журнал

Научное обозрение. Медицинские науки

ISSN 2500-0780

ПИ №ФС77-57452

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Воробьев Л.В. 1

---

1 Лечебно-диагностический центр «Виком-мед»

Профилактика сердечно-сосудистой патологии предусматривает в том числе и раннее выявление проявлений нарушения сердечной деятельности на доклиническом этапе. Сердце нагнетает кровь в сосудистую систему через систолу желудочков сердца, отображаемую на ЭКГ интервалом Q-T, в состав которого входит сегмент ST. Знание точного времени сегмента ST позволяет определить границу между фазами внутрисердечной гемодинамики – быстрого и медленного изгнания крови из желудочков, что необходимо для оценки систолической функции желудочков сердца. Длительность времени сегмента ST от минимальных до максимальных значений ЧСС составляет до 130 мс, и его динамика носит линейную зависимость от изменения ЧСС. В силу различных причин сегмент ST изменяет не только свою продолжительность, но и свое положение по отношению к изолинии, сливаясь в одно целое с восходящим коленом зубца Т. Такое положение сегмента ST зачастую не позволяет точно разграничить окончание сегмента ST и начало зубца Т, затрудняя точную диагностику состояния систолической функции желудочков. Достоверная оценка состояния систолической функции миокарда желудочков сердца возможна с использованием показателя индекса ФП, что в условиях постоянно меняющейся ЧСС требует точного определения окончания сегмента ST. Индивидуальные показатели – Q-T, QRS, ST – позволяют автоматизировать оценку сократительной способности миокарда желудочков сердца с помощью индекса фазы плато. Использование предлагаемого способа определения сегмента ST в систоле сердца позволяет вести достоверный контроль реакции сердца в условиях различных нагрузок на организм, своевременно выявлять и корректировать нарушения физиологии сердечной деятельности с целью предупреждения развития явной патологии.

Статья в формате PDF

2509 KB

сегмент ST

электрическая систола желудочков

индекс фазы плато

систолическая функция миокарда желудочков

1. Вымятина З.К., Семенцов А.С. Физиология сердечно-сосудистой системы: учебно-методическое пособие. Томск, 2016. С. 60.

2. Малов Ю.С. Удлинение систолы желудочков – признак нарушения сократительной функции миокарда // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2016. Вып. 1. С. 5–7.

3. Белоконь Н.А., Кубергер М.Б. Болезни сердца и сосудов у детей. Руководство для врачей // Медицина. 1987. Т. 1. С. 44.

4. Варламова Н.Г., Бойко Е.Р. Годовой цикл электрокардиографии у женщин Европейского Севера // Вестник образования и науки Российской академии естественных наук. 2018. № 22 (1). С. 59.

5. Моисеев В.С., Мартынова Н.А., Мухина Н.А. Внутренние болезни. ГЭОТАР Медиа. 2013. С. 473–474.

6. Жданова И.В., Зуева Т.В. Электрофизиологические основы электрокардиографии: учебное пособие. Екатеринбург: УГМУ, 2019. С. 37.

7. Евлахов В.И., Пуговкин А.П., Рудакова Т.Л., Шалковская Л.Н. Основы физиологии сердца: учебное пособие. СПб.: СпецЛит, 2015. С. 62–67.

8. Меньшикова И.Г., Рудь С.С., Лоскутова Н.В., Скляр И.В. Основы клинической электрокардиографии (учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов). Благовещенск – Хабаровск, 2010. С. 20.

9. Витрук С.К. Пособие по функциональным методам исследования сердечно-сосудистой системы. Киев: «Здоровья», 1990. С. 63.

10. Воробьев Л.В. Метод определения должного интервала Q-T не требующего дополнительной коррекции по ЧСС // Научное обозрение. Медицинские науки. 2019. № 2. С. 44. DOI: 10.17513/srms.1081.

11. Воробьев Л.В. Метод определения состояния систолической функции левого желудочка сердца по ЭКГ// Научное обозрение. Медицинские науки. 2020. № 1. С. 8. DOI: 10.17513/srms.1092.

Сердечно-сосудистая система, обеспечивая жизнедеятельность организма, доставляет кровь к клеткам организма, а сердце в ней выполняет роль насоса по перекачке крови. Традиционно систолическая функция левого желудочка оценивается по фракции выброса при УЗИ сердца. Высокая трудоемкость УЗ-исследования, низкая выявляемость начальных проявлений сердечной недостаточности ограничивают широкую доступность к нему как со стороны здоровых людей, так и пациентов с ранними признаками сердечной недостаточности. Оценка данной функции актуальна те только для больных сердечной патологией, но и для здоровых людей с целью уточнения толерантности сердца к физическим нагрузкам и рационализации физических нагрузок на сердце. Электрическая систола желудочков, отображаемая на ЭКГ интервалом Q-T, позволяет проводить оценку систолической функции желудочков сердца, без ограничений по доступности ЭКГ-исследования, и позволяет проводить раннюю диагностику нарушения систолической функции желудочков сердца [1]. В сердечно-сосудистой патологии нарушения сократительной функции миокарда ведут к сердечной недостаточности, и ранняя диагностика снижения этой функции является важной и возможной с использованием электрокардиографии [2]. Одним из показателей, составляющих электрическую систолу, является сегмент ST, определяемый от конца зубца S до начала зубца Т с максимальной продолжительностью до 120–150 мс [3]. Сегмент ST, занимая определенную величину времени и положение в систоле желудочков в силу различных воздействий на сердце, изменяет не только свою продолжительность, но и свое положение по отношению к изолинии, смещаясь вверх или вниз и сливаясь в одно целое с восходящим коленом зубца Т. Такое положение сегмента ST зачастую не позволяет четко разграничить завершение сегмента ST и начало зубца Т, что в конечном счете затрудняет точную диагностику состояния систолической функции желудочков. В большинстве научных источников делают акцент внимания только на смещении сегмента ST относительно изолинии и не придают значения временным параметрам сегмента ST. В литературе иногда приводится только максимально возможная длительность времени сегмента ST (фазы асинхронного сокращения миокарда) до 120-150 мс, которая, однако, не может быть использована для всех значений ЧСС. Научных работ по определению конкретного времени сегмента ST с учетом изменяющейся ЧСС выявлено не было [4]. Разграничение же времени зубца Т и сегмента ST способствует точному определению состояния функции сократимости миокарда желудочков.

Целью и задачей данного исследования являлись поиск и обоснование подхода в определении конкретного времени сегмента ST при конкретной ЧСС и отвечающего требованиям физиологии сердечных сокращений в условиях изменяющейся ЧСС.

Материалы и методы исследования

Материалом данного исследования явился анализ сегмента ST 2,5 тысяч кардиоциклов из общего числа обратившихся в поликлинику лиц обоего пола, детского, молодого, среднего и старшего возрастов, в состоянии ЧСС покоя, брадикардии, тахикардии. Также проанализировано 1000 кардиоциклов у лиц без явной патологии на ЭКГ с определением доли времени сегмента ST в электрической систоле желудочков сердца (интервал Q-T) при всех значениях ЧСС. Полученные результаты легли в основу построения графика зависимости сегмента ST от ЧСС и определения времени сегмента ST для каждой ЧСС.

Результаты исследования и их обсуждение

Интерес к сегменту ST в основном формируется клинической кардиологией в диагностике ИБС, используя анализ смещения сегмента ST вверх или вниз от изолинии, и реже физиологией, анализирующей временные характеристики сегмента ST в фазе изгнания крови из желудочков. Временные характеристики всех элементов ЭКГ не являются стационарными величинами и меняются вместе с изменением ЧСС, уменьшаясь при увеличении ЧСС и наоборот.

Интервал QRS-T отображает электрическую систолу желудочков и может быть использован для анализа систолической функции желудочков сердца. С точки зрения гемодинамики процесс систолы желудочков разделяется на фазу напряжения миокарда (QRS) и фазу изгнания крови (интервал S-T), которые имеют свое представление в потенциале действия кардиомиоцита. Анализ сердечной гемодинамики и положения в ней сегмента ST базируется на анализе потенциала действия кардиомиоцита и положения в нем определенных элементов ЭКГ представленных на рис. 1.

Отрезок – (в). Фаза асинхронного сокращения миокарда, отображаемая на ЭКГ сегментом ST.

Отрезок – (г + д). Фаза изометрического сокращения миокарда, отображаемая на ЭКГ зубцом Т. Граница фазы плато с фазой быстрой конечной реполяризации проходит по середине зубца Т.

Отрезок – (в + г + д). Вся фаза изгнания крови, сопряженная с фазами ПД (фаза плато и фаза конечной быстрой реполяризации) с длительностью, зависящей от ЧСС, и на ЭКГ представлена интервалом S-T [5–7].

Сегмент ST, являясь частью электрокардиограммы, представляя собой фазу асинхронного сокращения миокарда в систоле желудочков (интервал QRS-T), длится в среднем до 120–150 мс. Интервал S-T, являясь фазой изгнания крови из желудочков сердца, в свою очередь состоит из фазы быстрого изгнания (сегмент ST и первая половина зубца Т) и фазы медленного изгнания (вторая половина зубца Т). Знание времени сегмента ST позволяет определить время зубца Т, отражающего фазу изометрического сокращения миокарда желудочков сердца, а также разделять фазы быстрого и медленного изгнания крови желудочками, что необходимо для расчета индекса ФП (фазы плато).

Собственно систолическая функция миокарда желудочков реализуется в фазе изгнания крови (интервал S-T), и точный расчет систолической функции требует точного расчета сегмента ST, который в свою очередь зависит от ЧСС. В электрокардиограмме зубец Т отображает фазу изометрического сокращения миокарда желудочков, а в представлении потенциала действия начальная его половина относится к фазе медленной реполяризации миокарда, а конечная половина относится к фазе конечной быстрой реполяризации. На ЭКГ зубец Т представлен в виде положительного зубца в отведениях I, II, AVF, V2-V6 с четким началом и окончанием, что в итоге не вызывает затруднений с измерением сегмента ST (рис. 2) [8, 9]. Однако на практике зачастую зубец Т не симметричен, и его начало сливается с сегментом ST, что в итоге не позволяет визуально точно разделить окончание сегмента ST и начало зубца Т (рис. 3).

В этих случаях разграничить окончание сегмента ST и начало зубца Т становится проблематично. Каждый элемент ЭКГ в целостной картине систолы желудочков занимает свое место и свою долю времени в сердечном цикле в зависимости от ЧСС. Опираясь на физиологию сердечных сокращений в процессе изменения ЧСС, становится возможным определить, какое время занимает сегмент SТ в систоле желудочков, и его динамику на изменение ЧСС, что в свою очередь позволяет более точно диагностировать состояние систолической функции желудочков сердца.

Для уточнения времени сегмента ST в интервале S-T были обработаны данные 2500 измерений в сплошной выборке ЭКГ с поликлинического приема и 1000 кардиоциклов у здоровых лиц, без наличия ЭКГ-патологии. Данные результатов динамики сегмента ST при изменении ЧСС представлены графиком (рис. 4).

Результаты измерений выявили линейную зависимость изменения сегмента ST от изменения ЧСС с шагом линейности на один сердечный цикл, равным 0,753 мс. Вся шкала времени сегмента ST составила от 0 до 130 мс и охватила диапазон ЧСС от 30 до 202 сокращений сердца. При ЧСС 30 время сегмента ST достигает 130 мс и уменьшается до 0 мс при ЧСС 202. Такая же линейная зависимость от ЧСС наблюдается и в динамике всего интервала Q-T [10]. При знании шага линейности изменения сегмента ST на единицу ЧСС стало возможным определять время сегмента ST для каждой конкретной ЧСС. Данные результатов определения времени сегмента ST для конкретной ЧСС представлены в таблице.

Так как десятые, сотые доли миллисекунды практически не влияют на конечный итог определения показателя функции сократимости миокарда, в котором участвует и показатель времени сегмента ST, поэтому время сегмента ST может быть представлено в целых числах.

Полученные временные параметры сегмента ST позволяют проводить точный расчет систолической функции желудочков сердца в виде индекса ФП (фазы плато), который достоверно соотносится с измерениями фракции выброса левого желудочка при УЗИ сердца, что наглядно представлено на рис. 5 и 6 [11].

Систолическая функция желудочков сердца, определенная с использованием времени сегмента ST как в стандартных отведениях ЭКГ, так и в левых грудных отведениях, хорошо соотносима, что позволяет определять ее, используя как стандартные отведения ЭКГ, так и грудные, что отображено на рис. 7 и 8.

Для полноценного анализа систолической функции миокарда желудочков сердца необходимы такие показатели ЭКГ, как интервал Q-T, комплекс QRS, сегмент ST в конкретных величинах и при конкретной ЧСС. Определение конкретного времени сегмента ST обеспечивает возможность полной автоматизации процесса расчета индекса ФП, как маркера состояния сократительной функции миокарда с помощью ЭКГ. Формула расчета показателя сегмента ST для автоматизированного анализа представлена в виде:

сегмент ST = 130 – [(ЧСС – 30)*0,753],

где ЧСС – фактическая ЧСС, зарегистрированная на ЭКГ.

Выводы

1. Практический интерес к уточнению времени сегмента ST при конкретной ЧСС обусловлен тем, что точное время сегмента ST необходимо для точной оценки систолической функции миокарда желудочков сердца, определяемой с помощью ЭКГ.

2. Изменение времени сегмента ST носит линейную зависимость от ЧСС, и диапазон изменений времени сегмента ST в сердечной деятельности укладывается от 0 до 130 мс в зависимости от ЧСС.

3. Результаты оценки систолической функции желудочков сердца с использованием значений времени сегмента ST одинаковы как для стандартных, так и левых грудных отведений ЭКГ.

4. Метод оценки систолической функции желудочков сердца с помощью анализа электрической систолы желудочков сердца (индекс ФП) достоверно коррелирует с методом анализа механической систолы левого желудочка (фракция выброса левого желудочка) при УЗИ сердца.

5. Точность оценки систолической функции желудочков сердца, определяемая с помощью показателей электрической систолы желудочков сердца, не подвержена субъективным влияниям от неточности расположения электродов ЭКГ, а также при тахикардии.

6. Знание величины и динамики сегмента ST в зависимости от ЧСС позволяет автоматизировать процесс анализа сократительной функции миокарда в любой модели электрокардиографа, выявляя важные признаки или риски сердечной недостаточности на ранних этапах сердечной патологии.

Библиографическая ссылка