Diagnostic capabilities of electrocardiography systolic heart failure

Abstract


The contractility of the myocardium is determined by the strength and speed of contraction of the ventricles. It can be estimated from the Q-T interval of the electrocardiogram, which is an electrical systole of the ventricles. Set the change in ventricular systole by the deviation of the actual interval of Q-T from the corrected one. Elongation of ventricular systole indicates a violation of myocardial contractility, which causes the development of systolic heart failure. When comparing this indicator with the results of echocardiography, reflecting the contractility of the left ventricle, their direct dependence was established. The greater the degree of breach of myocardial contractility, the higher the percentage of the deviation of the actual Q-T interval from the corrected one. The maximum figures were recorded in patients with a global contractility disorder. This indicator can be used to detect both acute and chronic systolic insufficiency. It was established that in all patients with heart failure there was an increase in the Q-T interval. The magnitude of it depended on the degree of manifestation of heart failure. The increase in the percentage deviation of the actual value from the control occurred in patients with heart failure from I functional class to IV. Only in 1/5 of patients with heart failure of I functional class, the actual value did not differ from the control one, but under physical load, it increased significantly, which indicates the presence of latent systolic insufficiency. It is also found in patients with heart failure with a preserved ejection fraction, the development of which is associated with diastolic dysfunction. Electrocardiography can be used as a method of diagnosing systolic heart failure, which is highly informative and specific.

Введение. Электрокардиографические мето- дики исследования сердца широко используются в повседневной практике и позволяют выявить целый ряд его заболеваний. Однако в обычном исполнении электрокардиограмма (ЭКГ) не дает прямого ответа на вопрос, есть ли у пациента нарушение сократимо- сти миокарда. По ЭКГ можно лишь косвенно судить о ее нарушении по характерным признакам сердечной недостаточности, которые чаще всего встречаются у больных при той или иной патологии. К ориентиро- вочным признакам систолической дисфункции мож- но отнести следующие: полную блокаду правой или левой ножки пучка Гиса, депрессию или повышение сегмента S-T, патологический зубец Q, мерцательную аритмию и другие нарушения. Безусловно, данные ЭКГ-признаки позволяют определить не только вид и характер поражения мышцы сердца, но и некоторые проявления сократи- мости желудочков. К сожалению, по ним невозможно оценить степень выраженности систолической дис- функции желудочков. И все-таки ЭКГ обладает опре- деленным потенциалом для установления нарушений сократительной способности миокарда [9, 14]. Сокращение мышцы сердца определяется одно- временным образованием взаимосвязей белков актина и миозина, силой, возникающей при этих взаимодействиях, временем связывания данных белков и их диссоциацией, то есть скоростью со- кращения желудочков. Чем больше связей актина с миозином возникает одновременно, тем больше сила сокращения сердечной мышцы [3, 5]. Неодно- временное образование этих связей уменьшает силу сокращения и увеличивает продолжительность систолы желудочков. Удлинение контрактильного процесса указывает на нарушение сократительной способности миокарда. Измерить силу сокращения миокарда неинвазив- ными методами не представляется возможным, зато определить скорость сокращения желудочков вполне реальная задача. Её можно измерить по продолжи- тельности интервала Q-T ЭКГ, который отражает электрическую систолу желудочков [12]. Удлинение систолы желудочков относительно кардиоцикла сви- детельствует о нарушении сократимости сердечной мышцы [7]. Однако величина интервала Q-T весьма вариа- бельная. Она в значительной степени зависит от частоты сердечных сокращений (ЧСС) и половых особенностей пациентов. Поэтому использовать её для оценки сократимости сердечной мышцы в цело- численном выражении практически невозможно. В то же время удлинение систолы желудочков можно 86 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Клинические исследования установить по отклонению фактической систолы же- лудочков от должной (стандартной) [11]. К стандартным показателям можно отнести от- ношение продолжительности систолы желудочков ко времени кардиоцикла при оптимальной работе сердца (у женщин при ЧСС 55 уд/мин, у мужчин - 65 уд/мин). Системный подход к изучению работы сердца пока- зал, что при данных параметрах ЧСС это отношение равняется меньшему числу золотой пропорции (0,382) у мужчин и женщин. Отклонение отношений систолы к кардиоциклу пациентов, приведенных к оптимальной деятельности сердца по предложенной нами формуле [15], от золотой пропорции (ЗП) представляет собой величину удлинения систолы желудочков. В дальнейшем удалось установить, что этот же по- казатель можно получить, сопоставляя фактический интервал Q-T с корригированным по формуле Базетта [13] или фактический коэффициент К со стандартным К, используемым в той же формуле (длительность систолы желудочков при ЧСС 60 уд/мин для женщин составляет 0,40 с, для мужчин - 0,37 с) [11, 12]. От- клонения фактических данных от должных предпочти- тельнее выражать в процентах, так как целочисленные выражения их представлены малыми числами. Действительно ли эти показатели отражают одно явление - изменение продолжительности систолы - или нет? Для доказательства этого положения были сопоставлены данные показатели у 132 больных хроническими заболеваниями сердца. Более чем у половины больных они совпадали, у других раз- ница составляла от 0,2 до 1%, что укладывается в математические погрешности. Средние величины отклонения отношения систолы к кардиоциклу от ЗП, фактического коэффициента К от стандартного равнялись 17%, а отклонение продолжительности фактической систолы от должной - 16,8%. У здо- ровых людей эти показатели не отклонялись более чем на ±4%. Отсюда следует, что представленные показатели в равной степени отражают один и тот же процесс - увеличение продолжительности систолы желудоч- ков, которое указывает на нарушение сократимости миокарда. Для его определения можно использовать любой из этих показателей. Возникла необходимость доказать, что удлинение систолы желудочков, определяемое по одной из этих методик, в частности по отклонению фактического интервала Q-T от корригированного, отражает на- рушение сократимости миокарда. С этой целью был исследован данный показатель у 68 больных острым инфарктом миокарда (ИМ) и 46 больных постинфаркт- ным кардиосклерозом (ПИКС). Оценку сократимости миокарда производили визуально с помощью эхокардиографии (ЭхоКГ), которая проводилась всем больным. Она позволяет установить как локальные изменения сократимости миокарда (гипокинезию, акинезию, дискинезию от- дельных сегментов левого желудочка), так и глобаль- ное нарушение сократимости. Были сопоставлены величины продолжительности систолы желудочков по интервалу Q-T ЭКГ и степе- ни нарушения сократимости левого желудочка по ЭхоКГ. Результаты этих исследований представлены в таблице 1. Таблица 1 Зависимость продолжительности интервала Q-T от нарушения сократимости миокарда Процент отклонения Q-T Сократимость миокарда Процент отклонения Q-T не нарушена локальная гипокинезия локальная акинезия глобальное нарушение У больных ИМ 11,5±0,8* 14,8±1,1* 26,5±1,4* 41,2±2,4* У больных ПИКС 12,6±1,4* 16,5±1,9* 28,2±2,3* 38,6±2,1* У здоровых 0,8±0,3 - - - Примечание: * - различие процента отклонения Q-T ЭКГ больных от здоровых, p≤0,05. Из таблицы 1 следует, что у больных ИМ, у которых отсутствовали нарушения сократимости миокарда, выявляемые ЭхоКГ, все же имело место достоверное удлинение интервала Q-T по сравнению с корриги- рованным. Более выраженное отклонение данного показателя от контрольных величин зафиксировано у больных ИМ с гипокинезией сегментов стенки левого желудочка. Он достоверно увеличивался у больных с появлением зон акинезии левого желудочка. Наи- большие отклонения фактического от корригиро- ванного интервала Q-T наблюдалось у больных ИМ с глобальным нарушением сократимости сердца. Интервал Q-T у них вырос по сравнению с контролем в среднем на 41,2%. Такая же закономерность прослеживалась и у больных ПИКС. У части больных при отсутствии на- рушений сократимости миокарда левого желудочка имело место удлинение интервала Q-T. Эта величина нарастала у больных с гипокинезией отдельных зон левого желудочка, особенно у пациентов с локальной акинезией. Максимальное удлинение интервала Q-T установлено у больных аневризмой сердца с глобаль- ным нарушением сократимости миокарда. Таким образом, выявлена прямая зависимость между процентом отклонения интервала Q-T от кор- ригированного и степенью выраженности нарушений сократимости миокарда. Удлинение систолы желудоч- ков является показателем нарушения сократимости сердечной мышцы. Чем больше нарушена сократи- мость сердечной мышцы, тем длиннее становится систола желудочков. Это просматривается не только у больных ИМ, но и у больных ПИКС. Отсутствие эхокардиографических признаков нарушения сократимости миокарда у части больных непроникающим ИМ и ПИКС еще не означает, что у них нет поражения мышечных структур сердца. Они всегда присутствуют при данной патологии. Удлине- ние интервала Q-T (увеличение продолжительности систолы желудочков) оказалось более чувствитель- ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 87 Клинические исследования ным показателем нарушения сократимости миокарда у больных острыми и хроническими заболеваниями сердца, чем визуальная ЭхоКГ. Убедившись в том, что в основе развития систоли- ческой сердечной недостаточности лежит нарушение сократимости миокарда, интересно было проследить, является ли оно причиной развития острой и хрониче- ской сердечной недостаточности (ХСН). В литературе на этот счет нет единого мнения. Имеются сведения о том, что у 20-30% больных ишемической болезнью сердца (ИБС), гипертонической болезнью (ГБ) воз- никновение ХСН обусловлено диастолической дис- функцией левого желудочка [1, 4, 19]. Появилась потребность изучить вопрос, возмож- но ли использовать показатель удлинения систолы желудочков для выявления нарушения сократимости миокарда и систолической СН. Цель исследования. Изучить возможности элек- трокардиографии в диагностике систолической СН. Материалы и методы. Обследовано 246 больных ИБС и ГБ со скрытыми и явными признаками ХСН. Возраст больных колебался от 41 до 72 лет. Мужчин было 137, женщин - 109. Все больные были разделены на 4 группы в зависимости от степени выраженности ХСН, т. е. её функционального класса (ФК). В качестве контроля служили 45 здоровых лиц, из них 24 мужчины и 21 женщина в возрасте от 19 до 32 лет. Установлено, что у здоровых людей процент от- клонения продолжительности фактической систолы от должной составлял 0,85±0,35%. Это означает, что отклонение фактического Q-T от корригированного минимальное и укладывается в рамки математической погрешности. Продолжительность систолы желудочков у больных ХСН была достоверно больше, чем у здоровых лиц, и зависела от степени её выраженности. Удлинение систолы желудочков у больных по выборке в среднем составило 22,8±1,5% (p≤0,01), таблица 2. Процент отклонения фактического интервала Q-T от корригированного изменялся по мере нарастания степени тяжести ХСН. Наименьшее увеличение про- должительности систолы желудочков (на 9,9±1,2%) обнаружено у больных ХСН 1 ФК. У 1/5 больных этой группы длительность систолы не отличалась от кон- трольной величины. Однако проведенные функци- ональные физические нагрузки позволили выявить удлинение интервала Q-T, что говорит о наличии у них систолической СН или скрытой СН [10]. Увеличение ФК СН сопровождалось нарастанием процента отклонения фактического интервала Q-T от стандартного. Максимальное удлинение систолы желудочков (до 40,3%) отмечено у больных ХСН IV ФК. Выявлена прямая зависимость между степенью вы- раженности СН и длительностью интервала Q-T ЭКГ. Представленные данные позволяют утверждать, что процент отклонения продолжительности систолы от должных величин отражает нарушение сократи- мости миокарда и степень выраженности ХСН. Этот показатель можно использовать как для диагностики ХСН, так и степени её тяжести, т. е. ФК. Из данного контекста можно сделать вывод, что в развитии острой и хронической СН принимает непосредственное участие нарушение сократимо- сти миокарда, что проявляется систолической СН. Любая СН протекает с систолической дисфункцией желудочков. Удлинение интервала Q-T (систолы) является достаточно информативным показателем систолической СН. Наиболее популярным и широко используемым в практической медицине для выявления СН является фракция выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ). Хотя давно показано, что ее нельзя относить к показателям сократительной функции миокарда, так как она не от- ражает ни силу, ни скорость сокращения сердечной мышцы [6]. ФВ ЛЖ представляет собой отношение двух объ- емов ЛЖ, указывающее на его структурные измене- ния и лишь косвенно на СН только при выраженных поражениях сердца. Несмотря на это, Европейским обществом кардиологов [18] предложена классифи- кация ХСН по величине ФВ ЛЖ: СН с сохраненной ФВ (СН-сФВ), СН с промежуточной ФВ (СН-пФВ) и СН с низкой ФВ (СН-нФВ), принятая Обществом специ- алистов по сердечной недостаточности [8]. СН любой градации по ФВ в своем определении предполагает у больных нарушение сократимости миокарда. Однако ряд исследователей считает, что в развитии СН-сФВ основную роль играет диастоличе- ская дисфункция [19, 23]. Для уточнения участия сократительной функции миокарда в развитии форм СН, выделенных по ФВ, была изучена продолжительность систолы желудочков у 113 больных СН. Удлинение систолы желудочков наблюдалось у всех больных. В группе больных с СН-сФВ длительность интервала Q-T была увели- чена на 13,2±0,55%, возрастание этого показателя (до 16,9±2,1%) отмечено у больных с СН-пФВ. Бо- лее выраженное удлинение систолы желудочков на 27,6±1,65% выявлено у больных СН-нФВ (Р≤0,05). Таким образом, у всех больных независимо от формы СН установлено нарушение сократительной функции миокарда. Наименьшие изменения сокра- Удлинение систолы желудочков у больных хронической сердечной недостаточностью Таблица 2 Показатель Здоровые Больные ХСН I ФК ХСН II ФК ХСН III ФК ХСН IV ФК % откл. Q -T 0,85±0,35 22,8±1,5* 9,9±1,2* 17,2±1,2* 26,5±2,2* 40,3±2,3* Примечание * - p≤0,01. 88 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Клинические исследования тимости желудочков встречались у больных СН-сФВ, наибольшие - у больных СН-нФВ. Однако четкой за- висимости между длительностью систолы желудочков и величиной ФВ ЛЖ установить не удалось, т. е. ФВ ЛЖ не отражает сократительную функцию желудочков. Полученные результаты об удлинении систолы желудочков как показателе нарушения систолической функции миокарда не противоречат имеющимся в литературе данным [7, 8]. Они подтверждают факт о возможности использования скорости сокращения желудочков (длительности интервала Q-T) для оценки сократимости миокарда. Данная методика оказалась более чувствительной и информативной по сравнению с визуальной ЭхоКГ и ФВ ЛЖ. Появившаяся в последнее время методика спекл- трекинг-эхокардиографии, основанная на изменении деформации миокарда, позволяет исследовать си- столическую и диастолическую функции желудочков [2, 17, 21]. Для этого применяют продольную, цир- кулярную и радиальную методики. Систолическую недостаточность определяют с помощью методики продольной деформации миокарда, выражая её в процентах, и скорости деформации желудочков. Данные показатели позволяют оценить нарушения как глобального, так регионального сократительного дви- жения миокарда [16]. Эта методика считается самой точной при оценке сократительной функции мышцы сердца [21]. Сопоставление полученных нами данных со сведениями, установленными с помощью спекл- трекинг-эхокардиографии, показало определенное их соответствие. Оно проявлялось тем, что обе методики одинаково отражают процессы сокращения сердца. У больных СН они выявляют нарушение сократительной функции миокарда. Степень выраженности её нарас- тает по мере увеличения ФК СН от I к IV. Наиболее выраженные нарушения этих значений характерны для больных ХСН IV ФК [17, 22]. Полученные данные о нарушении систолической функции у больных СН-сФВ полностью согласуются с результатами исследований других авторов [20, 21], использовавших спекл-трекинг-эхокардиографию. У больных СН-сФВ выявлены нарушения систоличе- ской функции желудочков. Это означает, что оценка сократимости миокарда по величине удлинения интервала Q-T ЭКГ и по продольной деформации миокарда оказалась сопоставимой. Эти данные еще раз подтверждают тот факт, что удлинение интервала Q-T (уменьшение скорости сокращения желудочков) является достаточно информативным показателем нарушения сократительной функции миокарда. Заключение. Установлено, что электрокар- д ио гр аф и я по зв ол я ет вы яв ля т ь не то ль ко ви д, характер и объём поражений структур сердца, но и оценивать его основную функцию - сократитель- ную. Это можно осуществить с помощью методи- ки, позволяющей установить удлинение систолы желудочков через определение интервала Q-T ЭКГ. Увеличение интервала Q-T обусловлено нарушением сократимости миокарда, что определяет развитие систолической СН и в дальнейшем СН. У всех больных СН имеет место нарушение систо- лической функции желудочков. Степень выражен- ности её можно оценить по величине отклонения фактического интервала Q-T от стандартного. ФВ ЛЖ не отражает сократимость миокарда. Методика оценки систолической СН по данным ЭКГ не требу- ет сложной аппаратуры и может быть использована в любом лечебном учреждении.

Yu S Malov

Email: vmeda-nio@mil.ru

I M Borisov

Email: vmeda-nio@mil.ru

E P Galova

Email: vmeda-nio@mil.ru

I I Yarovenko

Email: vmeda-nio@mil.ru

  1. Агеев, Ф.Т. Хроническая сердечная недостаточность / Ф.Т. Агеев [и др.]. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 332 с.
  2. Алёхин, М.Н. Ультразвуковые методы оценки деформации миокарда и их клиническое значение / М.Н. Алёхин // Уль- тразвуковая и функциональная диагностика. - 2012. - № 1. - С. 95-114.
  3. Антони, Г. Функция сердца // Физиология человека / Г. Антони. - М.: Мир, 1986. - Т. 3. - С. 44-110.
  4. Беленков, Ю.Н. Хроническая сердечная недостаточность: избранные лекции по кардиологии / Ю.Н. Беленков, В.Ю. Мареев. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. - 432 с.
  5. Гусев, Н.Б. Молекулярные механизмы мышечного сокращения / Н.Б. Гусев // Соросовский образовательный журнал. - 2000. - Т. 6, № 8. - С. 24-32.
  6. Диагностика и лечение острой и хронической сердечной недостаточности. Рекомендации Европейского общества кардиологов (пересмотр 2012 г.) // Росс. кардиол. журн. - 2012. - № 4. - Прилож. 3. - С. 1-68.
  7. Карпман, В.Л. Фазовый анализ сердечной деятельности: ру- ководство по кардиологии / В.Л. Карпман. - М.: Медицина, 1982. - Т. 2. - С. 101-110 с.
  8. Клинические рекомендации. Хроническая сердечная недо- статочность (ХСН) (2016, пересмотр). - 2017. - C. 1-92.
  9. Малов, Ю.С. Хроническая сердечная недостаточность (пато- генез, клиника, диагностика, лечение) / Ю.С. Малов. - СПб.: СпецЛит, 2014. - 205 с.
  10. Малов, Ю.С. Нагрузочные пробы в диагностике хронической сердечной недостаточности / Ю.С. Малов // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. - 2016. - № 1 (53). - С. 62-67.
  11. Малов, Ю.С. Удлинение систолы желудочков - признак на- рушения сократительной функции миокарда / Ю.С. Малов // Вестн. СПбГУ. - 2016. - Сер. 11, вып. 1. - С. 5-10.
  12. Малов, Ю.С. Продолжительность систолы желудочков - по- казатель сократимости миокарда и сердечной недостаточ- ности / Ю.С. Малов, А.М. Малова, А.Б. Изотова // Вестн. Росс. воен.- мед. акад. - 2017. - № 2 (58). - С. 54-59.
  13. Малов, Ю.С. Диагностика сердечной недостаточности ме- тодом электрокардиографии / Ю.С. Малов // Новые СПб. врач. ведом. - 2017.- № 3 (81). - С. 34-40.
  14. Малов, Ю.С. Диагностика хронической сердечной недоста- точности по данным ЭКГ / Ю.С. Малов // Новые СПб. врач. ведом. - 2011. - № 2. - С. 83- 89.
  15. Малов, Ю.С. Использование принципа «золотой пропор- ции» для диагностики степени выраженности хронической сердечной недостаточности / Ю.С. Малов // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. - 2011. - № 2 (34). - С. 101-105.
  16. Медведев, П.И. Диагностические возможности спекл- трекинг- эхокардиографии у больных ишемической болез- нью сердца / П.И. Медведев, Н.М. Алёхин, Б.А. Сидоренко // Кардиология. - 2016. - № 2. - С.79-84.
  17. Никифоров, В.С. Современные возможности speckle tracking эхокардиографии в клинической практике / В.С. Никифоров, Ю.В. Никищенкова // Рациональная фармакотерапия в кар- диологии. - 2017. - № 13 (2). - С. 248-255. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 89 Клинические исследования
  18. Рекомендации ESC по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности - 2016 // Росс. кардиол. журн. - 2017. - № 1 (141). - С. 1-81.
  19. Aurigemma, G.P. Clinical practice. Diastolic heart failure / G.P. Aurigemma, W.H. Gaasch // N. Engl. J. Med. - 2004. - Vol. 351 (11) - P. 1097-1105.
  20. Lo, C.I. Cardiac systolic mechanics in heart failure with preserved ejection fraction new insights and controversies / C.I. Lo [et al.] // Akta Cardiol. Sin. - 2013. - Vol. 29 (6) - Р. 515-523.
  21. Mondillo, S. Echokardiography Study Group of the Italian Society of Cardiology (Rome, Italy) Spackle Tracking echocardiography: a new technique for assessing myocardial function / S. Mondillo [et al.] // J. Ultrasound Med. - 2011. - Vol. 30 (1). - P. 403-412.
  22. Popescu, B.A. Left ventricular remodeling and torsional dynamics in dilated Cardiomyopathy: reversed apical rotation as a marker of disease severity / B.A. Popescu [et al.] // Eur. J. Heart. Fail. - 2009 - Vol. 11 (10). - P. 945-951.
  23. Zile, M.R. Heart failure with a normal ejection factor: is measurement of diastolic function necessary to make the diagnosis of diagnostic heart failure? / M.R. Zile // Circulation. - 2001. - Vol. 104 (7). - P. 779-782.

Views

Abstract - 4

PDF (Russian) - 30

Cited-By



Copyright (c) 2018 Malov Y.S., Borisov I.M., Galova E.P., Yarovenko I.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.