Новые возможности дифференциальной диагностики нормы и патологии сердечно-сосудистой системы у детей

Электрокардиография. Описание возможных методов дигностики.

О. О. Куприянова,

ГУ «Научный центр здоровья детей» Российской академии медицинских наук, Москва

Электрокардиография    —     метод    исследования сердца, не теряющий своего значения с течением времени. Он остается одним из самых распространенных  и  неотъемлемых  методов  кардиологической  диагностики,  продолжает  развиваться  и  совершенствоваться.  Для  массовых  популяционных исследований с целью оценки состояния детского здоровья принято проводить электрокардиограмму. Электрокардиографическое   исследование   здоровых детей и взрослых отличаются, причем ЭКГ детей имеет свои специфические особенности в каждом возрастном периоде. Это обусловлено анатомическим  положением  сердца  в  грудной  клетке, изменением частоты сердечных сокращений и соотношением мышечных масс правого и левого желудочков,   вегетативно-эндокринными   влияниями, изменением  скорости  распространения  импульса возбуждения в миокарде в процессе роста и развития ребенка, а также другими факторами. В течение всего периода детства происходит совершенствование  морфологической  структуры  сердца  и сосудов.

 У  здоровых  детей  часто  наблюдается  синусовая дыхательная аритмия: в фазе вдоха число сердечных сокращений увеличивается, в фазе выдоха — уменьшается. Однако у детей с лабильной вегетативной нервной системой может отмечаться и синусовая аритмия, не зависящая от дыхания. Оценивается не только ее наличие, но и степень выраженности. Для характеристики синусовой аритмии условно выделяют 5 степеней выраженности [8].

Показано, что синусовая аритмия — физиологическое явление, присущее здоровым детям всех возрастных периодов, в том числе и детям до года. У большинства    отмечается               умеренная                     синусовая аритмия.                 Выраженная       дыхательная            аритмия наблюдается  с  одинаковой  частотой  (20%)  в  дошкольном и школьном возрасте. Резко выраженная дыхательная аритмия встречается уже с дошкольного возраста, чаще у детей 3-7 лет (12%) и у детей 13-14 лет (13%).

Установлено, что продолжительность зубцов и интервалов ЭКГ у детей короче, чем у взрослых. Часто встречается отрицательный зубец Т в III и правых грудных отведениях (иногда до отведения V4), деформация начального желудочкового комплекса QRS в виде буквы W или М в III отведении, отрицательный, двухфазный или сглаженный зубец Р в III отведении. Нередко наблюдаются (особенно у детей раннего возраста) высокий заостренный зубец Р, глубокий зубец Q (II и III стандартные отведения).  Во  II  и  III  отведениях  может  наблюдаться расщепление или узловатость зубца Р за счет физиологического  асинхронизма  возбуждения  предсердий (правое предсердие возбуждается раньше левого).

У  детей  раннего  возраста  может  отмечаться  изменчивость амплитуды комплекса QRS в тех или других отведениях — физиологическая  альтернация,  обусловленная  лабильностью  электрофизиологических процессов в миокарде.

Расщепление комплекса QRS в отведении VI у здоровых  детей  обозначают  как  «синдром  наджелудочкового гребешка». Он встречается от 2,3 до 30% случаев у здоровых детей, причем более часто у детей  младшей  возрастной  группы.  На  ЭКГ  синдром проявляется в отведениях VI и в крайних правых грудных отведениях (V3R — V5R) деформацией комплекса QRS типа rSr’ с узким и малоамплитудным зубцом r’ или зазубренностью на восходящем колене зубца S. При этом длительность комплекса QRS не превышает возрастную норму. Деформация комплекса QRS в других отведениях отсутствует. Происхождение этого феномена связывают с возбуждением гипертрофированного правого «наджелудочкового гребешка», расположенного в  области  легочного  конуса  правого  желудочка, возбуждающегося последним. Также имеет значение положение сердца в грудной клетке и взаимное влияние  на  данные  отведения  потенциалов  миокарда правого и левого желудочков.

Частой находкой на ЭКГ при обследовании здороблокады  правой  ветви  пучка  Гиса  —  НБПНПГ (14%). Изменения комплекса QRS при НБПНПГ выражаются в разной степени расщепления зубца R или зазубренности зубца S в правых грудных отведениях и незначительном уширении зубца S в левых  грудных  и  стандартных  отведениях  (рис.1).

Продолжительность  желудочкового  комплекса  сохраняется  в  пределах  возрастной  нормы  или  не превышает 0,10-0,11 с. Изменения сегмента ST и зубца Т, как правило, отсутствуют.

Рис. 1. ЭКГ девочки 5 лет. Неполная блокада правой ветви пучка Гиса

Полифазные,   расщепленные   комплексы  QRS   в правых грудных отведениях регистрируются как у здоровых  детей,  так  и  у  детей  с  деформациями грудной клетки, с пороками сердца и гипертрофией правого желудочка. Генез и клиническое значение описываемых   особенностей   желудочкового   комплекса в правых грудных отведениях окончательно не выяснены. Причиной неполной блокады правой ветви пучка Гиса Н.П. Котлукова [3] считает повышение давления в системе малого круга кровообращения.  При  острой  интранэтальной  гипоксии  у новорожденных НБПНПГ часто появляется на фоне изменений ST-T на 4-7-й день жизни, а в последующие 2-3 недели исчезает у 29,4% детей, а на 4 неделе — у 17,6% новорожденных. У 29,5 % детей, перенесших перинатальную гипоксию, эти изменения могут сохраняться в последующие 3-5 лет и более.

 Исходя из вышеуказанного, во всех случаях нельзя считать  обоснованным  применение  термина  «неполная блокада правой ветви пучка Гиса» при обнаружении только расщепления или зазубренности комплекса QRS в правых грудных отведениях.

С  возрастом  у  детей  изменяется  продолжительность интервалов R-R, P-Q, Q-T, ширина желудочкового комплекса QRS. Чем меньше ребенок, тем чаще ритм сердечной деятельности и тем короче интервалы ЭКГ [8].

У  здоровых  детей  достаточно  часто  встречается укорочение   интервала   Р-Q   до   0,1-0,09   с.   Повидимому, это обусловлено тем, что в детском возрасте имеет место ускоренное проведение возбуждения по АВ-соединению и на уровне системы Гиса-Пуркинье,  что  находит  отражение  в  основных электрофизиологических  характеристиках.  Причиной этого является усиление адренергических влияний на сердце. Трактовка укорочения интервала P-Q у детей, особенно у подростков, сложна. Зачастую подростков с интервалом Р-Q менее 0,12 с. необоснованно относят к пациентам с синдромом укороченного интервала P-Q, при котором предполагается наличие дополнительных проводящих путей, в то время как у них имеется просто ускоренное проведение по АВ-соединению. Показано, что у многих подростков вплоть до 18-летнего возраста сохраняется ускоренное АВ-проведение, так называемый  «детский  тип»,  поэтому  эти  особенности могут рассматриваться как вариант нормы. В то же время укорочение интервала P-Q при наличии приступов                                      суправентрикулярной тахикардии    может быть маркером предвозбуждения миокарда. Такие дети требуют наблюдения с обязательным проведением электрофизиологического обследования.

 Своеобразные изменения конечной части желудочкового комплекса ЭКГ, получившие название «синдром  ранней  реполяризации  желудочков»,  встречающиеся          в          1,5-2%            случаев,                     рассматриваются большинством  авторов  как  вариант  нормы.  По нашим наблюдениям, у детей синдром ранней реполяризации встречается довольно часто, особенно  в  препубертатном и  пубертатном  периодах,  и является вагозависимой формой функционального изменения сердечной деятельности.

Достижениями  последних  лет  показано,  что  ЭКГ дает  информацию  не  только  об  электрических  и анатомических  характеристиках  сердца,  но  и  об изменениях, происходящих в сердце на молекулярном  уровне.  Выявлены  характерные  электрокардиографические фенотипы у больных с различными генетическими заболеваниями, проявляющиеся изменениями длительности интервала QT, сегмента ST и формы зубца Т. Для практической работы составлена   таблица   для   определения   должной длительности электрической систолы в зависимости от длительности сердечного цикла [8].

Кроме длительности ОТ, современные компьютерные  алгоритмы  анализа  ЭКГ  включают  в  себя определение  длительности  корригированного  интервала QT (QTc), не зависящей от частоты сердечных сокращений. В норме QTc у взрослых не должен превышать 440 мс, а у детей — 460 мс. Патологическое увеличение и укорочение электрической  систолы  желудочков  может  быть  одним  из маркеров появления жизнеугрожаемых аритмий.

В основе диагностики удлинения и укорочения интервала  QT  лежит  корректное  его  измерение  и оценка (рис.2). 

Рис. 2. Критерии удлинения и укорочения интервала QT

 Можно отметить следующие основные особенности электрокардиограммы здоровых детей по сравнению с ЭКГ взрослых людей:

1.  Меньшая продолжительность интервалов и зубцов.

2.  Вариабельность значений интервалов и ширины зубцов в зависимости от частоты сердечных  сокращений  (увеличение  их  длительности с возрастом).

3.  Наличие синусовой дыхательной аритмии.

4.  Выраженная лабильность ритма сердечных сокращений.

5.  Значительные   колебания   высоты   зубцов (абсолютная  высота  зубцов  ЭКГ,  главным образом, зубцов R и S имеет меньшее значение, чем их соотношения в различных отведениях).

6.  Взаимоотношения амплитуды зубцов R и S в стандартных  и  грудных  отведениях  имеют возрастную динамику.

7.  Расщепление комплекса QRS в отведениях III, Vl,2, что обозначают как «частичную блокаду правой ветви пучка Гиса» или как «синдром   замедленного   возбуждения  правого наджелудочкового гребешка».

8.  Наличие отрицательного зубца Т в III отведении и однополюсных грудных отведениях (от VI до V4).

9.  Наличие глубокого зубца Q.

10. Вертикальное положение электрической оси сердца  или  ее  отклонение  вправо  (чаще встречается у новорожденных и детей раннего возраста).

11. Уменьшение  с  возрастом  продолжительности времени активации желудочков в правых грудных отведениях и увеличение — в левых.

Изменения  ЭКГ  при  различных  заболеваниях  и функциональных  нарушениях  в  организме  неспецифичны.  Для  того  чтобы  сделать  правильное электрокардиографическое заключение, необходимо знать клинику заболевания и помнить об индивидуальных особенностях ЭКГ.

Кроме  стандартной  электрокардиографии,  являющейся первым и обязательным методом обследования детей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы,  широко  используются  и  другие  методы неинвазивной электрокардиологии.

Холтеровское мониторирование ЭКГ. В последние годы существенный прогресс в оценке состояния  функциональных  систем  детского  организма достигнут  благодаря  разработке  и  внедрению  в клиническую  практику  новых,  высокоинформативных методов исследования. За рубежом и у нас в стране в практику электрокардиографического исследования  новорожденных,  детей  и  подростков прочно вошел метод длительной непрерывной регистрации ЭКГ в обычных условиях жизнедеятельности — так называемое суточное или холтеровское мониторирование ЭКГ (ХМ ЭКГ).

Оно обеспечивает непрерывную запись сигнала в двух, а при необходимости — в 3-12 отведениях на протяжении длительного времени (до 24 часов и более).  В момент обследования ведется  подробный дневник, что позволяет сопоставить изменения электрокардиограммы с жалобами больного и его активностью в течение суток. После окончания записи  ЭКГ  на  магнитную  ленту,  флэш-карту  или твердотельный  регистратор  осуществляется  компьютерный  и  врачебный  анализ  по  стандартным программам. Согласно им можно оценить суточную динамику  частоты  сердечных  сокращений,  произвести   качественную   и    количественную   оценку нарушений ритма сердца и проводимости. Эту информацию можно получить как за час, так и за сутки.

 Для  правильной интерпретации данных,  полученных при холтеровском мониторировании ЭКГ у детей с кардиальной патологией, необходимо знать допустимые аритмии и пределы колебаний пульса у здоровых детей. Новый метод регистрации и анализа ЭКГ произвел революцию в оценке физиологического  диапазона  колебаний  ритма  сердца  и проводимости.     Было  доказано,       что                             синусовая аритмия может встречаться у здоровых детей всех возрастов. Слабо и умеренно выраженная аритмия диагностировалась            у          всех    детей, выраженная аритмия — у 46% и только в ночное время.

Это  связано с миграцией предсердного водителя ритма, а при наличии синусового ритма — с дыхательной  аритмией  или  изменением  вегетативной регуляции при смене стадий сна. Смена ритма иногда сопровождается регистрацией пауз, причем их продолжительность    увеличивается         с                                      возрастом (рис 3).

Рис. 3. Синоатриальная блокада ІI степени второго типа.

Существуют  критерии  оценки  частоты  сердечных сокращений,    максимальной    продолжительности спонтанных  пауз  и  патологической  брадикардии при ХМ ЭКГ [6]. В последние годы получены данные о характере нарушений ритма и проводимости сердца у новорожденных (табл.1) и у детей школьного возраста (табл.2). При обследовании необходимо обращать внимание на гипоксию, перенесенную внутриутробно или интранатально.

Нарушения  ритма  сердца  и  проводимости  встречаются у 80% недоношенных и 85,7% доношенных новорожденных детей с перинатальным поражением центральной нервной системы [2]. Желудочковые  экстрасистолы выявляются  только у недоношенных детей. Определено, что наиболее значимыми факторами риска возникновения дизритмий у детей первого года жизни является перенесенная внутриутробно  и  интранатально  гипоксия.  Максимальная      частота                  выявления                    нарушения   ритма сердца  характерна  для  возрастного  периода  2-4 месяца. Случайное обнаружение нарушения ритма сердца в раннем детском возрасте составляет 35%. У 22% детей сохраняются изменения на ЭКГ к 5-6ти годам.

Период  полового созревания сопровождался учащением экстрасистол и нарушений проводимости. Нерегулярность ритма сердечных сокращений зарегистрирована во всех возрастных группах. В 6-7 лет это было следствием выраженной дыхательной аритмии  и  миграции  водителя  ритма,  в  старшем возрасте — результатом постепенного гетерохромного   включения   центральных   нейросекреторных структур,  приводящих  к  спонтанным  колебаниям выраженных вегетативных влияний на сердце. При наличии  недифференцированных  признаков  распространенной  дисплазии  соединительной  ткани выраженность экстрасистолии увеличивалась.

 Помимо того, что ХМ ЭКГ позволяет точно определить  характер  и  степень  выраженности  аритмий сердца, сравнить частоту нарушений в разное время суток, сопоставить выявленные изменения ЭКГ с активностью ребенка, метод позволяет исследовать циркадианную вариабельность интервалов QT и R-R при наличии специальных программ.

В  последние  годы  большое  внимание  уделяется изучению вариабельности (разброса) длительности интервала  Q-T  как  маркера  негомогенности  процесса реполяризации в миокарде желудочков. Для этого используется регистрация стандартной ЭКГ в 12 отведениях в течение 3-5 минут или холтеровское мониторирование ЭКГ. Оценка вариабельности процессов  реполяризации осуществляется  на основании средней продолжительности интервалов Q-T, Q-Тс, Q-Tp (до вершины зубца Т) в миллисекундах и анализа их дисперсий.

Анализ вариабельности ритма сердца используется для количественной неинвазивной оценки разных уровней вегетативной иннервации деятельности  сердца.  Вариабельность  ритма  сердца  представляет собой изменение частоты сердечных сокращений или длительности последовательных интервалов  RR.  Вариабельность  синусового  ритма отражает  степень  выраженности  синусовой  аритмии.

В современных системах холтеровская запись может   быть   проанализирована   с   использованием различных   математико-статистических   программ для вычисления разнообразных параметров вариабельности синусового ритма [1,10].

Математические  методы  предложено  делить  на геометрические,         временные    и                                частотные.    По нашему  мнению,  главным  является  наличие  физиологического  смысла  конкретных  показателей, вычисляемых этими методами [4,5] .

К геометрическим методам относятся: гистограмма суточного распределения интервалов RR, дифференциальная гистограмма распределения различий между последовательными RR интервалами вокруг нулевого значения и авторегрессионное облако или скатерграмма,  представляющая  собой  двумерное распределение смежных интервалов RR (рис.4).

Рис.  4.  Авторегрессионное  облако  и  фрагмент ЭКГ ребенка с дисфункцией синусового узла (синоатриальная блокада с паузой 1,2 сек с последующим  замещающим предсердным сокращением)  и предсердной экстрасистолой

Различия значений временных показателей в ночное и дневное время весьма существенны. Холтеровская  система  предназначена  для  регистрации большого  количества информации  8  динамике,  и нельзя  ограничивать  анализ  определением  средних показателей за сутки [1,10].

Частотный или спектральный анализ вариабельности  ритма  сердца  позволяет  выявить  и  количественно  охарактеризовать  колебания  сердечного ритма  с  помощью  специальных  математических методов.  Ритм  сердца  имеет  сложную  структуру, связанную с наслоением многих периодических составляющих. Для выявления скрытых периодичностей в теории случайных процессов в математике используется спектральный анализ (обычно по программе быстрого преобразования Фурье). Несмотря на сложность спектрального анализа, его применение, безусловно, имеет большие перспективы, так как временная организация функций является одной  из  фундаментальных  характеристик  живой системы. Именно циркадианные колебания синусового ритма наиболее полно отражают механизмы его регуляции как в норме, так и при развитии патологического  процесса.  Изучение  циркадианного ритма  сердечной  деятельности  особенно  важно для оценки адаптационных возможностей системы кровообращения.

По спектральному анализу динамических рядов ин-тервалов RR ЭКГуже написаны обзорные статьи и даны четкие границы диапазонов волн, присущих волновой структуре ритма сердца: HF (2,5-6,6 сек), LF(6,6-25 сек), VLF(25-66 сек), ULF (больше 66 сек). В настоящее время существует почти единодушное мнение о связи высокочастотной периодики или HF с вагусной активностью. Отсюда вывод о том, что эти колебания являются маркером модуляции блуждающего нерва. Сравнительно более медлен-ные волны связаны с повторяющимися колебания-ми артериального давления. Физиологическая ин-терпретация низкочастотной периодики или LF неоднозначна из-за множества влияющих на нее факторов. Признается вклад как симпатической, так и парасимпатической нервной системы в появле-нии этой периодики. Однако увеличение мощности в этом диапазоне всегда наблюдается как след-ствие симпатической активации, поэтому господ-ствует точка зрения, что низкочастотные компонен-ты являются преимущественно маркером симпати-ческой модуляции.

В последнее время появилось большое количество работ, в которых по соотношению волн (LF к HF), выявляемых при математическом анализе динамических рядов интервалов RR, определяют симпатовагусный баланс в регуляции синусового ритма с целью оценки состояния сердечно-сосудистой системы организма.

Проведенные   нами    исследования   [7]   показали ограниченные возможности спектра Фурье для нестационарных  случайных  процессов  и  необходимость  проведения  визуально-компьютерного  анализа пульсограмм, а не динамических рядов интервалов RR. Такой подход позволяет выявлять всю волновую  структуру  ритма  сердца  за  сутки.  Так, было установлено, что только две волны, присущие ритму сердца здорового ребенка, идут подряд через все 24 часа: дыхательные волны и волны кровяного давления. Более медленные волны (от минутных до часовых) встречаются в ритме сердца в виде разнообразных закономерных чередований.

Определение артериального давления. Проблема артериальной гипертензии остается актуальной в детской кардиологии в связи с большой распространенностью среди школьников (2,4-18%) и угрозой развития ее многочисленных осложнений. При этом основным методом выявления повышенного давления, подбора и оценки эффективности проводимого  лечения  продолжает  оставаться  традиционное разовое или трехкратное определение артериального давления по методу Н.С.Короткова на трех  визитах с  интервалом  10-14 дней.  Приборы для неинвазивного измерения артериального давления созданы на основе аускультативного метода Короткова или осциллометрического метода. Если первый основан на закономерностях звуковых явлений при декомпрессии плечевой артерии, то второй метод анализирует амплитуду микропульсаций давления в манжете, возникающих при передаче на нее пульсации артерий. Оба метода измерения артериального давления имеют свои достоинства и недостатки, поэтому в некоторых приборах используется  их  сочетание.  Аускультативный  метод  (по Н.С.Короткову)  на  сегодняшний  день  признается официальным эталоном неинвазивного измерения артериального давления.

 На основе результатов исследований были разработаны  специальные  таблицы  для  определения систолического артериального давления и диастолического  артериального  давления  (методом  Короткова) в зависимости от возраста, пола и роста детей и подростков [9,12].

Основные  надежды  на  уточнение  и  дополнение традиционного метода связывают с суточным мониторированием артериального давления, так как значения артериального давления и частота сердечных сокращений подвержены очень широкому диапазону колебаний. В настоящее время суточное мониторирование  артериального  давления  становится обязательной методикой выявления и лечения  повышенного  или  сниженного  артериального давления. Использование этого метода дает возможность оценить динамические колебания артериального давления в течение суток с учетом всех факторов, влияющих на него, охарактеризовать суточный профиль давления. Последние годы характеризуются  проведением  широкомасштабных  популяционных исследований для выработки нормативов суточного профиля артериального давления (табл.3).

Представленные данные о допустимых колебаниях функциональных параметров сердечно-сосудистой системы у детей и подростков могут использоваться для раннего обнаружения патологии и выявления лиц, подлежащих углубленному обследованию.