Consilium medicum начало :: поиск :: подписка :: издатели :: карта сайта

Кардиологический вестник  
Том 02/N 1/2007 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Динамика вольтажных показателей комплекса QRS при изменении положения тела


М.М.Салтыкова*, Г.И.Хеймец*, А.В.Певзнер*, Л.Л.Кондратюк**, А.Н.Рогоза*

*НИИ кардиологии им. А.Л.Мясникова, Москва; **Российский государственный научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю.А.Гагарина, Звездный городок

Цель исследования. Оценка динамики вольтажных показателей комплекса QRS при пассивном переводе пациента из горизонтального положения в вертикальное и в течение последующих 20 мин пребывания в ортостазе.
Материал и методы. В исследование включили данные 8 пациентов с нейрокардиогенными синкопальными состояниями (6 мужчин и 2 женщины в возрасте от 20 до 79 лет) и 1 практически здорового добровольца-мужчины (возраст 27 лет). Всем больным проводили длительную пассивную ортостатическую пробу по Вестминстерскому протоколу. Исходно обследуемые находились в горизонтальном положении, а затем их переводили в ортостатическое положении под углом 60°, и они находились в таком положении в течение 20-45 мин. Электрокардиография (ЭКГ) в 12 стандартных отведениях (ЭКГ-12) и базовый импеданс грудной клетки (БИ) непрерывно регистрировали в течение всей пробы.
Результаты. При переводе обследуемых из горизонтального положения в вертикальное достоверно снижалась амплитуда зубца R в отведениях I и V3-V5 и возрастала амплитуда зубца S в отведениях aVL и V3-V5, а в отведениях от конечностей достоверно снижалась амплитуда зубца R в I отведении. Базовый импеданс грудной клетки увеличивался. При сравнении вольтажных показателей комплекса QRS в начале ортостаза и спустя 20 мин достоверно увеличивалась амплитуда зубца S во всех грудных отведениях без соответствующей динамики зубца R. БИ также продолжал расти.
Заключение. Выявленные закономерности необходимо учитывать при интерпретации динамики ЭКГ-показателей во время нагрузочных проб.
Ключевые слова: вольтажные показатели комплекса QRS, постуральные пробы.

M.M.Saltykova, G.I. Kheimets, A.V.Pevzner, L.L.Kondratuk, A.N.Rogoza

Dynamics of QRS voltage in tilt test


Aim of the study. To evaluate the QRS voltage alteration caused by passive body rotation from supine to upright (60o) position, and QRS voltage change for 20 minutes after rotation.
Material and methods. ECG and thorax base impedance data on 8 patients (6 males and females, age 20-79) with diagnosis syncope and data on a healthy man (age 27) were analyzed.
Results. Body rotation leads to significant decrement of R-amplitude in I, V3-V5 and significant increment of S-amplitude in V3-V5 and aVL. Thorax base impedance increases. During standing in upright position for 20 minutes S-amplitude in V1-V6 increases significantly without R-amplitude change. Thorax base impedance increases too.
Conclusion. The revealed regularity must be taking in consideration during interpretation of ECG-voltage alteration in exercise test.
Key words: QRS voltage, tilt test.
Электрокардиография - распространенное средство контроля за состоянием миокарда при проведении проб с физической нагрузкой. При этом обычно проводят анализ динамики сердечного ритма и смещения сегмента ST на ЭКГ как косвенного показателя ишемии миокарда. Кроме того, многие исследователи, чтобы улучшить относительно невысокую информативность проб, включают в анализ амплитуду зубцов комплекса QRS. Однако мнения различных авторов существенно расходятся как в оценках динамики этих амплитудных показателей, так и в ее интерпретации [1-8]. Причина, видимо, в том, что, хотя накоплен огромный фактологический материал, выявление механизмов, определяющих те или иные изменения электрокардиограммы (ЭКГ), представляет пока существенные трудности. Одна из основных проблем состоит в сложности дифференциации изменений ЭКГ, вызванных различными по своей природе факторами: а) изменением собственно электрической активности кардиомиоцитов; б) изменением положения сердца относительно электродов, например, при смене пациентом позы или при напряжении мышц брюшного пресса, вызывающем смещение диафрагмы; в) изменением электропроводности органов и тканей грудной клетки вследствие перераспределения в них крови и других биологических жидкостей.
   Длительные (20-45 мин) постуральные пробы с регистрацией базового импеданса (БИ) грудной клетки являются удобной моделью для оценки значимости влияния последних двух факторов на ЭКГ человека. Они позволяют проанализировать динамику комплекса QRS, сопоставляя ее с изменениями электропроводящих свойств торса как при изменении положения тела при повороте из горизонтального положения, так и в течение последующего ортостаза, сопровождающегося перераспределением жидких сред организма в каудальном направлении.
   В исследование включают только показатели комплекса QRS, поскольку распределение потенциалов в период деполяризации желудочков более устойчиво по сравнению с периодом реполяризации, так как амплитуда и скорость нарастания потенциала действия практически не зависят от частоты сердечного ритма (до 350 уд/мин), концентрации ацетилхолина и катехоламинов, степени растяжения кардиомиоцитов [9].
   Целью данного исследования была оценка динамики вольтажных показателей комплекса QRS при пассивном переводе пациента из горизонтального положения в ортостатическое и после 20 мин пребывания в ортостазе.   

Материалы и методы
   
В исследование включили данные 8 пациентов с нейрокардиогенными синкопальными состояниями (6 мужчин и 2 женщины в возрасте от 20 до 79 лет) и 1 практически здорового добровольца-мужчины (возраст 27 лет). Всем больным проводили длительную пассивную ортостатическую пробу по Вестминстерскому протоколу [10]. Исходно обследуемые находились в горизонтальном положении на поворотном столе не менее 10 мин, затем их переводили в ортостатическое положение под углом 60о, и они находились в таком положении в течение 45 мин, если не чувствовали приступов головокружения или тошноты. У 2 пациентов проба была закончена из-за появления таких приступов (через 21 и 28 мин после перевода в ортостатическое положение). ЭКГ в 12 стандартных отведениях (ЭКГ-12) и БИ грудной клетки методом тетраполярной биоимпедансометрии непрерывно регистрировали в течение всей пробы с использованием компьютерных регистраторов российских фирм Geolink Electronics (ЭКГ-12К-01) и МЕДАСС (АВС-01).
   Поскольку известно, что вольтажные показатели комплекса QRS существенно зависят даже от небольшого смещения электродов в вертикальном направлении [11], мы попытались оценить, насколько динамика изучаемых показателей зависит от такого смещения. Для этого здоровому добровольцу проводили 3 коротких пассивных ортопробы, в течение которых он 10 мин находился в горизонтальном положении, а затем на 5 мин переводили его в ортостатическое. Во время проб регистрировали БИ и ЭКГ-12, при этом электрод с2 (он совместно с электродами на конечностях формирует отведение V2) располагали в первой пробе в III межреберье, во второй - в IV (традиционно), а в третьей пробе в V межреберье.
   В работе анализировали динамику амплитуды зубцов желудочкового комплекса в каждом из 12 отведений. Маркировку начала и конца комплекса QRS оператор проводил на дисплее компьютера вручную на 30-секундных участках записи ЭКГ, зарегистрирированных в горизонтальном положении, сразу после поворота на 60о и на 20-й минуте ортопробы. Таким образом, в анализ включали 3 серии из 30-45 значений амплитуд зубцов комплекса QRS, соответствующих последовательным сердечным сокращениям на указанных участках записи ЭКГ. При анализе вольтажных показателей использовали значения, усредненные по всему 30-секундному интервалу. Для каждой ЭКГ вычисляли разности амплитуд зубцов до поворота и сразу после него, а также сразу после поворота и после 20 мин пребывания в ортостазе. Если на ЭКГ пациента в комплексе QRS какой-то зубец не был представлен или имел амплитуду менее 0,2 мВ, то при анализе динамики соответствующего зубца эту ЭКГ в расчет не принимали. Поскольку у пациентов существенно различалась исходная форма комплекса QRS в отведениях от конечностей (QR, RS либо QRS), то для представления данных в таблицах мы использовали обозначения QRS+ для зубца R, и QRS - для максимального из зубцов Q или S. При этом в грудных отведениях у всех обследованных QRS - соответствовал зубцу S.
   Для оценки статистической значимости динамики частоты сердечных сокращений (ЧСС) и амплитуд каждого из зубцов комплекса QRS использовали двусторонний критерий Вилкоксона (p<0,05).   

Результаты
   
Динамика вольтажных показателей QRS при переводе пациентов из горизонтального положения в ортостатическое представлена в табл. 1. При переводе в ортостатическое положение наиболее распространенным у обследованных пациентов было снижение вольтажа зубца R (QRS+) в отведении I и в грудных отведениях V3-V5, а также возрастание зубца S в отведениях aVL и V3-V5. При этом в грудных отведениях динамика вольтажа была более выраженной, в них наблюдалось снижение потенциалов, соответствующих распространению доминирующего фронта возбуждения по поверхности сердца, обращенной к передней стенке грудной клетки [QRS+(зубец R)], и возрастание потенциалов, соответствующих распространению фронта по поверхности миокарда, обращенной к задней стенке грудной клетки [QRS-(зубцы S)].
   Изменения вольтажных показателей комплекса QRS к 20-й минуте пребывания в ортостазе по сравнению со значениями на 1-й минуте его представлены в табл. 2.
   Динамику БИ грудной клетки оценивали аналогично оценке динамики комплекса QRS (табл. 3), где DБИ1 - изменения БИ при переводе пациентов в вертикальное положение по сравнению с горизонтальным, а DБИ2 - к 20-й минуте ортостаза по сравнению со значениями на 1-й минуте его.
   Как видно из таблиц, наблюдаемое к 20-й минуте пребывания в ортостазе увеличение вольтажа комплекса QRS - в отведениях V3-V5 было не менее выраженным, чем сразу при переводе в ортостаз, однако соответствующие изменения БИ (DБИ2) были значительно меньшими, чем с DБИ1.
   У всех пациентов при переводе в ортостаз ЧСС достоверно возрастала в среднем на 10±1 уд/мин, а к 20-й минуте пребывания в ортостазе у 4 пациентов наблюдалось дальнейшее достоверное увеличение ЧСС в среднем на 11±2 уд/мин.
   Сравнительный анализ динамики вольтажных показателей комплекса QRS при небольшом смещении электродов, проведенный нами на основании данных ЭКГ-12 практически здорового добровольца, подтвердил статистически значимую зависимость выраженности изменений вольтажа комплекса QRS от смещения электродов в вертикальном направлении (см. рисунок). Наименее выраженной была динамика зубца S при расположении электрода в III межреберье (в среднем 0,1 мВ), а наиболее выраженной при его расположении в V межреберье (1,4 мВ). Динамика БИ и ЧСС в указанных пробах была сходной.   

Таблица 1. Динамика вольтажных показателей комплекса QRS при переводе пациентов из горизонтального положения в ортостатическое (n=9)

Отведения ЭКГ-12

QRS+ (зубец R)

QRS- (зубец Q или S)

DQRS+ M SEM QRS+% QRS+% QRS-=% DQRS- M SEM QRS-% QRS-% QRS-=%
I 0,15*       0,16*      
0,03 100 0 0 0,03 62,5 0 37,5
II -0,04       -0,17      
0,06 25 50 25 0,05 0 50 50
III -0,18       0      
0,07 25 50 25 0,04 25 25 50
aVR -0,16       0,02      
0,03 0 50 50 0,05 37,5 25 37,5
aVL 0,05       -0,1*      
0,05 37,5 25 37,5 0,03 0 87,5 12,5
aVF -0,08       -0,06      
0,06 12,5 50 37,5 0,04 25 50 25
V1 -0,05       -0,16*      
0,01 0 37,5 62,5 0,08 25 62,5 12,5
V2 0,00       -0,10      
0,03 37,5 37,5 25 0,13 12,5 62,5 25
V3 0,14*       -0,20*      
0,04 87,5 0 12,5 0,11 12,5 75 12,5
V4 0,22*       -0,27*      
0,11 87,5 12,5 0 0,07 0 100 0
V5 0,18*       -0,19*      
0,06 75 12,5 12,5 0,07 0 100 0
V6 0,19*       -0,10      
0,05 62,5 12,5 25 0,05 0 50 50
Примечание. Здесь и в табл. 2: в столбцах показаны средние значения изменений амплитуд зубцов R (QRS+) и Q или S (QRS-) с указанием соответствующей ошибки среднего (M±SEM), а также число пациентов (в %), у которых наблюдалось увеличение () или снижение () вольтажа соответствующих зубцов. Символом "*" обозначены показатели, динамика которых статистически достоверна. Серым цветом выделены ячейки, демонстрирующие достаточно выраженные изменения (DQRS>0,1 мВ), имеющие место не менее чем в 75% случаев.

Таблица 2. Динамика вольтажных показателей комплекса QRS к 20-й минуте ортостаза по сравнению с их значениями на 1-й минуте пребывания в нем

Отведения ЭКГ-12

QRS+ (зубец R)

QRS- (зубец Q или S)

DQRS+ M SEM QRS+% QRS+% QRS-=% DQRS- M SEM QRS-% QRS-% QRS-=%
I 0,01 22 22 56 -0,05 0 44 56
0,02       0,02      
II -0,01 22 56 22 -0,03 33 56 11
0,07       0,02      
III -0,13 11 56 33 -0,02 22 22 56
0,08       0,03      
aVR -0,04 0 56 44 -0,05 33 44 22
0,02       0,06      
aVL -0,01 11 22 67 -0,09 0 56 44
0,03       0,04      
aVF -0,12 11 67 22 -0,02 0 22 78
0,07       0,02      
V1 0,03 33 0 67 -0,17* 11 89 0
0,02       0,05      
V2 0,03 22 33 44 -0,36* 0 100 0
0,03       0,07      
V3 0,10 56 0 44 -0,28* 0 100 0
0,06       0,06      
V4 0,14 78 11 11 -0,22* 0 100 0
0,06       0,03      
V5 0,11 67 22 11 -0,13* 0 100 0
0,07       0,02      
V6 0,06 56 11 33 -0,06* 0 100 0
0,06       0,01      

Таблица 3. Статистические характеристики изменения 
БИ при переводе пациента из горизонтального положения
в вертикально (DБИ1) и в течение 20-й минуты ортостаза (DБИ2)

DБИ Median Min Max M SEM
1 2,2 0,8 3,6 2,2 0,4
2 0,6 0,4 0,7 0,6 0,1

Изменения амплитуды зубца S ЭКГ при переводе обследуемого из горизонтального в ортостатическое положение.

Обсуждение
   
Как показало проведенное исследование, постуральная проба вызывала у большинства обследованных сходную динамику как вольтажных показателей комплекса QRS в отведениях I, V3-V5, так и БИ. При переводе пациента из горизонтального положения в ортостатическое снижалась амплитуда зубца R в отведениях V3-V5 и возрастала амплитуда зубца S в этих же отведениях, а в отведениях от конечностей снижалась амплитуда зубца R в отведении I. БИ грудной клетки увеличивался. Эти изменения электрических показателей, регистрируемых на поверхности тела, могут быть обусловлены действием нескольких факторов: уменьшением электропроводности торса вследствие перераспределения крови и других биологических жидкостей (они обладает высокой электропроводностью) в каудальном направлении, а также изменением электрического сопротивления органов грудной клетки вследствие их зависимой от гравитации деформации и смещения. При этом изменение позиции диафрагмы приводит к ротации сердца из-за некоторого сдвига верхушки сердца книзу и как следствие к изменению расстояния от поверхности сердца до ЭКГ-электродов. Перераспределение крови и других биологических жидкостей из органов и тканей грудной клетки приводит к уменьшению в этой зоне средней электропроводности среды между поверхностью сердца и ЭКГ-электродами. Это приводит к увеличению потенциалов ЭКГ.
   При сравнении вольтажных показателей комплекса QRS в начале ортостаза и спустя 20 мин выявлено увеличение амплитуды зубца S во всех грудных отведениях без соответствующей динамики зубца R. БИ также продолжал расти. Поскольку положение тела оставалось прежним, то динамика электрических сигналов определялась только изменением электропроводящих свойств органов и тканей грудной клетки.
   Необходимо отметить, что перераспределение жидких сред организма (прежде всего крови) под действием гравитационной нагрузки в ортостатическом положении приводит к повышению ЧСС и возрастанию скорости сокращения и расслабления миокарда [12]. Поскольку начало фазы изометрического сокращения приходится на 40-60-й миллисекундах от начала зубца QRS, т.е. на зубец S в передних отведениях [13], то указанное увеличение скорости приводит к тому, что на зубец S приходится более интенсивное, чем на предыдущем этапе (в горизонтальном положении), сокращение.
   Известно, что систолическое сжатие приводит к уменьшению просвета коронарных сосудов [14]. Следовательно, в ортостатическом положении в момент времени, на который приходится вершина зубца S, коронарный кровоток меньше, чем в соответствующий момент в горизонтальном положении. Из-за высокой электропроводности крови кровеносные сосуды являются своего рода электрическими шунтами, поэтому большее снижение просвета коронарных сосудов при большей силе или скорости сокращения сердца приводит к более выраженному уменьшению эффекта электрического шунтирования в миокарде на 40-60-й миллисекундах от начала комплекса QRS. Это, видимо, и обусловливает увеличение амплитуды зубца S без соответствующей динамики зубца R. При этом описанный выше механизм не оказывает влияния на БИ грудной клетки, поэтому в отличие от динамики амплитуды зубца S динамика БИ к 20-й минуте ортостаза по сравнению с 1-й минутой значительно менее выражена, так как обусловлена только перераспределением жидкости в каудальном направлении.
   Необходимо отметить, что изменения вольтажа QRS на ЭКГ-12, сходные с описанными в данном исследовании, были выявлены нами и при дегидратации организма, возникавшей вследствие ультрафильтрации при проведении процедуры гемодиализа [15]. Кроме того, при регистрации ЭКГ по Франку во время полетов специально оборудованных самолетов по параболе Кеплера в период гипергравитации, приводящей к смещению не менее 500 мл крови в каудальном направлении, было выявлено увеличение вольтажа зубца R в отведении Z, который, как и зубец S в передних отведениях ЭКГ-12, соответствует возбуждению задних и заднебазальных отделов миокарда, а его амплитуда приходится на 40-65-ю миллисекунду от начала комплекса QRS [16]. Таким образом, перемещение некоторого количества крови из органов и тканей грудной клетки независимо от вызвавших его причин приводит к сходным изменениям вольтажных показателей комплекса QRS.
   Наибольшее увеличение амплитуды зубца S регистрировали в отведениях V2 и V3, т.е. на передней поверхности грудной клетки на уровне IV межреберья на 2 см левее грудины (V2) и чуть левее и ниже (V3). Такая локализация зоны максимального увеличения вольтажа может быть обусловлена тем, что в этой зоне между электродами и поверхностью сердца нет легочной ткани, которая, как известно, плохо проводит электрический сигнал [17]. Перемещение электрода c2, который совместно с электродами на конечностях формирует отведение V2, на уровень III и V межреберий показало существенную зависимость изменений вольтажных показателей комплекса QRS от небольшого сдвига электродов в вертикальном направлении. Эта зависимость может быть причиной значительного разброса в степени выраженности динамики комплекса QRS у разных пациентов, поскольку ориентирами для локализации ЭКГ-электродов на поверхности грудной клетки являются ребра, грудина и ключица, а позиция сердца относительно них у разных пациентов может несколько отличаться.
   В заключение необходимо отметить, что зарегистрированные при проведении постуральных проб изменения вольтажных показателей комплекса QRS были однотипными у большинства пациентов. Они вызваны не только ротационными сдвигами сердца в момент поворота тела пациента, но и изменениями электропроводящих свойств органов и тканей грудной клетки как в момент поворота, так и в течение последующего периода пребывания в ортостазе. При повороте наиболее выражена динамика в отведении I (амплитуда зубца R снижается) и в грудных отведениях V3-V5 (амплитуда зубца R снижается, а зубца S растет). В течение 20 мин пребывания в ортостазе амплитуда зубца S в грудных отведениях продолжала нарастать, а амплитуда зубца R не менялась. Выявленные закономерности необходимо учитывать при интерпретации динамики ЭКГ-показателей во время нагрузочных проб.   

Литература
1. Bonoris PE, Greenberg PS, Castellanet MJ et al. Significance of changes in R wave amplitude during treadmill stress testing. Angiographic correlation. Am J Cardiol 1978; 41 (5): 846-51.
2. Battler A, Froelicher V, Slutsky R, Ashburn W. Relationship of QRS amplitude changes during exercise to left ventricular function and volume and the diagnosis of coronary artery disease. Circulation 1979; 60 (5): 1004-13.
3. Charlap S, Shani J, Schulhoff N et al. R- and S-wave amplitude changes with acute anterior transmural myocardial ischemia. Correlations with left ventricular filling pressures. Chest 1990; 97 (3): 566-71.
4. Pilhall M, Jarneborn L, Riha M, Jern S. Changes in QRS segments during exercise in relation to scintigraphic myocardial perfusion defects: a multivariate analysis. Coron Artery Dis 1993; 4 (1): 87-99.
5. Jufang H, Kinouchi Y, Yamaguuchi H et al. Exercise-induced changes in R wave amplitude and heart rate in normal subjects. J Еlectrocardiol 1995; 28 (2): 99-106.
6. Turkmen M, Barutcu I, Esen AM et al. Comparison of exercise QRS amplitude changes in patients with slow coronary flow versus significant coronary stenosis. Jpn Heart J 2004; 45: 419-28.
7. Kligfield P. Rethinking the exercise electrocardiogram. A.N.E. 2006; 11 (2): 99-101.
8. Аронов Д.М., Лупанов В.П. Функциональные пробы в кардиологии. М.: МЕДпресс-информ, 2003.
9. Гоффман Б., Крейнфилд П. Электрофизиология сердца. М.: Изд-во иностр. литературы, 1962.
10. Fitzpatrick AP, Theodorakis G, Vardas P, Sutton R. Methodology of Head-Up Tilt Testing in patient with unexplained syncope. JACC 1991; 17 (1): 125-30.
11. Rautaharju PM, Park L, Rautaharju FS, Crow R. A standartized procedure for locating and documenting ECG chest electrode positions. J Electrocadiol 1998; 31 (1): 17-29.
12. Физиология кровообращения. Регуляция кровообращения. В серии: "Руководство по физиологии" Л.: Наука, 1986.
13. Физиология кровообращения. Физиология сердца. В серии: "Руководство по физиологии" Л.: Наука, 1980.
14. Физиология кровообращения. Физиология сосудистой системы. Ред. Б.И.Ткаченко. В серии: "Руководство по физиологии" Л.: Наука, 1984.
15. Салтыкова М.М., Атьков О.Ю., Карлин Е.К. и др. Увеличение вольтажных показателей QRS при дегидратации организма. Тер. арх. 2007; 4:18-23.
16. Saltykova M, Capderou A, Atkov O et al. Variation of intrathoracic amount of blood as a reason of ECG voltage changes. A.N.E. 2003; 8 (4): 321-32.
17. Раш С., Нельсон К. Влияние электрической неоднородности и анизотропии тканей грудной клетки на поле сердца. В кн.: Нельсон К.В., Гезеловиц Д.Б. (ред.) Теоретические основы электрокардиологии. М.: Медицина, 1979; 373-409.



В начало
/media/cardio/07_01/32.shtml :: Saturday, 30-Jun-2007 21:03:08 MSD
© Издательство Media Medica, 2000. Почта :: редакция, webmaster