Графическая регистрация тонов и шумов сердца - клиническая кардиология ч.2
Прежде чем приступить к описанию тонов и шумов сердца с точки зрения аускультирующего врача, целесообразно, по крайней мере вкратце, упомянуть о фонокардиографии или же стетографии, как в последнее время принято называть этот способ исследования. Метод состоит в фотографической записи звуковых явлений, возникающих в сердце и в больших сосудах при сердечной деятельности. Первый важный шаг вперед в науке о фонокардиографии сделал уже в 1907 году Эйнтховен (Einthoven), использовав струнный гальванометр. На новый метод исследования сосредоточивалось внимание главным образом физиологов, в то время как в клинической медицине интерес к фонокардиографии был невелик. Только в последние десятилетия, после усовершенствования регистрирующей аппаратуры, начали проводиться фонокардиографические исследования в более значительных масштабах у лиц, страдающих болезнью сердца.
Истинное клиническое значение фонокардиографии состоит не в изолированном использовании самого метода, но в той пользе, которую он приносит усовершенствованию науки об аускультации благодаря сравнению фонокардиографических данных с данными выслушивания.
Фонокардиограмма представляет собой объективную запись тонов сердца и сердечных шумов, выслушиваемых ухом аускультирующего врача и имеет большое значение для анализа отношений между временем возникновения сердечных тонов и шумов в сердечном цикле. В то же время фонокардиограмма является постоянным диагностическим документом, лишенным возможного субъективного искажения данных аускультации. Ввиду возможности визуального контроля данных аускультации, фонокардиография пригодна для дидактических целей.
Между аускультацией и фонокардиографией, естественно, имеются различия. Физически чистые тоны музыкальных инструментов состоят из синусовых колебаний. Высота тона определяется частотой колебаний основного тона и выражается количеством герц (Гц), т. е. количеством колебаний в секунду- 1000 колебаний в секунду составляет 1 килогерц (кГц), 1000000 колебаний в секунду — 1 мегагерц (МГц). Сила звука или же интенсивность звука находится в прямой зависимости с амплитудой синусовых колебаний, окраска звука или же тембр зависит от количества обертонов, сопровождающих основной тон. Систолически-диастолические движения сердца и больших сосудов сопровождаются колебаниями, возникающими внутри тела и в грудной стенке. Эти колебания попадают в человеческое ухо через воздушный столбик стетоскопа или проходя через микрофон в электрический усилитель, который дает возможность графически регистрировать колебания. Звуковые явления, называемые сердечными тонами и сердечными шумами, в отличие от физически чистых тонов не складываются из синусовых колебаний, но представляют собой смесь колебаний постоянно меняющейся амплитуды и частоты. Частота, также как и у чистых тонов, выражается в герцах. Область средней частоты вибраций, вызываемых сердечной деятельностью, находится в пределах от 5 до 500 гц. Вибрации менее 20 Гц не воспринимаются слухом, но их можно обнаружить на баллистокардиограмме или на кардиограмме, снятой с области верхушки сердца. Только колебания свыше 20 Гц относятся к области, воспринимаемой слухом при аускультации сердца.
Знание пределов звуковосприятия человеческого слуха, является важным для понимания определенных различий между аускультацией и объективной графической регистрацией звука. Аудиограмма показывает, что в области частоты колебаний от 20 до 2000 Гц человеческое ухо обладает относительной невосприимчивостью звуков низкой частоты и логарифмически повышающейся восприимчивостью звуков высокой частоты. Большинство сердечных звуковых явлений находится в пределах частоты колебаний от 10 до 500 Гц. Восприимчивость человеческого слуха в отношении звуков ниже 1000 Гц быстро понижается. Этим можно объяснить, что при частоте ниже 1000 Гц звук определенной амплитуды, т. е. силы, выслушивается как более громкий, а не более высокий звук, по сравнению со звуком одинаковой амплитуды, но более низкой частоты. Звуковые явления различной частоты, т. е. разной высоты, но одинаковой амплитуды, т. е. силы, воспринимаются в области частоты колебаний сердечных тонов и шумов, как звуковые явления разной силы, а не как звуковые явления разной высоты. Только при частоте колебаний выше 1000 Гц сила звука, вызванная кардиогенными колебаниями, воспринимаются правильно, т. е. согласно их амплитуде. Ввиду того, что понижение слуха в пожилом возрасте касается специально высокочастотных звуков и частот в области разговорной речи (1000—4000 Гц), стареющий врач продолжает слышать сердечные тоны и сердечные шумы даже в случае, когда он страдает выразительной тугоухостью в отношении обыкновенной разговорной речи. Далее человеческое ухо способно воспринимать в виде двух отдельных звуковых явлений такие звуки, которые отделены друг от друга интервалом, превышающим 0,02 секунды. Необходимо еще отметить, что после громких шумов слух не способен воспринимать дальнейший, непосредственно последующий звук вследствие усталости слуха в данный момент.
Смесь колебаний различной частоты и амплитуды, из которой состоят звуки, исходящие из сердца, не позволяет, подобно аускультации, симультаннно зарегистрировать все компоненты звука на одной осциллографической фонокардиограмме. Для приспособления фонокардиографических данных данным аускультации были предприняты различные шаги. В англосаксонских странах регистрируют постепенно так называемую линейную, логарифмическую и стетоскопическую фонокардиограммы. На линейной фонокардиограмме колебания, зарегистрированные гальванометром, пропорциональны колебаниям, передающимся из сердца на грудную стенку. Недостатком этого способа регистрации является то, что все высокочастотные колебания поглощаются линейно зарегистрированными низкими частотами. Логарифмическая фонокардиограмма напоминает человеческую аудиограмму тем, что высокие частоты усилены, а низкие частоты отфильтрованы. На стетоскопической фонокардиограмме записаны звуковые явления так, как они попадают в выслушивающее ухо при выслушивании с применением обычных фонендоскопов. Фонокардиографическая аппаратура, применяемая большей частью в Европе, проводит колебания от микрофона на несколько систем фильтров, из которых каждый проводит линейную регистрацию колебаний в определенном поясе частот, так же как осцилляция. В применяемой нами осциллографической фонокардиографии на фонокардиограмме, регистрируемой одновременно с электрокардиограммой, производится спектральная звуковая запись в поясах частот 25 Гц и 100 гц, а также аускультативная запись. Одновременно зарегистрированная электрокардиограмма помогает разобраться в фонокардиографической кривой.
Одновременная регистрация каротидного пульса, флебограммы, кардиограммы или внутрисердечных кривых давления помогает определить, в какой гемодинамической сердечной фазе возникает тот или иной тон сердца или сердечный шум. Расстояние от зубца Q на электрокардиограмме до начала первого сердечного тона (интервал Q—I) у взрослого человека составляет в среднем 0,055 секунды. Интервал от начала первого тона до начала второго тона является мерой продолжительности механической систолы.
По амплитуде сердечных звуковых явлений можно судить лишь приблизительно о громкости этих звуков при аускультации сердца. Интенсивность колебаний и громкость звуков, зарегистрированных на сердце, не являются, следовательно, тождественными понятиями, несмотря на то, что в зависимости от повышения или понижения интенсивности колебаний сила звука может меняться в том же направлении.
Далее необходимо помнить, что колебания, зарегистрированные на обычной фонокардиограмме, не являются точным отражением всего того, что слышит врач при аускультации. Человеческое ухо неспособно улавливать и анализировать колебания, слишком слабые для раздражения слухового аппарата, а также те колебания, которые ввиду слишком высокой или, наоборот, слишком низкой частоты находятся вне области звуков, воспринимаемых слухом. Именно фонокардиографические исследования показали, что в человеческом сердце в течение сердечного цикла возникают колебания, которые ухо уловить не может, но которые можно выявить и зарегистрировать при помощи соответствующей аппаратуры. Некоторые из этих в норме неслышимых вибраций могут настолько усиливаться при определенных патологических условиях, что при клинической аускультации их удается уловить в качестве звуков.
Интенсивность тонов и шумов сердца, слышимых при аускультации, можно во много раз усилить при помощи аппаратуры и таким образом эти звуковые явления могут быть воспроизведены посредством громкоговорителя в аудитории или же их может слушать большое количество студентов при помощи радионаушников.
В общем можно сказать, что слухом улавливается только часть звуковых волн, возникающих при сердечной деятельности. Кроме того, аускультации мешает целый ряд факторов, в особенности быстрая и нерегулярная сердечная деятельность. В этом отношении фонокардиография имеет большие преимущества по сравнению с аускультацией сердца. Фонокардиографическая запись, следовательно, является особенно ценной в случае, когда не имеется уверенности в отношении данных аускультации, либо ввиду слишком малой интенсивности аускультативных явлений или невоспринимаемой слухом частоты их колебаний, либо ввиду затруднительности анализа данных аускультации вследствие чрезмерной тахикардии или же тахиаритмии. Возможности фонокардиографии бесспорно превышают возможности одной только аускультации. Дело касается главным образом низкочастотных колебаний малой интенсивности, какими, например, являются звуки при ритме галопа, которые хотя и лежат в пределах слухового восприятия человека, однако часто их можно распознать с полной уверенностью только при помощи фонокардиографии. Регистрация звуков имеет значение также для выявления колебаний, которые не может улавливать ухо ввиду усталости от громких звуков или шумов, предшествующих непосредственно этим колебаниям, как это уже было сказано. При графическом методе отпадает также слуховая иллюзия, как например, при выслушивании возрастающего диастолического шума, заканчивающегося акцентуированным первым тоном и производящего впечатление пресистолического шума при митральном стенозе с мерцанием предсердий и тахисистолией желудочков. Фонокардиограмма является весьма ценной ввиду возможности определить отношение дополнительных звуковых явлений к фазам сердечного цикла, как например дополнительного митрального тона или галопного тона, причем в особенности в тех случаях, когда сердечная деятельность бывает слишком ускорена. Далее можно зарегистрировать также звуки, которые в обоих направлениях выходят за пределы слухового восприятия человеческого уха. Необходимо будет, конечно, более точно определить, какое значение они имеют в клинической семиологии.
Фонокардиограмма, однако, не является всего лишь дополнением аускультации. Она является важным объективным критерием для изучения сердечной динамики. Звуки сердца носят характер определенной механограммы, так как, в отличие от электрокардиографических волн, они связаны с динамическими процессами сердца. С другой стороны, графический метод обладает тем недостатком, что, несмотря на современную усовершенствованную технику регистрации, звуковые записи нередко содержат большое количество разных артефактов. Из числа артефактов, возникающих в самом организме, наиболее важными являются мышечные и кишечные шумы. Из числа артефактов, обусловленных внешними влияниями, необходимо указать на артефакты, вызванные движениями микрофона, шумом в помещении, где производится регистрация и непостоянной силой тока в аппаратуре. Воспроизведение некоторых шумов, в особенности диастолических, является до сих пор также несовершенным. Тем не менее, регистрация звуков дала возможность производить более точное изучение отношения звуковых феноменов к остальным проявлениям сердечной деятельности и значительно способствовала выяснению механизма возникновения отдельных тонов и шумов сердца.
Рис. 20. Схематическое изображение тонов сердца, регистрируемых на фонокардиограмме и их отношение к флебограмме яремной вены и электрокардиограмме, р — предсердный тон.
Рис. 21. Фонокардиограмма с отчетливо выраженным физиологическим третьим тоном.
В соответствии с классическими местами аускультации сердечных тонов и шумов фонокардиограмма обычно регистрируется в лежачем положении больного постепенно во втором правом межреберье парастернально, во втором левом межреберье парастернально и в третьем левом межреберье парастернально, в области верхушки сердца и возле правого края нижней части грудины.
Кардиогенные звуки можно отнести к двум принципиально разным категориям: а) тонам сердца, которые связаны с деятельностью клапанного аппарата и с фазой диастолического наполнения сердца и возникают в результате внезапных изменений движения столба крови в сердце- б) сердечным шумам, продолжительность которых бывает больше, чем сердечных тонов (как правило, свыше 0,15 секунды) и которые обычно обусловлены вихревым движением крови в устьях сердца.
