Механизм возникновения и характеристика шумов сердца - звуковая симптоматика приобретенных пороков сердца
Механизм возникновения шумов при клапанных пороках сердца может быть легко понят на основе элементарного наблюдения, а также анализа движения жидкости в трубке (гидродинамики). Шумы возникают в трубках переменного сечения при движении в них жидкости. Своим происхождением они обязаны как колебанию стенок трубки, так и турбулентному движению частиц жидкости.
Последний механизм легко наблюдать при движении воды в трубке — он характеризуется теми или иными шумовыми явлениями. Если при сохранившемся давлении протекающей жидкости сжать трубку в каком-либо месте, то при выслушивании в этом месте можно уловить шум. Это объясняется тем, что частотная характеристика колебаний жидкости изменилась в сторону повышения. Такого же эффекта можно добиться, если не суживать трубку, а повысить давление жидкости и, следовательно, увеличить скорость ее протекания по трубке. Наконец, если увеличить скорость протекания жидкости под давлением и сжать трубку, создаются максимальные условия для возникновения усиленного шума.
Из гидравлики на основе закона Бернулли о непрерывности струи при установившемся потоке жидкости в трубке следует, что количество протекающей в единицу времени жидкости для любого сечения является величиной постоянной.
Другими словами, если взять два сечения с площадями F и F2, то соответствующие для них скорости будут V1 и V2l следовательно, количество протекающей в единицу времени жидкости Q = F1 V1=F2 F2 = const.
Отсюда следует, что если какое-либо сечение трубки будет уменьшено, т. е. скажем F2 меньше Fu то для сохранения количества протекающей жидкости в единицу времени скорости должны измениться наоборот: V2 станет больше V на такую величину, чтобы произведения площади сечения на скорость остались постоянными.
Из этих же данных вытекает, что шумовые явления в сердце могут возникать и без клапанного порока (что хорошо известно практическим врачам). Для этого нужны такие условия, как ускорение кровотока, повышенная гидремия крови, падение тонуса сосудов, вследствие чего наступает, например, расширение аорты и легочной артерии над клапанным кольцом. С другой стороны, уменьшение давления и скорости кровотока в связи с резким снижением контрактильной функции миокарда при недостаточности сердца (резкое ослабление так называемой vis a tergo) приводит к исчезновению шумовых явлений (так называемая афоническая фаза порока сердца, «афонические пороки»).
Шумовые явления в сердце при сужении отверстия возникают в результате того, что спереди и позади от места сужения образуются колебания клапанов, наложений на них, кальцинатов, фиброзных нитей, прикрепленных к ним, а также самой турбулирующей жидкости.
Механизм шума при недостаточности клапана совершенно аналогичен этому. Следует отметить, что при стенозах отверстий шум распространяется в физиологическом направлении. Например, при стенозе устья аорты— снизу вверх, по току крови- при митральном стенозе— сверху вниз, по току проталкиваемой под влиянием диастолы желудочка и сокращения предсердия в левый желудочек струи крови. При недостаточности клапана речь идет о регургитирующем (обратном) токе крови, проталкиваемой также через патологическую щель между створками, например, митрального клапана или аортального клапана.
Можно ли дать точную (научную) физическую характеристику шума (resp. шумов) при том или ином пороке сердца? Если бы это удалось, точная физическая регистрация и анализ шумовых явлений привели бы к вскрытию определенных закономерностей и, следовательно, к установлению связи шумов с характером клапанного порока. Однако физическая сущность шумов (см. главу I) мало изучена, да и самое изучение сердечных шумов как очень сложных (по сравнению с тоном — «коротким шумом характера импульса» по Тренделенбургу) звуковых явлений требует создания специальных больших экспериментально-акустических лабораторий.
Практически полезной следует признать классификацию шумов, приводимую Цукерманом (Zuckermann) в его новом руководстве «Аускультация сердца» (1963). Приведем ее с некоторыми сокращениями.
Классификация шумов по их гемодинамическому происхождению
Шумы изгнания (Austreibungsgerausch)
Желудочковые систолические (Kammersystolisch):
Стеноз аорты и стеноз легочной артерии.
Предсердные систолические (Atriosystolisch):
Митральный и трикуспидальный стеноз.
Шумы обратного тока (RiickfluSgerausch)
Желудочковые систолические:
Митральная и трикуспидальная недостаточность, дефект межжелудочковой перегородки.
Желудочковые диастолические:
Недостаточность клапановаорты и легочной артерии.
Шумы наполнения (Fullungsgerausch)
Желудочковые диастолические:
Митральный и трикуспидальный стеноз.
Классификация шумов по их фазовости Систолические.
Без интервала (Sofortgerausch) — пансистолические:
Митральная и трикуспидальная недостаточность, дефект межжелудочковой перегородки.
С интервалом (Intervallgerausch)—от мезодо голосистолического:
Стеноз аорты и легочной артерии.
Диастолические.
Без интервала — от прото- до голодиастолического:
Недостаточность клапанов аорты и легочной артерии.
С интервалом — от прото- до мезодиастолического:
Митральный и трикуспидальный стеноз.
Частотный спектр звука определяет его высоту и тембр. Способность слуха улавливать и различать звуки сердца по их частотному составу очень высока, она высока и в отношении определения их характера — «тембра» и т. п. («грубый», «нежный», «дующий», «скребущий», «пилящий», «рокочущий» и т. д.). Хотя эти определения не могут претендовать на достаточную научность, тем не менее данные аускультации — «метода исследования, диагностическая ценность которого установлена сто сорокалетней практикой» (А. И. Кобленц- Мишке), — стоят наравне с графическими методами исследования.
При графической регистрации звуков сердца возникают затруднения в представлении одной из трех основных характеристик звуковой картины (частота, интенсивность, длительность), поскольку каждая точка графика определяется двумя параметрами. В зависимости от того, какой из характеристик можно пренебречь, могут быть использованы различные способы графического анализа звуков сердца.
С. Ф. Олейник опытным путем установил некоторые закономерности восприятия шумов, о которых врач должен быть осведомлен. Хотя сердечный шум имеет сплошной спектр частот, тем не менее в большинстве случаев можно различать шумы низкие и высокие, можно приблизительно указать высоту каждого шума: при преобладании низких частот, несмотря на присутствие высокочастотных гармоник, шум воспринимается ухом как низкий, напротив, при преобладании высокочастотных гармоник шум воспринимается как высокий.
Область распространения шума стоит в некоторой обратной зависимости от его высоты. В этом отношении шум, подобный звуку «Ш», свистяще-шипящий, указывает на более высокочастотный характер, поэтому, диапазон его распространения будет несколько ограничен.
Важно иметь в виду, что распространение шумов по мягким тканям характеризуется поглощением высокочастотных составляющих- напротив, при выслушивании на ребрах шум кажется сильнее, так как в нем выявляется высокочастотные компоненты.
Сердечный шум становится ниже и слабее, если сердце прикрыто эмфизематозным легким.
Шумы сердца, так же как и тоны, воспринимаются или не воспринимаются в зависимости от их интенсивности. Прикрытие сердца плохо проводящей средой ведет к поглощению значительной части звуковой энергии и способствует снижению восприятия шумов.
Известно, что чем уже трубка с протекающей в ней жидкостью, т. е. короче периметр — «струна» отверстия, тем высота образующегося звука (шума, тона) больше. ^Поэтому у крупных животных преобладают низкочастотные тоны и шумы, у мелких животных, наоборот,— высокочастотные.
Наконец, следует отметить экспериментально доказанное на гидродинамических моделях положение, что чем скорость кровотока больше, тем шум*выше. Равным образом, шум бывает выше и сильнее, если препятствие, рассекающее струю крови, находится ближе к отверстию, из которого выходит струя (С. Ф. Олейник)
Характер сердечных шумов. Как указано выше, мы отдаем предпочтение определению «характер», а не «тембр» шумов, ибо понятие «тембр» с точки зрения акустики неприложимо к шуму.
По акустическому анализу можно было бы устанавливать в том или ином случае более или менее определенную характеристику шумов и говорить о низкочастотных, высокочастотных, сплошных, широкополосных шумах и т. п.
С научно-теоретической и практической точек зрения очень интересно было бы установить причины тех или иных характеров (оттенков, окрасок) шумов, но на этом вопросе мы, к сожалению, не можем остановиться, поскольку не накоплено еще достаточного количеству фактов.
Современные методы акустического анализа шумов еще не дают возможность вскрыть точные закономерности индивидуальной окраски шумов, и в этом отношении субъективные оценки клиницистов не потеряли своего значения- однако словесный способ изображения звуковых оттенков недостаточен для того, чтобы определить характер встречающийся сердечных шумов.
Сотни терапевтов в своих статьях и клинических лекциях давали и дают самые различные характеристики шумов: дующий шум, легкий дующий шум, грубый дующий, дующе-свистящий, дующе-гудящий, гудящий, свистяще-шипящий. воющий, пилящий, музыкальный, скребущий, рокочущий, хриплый, шум прялки, звук полета шмеля, шум идущего паровоза, шум отдыхающего на станции паровоза (боткинский шум паровоза), тоннельный, машинный, шипение раскаленного железа, погруженного в воду, шум трели, скулящего щенка, пение молодого петушка (В. Ф. Зеленин) и т. п.
При выслушивании врач обязан обращать внимание на характер шума, ибо последний нередко определяет вид клапанного порока сердца. Например, диастолический шум митрального стеноза похож на звук «ыыы» с пресистолическим усилением- диастолический шум недостаточности клапанов аорты по своему характеру мягкий, типа «лх... лх... пх», спадающий (diminuendo, decrescendo), напоминающий шум «отдыхающего на станции паровоза». Если такой шум выслушивается ниже пятой точки, на самой верхушке сердца (где выслушивается обычно диастолический шум митрального стеноза), опытный кардиолог сразу же отнесет его к шуму недостаточности клапанов аорты.
Незабываем своеобразный (вибрирующий) характер систолического шума при стенозе устья аорты, пилящий характер систолического шума на верхушке при щелевидной форме недостаточности двустворки, при наличии перфорационного «окошка» в клапане и при вибрирующей сухожильной нити в клапанном отверстии ит. д. Характер («тембр») шума дает возможность проследить за ним у всех отверстий и установить его единое происхождение или, напротив, дифференцировать различные по клапанному генезу шумы.Возьмем, к примеру, систолический шум стеноза устья аорты или характерный систолодиастолический шум незаращения боталлова протока. Хотя они имеют punctum maximum в своих типичных локализациях, но выслушиваются у всех отверстий сердца и даже на сосудах, на спине и т.-д.
Эти шумы ,имеющие широкую полосу частот с одинаковым распределением энергии в области как низких, так и высоких частот, склонны сохранять в целом свой характер, поэтому по основному характеру этих шумов можно четко определить, несмотря на широкий аускультативный диапазон, их унитарный генез и поставить диагноз только одного порока сердца.
Вместе с тем следует иметь в виду, что полностью полагаться на феномен так называемой тембровой характеристики шумов нельзя.
Каждый шум, хотя и унитарный по генезу, в разных точках выслушивания, в зависимости от условий проведения по тканям и от добавочной вибрации грудной клетки приобретает особые оттенки. Само собой разумеется, выслушивающий должен уметь фиксировать внимание на звуковых явлениях, дающих основную «тембровую» характеристику шума, но все же следует иметь в виду все вариации, которые наступают в результате изменения условий аускультации шумов.
Следует заметить также, что характер аускультируемых звуков сердца может меняться при удалении стетоскопа от punctum maximum аускультации, так как шум при своем распространении теряет высокочастотные гармоники, меняет характеристику (С. Ф. Олейник). В зависимости от отделяющей наше ухо в punctum maximum толщины тканей шум будет слабее или сильнее. По мере ухода стетоскопа от punctum maximum аускультации шум будет слабее и ниже.
При надавливании стетоскопом сердечные шумы кажутся более слабыми и приобретают иной характер, несколько отличный от характера при обычном выслушивании. Однако при надавливании стетоскопом на область аорты систолический шум становится более громким.
Пожалуй, наиболее важно в практическом отношении изменение характера шума в зависимости от положения тела больного и фаз дыхания. При перемене положения почти неслышные шумы становятся слышными и вновь реализуется, например, мелодия митрального стеноза. Дующий характер шума переходит в гудящий, грубый, дующе-скребущий, жужжащий — в пилящий, и т. д.
Чем объясняется такая динамика шумов?
Экспериментально доказано, что характер структурных образований и изменение их динамики , в связи с изменением положения тела, фаз дыхания, усиления скорости кровотока, сдавления сердца и сосудов приводят к изменению характера шума.
Как правило, удается четче выслушать мелодию митрального стеноза и пресистолический шум, когда больной находится в лежачем положении на спине и в положении на левом боку.
М. Г. Курлов всегда на своих клинических лекциях и на практических занятиях по аускультации сердца подчеркивал важность этого метода аускультации звуковых явлений при митральном стенозе.
«Я указывал вам, однако, — говорит он в своих «Клинических лекциях по внутренним болезням», — что по временам пресистолический шум может быть не слышен. Следовательно, число признаков болезни может быть недостаточным. Спрашивается, чем же руководствоваться в таких случаях? Как вызывать этот скрывающийся шум? Мы достигаем этого, заставляя больного лечь, увеличивая тем самым приток крови к сердцу, или же предлагаем ему несколько раз пройтись по комнате, чтобы усилить силу сердечных сокращений. При этом начинает обнаруживаться шумок, который в стоячем положении был незаметен».
Мы можем привести два демонстративных наблюдения.
Больной 41 года после длительного танца пожаловался на небольшую одышку. На вопрос, почему у него наступила одышка, он ответил, что у него митральный стеноз. При аускультации в вертикальном положении сердца были слышны два тона. Больному было сказано, что порока сердца у него нет. Тогда он указал, что сам Д, Д. Плетнев, лечивший его, констатировал в данном случае митральный стеноз со «смазанной» аускультативной симптоматикой.
После этого у больного в положении лежа была обнаружена характерная мелодия митрального стеноза с пресистолическим шумом, усиленным I тоном и раздвоением II тона.
Больная 32 лет поступила в клинику с жалобами на одышку при физическом напряжении и появившуюся кровянистую мокроту. У больной — цветущей женщины — определялась яркая цианотическая краснота щек. Мы и наши сотрудники при исследовании ее в вертикальном положении не смогли установить характерную мелодию митрального стеноза. Последняя не была обнаружена и при горизонтальном положении больной на левом боку. Лишь после того как больная поднялась на второй этаж и снова была исследована в горизонтальном положении, выявилась типичная аускультативная картина митрального стеноза.
Мы считаем, что все клапанные пороки оптимально выслушиваются при горизонтальном положении больного, несмотря на то что в этой позиции при некоторых из пороков аускультируемые клапаны удаляются от уха исследующего. Мы объясняем этот оптимальный эффект аускультации тем, что в горизонтальном положении увеличивается приток крови к сердцу. Если сюда добавить небольшую предварительную нагрузку на сердце, ускоряющую ток крови, получатся наилучшие условия для аускультации шумов сердца.
С. Ф. Олейник приводит в своей диссертации ряд наблюдений, подтверждающих изменение характера шума в зависимости от положения тела и фаз дыхания.
Несмотря на указанные динамические модификации характера («тембра») шума, мы полностью поддерживаем справедливое указание С. Ф. Олейника, что характер («тембр») шума более или менее устойчив — более устойчив, чем его громкость.
При аускультации сердца эти два феномена играют, на наш взгляд, важнейшую роль в правильной оценке аускультативных явлений сердца: сохранение в основном характера шума на других клапанных отверстиях при изменении его громкости позволяет сделать вывод об унитарном генезе шума- напротив, изменение «тембра» при нарастающей громкости у других клапанных отверстий приводит к заключению о новом, другом шуме, о самостоятельном его происхождении по сравнению с установленным уже шумом.
На методике аускультации сердца при клапанных пороках и регистрации их в истории болезни мы остановимся подробно ниже (глава XIII). Здесь уместно отметить следующее: наш опыт изучения историй болезни многих терапевтических отделений поликлиник, стационаров и клиник показывает, что регистрация аускультативных явлений в историях болезни носит недопустимо упрощенный характер. Прежде всего следует твердо усвоить одно правило —однократная аускультация больного с пороком сердца часто бывает недостаточна для того, чтобы сделать окончательный диагностический вывод. Нередко при первом исследовании наблюдается одна аускультативная картина, а затем, в связи с постельным режимом и лечением наперстянкой, выявляется другая, подлинная аускультативная картина. Мы рекомендуем поэтому обязательную повторную аускультацию на протяжении нескольких дней. Только после этого можно утвердиться в определенном мнении об аускультативных данных.
Как при простом, так и при комбинированном пороке определяются шумовые явления и изменения тонов сердца у всех клапанных отверстий, а нередко и за их пределами по грудной клетке, на шейных сосудах, на спине и т. д.
