Механизм возникновения сердечных тонов - звуковая симптоматика приобретенных пороков сердца

Клиницист, исследующий сердце больного с  клапанным пороком, сталкивается с патологией звуковых явлений сердца — изменением тонов и появлением шумов. В целях более или менее точной идентификации указанных нарушений он должен быть ориентирован: 1) в происхождении и характере нормальных тонов сердца- 2) в происхождении и характере патологических тонов сердца- 3) в происхождении шумов сердца.
Вопрос о происхождении тонов сердца нельзя считать окончательно разрешенным. Однако за последнее время в связи с развитием новых методов исследования получены более точные данные.
Происхождение I тона сердца. В большинстве руководств по физиологии и диагностике указывается, что происхождение I тона весьма сложно: он складывается из мышечного и клапанного компонентов.
Приведем описание генеза первого тона из «Пропедевтики внутренних болезней» A. Л. Мясникова: «Он возникает в начале систолы, совпадая с периодом замкнутых клапанов. Основная часть первого тона возникает уже в то время, когда атриовентрикулярные клапаны захлопнулись. Поэтому нельзя полагать, что первый тон всецело зависит от самого замыкания предсердно-желудочковых клапанов. Правда, этот момент играет определенную роль в возникновении начальной части первого тона.
Но большое значение имеет напряжение левых и правых предсердно-желудочковых клапанов уже в то время, когда они оказываются замкнутыми. Колебание их эластической ткани составляет один из важнейших компонентов первого тона». Далее автор указывает на роль еще двух факторов в генезе первого тона — колебательных движений мышцы обоих желудочков и конечной фазы напряжения стенок предсердий.
По мнению Л. И. Фогельсона, I тон сердца обязан своим происхождением ряду физиологических процессов, происходящих в сердце. Первый тон можно разделить на две части: предсердную и желудочковую.
Предсердная часть состоит из двух фаз: первая вызвана мышечным тоном сокращения предсердий- вторая обусловлена звуковыми явлениями, происходящими вследствие выпрямления лопастей атриовентрикулярных клапанов в момент прекращения протекания крови через предсердно-желудочковые отверстия.
К желудочковой части относятся звуковые явления, обусловленные захлопыванием атриовентрикулярных клапанов в начале стадии напряжения желудочков, и мышечный тон их сокращения.
В целом все указанные звуковые явления наслаиваются друг на друга, и это дает для нашего уха общий I тон. При полной атриовентрикулярной блокаде удается раздельно зарегистрировать предсердную и желудочковую части I тона.
Мы привели только два основных высказывания о генезе I тона. Однако развитие учения о I тоне насчитывает уже почти полтораста лет — с того времени, когда Лаэннек высказал первые идеи о клапанном происхождении I тона. В XIX веке большинство клиницистов я физиологов указывало на ключично-мышечный генез  I сердечного тона, однако существовала большая группа ученых, которые целиком приписывали первому тону мышечный механизм [Гебер (Geber), Людвиг (Ludvig), Догель (Dogel), Ландау (Landau), В. Я. Данилевский и др.]. Их краткая формула о I тоне сводилась к следующему: «I тон — мышечный, II тон — клапанный».
Принципиально правильную точку зрения о преимущественно клапанном происхождении I тона высказал А. А. Остроумов, который обосновал свою концепцию экспериментально (А. А, Остроумов «О происхождении I тона сердца». Дисс. М., 1873).
Док (Dock) в 1933 г. в эксперименте на собаках установил, что если атриовентрикулярные клапаны закрыты и желудочковое давление выше предсердного, систола дает только слабый тон- если же клапаны свободны и под влиянием тока крови закрываются, возникает громкий I тон.
Смит, Глисон и Каунц (Smith, Glison, Kountz) в своей работе в 1941 г. поставили задачу проверить заключение Дока о том, что только клапаны создают I тон при нормальной желудочковой систоле. Ими были проведены эксперименты на собаках с записью звуковых колебаний. Авторы пришли к выводу, что колебания, вызываемые сокращением миокарда, значительно слабее колебаний, вызываемых напряжением клапана (по данным Дока на 90%, по данным авторов на 50%).
Эссекс, Смит и Балдис (Essex, Smith, Baldes) в 1953 г. установили, что I тон полностью исчезал при экстирпации митрального и трикуспидального клапанов.
Келли (Kelley, 1957) при фонокардиографическом изучении соотношения интенсивности I тона и PR (PQ)- интервала на электрокардиограмме показал, что I тон обусловлен быстрым напряжением атриовентрикулярных клапанов и что его интенсивность определяется в значительной степени положением их в начале сокращения желудочков.
В 1957—1958 гг. были опубликованы капитальные исследования Луизада, Лиу, Араваниса, Тестелли и Морриса, посвященные механизму происхождения сердечных тонов.
Авторы основывают свои выводы на экспериментальном (на собаках) и клиническом изучении этого вопроса с применением синхронной записи элекрокардиограммы, селективной наружной и внутрисердечной фонокардиограммы и кривой давления крови в полостях сердца. По их мнению, I тон состоит из трех фаз: первой — начальной, низкочастотной, вызванной напряжением миокарда- центральной — высокочастотной, вызванной работой клапанов- конечной — низкочастотной, вызванной сосудистыми феноменами.

Рис. 40. Схема записи нормальных тонов сердца по Луизада, Лиу, Араванису, Тестелли и Моррису.
М — митральный клапан- Т — трикуспидальный клапан- Р —пульмональный клапан- А — аортальный клапан- Rt — правый желудочек- Lt — левый желудочек.                
Начальная и конечная части I тона по своей частотной характеристике близки к III и IV тонам сердца (15—50 Гц) и, следовательно, практически в большинстве случаев не слышны.
Центральная фаза I тона в свою очередь слагается из четырех компонентов (колебаний), которые соответствуют движению четырех клапанов в следующем порядке: закрытие митрального клапана, закрытие трикуспидального клапана, открытие клапанов легочной артерии и открытие клапанов аорты (рис. 40).
По данным этих авторов, центральная часть I тона состоит из относительно низких частот — 50—150 Гц

(но более высоких, чем начальная и конечная фазы). Однако в ее составе имеются важные частотные компоненты короткой длительности — от 200 до 400— 500 Гц.
С изложенными Луизада с соавторами положениями согласились и большинство кардиологов, принимавших участие в «Симпозиуме по происхождению сердечно-сосудистых тонов и шумов» (США, 1957). Следует также отметить, что при аускультации на верхушке сердца, где I тон в норме имеет максимальную громкость, мы слышим главным образом колебания, связанные с закрытием митрального клапана, что происходит вследствие его близкого к этой точке расположения.
Происхождение II тона сердца не вызывало особых дискуссий. Его связывают с звуковыми колебаниями, обусловленными закрытием клапанов аорты и легочной артерии. В образовании конечной части II тона принимают также участие колебания, связанные с открытием атриовентрикулярных клапанов, которые, однако, в силу своей низкочастотности практически в норме не слышны (в патологии мы слышим тон открытия митрального клапана, о котором будет сказано ниже).
Последовательность «работы» клапанов при образовании II тона следующая: закрытие аортальных клапанов, закрытие клапанов легочной артерии, открытие трехстворчатого клапана и затем митрального клапана.
Происхождение III тона связывают с наполнением желудочков кровью в диастоле и объясняют колебаниями стенок желудочка, происходящими внезапно, при растяжении стенок вливающейся во время диастолы в желудочек кровью (М. М. Губергриц, A. Л. Мясников). Эксперименты на животных показали, что быстрое наполнение протекает обычно асинхронно для обоих желудочков в такой последовательности: сначала наполнение правого, а затем левого желудочка.
Отечественные клиницисты (В. П. Образцов, Н. Д. Стражеско, М. М. Губергриц, А. С. Берлянд) уже давно разработали учение о III нормальном (физиологическом) тоне сердца. Его существование надо признать доказанным, он регистрируется на фонокардиограмме. Эти авторы выслушивали III тон сердца. Мы в своей практике нередко обнаруживали III тон у детей и юношей (подробнее см. ниже, в главе V),
Важной характеристикой звуков сердца является их положение во времени, отношение к фазам сердечного цикла. Ниже приводится схема (по Луизада с соавторами), устанавливающая временные отношения между различными компонентами тонов сердца и связь их с фазами сердечного цикла.

	От начала зубца Q (ЭКГ)до закрытия митрального клапана.................	0,06—0,07сек.
	Отзакрытия митрального клапана до закрытия трехстворчатого клапана ..	Безинтервала — 0,02 сек.
	Отзакрытия трехстворчатого клапана до открытия клапанов легочной артерии	0,01—0,03сек.
	Ототкрытия клапанов легочной артерии до открытия клапанов аорты ......	0,01—0,02сек.
	Отзакрытия аортальных клапанов до закрытия клапанов легочной артерии ...	0,02сек.
	Отзакрытия клапанов легочной артерии до открытия трехстворчатого клапана ...	0,03—0,04сек.
	Ототкрытия трехстворчатого клапана до открытия митрального клапана .......	0,04—0,08сек.
	Ототкрытия митрального клапана до быстрого заполнения правого желудочка ...	Безинтервала — 0,04 сек.
	Отбыстрого заполнения правого желудочка до быстрого заполнения левогожелудочка	0,04—0,08сек.