Несмотря на более чем вековое существование электрокардиографии, этот метод до сих пор широко применяется в физиологических исследованиях и в ветеринарной практике. За последние десятилетия было выполнено значительное количество работ по исследованию и описанию нормы ЭКГ у клинически здоровых разных пород собак [1–3]. При этом из-за широкого развития комнатного (декоративного) собаководства особое внимание уделялось электрокардиографии мелких пород собак: ши-тцу, той-терьеров, йоркширских терьеров [4, 5], а также диагностике сердечно-сосудистых патологий [3, 6, 7]. Одной из широко распространенных желудочковых аритмий у собак, как и у человека [8], является желудочковая экстрасистолия. Так, по данным В. Малковой [3] нарушение функции возбудимости сердца у собак наиболее часто проявляется в виде экстрасистолии, которая наблюдается у 12,3 % от общего количества животных с отклонениями ЭКГ от нормы. Хронические исследования на собаках позволили установить, что частые преждевременные желудочковые сокращения тесно связаны с причинами развития не ишемической кардиомиопатии и механической дисфункции миокарда [9, 10]. При электрокардиографических исследованиях собак, из-за более практичного и удобного наложения электродов, наибольшее распространение получил метод регистрации ЭКГ в отведениях от конечностей. Вместе с тем данные об электрофизиологической информативности электрокардиографических комплексов QRS до настоящего времени остаются спорными. Более полувека назад ряд исследователей [11] утверждали, что существуют различия между экстрасистолическими комплексами QRS при эктопических очагах возбуждения, расположенных на эндокарде и эпикарде желудочков. По данным других исследователей [12] – различий между экстрасистолическими комплексами, регистрируемыми от эктопических очагов возбуждения, расположенных в субэндокардиальных слоях и на эпикарде, не существует. Противоречивые данные относятся и к топической диагностике экстрасистол, возникающих в вентральных и дорсальных областях миокарда как левой, так и правой свободных стенок желудочков сердца [13].
Целью настоящей работы является изучение формы и диагностической значимости экстрасистолических комплексов QRS в отведениях от конечностей, при эктопических очагах возбуждения, расположенных в миокарде левой и правой свободных стенок желудочков сердца собаки.
Материалы и методы исследования
При обращении с животными соблюдали международные правила (Guide for the Care and Use of Laboratory Animals – публикация US National Institutes of Health: NIH Publication № 85–23, ред. 1996). Работа одобрена локальным этическим комитетом ФГБУН Института физиологии Коми НЦ УрО РАН. Исследования проведены на 10 взрослых беспородных собаках обоего пола. Животных наркотизировали тиопенталом натрия (30–50 мг/кг внутрибрюшинно), переводили на искусственную вентиляцию легких с помощью медицинского компрессора Newport Breeze E-150 Ventilator. Грудную клетку вскрывали на ее левой половине в пятом межреберье и для доступа к сердцу четвертое и пятое ребро раздвигали с помощью ранорасширителя. Продольным разрезом вскрывали сердечную сумку и в миокард желудочков параллельно их основанию вводили множественные игольчатые электроды, состоящие из платинированных макроэлектродов, расположенных на одинаковых расстояниях вдоль центральной иглы. Далее грудную клетку закрывали и воспроизводили экстрасистолы путем электрического раздражения субэндокардиальных, интрамуральных и субэпикардиальных зон миокарда свободных стенок желудочков. Для раздражения применяли одиночные прямоугольные импульсы величиной 0,4–2,0 В и длительностью 2–10 мс, которые наносили на миокард, как правило, в конце относительного рефрактерного периода. Регистрацию электрокардиограмм производили с помощью многоканальной электрофизиологической установки фирмы «Галилео» в шести стандартных отведениях от конечностей. Посредством графического метода определяли положение электрической оси сердца (направление основного результирующего вектора) в период комплекса QRS в норме и при желудочковых экстрасистолах.
Результаты исследования и их обсуждение
У исследованных собак начальный желудочковый комплекс в норме при синусовом ритме в отведениях от конечностей в большинстве случаев имел вид: I-Rs, II-Rs, III-Rs, avR-rS, QS, avL- rS, QS, avF-Rs (рис. 1). Продолжительность комплекса QRS колебалась от 0,04 до 0,05 сек. Амплитуда комплекса в зависимости от отведения составляла от 0,25 до 3,2 мВ. Результирующий вектор комплекса QRS (электрическая ось сердца) был направлен под углом от +78 ° до +87 °.
Рис. 1. Электрокардиограммы в отведениях от конечностей у собаки при синусовом ритме
Левожелудочковые экстрасистолы. Артифициальные начальные желудочковые комплексы, образующиеся в результате электрической стимуляции миокарда верхушки как на вентральной, так и на дорсальной сторонах левой свободной стенки, во всех отведениях ЭКГ имели типичный для левожелудочковых экстрасистол вид: I-rS или QS, II-rS, III-rS или QS, avR-qR, avL-qR, avF-rS или QS (рис. 2). Искусственно вызванные экстрасистолические комплексы от очагов возбуждения, расположенных в миокарде вентральных и дорсальных областей основания по своей форме были похожи на апикальные экстрасистолы. Вместе с тем базальные экстрасистолы в отведении avL характеризовались вариабельностью комплекса QRS и имели форму QS или R.
Стимуляция верхушки и основания левого желудочка приводила к увеличению амплитуды комплекса QRS и в зависимости от отведения равнялась от 0,4 мВ до 3,5 мВ.
При апикальных экстрасистолах результирующий вектор QRS был направлен под углом от –96 ° до –124 °, при базальных экстрасистолах – под углом от –121 ° до –139 °.
Правожелудочковые экстрасистолы. Артифициальные начальные желудочковые комплексы QRS, образующиеся от очага стимуляции, локализованного в миокарде вентральной и дорсальной сторон основания правой свободной стенки, имели типичный для правожелудочковых экстрасистол вид: I-R, qR, II-R, qR, III-R, реже – Rs, avR-QS, avL-QS, реже – R, avF-R (рис. 2). Начальные желудочковые комплексы, регистрируемые при стимуляции миокарда верхушки в вентральных и дорсальных областях правого желудочка, в отведении avL характеризовались вариабельностью формы экстрасистолических комплексов QRS от типичной отрицательной QS до положительной R. Аналогичная картина в отведении avL наблюдалась и при стимуляции миокарда дорсальных областей основания правой свободной стенки.
Амплитуда комплекса при правожелудочковых экстрасистолах в зависимости от отведения находилась в пределах от 0,4 мВ до 3,3 мВ.
Результирующий вектор при правожелудочковых апикальных экстрасистолах был направлен под углом от +53 ° до +77 °, при базальных экстрасистолах – под углом от +65 ° до +88 °.
Как при левожелудочковых, так и при правожелудочковых экстрасистолах наблюдалось увеличение амплитуды и длительности QRS, а также деформация комплексов, выражающаяся в появлении зазубрин. Длительность экстрасистолических комплексов, образующихся в результате стимуляции правого желудочка, была больше по сравнению с таковыми из левого желудочка. Комплексы QRS, возникающие при стимуляции оснований желудочков, имели большую длительность по сравнению с комплексами, образующимися при стимуляции верхушки желудочков.
Рис. 2. Форма экстрасистолического комплекса QRS в отведениях от конечностей при электрической стимуляции свободных стенок желудочков сердца собаки. А – вентральная сторона, Б – дорсальная сторона сердца. 1, 2, ….., 8 – точки введения стимулирующих электродов в миокард
Не обнаружено различий в форме искусственно вызванных начальных желудочковых комплексов в зависимости от места приложения стимула: субэндокард, интрамуральные слои, эпикард.
Форма комплекса QRS у исследованных нами собак при синусовом ритме имела такую же морфологию, как и у других пород собак [1–3]. Продолжительность начального желудочкового комплекса была больше по сравнению с длительностью QRS у карликовых пород [4, 5] и соответствовала показателям ЭКГ, характерным для средних и крупных пород собак [1–3]. Исследования показали, что отведения от конечностей у собак позволяют четко дифференцировать по форме QRS левожелудочковые и правожелудочковые экстрасистолы. У собак, как и у человека [8, 12], при левожелудочковых экстрасистолах форма комплекса QRS имела морфологию, характерную для блокады правой ножки пучка Гиса, при правожелудочковых – левой ножки пучка Гиса.
В большинстве отведений ЭКГ нами не обнаружено различий между формой апикальных и базальных экстрасистол, воспроизводимых при раздражении зон миокарда как левой, так и правой свободных стенок желудочков сердца, что не подкрепляет данные других авторов [13]. Вместе с тем самым вариабельным отведением ЭКГ оказалось усиленное отведение от конечностей avL, в котором при стимуляции областей основания и верхушки на дорсальной стороне правого желудочка в 30 % случаев артифициальные желудочковые комлексы имели морфологию левожелудочковых экстрасистол, а от зон основания на вентральной и дорсальной сторонах левого желудочка – правожелудочковых экстрасистол. Одной из вероятных причин, возможно, является передача возбуждения в зоне раздражения на волокна Пуркинье и дальнейшее распространение волны деполяризации с большей скоростью по проводящим волокнам в субэндокардиальных и интрамуральныых слоях миокарда на противоположный желудочек. При этом охват возбуждением контралатерального желудочка чаще всего происходит от верхушки к основанию, что свидетельствует о том, что проведение эктопического импульса имеет преимущественные пути распространения, связанные, по-видимому, с ретроградной активацией дистальных отделов ножек пучка Гиса [14, 15]. Что же касается правожелудочковых экстрасистол, возникающих при стимуляции миокардиальных зон левого желудочка, то нельзя исключить влияние близкого расположения стимулирующих электродов к левой стороне межжелудочковой перегородки, у которой анатомически от 70 до 80 % массы миокарда принадлежит левому желудочку [14], и характеризующейся к тому же глубоким проникновением сети волокон Пуркинье левой ножки пучка Гиса в сторону эндокарда правой стороны перегородки. В результате быстрого распространения волны деполяризации слева направо происходит и более раннее возбуждение правого желудочка по сравнению с левым.
Нами не обнаружено различий в форме экстрасистолических комплексов, регистрируемых при стимуляции субэндокардиальных, интрамуральных и субэпикардиальных слоев миокарда, что согласуется с данными С.С. Григорова с соавт. [12], и не подтверждает выводы других авторов [11], утверждавших о существовании различий между ними. Вместе с тем при отсутствии отличий в морфологии экстрасистолических комплексов наблюдаются различия в их длительности. Ранее нами в экспериментах на собаках было показано [14], что именно локализация очагов возбуждения в миокарде определяет общую длительность процесса деполяризации желудочков сердца. Длительность активации миокарда желудочков при эктопических очагах возбуждения, находящихся в интрамуральных и субэндокардиальных слоях меньше, по сравнению с таковой при субэпикардиальных эктопических очагах. Это явление объясняется быстрой деполяризацией посредством проводящих волокон Пуркинье субэндокардиальных и интрамуральных слоев, составляющих две трети толщи стенок желудочков сердца. Ввиду отсутствия волокон проводящей системы расположенный под эпикардом более тонкий слой миокарда деполяризуется более медленным миогенным путем передачи возбуждения. Наибольшая длительность процесса деполяризации желудочков сердца имеет место при эктопических очагах, локализованных в субэпикарде основания желудочков. К настоящему времени рядом авторов [16, 17] установлена тесная корреляция длительности комплексов QRS при экстрасистолах эпикардиального происхождения и развитием кардиомиопатии.
Положение электрической оси сердца при синусовом ритме у исследованных животных лишь незначительно отличалось от направления основного результирующего вектора в период комплекса QRS, характерного для разных пород собак [18]. При правожелудочковых экстрасистолах происходило незначительное смещение ЭОС влево, по сравнению с нормой. При этом при апикальных экстрасистолах смещение ЭОС происходило в меньшей степени по сравнению с базальными. Это, вероятно, объясняется более естественной активацией миокарда от верхушки правой свободной стенки к ее основанию, которая имеет место при синусовом ритме [19]. При левожелудочковых экстрасистолах также происходило резкое отклонение ЭОС влево, которое, вероятно, обусловлено тем, что возбуждение левой свободной стенки происходило через неспецифические пути без участия проводящих волокон чисто миогенным путем и, соответственно, с медленной скоростью движения волны деполяризации. Вместе с тем как при левожелудочковых, так и при правожелудочковых экстрасистолах, наблюдалась тенденция меньшего изменения ЭОС при апикальных экстрасистолах, по сравнению с базальными, что, вероятно, также объясняется более естественной активацией желудочков сердца, как и при синусовом ритме, от верхушки к основанию [19].
Заключение
Таким образом, электрокардиограммы в отведениях от конечностей у собак позволяют провести дифференциацию левожелудочковых и правожелудочковых экстрасистол. Морфология экстрасистолических комплексов в период начальной желудочковой активности в отведениях от конечностей не позволяет идентифицировать локализацию эктопических очагов, расположенных на разной глубине свободных стенок желудочков сердца. Установлена тенденция увеличения длительности экстрасистолических комплексов, образующихся в результате стимуляции эпикарда по сравнению с субэндокардиальной стимуляцией. Электрокардиограммы в отведениях от конечностей являются малоинформативными для определения локализации эктопических очагов в миокарде желудочков.
Работа выполнена в рамках темы государственного задания (№ ГР АААА-А17-117012310154-6) по Программе ФНИ на 2013–2020 гг.