МЕХАНОКАРДИОГРАФИЯ

МЕХАНОКАРДИОГРАФИЯ (греч, mechanikos механический + kardia сердце + grapho писать, изображать) — метод регистрации низкочастотных колебаний, связанных с механической деятельностью сердца. Включает регистрацию пульса крупных вен и артерий (см. Сфигмография), а также апекскардиограммы (см. Кардиография).

В отечественной мед. литературе термин «механокардиография» употребляют обычно для обозначения физического метода определения ряда параметров центральной гемодинамики на основе изучения соотношений между систолическим (ударным) объемом сердца, пульсовым давлением в артериях, упругим сопротивлением сосудистой системы и сопротивлением кровотоку в капиллярах. Такое значение термина связано с названием предложенного

H. Н. Савицким прибора — механокардиографа, с помощью к-рого осуществляется регистрация сфигмограмм и принципиально новая (тахоосциллографическая) методика регистрации параметров АД — минимального (диастолического), среднего, бокового систолического и конечного (см. Артериальное давление). Пульсовое давление, необходимое для расчета ударного объема сердца по методике Бремзера и Ранке (Ph. Broemser, К. Е. Ranke, 1933), определяется по методике Савицкого как разница между боковым систолическим и минимальным давлением, что существенно уточнило результат расчета. Т. к. среднее АД, определяемое с помощью М. по Савицкому, практически равно среднему гемодинамическому давлению (см. Кровяное давление), методика позволяет определить также и общее периферическое сопротивление кровотоку — один из важнейших гемодинамических показателей (см. Гемодинамика, Кровообращение).

Метод имеет значение как для диагностических, так и для научных исследований, особенно для изучения относительных изменений показателей центральной гемодинамики у одного и того же обследуемого в динамике. Метод не пригоден для изучения центральной гемодинамики у лиц с мерцательной аритмией, крупными артериовенозными шунтами и при наличии клапанных пороков сердца.

Рис. 1. Комплекс основных кривых, записанных на механокардиографе Савицкого для определения всех параметров артериального давления: 1 — кривая компрессионного давления в манжете, наложенной на плечо; 2 — тахоосциллограмма, кружками отмечены изменения кривой, соответствующие достижению в компрессионной манжете значений артериального давления— минимального (М), среднего (С) и бокового систолического (Б); 3 — сфигмограмма лучевой артерии, стрелкой указан момент достижения в компрессионной манжете, наложенной на плечо, значений конечного систолического (К) давления; по оси ординат даны значения давления, по оси абсцисс — время.

Методика М. по Савицкому обычно включает одновременную регистрацию тахоосциллограммы артерий плеча и сфигмограммы лучевой артерии на той же руке для определения всех параметров АД (рис. 1), а также определение скорости распространения пульсовой волны в артериальной системе с целью расчета ударного объема сердца и для оценки упруговязких свойств артериальных стенок.

Основой манометрической системы механокардиографа Савицкого является высокочувствительный дифференциальный манометр, к-рый регистрирует не абсолютные изменения давления в манжете, а зависимость изменения давления от времени, в течение к-рого происходят эти изменения. Регистрируемая при этом кривая получила название «тахоосциллограмма».

Для регистрации тахоосциллограммы на плечо обследуемого накладывают стандартную манжету для измерения АД, присоединяемую к механокардиографу, в к-ром она сообщается с компрессионной камерой и с манометрической частью прибора, имеющей выход на регистрирующее устройство. Давление в манжету подается в режиме компрессии плавно, с постоянной скоростью, при этом обеспечивается компенсация (противодавление) давления внутри сосудов плеча и постепенное их сжатие. При превышении давления в манжете, равного конечному систолическому давлению в плечевой артерии, последняя пережимается полностью, и пульс на лучевой артерии исчезает, что служит сигналом к прекращению компрессии. В соответствии с изменениями трансмурального давления в артериях плеча в период плавной компрессии происходят изменения прироста пульсового объема тканей под манжетой за сердечный цикл, что проявляется циклическими изменениями давления в манжете, к-рые воспринимаются манометром и регистрируются.

На тахоосциллограмме амплитуда осцилляций, направленных вверх, характеризует скорость прироста объема тканей под манжетой в период систолы. При постепенной компрессии плеча амплитуда этих положительных волн вначале нарастает, затем снижается, как и на обычных осциллограммах (см. Осциллография, артериальная). В отличие от последних тахоосциллограмма за время компрессии претерпевает наиболее характерные изменения на диастолических отрезках кривой. При малой компрессии плеча (ниже уровня диастолического АД) с прекращением систолического прилива крови мембрана дифференциального манометра занимает нулевое положение, поэтому диастолическая часть тахоосциллограммы практически не отклоняется от горизонтальной линии. При достижении в манжете давления выше диастолического АД объем сжимаемой артерии в фазу диастолы уменьшается, а скорость ее опорожнения возрастает, что отражается на тахоосциллограмме появлением отрицательных волн, первую из к-рых принято считать соответствующей диастолическому АД (волна М на рис. 1). Дальнейшее повышение давления в манжете приводит к уменьшению диастолического просвета, а затем и к полному спадению стенок артерии в конце диастолы, что на тахоосциллограмме отражается появлением «волны закрытия» — узловатого утолщения на восходящей части отрицательной волны, к-рое обычно соответствует и моменту достижения максимальной амплитуды положительных волн на кривой. Эта деформация отрицательной волны (участок С на рис. 1) соответствует достижению противодавления в манжете, равного среднему АД. Продолжение компрессии сопровождается постепенным уменьшением положительных и ростом отрицательных волн тахоосциллограммы. Давление, при к-ром отрицательная волна достигает максимальной амплитуды (волна Б на рис. 1), соответствует боковому систолическому АД, превышение к-рого дальнейшей компрессией приводит уже к поглощению энергии гемодинамического удара, вследствие чего поступление крови в артерию в период систолы и скорость оттока крови в период диастолы снижается, и амплитуда тахоосциллограммы уменьшается как в систолической, так и в диастолической фазах. Конечное систолическое давление определяется по исчезновению пульса на лучевой артерии (точка К на рис. 1); на тахоосциллограмме его достижение четко не регистрируется, т. к., несмотря на полное прекращение притока крови в сжатую артерию, пульсовые колебания на тахоосциллограмме продолжают выявляться (по-видимому, за счет передаточных колебаний объема тканей, расположенных проксимальнее манжеты).

Рис. 2. Схема определения по каротидной (1) и бедренной (2) сфигмограммам основных фаз сердечного цикла (S—время систолы, D — время диастолы, С — время полного сердечного цикла) и расчет времени распространения пульсовой волны (Δt) до бедренной артерии (время запаздывания пульса на бедренной артерии), определяемого по интервалу между началом каротидной и бедренной сфигмографических волн.

Для определения скорости распространения пульсовой волны по аорте рецепторы сфигмографических датчиков механокардиографа (представленных в приборе высокочувствительными манометрами на отдельных каналах регистрации) располагают над сонной и бедренной артериями, что позволяет измерять длину сосудистого пути между рецепторами с учетом разных направлений кровотока в сосудах. Регистрируют синхронно обе сфигмограммы и измеряют время запаздывания пульса на бедренной артерии — время Δt (рис. 2). Скорость распространения пульсовой волны исчисляют как частное от деления пути пробега волны по сосуду на время запаздывания. Исследование этого показателя для артерий мышечного типа производится соответствующим перерасположением сфигмографических рецепторов. По каротидным сфигмограммам определяют время сердечного цикла и его систолической и диастолической фаз (рис. 2).

Расчет систолического (ударного) объема сердца (V) производят по формуле:

где 0,6 поправочный коэффициент; 1333 — коэффициент перевода значений давления, выраженных в мм рт. ст., в другую размерность — в г/см*сек²; 1,06 — плотность крови в г/см³; Q — площадь сечения аорты в см²; Pб — боковое систолическое давление в мм рт. ст.; Рд — диастолическое давление в мм рт. ст.; а — скорость распространения пульсовой волны в см/сек; S, D и С — соответственно время систолы, диастолы и полного сердечного цикла в сек.

Как и все другие известные методы изучения центральной гемодинамики, метод М. имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам относится техническая простота и нетравматичность процедуры, позволяющие производить любое необходимое число повторных исследований, а также отсутствие влияния самой процедуры на гемодинамику. Недостатки метода состоят в невозможности точно определить абсолютные значения ударного объема сердца, расчет к-рого связан с приблизительными данными о площади сечения аорты и обычно с погрешностью, определяемой скоростью распространения пульсовой волны, т. к. скорость зависит не только от упругого напряжения стенок артерий, но и от их уплотнения (напр., при атеросклерозе). Указанные погрешности возрастают у лиц пожилого возраста. По нек-рым данным (Й. Н. Василев, 1978), точность расчета ударного объема сердца повышается при определении средней скорости распространения пульсовой волны для артерий эластического и мышечного типов.

Библиография: Баевский Р. М. Физиологические измерения в космосе и проблема их автоматизации, М., 1970, библиогр.; Савицкий H. Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики, Л., 1974, библиогр.

Ю. Т. Пушкарь; В. И. Белькевич (техн.).