Первый тон сердца (S1)
ПРОИСХОЖДЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ ПЕРВОГО СЕРДЕЧНОГО ТОНА
1. Чем обусловлено появление двух главных компонентов первого гона сердца?
Не следует думать, что причиной возникновения сердечных тонов служит простое соприкосновение краев клапанных створок. Звук появляется в результате вибрации створок клапанов и стенок желудочков, возникающей в момент, когда направленное вверх смещение створок внезапно прекращается по достижении полной амплитуды своего движения. Высокочастотный компонент первого тона начинается приблизительно через 20 мс после видимого на эхокардиограмме закрытия клапана (соприкосновения створок) и пересечения кривых давления в левом желудочке и левом предсердии. Закрытие митрального клапана представляет собой продолжительный процесс. Вначале створки вступают в соприкосновение своими основными свободными краями. Затем область контакта распространяется до мест прикрепления одновременно со смещением обеих створок по направлению к левому предсердию. Движение створок продолжается до тех пор, пока не будет ограничено натяжением сухожильных хорд, благодаря которому возникает митральный компонент первого сердечного тона (M1). Благодаря такому резкому напряжению сомкнутые эластичные створки натягиваются и совершают быстрые вибрирующие движения, порождающие митральный компонент. Экспериментальное удаление митрального клапана приводит к исчезновению митрального компонента.
Примечание:
При анализе низкочастотной фонокардиограммы в составе первого сердечного тона выявляются четыре дискретные группы звуковых колебаний. Однако если регистрируются только средние и высокие частоты, или если скорость протяжки бумаги недостаточно высока, то различить удается только лишь два или три отдельных компонента. Расщепление первого тона выслушивается лишь примерно у 85% больных.
2. Какие из четырех выявляемых при фонокардиографии отдельных звуковых колебаний доступны аускультации?
Первый тон обычно состоит из двух отчетливых компонентов. Приведенное ниже объяснение происхождения каждого из них представляет собой синтез многих теорий.
Первый слышимый (и основной) компонент первого тона (возникающий одновременно со вторым фонокардиографический компонентом) называется митральным компонентом (обозначается как M1), поскольку возникает благодаря событиям, связанным с закрытием митрального клапана. Происхождение второго слышимого (или третьего фонокардиографического) компонента зависит от ширины расщепления. При узком расщеплении второй компонент, по всей вероятности, обусловлен закрытием трехстворчатого клапана, и обозначается как Т1. В случае широкого расщепления второй слышимый (четвертый фонокардиографический) компонент может быть обусловлен открытием уплотненного аортального клапана или клапана легочной артерии, что имеет место при системной артериальной гипертонии, легочной гипертензии или же при стенозе указанных клапанов. Второй компонент при широком расщеплении первого тона называется тоном изгнания (ejection sound), но если ригидность полулунных клапанов достаточно выражена, то этот тон может быть настолько коротким и резким, что по своему тембру становится аналогичным щелчку. В таких случаях второй компонент первого тона называется «щелчком изгнания» (ejection click). (См. рис. 1.)
Рис. 1. Узкое расщепление первого тона (меньше обычного времени изоволюмического сокращения, составляющего приблизительно 50 мс [0,05 сек]) может быть образовано митральным (М-|) и трикуспидальным (Т-i) компонентами. Широкое расщепление первого тона (равное или превышающее 50 мс), скорее всего, представлено митральным (Mi) и аортальным (А-i) компонентами, за исключением тех случаев, когда имеет место перегрузка правого желудочка объемом и давлением
Примечания:
а. Хотя не выслушиваемый ухом начальный низкоамплитудный компонент первого тона (также именуемый тоном «М») иногда обусловлен сокращением предсердий, он в ряде случаев возникает при мерцании предсердий, атриовентрикулярной диссоциации и при стимулированном ритме желудочков [2; 24]. Следовательно, источником этого компонента может быть начинающееся натяжение стенки желудочков (рис. 2).
Рис. 2. Зарегистрированный у пациента с мерцанием предсердий начальный низкочастотный компонент первого тона (отмечен стрелкой) возникает в периоде преизоволюмического сокращения левого желудочка (о чем свидетельствует апикальная кардиограмма [АКГ]) и перед визуализируемым на эхокардиограмме закрытием митрального клапана (MV)
б. Для того чтобы объяснить, какое происхождение имеет второй (аортальной) компонент широко расщепленного первого тона в отсутствие патологии клапанов, была предложена теория тона корня аорты. Суть указанной теории состоит в том, что аортальный компонент обусловлен изменением скорости роста давления в левом желудочке, приводящим к резкому натяжению корня аорты сразу же после того, как начинает открываться аортальный клапан. Однако сопоставление с данными эхокардиографии свидетельствует о том, что все аортальные тоны изгнания возникают одновременно с максимальным открытием либо аортального, либо трехстворчатого клапанов [14; 20] (рис. 3).
Рис. 3. Представлена кривая давления в корне аорты, зарегистрированная у 16-летнего мальчика с минимально выраженным врожденным аортальным стенозом. Давление регистрировалось внутрисердечным катетерным электрическим манометром (во избежание инерционной задержки при передаче давления по трубкам обычного манометра). Визуализируется тон изгнания корня аорты (aortic root ejection sound, ARES), совпадающий с началом роста давления в корне аорты. В этой области отсутствует митральный компонент первого тона. Кроме того, имеет место тон изгнания аортального клапана (aortic valve ejection sound, AVES), который возникает на 40 мс (0,04 с) позже и совпадает по времени с анакротической выемкой (anacrotic notch). (Воспроизведено с разрешения авторов из статьи A.V. Whitaker et al. Sound pressure correlates of the aortic ejection sound. Circulation 39:475. г 1969 American Heart Association.)
в. Существуют следующие возражения против того, чтобы приписывать легко выслушиваемый второй компонент широко расщепленного первого тона закрытию трехстворчатого клапана:
1. Если правый желудочек (ПЖ) полностью выключен из кровообращения или разрушен (то есть не способен сокращаться), то первый сердечный тон все равно может быть расщепленным.
2. Если регистрировать звуковые сердечные явления с помощью микрофона, расположенного непосредственно на миокарде, то над правым желудочком все компоненты первого тона становятся глуше и ни один из них не усиливается.
3. При блокаде левой ножки пучка Гиса первый тон зачастую столь же расщеплен и состоит из стольких же компонентов, что и обычно, несмотря на значительно запаздывающее появление митрального компонента при этой блокаде. Всякий раз, когда широко расщепленный первый тон выслушивается при блокаде правой ножки пучка Гиса, его второй компонент часто обязан своим происхождением тону изгнания, а не трикуспидальному компоненту. В одном исследовании у 40% больных с блокадой правой ножки отсутствовало ясно различимое (при аускультации) расщепление первого тона, а еще у 44% пациентов отмечалось его нормальное узкое физиологическое расщепление.
4. При эхокардиографическом исследовании 16 здоровых лиц первый главный компонент первого тона совпадал с закрытием митрального клапана у всех испытуемых и с закрытием трехстворчатого клапана у большинства из них. Второй главный компонент первого тона совпадал с открытием аортального клапана у всех испытуемых и с закрытием трехстворчатого клапана в одной трети случаев.
5. По данным радионуклидной ангиографии было установлено, что правый желудочек сокращается в среднем на 7 мс позже левого. Следовательно, митральный и трикуспидальный компоненты первого сердечного тона разделены столь малым интервалом, что их раздельное восприятие (если оно вообще возможно) окажется очень трудным даже для врача, имеющего очень большой опыт аускультации.
3. В каких случаях велика вероятность того, что закрытие неизмененного трехстворчатого клапана может внести свой вклад в формирование первого сердечного тона?
Во всех случаях, когда правый желудочек испытывает перегрузку объемом или давлением (например, при дефекте межпредсердной перегородки или при легочной гипертензии). Это подтверждается следующими данными:
а. При дефекте межпредсердной перегородки второй главный компонент первого тона совпадает с пиком правопредсердной волны С.
б. У 75% детей с дефектом межпредсердной перегородки второй компонент расщепленного первого тона на верхушке, занятой правым желудочком, звучит громче, чем его митральный компонент [15; 34]. Такое соотношение громкости компонентов первого тона не характерно для здоровых детей.
в. В одном исследовании широко расщепленный первый тон был выявлен только у тех больных с дефектом межпредсердной перегородки, у которых имела место полная блокада правой ножки пучка Гиса. (Хотя это, прежде всего, наводит на мысль о том, что второй компонент являлся трикуспидальный компонентом, он мог представлять собой и легочный тон изгнания.)
Примечания:
а. Опубликовано, по меньшей мере, одно сообщение о том, что второй громкий компонент расщепленного первого тона при дефекте межпредсердной перегородки не всегда обусловлен трикуспидальным компонентом, поскольку при внутрисердечной фонокардиографии было обнаружено, что второй компонент (1) отсутствовал в правом желудочке у половины обследованных пациентов, (2) часто возникал вслед за подъемом давления в легочной артерии и (3) находился в неизменном временном соотношении с началом роста давления в аорте.
б. При митральном стенозе трикуспидальный компонент может предшествовать запаздывающему митральному компоненту. При внутрисердечной фонокардиографии было показано, что правосторонний компонент первого тона предшествует левостороннему приблизительно у четверти пациентов с митральным стенозом.
в. Если второй компонент расщепленного первого тона усиливается на вдохе, то можно с уверенностью называть этот компонент трикуспидальный. Если же второй компонент возникает более чем через 40 мс после митрального (в отсутствие блокады правой ножки пучка Гиса), то, вероятнее всего, что этот компонент есть аортальный тон изгнания.
г. При аномалии Эбштейна второй компонент не только является трикуспидальным, но также может быть отчетливо запаздывающим и усиленным.