Анализ методов регистрации электрокардиограммы и особенности некоторых показателей ЭКГ у телят раннего постнатального периода

Одним из направлений, обладающим большим потенциалом в оценке интенсивности болевого воздействия и наличия стресс реакции, является ветеринарная кардиология. Она имеет в своем арсенале большое количество методов исследования. Одним из самых доступных, и в тоже время информативных является метод электрокардиографии [4, 5, 6]. Этот метод считается относительно недорогим и простым с точки зрения техники выполнения [7]. Однако, если говорить о копытных, электрокардиография у них имеет свои особенности. Это связано в первую очередь с тем, что формирование и передача импульса в проводящей системе сердца у этих животных отличается от животных-компаньонов или человека, различаются расположение сердца в грудной клетке и обменные процессы в самом миокарде [8]. Именно эти физиологические особенности, а также особенности снятия кардиограммы у копытных животных в целом, и, у крупного рогатого скота в частности, с целью регистрации у них стрессовых состояний побудило нас к написанию данной статьи.

Цель данной статьи заключалась в анализе литературных данных о формировании импульса в проводящей системе сердца у копытных, различных методов фиксации электродов для снятия электрокардиограмм, отработке выбранного метода на живых моделях в условиях животноводческого комплекса, а также оценке электрокардиографических показателей телят в ранний постнатальный период.

Для достижения цели авторы поставили перед собой следующие задачи:

• -    изучить имеющиеся литературные данные по анатомо-морфологическим особенностям проводящей системы сердца у копытных животных в сравнительном аспекте;

• -    изучить используемые в современной ветеринарной кардиологии способы

регистрации электрокардиограммы у крупного рогатого скота;

• -    провести электрокардиографическое исследование здоровых телят в условиях животноводческого комплекса одним из наиболее эффективных, согласно литературным данным, методом.

Условия, материалы и методы. Теоретическая часть исследования выполнялась с использованием баз данных научной литературы eLibrary и PubMed, а также печатных изданий.

При написании статьи был проведен детальный и углубленный анализ 20 источников литературы, из них 8 на русском языке, включая печатные издания и 12 на английском, индексируемых в международных базах данных PubMed, Web of Science, Google Scholar, представленных на платформе eLibrary.ru и охватывающих период с 2007 по 2024 годы. Для формирования статьи рассматривались как последние работы по электрокардиографии крупного рогатого скота, так и самые первые исследования по вопросам особенностей регистрации ЭКГ у копытных, т.е. старые публикации, сформировавшие выбранную тематику.

Выборка статей осуществлялась на основании высокого уровня цитируемости и частоте встречаемости данных научных работа в других литературных источниках. Поиск источников для дальнейшего анализа проводился по следующим ключевым словам: электрокардиография, ветеринарная кардиология, крупный рогаты скот, фиксация электродов.

Практическая часть выполнялась в ООО «АПК «Русь» (Рязанская область, Рыбновский район) на 11 трехдневных, клинически здоровых телочках голштинской породы со средней живой массой 40 кг. В данном хозяйстве телята круглогодично находятся на свежем воздухе вне помещений в индивидуальных домиках на подстилке из соломы. Регистрации ЭКГ проводилась в утреннее время через два часа после кормления. Для выполнения исследования каждый теленок выводился из своего домика и размещался в установленном рядом мобильном станке. Дополнительно седация не применялась. Перед началом записи животному давалось время на адаптацию в станке (в среднем до трех минут). Места крепления электродов (желтый – на середине отрезка, соединяющего каудальные углы правой и левой лопаток, красный – на краниальную часть грудины, зеленый – на области мечевидного хряща) предварительно (до помещения в станок) выбривались. Для красного и зеленого электродов использовались ветеринарные фиксаторы типа «крокодил». Для расположения желтого электрода использовалась электропроводящая пластина. На теле животного она фиксировалась при помощи широкой эластичной прорезиненной ленты по размеру грудной клетки. Непосредственно к пластине крепился «крокодил». Такой способ фиксации применялся для снижения дискомфорта от размещения зажима на кожной складке в довольно подвижном месте. Места прикрепления электродов предварительно смачивали антисептическим раствором на основе этилового спирта, после наносили токопроводящий гель (Униагель), для лучшего контакта. Для записи ЭКГ использовали портативный ветеринарный USB кардиограф CARDIO-M.

Результаты и обсуждение. Говоря о проводящей системе сердца, как у животных, так и у человека, мы имеем в виду атипичные мышечные волокна в миокарде. Именно в них происходит генерация и проведение нервных импульсов, что в конечном итоге приводит к сокращению миокарда [9]. Проводящая система сердца представлена тремя видами специализированных клеток: это П-клетки, промежуточные клетки и клетки Пуркинье. Они формируют основные структуры проводящей системы сердца. Этими структурами являются синоатриальный узел (именуемый также узлом Кейса-Флека), атриовентрикулярный (Ашоф-Тавара), пучок Гисса и волокна Пуркинье [10].

Известно, что проводящая система сердца у всех млекопитающих имеет единый план строения. Стоит отметить, что именно у копытных животных она наиболее развита и дифференцирована от сократительного миокарда. Видовая специфичность проявляется в вариативности расположения узлов и их клеточного состава [11].

Синоатриальный узел хорошо выражен у большинства копытных, однако он почти не различим у свиней. У коров он имеет форму латинской “V” и состоит из небольшого диаметра волокон. У лошади же узел Кейса-Флека имеет форму подковы, окружающей краниальную полую вену. Причем, левая и правая части узла разделены [8].

Узел Ашоф-Тавара, именуемый так же предсердно-желудочковым или атриовентрикулярным — это довольно компактное образование, находящееся в межпредсердной перегородке со стороны правого предсердия. У копытных животных он состоит из тонких разветвляющихся волокон. При переходе в атриовентрикулярный пучок они резко утолщаются, образуя проводящие миоциты [8]. Важной особенностью промежуточных клеток, из которых состоит атриовентрикулярный узел, является более медленное проведение импульса. Данная особенность обеспечивает этап-ность возбуждения тканей миокарда и постоянный ритм сердечной деятельности [9]. Если говорить о крупном рогатом скоте, то у них, атриовентрикулярный узел находится перед основанием трикуспидального клапана и достигает в размере 2 см у быков. У лошадей узел Ашоф-Тавара располагается в нижней части межпредсердной перегородки. Форма его чаще дельтовидная, реже овальная. Суживающимся концом он переходит в пучок Гис-са. Размеры узла у лошадей могут варьироваться и быть в пределах 5-9 мм на 3-6 мм [8].

Волокна Пуркинье являются концевыми элементами проводящей системы сердца и у копытных образуют общую для обоих желудочков сеть. В отличии от плотоядных (и человека в том числе), у крупного рогатого скота концевые волокна прорастают на всю толщину миокарда, в связи с чем деполяризация желудочков происходит одновременно со стороны эпикарда и эндокарда, а не последовательно. Такой тип возбуждения был назван “вспышечным” [8, 12].

Ещё в 1903 году голландский ученый В. Эйнтховен сконструировал первый электрокардиограф и разработал методику записи электрокардиограммы у человека, а уже в 1913 году Марек записал ЭКГ у лошади. В. Эйнтховеном были предложены три основных отведения (т.н. треугольник Эйнтховена): от грудных конечностей в области пястей, от пясти правой грудной и плюсны левой тазовой конечностей и от пясти левой грудной и плюсны левой тазовой конечностей [13, 14]. Такое положение электродов может подходить для снятия ЭКГ у мелких домашних животных (с тем исключением, что электроды накладываются на уровне локтя и коленных складок). Животных-компаньонов чаще исследуют в положении лежа на боку на изолированной поверхности, реже в положении сидя или стоя в зависимости от уровня волнения пациента, ведь для более высокой достоверности данных процедура записи ЭКГ должна вызывать минимум стресса [15]. Однако, такой способ плохо подходит для крупного рогатого скота ввиду особенностей проводящей системы (описанных выше) и положения сердца в грудной клетке. Одним из первых на эти особенности обратил внимание М.П. Рощевский. По разработанной им сагиттальной системе отведений электроды у копытных накладывают на краниальную часть грудной кости; среднюю точку линии, соединяющей каудальные углы правой и левой лопаток; точку пересечения перпендикуляра, опущенного от 13-го грудного позвонка, к белой линии живота. По данным М.П. Рощевского положительный зубец P (часто расщепленный), небольшой положительный R и глубокий S зубец характерны для крупного рогатого скота и такая форма ЭКГ рекомендуется в качестве стандартной [16, 17, 18].

Нельзя не отметить тот факт, что положение электродов при снятии электрокардиограммы будет иметь свои особенности не только у разных видов животных, но и у разных возрастных групп. Если говорить про телят, то стоит обратить внимание на методику Е.Ф. Дымко, который вместе с соавторами несколько модифицировал методику М.П. Рощевского и предложил иной вариант расположения электродов на животном. По их мнению, необходимо прикреплять все три электрода по левой стороне тела. Объясняется такое расположение тем, что у крупного рогатого скота сердце сильно смещено влево, а в области 3-4 межреберья и вовсе прилегает к грудной клетке. Электрод красного цвета размещается на уровне боковой поверхности кранио-вентрального края грудины, желтый -на ширину ладони ниже срединной линии спины на уровне каудального края лопатки, а зеленый в точке пересечения горизонтальной линии, проведенной на ширину ладони левее срединной линии живота с перпендикуляром, опущенным от середины 13 позвонка. Обозначенные выше точки образуют треугольник, плоскость которого максимально совпадает со средней осью сердца. Это позволяет получать довольно информативные данные с минимальным количеством помех [19, 20].

Кроме систем М.П. Рощевского и Е.Ф. Дымко существуют и другие методики. Особое внимание, на наш взгляд, необходимо обратить на модифицированную систему стандартных отведений Т.В. Ипполитовой Согласно её методу, электроды необходимо фиксировать выше скакательного и запястного суставов. Это облегчает фиксацию электродов, снижает помехи, и показатели электрокардиограммы при этом не отличаются от обычных отведений ЭКГ. Данный метод используется в ряде исследований, опубликованным за последние пять лет. Однако, нельзя не учитывать, что ЭКГ в подобных отведениях может отличаться высокой вариабельностью величины, формы и направления зубцов, что особенно заметно при повторных записях у одного и того же животного. В связи с этим, можно сказать, что данный метод не может считаться стандартом исследования у крупного рогатого скота. К таким же заключениям приходят П.А. Паршин с соавт. (2007) и П.Е. Петров (1965), которые доказывают, что регистрация ЭКГ в отведениях от конечностей при перемещении в пространстве одной из них сопровождается большими изменениями на кардиограмме [13, 16].

Для выполнения электрокардиографического исследования опытных животных, нами была выбрана сагиттальная система отведений по М.П. Рощевскому. Электроды располагались следующим образом: желтый – на середине отрезка, соединяющего каудальные углы правой и левой лопаток, красный – на краниальной часть грудины, зеленый – на области мечевидного хряща. Данный метод позволил нам получить идентичные электрокардиограммы при повторном исследовании одного и того же животного (рис. 1).

Стоит отметить тот факт, что при двигательной активности, отмечалось появление артефактов на ЭКГ, что несколько расходится с ранее описанными данными (Рощевский М.П., 1978) [8]. Для равномерной и качественной записи во время регистрации электрокардиограммы телят в станке не фиксировали жестко. Это позволило телятам успокоится и чувствовать себя более комфортно, что в свою очередь способствовало равномерной и качественной записи ЭКГ.

Рисунок 1 - Кардиограммы теленка № 17158, снятые с временным интервалом: а - первичная ЭКГ, б - повторная ЭКГ, снятая через 10 минут (25 мм/с, 10 мм/мВ; 2 стандартное отведение)

В полученных электрокардиограммах оценивались продолжительность интервалов PR (время от начала деполяризации предсердий до начала деполяризации желудочков),

QT (общее время деполяризации и реполяризации желудочков), ST (деполяризация желудочков), RR, сегмента TP, комплекса QRS Полученные данные представлены в табл. 1.

Таблица 1- Средние значения показателей электрокардиограммы у телят

5 S § § § ч я к К	Средние значения показателей
	3 ® ° й Н га ^ О О	Pi Рр Ч га W CQ О Ри О □ н к к	и Pi О ч и ^	н о О н к К	н со ч га « га о & о □ н к К	н S 8 В О О	Pi Pi о н к К
16153	135	0,14	0,055	0,235	0,19	0,04	0,4
16154	135	0,15	0,045	0,25	0,215	0,115	0,5352
16155	130	0,19	0,04	0,27	0,225	0,035	0,4736
17081	152	0,145	0,045	0,25	0,21	0,035	0,3993
17083	152	0,135	0,04	0,235	0,19	0,02	0,3821
17086	130	0,125	0,05	0,245	0,2	0,13	0,4855
17158	149	0,155	0,05	0,255	0,2	0,045	0,453
17159	122	0,14	0,045	0,29	0,245	0,11	0,0556
17160	120	0,13	0,045	0,275	0,23	0,115	0,5201
17161	135	0,175	0,055	0,25	0,21	0,035	0,4392
17162	139	0,145	0,055	0,24	0,2	0,05	0,4467
M	136,27	0,15	0,05	0,25	0,21	0,07	0,42
SD	11,129	0,019	0,005	0,017	0,017	0,041	0,129

Полученные в ходе исследования электрокардиограммы соответствуют по описанию, данным, приведенным М.П. Рощевским, демонстрируют постоянство и низкую вариабельность интервалов [8]. Согласно полученным данным, частота сердечных сокращений у телят, включенных в выборку, составляет в среднем 136,27±11,129 уд/мин., интервал PR составляет 0,15±0,019 сек., комплекс QRS -0,05±0,005 сек., интервал QT - 0,25±0,017 сек., интервал ST - 0,21±0,017 сек., сегмент TP -0,07±0,041 сек., интервал RR - 0,42±0,129 сек. и т.д.

Выводы. Электрокардиограмма является доступным и достаточно простым методом диагностики как различных заболеваний миокарда, так и состояния стресса у животных. Методы фиксации электродов при снятии ЭКГ у крупного рогатого скота имеют свои особенности, которые связаны как с анатомией этих животных, так и с особенностями формирования и передачи электрического импульса в самом миокарде. Ввиду наличия этих особенностей нельзя экстраполировать способы фиксации из гуманной медицины или клиники животных-компаньонов, где стабильность ЭКГ достигается за счет положения тела пациента в момент проведения исследования.

Оптимальным способом для крупного рогатого скота, который отвечает принципам треугольника Эйнтховена, а также демонстрирует постоянство и стабильность даже при движении конечностей, является предложенный М.П. Рощевским метод сагиттальных отведений. Это подтверждается результатами серии исследований, проведенных нами на продуктивных животных в условиях животноводческого комплекса. Применение техники снятия электрокардиограммы у телят по системе саггитальных отведений и ограничении подвижности животного в специальном станке позволяет получить качественную, доступную для расшифровки электрокардиограммы.

Электрокардиографические показатели здоровых телят, полученные данным методом, имеют минимальные квадратические отклонения. Наибольшее стандартное отклонение было отмечено нами по интервалу RR, что может быть связано с особенностями типа высшей нервной деятельности, который у новорожденных установить крайне затруднительно.