Какой звук мы слышим от клапанов сердца. Тоны сердца. Почему возникает акустическое явление

Стоит ли бояться, если после прослушивания сердцебиения с помощью фонендоскопа врач вдруг заявляет, что у вас наблюдаются шумы в сердце? Почему наш «мотор» может менять ритм и тональность своей работы? Чего ожидать, если сердце зазвучало «по-новому»? Читайте нашу статью и узнавайте.

Шумы в сердце — общее представление

Чтобы понять, откуда берутся посторонние шумы при работе сердца, нужно иметь представление о его строении. Наш главный кровяной насос состоит из 4-х камер: двух верхних, называемых предсердиями, и двух нижних, известных под названием желудочков. Все камеры соединены между собой клапанами. Они открываются и пропускают кровь только в одном направлении.

В норме при закрытии и открытии клапанов слышатся ритмичные звуки одинаковой тональности. Если же клапан полностью не закрывается или, наоборот, до конца не открывается, чем затрудняет ток крови, в звучании сердца появляются отклонения, которые получили название «шумы в сердце ».

Медики подразделяют данную аномалию на 2 вида:

• систолический шум — издаваемый, когда давление крови в желудочке достигает своего максимума. Одновременно в сонной артерии мы ощущаем толчок;

• диастолический шум - появляющийся при падении давления в желудочке.

Бывают случаи, когда эти две патологии наблюдаются одновременно, тогда медики говорят о наличии у человека систоло-диастолического шума.

Однако звуковая аномалия не всегда свидетельствует о болезни. Почему, вы поймете, когда разберетесь в причинах возникновения шумов.

Почему возникают шумы в сердце?

Традиционная медицина выделяет две группы звуковых феноменов сердечной деятельности:

• физиологические — обусловленные определенным периодом развития или индивидуальными особенностями строения организма. Такие шумы, как правило, не опасны и носят временный характер;

• патологические — вызванные болезнями и пороками сердца . Этот вид нарушений требует тщательной диагностики и правильного лечения, иначе может стать причиной инвалидности и смертельного исхода.

Давайте разберемся, какие случаи физиологических шумов, по мнению докторов, не вызывают опасений.

Безопасные шумы в сердце

1. Изменение тонуса блуждающего нерва, наблюдающееся у детей во время их интенсивного роста. Поэтому, услышав от врача, что он слышит шумы в сердце у ребенка , не пугайтесь: данное явление безвредно и со временем пройдет.
2. Малые аномалии, не представляющие угрозы здоровью и рассматриваемые докторами как анатомические особенности. Например, овальное окно между предсердиями, с которым появляются на свет все малыши, может провоцировать шумы в сердце новорожденного. С возрастом оно должно зарасти, но примерно у 30% взрослых этого не происходит. Несмотря на это, они живут полноценной жизнью, поскольку не до конца затянувшееся отверстие не представляет угрозы, хотя и меняет звук работы сердца.
3. Анатомические особенности бронхов, которые из-за увеличенного размера давят на аорту и легочную артерию, меняя звук работы «кровяного насоса». Это тоже не является заболеванием.
4. Беременность, которая увеличивает нагрузку на кровеносную систему женщины, тоже нередко проявляется в виде подобного звукового феномена. Стоит малютке появиться на свет, и все придет в норму.

Опасные шумы в сердце

Теперь перейдем к случаям, когда шумы сигнализируют о наличии в организме заболеваний:

1. Нарушения обменных процессов. В качестве примера приведем анемию. В результате этого заболевания в крови снижается количество гемоглобина, ответственного за доставку кислорода ко всем органам тела. Поскольку красных телец становится меньше, организм начинает ощущать нехватку О₂. Пытаясь компенсировать дефицит кислорода, мозг дает команду сердцу усиленно качать кровь, что приводит к появлению дополнительных шумов. Вылечив малокровие, вы избавитесь и от звуковых аномалий.
2. Изменение вязкости крови, которое может быть следствием избытка гормонов щитовидной железы. Поход к эндокринологу позволит выяснить и устранить причину дисфункции щитовидки, после чего пропадут и шумы.
3. Пороки сердца, в том числе стеноз аорты, митральная недостаточность, инфаркт миокарда и пр. Определить, какое заболевание стало причиной изменения звучания работы клапанов, можно лишь с помощью обследования, о котором мы расскажем ниже.
4. Кардиомиопатия — увеличение сердечных камер, которое происходит из-за влияния щитовидной железы, воспаления мышечной ткани или постоянно повышенного артериального давления (гипертонии).
5. Эндокардит — воспаление эндокарда (внутренней оболочки сердца), в результате которого клапаны подверглись атаке бактерий.

Шумы в сердце — лишь один из симптомов, который может свидетельствовать о возможной патологии. Заметив его, терапевт направит вас на обследование.

Диагностика сердечных шумов

В ходе обследования вам предстоит аускультация - прослушивание кардиологом с помощью стетоскопа или фонендоскопа, как работает ваш моторчик. По звуку врач может предварительно диагностировать, с каким нарушением сердечной деятельности ему пришлось столкнуться. В зависимости от этого может отправить вас на:

• УЗИ, позволяющее выяснить, в каком состоянии находятся камеры и сосуды сердца ;

• фонокардиографию, помогающую услышать шумы уже без стетоскопа;

• электрокардиограмму, выявляющую нарушения в работе сердца.

Вас также ожидает общий и биохимический анализы крови, которые покажут, нет ли у вас анемии и застоя крови, а также гормональный анализ, позволяющий дать оценку работе щитовидной железы и надпочечников.

Способы лечения сердечных шумов

Тактика лечения выбирается доктором в зависимости от причины появления шума. При малокровии больному пропишут препараты железа, повышающие гемоглобин, с увеличением которого исчезнут и ненужные звуки.

Если причиной сбоя станет щитовидка или надпочечники, эндокринолог может попытаться стабилизировать их работу с помощью медпрепаратов либо назначить хирургическое лечение.

Когда звучание работы сердца меняется из-за его пороков, тоже нужно готовиться к операции.

Запомните: как бы хорошо вы себя ни чувствовали, лишь только у вас обнаружится сердечный шум, нужно сразу пройти обследование. Это поможет выявить заболевание на ранней стадии или, наоборот, исключить наличие такового.

Какой сердечный звук считается нормальным, а какой нет, смотрите в предложенном видео:

Главная мысль: звук сердца нам не привычен. Очень.

Человеческий голос

Нажав на кнопку ниже Вы услышите мой голос. Я читаю биографию изобретателя стетоскопа и аускультации Рене Лаэннека из Большой Медицинской Энциклопедии под редакцией Н.А. Семашко 1930 года. Лаэннек умер примерно за сто лет до написания этой статьи, так что не думаю, что приведенные сведения устарели.

Ниже представлен спектральный анализ моего голоса, вернее аудиозаписи, которую Вы прослушали только что. На горизонтальной плоскости две оси. На одной разворачивается время в секундах, на другой отображается частота звукова в Герцах. Третье измерение — вертикаль. Она отображает громкость. Чем выше пик, тем громче звук. Хорошо видно, что большая часть звукового потока приходится на диапазон 100-1500 Гц. Хотя и в диапазоне менее 100 Гц звук есть. И прослеживается он отчетливо до частоты 3,5 тысяч Гц.

Замечу сразу, что следует постараться выработать в себе навык анализировать звук именно в этой системе координат: хронологически, по частоте и по громкости.

Музыка

Музыку мы слышем ежедневно. На публикацию этой композиции я брал специальное разрешение у ее автора . Звучит она так же загадочно, как и сердцебиение. Послушайте:

Посмотрите теперь на график. Он создан по тому же принципу, что и предыдущий. Отметим, что большая часть звука находится между 50 и 3000 Гц.

Кстати, когда Вы слушали музыку, сколько Вы насчитали инструментов? Считайте это упражнением, которое развивает навык аускультации сердца. Ответ ниже…

Ответ

Я насчитал девять инструментов. При этом не считая каждый барабан в отдельности. Ударные я объединил в один инструмент.

Это упражнение дает понять один из главных принципов аускультации: мы должны всячески препарировать, разложить звук сердца на составляющие. А потом классифицировать каждый выделенный нами компонент. И сложить все части снова.

Об этом еще поговорим. Вернемся к нашим звукам…

Звук сердца

Послушаем пациентку с гипертрофической обструктивной кардиомиопатией:

Громкий грубый систолический шум сразу «бросается в глаза». Он настолько резкий, что на его фоне практически не слышны прилегающие первый и второй тон. Драматичная аускультативная картина. А вот ее спектральный график:

Большая часть всего спектра уложилось всего в узкую полосу ниже 100 Гц! И совсем небольшая часть звукового потока дотягивает до примерно 1000 Гц.
Это, конечно, частный пример, но результат будет один и тот же, какое бы сердце мы бы не слушали. Узкий, бедно узкий частотный спектр, в котором доминируют низкочастотные колебания.

Значит:

1. Спектр звука сердца узкий. Жаль. Был бы шире, было бы еще интереснее.
2. Большую часть этого спектра составляют низкочастотные колебания. Почти все.
3. Но ведь мы очень плохо слышим низкочастотные звуки, и невероятно хорошо высокочастотные.
4. Поэтому при выслушивании сердца существенную часть звукового потока, который состоит из низкочастотных колебаний, мы не воспринимаем вообще или слышим очень плохо. Слона не видим.
5. А вот меньшинство высокочастотных колебаний мы слышим настолько хорошо, что это создает ложное впечатление об их доминировании и значимости.

Звуковые явления при работе сердца

Вопрос 23. Аускультация сердца

Целью аускультации сердца являются выслушивание и оценка звуковых явлений, возникающих при работе сердца. При работе сердца регистрируется две разновидности звуковых феноменов: отрывистые и короткие звуки - тоны; продленные звуки - шумы. Выслушивание сердца является наиболее важным из физикальных методов исследования сердечно-сосудистой системы. Для правильной оценки данных аускультации необходимо знать места лучшего выслушивания звуковых явлений, связанных с тем или иным клапаном. Проекции клапанов на переднюю грудную стенку расположены близко друг от друга (митральный клапан проецируется слева у грудины в области прикрепления IV ребра, трехстворчатый - на середине расстояния между местом прикрепления к грудине хряща III ребра слева и хряща V ребра справа. Клапан легочного ствола проецируется во II межреберье слева от грудины, клапан аорты - посередине грудины на уровне III грудных хрящей).

Однако выслушивание звуков сердца зависит не только от места возникновения звуковых колебаний, но и от их проведения по току крови и прилегания к грудной стенке отдела сердца, в котором они образуются. Это позволяет найти на грудной стенке зоны наилучшего выслушивания звуковых явлений, связанных с работой каждого клапана.

Выслушивание звуков, образующихся при работе клапанов сердца, проводится в определенной последовательности: митральный клапан, полулунный клапан аорты, полулунный клапан легочной артерии, трехстворчатый клапан. Такая очередность аускультации объясняется частотой их поражения. Сердечные звуковые феномены закономерно связаны с сердечными циклами. Они повторяются вместе с ними. Сердце следует выслушивать при положении больного и стоя, и лежа. Врач располагается стоя или сидя, спереди и справа от больного, лицом к нему. Положение врача должно быть непременно удобным.

У здоровых лиц всегда выслушиваются 2 тона сердца. В образовании I тона участвуют 3 фактора. Начальные колебания обусловлены сокращением миокарда желудочков (мышечный фактор). Главный (клапанный) фактор связан с колебаниями створок закрывшихся атриовентрикулярных клапанов. Конечная часть I тона образована колебаниями аорты и легочной артерии (сосудистый фактор). II тон возникает в результате напряжения створок закрывшихся клапанов аорты и легочной артерии (клапанный фактор), а также колебания самой аорты и легочной артерии в конце систолы желудочков (сосудистый фактор). У здоровых лиц на верхушке сердца слышны громкий I тон, короткая пауза (систола желудочков) и менее громкий II тон, за которым следует более продолжительная пауза (диастола желудочков). На основании сердца II тон громче, чем первый. Это обусловлено тем, что II тон на верхушке и I тон на основании являются проводными и выслушиваются хуже, чем в местах их образования.

При патологии звучность тонов сердца может изменяться, что затрудняет определение I и II тона при аускультации. При определении тонов сердца следует помнить, что I тон совпадает по времени с верхушечным толчком и пульсацией сонных артерий.

Звучание сердечных тонов может ослабевать или усиливаться. Одинаковое изменение обоих тонов чаще зависит от внесердечных причин. Звучность обоих тонов ослабевает при ожирении, эмфиземе легких, скоплении жидкости в левой плевральной полости или полости перикарда, что связано с ухудшением проведения звуков. При улучшении же условий проведения (тонкая грудная стенка, сморщивание краев легких) тоны сердца равномерно усиливаются. Одновременное изменение звучности тонов не имеет существенного значения для диагностики поражения самого сердца. Большее диагностическое значение имеет изолированное изменение силы I или II тона.

Ослабление I тона на верхушке и у основания мечевидного отростка обычно связано со следующими причинами:

1) отсутствием периода замкнутых клапанов (при недостаточности митрального или трехстворчатого клапана), когда не происходит нормального напряжения разрушенных или деформированных их створок;

2) повышением диастолического наполнения желудочков (недостаточность митрального и аортального клапанов), когда уменьшается амплитуда колебания створок клапанов;

3) ослаблением сократительной способности миокарда (при миокардите, дистрофии миокарда, кардиосклерозе) за счет ослабления мышечного компонента I тона;

4) выраженной гипертрофией желудочка, при которой снижается скорость сокращения миокарда из-за замедления его возбуждения.

Усиление I тона на верхушке сердца наблюдается при:

1) уменьшении диастолического наполнения желудочка, что приводит к более быстрому и энергичному сокращению его и увеличению амплитуды колебаний клапана (митральный стеноз);

2) увеличении скорости сокращения миокарда, наблюдаемой при тахикардии, экстрасистолии.

Оценка силы I тона проводится на верхушке в сравнении со II тоном. I тон считается ослабленным, если он по громкости равен II или тише его. При поражении миокарда выравнивание I тона по громкости со II может в условиях тахикардии сочетаться с выравниванием систолической и диастолической пауз. Это создает аускультативный феномен, называемый "маятникообразным ритмом".

Различные физиологические и патологические причины способны приводить к неодновременному закрытию атриовентрикулярных или полулунных клапанов сердца, что может улавливаться как расщепление или даже раздвоение I или II тона. II тон оценивается на основании сердца. В норме здесь он громче I тона и, как правило, одинаков по силе во II межреберье справа и слева. Если II тон на аорте или на легочной артерии равен по громкости I тону или тише его, он считается ослабленным. В случае более громкого его звучания с той или другой стороны говорят об акценте II тона на аорте либо на легочной артерии. Акцент II тона на аорте может при этом возникать как вследствие его усиления в этой точке, так и вследствие ослабления на легочной артерии. Следовательно, конкретными причинами этого явления могут быть повышение артериального давления в большом круге кровообращения, уплотнение стенок аорты, а также недостаточность клапана легочной артерии и снижение давления в малом круге (стеноз устья легочной артерии). Акцент II тона на легочной артерии в свою очередь может быть обусловлен его усилением на легочной артерии или ослаблением на аорте. Конкретными причинами этого могут являться повышение артериального давления в малом круге кровообращения, уплотнение стенки легочной артерии, а также недостаточность аортального клапана и снижение давления в большом круге.

Следует знать, что в детском и юношеском возрасте II тон на легочной артерии громче, чем на аорте. В зрелом возрасте их громкость одинакова, а у пожилых II тон громче на аорте в связи с ее уплотнением при атеросклерозе.

Что мы слышим через стетоскоп? Это важно сразу понять и держать в поле зрения (вернее в "поле слуха") весь спектр звука, который производит работающее сердце. Он отличается от того частотного спектра, который мы воспринимаем в повседневности.

Функционирующее сердце генерирует механические вибрации, часть из которых улавливается человеческим слухом.

Подавляющая часть этих звуковых волн имеет низкую частоту. Удельный вес высокочастотных колебаний невелик.

Чувствительность человеческого слуха к низкочастотным колебаниям очень низкая, а к высокочастотным звукам - высокая. Поэтому человек не слышит большую часть звуковых волн, которых генерирует сердце, потому что они имеют низкую частоту.

А вот чувствительность фонокардиографов к звуку не такая селективная. Поэтому получаемый график (фонокардиограмма) при неизбирательной записи звука сердца отображает, главным образом, низкочастотные колебания, которые мы не слышим. В этом случае фонокардиограмма, столь правдиво отображающая то, что "говорит" сердце, будет иметь мало общего с тем, что мы слышим при аускультации.

Для иллюстрации приведем два примера.

Первый пример. Это запись сердца пациента около двадцати лет, сделанная на верхушке сердца. Положение пациента - лежа на левом боку. После второго тона идет низкочастотный третий тон (Т3). Т3 - чисто низкочастотный звук. На рисунке осцилляционная и спектральная фонокардиограммы одного и того же сердечного цикла, совмещенные во времени. На осцилляционной фонокардиограмме видно, что Т3 имеет самую большую амплитуду из всех записаных тонов, а на спектральной - что он состоит только из низкочастотных колебаний.

А теперь давайте послушаем эту запись.

Действительно ли Т3 воспринимается настолько громким? Кстати, если Вы внимательно вслушаетесь, то непосредственно перед первым тоном услышите тихий низкочастотный четвертый тон. Он виден на фонокардиограмме непосредственно перед Т1. Если не услышали, не расстраивайтесь, об этом подробнее будет сказано в свое время, а сейчас мы немного забегаем вперед.

Теперь пример высокочастотного звука. Это запись пациентки возрастом за пятьдесят лет с пролапсом митрального клапана. Это один из классических вариантов аускультативного проявления этого порока: короткий конечносистолический шум.

На спектральной фонокардиограмме видно, что шум высокочастотный. Он очень хорошо слышен. Но вот на осцилляционной фонокардиограмме хорошо видно, что колебания, относящиеся к шуму, имеют очень малую амплитуду и почти не видны.

Высокочастотные и низкочастотные колебания при аускультации практически невозможно выслушивать одновременно. В каждом случае стетоскоп нужно использовать особым образом, о чем будет сказано в разделе, посвященному стетоскопам.

Высокочастотные колебания при аускультации определяются легче, чем низкочастотные. Низкочастотные новичками часто либо не замечаются, либо воспринимаются как помеха ("какой-то гул").

Большая часть аускультативных симптомов содержат высокочастотные колебания. Высокочастотные звуки имеют хорошо различимые хронологические границы и звучат дискретно. Их анализ может дать большую информацию. Например, можно хорошо различить впритык расположенные компоненты Т2 в виде отдельно звучащих коротких тонов.

Низкочастотные звуки воспринимаются размыто, их хронологические границы смазаны не только на слух, но, нередко, и на фонокардиограммах. В большинстве случаев имеет значение сам факт их обнаружения. Примеры низкочастотных симптомов: третий и четвертый сердечные тоны (Т3 и Т4), шумы, связанные с диастолическим кровотоком через атриовентрикулярные клапаны.

P.S. То, о чем я сейчас напишу, возможно, не железное правило, но часто работает. Дело в том, что в аускультативной картине за низкочастотными звуками стоят как правило достаточно масштабные в рамках сердечного цикла события, а за высокочастотными - события нередко малозначимые. Например, трансмитральный диастолический кровоток при митральном стенозе - событие значимое, поскольку объем этого кровотока за один сердечный цикл равен ударному объему левого желудочка. Шум в этом случае будет низкочастотный и часто малозаметный, в результате столь важный симптом может быть упущен (что нередко бывает на практике). С другой стороны, незначительная с клинической точки зрения митральная регургитация в примере выше вызвала явный громкий шум. Громкость этого шума может привести к ложному выводу о том, что митральная регургитация гемодинамически значимая.
Представим два музыкальных инструмента: гитару и большой барабан. Незначительное касание пальцем к самой тонкой струне спровоцирует явный заметный звук. А вот из барабана таким касанием мизинцем звук никак на получиш. Потребуется приложить значительно большее усилие.
Итак, не следует недооценивать глухие низкие звуки и переоценивать высокие.

О том же, но с другой стороны

Функция клапанов сердца изложена в наших статьях раздела физиология челока, где подчеркивается, что звуки, слышимые ухом, возникают при захлопывании клапанов. И наоборот, когда клапаны открываются, звуки не слышны. В данной статье мы прежде всего обсудим причины возникновения звуков во время работы сердца в нормальных и патологических условиях. Затем дадим объяснение тем гемодинамическим сдвигам, которые возникают вследствие нарушения функции клапанов, а также при врожденных пороках сердца.

При выслушивании стетоскопом здорового сердца обычно слышны звуки, которые можно описать как «бу, туп, бу, туп». Сочетание звуков «бу» характеризует звук, возникающий при закрытии атриовентрикулярных клапанов в самом начале систолы желудочков, который называют первым тоном сердца. Сочетание звуков «туп» характеризует звук, возникающий при закрытии полулунных клапанов аорты и легочной артерии в самом конце систолы (в начале диастолы) желудочков, который называют вторым тоном сердца.

Причины возникновения первого и второго тонов сердца . Самым простым объяснением возникновения тонов сердца является следующее: створки клапанов «схлопываются», и появляется вибрация или дрожание клапанов. Однако этот эффект незначительный, т.к. кровь, находящаяся между створками клапанов в момент их захлопывания, сглаживает их механическое взаимодействие и предотвращает возникновение громких звуков. Главной причиной появления звука является вибрация плотно натянутых клапанов сразу после их захлопывания, а также вибрация прилегающих участков стенки сердца и крупных сосудов, расположенных вблизи сердца.

Так, формирование первого тона можно описать следующим образом: сокращение желудочков первоначально вызывает обратный ток крови в предсердия к месту расположения А-В клапанов (митрального и трехстворчатого). Клапаны захлопываются и выгибаются в сторону предсердий, пока натяжение сухожильных нитей не остановит это движение. Эластическое напряжение сухожильных нитей и створок клапанов отражает поток крови и направляет его опять в сторону желудочков. При этом создается вибрация стенки желудочков, плотно закрытых клапанов, а также вибрация и турбулентные завихрения в крови. Вибрация распространяется по прилежащим тканям к грудной стенке, где с помощью стетоскопа эти колебания можно услышать как первый тон сердца.

Второй тон сердца возникает в результате захлопывания полулунных клапанов в конце систолы желудочков. Когда полулунные клапаны захлопываются, они под напором крови прогибаются в сторону же лудочков и натягиваются, а затем в силу эластической отдачи резко смещаются обратно в сторону артерий. Это вызывает кратковременное турбулентное движение крови между стенкой артерии и полулунными клапанами, а также между клапанами и стенкой желудочка. Возникшая вибрация распространяется затем вдоль артериального сосуда по окружающим тканям вплоть до грудной стенки, где можно выслушать второй тон сердца.

Высота и продолжительность первого и второго тонов сердца . Продолжительность каждого из тонов сердца едва превышает 0,10 сек: продолжительность первого составляет 0,14 сек, а второго - 0,11 сек. Продолжительность второго тона короче, т.к. полулунные клапаны имеют большее упругое натяжение, чем А-В клапаны; их вибрация продолжается в течение короткого периода времени.

Частотные характеристики (или высота) тонов сердца показана на рисунке. Спектр звуковых колебаний включает самые низкочастотные звуки, едва превышающие предел слышимости - примерно 40 колебаний в секунду (40 Гц), а также звуки частотой до 500 Гц. Регистрация тонов сердца с помощью специальной электронной аппаратуры показала, что большая часть звуковых колебаний имеет частоту, лежащую ниже порога слышимости: от 3-4 Гц и до 20 Гц. По этой причине большая часть звуковых колебаний, составляющих тоны сердца, не слышны в стетоскоп, а могут быть зарегистрированы только в виде фонокардиограммы.

Второй тон сердца в норме состоит из звуковых колебаний большей частоты, чем первый тон. Причинами этого являются: (1) большее упругое натяжение полулунных клапанов по сравнению с А-В клапанами; (2) более высокий коэффициент упругости у стенок артериальных сосудов, формирующих звуковые колебания второго тона, чем у стенок желудочков, формирующих звуковые колебания первого тона сердца. Эти особенности используют клиницисты для различения первого и второго тонов сердца при выслушивании.