EKG w teorii i
praktyce
klinicznej

lek.B.Gławęda-Foryś

EKG

Historia elektrokardiografii



1887 r. -

brytyjski

fizjolog, Augustus D. Waller z

St Mary's Medical School w Londynie publikuje

pierwszy elektrokardiogram człowieka wykonany

przy pomocy elektrometru włosowatego.



1895 r. -

holenderski

fizjolog,

Willem Einthoven

rozwija technikę rejestracji aktywności serca,

wprowadza termin "elektrokardiografia" oraz

nomenklaturę 5 podstawowych załamków

PQRST. Otrzymał za to

Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycy

ny

w

1924

roku.

EKG



Jest bezcennym narzędziem służącym do badania
i prowadzenia leczenia osób z dolegliwościami
sercowo-naczyniowymi



Jest to zapis czynności elektrycznej serca



Nie dostarcza bezpośredniej informacji o
wydolności serca jako pompy ani o stanie
zastawek, tętnic wieńcowych, mięśnia sercowego,
ale na podstawie zapisu zjawisk elektrycznych
można się zorientować jaka jest jego budowa i
czynność

EKG



Jest najbardziej użyteczne i ma
podstawowe znaczenie w
rozpoznawaniu i leczeniu zaburzeń
czynności elektrycznej serca
(przewodzenia i rytmu)

EKG

EKG



To rejestracja różnicy potencjałów miedzy
dwoma punktami na powierzchni ciała,
której źródłem jest zmienne pole
elektryczne wytwarzane przez serce



Podstawową jednostką wytwarzającą
energię elektryczną w sercu jest komórka
mięśnia sercowego



komórki układu bodźcoprzewodzacego



komórki mięśniowe robocze

EKG



Pobudzenie (depolaryzacja) mięśnia

komór zaczyna się od włókien

powsierdziowych i przesuwa się na

obwód w kierunku osierdzia – tak

powstaje zespół QRS



Repolaryzacja komór przebiega w

odwrotnym kierunku zaczyna się w

włóknach podnasiedziowych i przesuwa

się w kierunku wsierdzia – załamek T

(ma ten sam kierunek co QRS)

EKG



W "stanie spoczynku" komórka mięśnia sercowego znajduje

się w stanie tzw. potencjału spoczynkowego

(polaryzacji), czyli przezbłonowego gradientu ładunków

elektrycznych:



potencjał spoczynkowy wynosi ok. -90

mV



jony sodu znajdują się w większym stężeniu na zewnątrz

komórki, jony potasu w większym wewnątrz jej



błona komórkowa

jest praktycznie nieprzepuszczalna

dla jonów sodu w trakcie spoczynku (nie wnikają one

do komórki drogą

biernej dyfuzji

zgodnie z gradientem

stężeń. Przy błonie przepuszczalnej doszłoby do

wyrównania stężeń po obu stronach błony i zaniku

polaryzacji!)

EKG



błona komórkowa w stanie spoczynku jest

przepuszczalna dla jonów potasu, a istniejąca

różnica stężeń tego jonu pomiędzy wnętrzem

komórki a przestrzenią zewnątrzkomórkową kieruje

siłę dyfuzji na zewnątrz, przeciwdziałając różnicy

potencjału



różnica potencjału pomiędzy wnętrzem komórki a

przestrzenią międzykomórkową utrzymywana jest

enzymatycznie, aktywnie przez pompę jonową (

ATPaza

), która wbrew gradientowi stężeń i

potencjałom ładunków elektrycznych wydala z

komórki 3 jony sodu na każde 2 jony potasu

wprowadzone do komórki. Ta różnica 3:2 przyczynia

się do wytwarzania potencjału błonowego

EKG

Potencjał czynnościowy



Bodziec

działający na spolaryzowaną

komórkę mięśnia sercowego (prawidłowo
z

węzła zatokowo-przedsionkowego

)

zmienia przepuszczalność błony dla
jonów sodu, które dostając się do
wnętrza komórki, zmniejszają ujemny
potencjał do wartości ok. -65 mV (

potencjał progowy

)

EKG



Przekroczenie potencjału progowego jest
czynnikiem wyzwalającym otwarcie
kanałów sodowych. Dochodzi wówczas
do gwałtownego napływu jonów sodu do
wnętrza komórki, w wyniku czego
następuje szybka i całkowita
depolaryzacja



Przy wartości -40 mV otwierają się z
lekkim opóźnieniem kanały wapniowe

EKG



W powstającym potencjale
czynnościowym wyróżniamy pięć faz:



faza 0 (szybka depolaryzacja) - zależy od
szybkiego dośrodkowego prądu sodowego



faza 1 (wstępna szybka repolaryzacja) -
dośrodkowy prąd chlorkowy i odśrodkowy prąd
potasowy

EKG



faza 2 (powolna repolaryzacja) - tzw. faza
plateau (stabilizacja potencjału równowagą
pomiędzy dośrodkowym prądem wapniowo-
sodowym a odśrodkowym prądem potasowym)



faza 3 (szybka repolaryzacja) - przewaga
odśrodkowego prądu potasowego nad
wygasającym dośrodkowym prądem wapniowo-
sodowym



faza 4 (polaryzacja) - faza spoczynku,
polaryzacji

EKG



Komórki rozrusznikowe serca mają
zdolność do tzw. spontanicznej
powolnej depolaryzacji w czwartej
fazie potencjału czynnościowego.

EKG



Rejestrator EKG połączony poprzez
elektrody z dwoma punktami pola
elektrycznego stanowi obwód
elektryczny zwany odprowadzeniem



Odprowadzenia:



jednobiegunowe



dwubiegunowe

EKG



Istnieją dwie metody graficznego
przetwarzania danych liczbowych
uzyskiwanych z pomiaru napięć w
odpowiednich układach odprowadzeń

EKG



wektokardiogram (zmiana kierunku i
wielkości wektora serca-sumy sił
elektromotorycznych, w czasie jednej
ewolucji serca)



elektrokardiogram (zmiana wartości
napięcia elektrycznego na powierzchni
ciała względem osi czasu)

EKG

EKG



Badanie elektrokardiograficzne jest niebolesne
i należy do badań nieinwazyjnych - serce
wytwarza impulsy elektryczne odbierane przez
elektrokardiograf



Badanie nie jest ani trochę szkodliwe i może
być wielokrotnie, z dowolną częstością,
powtarzane

EKG



W czasie badania pacjent leży na wznak.
Powinien być odprężony, gdyż napięcie lub
drżenie mięśni szkieletowych zakłóca zapis EKG
(mięśnie szkieletowe też wytwarzają impulsy
elektryczne).



Gabinet, w którym wykonuje się badania EKG,
musi być ogrzany, żeby rozebrany do pasa
pacjent nie miał dreszczy. Warunkiem rozluźnienia
mięśni jest też szeroka, wygodna kozetka.

EKG

EKG



Elektrody o metalowych zakończeniach mocuje
się na kończynach pacjenta i na klatce
piersiowej. Do umocowania elektrod służą
gumowe, elastyczne paski lub "przyssawki".



Skórę pod elektrodami trzeba zmoczyć lub
pokryć specjalnym żelem, żeby zmniejszyć
opór elektryczny pomiędzy ciałem badanego a
elektrodą.

EKG



Umieszczając 4 elektrody na kończynach i

6 na powierzchni klatki piersiowej

uzyskujemy 12 tzw. odprowadzeń:



3 dwubiegunowe kończynowe Einthovena (I

, II , III)



3 jednobiegunowe kończynowe wzmocnione

Goldbergera (aVR, aVL, aVF)



6 jednobiegunowych przedsercowych

Wilsona (V1, V2, V3, V4, V5, V6)

EKG



Każde z tych odprowadzeń "widzi"
pewien obszar serca, np. odprowadzenia
II, III i aVF "widzą" ścianę dolną, V1-V6 -
ścianę przednią. To umożliwia lokalizację
niedokrwienia czy zawału w zapisie EKG.

EKG

Odprowadzenia dwubiegunowe

kończynowe Einthovena -

w tym

odprowadzeniu umieszczamy 4 elektrody na
ciele badanego:



elektroda czerwona - prawa ręka (RA)



elektroda żółta - lewa ręka (LA)



elektroda zielona - lewa goleń (LF)



elektroda czarna - prawa goleń (tzw.
punkt odniesienia; ziemia)

EKG



Trzy pierwsze elektrody tworzą tzw.
trójkąt Einthovena, który w założeniu
jest

trójkątem równobocznym

, co

sprawia, iż linie poprowadzone
prostopadle z każdego ze środków
trzech boków, reprezentujące zerowy
potencjał, przetną się w środku trójkąta

EKG



Pomiędzy pierwszymi trzema w/w elektrodami
wykonuje się pomiar różnicy potencjałów (w mV):



odprowadzenie I - różnica potencjałów pomiędzy
elektrodami "lewa ręka" a "prawa ręka" (LA - RA)



odprowadzenie II - różnica potencjałów pomiędzy
elektrodami "lewa goleń" a "prawa ręka" (LF - RA)



odprowadzenie III - różnica potencjałów pomiędzy
elektrodami "lewa goleń" a "lewa ręka" (LF - LA)

EKG

Odprowadzenia jednobiegunowe kończynowe

wzmocnione Goldbergera -

z powyższych 3

elektrod odczytujemy wzmocnione (

ang.

augmented -

wzmocniony, powiększony) sygnały:



odprowadzenie aVR - z elektrody "prawa ręka"
(RA)



odprowadzenie aVL - z elektrody "lewa ręka" (LA)



odprowadzenie aVF - z elektrody "lewa goleń"
(LF)

EKG

Odprowadzenia jednobiegunowe

przedsercowe Wilsona



V1 - elektroda w prawym czwartym

międzyżebrzu

(przestrzeni międzyżebrowej) przy

brzegu

mostka



V2 - elektroda w lewym czwartym

międzyżebrzu

(przestrzeni międzyżebrowej) przy brzegu

mostka



V3 - w połowie odległości pomiędzy elektrodami
V2 a V4

EKG



V4 - elektroda w lewym piątym międzyżebrzu

(przestrzeni międzyżebrowej) w linii

środkowo-obojczykowej lewej



V5 - elektroda w lewym piątym międzyżebrzu

(przestrzeni międzyżebrowej) w linii pachowej

przedniej lewej



V6 - elektroda w lewym piątym międzyżebrzu

(przestrzeni międzyżebrowej) w linii pachowej

środkowej lewej

EKG



Poza tymi klasycznymi dwunastoma odprowadzeniami

wykorzystuje się czasami inne, np. odprowadzenia

prawostronne, większą liczbę odprowadzeń

przedsercowych (V7-V9) czy odprowadzenia

przełykowe (te wymagają specjalnej sondy z umieszczoną

na końcu elektrodą; pacjent musi połknąć tę sondę)



Do badania EKG nie trzeba się specjalnie

przygotowywać ani być na czczo.



U dzieci EKG robi się za pomocą takich samych

elektrokardiografów, jak u dorosłych, jednak elektrody

używane do badania muszą być mniejsze.

EKG



Dostępność badania jest szeroka. Wykonują je

przychodnie rejonowe, szpitale, spółdzielnie

lekarskie i wielu lekarzy mających praktykę

prywatną



Ogromną zaletą tego badania jest możliwość

wykonywania go w domu pacjenta, dzięki istnieniu

niewielkich, przenośnych elektrokardiografów.

Dzięki temu lekarz może szybko postawić

rozpoznanie i podjąć decyzję o konieczności

hospitalizacji, co ma duże znaczenie w przypadku

nietypowych bólów w klatce piersiowej, kiedy

obraz kliniczny nie jest jednoznaczny.

EKG



Prawidłowy wykres napięcia odpowiadający

jednemu cyklowi pracy serca posiada sześć

charakterystycznych załamków oznaczonych

jeszcze przez twórcę elektrokardiografu literami

P, Q, R, S, T, U, które powinny występować w

określonych odległościach i na odpowiedniej

wysokości



Kształt wykresu napięcia, odległości między

charakterystycznymi punktami i amplitudy

załamków pozwalają wnioskować o stanie EKG

pozwala również określić czas trwania

poszczególnych zjawisk w sercu

EKG

EKG



załamki - wychylenia od lini poziomej w
górę lub w dół



załamki Q, R, S – zespół QRS



linia izoelektryczna – linia łącząca
załamki



odcinki – miedzy załamkami



odstępy – odcinek+załamek

EKG



Załamki



załamek P

- jest wyrazem depolaryzacji

mięśnia

przedsionków

(dodatni we

wszystkich 11 odprowadzeniach, poza
aVR, tamże ujemny)



zespół QRS

- odpowiada depolaryzacji

mięśnia

komór



załamek T

- odpowiada

repolaryzacji

komór



czasem też

załamek U

EKG



Odcinki



odcinek PQ

- wyraża czas przewodzenia

depolaryzacji przez

węzeł przedsionkowo-komorowy

(AV)



odcinek ST

- okres depolaryzacji komór

EKG



Odstępy



odstęp PQ

- wyraża czas przewodzenia

depolaryzacji od

węzła zatokowo-przedsionkowego

do

węzeł przedsionkowo-komorowy

(SA ->

AV)



odstęp ST

- wyraża czas wolnej i szybkiej

repolaryzacji mięśnia komór (2 i 3 faza

repolaryzacji)



odstęp QT

- wyraża czas potencjału

czynnościowego mięśnia komór

(depolaryzacja + repolaryzacja)

EKG



punkt J – punkt łączący zał S z linią
izoelektryczną



zespół komorowy – QRS + zał T

EKG



Zasady pomiarów:



cecha 10mm=1mV



przesuw papieru



25mm/s: 1mm=0,04s



50mm/s: 1mm=0,02s



Pomiar częstotliwości rytmu:

60 [s] : odstepRR [s] = x [ewolucji/min]

EKG



Opisywanie EKG



Ocena przesuwu i cechy



Ocena rytmu ( miarowość i częstotliwość)



Pomiary:



czas trwania zał P i Q, odstępów PQ i QT,

zespołów QRS



amplitudy zał P, R, S



Ocena osi elektrycznej serca



Ocena odcinków ST i kształtu zał T



Wnioski i interpretacja kliniczna

EKG

EKG

The diagnosis of the normal

electrocardiogram is made by excluding
any recognised abnormality.



normal sinus rhythm



each P wave is followed by a QRS



P waves normal for the subject



P wave rate 60 - 100 bpm with <10%
variation



rate <60 =

sinus bradycardia



rate >100 =

sinus tachycardia



variation >10% = sinus arrhythmia

EKG



normal

QRS axis



normal P waves



height < 2.5 mm in lead II



width < 0.11 s in lead II



for abnormal P waves see

right atrial hypertrophy

,

left atrial hypertrophy

,

atrial premature beat

,

hyperkalaemia



normal PR interval



0.12 to 0.20 s (3 - 5 small squares)



for short PR segment consider

Wolff-Parkinson-White syndrome

or

Lown-Ganong-Levine syndrome

(other causes -

Duchenne muscular dystrophy, type II glycogen

storage disease (Pompe's), HOCM)



for long PR interval see

first degree heart block

and

'trifasicular' block

EKG



normal QRS complex



< 0.12 s duration (3 small squares)



for abnormally wide QRS consider

right

or

left

bundle branch block,

ventricular rhythm,

hyperkalaemia

,

etc.



no

pathological Q waves



no evidence of

left

or

right

ventricular hypertrophy



normal U wave

EKG



normal QT interval



Calculate the corrected QT interval (QTc) by

dividing the QT interval by the square root of

the preceeding R - R interval. Normal = 0.42 s.



Causes of

long QT interval



myocardial infarction, myocarditis, diffuse

myocardial disease



hypocalcaemia, hypothyrodism



subarachnoid haemorrhage, intracerebral

haemorrhage



drugs (e.g. sotalol, amiodarone)



hereditary



Romano Ward syndrome

(autosomal dominant)



Jervill + Lange Nielson syndrome (autosomal

recessive) associated with sensorineural deafness

EKG



normal ST segment



no elevation or depression



causes of elevation include acute MI (e.g.

anterior

,

inferior

),

left bundle branch block

, normal variants

(e.g. athletic heart, Edeiken pattern, high-take off),

acute pericarditis



causes of depression include myocardial ischaemia,

digoxin effect

,

ventricular hypertrophy

,

acute posterior

MI

,

pulmonary embolus

,

left bundle branch block



normal T wave



causes of tall T waves include

hyperkalaemia

,

hyperacute myocardial infarction

and

left bundle

branch block



causes of small, flattened or inverted T waves are

numerous and include ischaemia, age, race,

hyperventilation, anxiety, drinking iced water,

LVH

,

drugs (e.g.

digoxin

), pericarditis,

PE

, intraventricular

conduction delay (e.g.

RBBB

)and electrolyte

disturbance.