EKG w teorii i
praktyce
klinicznej
lek.B.Gławęda-Foryś
EKG w teorii i
praktyce
klinicznej
lek.B.Gławęda-Foryś
EKG
Historia elektrokardiografii
1887 r. -
fizjolog, Augustus D. Waller z
St Mary's Medical School w Londynie publikuje
pierwszy elektrokardiogram człowieka wykonany
przy pomocy elektrometru włosowatego.
1895 r. -
fizjolog,
rozwija technikę rejestracji aktywności serca,
wprowadza termin "elektrokardiografia" oraz
nomenklaturę 5 podstawowych załamków
PQRST. Otrzymał za to
Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycy
w
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
jony sodu znajdują się w większym stężeniu na zewnątrz
komórki, jony potasu w większym wewnątrz jej
jest praktycznie nieprzepuszczalna
dla jonów sodu w trakcie spoczynku (nie wnikają one
do komórki drogą
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 (
), 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
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 (
)
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
, 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 (
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
(przestrzeni międzyżebrowej) przy
brzegu
V2 - elektroda w lewym czwartym
(przestrzeni międzyżebrowej) przy brzegu
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
- jest wyrazem depolaryzacji
mięśnia
(dodatni we
wszystkich 11 odprowadzeniach, poza
aVR, tamże ujemny)
- odpowiada depolaryzacji
mięśnia
komór
czasem też
EKG
Odcinki
- wyraża czas przewodzenia
depolaryzacji przez
(AV)
EKG
Odstępy
- wyraża czas przewodzenia
depolaryzacji od
węzła zatokowo-przedsionkowego
do
(SA ->
AV)
- wyraża czas wolnej i szybkiej
repolaryzacji mięśnia komór (2 i 3 faza
repolaryzacji)
- 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 =
rate >100 =
variation >10% = sinus arrhythmia
EKG
normal
normal P waves
height < 2.5 mm in lead II
width < 0.11 s in lead II
for abnormal P waves see
normal PR interval
0.12 to 0.20 s (3 - 5 small squares)
for short PR segment consider
Wolff-Parkinson-White syndrome
or
(other causes -
Duchenne muscular dystrophy, type II glycogen
storage disease (Pompe's), HOCM)
for long PR interval see
EKG
normal QRS complex
< 0.12 s duration (3 small squares)
for abnormally wide QRS consider
or
bundle branch block,
ventricular rhythm,
,
etc.
no
no evidence of
or
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
myocardial infarction, myocarditis, diffuse
myocardial disease
hypocalcaemia, hypothyrodism
subarachnoid haemorrhage, intracerebral
haemorrhage
drugs (e.g. sotalol, amiodarone)
hereditary
(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.
),
, normal variants
(e.g. athletic heart, Edeiken pattern, high-take off),
acute pericarditis
causes of depression include myocardial ischaemia,
,
,
normal T wave
causes of tall T waves include
,
hyperacute myocardial infarction
and
causes of small, flattened or inverted T waves are
numerous and include ischaemia, age, race,
hyperventilation, anxiety, drinking iced water,
,
drugs (e.g.
), pericarditis,
, intraventricular
conduction delay (e.g.
)and electrolyte
disturbance.