Charakterystyka EKG - elektrokardiogram
Na wykresie EKG analizuje się:
linię izoelektryczną - linia pozioma zarejestrowana w czasie, gdy w sercu nie stwierdza się żadnych pobudzeń (aktywności). Najłatwiej wyznaczyć ją według odcinka PQ. Stanowi ona punkt odniesienia poniższych zmian
załamki - wychylenia od linii izoelektrycznej (dodatni, gdy wychylony w górę; ujemny, gdy wychylony w dół)
odcinki - czas trwania linii izoelektrycznej pomiędzy załamkami
odstępy - łączny czas trwania odcinków i sąsiadującego załamka
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
Odcinki
odcinek PQ - wyraża czas przewodzenia depolaryzacji przez węzeł przedsionkowo-komorowy (AV)
odcinek ST - okres depolaryzacji komór
Odstępy
odstęp PQ - wyraża czas przewodzenia depolaryzacji od węzła zatokowo-przedsionkowego do węzła przedsionkowo-komorowego (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)
Szczególne fragmenty
zwrot ujemny - fragment zespołu QRS mierzony od szczytu załamka R do końca zespołu - nazywany również wychyleniem wewnętrznym
pobudzenie istotne komór - fragment mierzony od początku pobudzenia komór do szczytu załamka R
.1. Fazy potencjału komórkowego:
- faza zerowa (depolaryzacji komórki) - szybki prąd jonów sodowych (przy potencjale progowym = -60mV),
- wolny dośrodkowy prąd jonów wapniowych (przy potencjale = -40mV),
- faza 1 (szybkiej repolaryzacji) szybki odśrodkowy prąd jonów chlorkowych (potencjał = -10mV),
- faza 2 (plateau), szybki odśrodkowy prąd jonów potasu,
- faza 3 (końcowa), powrót jonów na swoje miejsca, przy użyciu pomp,
- faza 4 (błonowy potencjał spoczynkowy).
1.2. Okres refrakcji bezwzględnej trwa od fazy 0 do fazy 3 (do momentu osiągnięcia -60mV), po nim następuje okres refrakcji względnej (w EKG od szczytu załamka T), w którym silny bodziec może wyzwolić pobudzenie. Na przełomie faz 3 i 4 występuje okres zwiększonej pobudliwości, nawet na słabe bodźce.
1.3. Przebieg pobudzenia w zapisie EKG:
Załamek P - depolaryzacja przedsionków - dodatni nad lewą komorą, ujemno-płaski nad prawą komorą.
Zespół QRS - depolaryzacja komór - pobudzenie szerzy się od lewej do prawej: najpierw górna część przegrody (małe Q nad lewą komorą i małe R nad prawą), następnie włókna Purkiniego i ściany komór (wysokie R nad lewą komorą i głębokie S nad prawą) oraz pobudzenie części przypodstawnej komór (płytkie S nad lewą komorą i przedłużenie głębokiego S nad prawą komorą).
Załamek T - repolaryzacja komór - zwykle dodatni, zgodny z QRS.
Załamek U - powolna repolaryzacja w układzie bodźcotwórczo - przewodzącym - zwykle mały, dodatni.
1.4. Odcinki i odstępy w ocenie elektrokardiogramu.
Odcinki mierzy się od końca załamka poprzedzającego do początku załamka następującego po odcinku: PQ, ST (początek repolaryzacji komór), TP (czas polaryzacji - rozkurczu serca).
Odstępy to odcinki wraz z poprzedzającymi je załamkami: PQ (czas przewodzenia przedsionkowo - komorowego), QT (czas skurczu komór), RR lub PP (wykorzystywane do obliczenia częstości rytmu serca).
Potencjał spoczynkowy
Elektrokardiogram jest graficznym zapisem zmian potencjałów w trakcie depolaryzacji i repolaryzacji komórek mięśnia sercowego. Na poziomie pojedynczego kardiomiocytu zmiany elektryczne prezentują się następująco, a ich znajomość jest niezbędna, by zrozumieć charakterystyczne zmiany potencjału krzywej EKG (załamki, odstępy, odcinki):
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!)
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.
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).
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.
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
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
Komórki rozrusznikowe serca mają zdolność do tzw. spontanicznej powolnej depolaryzacji w czwartej fazie potencjału czynnościowego.
Odstęp QT w EKG jest to graficzny zapis depolaryzacji i repolaryzacji komór serca. Jego długość mierzona jest od początku zespołu QRS do końca załamka T. W prawidłowo pracującym sercu długość odstępu QT skraca się wraz ze wzrostem częstości akcji serca. Wrodzone wydłużenie odstępu QT jest następstwem zaburzeń funkcji kanałów potasowych (K) i sodowych (Na) w komórkach mięśnia sercowego.
Wydłużenie odstępu QT może być także nabyte - w wyniku działania leków lub zaburzeń elektrolitowych (hipokalemia, hipomagnezemia, hipokalcemia), istotnej bradykardii, zatrucia kokainą, środkami fosforoorganicznymi. Hipokalcemia jest częstą przyczyna wydłużenia odstępu QT. Wiele leków antyarytmicznych powodujących zwolnienie repolaryzacji i leków antydepresyjnych (trójpierścieniowych) może być przyczyną wydłużonego odstępu QT. Występowanie wydłużonego QT zwiększa częstość występowania torsade de pointes (wielokształtny częstoskurcz komorowy), który może prowadzić do migotania komór.