Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 1 EKG – Elektrokardiografie Praktické cvičení z fyziologie (jarní semestr: 4. – 6. týden) Studijní materiály byly vytvořeny za podpory projektu MUNI/FR/1474/2018 Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 2 Elektrokardiografie ̶Definice: záznam elektrické aktivity srdce z povrhu těla (záznam el. aktivity srdce se dá pořídit i z jícnových svodů nebo samotného povrchu srdce, ale tyto metody jsou požívána jiná pojmenování) ̶ ̶Pojmy ̶převodní systém srdce ̶potřeby pro záznam EKG ̶končetinové a hrudní svody ̶unipolární a bipolární svody ̶srdeční vektor, elektrická osa srdce Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 3 Převodní systém srdeční Purkyňova vlákna Sinoatriální uzel (SA) Preferenční síňové dráhy Atrioventrik. uzel (AV) Hisův svazek Tawarova raménka SA uzel síňový myokard AV uzel Hisův svazek Tawarova raménka Purkyňova vlákna komorový myokard Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 4 Převodní systém srdeční ̶Funkce: Rytmické vytváření AP a preferenční vedení vzruchu ̶Síně jsou od komor oddělené nevodivou vazivovou přepážkou – jediná cesta přes AV ̶ ̶Sinoatriální uzel (SA) – vlastní frekvence 100 bpm (většinou pod tlumivým vlivem parasympatiku), rychlost vedení 0,05 m/s ̶Preferenční internodální síňové spoje – rychlost vedení vzruchu 0,8 – 1 m/s ̶Atrioventrikulární uzel – jediný vodivý spoj mezi síněmi a komorami, vlastní frekvence 40 – 55 bpm, rychlost vedení jen 0,05 m/s (nodální zdržení) ̶Hisův svazek – rychlost vedení 1 – 1,5 m/s ̶Tawarova raménka – rychlost vedení 1 – 1,5 m/s ̶Purkyňova vlákna – rychlost vedení 3 – 3,5 m/s ̶ ̶Sinusový rytmus – vzruch začíná v SA uzlu ̶Junkční rytmus – vzruch se tvoří v AV uzlu nebo Hisově svazku ̶Terciální (komorový) rytmus – vzruch je tvořen od Hisova svazku dále ̶ ̶Aktivace komorového myokardu – z vnitřní strany k vnější, výrazně synchronizovaná, určená příchodem vzruchu ̶Repolarizace komorového myokardu – opačným směrem, méně ostrá, repolarizační ostrůvky, určená buňkami samotnými ̶Pozn: vlastní frekvence je frekvence vzniku AP neovlivněná nervovým a hormonálním řízením ̶ ̶ vlastní frekvence 20 – 40 bpm, mají pomalou spontánní depolarizaci, která je tak pomalá, že na obrázcích není moc patrná Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 5 Elektrický dipól ̶Elektroda: snímá elektrický potenciál (Φ) ̶Elektrický svod: spojení dvou elektrod ̶Snímá napětí mezi elektrodami ̶Napětí: rozdíl el. potenciálů (V= Φ1- Φ2) 7354523 elektroda svod Φ1 Φ2 Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 6 Einthovenův trojúhelník (standardní, končetinové, bipolární svody) ̶Bipolární svody: obě elektrody jsou aktivní (obě mají proměnný el. potenciál) ̶Barvy elektrod: R: červená, L: žlutá, F: zelená I II III R L F Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 7 Goldbergerovy svody (augmentované, končetinové, unipolární svody) ̶Unipolární svody: jedna elektroda je aktivní (proměnný el. potenciál) a druhá je neaktivní (konstantní el. potenciál, obvykle 0 mV) ̶ ̶Aktivní elektroda je vždy kladná aVF aVL avR R L F Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 8 Wilsonova svorka (W) ̶Vzniká spojením končetinových elektrod přes odpory ̶elektricky představuje střed srdce (reálně je vyvedena stranou nebo dopočítána) ̶Neaktivní elektroda (konstantní potenciál) Wilsonova svorka - + + + - Wilsonova svorka reálně Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 9 Hrudní svody ̶Hrudní svod: spojení hrudní elektrody a Wilsonovy svorky ̶ ̶Unipolární svody: aktivní je hrudní elektroda (kladná) a neaktivní je Wilsonova svorka (el. potenciál 0 mV) 1 2 3 4 5 6 hrudní elektroda Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 10 Rozměření EKG 1.Srdeční akce 2.Srdeční rytmus 3.Srdeční frekvence 4.Vlny, kmity, úseky a intervaly ̶P vlna ̶PQ interval ̶QRS komplex ̶ST úsek ̶T vlna ̶QT interval 5.Elektrická osa srdeční P Q R S T depolarizace síní depolarizace komor - QRS repolarizace komor Svod II Adobe Systems 11 Rozměření EKG ̶Milimetrový papír pomůže v rychlém rozměření ̶Podívejte se, jaká je rychlost posunu papíru (zde 25 mm/s) ̶Kontrolní otázka: kolik ms je jeden mm? ̶Hodí se vědět, i kolik mV je jeden mm ̶ ̶ ̶Samozřejmě, počítač dnes již dokáže vyplivnout výsledky, aniž byste nad tím museli přemýšlet. Ale nikdy bezhlavě nevěřte počítači. Výpočet je závislý na kvalitě signálu. Pokud nedoléhají elektrody, hýbe se vám pacient atd, vzniklé artefakty v signálu snadno počítač zmatou. Ale Vás to zmást nemá J Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 12 1) Srdečné akce ̶Pravidelnost vzdáleností mezi QRS komplexy – RR intervaly ̶Spočítejte rozdíl: RR – průměrné RR (stačí, když si vyberete nejkratší a nejdelší RR v záznamu) ̶ ̶Pravidelná akce: rozdíl < 0,16 s ̶Nepravidelná akce: rozdíl > 0,16 s ̶Obvykle patologická ̶Pozor na významnou sinusovou respirační arytmii – tak je naopak velmi fyziologická. Pokud si nejste jistí, poproste pacienta, ať zadrží dech. ̶ ̶Pozn: je-li přítomná jedna extrasystola, ale jinak je akce pravidelná, tak ji za pravidelnou označujeme ̶ C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\seminář\EKG\EKG scan\EKG 1.jpg RR Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 13 2) Srdeční rytmus ̶Srdeční rytmus se určuje podle zdroje akčních potenciálů, které vedou k depolarizaci komor depolarizace komor je klíčová, protože ta určuje srdeční výdej ̶Sinusový rytmus ̶Vzruch začíná v sinoatriální uzlu ̶Na EKG: přítomná vlna P (depolarizace síní), která předchází QRS ̶Junkční rytmus ̶Vzruch vzniká atriovenrikulárním uzlu nebo Hisově svazku, frekvence obvykle 40 – 60 bpm ̶Před QRS není přítomná plna P, QRS má normální tvar (je úzký) ̶Srdeční frekvence je nízká ̶Depolarizace síní se může na EKG projevit, pokud se vzruch z komor převede na síně - vlna je po QRS a má opačnou polaritu, protože probíhá opačným směrem (takže např ve svodu II bude dolů) ̶Terciální rytmus ̶Vzruch vzniká v dalších částech převodního systému, frekvence 30-40 bpm ̶QRS má divný tvar, je širší, protože se v komorách šíří nestandardním směrem Adobe Systems Sinusový rytmus – před každým QRS je přítomna vlna P – vzruch začíná v SA uzlu, ne na něj navázaná depolarizace komor Junkční rytmus – nejsou přítomné normální vlny P před QRS – vzruch začíná v AV uzlu nebo Hisově svazku, nízká srdeční frekvence, ale normální QRS (v komoře se vzruch šíří normálně) Terciální (komorový) rytmus – nejsou přítomné vlny normální P vázané na QRS, vzruch začíná někde v komorách – deformované QRS, hodně nízká srdeční frekvence, například AV blok III. stupně AV blok III. stupně – komory si jedou terciální rytmus, síně si jednou svůj rychlejší rytmus určený SA uzlem, který se ale nepřevádí do komor P – depolarizace síní repolarizace síní 2) Srdeční rytmus zpětná depolarizace síní nebo Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 15 3) Srdeční frekvence ̶Frekvence stahu komor (protože ta určuje srdeční výdej) na EKG – frekvence depolarizací komor ̶HR (heart rate) = 1 / RR (jednotky bpm: beat per minute) ̶Fyziologická: 60 – 90 bpm v klidu ̶ ̶Tachykardie: > 90 bpm v klidu ̶Může být sinusová (vyšší aktivita sympatiku, léky, …) ̶Tachyarytmie: rytmus není sinusový ̶Pokud je > cca 180, rytmus s největší pravděpodobností sinusový nebude ̶Bradykardie: < 60 bpm ̶Může být sinusová (vyšší aktivita parasympatiku, sportovní bradykardie - fyziologická) ̶Pokud je < 50 bpm, rytmus pravděpodobně sinusový nebude (junkční, komorový) ̶ Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 16 4) Vlny, kmity, úseky, intervaly Pozor na pojmy interval a úsek Název Norma Vlna P 80 ms Interval PQ (PR) 120-200 ms Úsek PQ (PR) 50-120 ms Kmit Q - Komplex QRS 80-100ms Kmit R - Kmit S - Úsek ST 80-120 ms Interval QT < 420ms Vlna T 160 ms Adobe Systems 5) Elektrická osa srdeční Elektrická osa srdeční: průměrný směr elektrického vektoru srdečního v průběhu depolarizace komor : QRS komplexu (lze určit i pro depolarizaci síní: P, nebo repolarizaci komor: T, ale v praktiku budeme řešit jen depolarizaci komor) I aVF II III aVR aVL – + – + + + + + – – – – 120° 90° 60° 30° 0° -30° Srdeční osa fyziologicky směřuje dolu, doleva, dozadu – odkazuje na reálné uložení srdce v hrudníku -Zde řešíme pouze frontální rovinu (končetinové svody) -Osu k sobě „táhne“ největší hmota depolarizující se svaloviny, tedy hlavně LH. Jakékoliv hypertrofie osu odklání k sobě. Rozmezí fyziologické: Střední typ 0° – 90° Levý typ -30° - 0° Pravý typ 90° - 120° Rozmezí nefyziologické: Deviace doprava: > 120 ° (např. hypetrofie PK, dextrokardie) Deviace doleva: < -30° (např. hypetrofie LK, těhotenství, obezita) El. osa srdeční vektokardiogram osa je změněna i při blokádě Tawar. ramenek nebo po IM, chybí el. aktivita části komor Adobe Systems ̶Spočítáme součet kmitů QRS v těchto svodech. Když je kmit dolů, je záporný. Když je kmit nahoru, je kladný. Využije milimetrového papíru. Velikost kmitu bude v mm. ̶Svod I: QI=-1; RI=6; SI=0; QRSI=5 ̶ ̶ ̶Svod II: QII=-1; RII=17; SII=-1; QRSII=15 ̶ ̶Svod IIII: QIII=0; RIII=10; SIII=-1; QRSIII=9 ̶ ̶ Elektrická osa srdeční - výpočet C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\seminář\EKG\EKG scan\EKG 1.jpg ̶Protože se el. osa týká depolarizace komor ve frontální rovině, k výpočtu použijeme QRS komplexy končetinových svodů: I, II, III C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\seminář\EKG\EKG scan\EKG 1.jpg C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\seminář\EKG\EKG scan\EKG 1.jpg C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\seminář\EKG\EKG scan\EKG 1.jpg Adobe Systems Elektrická osa srdeční - výpočet ̶Nakreslete si Einthovenův trojúhelník i s Goldbergerovy svody (těžnicemi) ̶Kolem trojúhelníku si vyznačte úhly ̶Zakreslení Svodu I: ̶0 na svodu I je ve středu svodu ̶QRSI=5, takže od 0 si odměřte 5 mm směrem ke kladné elektrodě, udělejte si značku (nebo jakýchkoliv jiných jednotek, důležité jsou poměry) ̶Pokud by byl součet QRS záporný, tak půjdete směrem k záporné elektrodě ̶Od značky veďte přímku kolmou na I svod (rovnoběžnou se svodem aVF) ̶ 0° 30° 60° 90° -30° 120° I II III – + – – + + 0 0 0 15 9 5 Adobe Systems Elektrická osa srdeční - výpočet ̶Zakreslení Svodu II: ̶0 na svodu II je opět ve středu svodu ̶QRSII=15, takže od 0 si odměřte 15 mm směrem ke kladné elektrodě, udělejte si značku (opět, pokud by byl součet QRS záporný, tak půjdete směrem k záporné elektrodě) ̶Od značky veďte přímku kolmou na II svod (rovnoběžnou se svodem aVL) ̶Nakreslete šipku, která začíná ve středu trojúhelníku a prochází spojnicí zakreslených přímek ̶ 0° 30° 60° 90° -30° 120° I II III – + – – + + 0 0 0 15 9 5 C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\seminář\EKG\EKG scan\EKG 1.jpg Adobe Systems Elektrická osa srdeční - výpočet ̶Zakreslení Svodu III: ̶Analogicky pro QRSIII=9 zakreslíme přímku ̶ ̶Nakreslete šipku, která začíná ve středu trojúhelníku a prochází spojnicí zakreslených přímek ̶Tato šipka ukazuje směr elektrické osy srdeční ve frontální rovině ̶ ̶Pozn. Pro výpočet el. osy stačí logicky jen přímky ze dvou svodů ̶ 0° 30° 60° 90° -30° 120° I II III – + – – + + 0 0 0 15 9 5 C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\seminář\EKG\EKG scan\EKG 1.jpg C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\seminář\EKG\EKG scan\EKG 1.jpg Elektrická osa srdeční pro depolarizaci komor ve frontální rovině je 70° Adobe Systems 22 Diagnostické využití EKG Arytmie: porucha srdečního rytmu síňová fibrilace (chybí P, „zubatá“ izolinie, RR nepravidelné, frekvence 80 – 180 bpm) komorová fibrilace (srdce nefunguje jako pumpa, poškození mozku po 3 – 5 minutách fibrilace) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Afib_ecg.jpg/400px-Afib_ecg.jpg http://www.qureshiuniversity.com/Ventricular%20Fibrillation.gif https://ekg.academy/ekgtracings/313.gif Fibrilace: nesynchronizovaná aktivita kardiomyocytů fibrilace normal AV blok I. stupně (prodloužení převodu vzruchu ze síně na komory, prodloužený PQ int.) Atrioventrikulární blokáda: porucha převodu vzruchu ze síní na komory (některé vzruchy se nepřevedou: výskyt P, po kterých nenásleduje QRS) AV blok II. stupně AV blok III. stupně Kompletní blokáda převodu vzruchů ze síní na komory, P a QRS se objevují nesynchronizovaně P P P P P P Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 23 Diagnostické využití EKG ischemie srdce, infarkt myokardu A B (elevace ST) elektrolytová nerovnováha - hyperkalémie Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 24 Diagnostické využití EKG AEE89E4D 24-hodinové monitorování EKG (Holter)