Ritmina ekscitacija srca i EKG Prof dr Zoran

Ritmična ekscitacija srca i EKG Prof. dr. Zoran Valić Katedra za fiziologiju Medicinski fakultet u Splitu

q osim srčanog mišića u srcu postoji i sustav koji: 1) 2) q q q stvara ritmične električne impulse koji potiču ritmične kontrakcije srčanog mišića te impulse brzo provodi kroz srce atrij se kontrahiraju 1/6 sekunde prije ventrikula – dodatno punjenje gotovo istodobna kontrakcija cijelog ventrikula – odgovarajući tlak ovaj sustav izuzetno osjetljiv zbog srčanih bolesti, naročito na ishemiju

Sinusni (sinus-atrijski) čvor q q mali, plosnati, elipsoidni tračak specijaliziranog srčanog mišića širok 3 mm, dug 15 mm i debeo 1 mm nalazi se u gornjoj posterolateralnoj stijenci desnog atrija, ispod i lateralno od otvora gornje šuplje vene vlakna gotovo i nemaju kontraktilnih niti, ali se neposredno povezuju s vlaknima mišića atrija – širenje akcijskih potencijala

Automatska električna ritmičnost q sposobnost samopodraživanja u vlaknima srčanog specijaliziranog provodnog sustava (uključuje i vlakna sinusnog čvora koji obično nadzire srčanu frekvenciju)

3 akcijska potencijala u vlaknu sinusnog čvora + 1 u ventrikularnom mišiću q membranski potencijal mirovanja: od -55 do -60 m. V (veća propusnosti za Na i Ca) q q brzi Na+ kanali q spori Na+/Ca 2+ kanali q K+ kanali brzi Na+ kanali (zatvoreni pri -55 m. V) q spori Na+/Ca 2+ kanali (uzrokuju akcijski potencijal, ali sporije) q q K+ kanali samopodraživanje vlakana sinusnog čvora – posljedica njihove prirođene propusnosti za Na i Ca ione

q vlakna sinusnog čvora nisu stalno depolarizirana zbog toga što tijekom akcijskog potencijala: q q q inaktiviraju se Na+/Ca 2+ kanali (prekid ulaska pozitivnih iona) otvaraju se K+ kanali (difuzija pozitivnih iona prema van) hiperpolarizacija (-55 do -60 m. V)

Internodalni putovi q q q krajevi vlakana sinusnog čvora izravno se stapaju s okolnim vlaknima atrijskog mišića i kroz njih širi brzina provođenja oko 0, 3 m/s kroz nekoliko tankih snopova atrijskih vlakana ono je nešto brže (1 m/s) q q prednji međuatrijski snop – lijevi atrij prednji, srednji i stražnji internodalni put – završavaju u AV-čvoru (slična Purkinjeovim vlaknima u ventrikulima)

Atrijsko-ventrikularni (AV) čvor q q smješten u stražnjem dijelu stijenke desnog atrija (iza trikuspidalnog ušća) povezan s internodalnim putovima i izlaznim AV-snopom u AV-čvoru impuls zaostaje oko 0, 09 s prije ulaska u penetracijski dio AV-snopa (tamo zaostaje dodatnih 0, 04 s) ukupno zaostajanje oko 0, 16 s

Uzrok sporog provođenja q q smanjen broj pukotinskih spojišta između uzastopnih mišićnih stanica u provodnom putu povećanje otpora provođenja ekscitacijskih iona

Ventrikularni Purkinjeov sustav q q q Purkinjeova vlakna – vrlo debela vlakna (deblja od mišićnih, malo miofibrila); brzina prenosa 1, 5 -4, 0 m/s (6 x brže od ventrikularnog mišića i 150 x brže od AVčvora) trenutni prenos kroz preostali dio ventrikularnog mišića vrlo velika propusnost pukotinskih spojišta

Jednosmjerno provođenje q q AV-snop onemogućuje putovanje akcijskog potencijala unatrag (osim u bolesti) atrijski mišić u potpunosti odijeljen vezivnom zaprekom od ventrikularnog mišića – jedina veza AV-snop

Raspodjela Purkinjeovih vlakana q q q nakon 5 -15 mm AV-snop se podijeli na lijevu i desnu granu snopa nalaze se ispod endokarda odgovarajuće strane septuma dolaze do vrha ventrikula i dijele se u sve manje grane koje se vraćaju prema bazi srca završni dijelovi prodiru u 1/3 stijenke i završavaju na mišićnim vlaknima srca vrijeme provođenja 0, 03 s

Ventrikularni mišić q q q prijenos impulsa samim mišićnim vlaknima iznosi 0, 3 -0, 5 m/s (6 x sporije) prijenos od endokardijalne do epikardijalne površine (zbog spiralne građe mišića) traje 0, 03 s ukupno dakle od početnih dijelova grana snopa do posljednjeg mišićnog vlakna 0, 06 s

Nadzor nad nastankom i provođenjem impulsa u srcu q q q normalno impuls nastaje u sinusnom čvoru i ostali dijelovi provodnog sustava ritmično samopodražljivi frekvencija AV-čvora: 40 -60/min frekvencija Purkinjeovih vlakana: 1540/min sinusni čvor nadzire ritam zbog toga što je frekvencija njegovog odašiljanja veća

Patološki predvodnici q q katkad se frekvencija odašiljanja poveća u drugim dijelovima (AV-čvor, Purkinjeova vlakna, rijetko dio mišića) oni postaju predvodnici – ektopični poremećen redoslijed kontrakcija – pad učinkovitosti zapreka u provođenju impulsa od sinusnog čvora, AV-blok

q q ako AV-blok nastane iznenada, Purkinjeovu sustavu je potrebno 5 -20 s da počne slati vlastite ritmične impulse u tom vremenu ventrikuli ne izbacuju krv – gubitak svijesti (Stokes-Adamsov sindrom)

Autonomni živčani sustav q q q simpatička i parasimpatička vlakna parasimpatikus (vagus) – uglavnom oko sinusnog i AV-čvora, manje mišić simpatikus – svi dijelovi srca, a naročito ventrikularni mišić

Vagusi q q podraživanje vagusa – oslobađanje acetilkolina dva učinka q q q smanjenje brzine ritma sinusnog čvora smanjenje podražljivosti prijelaznih vlakana jako podraživanje – usporenje pa zaustavljanje ritma ili prijenosa – bijeg ventrikula

q q acetilkolin – povećava propusnost membrane za K+ – brz izlaz K+ iz stanice – hiperpolarizacija (smanjena podražljivost) povećanje negativnosti potencijala membrane u mirovanju s -55 -60 m. V na -6575 m. V, dulje vrijeme da ulazak Na+ dovede potencijal do praga

Učinak simpatikusa q upravo suprotan učinak q q povećava frekvenciju odašiljanja impulsa u sinusnom čvoru povećava brzinu provođenja i razinu podražljivosti svih dijelova srca povećava snagu mišićne kontrakcije frekvencija može rasti 3 x, a snaga 2 x

q q q noradrenalin – povećava propusnost membrane za Na+ i Ca 2+– nastanak pozitivnijeg potencijala mirovanja ubrzava samopodraživanje (srčanu frekvenciju) i skraćuje vrijeme provođenja impulsa od atrija do ventrikula povećana propusnost za Ca 2+– dijelom odgovorno za povećanje snage kontrakcije

Normalni EKG

q q kad srčani impuls prolazi kroz srce, električna se struja širi i u okolna tkiva, a manji dio dopire sve do površine tijela nastaje električni potencijal koji se može registrirati elektrodama postavljenim na kožu s obiju dvije strane srca – elektrokardiogram

q 1887 – British physiologist Augustus D. Waller of St Mary's Medical School, London publishes the first human electrocardiogram. It is recorded with a capilliary electrometer from Thomas Goswell, a technician in the laboratory. Waller AD. A demonstration on man of electromotive changes accompanying the heart's beat. J Physiol (London) 1887; 8: 229 -234

q q 1893 – Willem Einthoven introduces the term “electrocardiogram” at a meeting of the Dutch Medical Association. (Later he claims that Waller was first to use the term). Einthoven W: Nieuwe methoden voor clinisch onderzoek [New methods for clinical investigation]. Ned T Geneesk 29 II: 263 -286, 1893 1895 – Einthoven, using an improved electrometer and a correction formula developed independently of Burch, distinguishes five deflections which he names P, Q, R, S and T. Einthoven W. Ueber die Form des menschlichen Electrocardiogramms. Arch f d Ges Physiol 1895; 60: 101 -123

q 1905 – Einthoven starts transmitting electrocardiograms from the hospital to his laboratory 1. 5 km away via telephone cable. On March 22 nd the first 'telecardiogram' is recorded from a healthy and vigorous man and the tall R waves are attributed to his cycling from laboratory to hospital for the recording.

q q sastoji se od P-vala (depolarizacija atrija), QRS-kompleksa (depolarizacija ventrikula) i T-vala (repolarizacija ventrikula) QRS-kompleks: Q, R i S zupci

smještaj elektroda (njihova polarnost) je dogovorena q

monofazni akcijski potencijal ventrikularnog mišića (trajanja 0, 25 -0, 35 s) q q QRS-kompleks se pojavljuje na početku, a t-val na kraju u EKG-u se ne bilježi potencijal kada je mišić potpuno polariziran ili depolariziran samo djelomična polarizacija (tijek struje, razlika potencijala) se registrira

Kontrakcija i valovi u EKG-u q q q prije mišićne kontrakcije mišićem se mora proširiti val depolarizacije P-val – na početku kontrakcije atrija ORS-kompleks – na početku kontrakcije ventrikula ventrikuli su kontrahirani sve do T-vala val repolarizacije atrija (atrijski T-val) obično prekriven QRS-kompleksom

q neka mišićna vlakna ventrikula počinju se repolarizirati 0, 20 s nakon depolarizacije, a većina tek poslije 0, 35 s – repolarizacija traje dugo (0, 15 s) stoga je t-val normalno produljen , a napon niži u odnosu na QRSkompleks

q q uobičajeno se milimetarski papir EKG-a kreće brzinom od 25 mm/s iz toga proizlazi da 25 mm predstavlja 1 s, te da je 1 mm = 1/25 = 0, 04 s srčana frekvencija (o/min) = 60 / (udaljenost između dva R zupca (mm) x 0, 04)

q q 10 mm visine predstavlja 1 m. V (pozitivno gore, negativno prema dole) monofazni akcijski potencijal iznosi do 110 m. V (mjeren na samoj membrani) elektroda iznad ventrikula: 3 -4 m. V na rukama i nogama QRS obično 1, 0 -1, 5 m. V, P-val 0, 1 -0, 3 m. V, a T-val 0, 2 -0, 3 m. V

q q PQ (PR)-interval: obično 0, 16 s QT-interval: obično 0, 35 s frekvencija: prosječno 72 (60 -100 normalno) promjene potencijal za manje od 0, 01 s – kompjutorizirani sustavi

q q prije podraživanja vanjske strane pozitivne, unutrašnjost negativna podraživanje dovodi negativne naboje na vanjskoj strani, preostali dio i dalje pozitivan ovisno o tome gdje se nalaze elektrode otklon će biti pozitivan ili negativan uređaji s velikom brzinom zapisivanja

q q čak i pluća (ispunjena zrakom) iznenađujuće dobro provode električnu struju ostala tkiva još i bolje - možemo reći kako je srce smješteno u električki vodljivom mediju zbog načina širenja impulsa septum i unutarnji dio ventrikula se najprije depolariziraju, pa struja teče kao na slici (negativnost na bazi i pozitivnost na vrhu srca) struja tako teče do pred sam kraj širenja depolarizacije kada promjeni smjer

Elektrokardiografski odvodi – 1 q standardni bipolarni odvodi s udova (I. , II. , i III. )

Einthovenov trokut q dvije ruke i noga čine vrhove trokuta q vrhovi predstavljaju točke u kojima se ruke, odnosno noga električki povezuju s tekućinom oko srca q ako znamo električni potencijal u dva odvoda treći se može izračunati q

Elektrokardiografski odvodi – 2 q q prekordijalni odvodi (obično V 1 -V 6) elektrode povezane s pozitivnim polom elektrografa, a negativna (indiferentna elektroda) predstavlja zbir standardnih odvoda spojenih preko otpornika

q q q V 1 – 4. IKP parasternalno desno V 2 – 4. IKP parasternalno lijevo V 4 – 5. IKP medioklavikularno lijevo V 3 – između V 2 i V 4 V 5 – 5. IKP prednja aksilarna linija lijevo V 6 – 5. IKP srednja aksilarna linija lijevo

q q prekordijalni odvodi uglavnom pokazuju električne potencijale srčanog mišića koji se nalazi neposredno ispod elektrode male promjene mišića – velike promjene EKG-a

Elektrokardiografski odvodi – 3 q q pojačani unipolarni odvodi s udova dva uda preko otpornika spojena s negativnim polom EKG-a, a treći ud s pozitivnim polom (a. VR, a. VL, a. VF)

Vektorska analiza EKG-a

q q bilo kakva promjena u načinu prijenosa impulsa kroz srce – pojava nepravilnih potencijala oko srca – promjena vidljiva na EKG-u vektor – strelica; šiljak okrenut u pozitivnom smjeru, a duljina strelice razmjerna naponu potencijala

q trenutačni srednji vektor

q prosječni srednji vektor

q q kad je vektor u srcu postavljen u smjeru gotovo okomitome na os odvoda, tada se na EKG-u tog odvoda bilježi vrlo mali napon kad je vektor u srcu postavljen u smjeru gotovo paralelnome na os odvoda, tada se na EKG-u tog odvoda bilježi praktički cijeli napon vektora

Određivanje srednje osovine srca 1) 2) 3) bilo koja dva standardna ili pojačana unipolarna odvoda (noviji uređaji) vrijednost vektora za pojedini odvod = pozitivni otklon R zupca – negativni otklon S zupca normala iznosi od -30º do +110º

Uzroci devijacije srčane osovine u lijevo 1) 2) 3) 4) pri kraju dubokog izdisaja kad čovjek leži u zdepastih, pretilih ljudi kod trudnica

Uzroci devijacije srčane osovine u desno 1) 2) 3) pri kraju dubokog udisaja kad čovjek ustane normalan nalaz u djece i visokih, mršavih muškaraca