bg‑azure

Zjawiska elektryczne zachodzące w sercu

Pobudzenie elektryczne w mięśniu sercowym rozprzestrzenia się podobnie jak fala skurczu włókien mięśniowych. Najpierw pobudzane są przedsionkiprzedsionekprzedsionki, a następnie dochodzi do pobudzenia mięśniówki komórkomorakomór serca. Przemieszczanie się pobudzenia elektrycznego wyprzedza nieznacznie etap skurczu. Włókno mięśnia sercowego w stanie spoczynku ma na powierzchni ładunek dodatni, natomiast włókno będące w stanie pobudzenia – ładunek ujemny. W wyniku tego, że poszczególne obszary serca są pobudzane w różnym czasie, powstają różnice potencjałów. Właśnie te zmiany potencjałów elektrycznych są odczytywane przez umieszczone na powierzchni ciała elektrody elektrokardiografuelektrokardiografelektrokardiografu. Elektrokardiografia (EKG) jest więc metodą obrazowania czynności elektrycznej serca, w postaci graficznego zapisu zmian potencjałów powstających na powierzchni ciała pod wpływem depolaryzacji i repolaryzacji serca.

RMjyAlg5HwQKh1
Zapis EKG przedstawiający prawidłowy rytm serca (tzw. zatokowy, czyli nadawany przez węzeł zatokowy).
Źródło: Andrewmeyerson, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Miejsce przyłożenia elektrody określa się odprowadzeniem. W badaniu EKG stosuje się następujące typy odprowadzeń:

  • odprowadzenia dwubiegunowe (kończynowe) – na kończynach osoby badanej (prawe i lewe przedramię oraz lewe podudzie);

  • odprowadzenia jednobiegunowe (przedsercowe) – stosuje się sześć odprowadzeń jednobiegunowych z klatki piersiowej: V1 i V2 rejestrują potencjały z przegrody serca, V3 i V4 – z przedniej ściany serca, V5 i V6 – z bocznej ściany serca.

1

Zapis czynności elektrycznej serca nazywany jest elektrokardiogramemelektrokardiogramelektrokardiogramem. Krzywa elektrokardiogramu wykazuje wychylenia w górę i w dół w stosunku do linii podstawowej, zwaną też linią izoelektryczną. Wychylenia te noszą nazwę załamków. Mogą być one dodatnie (powyżej linii izoelektrycznej) lub ujemne (poniżej linii). W zapisie EKG wyróżniamy następujące załamki:

  • Załamek P – odpowiada momentowi depolaryzacjidepolaryzacjadepolaryzacji włókien mięśniowych przedsionków serca. Poprzedza bezpośrednio skurcz przedsionków. Na podstawie kształtu i czasu trwania załamka P można ocenić, czy rytm w węźle zatokowo‑przedsionkowym (nadrzędnym ośrodku układu bodźcotwórczo‑przewodzącego serca) został wygenerowany prawidłowo.

  • Zespół załamków QRS – odpowiada momentowi depolaryzacji włókien mięśniowych komór serca i szybkiej repolaryzacji przedsionków. W skład tego zespołu wchodzą trzy elementy: załamek Q – wychylony w dół w stosunku do linii podstawowej, załamek R – wychylony w górę, załamek S – wychylony w dół.

  • Załamek T – odpowiada repolaryzacjirepolaryzacjarepolaryzacji włókien mięśniowych komór serca. Poprzedza moment rozkurczu komór.

  • Załamek U – jest rejestrowany u części pacjentów i jego pochodzenie nie jest do końca jasne (może powstawać w wyniku repolaryzacji przegrody i wolnej repolaryzacji komór).

Na zapis EKG składają się również odcinki. Odcinek to fragment linii izoelektrycznej, który występuje między dwoma załamkami (wychyleniami). Wyróżniamy dwa podstawowe odcinki:

  • Odcinek PQ – jest mierzony od końca załamka P do początku załamka Q. Odpowiada repolaryzacji przedsionków.

  • Odcinek ST – jest mierzony od końca zespołu QRS do początku załamka T. Obrazuje czas całkowitego pobudzenia komór.

Kolejnym elementem zapisu EKG są odstępy. Odstęp to część zapisu EKG, która zawiera w sobie załamki oraz odcinki. Wyróżniamy następujące odstępy:

  • Odstęp PQ – rozpoczyna się wraz z początkiem załamka P, natomiast jego koniec pokrywa się z końcem odcinka PQ. Odstęp PQ składa się więc z załamka P oraz z odcinka PQ. Jest to czas przewodzenia depolaryzacji od węzła zatokowo‑przedsionkowego do mięśnia komór.

  • Odstęp QT – rozpoczyna się wraz z początkiem załamka Q, a jego koniec wyznacza koniec załamka T. Odstęp QT składa się więc z zespołu załamków QRS, załamka T oraz odcinka ST. Przedstawia depolaryzację i repolaryzację komór.

RTNaNTfa2rrNR1
Krzywa EKG.
Źródło: Hank_van_Helvete, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.

Elementem zapisu EKG jest też punkt J. Znajduje się on w miejscu, w którym kończy się zespół załamków QRS i rozpoczyna odcinek ST. Dzięki niemu możliwe jest określenie wielkości przesunięcia odcinka ST.

RH1YVGmPmMUW91
Schemat zjawisk elektrycznych w pracy serca odpowiadających fragmentom zapisu EKG. Impuls elektryczny rozpoczyna się w tzw. rozruszniku serca, czyli węźle zatokowo‑przedsionkowym. Stąd bodziec przekazywany jest do obu przedsionków, gdzie skupia się w węźle przedsionkowo‑komorowym i następnie pęczku Hisa, skąd rozchodzi się na cały mięsień sercowy, co inicjuje skurcz. Kolor żółty na ilustracji obrazuje schemat rozprzestrzeniania się impulsu nerwowego w mięśniu sercowym.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑azure

Zmiany zapisu EKG a stan zdrowia

Odchylenia od normy w poszczególnych elementach zapisu EKG mogą świadczyć o schorzeniach serca.

  • Nieprawidłowości załamków P w postaci ich poszerzenia występują w przypadku patologicznego przerostuprzerost narząduprzerostu mięśniówki lewego przedsionka. Natomiast zbyt wysokie załamki P mogą wskazywać na powiększenie prawego przedsionka.

  • Odchylenia w zapisie zespołu załamków QRS świadczą o patologii w obrębie komór serca. Poszerzenie tego zespołu może oznaczać nieprawidłowe przewodzenie pobudzenia w obrębie mięśnia komór, natomiast zwiększenie wysokości zespołu QRS – przerost komór.

  • Zbyt wysokie załamki T mogą wskazywać na zbyt wysoki poziom potasu w organizmie (to jedno z częstszych zaburzeń elektrolitowych w organizmie człowieka). Występują one także w przypadku pobudzenia układu przywspółczulnego.

  • Uniesienie odcinka ST może świadczyć o zawale serca, którego istotą jest martwica kardiomiocytów (komórek mięśnia sercowego) wywołana ich niedokrwieniem.

To tylko kilka przykładów możliwych odchyleń. Interpretacja zapisu EKG jest skomplikowanym procesem, którym zajmują się lekarze, w szczególności kardiolodzy.

R4MPCwmRf4fie
Willem Einthoven stworzył podstawy elektrokardiografii, a za odkrycie mechanizmu rejestracji elektrokardiogramu otrzymał w 1924 r. Nagrodę Nobla.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.

Słownik

depolaryzacja
depolaryzacja

zmiana potencjału błony komórkowej, prowadząca do pobudzenia komórki nerwowej lub mięśniowej

elektrokardiograf
elektrokardiograf

aparat rejestrujący prądy czynnościowe mięśnia sercowego

elektrokardiogram
elektrokardiogram

graficzna prezentacja aktywności elektrycznej serca

komora
komora

jedna z czterech jam serca, zaopatrzona w silnie umięśnione ściany, których skurcz wypycha krew do krwiobiegów – dużego (lewa komora) lub małego (prawa komora)

potencjał czynnościowy
potencjał czynnościowy

chwilowa zmiana potencjału błonowego komórki, który skutkuje przekazywaniem informacji w postaci impulsu nerwowego

przedsionek
przedsionek

jedna z czterech jam serca, do której spływa krew z krwiobiegu dużego (prawy przedsionek) lub małego (lewy przedsionek)

przerost narządu
przerost narządu

inaczej hipertrofia (łac. hypertrophia); powiększenie narządu wynikające ze wzrostu wielkości budujących go komórek

repolaryzacja
repolaryzacja

zjawisko przywrócenia polaryzacji komórki po przejściu potencjału czynnościowego