Historiken

Tack vare Willem Einthoven som upptäckte EKG-apparaten kan vi idag diagnostisera hjärtsrytmrubbningar och skador på hjärtat. Genom denna apparat kan vi även ta reda på orsakerna till bröstsmärtor genom att läsa av hjärtats elektriska aktivitet.

År 1903 uppfann Einthoven själva EKG-apparaten och gav namn till de olika sträcken i kurvan. Eftersom han ville vara mer speciell och inte klassisk började han inte med alfabetets första bokstäver A,B,C. Han använde sig istället av bokstäverna P, Q, R, S, och T.

1924 presenterade han det som han hade kommit fram till och då fick han nobelpriset för denna fantastiska uppfinning.

Självklart såg inte första EKG-apparaten ut som dagens EKG, men vid jämförelse mellan de två ser man inte så stora skillnader.

Enligt den första EKG-apparaten fick patienterna som skulle undersökas doppa sina två armar respektive ena foten i ett saltbad. Eftersom man redan då visste att salt är en bra ledare, var det därför man valde just saltlösning. Denna skulle leda de elektriska impulserna från hjärtat (1)

Det som skiljer den första EKG från dagens EKG är att idag använder man inte sig av saltbad, utan patienten får lägga sig på en brist och då fäster man elektroder på bröstkorgen, handlederna och anklarna. Hjärtats elektriska aktivitet leds genom dessa elektroder och kopplas till en EKG-apparat, där registeras signalerna på ett papper. ( 16)Willem_Einthoven_ECG.jpg



ekg.jpg

Metod

EKG-apparaten och dess elektroder

EKG är en metod som går ut på att med elektroder på bröstkorg, armar och ben fånga de elektromagnetiska fält som styr hjärtmuskelns rörelser. (1) (2) Hjärtats elektriska aktivitet skulle i princip kunna avläsas med elektroderna fästade var som helst på kroppen, men för att EKG-undersökningarna ska vara jämförbara måste elektroderna placeras på bestämda avledningspunkter på kroppen efter ett standardiserat schema. Det vanligast förekommande EKG:et omfattar tio avledningar varav sex från bröstkorgen (prekordialavledningar), två från vardera arm och två från vardera ben (extremitetsavledningar). (4) (12)

EKG_Vilo.jpg (8)
EKG-apparat och elektroder

IMG_0198.JPG IMG_0252.JPG (5)
Prekordialavledningar och extremitetsavledningar
Dessa delar av hjärtat avspeglar respektive avledare:

Namnlös_2.jpg
V1 Höger ventrikel
V2 Septum
V3 Anteriort
V4 Anteriort
V5 Lateralt
V6 Lateralt


EKG har även betydelsen elektrokardiogram vilket är utskriften, diagrammet, som visar hur hjärtmuskeln arbetar. Elektroderna är anslutna till ett instrument kallat elektrokardiograf som ger oss ett diagram över hjärtats aktivitet. (1) Diagrammet skrivs ut på ett papper alternativt projiceras på ett oscilloskop, en datorskärm på själva EKG-apparaten. Det senare används mest i samband med intensivvård, när man behöver svar snabbt och ändå inte har tid att analysera utskrifter. (4)

Uppkomsten av elektriska signaler i hjärtat

I vila har varje hjärtmuskelcell en spänning i cellmembranet. När denna spänning sänks ned mot noll kallas det för depolarisation, vilket får cellen att kontrahera. (3) EKG-registreringen bygger på att kroppen, tack vare vävnadernas elektrolytinnehåll, fungerar som elektrisk ledare. En elektrolyt är en substans som innehåller fritt rörliga joner och som därför leder elektrisk ström, t.ex. natrium och kalium. (1) (2) Elektroderna fångar upp och förstärker de små elektriska spänningsskillnader som uppstår på huden varje gång hjärtat depolariserar. (3) Eftersom de elektriska spänningarna som kan avledas från kroppsytan är mycket svaga, bara mellan 1 och 2 millivolt, krävs mycket goda avledningsförhållanden för att man ska kunna registrera dem. (4) Före undersökningen tvättas därför huden med sprit där elektroderna ska fästas, och på varje elektrod finns lite gel som gör att hjärtats elektriska impulser leds bättre. (1) (2)

Cellmembranets jonpumpar för ut natriumjoner (Na+) ur cellen och för in kaliumjoner (K+). Därför finns det i cellen hög koncentration av K+ och låg koncentration av Na+. I vila har cellmembranet hög genomsläpplighet för K+ men inte för Na+, och koncentrationsskillnaden av K+ mellan intracellulära och extracellulära vätskan gör att K+ strömmar ut. När detta sker tar jonerna med sig sin positiva laddning ut ur cellen, så intracellulära vätskan får en elektriskt negativ potential. Denna negativa potential är det sedan som åter igen drar tillbaka de positiva kaliumjonerna in i cellen. (5) Friska hjärtan har ett jämnt flöde av depolarisationsvågor som triggats igång av sinusknutan. (3) Vid varje hjärtslag sprids den elektriska signalen från toppen av hjärtat till botten. (7) Vågen går från sinusknutan via förmaket till AV-noden, His bunt och skänklarna till purkinjefibrerna, och får slutligen kamrarna att kontraheras. Den här processen syns som små toppar och dalar i spänningen som uppfattas av de två parvis satta elektroderna på var sin sida av hjärtat. Grafen som produceras visar hjärtrytmen och eventuella svagheter i hjärtmuskeln. (3)

IMG_0247.JPG

Spridning av aktionspotentialer genom hjärtat. De depolariserade områdena är färglagda. (12)

Hjärtats normalfysiologi och patofysiologi


Normalfysiologi

Hjärtat är en muskel, lite större än en knuten hand (väger 300-350 gram hos en frisk vuxen), som fungerar som en pump. Genom regelbundna sammandragningar pumpar hjärtat runt blodet i kroppen med en frekvens av normalt runt 60 slag per minut. Hjärtat bör pumpa ut ungefär fem liter blod i minuten. (6) (9)

Hjärtat är indelat i fyra sammanlänkade hålrum. Dessa är höger förmak som via trikuspidalisklaffen mynnar i höger kammare, och vänster förmak som via bikuspidalisklaffen mynnar i vänster kammare. (9) Blodet kommer in i nedre delen av höger förmak från undre hålvenen (vena cava inferior), som samlat upp blodet från benen, bäckenet och buken, och i övre delen av höger förmak från övre hålvenen (vena cava superior) som samlat upp blodet från huvud, hals, armar samt övre delen av bålen. (10) (11) När hjärtat kontraherar, drar sig samman, pumpas syresatt blod från lungkretsloppet, lilla kretsloppet, ut via artärerna till hela kroppen, stora kretsloppet. Efter kontraktionen vidgar sig hjärtat igen och höger förmak och kammare fylls med syrefattigt, koldioxidrikt blod. Klaffarna i ett friskt hjärta fungerar som tättslutande backventiler, och hindrar blodet från att åka tillbaka dit det kom ifrån, tillbaka från kamrar till förmak, och från lungartär och stora kroppspulsådern till respektive kammare.

Hjarta_webb.jpg
Hjärtats delar och blodflöde (9)

Retledningssystemet, hjärtats elektriska system, består av speciella hjärtmuskelceller som alstrar impulser. Dessa sprider sig till hela hjärtmuskeln och får hjärtat att kontrahera. Sinusknutan i höger förmak startar med sina pacemakerceller impulsen som sedan tar sig via AV-noden och His bunt ner i skänklarna och ut i purkinjefibrerna. (9) Det är dessa impulser som läses av på EKG:et. (3)

Patofysiologi

Hjärtats kranskärl kan av olika skäl drabbas av försämrat blodflöde, vilket leder till ischemi, syrebrist, i hjärtmuskeln. Ischemin kan yttra sig som angina pectoris (kärlkramp), hjärtinfarkt, hjärtsvikt och arytmi (att hjärtat slår i otakt), eller leda till plötslig död. Den vanligaste orsaken till ischemisk hjärtsjukdom är ateroskleros i kranskärlen. Ateroskleros är en långsam, kronisk inflammatorisk process där kärlens innersta skikt förtjockas och därmed hindrar blodflödet. När kärlets omkrets reducerats till halva ursprungsdiametern uppkommer ischemi till följd av försämrade syretillförseln. (14)

EKG-avvikelser är vanliga vid vissa sjukdomar i hjärtmuskeln och vid myokardit, hjärtmuskelinflammation, men vilo-EKG vid kranskärlssjukdom utan genomgången infarkt är ofta normalt. Sjukdomar i hjärtklaffarna eller artärerna nära hjärtat, t.ex. aortastenos eller avvikelser i kranskärlen, ger ofta inga EKG-förändringar. (13)

Angina pectoris

Angina pectoris är kärlkramp i hjärtats kranskärl och kan antingen vara stabil eller instabil. Om kärlkrampen pågått under flera veckor och inte försämrats är den stabil, medan nydebuterad, lättutlöst angina eller tidigare stabil angina som försämrats kallas för instabil. Stabil angina uppkommer när hjärtmuskeln kräver mer syre för sitt arbete än vad den får och yttrar sig som bröstsmärta. Det finns flera orsaker till obalansen mellan tillförsel och behov. Antingen kan hjärtmuskelcellernas syrebehov öka, eller tillförseln minska.
Vid instabil angina gör det till skillnad mot stabil angina även ont i vila. Ofta har nya förändringar i kranskärlen uppkommit, t ex spasmer eller att plack från aterosklerotiska kärl lossnat. Om sänkningen av blodflödet inte varar i mer än ca 15 minuter brukar det inte bli någon bestående skada på hjärtmuskeln, och tillståndet betecknas som instabil angina pectoris och inte hjärtinfarkt.

Hjärtinfarkt

En hjärtinfarkt är plötsligt försämrad blodtillförsel i en av kranskärlsartärerna som leder till skadlig ischemi i hjärtmuskeln. Det finns olika typer av infarkt beroende på vilken del av hjärtmuskeln som drabbats. Transmural infarkt (Q-vågs infarkt) innebär skada genom hela hjärtväggen (se bild nedan), subendokardiell infarkt (icke Q-vågs infarkt) påverkar enbart den inre delen av hjärtmuskelväggen, och diffus subendokardiell infarkt ger utspridda infarktförändringar över en större del av hjärtmuskeln utan att man kan hitta någon kranskärlsskada. Om blodflödet i ett kranskärl är avstängt i mer än 15-30 minuter inträffar varierande grad av cellnekros, vävnadsdöd, vilket syns på EKG.
Aterosklerotiska kärl har hårda plack inlagrade i kärlväggen. Dessa plack kan rupturera, dvs. spricka och lossna. Plackrupturen och endotelskadan som uppkommit aktiverar blodets trombocyter, blodplättar som har till främsta uppgift att levra blodet. Trombocyterna blir klibbiga och fäster då lättare till kärlväggarna, vilket ger trombbildning som i sin tur kan täppa till kärlet i form av en blodpropp. Ämnen som ger kärlspasm utlöses också vilket försämrar läget ytterligare.
Ateroskleros är dock inte enda orsaken till infarkt. I kranskärl med stenoser kan substanser i endotelet utlösa en så kraftig kärlväggsspasm att kärlet helt stängs av. Situationer som ökar stressen på hjärtat och kan leda till detta är t ex stress, feber, svår anemi (blodbrist) eller plötsligt blodtrycksfall. (14)

IMG_0200_kopia.JPG
Bilden visar ett exempel på EKG-utslag vid ischemisk skada i hjärtmuskeln, hjärtinfarkt. Övre figuren är ett normalt hjärta med ett normalt EKG som referens. Infarkten är utritad som ett mörkt fält i nedre figuren, och EKG:et domineras av en patologisk Q-våg. Infarkten har lett till bortfall av vektorer från det skadade området, ischemisk vävnad avger inga läsbara impulser. (5)

Hjärtsvikt

Hjärtsvikt uppkommer då hjärtats pumpförmåga försämrats och det inte längre kan förse kroppen med tillräcklig mängd blod. Det är ett samlingsnamn för flera olika typer av hjärtsjukdomar. Ischemisk hjärtsjukdom och hypertoni, högt blodtryck, är klart dominerande och utgör tillsammans 75 % av fallen. Andra viktiga orsaker är klaffsjukdomar, arytmier och hjärtmuskelsjukdomar. Hjärtbelastande tillstånd som kan utlösa svikt är anemi, infektion, lungemboli (blodpropp i lungan), diabetes, alkohol, thyreoideasjukdomar och kollagenoser (bindvävssjukdomar).

Arytmi

Med arytmi avses alla avvikelser från normal sinusrytm. Avvikelserna uppkommer vid störning i hjärtats retledningssystem. (14) Många arytmisjukdomar har förändringar på molekylär nivå, vilka ofta syns i EKG. (13)


Utförande av EKG

För att utföra ett vanligt standard med 12 avlednings EKG behövs det en EKG apparat, EKG elektroder, klistermärken och en brits för patienten att ligga på.
Patienten bör berätta vilka mediciner som han tar eftersom vissa tabletter kan påverka hjärtfrekvensen. Patienten ska vara avslappnad och rummet som EKGT tas i ska helst inte vara för kallt. EKG registreras i vila.
Han kan börja med att ta av sig på överkroppen och sedan lägga sig ner på rygg för att elektroderna ska fästas på bröstkorgen.
EKGT registreras i 12 avledningar och delas in i 6 extremitetsavledningar och 6 bröst prekordialavdelningar. För att få fram de olika avledningarna används 10 elektroder. Extremitetsavledningarna består av 4 elektroder som sätts på patientens handled och fotleder. Kablarna från EKG apparaten är färgade för att underlätta.
Röd kabel går till höger arm , gul till vänster arm, grön till vänster ben och svart till höger ben.
Alla elektroder förutom den svarta på höger ben registrerar EKG signalen. Den svarta elektroden är en jordelektrod. Efter att extremitetselektroderna har fästs på ben och armar är det dags att placera prekordialavledningar , bröst elektroderna som består av 6 elektroder från V1 till V6. Bröst elektroderna placeras på bröstkorgens vänstra sida med bestämda anatomiska positioner i horisontalplan.
Elektrodplacering.
Börja med elektroden V1som oftast är röd den ska placeras mellan 4 och 5 revbenet till höger om bröstbenet. V2 gul placeras mellan 4 och 5 revben men till vänster om bröstbenet. V3 grön mitt mellan V2 och V4.
V4 brun placeras mellan V5och V6 i en horisontal linje på vänster sida. V5 svart på samma höjd som V4 i en främre sagital linje på vänster sida.
V6 violett i samma höjd som V4 och V5 i sagital linje på vänster sida.
När alla elektroder är på plats ska EKG apparaten startas. Patientens namn och personnummer ska skrivas in och sparas. Elektroderna kopplas till EKG apparaten och undersökningsresultat registreras i en dator och skrivs ut på papper. Undersökningen tar ungefär 10 min och är helt ofarlig.

EKG normalvärden
Hjärtat har ett retledningssystem som styr dess sammandraggningar, då de skickar signal kommer hjärtmuskeln att utföra kontraktioner så att blodet förs fram mellan förmaken och kamrarna, och även till artärerna så att kroppen kan försörjas med blod. (17)


Det är dessa signaler som skickas från retledningsystemet som registreras på en EKG-kurva
7.png


P- sträcken: Sinusknutan skickar iväg en impuls till Av-knutan, förmaken som depolariseras då. 1.png


P-Q sträcken: Här går det impulser från förmak till kammare via AV-knutan och His’bunt. Men förmaken måste hinna kontraheras innan kammaren depolariseras, därför sker det en slags fördröjning. 2.png



Q- sträcken: Aktivering av kammarseptum. 3.png





R- stäcken: En kraftig depolarisering av kammaren. 4.png



S- sträcken: Här depolariseras de kammarväggarna som ligger kring aorta och a.pulmonalis. 5'.png




T- sträcken: Repolarisation av kammaren efter depolarisationen. 6.png(18)

Om en patient har en EKG-kurva som ser ut exakt på det sätet kan man säga att patienten är frisk, om det skulle finnas en liten avvikelse från denna EKG-kurva, så måste man direkt göra ytterligare undersökningar för att kontrollera vart felet ligger och veta varför patienten inte har en normal EKG-kurva.
Ett exempel där en patient har en EKG-kurva som är olik normal kurva:

Man ser tydligt om en person har hjärtinfarkt på EKG-kurvan. Den ser då ut enligt nedanstående bild till höger

Namnlös.jpg

Sjukdomar som kan diagnostiseras med EKG.

Med EKG kan flera svåra hjärt och kärlsjukdomar och hjärtrytmrubbningar diagnostiseras.

Hjärtrubbningar eller som de kallas Arytmier är olika rytmrubbningar men alla arytmier har en sak gemensamt och det är att hjärtats rytm inte går i sinusrytm som det i normala fall gör. Hjärtrubbningar kan vara alltifrån normala och ofarliga till symtom på alvarlig hjärtsjukdom.
En typ av arytmi är supraventrikulära extraslag SVES
Som är ett förtigit hjärtslag utlöst från ett ektopisk fokus i förmak eller Av nod. Med
ektopisk fokus menas att hjärtslaget börjar utanför sinusknutan som sker innan det normala hjärtslaget. Enstaka SVES kan vara normalfynd men är det flera kan det vara ett tecken på hjärtsjukdom.
Förmaksflimmer är en av de vanligaste arytmierna. Vid förmaksflimmer styr inte sinusknutan slagfrekvensen utan förmaken aktiveras från flera olika håll. Förmaksaktiviteten är oregelbunden och mycket snabb och orsakar ojämn hjärtfrekvens. Vid EKG undersökning syns inte förmaksvågen P vågen.
Förmaksfladder är en regelbunden och snabb hjärtrym som vissas som sågtandad på EKG. Orsaken till förmaks fladder är hjärtklappning påverkad av en återkoppling oftast i höger förmak.

Hjärtsvikt

Vid hjärtsvikt har belastningen på hjärtat ökat och själva hjärtmuskulaturen orkar inte pumpa tillräckligt och blodförsörja kroppens alla celler. Det leder till att Cellerna inte får tillräckligt med näring. Viktiga symtom på hjärtsvikt är trötthet, andfåddhet svullnad i ben och buk samt viktökning.
Den ökade belastningen kan orsakas av högtblodtryck eller ökat volymarbete som uppkommer vid läckage i hjärtats klaffar. En annan orsak kan vara hjärtinfarkt då en del av hjärtmuskel har dött och muskelmassan har förminskats.
Systolisk hjärtsvikt innebär att hjärtats vänsterkammare har nedsatt pumpförmåga. En försämring av förmågan att kontrahera. blodet kan då inte föras vidare till kroppen tillräckligt effektivt.
Diastoliskt hjärtsvikt
En störning på själva fyllnadsfasen. Förmågan att pumpa ut är normal men kammarväggen är inte tillräcklig elastisk för att ska kunna fyllas med blod.
För att ställa diagnos görs även arbets EKG och hjärtsvikt kan också orsakas av olika hjärt och kärlsjukdomar.

Hjärtinfarkt

En hjärtinfarkt uppstår när hjärtmuskelcellerna drabbas av långvarig syrebrist ischemi. Orsaken till syrebristen i kranskärlet är ett aterosklerotiskt plack som lagras på kärlväggen har gått sönder och kommit i kontakt med blodet som koagulerar . Det bildas en blodpropp som förhindrar blodflödet. En hjärtinfarkt syns på EKG i olika termer som beskriver vilken anatomisk del av hjärtat som drabbats.

Kärlkramp , angina pectoris

Är så kallade smärtattacker som känns av samtidigt som hjärtats kranskärl inte klarar av att försörja hjärtmuskeln med blod . Själva krampen känns av mer när hjärtmuskeln tvingas jobba hårdare. Orsak till kärlkramp är en förträngning av hjärtats kranskärl. Om patienten inte behandlas för sin kärlkramp kan den utvecklas till hjärtinfarkt. Diagnos ställs med hjälp utav EKG i vila eller arbets EKG.

Hypertrofi

hypertrofi är även ett tillstånd som kan diagnotiseras med hjälp utav EKG.
Men visar ekgt tecken på hypertrofi tolkas resultatet som en misstanke eftersom det finns andra metoder att använda sig av för att ställa en fullständig diagnos.
Vid hypertrofi sker det en förstoring av hjärtmuskeln. Hjärt muskelcellerna ökar i sin volym som ett svar på ökad belastning av hjärtat.
höger förmaksförstoring är en hypertrofi på höger förmak men det betyder inte alltid att väggtjockleken har ökat utan det kan vara så att höger förmak har fått större volym än det normala.
På EKG kurvorna syns det en onormal hög P våg. Eftersom vid vanlig sinusrytm är höger förmak det hjärtrum där första depolarisering sker. P vågen representerar förmakens depolarisation.

Perimyokardit

Är en inflamation i både hjärtsäcken och hjärtmuskeln. perikardit är hjärtsäcken och myokardit är hjärtmuskeln.
orsaken till permyokardit är oftast en virus infektion som ex Herpes, HIV eller influensa. I det flesta fall är premyokardit självläkande och bara behandling mot symtomen krävs. Men i vissa fall kan det vara ett livshotande tillstånd och specialist vård behövs.
EKG undersökningen visar ST höjningar och förändringar på T vågen.

Källor

Internet

(1) http://sv.wikipedia.org/wiki/EKG (2010-11-24)
(2) http://www.vardguiden.se/Sjukdomar-och-rad/Omraden/Undersokningar/EKG/ (2010-11-24)
(3) http://en.wikipedia.org/wiki/Electrocardiography (2010-11-24)
(4) http://www.hjart-lungfonden.se/Sjukdomar/Sa-fungerar-hjartat-och-lungorna/Milstolpar-inom-hjartforskningen/ (2010-11-25)
(6) http://sv.wikipedia.org/wiki/Hj%C3%A4rta (2010-12-21)
(7) http://www.nhlbi.nih.gov/health/dci/Diseases/ekg/ekg_what.html (2010-12-21)
(8) www.lul.se/upload/20666/EKG_Vilo.jpg (2010-11-25)
(9) http://www.hjart-lungfonden.se/Sjukdomar/Sa-fungerar-hjartat-och-lungorna/Hjartat/ (2010-12-21)
(10) http://sv.wikipedia.org/wiki/Undre_h%C3%A5lvenen (2010-12-21)
(11) http://sv.wikipedia.org/wiki/%C3%96vre_h%C3%A5lvenen (2010-12-21)
(13) http://www.lakartidningen.se/07engine.php?articleId=11503 (2010-12-22)
(15) [[http://www.misalud.com/ecg1.html%200|http://www.misalud.com/ecg1.html ]] (2010-12-22)
(17) (http://sv.wikipedia.org/wiki/Hj%C3%A4rtats_retledningssystem
(18) http://sv.wikipedia.org/wiki/Hypertrofi
(19) http://www.internetmedicin.se/dyn_main.asp?page=121
(20) http://www.hjart-lungfonden.se/Sjukdomar/Sjukdomar/Hjartsvikt/Vad-ar-hjartsvikt/
(21) http://sv.wikipedia.org/wiki/Arytmi

Litteratur

(5) Jonson, B. och Wollmer, P. (red.) (2005) Klinisk fysiologi: Med nuklearmedicin och klinisk neurofysiologi. Stockholm: Liber
(12) Bjålie, J. G., Haug, E., Sand, O., Sjaastad, Ø. V., & Toverud, K. C. (1998) Människokroppen: Fysiologi och anatomi. Stockholm: Liber
(14) Ericsson, E. & Eriksson, T. (2002) Medicinska sjukdomar: Specifik omvårdnad, Medicinsk behandling, Patofysiologi. Lund: Studentlitteratur
(16) Stora familjeläkarboken, Den kompletta moderna medicinska uppslagsboken, Översättning och bearbetning. Leg.läk. David Eberhard.)
(18) (Människans fysiologi, laborationshandledningar).