2015/16 ELEKTROKARDIOGRAFIE Teoretický úvod: Elektrokardiografie je metoda zevní registrace srdečních potenciálů. Změny těchto potenciálů lze na povrchu těla elektrodami snímat a po zesílení registrovat. Elektrody pro snímání srdečních potenciálů se přikládají na kůži, která je pro snížení přechodového odporu odmaštěna a potřena slabou vrstvou EKG gelu. Vlastní elektrody jsou ke kůži připevněny buď gumovými manžetami nebo pomocí přísavek, používají se i samolepící elektrody, případně elektrody z vodící pryže. Místa, kam elektrody přikládáme, se nazývají svody. Představíme-li si člověka s upaženými pažemi, kterému přiložíme snímací elektrody na obě zápěstí a kotník levé nohy, vytvoříme rovnostranný trojúhelník, který je nazýván Einthovenův. Srdce je přibližně v jeho středu. Na obrázku je srdce znázorněno srdeční osou. Svody označujeme jako končetinové a značíme je římskými číslicemi I, II, III. Obr.1 Einthovenův trojúhelník L svod na levé ruce; R svod na pravé ruce; F svod na levé noze; E elektrická osa srdce, vektor definující prostorovou orientaci a velikost potenciálu (fyziol. Rozsah -30st až + 90st viz obr.) I, II, III bipolární svody
Obr. 2 Bipolární svody I, II a III. Unipolární svody avr, avl, avf. Klasické končetinové svody jsou bipolární, zaznamenávají rozdíl potenciálů mezi oběma snímanými místy. Unipolární svody zaznamenávají rozdíl potenciálu ze snímaného místa proti nulovému potenciálu, který vznikne spojením všech tří elektrod do jednoho bodu přes odpor 5 kω (Wilsonova svorka obr.3). Tyto svody označujeme mezinárodně písmenem V a specifikací příslušné elektrody. Běžně jsou snímány na obou horních a levé dolní končetině a na hrudníku, kde je zpravidla snímáme ze šesti předem daných míst. Při některých speciálních vyšetřeních jsou svody přikládány i na záda do celkového počtu 12 nebo i do dalších lokalizací (jícnové, nitrosrdeční). Obr. 3. Wilsonova svorka Protože končetinové unipolární svody mají malou výchylku, Goldberger modifikoval jejich zapojení zesílením. Dosáhl tak zvětšení amplitudy o 50 procent. Tyto svody označujeme jako zvětšené unipolární končetinové svody, případně Goldbergerovy svody a označujeme je avr, avl, avf (a = augment - zvětšit). Svod z jedné končetiny je snímán proti zbývajícím dvou svodům, které jsou spojeny. Tak například u avr je pravá horní končetina proti spojeným svodům levé horní a levé dolní končetiny. Vzhledem k poměrně nízkému potenciálnímu rozdílu akčních
proudů v srdečním svalu (0,1-1 mv) je nutno provést poměrně značné zesílení srdečních potenciálů. V současné době se k tomto účelu ještě někde používají elektronkové zesilovače, častěji se však již setkáváme se zesilovači polovodičovými (tranzistorovými) a zesilovači třetí generace sestavenými z integrovaných obvodů. Umístění svodů při registraci EKG křivky mezinárodní označení svodu Umístění - barva elektrody VR pravá horní končetina červená VL levá horní končetina - žlutá VF levá dolní končetina - zelená V1 2. mezižebří při pravém okraji sterna V2 2. mezižebří při levém okraji sterna V3 mezi V2 a V4 V4 5. nebo 6.mezižebří v medioklavikulární čáře V5 na úrovni V4 v přední axilární čáře vlevo V6 na úrovni V4 ve střední axilární čáře vlevo Uzemnění pravá dolní končetina - černá Hodnocení grafického zápisu elektrické činnosti srdečního svalu se provádí na základě znalostí fyziologického průběhu elektrokardiografické křivky, její voltáže a trvání jejích jednotlivých úseků. Na průběhu křivky popisujeme vlnu P, komplex QRS a vlnu T. Vlnu U vidíme zřídka. Patologická křivka se vyznačuje změnou voltáže, deformacemi některých vln nebo časovými změnami. Vlna P znázorňuje depolarizaci síní, komplex QRS ( komorový soubor) představuje depolarizační fázi komor. Úsek ST je repolarizační fází komor, vlna T znamená ukončení repolarizace komor. Původ vlny U je nejasný. Repolarizace síní není na záznamu EKG patrná, je překryta komplexem QRS. Obr.4 Fyziologická EKG křivka (nejčastěji bývá v toto tvaru ve II. event. III. svodu)
Časové hodnoty jednotlivých částí EKG záznamu odečítáme pomocí časové mřížky. Ta je vytisknuta na registračním papíru a platí pro určitou rychlost posuvu papíru. Vzdálenost dvou silných svislic mřížky představuje při rychlosti posunu papíru 25 mm/s dobu 0,2 sekundy. Tuto vzdálenost dělí čtyři tenčí svislé čáry na 5 dílků po 0,04 sekundách. Kromě těchto svislic jsou na registračním papíru vodorovné linie k odečítání výšky (amplitudy) jednotlivých úseků EKG křivky. Vlna P trvá 0,06-0,11 s a odpovídá depolarizaci síní. Interval PQ trvá 0,12-0,20 s a odpovídá převodu vzruchu ze sinoatriálního uzlu převodním systémem do svaloviny komor. Komplex QRS trvá 0,06-0,10 s a odpovídá depolarizaci komor. Interval QT trvá 0,32-0,42 s a postihuje celkovou dobu elektrické aktivity komor Izoelektrická linie je vodorovná čára, kterou zapisuje elektrokardiograf běžící na prázdno, nebo mezi jednotlivými srdečními revolucemi. (Do této linie se běžně promítají i úseky PQ a ST.) Popis křivky : Vlny P i T mohou být jak pozitivní tak negativní, fyziologicky je negativní vlna P i T např. ve svodu avr. Kmit Q je první negativní kmit (může být pouze negativní). Kmit R je pozitivní kmit a můžeme vidět více kmitů R,pak se označují např. R l,r 2,r,R. Kmit S je první negativní kmit za R (může být pouze negativní). Obr.5 Popis různých typů křivek
Obr. 6 Záznam EKG křivky moderním čtyřsvodovým přístrojem Vodivý systém srdeční: Rychlost a pravidelnost srdeční činnosti je řízena sinoatriálním uzlem Keith - Flackovým (S - A), který je lokalizován v pravé síni, vpředu a vpravo od ústí horní duté žíly. Přibližně 70-krát za minutu se tento uzel samovolně vybije a způsobí excitační vlnu, která se šíří do všech směrů oběma síněmi. V blízkosti ústí koronárního sinu je atrioventrikulární uzel Tawarův (A - V). Ten vytváří elektrické impulzy v pomalejším sledu tak, že je předčasně vybit excitační vlnou, vycházející ze sinoatriálního uzlu. Elektrický impulz se potom šíří směrem dolů Hisovým svazkem, který prostupuje membranózní částí mezikomorové přepážky, kde se rozděluje v pravé a levé raménko Tawarovo. Levé raménko se dělí dále na dvě menší větve. Tato raménka směřují kaudálně a rozpadají se v síť Purkyňových vláken, která přenášejí excitaci do subendokardiálního myokardu. Fyziologie vedení podráždění: Vlákno prochází postupně fázemi: polarizace, kdy povrch vlákna je nabit kladně; depolarizace, při které dochází ke změně polarity vlákna; transpolarizace, kdy povrch vlákna je nabit záporně; repolarizace, při které dochází k návratu k původní polaritě. U buněk srdečního svalu je hodnota klidového membránového potenciálu (během diastoly) v rozmezí -80 až -90 mv (obr. 7). Jeho hodnota je dána především nerovnoměrným zastoupením K + iontů vně a uvnitř buňky. V průběhu systoly vzniká akční potenciál. Fáze depolarizace je velmi rychlá, repolarizace naopak velmi pomalá
(vzniká charakteristické plató). Celý průběh akčního potenciálu a tím i refrakterní fáze je o dva řády delší než u nervového vlákna. Při depolarizaci se podobně jako u nervové buňky uplatní hlavně rychlý průnik sodných kationtů iontovými kanály. V oblasti plata se uplatňují odlišné mechanizmy. Jednak se zvýší propustnost membrány pro vápenaté ionty, takže přispívají k udržení stavu depolarizace, jednak se snižuje propustnost membrány pro draselné ionty, což brání repolarizaci. Teprve po snížení zvýšené permeability membrány pro vápenaté ionty se zvýší permeabilita pro ionty draselné a dojde k repolarizaci a ustavení klidového potenciálu. Obr. 7 Průběh akčního potenciálu na membráně buňky srdečního svalu Přístroje a pomůcky: 1) EKG přístroj včetně příslušenství 2) EKG pasta 3) buničitá vata, alkohol Úkol: Pořiďte EKG záznamy svodů I, II, III, avr, avl, avf a proveďte jejich fyzikální rozbor. Provedení: 1) Vyšetřovaný posluchač leží v klidu na lůžku, ruce má položené podél těla a nohy uvolněné. Přiložení elektrod provedou ostatní posluchači ve skupině. 2) Elektrody před jejich přiložením očistěte alkoholem. Zároveň, je-li třeba uvolněte kabely k elektrodám, aby nebyly navzájem propleteny. Očistěte pokožku vyšetřovaného v místech přiložení elektrod. 3) Elektrody (kovovou část) potřete vrstvou EKG pasty a přiložte je podle následujícího schématu: červená barva - pravé zápěstí; žlutá barva - levé zápěstí;
zelená barva - levý kotník; černá barva - pravý kotník. Upozornění: silné ochlupení dolních končetin působí jako izolátor. Je nutné ochlupení ostříhat. 4) Na monitoru klikněte na ikonu EKG - Seiva Database 5) Zvolte Ins a založte kartu nového pacienta, resp. sebe, zadáte příjmení, jméno, datum narození, pohlaví a uložíte pomocí tlačítka OK. Pokud byste chtěli změnit vstupní data klikněte na ikonu Alt+C. Po uložení se zobrazí upozornění, že rodné číslo neodpovídá pravidlům odklikněte BERU NA VĚDOMÍ (obr. 8). Ins vložení nového pacienta F4 zahájení měření Obr. 8. 6) Zvolte F4 nebo ikonu pro zahájení měření (obr. 8). 7) Objeví se okno programu pro záznam EKG s nabídkou automatického AUTO, nebo manuálního MANUAL režimu. Zvolte MANUAL (obr. 9). Manuální režim záznamu Obr. 9.
8) Zkontrolujte nastavení parametrů EKG na rychlost posunu papíru na 25mm/s a voltáž 10mm/1mv. (Ev. pomocí F7 nastavte rychlost posunu papíru na 25mm/s a F8 voltáž 10mm/1mv) 9) Sledujte 1minutu záznam EKG a tepovou frekvenci, zastavte záznam tlačítkem F5, pak zvolte pomocí F4 ikony automatické nastavení na 10s. Objeví se náhled, kde spustíte měření kliknutím na AUTO (obr. 10). Ikona F4 pro automatický režim Ikona F5 pro zastavení záznamu Potvrzení režimu AUTO a zahájení měření Obr. 10. 10) Objeví-li se hláška (obr. 11), pro spuštění záznamu klikněte na Start. Automaticky proběhne záznam a poté se výsledek vytiskne jako obrázek. Ten najdete ve složce Dokumenty, Obrázky. Výsledek si přepošlete, nebo uložte. Volba start Obr. 11.
11) Proveďte vyšetření u všech členů skupiny. 12) Vyplňte do protokolů požadované parametry. Porovnejte mezi sebou vámi pořízené EKG křivky a vyhodnoťte dobu trvání: vlny P intervalu PQ komplexu QRS intervalu QT. 13) Popište svou EKG křivku ve všech svodech (například v programu malování) a výsledek vložte do protokolu. Kontrolní otázky: 1. Co je elektrická osa srdeční? 2. Jaký je rozdíl mezi bipolárními a unipolárními svody? 3. Vysvětlete, co je klidový membránový potenciál a jak vzniká akční potenciál srdeční buňky.
Pulsní oxymetrie Teoretický úvod: Pulsní oxymetrií zjišťujeme periferní saturaci krve kyslíkem SpO2. Procento veškerého hemoglobinu přeměněného na oxyhemoglobin se nazývá kyslíkovou saturací. Kyslík je v krvi vázán na molekuly hemoglobinu. Formy hemoglobinu: redukovaný hemoglobin Hb oxyhemoglobin O2Hb carboxyhemoglobin CO Hb methemoglobin MetHb Kyslíková saturace SO2 O2Hb SO2 = O2Hb + Hb + COHb + MetHB Vycházíme-li z Lambert Beerova zákona, pak koncentrace roztoku může být vypočítána z množství světla známé vlnové délky jím absorbovaného. Jsou-li v roztoku obsaženy dvě látky s rozdílnými absorpčními spektry, jejich poměrná koncentrace může být vypočtena z poměru světla absorbovaného na dvou různých vlnových délkách. Ovšem procházející složka záření není ovlivněna jen složením krve, ale i vlastnostmi ostatních tkání. Objem prosvěcované tkáně se mění také v závislosti na objemu krve v ní obsažené, tím vzniká proměnná složka absorbance. Hb absorbuje hůře světlo vlnové délky 940 nm (infračervené světlo) než O2Hb, ale lépe světlo vlnové délky 660 nm (červené světlo), arteriální krev se tedy jeví červenější než krev venózní. U pulsní oxymetrie se používá snímač tvořený dvojicí LED (červená a IR) a fotodiodou. Dvojicí LED prosvěcujeme dobře prokrvenou tkáň (prst, ušní lalůček) a fotodiodou snímáme záření, které prošlo tkání. Normální hodnoty SpO2 u dospělých se pohybují v rozmezí 95-98%.Pokud je v krvi např. významné množství COHb (otrava oxidem uhelnatým) nebo MetHb bude pulsní oxymetr falešně zvětšovat údaj o kyslíkové saturaci. Problémem mohou být i umělé nehty a nehty nalakované tmavšími barvami.
Přístroje a pomůcky: Úkol: 1. Oxymetr Vyzkoušejte si pulsní oxymetrii Provedení: 1. Zapojte oxymetr do zásuvky. 2. Umístěte snímač na prst ruky, event. na ušní lalůček. Stiskněte tlačítko vpravo dole na oxymetru. 3. Proveďte měření saturace krve kyslíkem (hodnota se ustálí do 1 minuty), zaznamenejte hodnoty SpO2 a hodnoty tepové frekvence.tf porovnejte s hodnotami zjištěnými při snímání EKG. 4. Proveďte 30-50 dřepů (dle fyzické kondice) a měření zopakujte. Zjištěné hodnoty zaznamenejte. Otázky: 1. Co je příčinnou akutní horské nemoci? 2. Jak se mění saturace krve kyslíkem ve vyšších nadmořských výškách? 3. Co může být příčinnou nesprávných výsledků při měření saturace krve kyslíkem při pulsní oxymetrii? Dodatek: Akutní horská nemoc Saturace krve kyslíkem se mění s nadmořskou výškou a s aklimatizací na tyto výšky. V případě desaturace krve se objevují příznaky akutní horské nemoci (AHN). 1 gram Hb váže při 100% nasycení 1,33 ml kyslíku. Z toho lze vypočítat množství kyslíku v krvi, jak lze ozřejmit na dvou příkladech: Při normální hodnotě Hb 14,5 g% a SaO2 98% je množství kyslíku v krvi ve výšce 500 m nad mořem 14,5 1,33 98% = 18,9 ml kyslíku ve 100 ml krve. U aklimatizovaného s Hb 18,9 g% a SaO2 75% ve výšce 5300 m: 19,9 1,33 75% = 18,9 ml kyslíku ve 100 ml krve. To znamená, že po fyziologickém přizpůsobení výšce 5300 m je v krvi stejné množství kyslíku jako v nadmořské výšce 500 m. SaO2 v klidu je vždy vyšší než při zátěži. Rozdíl saturace v klidu a při zátěži nad 15% je vždy patologický. Pokles SaO2 při příchodu do výšky o více než 5% oproti klidové individuální hodnotě vyžaduje vždy ostražitost při hodnocení zdravotního stavu a soustavné sledování.
SaO2 do 3000 m v klidu musí být vždy nad 90%. SaO2 do 5000 m v klidu musí být vždy nad 75%. Při těžké AHN s plicním edémem je vždy přítomná značná desaturace. Při saturaci pod 50% dochází většinou k bezvědomí, existuje akutní ohrožení života. Při úspěšném léčení těžké AHN musí být vždy dosaženo saturace nad 90%. Literatura : Franz Berghold a Wolfgang Schaffert: Physiologie und Medizin der grossen und extremen Höhen, Höhentrekking und Bergsteigen, Alpin- und Höhenmedizin, Lehrskriptum der Österreichisch-Deutschen Alpinärzteausbildung, Kaprun 2005.