TECHmED

TECHmED / EKG & Arytmológia (Kniha) / Elektrický vektor (Depolarizácia a Repolarizácia)

TECHmED

Peter Blahút

Elektrický vektor (Depolarizácia a Repolarizácia)

Heart electrical vector, depolarization and repolarization

Peter Blahút
techmed@techmed.sk

Pracovný myokard

Distribution of current in myocardium and rapid spread of electrical activity

Akčný potenciál a Pracovný myokard

Na obrázku sú kardiomyocyty pracovného myokardu
V pokoji sú všetky kardiomyocyty polarizované

Pre nerovnomerné rozloženie iónov má extracelulárne prostredie kladný elektrický náboj

Extracelulárne je vysoká koncentrácia iónov Na ⁺

Kardiomyocyty vytvárajú syncytium
- Sú pospájané interkalárnymi diskami, cez ktoré rýchlo prestupujú ióny
Pri podráždení kardiomyocytu impulzom sa akčný potenciál šíri do susedných buniek

Ako keď hodíte kameň do vody (od stredu smerom von)
Kardiomyocyty sa depolarizujú

Extracelulárne prostredie sa mení na negatívne

Akčný potenciál sa šíri:

Rýchlo - longitudinálne
Pomaly - transverzálne
Pretože interkalárne disky sú umiestnené na laterálnych stranách kardiomyocytu

Šírenie akčného potenciálu

Šírenie akčného potenciálu

Akčný potenciál vzniká spontánne v SA uzle

Potom sa rýchlo šíri po prevodovom systéme na pracovný myokard (predsiene a komory)

Pri šírení akčného potenciálu po pracovnom myokarde vzniká depolarizačná vlna (modrá vlna na videu)
Depolarizačná vlna (extracelulárne prostredie sa mení na negatívne) sa po myokarde šíri v poradí:

Predsiene (P vlna)
Komorové septum (Q kmit)
Myokard komôr (R kmit)
Báza ľavej komory (S kmit)

Po depolarizácii nasleduje repolarizácia komôr (extracelulárne prostredie sa mení na pozitívne)

Repolarizácia komôr (červené vlna na videu) smeruje od epikardu smerom ku endokardu (T vlna)
Repolarizáciu predsieni na EKG nevidno

Princíp EKG krivky je jednoduchý, ak smeruje depolarizácia: (modrá vlna na videu)

Ku EKG zvodu - vzniká pozitívny kmit (vlna)
Od EKG zvodu - vzniká negatívny kmit (vlna)

Repolarizácia komôr (červená vlna na videu)

Smeruje od EKG zvodov a vzniká pozitívna T vlna

Pretože depolarizácia a repolarizácia majú rovnaký elektrický smer

Elektrický vektor a EKG

Recording a voltage action potential by external electrodes

Pracovný myokard a Elektrický vektor

Na obrázku je časť pracovného myokardu (nie jeden kardiomyocyt)
Volt je napätie medzi 2 elektródami

EKG prístroj má elektródy na povrchu tela

Voltmeter ukazuje elektrické napätie, ak je:

Jedna elektróda nad depolarizovanou (-) čaťou

Druhá nad repolarizovanou (+) časťou myokardu

EKG prístroj zobrazuje volty ako kmity a vlny

Voltmeter ukazuje hodnotu 0 mV

Ak sú obidve elektródy nad depolarizovaným (-), alebo repolarizovaným (+) myokardom
Voltmeter ukazuje 0mV pretože medzi elektródami nie je žiadne elektrické napätie
Na EKG je izoelektrická čiara

Elektrický vektor

Smeruje vždy od negatívnej (-) ku pozitívnej (+) extracelulárnej časti myokardu

Ak elektrický vektor smeruje

Ku EKG zvodu - vzniká pozitívny kmit (vlna)
Od EKG zvodu - vzniká negatívny kmit (vlna)

Depolarizácia a EKG

Myocardial wall depolarization from endocardim to epicardium

Near-simultaneous activation during depolarizition of myocardium

Šírenie depolarizačnej vlny a EKG

Depolarizačná vlna (extracelulárna zmena + na -) sa v stene myokadru šíri od endokardu ku epikardu

Elektrický vektor vždy smeruje od (-) ku (+) časti myokardu

Depolarizačná vlna sa šíri veľmi rýchlo

Pretože sa rýchlo otvárajú sodíkové kanály na začiatku akčného potenciálu v kardiomyocytoch

Depolarizačná vlna, ktorá smeruje ku EKG elektróde

Vytvára úzky pozitívny kmit
Kmit je úzky, pretože depolarizácia prebehne veľmi rýchlo
Šírka R kmitu je čas, za ktorý sa depolarizujú komory

Repolarizácia a EKG

Myocardial wall repolarization from epicardium to endocardium

No-simultaneous activation during repolarizition of myocardium

Šírenie repolarizačnej vlny a EKG

Repolarizačná vlna (extracelulárna zmena - na +) sa v stene myokardu šíri od epikardu ku endokardu

Pretože epikard sa začne repolarizovať skôr
Vlna má opačný smer ako pri depolarizácii
Elektrický vektor ale vždy smeruje od (-) ku (+) časti myokardu

Elektrický vektor má pri depolarizácii a repolarizácii rovnaký smer

Repolarizačná vlna sa šíri pomaly

Pretože sa pomaly otvárajú kalciové a káliové kanály na konci akčného potenciálu v kardiomyocytoch

Repolarizačná vlna smeruje od EKG elektródy, ale elektrický vektor smeruje ku EKG elektróde

Repolarizácia prebieha pomalšie, preto vzniká široká T vlna
Šírka T vlny je čas, za ktorý sa repolarizujú komory

Depolarizácia a Repolarizácia myokardu

Fast spread depolariziation wave, electrical vector and R wave

Slow spread repolarization wave, electrical vector and T wave

Depolarizácia a repolarizácia myokardu

Depolarizačná a repolarizačná vlna majú opačný smer

Lenže elektrický vektor má stále rovnaký smer

Depolarizácia prebehne rýchlo

Preto vznikne úzky R kmit

Repolarizácia prebehne pomalšie

Preto vznikne široká T vlna

Akčný potenciál v Endokarde a Epikarde

synchronous depolarization with notch, and asynchronous repolarization wave of action porentials in endocardium and epicardium

Akčný potenciál v Endokarde a Epikarde

Akčný potenciál kardiomyocytov v endokarde a epikarde má rozdielne elektrické vlastnosti
Prevodový systém aktivuje myokard v endokarde

Preto sa začína depolarizácia v endokarde

Depolarizácia v endokarde a epikarde je takmer synchrónna

Preto prebehne depolarizačná vlna cez stenu myokardu rýchlo

Kardiomyocyty epikardu sa začnú repolarizovať skôr ako endokard

Preto repolarizačná vlna začína v epikarde

Elektrický vektor depolarizácie a repolarizácie má ale rovnaký smer

Akčný potenciál a Kontrakcia kardiomyocytu

Na videu je kardiomyocyt pracovného myokardu

ktorý je dráždený impulzom z elektródy

Akčný potenciál v pracovnom myokarde

Vyvolá postupnú kontrakciu všetkých kardiomyocytov
Pretože pracovný myokard je syncytium

Akčný potenciál vzniká spontánne

V SA uzle a potom sa šíri po prevodovom systéme
Z prevodového systému prestupuje na pracovný myokard

Vzniká systola predsieni a potom systola komôr

Hlavný komorový vektor

Main resultant electrical vector during ventricular depolarization

Hlavný komorový vektor

Komory sa depolarizujú postupne

Komorové septum (Q kmit)
Komory (R kmit)
Báza ľavej komory (S kmit)

Depolarizačná vlna má určitý smer a postupne depolarizuje celé komory

Počas depolarizácie sa mení smer výsledného elektrického vektora

EKG krivka zobrazuje v čase výsledný elektrický vektor

V 50ms sa synchrónne aktivuje ľavá a pravá komora
Elektrické vektory smerujú od seba

Vektor ľavej komory je väčší (pretože ľavá komora je masívnejšia)
Výsledný vektor depolarizácie komôr tak smeruje v smere ľavej komory

Hlavný srdcový vektor

Je elektrický vektor depolarizácie ľavej komory (aj pravej)

Vektor pravej komory je malý a nemá na smer vektora ľavej komory takmer žiadny vplyv

Je najväčší a na EKG vytvára R kmit

Veľkosť a smer vektorov v čase je vectorcardiogram

Komorové vektory

Najprv sa aktivuje tenké komorové septum

Vzniká malý septálny vektor (V_S)

Potom sa aktivuje masívna ľavá komora

Vzniká veľký hlavný vektor (V_H)
Súčasne sa aktivuje aj tenká pravá komora

Malý vektor pravej komory
nemá na smer hlavného vektora vplyv

Nakoniec sa aktivuje báza ľavej komory

Vzniká malý terminálny vektor (V_T)

Vektory si musíte predstaviť v 3D priestore

EKG zvody zaznamenávajú v vektory v čase

Resultant heart vectors, direction and magnitude in time - vectorcardiogram

EKG a Komorové vektory

Komory sa aktivujú postupne:

Komorové septum (V_S - septálny vektor)
Ľavá a pravá komora (V_H - hlavný vektor)
Báza ľavej komory (V_T - terminálny vektor)

QRS komplex vyzerá v každom zvode ináč

Pretože každý zvod sa "pozerá" na vektory z iného uhla

Ak vektor smeruje

Ku zvodu - vzniká pozitívny kmit
Od zvodu - vzniká negatívny kmit

Na obrázkoch je depolarizácia komôr (QRS komplex)

Vectorcardiogram with limb leads and QRS complex formation

Vectorcardiogram with chest leads and QRS complex formation

Končatinové zvody

"pozerajú" sa na vektory vo frontálnej rovine

Hrudné zvody

"pozerajú" sa na vektory v horizontálnej rovine

ECG sinus rhythm with p waves and QRS complexes

Sínusový rytmus

Na EKG je sínusový rytmus
Všimnite si, ako sa mení výška QRS komplexov v jednotlivých zvodoch

Vektory v predsieňach vytvárajú P vlnu
Vektory v komorách vytvárajú QRS komplex a T vlnu