עקרונות היסוד של האק"ג מימיו של איינטהובן עדיין נמצאים בשימוש, אף שהתקדמות רבה בתחום נרשמה מאז. המכשור המסורבל שהיה בשימוש באותם ימים הוחלף אט אט במכשירים אלקטרוניים פשוטים יותר, ואף ממוחשבים.
כיום ניתן אפילו לבצע בדיקת לב חשמלית (EKG) גם באמצעות שעון חכם כמו למשל ב-Apple Watch series 7 וב-Glaxay Watch 4. אומנם הבדיקה לא מדויקת כמו מכשיר אק"ג רפואי אך בדיקה כזו הצליחה להציל חיי אדם מספר פעמים.
אופן פעולה.
מכשיר האלקטרוקרדיוגרף מודד את השינויים החשמליים הזעירים החלים על פני העור בעקבות הפעילות החשמלית של הלב עם כל פעימה. כאשר תאי הלב במנוחה, מתקיים על פני הממברנה שלהם מתח מנוחה שלילי. כניסת זרם קטיונים של נתרן ואשלגן לתוך התאים משרה דפולריזציה, קרי מקטינה את שליליות המתח על פני הממברנה, ובכך מפעילה את מנגנון ההתכווצות של שריר הלב. התקדמות חזית גל הדפולריזציה בלב יוצרת דיפול הנרשם על ידי המכשיר. למעשה, נוצרים בלב דיפולים בכיוונים שונים, אולם המכשיר רושם את הדיפול השקול המתקבל.
באופן פיזיולוגי, הדפולריזציה מתחילה מקשר הגת והפרוזדור, שהוא הקוצב הראשי של הלב וממנו מתפשט האות ליתר חלקי הלב. מקשר הגת והפרוזדור הדפולריזציה מתפשטת אל העליות, ולאחר מכן, דרך קשר הפרוזדור והחדר וצרור היס אל החדרים. התפשטות הדפולריזציה אל החדרים מורכבת משלושה שלבים: האחד, הפעלת המחיצה הבין-חדרית, שהדיפול השקול שלה הוא ימינה וקדימה; השני, ההתפשטות מפנים הלב (אנדוקרד) לעילית הלב (אפיקרד), שהדיפול השקול שלה הוא שמאלה מטה ואחורה; והשלישי, הפעלת בסיס החדרים, שהדיפול השקול שלה אחורה ומעלה. לאחר הדפולריזציה בא שלב הרפולריזציה, מפנים הלב אל עילית הלב, כאשר זו של העליות נבלעת תחת הדפולריזציה של החדרים.
רישום המתח באלקטרוקרדיוגרף נעשה לפי התקדמות הדיפול בכיוון האלקטרודה או התרחקותו ממנה. התקדמות בכיוון האלקטרודה תירשם כגל חיובי, בעוד התרחקות ממנה תירשם כגל שלילי. מכאן, שאלקטרודה שתונח בשמאל הגוף תרשום את התפשטות הדפולריזציה מקשר הגת והפרוזדור אל העליות כחיובית.
אותה התפשטות דפולריזציה מכונה בשם גל P. לאחר גל P מופיע מכלול QRS, כאשר Q מוגדר כגל השלילי הראשון במכלול, והוא מייצג את השלב הראשון בהתפשטות הדפולריזציה אל החדרים. גל R מוגדר כגל החיובי הראשון במכלול, והוא מייצג את התפשטות הדפולריזציה מפנים הלב לעילית הלב. גל S מוגדר כגל השלילי הראשון אחרי R, והוא מייצג את הפעלת בסיס החדרים. רפולריזציית החדרים מיוצגת על ידי גל T. לעיתים מופיע גם גל U לאחר גל T, שייתכן שהוא חלק משלב הרפולריזציה של המחיצה הבין-חדרית.
אלקטרודות וחיבורים.
באק"ג סטנדרטי בן 12 לידיים, מניחים עשר אלקטרודות (חיבורים) על גפיו של המטופל ועל פני החזה. הערך הכולל של הפוטנציאל החשמלי של הלב נמדד לאחר מכן מ-12 זוויות שונות ("לידים") ונרשם על פני פרק זמן (בדרך כלל עשר שניות). בדרך זו, הערך והכיוון הכוללים של הדפולריזציה החשמלית של הלב נקלטים בכל רגע לאורך מחזור הלב.
החיבורים נחלקים לשתי קבוצות: חיבורי הגפיים, המודדים שינויים במתח החשמלי במישור החזיתי של הגוף, וחיבורי החזה (החיבורים הפרקורדיאליים) המודדים שינויים במתח החשמלי במישור הרוחבי של הגוף.
חיבורי הגפיים.
אל גוף הנבדק מחברים ארבע אלקטרודות: בזרוע שמאל, בזרוע ימין, ברגל שמאל וברגל ימין, היוצרות משולש במישור החזיתי של הגוף, משולש איינטהובן, שצלעותיו ותיכוניו מגדירים את כיווני חיבורי הגפיים. בעבר הונחו האלקטרודות על כתף שמאל, כתף ימין ועצם החיק (בהתאמה). החיבורים לאורך צלעות המשולש הם חיבורים דו-קוטביים שלהם הדק חיובי והדק שלילי, בעוד החיבורים לאורך תיכוניו הם חד-קוטביים ונקודת הייחוס שלהם היא נקודת וילסון שנמצאת במרכז משולש איינטהובן. מייצגת את פוטנציאל הגוף הממוצע. האלקטרודה על רגל ימין משמת להארקה בלבד.
חיבורי החזה.
בנוסף לחיבורי הגפיים מחובר הנבדק לשש אלקטרודות חד-קוטביות על חזהו, המסומנות ב-V1 עד V6. נקודת הייחוס של רישום המתח החשמלי באלקטרודות אלו היא נקודת וילסון. מיקומי האלקטרודות מפורטים בטבלה שלהלן:
כאשר יש חשד לפתולוגיות בהולכה החשמלית אשר מערבות את החדר הימני של הלב, ניתן לחבר את חיבורי החזה בצדו הימני של הגוף בנקודות המקבילות לאלה המשמשות בדרך כלל. לשמות החיבורים אז נוספת R, למשל החיבור V4R ממוקם בגובה מרווח בין-צלעי חמישי, בקו היורד מאמצע עצם הבריח, בצדו הימני של הגוף. כמו כן, בעת חשד לפתולוגיות בהולכה החשמלית שמערבות את הדופן האחורית של החדר השמאלי, ניתן לחבר חיבורים נוספים בגב בקו הגובה של חיבורים V5 ו-V6. חיבורים אלה ממשיכים את המספור של חיבורי החזה ונקראים V7 עד V9.
פענוח אק"ג.
תרשים האק"ג, כאמור, מציג את המתח החשמלי הנוצר בלב לאורך זמן. בתרשים סטנדרטי, הנרשם על גבי נייר מילימטרי במהירות של 25 מ"מ בשנייה, השנתות הקטנות בציר הזמן, שרוחבן 1 מ"מ, הן של 40 מילישניות, ואילו הגדולות, שרוחבן 5 מ"מ, הן של 200 מילישניות. בציר המתח השנתות הקטנות הן של 0.1 מיליוולט, ואילו הגדולות הן של 0.5 מיליוולט. ניתן להגדיר רישום במהירות גבוהה יותר של 50 מ"מ בשנייה, לצורך בחינה מדוקדקת יותר של פרטים. כמו כן, בראשית כל תרשים יש לבצע כיול, אשר נראה על הפלט כמלבן שגובהו 10 מ"מ ורוחבו 5 מ"מ.
תרשים האק"ג מציג את הפלט מ-12 החיבורים, אולם, מאחר שהפלט של כל אחד מהחיבורים הוא קצר על גבי הדף ומכיל פעימות לב בודדות, נרשם גם פלט אחד רציף, הנקרא "סטריפ", שנמשך לכל אורך הסרט. על פי רוב, נבחר חיבור II לשמש "סטריפ".
קצב לב ומקצב.
ניתן להעריך את קצב הלב לפי תדירות גלי ה-R, תוך שימוש בנוסחה: formula_1, כאשר HR הוא קצב הלב ו-RR הוא משך הזמן בשניות בין שני גלי R סמוכים. שיטה נוחה יותר היא חלוקה של 300 במספר המשבצות הגדולות בין שני גלי R סמוכים. קצב לב תקין במנוחה נע בין 60 ל-100 פעימות בדקה.
מקצב גת תקין (NSR) מוגדר לפי חמישה קריטריונים: קצב הלב תקין במנוחה, מקצב סדיר, גל P המקדים כל מכלול QRS, משך מרווח PR (ראו להלן) נע בין 120 ל-200 מילישניות ומשך מכלול QRS קצר מ-120 מילישניות. מקצב סדיר הוא מקצב בו הפעימות ניתנות בקצב אחיד, יחד עם זאת, מקצב תקין אינו תמיד אחיד לגמרי, ויכולה לחול שונות מסוימת לאורך הבדיקה.
גל P.
כאמור, גל P מייצג את התפשטות הדפולריזציה בעליות, ומכיוון שהדפולריזציה עוברת מהעלייה הימנית אל השמאלית בשל מיקום קשר הגת, חלקו הראשון של הגל מייצג את העלייה הימנית וחלקו השני את העלייה השמאלית. מאחר שכיוונו של גל זה הוא מטה, שמאלה וקדימה, במקביל לחיבור II, הוא ייראה טוב יותר בחיבור זה, וכן במידה מסוימת בחיבורים I, aVF ו-aVL. ברוב החיבורים ייראה גל P חיובי, אולם ב-aVR הוא ייראה שלילי, והוא עשוי להיראות שלילי או ביפאזי ב-V1 בשל אותה התפשטות מימין לשמאל בעליות. באופן פיזיולוגי, גל P הוא גל קטן במשרעתו, עם מתח של עד 0.2–0.25 מיליוולט, ומשכו עד 120 מילישניות.
חסרונו של גל P יכול להצביע על אחת מן התופעות הבאות: פרפור עליות, חסם גתי-עלייתי ומקצב צומתי. הגדלה של אחת העליות, או של שתיהן, ניכרת בשינוי בצורתו של גל P. בהגדלת העלייה הימנית ייראה הגל בחיבור II בעל משרעת גבוהה יותר ומחודדת יותר, בעוד ב-V1 רק חלקו הראשון יהיה בעל משרעת גדולה יותר. צורה זו של גל P נקראת P pulmonale. בהגדלת העלייה השמאלית, מאידך, משך גל P יתארך אל מעבר ל-120 מילישניות וצורתו תיראה בחיבור II דו-פסגתית, בשל ההדגשה של הדפולריזציה בעלייה זו. בחיבור V1 יאופיין הגל בחלק שני שלילי יותר. צורה זו של גל P נקראת P mitrale. גם שינויים במאזן האשלגן בדם יכולים להשפיע על צורתו של גל P, כאשר היפרקלמיה מתבטאת במשרעת נמוכה של הגל, ואילו היפוקלמיה מתבטאת במשרעת גבוהה שלו. ברפרוף עליות ניכר גל P כבעל צורת שיני מסור.
מרווח PR.
מרווח PR מוגדר כפרק הזמן מתחילת גל P לתחילת מכלול QRS. המרווח מייצג למעשה את ההולכה בעלייה מקשר הגת עד לעיכוב בקשר העלייתי-חדרי, והוא מדד טוב לתפקוד הקשר העלייתי-חדרי. באופן פיזיולוגי במבוגר, מרווח PR נמשך 120 עד 200 מילישניות. מרווח PR ארוך, הנמשך מעבר ל-200 מילישניות, יכול להעיד על חסם הולכה עלייתי-חדרי מדרגה ראשונה. מרווח PR קצר יכול להעיד על נתיב הולכה מקביל.
הציר החשמלי.
הציר החשמלי של הלב הוא הציר הכללי של התקדמות גל הדפולריזציה בחדרים במישור החזית, והוא אמור להיות מקביל לצורה האנטומית של שריר הלב. הציר מחושב מחיבורי הגפיים, המודדים את מישור החזית, אשר בו נקבע כי חיבור I מונח בזווית 0°. כיוונו של ציר חשמלי תקין מוגדר בין 30°- ל-90°+. בחינת כיוון מכלול ה-QRS בחיבורי הגפיים מאפשרת להעריך את כיוון הציר החשמלי באופן הבא: הציר סמוך או מקביל לכיוון החיבורים בעלי המשרעת הכי גבוהה במכלול QRS ומאונך לחיבור האיזואלקטרי ביותר.
סטיית ציר ימנית מוגדרת כסטייה ימינה מזווית של 90°+. סטייה כזו יכולה להיות נורמלית בילדים ובמבוגרים גבוהים ורזים, אולם באנשים אחרים היא יכולה להעיד על חסם צרור הולכה שמאלי אחורי, היפרטרופיה של החדר הימני, מחלות ריאה כרוניות, אוטם קדמי-צדי, תסחיף ריאתי, תסמונת וולף–פרקינסון–וייט דרך נתיב שמאלי, פגם במחיצה הבין-פרוזדורית או פגם במחיצה הבין-חדרית.