Elektrokardiogram

Elektrokardiografi, er registrering av hjertets elektriske aktivitet. Det brukes til å diagnostisere blant annet hjerteinfarkt og arytmier (rytmeforstyrrelser i hjertet).

Et elektrokardiogram (norsk forkortelse EKG, engelsk forkortelse ECG) er en grafisk fremstilling laget av et apparat (EKG-apparat, eller elektrokardiograf) som registrerer hjertets elektriske aktivitet. EKG er et sentralt verktøy i hjertefysiologi, og har en viktig funksjon ved screening og diagnostisering av hjertesykdommer innen subspesialiteten kardiologi.

Bruksområder
EKG har en rekke bruksområder:
 Å avgjøre om hjerterytmen er normal eller om det foreligger rytmeforstyrrelser (f.eks. ekstra eller tapte hjerteslag – såkalte hjertearytmier.
 Kan påvise tilstopning av kransarteriene (under eller etter et hjerteinfarkt).
 Kan brukes for å indikere eller påvise elektrolytt-forstyrrelser i f.eks. kalium, kalsium eller magnesium. 
 Kan påvise om det foreligger grenblokk eller andre ledningsforstyrrelser, det vil si at det elektriske signalet som gir hjertemuskelsammentrekning ikke spres utover i muskulaturen på vanlig måte..
 Kan brukes til å teste hjertemuskelens oksygenforsyning ved belastningstester (belastnings-EKG).
 Kan brukes til å høste informasjon om hjertets fysiske tilstand, f.eks. å påvise venstre ventrikkelhypertrofi. (Forstørret venstre hjertekammer)

Plassering av avledninger

Et EKG konstrueres ved å måle det elektriske potensialet mellom forskjellige punkter på kroppen. Når det elektriske signalet beveger seg i hjertet gir det en spenning av varierende størrelse, og samtidig en retning som varierer i intervallet fra pulsslag til pulsslag. Avledningene I, II og III blir dannet ved måling på ledningene fra ekstremitetene(armer og ben): I blir målt fra høyre til venstre arm, II er fra høyre arm til venstre bein og III er fra venstre arm til venstre bein. Ut fra dette kalkuleres et imaginært punkt kalt V som brukes som referanse for ni andre avledninger; tre ekstremitetsavledninger (aVR, aVL og aVF) og seks prekordiale avledninger (V1-6).

Det er altså totalt tolv avledninger. Hver avledning vil på grunnlag av sin elektriske akse i forhold til hjertet gi informasjon om ulike deler av hjertemuskelen:
 Nedreveggsavledningene (II, III og aVF) viser elektrisk aktivitet i den nedre delen av hjertet, inkludert apex.
 De laterale avledningene (I, aVL, V5 og V6) viser elektrisk aktivitet i sideveggen av hjertet, og i hovedsak venstre hjertekammer. 
 De fremre avledningene, V1 til V6, representerer framveggen av hjertet, og i hovedsak fremre del av veggen i venstre hjertekammer.
 aVR blir sjelden brukt i diagnostikken, men gir en indikasjon om EKG-avledningene er plassert korrekt på pasienten. En invertert utgave av aVR, -aVR med omvendt polaritet, er ofte gjengitt på amerikanske EKG, men brukes sjelden i Norge. 

Å forstå de normale og unormale utslagene, eller vektorene, for depolarisering og repolarisering gir viktig diagnostisk informasjon. Nervecellene bygger opp en elektrisk spenning mellom utsiden og innsiden av cellen. Når nerveimpulsen kommer, brytes spenningsforskjellen ned (depolarisering). Etter et øyeblikk bygger cellen opp igjen spenningsforskjellen (repolarisering) og er etter en refraksjonsperiode på 400 ms. klar til å ta imot neste impuls.

Høyre hjertekammer har liten muskelmasse. Dette gir lite utslag på EKG og gjør det vanskeligere å diagnostisere forandringer i høyre hjertekammer enn i venstre hjertekammer.

Avledningene måler elektrisk aktivitet som oppstår som summen av alle aksjonspotensialer i hjertemuskelcellene i et gitt øyeblikk. Ved en vanlig kontraksjon av atriene (forkamrene) vil den elektriske aktiviteten generere en elektrisk vektor som går fra SA-knuten (sinoatrialknuten) mot AV-knuten (atrioventrikulærknuten), og sprer seg fra høyre atrium til venstre atrium (siden SA-knuten befinner seg i høyre atrium). Dette gir P-bølgen på EKG, som er en opphøyning i II, III og aVF (siden det meste av den elektriske aktiviteten beveger seg MOT disse avledningene), og invertert i aVR (siden aktiviteten går BORT fra denne avledningen). 

SA-knuten er "dirigenten" i hjertet ettersom det er der den elektriske impulsen for hvert hjerteslag starter. AV-knuten er en forsinkelseskrets som bringer signalet fra forkamrene til hjertekamrene. Den sørger dermed for at blodet fra forkamrene får litt tid til å fylle hjertekamrene før signalet når frem og får dem til å trekke seg sammen.

Det normale EKG

En typisk EKG-bølge fra et normalt hjerteslag viser P-bølge, en liten pause, så QRS-komplekset, og til slutt en T-bølge. En liten U-bølge etter T ses av og til.

Akser
Aksen er den gjennomsnittlige retningen av den elektriske impulsen gjennom hjertet. I det normale hjertet peker aksen ned mot venstre, men kan dreie mot høyre hos hos personer som er høye og tynne, og mot venstre hos overvektige. Ekstreme avvik er unormale og kan tyde på blant annet grenblokk, ventrikkelhypertrofi eller lungeemboli. Aksen blir selvsagt også annerledes ved den sjeldne tilstanden dextrocardi der hjertet ligger til høyre i brystkassen i stedet for til venstre (dette oppdages imidlertid oftes på et vanlig røntgenbilde av hjerte og lunger).

P-bølge
P-bølgen er det elektriske kjennetegnet på strømmen som gir kontraksjon av forkamrene. Både venstre og høyre forkammer trekker seg sammen samtidig. Unormal eller fraværende P-bølge kan indikere en arytmi.

PQ-tiden 
Tiden/avstanden mellom P-bølgen og QRS-komplekset indikerer om det finnes en blokkering mellom forkammere og hjertekammere.

QRS-komplekset
QRS-komplekset svarer til de elektriske impulsene som forårsaker sammentrekningen av venstre og høyre hjertekammer. Muskelmassen i hjertekamrene er større enn i forkammerne, og det fører til et større bølgeutslag på EKG.

Den første nedadgående bølgen etter P-takken i en EKG-avledning benevnes Q, den første oppadgående som krysser den isoelektriske linjen kalles R, og den negative som følger R-takken kalles S.

Små Q-bølger sees i et normalt EKG, og representerer da depolariseringen av celler i septum, veggen mellom hjertekamrene. Større og dypere Q-bølger er et tegn på gjennomgått hjerteinfarkt.

R- og S-bølgene representerer depolariseringen av hjertekamrene. Unormale QRS-komplekser kan oppstå som følge av grenblokk, ventrikkeltachycardi (raske hjerteslag som starter i et hjertekammer i stedet for i forkammeret), ventrikkelhypertrofi eller andre endringer i ventrikkelen.

T-bølgen
T-bølgen representerer repolariseringen av muskelmassen i hjertekamrene. Den samme prosessen skjer i muskelmassen i atriene, men dette skjer samtidig med at hjertekamrene depolariserer, slik at man ikke kan se repolariseringen av atriene. Man kan tenke på hjertemuskelcellene som små spiralfjærer. De er i utgangspunktet strukket litt ut, så kommer en elektrisk impuls og slipper dem slik at de trekker seg sammen. Å strekke ut fjærene igjen til utgangsposisjonen tilsvarer repolariseringen (se aksjonspotensiale).

I de fleste avledninger er T-bølgen positiv. En negativ T-bølge kan være et tegn på hjertesykdom, men en negativ T er vanlig i avledning V1 (og V2-V3 hos afroamerikanere).

ST-segmentet er området mellom QRS-komplekset og T-bølgen. Dette området spiller en sentral rolle i diagnostikken av akutte hjertelidelser. Når hjertemuskelen får for lite oksygen, ischemi, trykkes ST-segmentet ned, mens det ved hjerteinfarkt ses en heving av ST-segmentet. Hjertemedisiner som digitoxin gir også forandringer i ST-segmentet, oftest en nedadgående bølge. 

Endringer i T-bølgene kan indikere elektrolytt-forstyrrelser som for eksempel hyperkalemi.

EKG mål

QT-intervall
QT-intervallet måles fra begynnelsen av QRS-komplekset til slutten av T-bølgen. QT-intervallet varierer med hjertefrekvensen, og det finnes ulike formler for å regne ut et korrigert QT-intervall. Den mest brukte metoden ble publisert av Bazett i 1920. Bazetts formel er 
, der QTc er QT-intervallet korrigert for hjertefrekvens, og RR er intervallet fra et QRS-kompleks til det neste målt i sekunder. Denne formelen fungerer godt for hjertefrekvenser i normalområdet, men underestimerer QTc ved lave hjertefrekvenser og overestimerer ved høye.

Historikk
På 1800-tallet ble det klart at hjerteslagene genererte målbare elektriske impulser. Den første som studerte hjertet fra denne elektriske synsvinkel var Augustus Waller, som arbeidet ved St Mary's Hospital i Paddington i London. I 1911 uttrykte han imidlertid at han ikke kunne se at hans forskning kunne komme til særlig klinisk nytte. Gjennombruddet kom da Willem Einthoven, som arbeidet i Leiden i Nederland oppfant trådgalvanometeret, som kunne måle svært små elektriske strømmer. Einthoven lagde et system for å navngi bølgene hjerterytmen produserte, og satte bokstavene P, Q, R, S og T på dem. I 1924 fikk han Nobelprisen i medisin og fysiologi for sitt arbeid.

Kulturell betydning av EKG
EKG-bølgen er så kjent for folk flest at den brukes som en del av logoen til en rekke medisinske organisasjoner, kanskje som en merkelapp på den litt mer teknologiske siden av medisinen, i kontrast til Æsculaps stav, som er et mer tradisjonelt symbol.

I en rekke TV-serier og filmer vises det et isoelektrisk EKG (ingen hjerteaktivitet, "flatline) som et symbol på død eller i hvert fall livsfare. Dette kalles teknisk asystoli, og er en form for hjertestans som har spesielt dårlig prognose.

Litteratur
 Rautaharju PM, Warren JW, Calhoun HP. «Estimation of QT prolongation. A persistent, avoidable error in computer electrocardiography». J Electrocardiol. 1990;23 Suppl:111-7. .
 Cooper JK. «Electrocardiography 100 years ago. Origins, pioneers, and contributors». N Engl J Med 1986;315:461-4. .

Eksterne lenker
 12-lead EKG library
 Ion Channels and Cardiac Electrophysiology 
 ekgquiz.dk EKG oplæring modul med quiz / øvelser, klinisk case og retningslinjer. (dansk)

Medisinske undersøkelser
Angiologi