Case 5 - Arytmi og EKG Flashcards
Informasjonstekst før case 5
I denne caseoppgaven er hovedtemaet arytmi. Casene representerer faktiske pasienthistorier og skal behandles konfidensielt selv om casene ikke er personidentifiserbare. Beskrivelse av casene er presentert som i det klassiske resymeet fra indremedisinsk innkomstjournal.
- Det er viktig å presisere at enkelte av casene (f eks case 1 ) tar utgangspunkt i en pasienthistorie der pasientens tilstand er meget sjelden. Poenget med caset er imidlertid ikke tilstanden i seg selv, men muligheten tilstanden gir for å resonere rundt fysiologiske mekanismer, patofysiologiske mekanismer og sammenhengen mellom patofysiologi og klinikk.*
- Et viktig læringsmål for casen er å benytte kunnskap om normal og patologisk hjerterytme til å avklare om symptomet hjertebank presenterer patologi og evt hvilken type patologi. Fokus vil være på hvordan mistanke om patologi kan henholdsvis avkreftes eller bekreftes. Caseoppgaven gir også en innføring i hvordan vurdere evt behandlingsindikasjon ved påvist patologi og aktuell behandling. Arytmi-caset kommer sent i hjertekurset og det forventes at studentene nå integrerer kunnskap man har tilegnet seg i emner som koronarsykdom, hjertesvikt og arytmi, slik det kreves i klinisk praksis.*
- Nyttige hjelpemidler når caseoppgaven skal løses er læreboka i patofysiologi (Libby), farmakologi boka (Waller) og Legemiddelhåndboken evt Kumar & Clark: Clinical Medicine. Alle teoretiske deler er dekket i forelesningsserien i arytmi i uke 43.*
Ved tolkning av EKG’ene kan det være en fordel å holde fast ved en viss systematikk. Når man er student eller nyutdannet lege skal man systematisk beskrive EKG’et (mao. klarlegge premissene) og deretter sammenfatte det hele til en konklusjon. Beskrivelsen skal være slik at det er mulig å se for seg EKG’et.
For ”hverdagsbeskrivelse” av EKG foreslås det at følgende beskrives:
- Bestem rytme (sinusrytme, takykardi, bradykardi, p-bølge relasjon til QRS).
- Bestem QRS-aksen.
- Oppgi sentrale tidsintervaller (PQ-tid, QRS-bredde/ledningsblokk, QTc)
- Foreligger det tegn til iskemi (ST-segment forandringer, T-bølge forandringer, Q-takker, R-progresjon).
- Foreligger det tegn til hypertrofi.
- Konklusjon
Hvordan ville du, utifra forslaget for en “hverdagsbeskrivelse av EKG” over, eksempelvis beskrevet et normalt EKG?
- Sinusrytme med morfologisk normale P-bølger, frekvens 66. QRS-akse 60 grader.. PQ-tid 180ms, QRS-bredde 90ms, QTc 410ms.*
- Ingen inter- eller intraventrikulære ledningsblokk. Isoelektriske ST-segmenter med konkordante T-bølger i samtlige avledninger. Ingen Q-takker. Normal R-progresjon i prekordialavldeningene. Ingen tegn til hypertrofi.*
- Konklusjon: Normalt EKG.*
Informasjonstekst for kasus 1, oppgave 1 a-j.
Pasienten er en mann f.1970 som tar kontakt med fastlegen grunnet følelse av endret hjerterytme.
Opprinnelig fra Frankrike, Paris – flyttet til Norge for 10 år siden. Gift, 2 barn. 100 % stilling som lærer.
Far og farmor fikk implantert permanent pacemaker i 50-60 års alderen – pasienten kjenner ikke bakgrunnen for dette. Ellers ingen hereditet for sykdom.
Pasienten har vært frisk fra tidligere.
Pasienten får ø-hjelps time hos fastlegen som undersøker pasienten og tar et EKG.
- Klinisk us: God AT. Tørr og varm i huden. BT 120/80. Puls , . Ingen halsvenestase. Ingen pulsdeficit. Cor/pulm/abd ua. Ingen ødemer.
- EKG er vedlagt (EKG I)
AT = allmenntilstand. UA = uten anmerkning.
Oppgave 1a:
Hva regnes som grenser for normal hjertefrekvens i hvile, og ved maksimal belastning?
Fra SML: Hvilepulsen antas å være rundt 50-80 hos friske voksne, 90-100 hos barn og 130-150 hos spedbarn. En person med god kondisjon kan ha puls ned i 50-65 ved hvile.
De med god kondisjon kan prestere oppimot 200 slag per minutt ved harde anstrengelser.
Maksimalfrekvensen bør antas å være ca. 200 hos 20-åringer, og synker med ca. 10 per tiår hos de fleste.
1b: Bruk figuren under (firkammerbilde av hjertet med ledningsveier) og sett navn på strukturene.
Ledningsbuntene forbi septum og opp langs ventrikkelveggene kalles purkinjefibre. Disse er spesialiserte celler som leder signaler svært raskt. Videre kan de ha en egen frekvens på 15-40 signaler per minutt om impulser fra andre steder i hjertet opphører.
1c:
Hvor genereres rytmen i hjertet, og hvordan sprer den seg i hjertet?
Legg vekt på de bakenforliggende strømmene som fører til dannelsen av et aksjonspotensial i cellene i SA-knuten.
Diskuter også ledningshastigheten i de ulike delene av ledningssystemet.
Normalt har man en såkalt sinusrytme. Dvs. at spontan elektrisk aktivitet oppstår i SA, sinoatrial, knuten i høyre atrium som så brer seg ut i atriene, via AV-knuten og mot His-bunt, før den elektriske depolariseringen når purkinjefibre og spres langs ventrikkelveggene.
Vi kan dele aksjonspotensialet i sinusknuten inn i 3 faser, kontra 4 i andre kardiomyocytter.
- Fase 4, initiell depolarisering til treshold for AP. “pre-potensiale”.
- Et tragt Na-opptak via funny current If kanaler får membranpotensialet fra ca. -60 til -40 mV.
- Kaliumkanaler er her stengt.
- Fase 0 - depolarisering, hurtig inntak av Ca
- Kalsium strømmer inn via T-type, så L-type, spenningsregulerte kalsiumkanaler.
- Fra -40 tresholdet til opp mot +20 mV
- Fase 3: Repolarisering (komplett repolarisering i en fase)
- Ca2+ kanaler stengt.
- K+ kanaler åpne, K+ strømmer ut av cellen.
- Fra positivt membranpotensiale tilbake mot hvilepotensialet på ca. -60 mV.
Vi ser at den spontane depolariseringen avhenger av spenningsregulerte Na+ og Ca2+ kanaler.
SA knutens pacemakerceller mangler et stabilt hvilemembranpotensiale og har ikke raske Na+ kanaler.
SA-knutens pacemakeraktivitet ligger intrinsisk på 100-110 aksjonspotensialer i minuttet. Reguleres primært av det autonome nervesystemet, deretter hormoner, ionekonsentrasjoner, iskemi og medikamenter.
- Vagal stimuli dominerer i hvile (parasympatikus) - 60 - 80 AP/min.
- Har muskarine reseptorer - acetylcholine - parasympaticus. Normalt innervert av efferente grener av høyre n. vagus.
Omtrentlige tall for ledningshastighet:
- Atriet: 1m/s
- AV-knute: 0.05 m/s
- Purkinjefibre: 1-4 m/s
- Ventrikkel: 0.3 - 0.5 m/s
Hvordan er de elektrofysiologiske forholdene i en kardiomyocytt:
- Ionekonsentrasjoner og -strømmer
- Hvilemembranpotensiale
- Hva menes med et funksjonelt synctytium her?
OBS: Kardiomyocytter generelt her - ikke pacemakerceller.
Kardiomyocytten har et hvilemembranpotensiale på ca. -85 mV som i stor grad skyldes høy kaliumpermeabilitet. Mye intracellulært kalium.
- Dette forholdet opprettholdes av Na/K-ATPaser.
- Ulike ionekonsentrasjoner og ionepermeabiliteter sørger for en elektrisk spenningsbarriere, mellom cellen og dens omgivelser
- De ulike ionene har et likevektspotensiale oppgitt i mV der det ikke lenger vil være ionestrøm / netto = 0 ionestrøm over membran for ionet.
- Kalium sitt er -88 (og cellens er -80).
- Kardiomyocyttene danner et funksjonelt syncytium via gap junctions. Et syncytium er et begrep for mangekjernet cytoplasma uten cellegrenser - dvs. en enkelt celle med mange kjerner. De deler effektivt på cytoplasma og ionestrømmer mellom dem går raskere. Det sikres lav elektrisk motstand mellom kardiomyocytter.
Nevn og beskriv de ulike fasene i et aksjonspotensiale i en kardiomyocytt (ikke pacemakercelle), særlig med tanke på ionestrømmer.
Deles inn i fem faser: (v for inn i cellen, ^for ut av cellen)
- 0 = depolarisering (Na+ vvv)
- Hurtig Na+ stigning via raske Na+ kanaler.
- Fra ca. -85 mV til positivt membranpotensiale.
- En elektrisk impuls mottas fra nabocelle og en depolarisering inntreffer til terskelverdien for aktivering av raske Na+ kanaler (aktiveres ved -65-60 mV).
- elektrokjemiske kreftr driver natrium inn i cellen og permeabiliteten økes med x100. Har en egen spenningsregulert inaktiveringsport. Går mot et nernstpotensiale for natrium på +20-30 mV.
- Kaliumkanaler er inaktive her.
- Tidlig repolarisering (K+ ^^)
- Økt kaliumpermeabilitet - membranpotensialet går til 0, kalium strømmer ut av cellen.
- Flyktig K+ kanalåpning
- Platåfase (Ca2+ v og K+ ^)
- Netto ionestrøm = 0. Match mellom strømmer inn og ut av cellen.
- L-type Ca2+ kanal balanserer mot kaliumstrømmen (delayed rectifier)
- Langsom åpning av L-type spenningsregulerte kalsiumkanaler ved -20 mV, samt T-type og K+ kanaler er aktive her.
- Repolarisering (K+ ^)
- Aktivering av kaliumstrømmer.
- Ca2+ kanaler stenges, K+ kanaler åpne og leder til repolarisering mot ca. -90 mV.
- Hvilemembranpotensialet gjenopprettes.
- Hvilemembranpotensiale (K+ ^)
- Gjennoppretting av ionekonsentrasjoner.
- Na/K-ATPase
- Ca-ATPase
- 3Na/1Ca ionebytter.
Hvor lang tid tar alle de 4 fasene i en kardiomyocytts aksjonspotensiale normalt?
Hva menes med refraktærperioden?
Alle fasene tar 400 ms til sammen (0.4 s), sånn ca. foruten om ved økt hjertefrekvens (aktivitet, takykardi av annen årsak).
Varigheten av akjonspotensiale følger normalt hjertesyklusens lengde - nær sammenheng mellom eksitasjon og kontraksjon!
Refraktærperioden deles inn i en aboslutt og relativ refraktærperiode, der myocytten er mindre eksitabel:
- Absolutt rp (ERP): mens natriumkanalen ikke er restituert.
- Nytt AP kan ikke inntreffe.
- Relativ RP (RRP): Her er natriumkanalen delvis restituert.
- Nytt AP kan oppstå, men fase 0 (rask depolarisering via raske Na kanaler) er svekket - ledningen blir langsom eller inkomplett pga. at ikke alle kanalene er restituert.
- Det blir også et svekket Ca2+ signal - og svekket kontraksjon.
Forklar eksitasjons-kontraksjonskoblingen i kardiomyocytter kort.
Det er en Ca2+ indusert Ca2+ frigjøring fra SR.
Aksjonspotensialets vandring skaper kontraktile bevegelser, da Ca2+ og ATP er det som styrer brohodedannelse- og brytning i kontraktile elementer.
Det er en tett sammenheng mellom hjertets depolarisering - aksjonspotensialet - og kontraksjon av hjertet.
Hva består hjertets ledningssystem av?
Hvordan er ledningshastigheten i systemet? Hvilken hensikt har de ulike hastighetene?
Hvor genereres hjertets elektriske rytme?
Hjertets ledningssystem består av spesialiserte kardiomyocytter som sørger for at hjertet kontraherer synkronisert. Disse leder impulser relativt raskt.
- Består av tykke fibre og har mindre T-tubuli, færre kontraktile elementer og høy tetthet av gap junctions (funksjonelt syncytium), økt dV/dt dvs. effektive, raske Na-kanaler.
- God kontakt celleende til celleende, dvs. isolert av bindevev på sidene og.
- Har mer negativt hvilemembranpotensiale.
Ledningssystemet skal sørge for synkronisert kontraksjon. Atriene må kontrahere først for å pumpe blod inn i ventriklene i diastolen, før ventriklene så kontraherer i systolen.
- Atriene er mindre enn ventriklene ift. avstanden impulsene må traversere.
- AV knuten fungerer som en “brems” for signalet fra atriene, slik at de rekker å kontrahere unisont før impulsen når ventriklene.
- Det er langsom ledning mellom celler i atriene.
- I ventriklene leder purkinjefibrene impulsene svært raskt - må raskt spre aksjonspotensialet til kardiomyocytter i ventriklene, der avstanden er relativt stor ift. atriene.
- Fra purkinjefibrene ledes signalene mer langsomt via ventrikkelveggen selv.
- Dette sørger for synkron ventrikkelkontraksjon.
Den elektriske impulsen starter normalt i sinusknuten, som har en intrinsisk fyringsrate på 100-110 AP/min, men pga. vagal innervering ligger den normalt på 60-80
1d:
Hvordan reguleres hjerterytmen under normale fysiologiske betingelser?
Hjertet har en intrinsisk, automatisk funksjon her i form av sinusknuten, som ikke har et hvilepotensiale men alltid har en konstant aktivitet. Uten regulering er rytmen på 100-100 AP per minutt, men pga. vagal stimuli (parasympatikus, muskarine reseptorer) ligger rytmen normalt på 60-80/min i hvile.
Foruten om det autonome nervesystemet vil også hormoner, iskemi, medikamenter og elektrolyttforstyrrelser påvirke rytmen.
Hjertet er også innervert av sympatikus (adrenerge reseptorer) via nerver som går til et senter i medulla oblongata, via ryggmargen. Sympatisk stimuli av hjertet øker kontraktilitet og puls (HR).
- Videre har noradrenalin og adrenalin direkte effekter på kardiomyocytter via beta-adrenerge reseptorer.
- Disse hormonene forkorter aksjonspotensialet, øker kontraktiliteten og hastighet på relaksasjon.
Hjerterytmen vil endres med alder og er i stor grad betinget på genetiske forhold.
1e:
Hva er den fysiologiske forklaringen på lavere hvilepuls hos godt trente personer?
Den lavere hvilepulsen skyldes at hjertet hos godt trente individer har et forhøyet slagvolum.
Derfor er det ikke nødvendig for hjertet å ha en like høy frekvens for å opprettholde samme minuttvolum.
CO = SV x HR
1f:
Fastlegen tar et EKG på legekontoret (EKG 1, 1 illustrasjon på dette kort og 1 på bakside). Tolk EKG-et. Hvilken hjerterytme har pasienten?
Tekst på EKG ark: ABNORMAL EKG, ubekreftet diagnose
OBS at PQ = PR, da PR er gammel terminologi selvom man i realiteten måler fra P til start av QRS.
- Frekvens 39, PR 244, QRSD 120, QT 508, QTc 410
- Akse: P 66, QRS 49, T 40.
- Age is not entered, but assumed to be 50 years old for purpose of EKG interpretation
- Sinus bradykardi, V rate < 50
- First Degree AV block
- PR > 220, V-rate 30-49
- Nonspecific intraventricular conduction delay: QRSD > 110 ms, not LBBB/RBBB
Følg en av malene:
Mal 1 - “hverdagsbeskrivelse”
- Rytme
- QRS-akse
- Sentrale intervaller
- Iskemi?
- Hypertrofi?
- Konklusjon
Evt. mal 2 - “systemisk tilnærming til EKG” (“hvis ja - gå til neste ledd”)
- Er det p-bølger? Følges hver P av et QRS - om så sinusrytme
- Er det QRS komplekser?
- Hva er PR intervallet?
- Fra start av P til start av Q(RS).
- Tid fra atrial kontraksjon til QRS.
- Er det ledningsblokk mellom SA-AV?
- Rate (puls)
- Ofte: Antall QRS komplekser per 6 sek på en normal EKG avlesning.
- Bradykardi: <60/min, takykardi > 100.
- Rytme
- Regelmessig eller uregelmessig puls?
Normalt er en liten rute 1 mm2 og tilsvarer 0.02 s på norske EKG. større ruter består av 5 slike i hver retning - 5 mm lange ruter som utgjør 0.1 s.
- Rytme
- P før alle QRS. Sinusrytme.
- Frekvens under 60 (“tommelfingerregel = 3 QRS per 6 sek = 30 slag”), her 39. Bradykardi
- Sinusbradykardi.
- QRS-akse
- 49 grader (“normal om mellom -30 og +60 grader”).
- Normal QRS akse.
- Sentrale intervaller
- PQ (PR) er ca. 12 småruter a 12 mm a 0.24 ms = 240 ms. (244ms).
- Normalt 120-200 msek.
- PR over 200 kan indikere en AV-blokk.
- QRS bredde 50 ms (49ms).
- Normalt 80 - 100 m.sek.
- Kan ses ved SVT - supraventrikulær takykardi. Men her foreligger bradykardi.
- QTc (frekvenskompensert QT tid - QT compensated) = 410 (skal være under 400-440 ms). Fra start av QRS til slutt av T bølge.
- PQ (PR) er ca. 12 småruter a 12 mm a 0.24 ms = 240 ms. (244ms).
- Iskemi?
- ST-segment forandringer, T-bølge forandringer, Q-takker, R progresjon?
- Ingen Q-takker. Ser ikke endrede ST-segment eller T-bølger
- Hypertrofi?
- Sokolov-Lyon ikke innfridd.
- Konklusjon:
Sinusbradykardi med forlenget PR tid, frekvens 39, regelmessig. QRS akse 49 grader. PR tid 244 ms, QRS komplekser er smale på 49 ms, QTc 410 ms. Foreligger ikke 1. grad AV-blokk (men er i kanten), eller annen inter- eller intraventrikulær ledningsblokk. Isoelektriske ST-segmenter med konkordante T-bølger. Ingen Q-takker. Normal R-progresjon i prekordialavledningene. Ingen hypertrofitegn.
Sinusbradykardi, regelmessig, på kanten av første grads AV-blokk (men ikke blokk).
1g:
Fastlegen legger inn pasienten fordi han har så lav hjertefrekvens. Under innleggelsen legges pasienten på telemetri. Om natten slår pasienten plutselig om til en annen hjerterytme. Det blir tatt EKG (EKG II). Tolk EKG-et.
Baseline er ujevn og det er mangel på P bølger før QRS er det første man ser.
Frekvensen av ventrikkelkontraksjon virker å ligge rundt 30-40 fortsatt (3 QRS ila. 6 sek).
Det er store mellomrom mellom hvert QRS kompleks, ufullstendige P bølger som ikke klarer overføre impuls til AV knuten slik at QRS dannes i forbindelse med P (atrie). Bølgete grunnlinje. Osilerende grunnlinje.
Mistenker at det er en atrial arytmi som foreligger.
Det kan foreligge en atrieflimmer eller flutter:
- Atrieflutter har sagtannsmønstrede P-bøger, og det kan bli vanskelig å se klare QRS.
- Uregelmessig uregelmessighet
- Atrieflimmer er så rotete på grunnlinjen at man ikke kan se P i det hele tatt.
- Uproduktiv, rask “skjelving” av atrium.
- Regelmessig uregelmessig
- Kupert baseline med en atrial frekvens på 350-500!
QRS er fortsatt smalt - SVT indikert.
Man kan ikke regne tider ift. P her.
Konklusjonen blir at her foreligger en atrieflimmer.
1h:
EKG signalene er et resultat av den elektriske aktiviteten i hjertet til enhver tid.
Beskriv ionestrømmen som er involvert i de ulike fasene av ventrikkelens aksjonspotensial.
(Oppgaven har blitt besvart tidligere)
Deles inn i fem faser; 0-4.
- Den raske depolariseringen i fase 0 skyldes raske natriumkanaler
- kaliumkanalene åpnes i fase 1 og man får en tidlig repolarisering
- Så kommer en platåfase der ionnestrøm inn og ut er i likevekt: Ca2+ inn, K+ ut.
- Endelig repolarisering primært via kaliumkanaler, før man så får en refraktærperiode (absolutt, så relativ) mens natrumkanalene restitueres.
- I den siste fasen har man hvilemembranpotensiale, styrt av kalium primært.