Aufgabe III: Grundlagen der Elektrokardiographie

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1 Aufgabe III: Grundlagen der Elektrokardiographie 1. Aufgabenstellung In diesem Versuch sollen Sie sich mit den Grundlagen der Elektrokardiographie vertraut machen. Dazu werden sowohl EKGAufzeichnungen am Probanden vorgenommen als auch einige theoretische Betrachtungen am Modellversuch durchgeführt. Es sollen die bipolare Extremitätenableitung nach Einthoven und die unipolare Extremitätenableitung nach Goldberger im Vordergrund stehen. Die einzelnen Teilaufgaben beinhalten: 1. Registrierung der Extremitätenableitung nach Einthoven und Goldberger am Probanden 2. Darstellung von Vektorschleifen zur Bestimmung des Herzlagetyps 3. Demonstration der respiratorischen Sinusarrhythmie 4. Modellversuch zur Veranschaulichung der Extremitätenableitungen 5. Simulation pathologischer EKGKurven 2. Durchführung und Auswertung der EKGMessungen nach Einthoven bzw. Goldberger 2.1. Registrierung eines störungsfreien RuheEKGs Dieser Versuch wird von allen Studenten durchgeführt. Dazu liegt der Proband entspannt und zunächst gleichmäßig atmend auf der Untersuchungsliege. Die Plattenelektroden werden zur Verbesserung der Leitfähigkeit mit angefeuchtetem Elektrodenpapier unterlegt und an den Handbzw. Fußgelenken angebracht. Beachten Sie dabei das nebenstehende Schema. Die schwarze Erdungselektrode wird am rechten Fußgelenk angebracht. Lassen Sie sich von Ihrem Betreuer in die Bedienung des EKGGerätes einweisen und wählen Sie das zu verwendende Programm zur gleichzeitigen Registrierung der Einthoven bzw. GoldbergerAbleitungen. Die Messung sollte lange genug andauern, um die durchschnittliche Herzfrequenz bestimmen zu können. 1

2 Aufgaben: 1. Bestimmen Sie graphisch in Analogie der folgenden Abbildungen unter Verwendung der Einthoven Ableitungen sowie der GoldbergerAbleitungen Ihren Herzlagetyp! Zeichnen Sie Ihren Lagetyp entsprechend ein. Bestimmung der Richtung des maximalen elektrischen Summationsvektors (elektr. Herzachse): Finden Sie heraus, in welcher der drei EinthovenAbleitungen bzw. der drei GoldbergerAbleitungen die RZacke am größten ist und bestimmen Sie die Amplitude. Bestimmen Sie die Amplitude in den anderen beiden Einthoven bzw. GoldbergerAbleitungen zum gleichen Zeitpunkt, d. h. zeichnen Sie ausgehend vom Maximum der Ableitung mit der größten RZacke eine vertikale Linie durch die anderen Ableitungen und bestimmen Sie die Amplituden an deren Schnittpunkten. In diesen Ableitungen entspricht der zu vermessende Zeitpunkt oft nicht dem Zeitpunkt des maximalen RZackenausschlages (siehe Abbildung oben rechts, Ableitungen I und III). In der Klinik wird meist statt des maximalen Summationsvektors der mittlere Summationsvektor für den gesamten Kammerkomplex bestimmt. Vereinfacht werden dabei QZacke und SZacke von der RZacke abgezogen und die Differenz für die Vektorkonstruktion benutzt. I avr avl II III Lagetyp: avf 2

3 2. Analysieren Sie Ihr eigenes EKG hinsichtlich der in der Tabelle angegeben Parameter und vergleichen Sie diese mit den Normwerten. Entnehmen Sie ihre Werte der Ableitung II nach Einthoven. Das QT Intervall ist bei hohen bzw. niedrigen Herzfrequenzen physiologisch bereits verkürzt bzw. verlängert; es wird deshalb korrigiert, indem man das gemessene QTIntervall durch die Wurzel des RRIntervalls dividiert ( RR/1 s wg. der Einheit): QT (korrigiert) = QT RR 1 s RRIntervall PPIntervall PQIntervall QRSDauer QTIntervall QTIntervall (korrigiert) Normwerte 0,751 s 0,751 s 0,120,2 s < 0,1 s variabel 0,36 s < QT ( ) < 0,45 s 0,37 s < QT ( ) < 0,46 s PWelle <0,25 mv <0,08s RZacke <2,0 TWelle <0,5 Dauer der Systole 0,30,5s Dauer der Diastole variabel Herzfrequenz 6080/min Gemessene Werte 2.2. Demonstration der Störungen durch Muskelaktivität und Netzeinstreuungen An einem Studenten pro Gruppe wird an den Einthoven Ableitungen gezeigt, welche Auswirkungen die Muskelaktivität und die elektrischen Felder der Umgebung auf das EKG haben. Dazu wird zunächst der Muskelfilter am EKG Gerät ausgeschaltet. Anschließend kontrahiert der Proband abwechselnd die Muskulatur am linken und rechten Arm (Faust) sowie am linken und rechten Bein (Wadenmuskel). Beobachten Sie, in welchen der drei Ableitungen Störungen auftreten! Schalten Sie nach der Registrierung den Muskelfilter wieder ein und den Netzfilter aus. In welchen Ableitungen treten nun die Störungen auf? Faust rechts Faust links Wade links Wade rechts Netzbrummen von Störung beeinflusste Ableitungen 3

4 2.3. Untersuchung der respiratorischen Sinusarrhythmie Jeder Student soll die Abhängigkeit seines EKGs von der Atmung beobachten. Dazu wird zunächst tief und langsam eingeatmet und anschließend langsam und kräftig ausgeatmet (gegebenenfalls wiederholen, um den zu erwartenden Effekt beobachten zu können). Achten Sie dabei auf eine möglichst ruhige Position der Elektroden. Aufgaben: 1. Bestimmen Sie die Herzfrequenzen, die sich aus kleinstem bzw. größtem RRAbstand ergeben! 2. Berechnen Sie jeweils die Dauer von Systole und Diastole! 3. Bestimmen Sie jeweils die Herzlage mit Hilfe der nachfolgenden EinthovenDreiecke! Vertiefte Inspiration: Vertiefte Exspiration: I I II III II III Herzfrequenz: Lagetyp: Herzfrequenz: Lagetyp: 4

5 3. Durchführung und Auswertung des LagetypModellversuches Im Modell wird der maximale elektrische Summationsvektor durch den Dipol einer Batterie simuliert. Die senkrechte Projektion des Summationsvektors auf die jeweilige Ableitung kann als Spannung (mv) gemessen werden. Der Versuch soll Ihnen die Beziehung zwischen Lagetyp und den Amplituden in den einzelnen Ableitungen verdeutlichen. Aufgaben: 1. Stellen Sie am Modellherzen die angegebenen Winkel ein! Lesen Sie die Spannungen ab und beobachten Sie, in welchem Verhältnis die Ableitungen zueinander stehen. Winkel ( o ) Lagetyp I II III Verhältnis II > I > III Finden Sie drei Herzlagen, in denen jeweils eine der drei EinthovenAbleitungen zeigt. Wie verhalten sich die beiden anderen EinthovenAbleitungen? Winkel Lagetyp I II III Verhältnis 3. Der Versuchsleiter oder Tutor stellt einen beliebigen Winkel ein und deckt die Messkammer ab. Bestimmen Sie den Lagetyp anhand der Spannungsangaben der Messgeräte. 4. Schließen Sie die Spannungsmessgeräte nun so an die Modellkammer an, dass Sie die unipolaren GoldbergerAbleitungen ablesen können! In welchem Winkelbereich sind avr, avl und avf positiv? avr positiv avl positiv avf positiv Winkelbereich Lagetypen 6. Finden Sie drei Lagetypen, in denen eine GoldbergerAbleitung beträgt! Wie verhalten sich die beiden anderen GoldbergerAbleitungen? Winkel Lagetyp avr avl avf 5

6 4. Simulation pathologischer EKGKurven mittels Simulator Phantom 320 Vom Versuchsleiter werden Ihnen realitätsgetreu simulierte, pathologische EKGKurven in Echtzeit präsentiert. Erstellen Sie jeweils eine Diagnose und begründen Sie Ihre Entscheidung! 5. Schwerpunkte zur Vorbereitung auf das Praktikum anatomische Grundlagen (Aufbau des Herzens, Herzklappen, Erregungsbildungs und leitungssystem) Phasen der Herztätigkeit Entstehung des EKG: Dipol, Isopotentiallinien, Feldlinien Zacken und Wellen im EKG: Zuordnung zu elektrischen Ereignissen im Myokard zeitliche Zuordnung von Aortendruck, Druck im linken Ventrikel, EKG und Herztönen Welche EKGAusschläge kennzeichnen Beginn und Ende von Systole und Diastole? Zuordnung EKG und Vorhof bzw. Ventrikelfüllung bipolare und unipolare Ableitungen, Extremitäten und Brustwandableitungen Ableitung nach Einthoven Einthovendreieck Vektorschleife Bestimmung des Lagetyps Veränderung des Lagetyps pathologische EKGFormen Extrasystolen AVBlock (1. bis 3. Grades) WPWSyndrom InfarktEKG Flimmern, Flattern, vulnerable Periode Ursachen und Gefahren eines verlängerten QTIntervalls (LQTSyndrom, engl.: Long QT Syndrome) 6