Elektrocardiogram (hartfilmpje) – de ecg-toppen

Wie met hartklachten naar de huisarts gaat, of doorgestuurd wordt naar de cardioloog, zal er vrijwel meteen mee kennismaken: het ecg of elektrocardiogram, ook wel hartfilmpje genoemd. Elektroden meten en registreren de elektrische ontladingen van het hart op een beeldscherm (of op papier). Met behulp van een ecg kan de cardioloog ritmestoornissen, ischemie (zuurstofgebrek) en andere aandoeningen van de hartspier aflezen. Ook het bewegingspatroon van de hartkleppen is met een elektrocadiogram goed zichtbaar. Het ecg is bijna onmisbaar in de cardiologische diagnostiek. De Nederlandse arts Willem Einthoven (1860-1927) was een van de uitvinders van het ecg en kreeg hiervoor in 1924 de Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde.

Inhoud

• De prikkelgeleiding in het hart
• Werking van het elektrocardiogram (ecg)
• Het ecg
• Interpretatie van het ecg (ecg-toppen)
• P-top
• QRS-complex
• T-top
• ST-segment en PQ-segment
• Toepassingen van het elektrocardiogram
• Boezemfibrilleren en boezemflutter
• Hartinfarct
• Vergroting van de linkerkamer

De prikkelgeleiding in het hart

Elke hartslag wordt opgewekt door een elektrische prikkel. Deze ontstaat in de sinusknoop (nodus sinuatrialis), die zich boven in de rechterboezem (atrium) van het hart bevindt. De sinusknoop wordt ook wel de snelste fysiologische impulsopwekker of gangmaker genoemd, ofwel de natuurlijke pacemaker. De geleidingsprikkel van de sinusknoop (groepje zenuwcellen) verspreidt zich over de boezems (atria) – die vervolgens contraheren – naar een andere zenuwknoop in het hart, de AV-knoop of atrioventriculaire knoop.

AV-knoop
De AV-knoop bevindt zich tussen de atria (boezems) en de ventrikels (hartkamers) en zorgt voor een minieme geleidingsvertraging, waarna de impuls via de bundel van His (fasciculus atrioventricularis) naar de hartkamerspier (myocard) wordt geleid. De functie van de bundel van His bestaat eruit om de elektrische impuls vanuit de AV-knoop via de bundeltakken te verspreiden over de ventrikels, waarna de hartkamers contraheren. Dit samenspel tussen de prikkelgeleiding van de sinusknoop, de AV-knoop en de bundel van His zorgt ervoor dat de boezems en hartkamers geordend en regelmatig na elkaar samentrekken en weer ontspannen.

Werking van het elektrocardiogram (ecg)

Het lichaam bestaat voor het grootste deel uit water waarin zouten zijn opgelost, zoals natrium en kalium. Het ligt voor de hand dat het lichaam dus een uitstekende geleider van elektriciteit is. Door middel van elektroden worden de zeer zwakke stroompjes in het hart opgevangen. Deze stroompjes bewerkstelligen potentiaalveranderingen die aan de buitenkant van het lichaam worden geregistreerd met behulp van elektroden. De elektroden zijn verbonden aan een ecg-apparaat, of elektrocardiograaf, die de prikkels versterkt en ze op een beeldscherm toont (of op ecg-papier).

Elektrocardiograaf
Aangezien het een elektrische spanning van ongeveer 1 millivolt betreft, moet de apparatuur die dit opvangt zeer gevoelig zijn en in staat de spanningsverschillen te versterken. Ook moet de patiënt stilliggen en niet praten om te voorkomen dat spiercellen in de rest van het lichaam het geregistreerde ecg verstoren. De Nederlandse arts en onderzoeker Willem Einthoven (1860-1927) was de uitvinder van de snaargalvanometer. De verdere ontwikkeling ervan maakte de weg vrij voor de moderne elektrocardiograaf. Daarnaast stond deze wetenschapper aan de basis van de interpretatie van de spanningsverschillen die de elektrocardiograaf op papier registreerde. Voor deze verdiensten ontving hij in 1924 de Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde.

Het ecg

Voor het maken van een elektrocardiogram (ecg of hartfilmpje) worden elektroden aan de polsen en linkerenkel bevestigd, waarbij de rechterenkel als aarde fungeert. Daarnaast worden zes elektroden op de borst geplakt: twee aan weerszijden van het borstbeen, de andere elektroden op de linkerzijde van de borstkas in een boog naar de linkeroksel toe, ofwel de zes precordiale afleidingen (V1-V6).

Ecg-registratie
Het principe van de ecg-registratie (hartfilmpje) is dat met twee elektroden een gesloten kring wordt gemaakt. Dit wordt een afleiding genoemd. Voor elke ledemaatafleiding registreert de elektrocardiograaf de activiteit van een ander deel van het hart, zoals de activiteit die specifiek de rechteronderzijde van het hart, de boezemactie of de linker- en rechterhartkamer samen 'belicht'. Elke ledemaatafleiding (I, II, III) en gecombineerde ledemaatafleidingen (aVR, aVL, AVF) tonen een karakteristieke actie van het hart. Met behulp van de zes borstafleidingen (precordiale afleidingen) worden nog eens zes afleidingen (V1-V6) gecreëerd door de combinatie van de plaatsing van de elektroden op de twee polsen en linkerenkel. In totaal zijn er dus twaalf standaardafleidingen.

Interpretatie van het ecg (ecg-toppen)

De werking van de elektrocardiograaf betreft een gesloten stroomkring met 12 standaardafleidingen waarbij elke afleiding de elektrische activiteit van een ander deel van het hart registreert. Het karakteristieke beeld van het ecg van een normaal functionerend hart toont de gemeenschappelijke kenmerken van de 12 afleidingen. Het is een beeld dat vrijwel iedereen meteen herkent en dat bestaat uit de zogeheten ecg-toppen.

P-top

De eerste top van het ecg wordt de P-golf genoemd. De elektrische prikkel die dit veroorzaakt betreft de registratie van de contractie van de boezems (atria), ofwel de depolarisatie van de hartatria. De impuls vertraagt vervolgens in de AV-knoop (PQ-segment, 0,12- 0,20 sec.). Deze tijdspanne is vooral van belang bij ritmestoornissen en de verdere geleiding door de bundel van His, ofwel het begin van het QRS-complex, wat wil zeggen dat de hartkamers gaan contraheren ofwel samentrekken. De elektrische herstelfase van de boezems wordt overschaduwd door het QRS-complex en is om die reden niet zichtbaar op het ecg. Een normaliter relatief vlakke P-top is verhoogd bij een vergrote rechterboezem.

QRS-complex

De duur van het QRS-complex is maximaal 0,12 seconden. Het feit dat de uitslag van het QRS-complex, ofwel de hartactie van de ventrikels, een veel uitslaander effect heeft, duidt op het feit dat de kamers simpelweg meer spiervezels bevatten dan de atria die het bloed naar de kamers stuwen. Het QRS-complex is op het ecg dan ook opvallender dan bijvoorbeeld de P-golf. De omhooggerichte R-curve stelt een positief voltage voor, de S-curve een negatief voltage.

T-top

Deze top is de registratie van het herstel (repolarisatie) van de hartspiercellen, noem het een herschikking van de kalium- en natriumionen die van en naar de hartspiercellen getransporteerd worden. Daarna zullen de boezems weer depolariseren en dus contraheren (P-top). De QT-tijd is mede afhankelijk van de hartfrequentie. De tijdsduur van de T-top bedraagt 0,2 sec.

ST-segment en PQ-segment

Het gedeelte tussen de S- en T-top is de elektrische rustfase (iso-elektrisch) en maakt deel uit van de repolarisatie van de kamers. Bij het PQ-segment is de tijdsduur van belang. Bij een verlaging of verhoging (depressie of elevatie) van het ST-segment kan de cardioloog aanwijzingen vinden dat er sprake is van ischemie, ofwel zuurstoftekort van de hartspier (myocard). Een verlaging van het PQ-segment duidt vaak op een infarct in de atria (boezems). De PQ-tijd is ook van belang bij het interpreteren van hartritmestoornissen.

Toepassingen van het elektrocardiogram

Het ecg is een van de diagnostische methoden die de cardioloog tot zijn beschikking heeft. Naast bijvoorbeeld het beluisteren van het hart met de stethoscoop, de inspanningstest (fietsergometrie), bloedonderzoek en catheterisatie van het hart. Aan een ecg kan de cardioloog veel hartaandoeningen afleiden, waaronder ritmestoornissen. Hieronder volgt een kleine greep uit de vele aandoeningen die de cardioloog met behulp van een ecg kan diagnosticeren.

Boezemfibrilleren en boezemflutter

Bij boezemfibrilleren (atriumfibrilleren) is er sprake van een chaotische en snelle contractie van de atria. De impulsen zijn niet afkomstig van de sinusknoop, maar van willekeurige hartspiercellen. Door de fibrillatie gaat de pompfunctie van het hart sterk achteruit. De AV-knoop laat maar een klein gedeelte van de impulsen door, waardoor de polsfrequentie normaal kan zijn, hoewel (zeer) onregelmatig. Bij boezemflutter, ook wel atriumflutter of boezemfladderen genoemd, is er eveneens sprake van een onregelmatige elektrische activiteit en contractie van de atria (boezems). Het ECG vertoont echter een meer regelmatige ordening vergeleken met boezemfibrilleren. De atriala frequentie (dus niet de kamerfrequentie) kan oplopen tot wel 300 slagen per minuut. Door een wisselende AV-geleiding is de hartfrequentie doorgaans onregelmatig en ongelijkmatig. Bij de hartritmestoornissen boezemfibrilleren en boezemfutter zijn de P-toppen niet of nauwelijks meer zichtbaar op het ecg. De sinusknoop is als het ware gegijzeld door talloze andere hartspiercellen die onafhankelijk van elkaar vuren.

Hartinfarct

Ook een hartinfarct is goed zichtbaar op het ecg, waarbij door sclerose van de kransslagaderen, of door trombose met als gevolg een embolie, een gedeelte van de hartspier verstoken blijft van zuurstof of te weinig zuurstof (ischemie) krijgt om goed te functioneren. In veel gevallen treedt weefselversterf (necrose) van de hartspier op. Bij een verlaagd ST-segment is er doorgaans sprake van zuurstoftekort van de hartkamerspier (myocard). Een verlaagd PQ-segment duidt op een atriaal infarct. Overigens kan de eerste uren na een hartinfarct het ecg vrijwel normaal zijn. Hartspierschade veroorzaakt veranderingen in het QRS-complex, de T-top en het ST-segment. Enkele uren na het hartinfarct is de Q-top vaak verdiept en het ST-segment verhoogd (vanaf de basislijn). Na enkele dagen keert de T-top om. Naarmate het hart herstelt, wordt het ecg-patroon langzaam weer normaal. Alleen de verlaging van de Q-top blijft vaak over, afhankelijk van de blijvende schade aan de hartspier.

Vergroting van de linkerkamer

Een vergroting van de linkerkamer is eveneens goed te zien op het ecg. De hartspier moet dan harder werken door een verhoogde weerstand als gevolg van bijvoorbeeld hoge bloeddruk. Op het ecg is de S-top verlaagd in de rechter borstafleiding (V1) en de R-top verhoogd op de borstafleidingen (V2-V6).

Lees verder

• De harttonen beluisteren en interpreteren
• Anatomie & fysiologie in 10 stappen – het hart
• Onderzoek van het hart – Michael Servetus en William Harvey
• Polsslag (pols) onder de loep – regelmaat
• Dreigend hartinfarct – de eerste signalen