Sydänliiton hyvinvoinnin ja sydänterveyden verkkopalvelu

Sydämen sähköinen toiminta

Sydämen sähköinen toiminta heijastuu EKG:n P-, QRS- ja T-heilahduksina eli -aaltoina ja niiden väliaikoina.

Mikko Syvänne, Antero Airos
Julkaistu 17.11.2014
Sydämen sähköisen toiminnan rakenteet, EKG:n heilahdukset kuvastavat sähköisen herätteen normaalia etenemistä sydämessä

Sydänlihassäikeiden supistuminen saa alkunsa sähköisestä signaalista, impulssista eli herätteestä. Sähkövirtojen tulee edetä oikeassa järjestyksessä, jotta supistuminen olisi tehokasta.

Sähköisen toiminnan normaali käynnistäjä eli sydämen luontainen tahdistin on oikean eteisen yläosassa sijaitseva sinussolmuke eli sinoatriaalisolmuke (kuva Sydämen sähköiseen toiminnan rakenteet). Sille on ominaista, että se lähettää herätteen (sähkösignaalin) lepotilassa noin 60 kertaa minuutissa. Tahdosta riippumattoman (autonomisen) hermoston ja veressä kiertävien hormonien vaikutuksesta sinussolmukkeen toimintaa kiihtyy esimerkiksi rasituksessa ja hidastuu rasituksen loputtua.

Heräte leviää sinussolmukkeesta kaikkialle oikean ja vasemman eteisen kudoksiin ja laukaisee niiden supistumisen. Eteisten sähköinen aktivaatio näkyy EKG:ssa P-aaltona. Tätä normaalia rytmiä kutsutaan sinusrytmiksi, vaikka itse sinussolmukkeen aktivaatio ei pinta-EKG:ssa näy.

Eteisistä heräte leviää eteisten ja kammioiden rajalla olevan eteis-kammio- eli AV-solmukkeeseen (AV = atrioventrikulaarinen). AV-solmuke kuuluu sydämen “sähköjohtoihin” eli erilaistuneeseen johtoratajärjestelmään (kuva Sydämen sähköiseen toiminnan rakenteet). Siellä herätteen kulku hidastuu, mikä näkyy EKG:n PQ- eli PR-välinä. Tämä johtumisviive eteisten ja kammioiden välillä on normaalisti 120–200 millisekuntia (vajaa viidesosa sekuntia). Sen tarkoitus on antaa aikaa eteissupistuksen kammioiden täyttymistä avustavalle vaikutukselle.

Johtoradan oikea ja vasen haara

AV-solmukkeen jälkeen heräte etenee hyvin nopeasti erilaistunutta johtorataa myöten. Lyhyen yhteisen osan (Hisin kimppu) jälkeen johtorata jakautuu oikeaan ja vasempaan haaraan. Vasen jakautuu vielä etu- ja takahaarakkeiksi (ei näy kuvassa). Häiriöitä jonkin haaran johtuvuudessa kutsutaan haarakatkoksiksi.

Heräte etenee kaikkialle kammioiden sydänlihakseen, joka aktivoituu ja supistuu. EKG:hen tämä vaihe tekee sen näkyvimmän osan, QRS- eli kammiokompleksin. Aikanaan on näet sovittu, että kammiokompleksin ensimmäinen perusviivasta alaspäin suuntautuva heilahdus on Q, sitä seuraava ylös suuntautuva osa R ja viimeinen alas suuntautuva S. Usein normaalin EKG:n tietyssä kytkennässä näkyy vain kaksi näistä heilahduksista, kuvan esimerkissä R ja S.

Nyt eteiset ja kammiot ovat vuorollaan aktivoituneet ja supistuneet. Sähköisessä toiminnassa on palautumisen aika, jolloin sydänlihassolut valmistautuvat uuteen aktivaatioon ja supistukseen. Palautumisvaihetta vastaavat EKG:ssa ST-väli ja T-aalto. Tätä vaihetta kutsutaan myös repolarisaatioksi, koska silloin sydänlihassolujen sisä- ja ulkopuolen välinen jännite-ero (polariteetti) palautuu. Jännite-eron purkautuminen (depolarisaatio) on näet se signaali, joka saa supistumisen aikaan. Käytännössä repolarisaatiovaiheen pituus, jolla on merkitystä pitkän QT:n ja lyhyen QT:n oireyhtymissä, mitataan QRS-heilahduksen alusta T-aallon loppuun.

Jännite-ero sydänlihassolunkalvon sisä- ja ulkopuolella johtuu sähköisesti varautuneiden hiukkasten (pääasiassa natrium- ja kaliumionien) pitoisuuseroista, joita ylläpidetään aktiivisen, energiaa vaativan prosessin avulla. Depolarisaatiossa solukalvoon avautuu kanavia, joita pitkin kulkevat ionivirrat sisään- ja ulospäin purkavat jännite-eron. Repolarisaatiossa perustila palautetaan ionien aktiivisen pumppauksen avulla.

Sinussolmukkeelle on ominaista, että jännite-ero purkautuu vähitellen itsestään tiettyyn kynnysarvoon, jonka jälkeen seuraa depolarisaation nopea loppuvaihe. Normaalisti muissa sydämen soluissa depolarisaatio tapahtuu niihin leviävän herätteen vaikutuksesta. Muuallakin sydämessä on soluja, jotka pystyvät depolarisoitumaan ilman ulkoista herätettä, mutta niiden luontainen purkautumisnopeus on hitaampi kuin sinussolmukkeen.

Lue seuraavaksi