[Buku Bahasa Indonesia]Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 1-11
BAB 11
Elektrokardiogram Normal
Ketika impuls jantung melewati jantung, arus listrik juga menyebar dari jantung ke jaringan di sekitarnya. Sebagian kecil arus ini menyebar hingga ke permukaan tubuh. Jika elektroda ditempatkan pada kulit di sisi berlawanan dari jantung, potensial listrik yang dihasilkan oleh arus tersebut dapat direkam; rekaman ini dikenal sebagai elektrokardiogram. Elektrokardiogram normal untuk dua denyut jantung ditunjukkan pada Gambar 11-1.
Karakteristik Elektrokardiogram Normal
Elektrokardiogram normal (lihat Gambar 11-1) terdiri atas gelombang P, kompleks QRS, dan gelombang T. Kompleks QRS sering, tetapi tidak selalu, terdiri dari tiga gelombang terpisah: gelombang Q, gelombang R, dan gelombang S.
Gelombang P disebabkan oleh potensial listrik yang dihasilkan ketika atrium mengalami depolarisasi sebelum kontraksi atrium dimulai. Kompleks QRS disebabkan oleh potensial yang dihasilkan ketika ventrikel mengalami depolarisasi sebelum kontraksi, yaitu saat gelombang depolarisasi menyebar melalui ventrikel. Oleh karena itu, baik gelombang P maupun komponen kompleks QRS merupakan gelombang depolarisasi.
Gelombang T disebabkan oleh potensial yang dihasilkan saat ventrikel pulih dari keadaan depolarisasi. Proses ini biasanya terjadi pada otot ventrikel sekitar 0,25 hingga 0,35 detik setelah depolarisasi, dan gelombang T dikenal sebagai gelombang repolarisasi.
Dengan demikian, elektrokardiogram terdiri dari gelombang depolarisasi dan repolarisasi. Prinsip depolarisasi dan repolarisasi dibahas pada Bab 5. Perbedaan antara gelombang depolarisasi dan gelombang repolarisasi sangat penting dalam elektrokardiografi sehingga memerlukan penjelasan lebih lanjut.
Gelombang Depolarisasi versus Gelombang Repolarisasi
Gambar 11-2 menunjukkan satu serabut otot jantung dalam empat tahap depolarisasi dan repolarisasi, dengan warna merah menandakan depolarisasi. Selama depolarisasi, potensial negatif normal di dalam serabut berbalik dan menjadi sedikit positif di dalam serta negatif di luar.
Pada Gambar 11-2A, depolarisasi yang ditunjukkan oleh muatan positif merah di dalam dan negatif merah di luar bergerak dari kiri ke kanan. Setengah pertama serabut telah mengalami depolarisasi, sedangkan setengah lainnya masih terpolarisasi. Oleh karena itu, elektroda kiri di luar serabut berada di daerah bermuatan negatif, dan elektroda kanan berada di daerah bermuatan positif; hal ini menyebabkan alat ukur mencatat nilai positif. Di sebelah kanan serabut otot ditunjukkan rekaman perubahan potensial antara kedua elektroda tersebut. Perhatikan bahwa ketika depolarisasi mencapai titik tengah pada Gambar 11-2A, rekaman mencapai nilai positif maksimum.
Pada Gambar 11-2B, depolarisasi telah meluas ke seluruh serabut otot, dan rekaman kembali ke garis dasar nol karena kedua elektroda kini berada pada daerah dengan muatan negatif yang sama. Gelombang yang terbentuk merupakan gelombang depolarisasi karena dihasilkan dari penyebaran depolarisasi sepanjang membran serabut otot.
Gambar 11-2C menunjukkan repolarisasi setengah jalan pada serabut yang sama, dengan muatan positif kembali muncul di luar serabut. Pada saat ini, elektroda kiri berada di daerah bermuatan positif, dan elektroda kanan berada di daerah bermuatan negatif, kebalikan dari kondisi pada Gambar 11-2A. Akibatnya, rekaman menjadi negatif.
Pada Gambar 11-2D, serabut otot telah sepenuhnya mengalami repolarisasi, dan kedua elektroda berada pada daerah bermuatan positif sehingga tidak ada perbedaan potensial yang tercatat. Oleh karena itu, rekaman kembali ke nol. Gelombang negatif yang terbentuk ini merupakan gelombang repolarisasi karena dihasilkan dari penyebaran repolarisasi sepanjang membran serabut otot.
Hubungan Potensial Aksi Monofasik Otot Ventrikel dengan Gelombang QRS dan T pada Elektrokardiogram Standar
Potensial aksi monofasik otot ventrikel, sebagaimana dibahas pada Bab 10, biasanya berlangsung antara 0,25 hingga 0,35 detik. Bagian atas Gambar 11-3 menunjukkan potensial aksi monofasik yang direkam dari mikroelektroda yang dimasukkan ke dalam satu serabut otot ventrikel. Kenaikan cepat potensial aksi ini disebabkan oleh depolarisasi, dan kembalinya potensial ke garis dasar disebabkan oleh repolarisasi.
Pada bagian bawah gambar ditunjukkan rekaman elektrokardiogram yang dilakukan secara bersamaan dari ventrikel yang sama, yang memperlihatkan gelombang QRS muncul pada awal potensial aksi monofasik dan gelombang T muncul pada akhir. Perlu diperhatikan bahwa tidak ada potensial yang tercatat pada elektrokardiogram ketika otot ventrikel sepenuhnya terpolarisasi atau sepenuhnya terdepolarisasi. Arus hanya mengalir ketika sebagian otot dalam keadaan terpolarisasi dan sebagian lainnya terdepolarisasi, sehingga arus juga mengalir ke permukaan tubuh dan menghasilkan elektrokardiogram.
Hubungan Kontraksi Atrium dan Ventrikel dengan Gelombang Elektrokardiogram
Sebelum kontraksi otot dapat terjadi, depolarisasi harus menyebar melalui otot untuk memulai proses kimia kontraksi. Mengacu kembali pada Gambar 11-1, gelombang P terjadi pada awal kontraksi atrium, dan kompleks QRS terjadi pada awal kontraksi ventrikel. Ventrikel tetap berkontraksi hingga setelah repolarisasi selesai, yaitu hingga setelah akhir gelombang T.
Atrium mengalami repolarisasi sekitar 0,15 hingga 0,20 detik setelah akhir gelombang P. Waktu ini hampir bersamaan dengan saat kompleks QRS direkam pada elektrokardiogram. Oleh karena itu, gelombang repolarisasi atrium, yang dikenal sebagai gelombang T atrium, biasanya tertutupi oleh kompleks QRS yang jauh lebih besar. Karena itu, gelombang T atrium jarang terlihat pada elektrokardiogram.
Gelombang repolarisasi ventrikel adalah gelombang T pada elektrokardiogram normal. Umumnya, otot ventrikel mulai mengalami repolarisasi pada beberapa serabut sekitar 0,20 detik setelah awal gelombang depolarisasi (kompleks QRS), tetapi pada banyak serabut lainnya dapat berlangsung hingga 0,35 detik. Oleh karena itu, proses repolarisasi ventrikel berlangsung dalam periode yang cukup panjang, sekitar 0,15 detik. Karena alasan ini, gelombang T pada elektrokardiogram normal merupakan gelombang yang memanjang, tetapi amplitudonya jauh lebih kecil dibandingkan kompleks QRS, sebagian karena durasinya yang lebih panjang.
Kalibrasi Tegangan dan Waktu pada Elektrokardiogram
Semua rekaman elektrokardiogram dibuat dengan garis kalibrasi yang sesuai pada kertas rekaman. Garis kalibrasi ini dapat sudah tercetak pada kertas, seperti pada penggunaan pencatat pena, atau direkam bersamaan dengan elektrokardiogram, seperti pada elektrokardiograf tipe fotografik.
Seperti ditunjukkan pada Gambar 11-1, garis kalibrasi horizontal disusun sedemikian rupa sehingga 10 pembagian garis kecil ke atas atau ke bawah pada elektrokardiogram standar mewakili 1 milivolt, dengan arah ke atas menunjukkan nilai positif dan arah ke bawah menunjukkan nilai negatif.
Garis vertikal pada elektrokardiogram merupakan garis kalibrasi waktu. Elektrokardiogram biasanya direkam dengan kecepatan kertas 25 milimeter per detik, meskipun kecepatan yang lebih tinggi kadang digunakan. Oleh karena itu, setiap 25 milimeter secara horizontal setara dengan 1 detik, dan setiap segmen 5 milimeter, yang ditandai oleh garis vertikal tebal, mewakili 0,20 detik. Interval 0,20 detik ini kemudian dibagi menjadi lima interval yang lebih kecil oleh garis tipis, masing-masing mewakili 0,04 detik.
Tegangan Normal pada Elektrokardiogram
Tegangan gelombang yang direkam pada elektrokardiogram normal bergantung pada cara penempatan elektroda pada permukaan tubuh dan jarak elektroda terhadap jantung. Jika satu elektroda ditempatkan langsung di atas ventrikel dan elektroda kedua ditempatkan pada bagian tubuh lain yang jauh dari jantung, tegangan kompleks QRS dapat mencapai 3 hingga 4 milivolt. Tegangan ini tetap kecil dibandingkan dengan potensial aksi monofasik sebesar 110 milivolt yang direkam langsung pada membran otot jantung.
Ketika elektrokardiogram direkam dari elektroda pada kedua lengan atau satu lengan dan satu kaki, tegangan kompleks QRS biasanya sekitar 1,0 hingga 1,5 milivolt dari puncak gelombang R hingga dasar gelombang S; tegangan gelombang P berkisar antara 0,1 hingga 0,3 milivolt; dan tegangan gelombang T berkisar antara 0,2 hingga 0,3 milivolt.
Interval P-Q atau P-R
Waktu antara awal gelombang P dan awal kompleks QRS merupakan interval antara awal eksitasi listrik atrium dan awal eksitasi ventrikel. Periode ini disebut interval P-Q. Nilai normal interval P-Q sekitar 0,16 detik. (Interval ini sering disebut interval P-R karena gelombang Q sering tidak tampak.)
Interval Q-T
Kontraksi ventrikel berlangsung hampir dari awal gelombang Q (atau gelombang R jika gelombang Q tidak ada) hingga akhir gelombang T. Interval ini disebut interval Q-T dan biasanya sekitar 0,35 detik.
Frekuensi Denyut Jantung yang Ditentukan dari Elektrokardiogram
Frekuensi denyut jantung dapat ditentukan dengan mudah dari elektrokardiogram karena frekuensi jantung merupakan kebalikan dari interval waktu antara dua denyut berturut-turut. Jika interval antara dua denyut adalah 1 detik, maka frekuensi jantung adalah 60 denyut per menit. Interval normal antara dua kompleks QRS berturut-turut pada orang dewasa adalah sekitar 0,83 detik, yang setara dengan frekuensi jantung sebesar 60/0,83 atau sekitar 72 denyut per menit.
Metode Perekaman Elektrokardiogram
Arus listrik yang dihasilkan oleh otot jantung selama setiap denyut dapat mengubah potensial listrik dan polaritas pada sisi-sisi jantung dalam waktu kurang dari 0,01 detik. Oleh karena itu, alat perekam elektrokardiogram harus mampu merespons perubahan potensial tersebut dengan cepat.
Perekam Elektrokardiograf
Banyak elektrokardiograf klinis modern menggunakan sistem berbasis komputer dan tampilan elektronik, sedangkan sebagian lainnya menggunakan pencatat pena langsung yang menuliskan elektrokardiogram pada kertas yang bergerak. Pada beberapa sistem, pena berupa tabung tipis yang terhubung ke sumber tinta di satu ujung, dan ujung pencatatnya dihubungkan dengan sistem elektromagnet yang kuat sehingga mampu menggerakkan pena dengan cepat ke depan dan ke belakang. Saat kertas bergerak, pena mencatat elektrokardiogram. Pergerakan pena dikendalikan oleh penguat elektronik yang terhubung dengan elektroda elektrokardiografi pada pasien.
Sistem pencatatan pena lainnya menggunakan kertas khusus yang tidak memerlukan tinta. Salah satu jenis kertas akan menghitam ketika terkena panas; ujung stylus dipanaskan oleh arus listrik yang mengalir melaluinya. Jenis lain akan menghitam ketika arus listrik mengalir dari ujung stylus melalui kertas menuju elektroda di bagian belakangnya, sehingga meninggalkan garis hitam pada kertas di tempat stylus menyentuh.
Aliran Arus di Sekitar Jantung selama Siklus Jantung
Perekaman Potensial Listrik dari Massa Otot Jantung Sinkisial yang Terdepolarisasi Sebagian
Gambar 11-4 menunjukkan massa sinkisial otot jantung yang telah dirangsang pada titik pusatnya. Sebelum stimulasi, seluruh permukaan luar sel otot bermuatan positif dan bagian dalamnya bermuatan negatif. Seperti dijelaskan pada Bab 5 mengenai potensial membran, segera setelah suatu area sinkitium jantung mengalami depolarisasi, muatan negatif bocor ke bagian luar serabut otot yang terdepolarisasi, sehingga bagian permukaan ini menjadi bermuatan negatif, seperti ditunjukkan oleh tanda negatif pada Gambar 11-4. Sisa permukaan jantung yang masih terpolarisasi ditunjukkan dengan tanda positif.
Oleh karena itu, sebuah alat ukur yang dihubungkan dengan terminal negatif pada area depolarisasi dan terminal positif pada salah satu area yang masih terpolarisasi, seperti ditunjukkan di sisi kanan gambar, akan mencatat nilai positif.
Dua penempatan elektroda lainnya beserta hasil pencatatan alat ukur juga ditunjukkan pada Gambar 11-4. Hal ini perlu dipelajari dengan cermat, dan pembaca diharapkan mampu menjelaskan penyebab masing-masing hasil pencatatan tersebut. Karena depolarisasi menyebar ke segala arah melalui jantung, perbedaan potensial yang ditunjukkan pada gambar hanya berlangsung selama beberapa milidetik, sehingga pengukuran tegangan yang sebenarnya hanya dapat dilakukan dengan alat perekam berkecepatan tinggi.
Aliran Arus Listrik di Dada di Sekitar Jantung
Gambar 11-5 menunjukkan otot ventrikel yang berada di dalam rongga dada. Paru-paru, meskipun sebagian besar berisi udara, tetap dapat menghantarkan listrik dalam tingkat tertentu, dan cairan pada jaringan lain di sekitar jantung menghantarkan listrik dengan lebih baik. Oleh karena itu, jantung sebenarnya berada dalam medium konduktif.
Ketika satu bagian ventrikel mengalami depolarisasi dan menjadi lebih negatif dibandingkan bagian lainnya, arus listrik mengalir dari area yang terdepolarisasi ke area yang masih terpolarisasi melalui jalur melingkar yang luas, seperti ditunjukkan pada gambar.
Seperti telah dijelaskan pada Bab 10 mengenai sistem Purkinje, impuls jantung pertama kali mencapai ventrikel pada septum dan segera menyebar ke permukaan dalam ventrikel lainnya, seperti ditunjukkan oleh area merah dan tanda negatif pada Gambar 11-5. Hal ini menyebabkan bagian dalam ventrikel menjadi bermuatan negatif dan dinding luar ventrikel menjadi bermuatan positif, dengan arus listrik mengalir melalui cairan di sekitar ventrikel mengikuti jalur elips, seperti ditunjukkan oleh panah melengkung. Jika semua jalur arus ini dirata-ratakan secara aljabar, maka arah rata-rata aliran arus adalah menuju basis jantung dengan muatan negatif dan menuju apeks dengan muatan positif.
Selama sebagian besar proses depolarisasi, arus tetap mengalir dalam arah ini, sementara depolarisasi menyebar dari permukaan endokardium ke luar melalui massa otot ventrikel. Namun, sesaat sebelum depolarisasi selesai, arah rata-rata aliran arus berbalik selama sekitar 0,01 detik, yaitu dari apeks ventrikel menuju basis, karena bagian terakhir yang mengalami depolarisasi adalah dinding luar ventrikel di dekat basis jantung.
Dengan demikian, pada ventrikel jantung normal, arus listrik mengalir dari negatif ke positif terutama dari basis jantung menuju apeks selama hampir seluruh proses depolarisasi, kecuali pada bagian akhir. Jika alat ukur dihubungkan dengan elektroda pada permukaan tubuh seperti pada Gambar 11-5, maka elektroda yang lebih dekat ke basis akan bermuatan negatif, sedangkan elektroda yang lebih dekat ke apeks akan bermuatan positif, sehingga alat perekam menunjukkan defleksi positif pada elektrokardiogram.
Baca Juga: Lighten PDF Converter OCR 6.1.1 Full Version
Sadapan Elektrokardiografi
Tiga Sadapan Ekstremitas Bipolar
Gambar 11-6 menunjukkan hubungan listrik antara ekstremitas pasien dan elektrokardiograf untuk merekam elektrokardiogram dari sadapan ekstremitas bipolar standar. Istilah “bipolar” berarti bahwa elektrokardiogram direkam dari dua elektroda yang terletak pada sisi yang berbeda dari jantung—dalam hal ini pada ekstremitas. Dengan demikian, “sadapan” bukanlah satu kawat tunggal dari tubuh, melainkan kombinasi dua kawat beserta elektrodanya yang membentuk rangkaian lengkap antara tubuh dan elektrokardiograf. Pada diagram, elektrokardiograf direpresentasikan sebagai alat ukur listrik, meskipun dalam praktiknya merupakan alat perekam berkecepatan tinggi dengan kertas bergerak.
Sadapan I
Pada perekaman sadapan I, terminal negatif elektrokardiograf dihubungkan ke lengan kanan dan terminal positif ke lengan kiri. Oleh karena itu, ketika titik pada lengan kanan yang terhubung ke dada lebih negatif dibandingkan titik pada lengan kiri, elektrokardiograf akan mencatat defleksi positif, yaitu di atas garis nol pada elektrokardiogram. Jika sebaliknya, maka pencatatan berada di bawah garis nol.
Sadapan II
Untuk merekam sadapan II, terminal negatif elektrokardiograf dihubungkan ke lengan kanan dan terminal positif ke tungkai kiri. Dengan demikian, ketika lengan kanan lebih negatif dibandingkan tungkai kiri, elektrokardiograf mencatat defleksi positif.
Sadapan III
Pada sadapan III, terminal negatif elektrokardiograf dihubungkan ke lengan kiri dan terminal positif ke tungkai kiri. Ini berarti elektrokardiograf mencatat defleksi positif ketika lengan kiri lebih negatif dibandingkan tungkai kiri.
Segitiga Einthoven
Pada Gambar 11-6, segitiga yang disebut segitiga Einthoven digambarkan mengelilingi area jantung. Hal ini menunjukkan bahwa kedua lengan dan tungkai kiri membentuk titik-titik sudut segitiga yang mengelilingi jantung. Dua titik di bagian atas segitiga mewakili titik hubungan listrik kedua lengan dengan cairan di sekitar jantung, sedangkan titik bawah mewakili hubungan tungkai kiri dengan cairan tersebut.
Hukum Einthoven
Hukum Einthoven menyatakan bahwa jika potensial listrik dari dua dari tiga sadapan ekstremitas bipolar diketahui pada suatu waktu tertentu, maka sadapan ketiga dapat ditentukan secara matematis dengan menjumlahkan kedua nilai tersebut. Namun, tanda positif dan negatif dari masing-masing sadapan harus diperhatikan dalam perhitungan ini.
Sebagai contoh, misalkan pada suatu saat lengan kanan memiliki potensial −0,2 milivolt (negatif) terhadap potensial rata-rata tubuh, lengan kiri +0,3 milivolt (positif), dan tungkai kiri +1,0 milivolt (positif). Dari pengamatan alat ukur pada gambar, sadapan I menunjukkan potensial +0,5 milivolt, yang merupakan selisih antara −0,2 milivolt di lengan kanan dan +0,3 milivolt di lengan kiri. Demikian pula, sadapan III menunjukkan +0,7 milivolt, dan sadapan II menunjukkan +1,2 milivolt, sesuai dengan perbedaan potensial antara pasangan ekstremitas masing-masing.
Perlu diperhatikan bahwa jumlah tegangan pada sadapan I dan III sama dengan tegangan pada sadapan II, yaitu 0,5 ditambah 0,7 sama dengan 1,2. Secara matematis, prinsip ini—yang dikenal sebagai hukum Einthoven—berlaku setiap saat selama perekaman tiga elektrokardiogram bipolar standar.
Comments (0)