Gelombang T
Pada EKG, repolarisasi ventrikel menyebabkan munculnya gelombang T. Kelainan repolarisasi dapat menyebabkan kelainan gelombang T. Bentuk gelombang T dan lokasi gelombang T relatif terhadap QRS (depolarisasi ventrikel) memberikan data penting bagi klinisi.
Gelombang T biasanya lebih datar dan dasar lebih luas daripada kompleks QRS. Karena depolarisasi ventrikel terjadi di atas jaringan His-Purkinje yang terspesialisasi dan dimediasi oleh saluran Na+ potensial aksi respon cepat, depolarisasi ventrikel selesai dalam 100-120 ms. Sebaliknya, repolarisasi ventrikel terjadi dari sel ke sel dan dimediasi oleh peningkatan permeabilitas K+ yang lebih bertahap. Secara umum, arah gelombang T akan sama dengan arah kompleks QRS pada sadapan tertentu. Tampaknya paradoks ini disebabkan oleh depolarisasi normal yang terjadi dari endokardium ke epikardium, sedangkan arah umum repolarisasi normal terjadi dalam arah sebaliknya: dari epikardium ke endokardium
Sekarang jelas bahwa miosit di dalam ventrikel memiliki populasi saluran ion yang berbeda, dan tampaknya perbedaan ini juga berkontribusi pada bentuk gelombang T yang diamati pada EKG permukaan. Sel epikardial memiliki durasi potensial aksi yang lebih pendek dan takik fase 1 yang lebih prominen daripada sel endokardium. Takik fase 1 disebabkan oleh pembukaan beberapa saluran ion yang berbeda, salah satunya dapat ditembus oleh ion K+ (sehingga menggerakkan tegangan membran lebih dekat ke potensial istirahat). Selain itu, tampaknya ada populasi sel khusus yang disebut sel M yang berada di “mid-miokardium”. Sel M memiliki takik fase 1 yang sedikit kurang prominen dibandingkan miosit epikardial tetapi, berbeda dari sel endokard dan epikardial, memiliki durasi potensial aksi yang lama, terutama pada denyut jantung lambat. Efek ini tampaknya dimediasi oleh masuknya Na+ yang berlanjut dan saluran K+ yang lebih kecil yang bertanggung jawab untuk repolarisasi.
Dalam persiapan eksperimental, studi pendahuluan menunjukkan bahwa permulaan gelombang T tampaknya bertepatan dengan pemisahan potensial aksi epikardium ventrikel dari sel endokardium dan sel M. Pemisahan ini sangat bertahap, dan karena alasan ini sulit untuk secara akurat mengidentifikasi “awal” gelombang T. Puncak gelombang T tampaknya bertepatan dengan repolarisasi lengkap epikardium, dan akhir gelombang T bertepatan dengan repolarisasi sel M.
Inversi gelombang T biasanya didefinisikan sebagai gelombang T terbalik dengan adanya kompleks QRS positif. Hal ini menunjukkan adanya repolarisasi ventrikel yang abnormal. Namun, penting untuk diketahui bahwa gelombang T yang abnormal dapat menjadi manifestasi klinis pertama dari iskemia miokard atau masalah lain. Yang penting, adanya kelainan gelombang T pada EKG dasar tampaknya terkait dengan risiko kematian jangka panjang yang lebih tinggi.
Ada sejumlah gradasi kecil antara gelombang T normal dan gelombang T inversi, seperti gelombang T mendatar (flattening) atau inversi gelombang T subtle. Perubahan ini biasanya dikelompokkan bersama sebagai “perubahan gelombang ST-T nonspesifik”. Perubahan subtle ini dapat dilihat dalam berbagai kondisi dan tidak selalu menunjukkan masalah jantung yang signifikan. Untuk alasan ini, mereka harus dianggap sebagai temuan tambahan daripada temuan diagnostik. Misalnya, inversi gelombang T subtle akan lebih penting pada pasien dengan nyeri dada. Digoxin dapat menyebabkan segmen ST miring ke bawah di sadapan lateral. Penyebab umum perubahan ST-T ini lebih jarang diamati, karena digoksin sekarang lebih jarang diresepkan. Namun, digoksin masih dapat digunakan untuk pengobatan fibrilasi atrium dan gagal jantung. Inilah sebabnya mengapa adanya kelainan repolarisasi diberikan bobot yang lebih ringan sebagai kriteria untuk hipertrofi ventrikel kiri pada pasien yang menerima digoksin dalam kriteria Romhilt-Estes.
Karena gelombang T mewakili repolarisasi ventrikel, waktu dari kompleks QRS hingga akhir gelombang T memberikan perkiraan kasar untuk durasi fase plateau pada jaringan ventrikel. Interval dari awal kompleks QRS hingga akhir gelombang T didefinisikan sebagai interval QT. Sayangnya, pengukuran interval QT yang akurat bisa menjadi sulit karena beberapa alasan. Pertama, gelombang T memiliki amplitudo yang lebih kecil dengan basis yang luas, yang dapat membuat identifikasi titik akhir yang tepat dari gelombang T menjadi sangat sulit. Kedua, defleksi setelah gelombang T, yang disebut gelombang U, dapat diamati pada beberapa orang, penting untuk diingat bahwa gelombang U tidak boleh disertakan dalam pengukuran interval QT. Karena gelombang U normal paling jelas terlihat pada sadapan prekordial anterior (V3 dan V4), banyak ahli merekomendasikan sadapan II dan V5 sebagai sadapan terbaik untuk mengukur interval QT. Secara historis, sadapan II paling sering digunakan untuk studi klinis karena sadapan bipolar frontal adalah yang pertama dikembangkan oleh Einthoven dan karena sumbu depolarisasi ventrikel umumnya sekitar 60°, gelombang T yang sesuai pada sadapan II biasanya paling menonjol dan positif, sehingga memfasilitasi pengukuran interval QT. Yang lain merekomendasikan mengevaluasi semua 12 lead dan menggunakan nilai terukur terpanjang sebagai interval QT. Mengingat perbedaan pendapat ini, tidak mengherankan bahwa penelitian terbaru menemukan bahwa lebih dari 50% dokter (termasuk ahli jantung) salah mengukur interval QT.
Ada dua metode yang diterima secara umum untuk menentukan akhir gelombang T. Pada metode threshold, ujung gelombang T didefinisikan sebagai titik dimana gelombang T bertemu dengan garis isoelektrik (biasanya ditentukan oleh segmen T-P) atau titik nadir antara gelombang T dan gelombang U, sedangkan untuk metode tangen, Sebuah garis singgung mengikuti kemiringan paling curam dari bagian gelombang T yang menurun ditarik, dan ujung gelombang T didefinisikan sebagai titik di mana garis singgung melintasi garis isoelektrik.
Kedua metode pengukuran (threshold dan tangen) memiliki kekuatan dan kelemahan: metode thresold lebih mungkin untuk memasukkan gelombang U secara tidak tepat dalam pengukuran tetapi memperhitungkan perubahan kemiringan di bagian menurun dari gelombang T, sedangkan metode tangen jauh lebih kecil kemungkinannya untuk memungkinkan inklusi yang tidak disengaja dari gelombang U, tetapi dalam praktiknya, memutuskan ke mana menarik garis singgung kadang-kadang bisa agak sulit dan juga dapat menyebabkan pengecualian yang tidak tepat dari bagian terminal amplitudo rendah dari gelombang T. Tidak mengherankan jika metode tangen umumnya (tetapi tidak selalu) mengarah pada interval QT yang lebih pendek, biasanya sekitar 10-12 ms. Pernyataan ini benar jika diterapkan pada populasi besar tetapi tidak selalu pada pasien individu. Selama kekurangan relatif dari masing-masing metode diakui dan dipertanggungjawabkan ketika mempertimbangkan situasi klinis pasien secara individu, keduanya masuk akal, dan penting bahwa semua ahli menekankan pentingnya penilaian manual dan pengukuran interval QT saat penilaian yang cermat dari durasi repolarisasi ventrikel diperlukan.
Bahkan jika interval QT dapat diukur dengan menggunakan metodologi standar, mengidentifikasi interval QT “abnormal” bisa jadi sulit. Berbeda dengan interval waktu lainnya, interval QT seringkali diukur dalam milidetik. Sebagai panduan umum, batas atas normal untuk QTc mungkin 450 ms (0.45 s) pada pria, 470 ms (0.47 s) pada wanita, dan 450 ms (0.45 s) pada anak laki-laki dan perempuan <15 tahun. Terlepas dari semua masalah ini, pengukuran interval QT adalah penting, dan secara umum kita harus ingat bahwa ada korelasi kasar antara interval QT dan risiko aritmia ventrikel, yaitu semakin lama interval QT, semakin tinggi risikonya. Secara khusus, jika interval QT yang dikoreksi untuk kecepatan> 500 ms, alasan perpanjangan QT harus dicari karena pasien berisiko lebih tinggi untuk kemungkinan aritmia ventrikel yang mengancam jiwa.
Penyebab Genetik Long QT Syndrome (LQTS)
Salah satu bidang penelitian paling bermanfaat yang telah menunjukkan hubungan antara penelitian dasar dan kedokteran klinis adalah sindrom long QT. Pasien dengan sindrom long QT memiliki interval QT yang lama pada awal dan berisiko mengalami aritmia ventrikel yang mengancam jiwa. Setiap kondisi yang menyebabkan keterlambatan repolarisasi dalam jaringan ventrikel akan dikaitkan dengan interval QT yang berkepanjangan. Ingatlah bahwa fase plateau dari potensial aksi disebabkan oleh sejumlah kecil aliran masuk Ca2+ dan Na+ yang terus berlanjut hanya diimbangi oleh aliran keluar K+. Repolarisasi dimulai saat permeabilitas K+ secara bertahap meningkat dan sel kembali ke potensial membran istirahat, di mana membran sel secara bebas dapat ditembus oleh ion K+. Dengan pemikiran ini, penyebab potensial perpanjangan repolarisasi termasuk kelanjutan abnormal aliran masuk Na+ atau Ca2+, atau atenuasi atau penundaan aliran keluar K+.
Beberapa cacat genetik telah diidentifikasi yang berhubungan dengan kelainan ini. Saat ini ditemukan ada 12 kelainan genetik yang telah diidentifikasi yang mungkin menjadi penyebab sekitar 70% kasus sindrom long QT yang diturunkan. Mutasi genetik yang paling sering diamati menyebabkan redaman dan/atau keterlambatan arus K+. Setiap kondisi yang terkait dengan pemanjangan repolarisasi meningkatkan kemungkinan aritmia ventrikel karena bentuk takikardia tertentu yang disebut aritmia yang dipicu. Untuk memahami asal-usul aritmia yang dipicu, perlu dipahami sifat buka dan tutup saluran ion. Saluran ion ada di beberapa keadaan berbeda. Misalnya, pada baseline, saluran Na+ tidak aktif. Ketika saluran Na+ terkena arus listrik kecil, saluran tersebut terbuka untuk waktu yang singkat dan dengan cepat beralih ke keadaan “tidak aktif”, di mana saluran tidak dapat dibuka kembali. Transisi cepat dari keadaan “terbuka” ke keadaan “tidak aktif” dimediasi oleh “ekor” protein yang menyumbat pori yang memungkinkan ion Na+ memasuki sel. Seiring waktu, saluran ion akan berubah dari keadaan “tidak aktif” ke keadaan istirahat, di mana saluran tersebut dapat dibuka kembali. Ini adalah “karakteristik gerbang” yang akan mencegah sel mengalami depolarisasi lagi bahkan jika arus listrik yang besar diterapkan ke sel. Properti ini bertanggung jawab atas sifat refraktori.
Dalam kondisi apapun yang terkait dengan fase plateau yang berkepanjangan, saluran Na+ dan Ca2+ dapat menjadi aktif kembali ketika mereka kembali ke keadaan istirahat dan menyebabkan depolarisasi membran. Depolarisasi membran setelah fase awal 0 disebut “after depolarizations”, dan after depolarisazations berulang sering disebut “aktivitas yang dipicu (triggered activity)”. Afterdepolarizations berulang di jaringan ventrikel dapat menyebabkan aritmia ventrikel berkelanjutan atau tidak berkelanjutan yang sering disebut “torsade de pointes” karena karakteristik tampilan “memutar titik” pada EKG.
Penyakit Pemanjangan QT yang didapat
Ada beberapa penyebab klinis perpanjangan interval QT. Sejumlah kelainan elektrolit dapat menyebabkan perpanjangan interval QT, termasuk hipokalemia, hipokalsemia, dan hipomagnesemia (ingat semua “hipos”). Secara umum, gelombang U menonjol yang tertulis setelah gelombang T dianggap sebagai karakteristik EKG yang paling penting untuk hipokalemia . Data eksperimental terbaru menunjukkan bahwa gelombang “U” sebenarnya adalah gelombang T bifid karena takik pada gerakan naik gelombang T. Ini sebenarnya adalah bagian dari alasan mengapa ada kebingungan apakah akan menyertakan gelombang U dalam pengukuran interval QT. Umumnya, seperti dibahas di bawah ini, gelombang U fisiologis yang sebenarnya tidak boleh dimasukkan dalam kalkulasi untuk interval QT. Hipokalemia dikaitkan dengan peningkatan heterogenitas repolarisasi fase 3 dan pemisahan repolarisasi fase 3 antara sel M dan sel endokard, tetapi puncak kedua masih bertepatan dengan repolarisasi penuh sel epikardial.
Sejumlah obat dapat menyebabkan perpanjangan interval QT. Mekanisme yang paling umum untuk perpanjangan QT terkait obat adalah memblokir fungsi saluran K+. Selain itu, telah dibuktikan bahwa beberapa obat dapat mempengaruhi kondisi intraseluler pada protein saluran ion dari retikulum endoplasma dan badan Golgi ke membran sel. Golongan obat yang paling umum terkait dengan perpanjangan interval QT adalah obat antiaritmia, termasuk sotalol, dofetilide, dan ibutilide. Dofetilide adalah obat yang memblokir saluran K+ dan kadang-kadang digunakan untuk pengobatan fibrilasi atrium. Dalam kasus ini, karena perpanjangan interval QT yang diamati pada EKG dan risiko terkait untuk mengembangkan torsade de pointes, pengobatan dihentikan. Kelas obat nonkardiak yang dapat menyebabkan perpanjangan interval QT dan peningkatan risiko torsade de pointes termasuk antidepresan trisiklik, fenotiazin, antibiotik dan antihistamin tertentu. Sejumlah obat, antara lain cisapride, terfenadine, dan astemizole, ditarik dari pasaran karena kasus kematian jantung mendadak akibat proaritmia.
Interval QT yang berkepanjangan, sering disertai dengan gelombang T dengan luas yang terbalik (inverted), dapat diamati pada kasus cedera sistem saraf pusat, terutama dengan perdarahan subaraknoid. Mekanisme perpanjangan interval QT dan kelainan repolarisasi tidak dipahami, tetapi beberapa percaya bahwa hal itu dimediasi oleh perubahan fungsi sistem saraf otonom dan lonjakan pelepasan katekolamin.
Gelombang U
Setelah penjelasan awal tentang EKG, Einthoven menjelaskan adanya gelombang lain setelah gelombang T yang disebut gelombang U. Gelombang U fisiologis biasanya didefinisikan sebagai gelombang amplitudo rendah (kurang dari seperempat gelombang T) yang paling menonjol di sadapan V1, V2, atau V3. Gelombang U dapat paling mudah diidentifikasi dengan mengukur interval QT secara cermat di salah satu lead frontal dan menggunakan pengukuran tersebut pada lead prekordial; gelombang apapun yang muncul setelah interval akan didefinisikan sebagai gelombang U. Penting untuk diingat bahwa gelombang P pada pasien dengan blok AV derajat pertama terkadang bisa disalahartikan sebagai gelombang U.
Sebelumnya, hipotesis yang paling banyak dipegang adalah bahwa repolarisasi jaringan His-Purkinje (yang memiliki durasi potensial aksi lebih lama daripada sel M) bertanggung jawab atas gelombang U. Kesulitan utama dalam hipotesis ini adalah massa otot relatif yang sangat kecil dari jaringan His-Purkinje. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa gelombang U sebenarnya disebabkan oleh depolarisasi yang dimediasi peregangan. Pasien dengan gangguan saluran ion yang berhubungan dengan interval QT yang pendek memiliki repolarisasi awal tetapi durasi sistol normal. Menariknya, mereka memiliki gelombang U yang menonjol yang tidak segera setelah gelombang T (yang diharapkan jika repolarisasi jaringan His-Purkinje bertanggung jawab atas gelombang U) tetapi bertepatan dengan diastol awal dan pengisian cepat ventrikel kiri. Bentangan mekanis membran sel dapat menyebabkan depolarisasi membran lokal yang dapat diamati pada EKG permukaan sebagai gelombang U. Sekarang diyakini oleh banyak orang di bidang ini bahwa ini adalah mekanisme asal-usul gelombang U. Meskipun gelombang U yang menonjol secara umum dikaitkan dengan hipokalemia, studi terbaru seperti diuraikan di atas menunjukkan bahwa gelombang U pada hipokalemia sebenarnya adalah gelombang T berlekuk atau bifida. Jika gelombang “U” pada hipokalemia disingkirkan, tidak ada konsekuensi klinis yang teridentifikasi terhadap adanya gelombang U pada EKG. Sungguh luar biasa bahwa sejak diidentifikasi 100 tahun lalu, mekanisme gelombang U baru saja dijelaskan.