Concetti Chiave
- Il muscolo cardiaco si depolarizza automaticamente, avviando un processo che coinvolge sostanze transmembrana chiamate pompe.
- La depolarizzazione inizia in un punto della cellula e si propaga, registrabile tramite un elettrodo collegato alla cute.
- L'elettrocardiogramma è basato sulla registrazione grafica del campo elettrico generato dal cuore su carta millimetrata.
- Le deflessioni registrate sono positive o negative a seconda della direzione del vettore elettrico rispetto all'elettrodo.
- Molti elettrodi sono usati per esaminare il vettore elettrico, creando un tracciato utilizzato per interpretare l'attività cardiaca.
Elettrofisiologia cardiaca
Non c'è bisogno di una chiave di accensione, ma automaticamente, in media una volta ogni secondo, il muscolo cardiaco libera il potenziale che concentra all'interno di se stesso. La cellula da polarizzata diventa depolarizzata attraverso un processo che inizia in una porzione della cellula stessa.Il processo si chiama depolarizzazione e inizia per un meccanismo legato alla funzione biologica di alcune sostanze transmembrana chiamate pompe. Ioni positivi dall'esterno della cellula rientrano ed è come se si aprissero delle porte. L'apertura avviene in un punto della membrana cellulare. Il processo di depolarizzazione si propaga progressivamente a tutta la cellula. Anche se inizia in un punto, progressivamente la depolarizzazione di una parte della cellula innesca il medesimo processo delle sezioni contigue e il potenziale d'azione da una parte della cellula si propaga all'intera cellula. Un elettrodo collegato alla cute con un galvanometro è in grado di registrare graficamente il campo elettrico generato dal dipolo cardiaco.
Elettrocardiogramma
Questa è la base fisica che permise ad Einthoven di produrre l'elettrocardiogramma. Il tracciato generato dal galvanometro viene registrato su una carta millimetrata. Essa scorre a una velocità di 25\text{ mm} al secondo e fa sì che ogni millimetro della carta corrisponda a 40 millisecondi. In che modo può avvenire la registrazione di questo vettore elettrico?Se il vettore si dirige verso l'elettrodo, sulla carta millimetrata avremo una deflessione positiva(per convenzione una deflessione che partendo da una linea di riferimento si rivolge verso l'alto). Questa deflessione sarà tanto maggiore quanto più grande sarà la forza del vettore. All'inverso succede se il vettore si allontana dall'elettrodo. In questo caso l'elettrodo registrerà sulla carta una deflessione prevalentemente negativa e l'entità sarà tanto maggiore quanto più grande sarà il vettore che si allontanerà dall'elettrodo.
Derivazioni elettrocardiografiche
In un tracciato elettrocardiografico non c'è un unico elettrodo ma ce ne sono molti. Ogni elettrodo esamina e valuta lo stesso vettore. Indipendentemente da dove è posizionato il vettore non si registrerà alcuna attività. Questo sulla carta millimetrata darà origine a una linea piatta o rettilinea (isoelettrica). Una volta ogni secondo in media, in un punto della cellula cardiaca, avviene un processo di depolarizzazione; si aprono le pompe sulla membrana cellulare e gli ioni che erano inizialmente positivi all'esterno entrano nella cellula stessa. L'elettrodo A vedrà il vettore in parte avvicinarsi e in parte allontanarsi, per cui sulla carta elettrocardiografica ci sarà una deflessione in parte positiva e in parte negativa (bifasica o bipolare). Le radici degli arti superiori e inferiori utilizzate per posizionare gli elettrodi costituissero gli apici di un triangolo equilatero. Il triangolo equilatero individuato fosse immerso in un conduttore omogeneo. Queste convenzioni sono tutt'oggi utilizzate nell'interpretazione del tracciato.Domande da interrogazione
- Qual è il processo che permette al muscolo cardiaco di liberare il potenziale elettrico?
- Come funziona l'elettrocardiogramma secondo il principio di Einthoven?
Il processo si chiama depolarizzazione e inizia con l'apertura di pompe transmembrana che permettono agli ioni positivi di entrare nella cellula, propagando il potenziale d'azione a tutta la cellula.
L'elettrocardiogramma registra il campo elettrico generato dal dipolo cardiaco su carta millimetrata. Se il vettore elettrico si avvicina all'elettrodo, si registra una deflessione positiva; se si allontana, una deflessione negativa.