Appunti su elettrofisiologia cardiaca

ELETTROCARDIOGRAMMA (ECG)

L'ECG è un esame diagnostico e la registrazione non invasiva, nel tempo, dell'attività elettrica del cuore effettuata da elettrodi posti sulla superficie cutanea collegati ad un elettrocardiografo. L'attività elettrica del cuore viene registrata a livello della cute. I segnali arrivano alla cute in maniera molto attenuata ma possono essere comunque registrati grazie all'utilizzo di elettrodi che vengono posti in punti precisi sulla superficie del nostro corpo e che sono collegati ad un sistema di registrazione detto elettrocardiografo. Questa tecnica serve per valutare l'attività di depolarizzazione e ripolarizzazione delle camere cardiache e venne messa appunto da un fisiologo olandese di nome Einthoven.

Come è possibile registrare un'attività elettrica a livello cutaneo? Il nostro corpo è costituito per la maggior parte da acqua in cui sono disciolte specie elettrolitiche e ioniche.

Sono in grado di trasportare cariche. Il segnale elettrico viene quindi condotto attraverso liquidi corporei. Il segnale arriva alla cute in maniera molto più attenuata rispetto al PdA delle singole cellule. L'ECG è registrabile perché nel cuore esiste una sequenza spaziale e temporale coordinata e molto precisa delle fasi di depolarizzazione e ripolarizzazione delle camere cardiache. Prima si depolarizza infatti il NSA, poi gli atri attraverso i quali la depolarizzazione si propaga più lentamente. La conduzione si propaga successivamente nel nodo AV, nel fascio di His e quindi nel sistema di conduzione ventricolare verso l'apice del cuore. Dall'apice del cuore si ha poi la depolarizzazione dei ventricoli. Nel frattempo, i distretti che si erano inizialmente depolarizzati, cominciano adesso a ripolarizzarsi. È l'alternanza di fasi di depolarizzazione e ripolarizzazione che consente la registrazione esterna. Non è possibile fare

Una registrazione extra-cellulare del potenziale si ottiene posizionando due elettrodi all'esterno di una cellula. Quando la cellula si trova in condizioni di riposo o sta sviluppando il potenziale d'azione, le cariche sono distribuite in modo omogeneo a cavallo della membrana. In condizioni di riposo, l'interno della cellula è più negativo rispetto all'esterno, mentre durante lo sviluppo del potenziale d'azione l'interno diventa positivo e l'esterno negativo. Solo con una registrazione intracellulare è possibile osservare una differenza di potenziale.

Nel cuore sono presenti zone a riposo alternate a zone in attività, creando regioni assimilabili a dipoli elettrici nel muscolo cardiaco. Ci sono zone polarizzate vicino a zone non polarizzate, generando correnti intracellulari ed extracellulari che possono essere registrate all'esterno attraverso gli elettrodi.

Possiamo quindi affermare che l'ECG ci permette la registrazione delle differenze di potenziale che vengono a crearsi tra due punti di misura in funzione del tempo. Osservando una registrazione, sull'asse y abbiamo l'ampiezza delle onde dell'attività elettrica mentre sull'asse x abbiamo il tempo.

Come abbiamo detto, l'ECG venne messo a punto dal fisiologo Einthoven che per primo ha immaginato il cuore come un dipolo, come un corpo generante corrente immerso in un contenitore conduttore di volume rappresentato dai liquidi corporei. Il cuore viene posizionato al centro di un triangolo che prende il nome di triangolo di Einthoven.

Il primo ECG che è stato messo a punto prevedeva soltanto tre punti di misurazione con elettrodi che venivano e vengono tutt'ora posizionati a livello del polso sinistro o spalla sinistra, del polso destro o spalla destra, della caviglia sinistra o del pube sinistro andando a costituire il cosiddetto triangolo di Einthoven.

ai vertici del quale sono posizionati gli elettrodi di misura. Le linee ideali che uniscono gli elettrodi ai vertici del triangolo prendono il nome di derivazioni:

1. La derivazione I si trova tra polso sinistro e polso destro
2. La derivazione II si trova tra gamba sinistra e polso destro
3. La derivazione III si trova tra gamba sinistra e polso sinistro

Questa disposizione degli elettrodi prevede inoltre:

• Il polo positivo a livello del polso sinistro in coppia con un polo negativo a livello del polso dx a costituire la derivazione I.
• Il polo positivo a livello della caviglia sinistra e polo negativo a livello del polso dx a costituire la derivazione II.
• Il polo positivo a livello della caviglia sin con polo negativo a livello del polso dx a costituire la derivazione III.

Oltre agli elettrodi già menzionati, viene posto anche un elettrodo a livello della caviglia dx che rappresenta la messa a terra per la sicurezza del paziente e dell'operatore.

La derivazione I, II e III

sono dette bipolari. Oltre a queste sono presenti altre tre derivazioni che prendono invece il nome di derivazioni pseudo-unipolari e provengono idealmente dagli arti. Esse prendono il nome di derivazioni aVL, aVR e aVF con l'elettrodo di misura che si trova a livello del braccio sinistro, del braccio destro e del piede sinistro. Esse coincidono con i vertici del triangolo. Le derivazioni pseudo-unipolari sono state introdotte successivamente alle bipolari. Utilizzano sempre gli stessi 3 elettrodi ma solo uno è registrante mentre gli altri 2 sono cortocircuitati tra loro e utilizzati come riferimento. Oltre alle derivazioni provenienti dagli arti, successivamente sono state introdotte altre derivazioni che però non utilizzano gli elettrodi posti sugli arti ma elettrodi che vengono posizionati sul torace. Queste vanno a costituire le derivazioni precordali e toraciche (V1-V6), le quali leggono l'attività elettrica sul piano orizzontale e non sul piano frontale come le derivazioni bipolari.frontale. Questo asse elettrico può essere rappresentato da un vettore cardiaco che si muove sul piano frontale. Durante l'esecuzione dell'ECG, gli elettrodi sono collegati al sistema registrante di scrittura attraverso il quale scorre la carta ad una velocità standard. Esiste infatti una calibrazione della velocità di scorrimento della carta e questo perché dal tracciato devo risalire correttamente alla durata delle diverse onde. Un ECG standard si compone quindi di 12 derivazioni, alle quali si aggiunge la messa a terra posizionata sulla caviglia. Abbiamo infatti sei derivazioni provenienti dagli arti, ovvero le derivazioni bipolari e pseudo-unipolari, che rilevano l'attività elettrica del cuore sul piano frontale; sei derivazioni provenienti dal torace, le toraciche o precordiali, che rilevano invece l'attività elettrica cardiaca sul piano trasversale.che il flusso di corrente è diretto verso l'elettrodo negativo. Questo è importante per interpretare correttamente il tracciato dell'ECG. L'ECG è un esame non invasivo e indolore che viene utilizzato per valutare l'attività elettrica del cuore. Viene eseguito posizionando degli elettrodi sulla pelle del paziente, che registrano l'attività elettrica del cuore e la trasmettono ad un apparecchio che ne visualizza il tracciato. L'ECG può fornire informazioni importanti sulla funzionalità del cuore, come ad esempio la presenza di aritmie, l'infarto del miocardio o l'ipertrofia ventricolare. Tuttavia, non è in grado di rilevare direttamente problemi meccanici o valvolari. È importante sottolineare che l'interpretazione dell'ECG richiede competenze specifiche e deve essere effettuata da personale medico qualificato.che il vettore di flusso di corrente è orientato verso l'elettrodo negativo. In un tracciato sono presenti anche delle situazioni in cui il vettore viene ad essere perpendicolare e questo dipende dalla situazione in cui i due elettrodi si trovano: o questi non sono in grado di registrare una corrente perché questa è troppo piccola oppure si sta registrando tra due punti che si trovano nella stessa situazione di depolarizzazione o ripolarizzazione e quindi non si riesce a registrare alcun segnale. Come possiamo vedere dall'immagine, un'unità dell'ECG è costituita da una serie di onde che si ripetono: - Onda P, la prima che si presenta nell'unità e che rappresenta la depolarizzazione atriale - Complesso QRS che rappresenta la depolarizzazione ventricolare - Onda T che rappresenta la ripolarizzazione ventricolare Tra queste onde possiamo vedere che non è presente quella associata alla ripolarizzazione degli atri.

Un soggetto sano l'onda di ripolarizzazione degli atri non compare in un tracciato dell'ECG. L'ECG registra a livello cutaneo quello che si verifica nel cuore: prima si depolarizzano gli atri, poi il segnale passa ai ventricoli che si depolarizzano. Mentre i ventricoli si depolarizzano, nel frattempo gli atri si ripolarizzano. Evidentemente l'onda di ripolarizzazione degli atri va a cadere sotto il complesso QRS. Siccome la massa del ventricolo è maggiore di quella degli atri, il segnale di depolarizzazione di ventricoli copre la ripolarizzazione degli atri perché sono due fenomeni contemporanei nel momento in cui non sono presenti problemi elettro-fisiologici. La ripolarizzazione degli atri si manifesta invece quando i tempi di conduzione all'interno del cuore e quindi della propagazione del segnale elettrico non sono normali e quindi si può visualizzare l'onda di ripolarizzazione degli atri in quanto questa viene ad essere almeno in

parte non più simultanea al complesso QRS. Oltre alle onde sono presenti anche tratti definiti isoelettrici dove non si registra alcuna deflessione dell’onda

Intervallo PQ (PR)

Intervallo ST

Tratti isoelettrici si possono registrare o quando il segnale non riesce ad arrivare al livello della superficie corporea perché troppo debole o quando gli elettroni captano il segnale da due zone che si trovano nella stessa fase. Quest’ultima condizione non testimonia il fatto che non ci sia attività elettrica, ma vuol dire che si trovano nella stessa attività elettrica e quindi il segnale diventa pari a 0.

Il tratto isoelettrico PQ rappresenta la conduzione attraverso il nodo AV. Concetto chiave è che nel cuore esiste una sequenza spaziale e temporale altamente precisa; si hanno infatti eventi elettrici seguito immediatamente da eventi meccanici, seguita a loro volta dalla generazione di pressione.