Cuore

Il segnale elettrico che parte dal nodo SA produce la depolarizzazione del tessuto circostante e

quindi la contrazione dei muscoli costituenti gli atri;

avviene prima la contrazione dell’atrio Dx, pochi ms dopo quella dell’atrio sx, successivamente

si aprono le valvole, mitrale (sx) e tricuspide(dx) per permettere il pompaggio dagli atrii ai

ventricoli(che nn essendo ancora interessati dalla depolarizzazione ed essendo

depolarizzazione ed essendo tessuto elastico, iniziano a riempirsi)

I segnali che partono dal nodo Senoatriale hanno una frequenza di circa 70-75 Hz, che però è

variabile ed è connessa alla richiesta di sangue da parte dei muscoli, oltre che ad altri stimoli

che provengono dal bulbo.

Il segnale perviene quindi al nodo atrioventricolare (AV)

(distante, in un cuore adulto, circa 2 cm dal nodo SA); Da qui

il fascio di His, che da esso ha origine, si suddivide in due

rami (branca destra e branca sinistra) dai quali ha origine

una fittissima rete (fibre di Purkinje) che innerva le fibre

muscolari che nel loro insieme costituiscono i ventricoli

destro e sinistro, producendone la contrazione. Dopo la

contrazione sia gli atri che i ventricoli si ripolarizzano ed il

processo si riavvia.Tra atrii e ventricoli vi è un setto

elettricamente isolante, che impedisce la polarizzazione del

ventricolo dx ad opera dell’atrio dx prima che la stimolazione

elettrica raggiunge il nodo AV, che è posto proprio al di sopra del setto e da cui parte la

contrazione del ventricolo, impedisce la polarizzazione del ventricolo dx ad opera dell’atrio dx.

Solo quando la stimolazione elettrica raggiunge il nodo AV, posto sopra il setto isolante si attua

la contrazione dei ventricoli.

 Il pattern cardiaco è dato dalla composizione di tanti segnali

elettrici generati in quell’istante di osservazione (matematicamente

si ricava effettuando la seconda derivazione, cioè un integrale di

tutti i segnali coinvolti)

 L’esame base, da un punto di vista cardiaco, è proprio quello che

mostra come si esplica l’impulso elettrico, in quanto è quello che

pilota il pompaggio del cuore da un punto di vista meccanico

il pattern cardiaco= il cuore si contrae asimmetricamente , infatti

sono le cellule che definiscono il clock, cioè timing nel quale far iniziare l’evento.

L’onda P depolarizza gli atri ed ha il picco quando entrambi hanno la stessa condizione.

C’è una piccola pausa che descrive il

passaggio da nodo senoatriale ad

atrioventricolare.

Il complesso QRS è la depolarizzazione

dei ventricoli e corrispettiva contrazione

(è più lungo di altri perché nei ventricoli

ci sono molte più cellule). L’onda T è la

ripolarizzazione dei ventricoli e cosi via.

. L’impulso si genera nel nodo

senoatriale, cioè nell’atrio destro;

dopo 60ms avviene la

depolarizzazione dell’atrio sinistro

Il fenomeno della contrazione degli

atrii dura 75ms, durante i quali il

volume di

sangue viene pompato nei

corrispettivi ventricoli sottostanti

(atrii vuoti)

2. Il nodo atrioventricolare, protetto

dal setto, riceve l’impulso dopo 45ms, ma non

completa la depolarizzazione dei ventricoli; infatti, permette, tramite delle

terminazioni (fasci di His) di condurre il segnale elettrico verso l’apice del cuore

3. A 140ms l’impulso è arrivato nella zona apicale, contraendo prima il ventricolo dx e

successivamente quello sx

4. La contrazione del ventricolo dx si completa dopo 200ms, dopo i quali il sangue

viene

pompato verso i polmoni

Le fibre del Purkinje non intervengono prima di 200ms

5. A 220ms termina la contrazione del ventricolo sx, che espelle il sangue tramite

l’aorta

6. La ripolarizzazione degli atrii viene coperta dalla depolarizzazione dei ventricoli

(complesso QRS), mentre la ripolarizzazione di questi ultimi avviene dopo 500ms

Potenziali cardiaci i nervi ed i muscoli costituenti il cuore possono essere considerati

come una sorgente di cariche elettriche che viaggiano in un

conduttore che è un torace.

A distanza risento di azioni elettriche opposte poiché si viene a

creare un vero e proprio campo elettrico con le opportune linee

Il ventricolo sinistro si contrae con un ritardo di circa 0.01s rispetto

al destro e questo è fondamentale per avere variazioni di pressione

e la ripetizione del ciclo.

Se sulla superficie toracica (ma in realtà il campo è rilevabile in

tutto il corpo) vengono posti appositi elettrodi su due linee del campo a potenziale diverso, si

può rilevare una differenza di potenziale.

Tale ddp varia così come variano nel tempo la depolarizzazione e la ripolarizzazione, e la sua

registrazione in funzione del tempo assume il nome di:

ELETTROCARDIOGRAMMA (ECG/EKG) i problemi sono le impedenze che si creano al contatto

con i fili (perdo del segnale utile)

Rab è quella effettiva , invece Rt1 ed Rt2 considerano il

contributo dei tessuti e dei liquidi biologici (un po’ di

potenziale lo perdo sempre)

Le derivazioni sono i modi in cui collego e dispongo gli

elettrodi

Piccoli concetti di fisica

Asse elettrico istantaneo -> Il potenziale elettrico dovuto ad una qualsiasi carica elettrica Q

alla distanza d dal punto di riferimento vale

D è inversamente proporzionale in quanto maggiore è la distanza e minore è il potenziale

generato (questo concetto lo possiamo applicare anche ad un complesso di cariche indicate

con Q)

E’ possibile rappresentare in ogni istante tutte le cariche positive del cuore come un’unica

carica posta in un certo punto interno al cuore (anche per le cariche negative)

E’ possibile immaginare un dipolo elettrico caratterizzato dai seguenti parametri:

- q, quantità di carica elettrica (Coulomb)

- distanza tra le due cariche (metri)

- orientazione della linea congiungente le due cariche (asse del dipolo = asse elettrico

istantaneo del cuore)

Più cariche sintetizzate avrò e più grande sarà il modulo di tale vettore

Il + rappresenta la somma delle

cariche positive e il – di quelle

negative, poste ad una certa distanza

e angolazione rispetto al punto P.

Il potenziale elettrico E, di un dipolo elettrico, in un punto dello spazio posto ad una distanza

d molto maggiore rispetto a quella L caratterizzante il dipolo è fornito da:

L’asse del dipolo equivalente viene chiamato asse elettrico istantaneo del cuore, distanza tra la

carica + e – della rappresentazione.

Il dipolo equivalente è rappresentabile dal vettore cardiaco H che risulta espressione di tutte le

attività cardiache: cambia direzione asse e verso in base alla distribuzione totale delle cariche.

Se le cariche si ripolarizzano e depolarizzano simultaneamente provocherebbe un equilibrio e di

conseguenza differenza di potenziale nulle: ciò non accade poiché esiste una non sincronia

delle due operazioni citate

Devo fare in modo che le correnti che scorrono sugli arti siano nulle e per

fare ciò devo mantenere il circuito aperto (questo è possibile farlo isolando

il corpo da eventuali fonti di potenziale)

la asincronicità di depolarizzazione delle diverse parti del cuore

consente un effetto che varia nel tempo, che è quello che viene

rilevato sulla superficie del corpo

 la misura della ddp in B o all’estremità di RB non cambia essendo

tale ramo un circuito aperto

questi sono i piani che vengono utilizzati in ambito medico per

identificare delle zone ben specifiche del corpo umano.

 se il sistema paziente è isolato, allora misurare la ddp in

corrispondenza della spalla o del polso, della gamba o

dell’ombelico è uguale

 VAB: tensione equivalente alla proiezione di H sulla direzione AB

 si studiano delle derivazioni al variare del piano di proiezione:

- frontale,

- sagittale,

- trasversale

 l’ECG misura dove si distribuisce il vettore H rispetto ad una certa direzione (I,II, III

derivazione) Il problema è quindi quello di determinare i siti in cui applicare gli elettrodi,

affinché il tracciato elettrocardiografico sia funzione solo delle condizioni

fisiologiche o patologiche del cuore.

Il fisiologo olandese Willem Einthoven (premio Nobel per la medicina, 1924)

situò gli elettrodi ai vertici di un triangolo equilatero, chiamando i tre vertici RA,

da Right Arm (A), LA, da Left arm (B) e LL, da Left Leg (C).

Per quanto riguarda la posizione del punto C, ci si basa sul fatto che

proiettando il vettore H nel piano frontale. Si ha che la somma vettoriale di tale

proiezione sia uguale a zero

In questo modo stiamo utilizzando 3 elettrodi che sono in numero maggiore

rispetto ai 2 fondamentale ed utilizziamo il fatto che all’interno di una maglia chiusa la somma

delle ddp è nulla : I+II+III = 0 (Kirkoff)

Il triangolo formato dagli elettrodi è stato chiamato triangolo di

Einthoven, e le tre derivazioni sono dette: DERIVAZIONI

FONDAMENTALI O DI EINTHOVEN

Tra RA ed LA: prima derivazione (V1 = H a1 )

Tra RA ed LL: seconda derivazione (V2 = H a2 )

Tra LA ed LL: terza derivazione (V3 = H a3 )

Nella pratica gli elettrodi vengono posti effettivamente ai polsi della mano sinistra e destra ed

alla caviglia della gamba sinistra( per ridurre quanto più possibile le interferenze

elettromagnetiche dovute alla vicinanza del cuore si utilizza la destra)

Questo sopra è il processo con il quale si viene a creare il tracciato e capire il perché di questi

andamenti, si raccolgono più derivazioni perché alcune produzione più segnale rispetto ad

altre: quello della seconda derivazione è quello più studiato.

Queste prime 3 derivazioni sono tutte bipolari (misuro una differenza di potenziale), l’unico

potenziale fisso che assumiamo è lo zero della terra.

Derivazioni aumentate (unipolari)

E’ pratica comune ricavare dalle derivazioni fondamentali bipolari tre derivazioni unipolari in

modo da utilizzare un solo elettrodo anziché due per ottenere una derivazione.

Se si utilizzano gli elettrodi nella disposizione del triangolo di Einthoven, la rappresentazione

sarà quindi sempre sul piano frontale : sono create fissando un opportuno riferimento elettrico

che, come la terra di un impianto , funge da elettrodo base (un elettrodo è questo di

riferimento e l’altro è quello che usiamo per la misurazione)

Quest’ultime si ricavano dalla stessa configurazione utilizzata per le tre fondamentali.

Vi sono tre possibilità di ottenere il potenziale di riferimento O e quindi e’ possibile individuare

tre derivazioni che consentono di ricavare:

- il potenziale del braccio destro, utilizzando come riferimento quello ottenuto dal braccio

sinistro e gamb