Lezione N^25 18-10-2005

L’ELETTROCARDIOGRAMMA

Allora, oggi parliamo dell’elettrocardiogramma.

Quello che vedete lì è uno dei primissimi elettrocardiografi, quello sviluppato da Einthoven, e tramite questo strumento che risale ai primi del ‘900, tutto sommato si ottiene una traccia che non è molto diversa da quella che potete ottenere oggi con i moderni elettrocardiografi, anche portatili. La differenza è l’elettronica dello strumento e l’interfaccia tra lo strumento e il paziente.Le cose in realtà da allora ad adesso non sono molto diverse, è cambiata la tecnologia: questi erano dei catini che contenevano una soluzione fisiologica arricchita di ioni per mediare la conduzione elettrica, adesso si usano

invece gli elettrodi con il gel, però tutto sommato l’idea di base è questa, è stata semplicemente migliorata dal punto di vista tecnico. Quello che mi preme farvi vedere oggi non è tanto fare diagnosi sulla base di un elettrocardiogramma, ma quale parte della fisiologia cardiaca sta alla base dell’elettrocardiogramma, per capire come mai viene utilizzato e come ci può aiutare a comprendere meglio la fisiologia del cuore che è piuttosto complessa perché mette insieme da una parte l’aspetto elettrico, e dall’altra un aspetto meccanico.Quindi il principio di funzionamento dell’elettrocardiogramma è che l’attività elettrica del cuore può essere registrata da degli elettrodi posti all’esterno del corpo.

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Questa già è un’idea che era difficilmente visualizzabile agli inizi del ‘900 quando è stato

sviluppato l’elettrocardiogramma: pensare che un organo piccolo come il cuore potesse sviluppare un attività elettrica tale da essere registrata da degli elettrodi cutanei, quindi posti sulla superficie del corpo.Quindi se noi comprendiamo come funziona il sistema, cioè paziente più elettrocardiografo, e come è possibile andare a registrare l’elettrocardiogramma, miglioriamo la comprensione della fisiologia cardiaca, per lo meno la parte riguardante la fisiologia elettrica del cuore.Per riuscire a capire come funziona questo sistema dobbiamo innanzi tutto riuscire a capire:

- Chi genera questo segnale elettrico cardiaco. Il cuore è composto da tutta una serie di strutture e di tessuti, dobbiamo capire quali sono gli eventi che generano il segnale elettrico.

- Di questo segnale elettrico cardiaco,qual è la caratteristica che può essere registrata dall’elettrocardiografo: non possiamo registrare tutto ma registriamo solamente una certa caratteristica.

- Come è fatto per grandi linee lo strumento che viene utilizzato e come è possibile registrare questa attività elettrica

- Vedremo un’analisi, considerata “funzionale”, dei tracciati. In realtà non tanto in termini di intervalli tra le varie onde, tanto già avete un’idea di come è fatto un elettrocardiogramma, ma vedremo una tecnica un po’ più sofisticata che è quella di andare ad analizzare il vettore cardiaco medio, che ha delle implicazioni biofunzionali notevoli

- Un’ultima nota:attenzione agli artefatti, che se andate a considerare dei fenomeni elettrici sono sempre dietro l’angolo e possono portare a dei risultati inattesi.

Quindi cominciamo cercando di capire qual è la sorgente di questo segnale elettrico nel cuore.

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PrincipioPrincipio::il funzionamento del cuore produce dei segnali elettrici

che possono essere registrati da elettrodi cutanei

COMPRENDERECOMPRENDERE come funziona il sistema = CONOSCERECONOSCERE la fisiologia cardiaca

1. Chi genera il segnale elettrico cardiaco

2. Quali caratteristiche di questo segnale vengono registrate

3. Con che strumento e come è possibile registrarlo

4. Analisi “funzionale” dei tracciati

5. Attenzione agli artefatti

I l cuore è composto da DUE tessuti muscolari differenti:

Fibre Fibre didi CONDUZIONECONDUZIONE Fibre Fibre didi CONTRAZIONECONTRAZIONE

Entrambi partecipano alla generazione del segnale elettrico,in tempi e modi differenti

Indipendentemente dal tipo di fibra, chi genera il segnale elettrico èla cellula miocardica

Voi sapete che esistono due tipi di fibre muscolari nel cuore, un tessuto di conduzione e un tessuto deputato invece alla contrazione del cuore, mentre il primo tipo di tessuto è deputato essenzialmente alla conduzione. Conduzione di cosa?Conduzione di un segnale elettrico che viene propagato da un certo punto del cuore ad un altro punto del cuore. Entrambi questi tessuti partecipano a quella che è la generazione del segnale elettrico, però in tempi e modi differenti poiché le funzioni dei due tessuti sono leggermente differenti ed entrano in attività in tempi successivi.Indipendentemente dal fatto che si tratti del tessuto di conduzione o delle fibre di contrazione, l’unità funzionale di base di entrambi i tessuti è la cellula miocardica, dunque chi genera il segnale elettrico è la cellula miocardica. Avete visto il potenziale d’azione della cellula miocardica, con la sua particolare forma. Quindi il segnale elettrico è questo potenziale d’azione. Quello che però noi andremo a misurare qui NON è il potenziale d’azione.Su alcuni testi c’è scritto che l’elettrocardiogramma è una registrazione extracellulare del potenziale d’azione delle cellule miocardiche. Ecco, non è così e poi vi farò vedere la dimostrazione di questo, hanno una faccia completamente diversa!Allora vediamo cosa succede in una fibra del tessuto di conduzione, che è quello che da origine alle onde che noi vediamo sull’elettrocardiogramma.

Qui in altoavete una rappresentazione di come può essere misurato: un elettrodo posto sulla superficie di una cellula da una parte e uno sulla superficie di una cellula dall’altra parte.

Ma questo schema (parte sotto) rende meglio l’idea: questo tubo è diciamo il sincizio di cellule che forma il tessuto di conduzione e noi all’esterno andiamo ad applicare due elettrodi, che però rimangono tutti e due all’esterno della fibra. Gli elettrodi sono sulla superficie del paziente, quindi sono esterni alla fibra cardiaca, e abbiamo qui uno strumento che semplicemente fa la differenza del potenziale che viene letto dai due elettrodi. Quando la fibra è a riposo, sapete che il potenziale di membrana è circa -90mV, il muscolo è leggermente più polarizzato rispetto al neurone, ed è – 90mV lungo tutta la fibra, tutta la fibra è a riposo. Quindi l’esterno della fibra, che ha un potenziale che non possiamo conoscere in termini assoluti, è però identico lungo tutta la fibra. Quindi di fatto lo strumento, che poi è l’elettrocardiografo, non legge nessuna differenza di potenziale all’esterno.Quindi noi non possiamo conoscere qual è la differenza di potenziale vera, assoluta, esterna, possiamo conoscere solo un’eventuale differenza tra un punto e un altro della fibra.In questo momento, in cui la fibra è a riposo, non c’è differenza. Quindi l’elettrocardiografo registra zero.

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~ -90 mV

+-+ + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - - 0

+-+ + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - -

+-+ + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - - 0

Quando ad un certo momento un tratto della fibra del tessuto di conduzione comincia a depolarizzarsi, e quindi è interessato da un potenziale d’azione, la carica all’esterno in quella regione si modifica, si ha cioè un’inversione delle cariche sulla membrana, e allora c’è una differenza tra la carica esterna che registra questo elettrodo che si trova dove la fibra si sta depolarizzando (elettrodo -), e la carica esterna che invece è presente qui nella parte di fibra di conduzione che ancora deve essere depolarizzata. Quindi c’è una linea immaginaria che divide la regione che si sta depolarizzando da quella che si deve depolarizzare ed è il fronte di depolarizzazione. E’ un’onda di depolarizzazione che in questo momento sta percorrendo le fibre del tessuto di conduzione. A questo punto, di nuovo noi non conosciamo esattamente qual è il valore del potenziale in questa regione della fibra, però il potenziale qui è diverso, e allora lo strumento comincia a registrare una differenza. Legge un qualcosa che è maggiore di zero, perché laddove la fibra è a riposo il potenziale è più positivo, laddove la fibra è depolarizzata, all’esterno della fibra che è la parte che noi stiamo guardando e che ci interessa, è più negativo.La differenza fra i due è un valore positivo.

Di nuovo quando tutta la fibra è depolarizzata, il potenziale si è invertito tra esterno ed interno rispetto alla condizione di partenza, quindi la fibra è totalmente depolarizzata e all’esterno il potenziale è totalmente più negativo rispetto a prima. Però siccome è tutto negativo, lo strumento non rileva nessuna differenza tra le due regioni. Attenzione: rispetto a prima il segno del potenziale all’esterno è diverso, la fibra quindi si trova in uno stato funzionale diverso, adesso è totalmente depolarizzata, lo strumento però continua a rilevare lo stesso valore di prima, cioè zero, perché rileva solo la differenza che esiste nel potenziale esterno tra un punto e l’altro della fibra, non il suo valore assoluto. Questo è da tenere a mente

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~ -90 mV

+-- - - - - - - + + + + + + +

+ + + + + - - - - - - - - - - - > 0

+-- - - - - - - + + + + + + +

+ + + + + - - - - - - - - - - -

+-- - - - - - - + + + + + + +

+ + + + + - - - - - - - - - - - > 0

~ -90 mV

+-- - - - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + 0

+-- - - - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + +

+-- - - - - - - - - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + 0

perché poi quando andremo a vedere il tracciato elettrocardiografico ci saranno due regioni del tracciato che sono a prima vista identiche, ma funzionalmente sono molto diverse dal punto di vista della funzione cardiaca.

Poi arriva il fonte di ripolarizzazione: passato il potenziale d’azione, la fibra si ripolarizza. Che cosa succede? Succede che questo tratto comincia a ripolarizzarsi, quindi il potenziale

all’interno della fibra torna ad essere negativo, quello all’esterno torna ad essere più positivo.questa regione è ancora depolarizzata, perché abbiamo di nuovo questa linea immaginaria che sta avanzando verso destra, che è il fronte di ripolarizzazione e la presenza di questo fronte divide all’esterno il potenziale in una zona dove il potenziale è più positivo e un’altra dove il potenziale è più negativo. Lo strumento a questo punto legge una differenza e questa volta è minore di zero, perché i segni all’esterno sono invertiti rispetto a prima, quindi avrò un valore negativo.

Dopodiché ritorna di nuovo tutto a riposo, di nuovo il potenziale all’esterno si fa tutto positivo una volta che è passato il fronte di ripolarizzazione e lo strumento di nuovo legge zero.Quindi questo è il sistema con cui viene registrato il potenziale elettrico tramite gli elettrodi cutanei: non un valore assoluto, ma un valore relativo del potenziale all’esterno della fibra (non all’interno!!) tra due regioni del cuore.Questo alternarsi delle cariche elettriche sulla superficie della fibra, specialmente quando si vede un fronte di depolarizzazione o di ripolarizzazione che attraversa la fibra, di fatto fa si che in due punti diversi della fibra del tessuto cardiaco esistano due cariche differenti, due potenziali differenti.Questo genera quello che viene chiamato vettore elettrico, e che è l’oggetto registrato dall’elettrocardiografo. Questo si chiama vettore elettrico. Perchè vettore elettrico? Perché ha tutte le proprietà di un vettore, ovvero: ha un verso, che in questo caso è questa riga orizzontale, quindi è diretto secondo una certa linea; ha una direzione, che punta verso la parte della fibra che è positiva all’esterno; e poi ha un’intensità (o modulo) che è la lunghezza del vettore che ci dice quanto differenti sono le cariche in intensità tra una regione e l’altra della fibra all’esterno.

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~ -90 mV

+-+ + + + + + - - - - - - - -

- - - - - - - - - + + + + + + < 0

+-+ + + + + + - - - - - - - -

- - - - - - - - - + + + + + +

+-+ + + + + + - - - - - - - -

- - - - - - - - - + + + + + + < 0

~ -90 mV

+-+ + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - - 0

+-+ + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - -

+-+ + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - - 0

Quindi ogni volta che c’è un fronte di depolarizzazione o di ripolarizzazione che sta percorrendo il tessuto cardiaco, di fatto si viene a creare questo che si chiama vettore elettrico cardiaco, che come tutti i vettori possiede le proprietà dei vettori. E ovviamente un cuore che funziona normalmente genererà dei vettori cardiaci normali, mentre un cuore che non funziona normalmente genererà dei vettori cardiaci che non sono normali: da qui l’interpretazione dell’elettrocardiogramma per capire se quello che avete davanti è un cuore che sta generando vettori cardiaci normali oppure no.Allora come facciamo a catturare questo vettore cardiaco? Il metodo utilizzato è quello sviluppato da Einthoven agli inizi del 900 ovvero è quello di utilizzare una coppia di elettrodi, in realtà sono tre coppie di elettrodi posizionati in punti ben precisi del corpo umano, per delimitare un piano frontale.

Allora gli elettrodi sono accoppiati all’interno dell’elettrocardiografo stesso, per cui l’elettrocardiografo ha un selettore, noi non facciamo altro che posizionare gli elettrodi in posizioni fisse nel corpo e poi girando la rotellina del selettore accoppiamo diversamente gli elettrodi.Ma comunque il principio è che questi tre elettrodi sono posizionati sulle due braccia e sulla gamba sinistra; la gamba destra non collabora all’elettrocardiogramma, ma serve ad un altro scopo, ad un circuito particolare che vedremo dopo. Questi tre elettrodi vengono uniti a due a due e vanno a formare quelle che si chiamano le derivazioni, prima seconda e terza derivazione.La prima derivazione è quella che unisce le due braccia, con l’elettrodo positivo verso il braccio sinistro e quello positivo verso il braccio destro. La seconda derivazione unisce braccio destro e gamba sinistra, con il terminale positivo a livello della gamba sinistra e il terminale negativo a livello del braccio destro. La terza derivazione unisce braccio e gamba sinistra, con l’elettrodo positivo sulla gamba sinistra e l’elettrodo negativo sul braccio sinistro.Anche qui, avendo due elettrodi, uno positivo e uno negativo, di fatto le derivazioni sono anch’esse dei vettori elettrici, perché posseggono un orientamento spaziale e infatti vengono rappresentate come frecce e la freccia punte sempre verso l’elettrodo positivo. Quindi abbiamo: il cuore che

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genera tramite la sua attività elettrica una entità chiamata vettore cardiaco, e le derivazioni che sono l’unione di coppie di elettrodi e quindi sono anch’esse dei vettori elettrici.Quindi di fatto quello che adesso risulterà dall’elettrocardiogramma sarà il confronto fra questi due tipi di vettori elettrici, il vettore cardiaco e quello noto che noi utilizziamo per andare a vedere come è fatto quello cardiaco.Questa freccetta qui indica la direzione del vettore cardiaco medio del vettore di sistole ventricolare, che poi vedremo.Allora come è possibile catturare il vettore cardiaco tramite queste tre derivazioni? (esistono anche altre derivazioni, poi le vedremo, ma il principio che sta alla base è sempre lo stesso).

Piano Frontale

Piano Trasversale

D I

D I I ID I I

3D

2D

v1 v2 v3

v4

v5

v6VxVx

VcVc

)cos(cx VV

2D

Il problema non è banale, perché il vettore cardiaco è un oggetto tridimensionale che si muove in uno spazio tridimensionale istante per istante. L’elettrocardiografo invece dispone di un pennino e deve disegnare una linea su un foglio di carta, quindi è monodimensionale.Quindi il punto è cercare di catturare questo vettore tridimensionale e riportarlo su uno spazio monodimensionale, cioè un foglio di carta e una linea che viene scritta.Questo che vedete qui (in alto a sinistra!) è il vettore cardiaco medio, quello a cui normalmente ci si riferisce, ossia quello della sistole ventricolare e ovviamente si trova in uno spazio tridimensionale. L’idea iniziale è quella di proiettare questo vettore su due piani, un piano frontale e un piano trasversale. Questo (in alto a destra!) è il piano frontale e come abbiamo visto prima è delimitato dalle derivazioni di Einthoven, è definito dalle tre derivazioni di Einthoven. Questo è il piano trasversale (in basso a sinistra) e vedremo che sarà definito da altre derivazioni. Quindi il primo punto è proiettare questo vettore tridimensionale su due piani, un piano frontale e un piano trasversale. Quello che si ottiene adesso è un vettore bidimensionale, quindi abbiamo già rimosso una dimensione. Però non ci basta perché alla fine noi abbiamo un pennino che scrive sulla carta una linea, quindi dobbiamo ancora rimuovere un’altra dimensione. Allora come facciamo? Proiettando questo vettore su ciascuna delle derivazioni che definiscono il piano frontale. In questo modo noi, istante per istante, se mettiamo insieme le informazioni di tutte e tre le derivazioni riusciamo a ricostruire il vettore originale, perché questo vettore proiettato su questa derivazione, che è la prima, avrà una certa grandezza e una certa direzione, proiettato sulla

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seconda avrà una certa grandezza e direzione, proiettato sulla terza avrà una certa grandezza e direzione e istante per istante le varierà nel tempo.Allora se noi istante per istante andiamo a ricostruire facendo il processo inverso otteniamo di nuovo il nostro vettore cardiaco proiettato su questo piano. Se mettiamo insieme anche le informazioni che contemporaneamente otteniamo dal piano trasversale, possiamo fare il processo inverso e ricostruire il vettore cardiaco tridimensionale originale, che è quello che ci dice come sta funzionando il cuore in quel momento, se in maniera normale oppure no.Noi non potremmo vedere direttamente come è orientato il vettore tridimensionale, non c’è nessuno strumento che ci consente di fare questo, però creando questi due piani di proiezione, uno frontale e uno trasversale, e delimitandoli ciascuno con delle derivazioni, quindi delle linee su cui proiettare questo vettore, possiamo alla fine ricostruire facendo il percorso inverso il nostro vettore di partenza.La ricostruzione è abbastanza semplice e ha a che fare tutta con la geometria.Questo è il nostro vettore cardiaco, ,questa è la proiezione su una qualsiasi delle derivazioni.Per sapere quanto è lungo il vettore originale conoscendo solo le proiezioni, perché questo è quello che conosciamo noi, semplicemente applichiamo una formula banale di trigonometria:

e riusciamo ad ottenere l’intensità del vettore. Facendo questo per ogni derivazione si costruisce il vettore cardiaco originale. Infatti noi conoscendo Vx e possiamo facilmente ricavare Vc:

alfa lo conosciamo perché, e adesso lo vedremo, ciascuna derivazione ha un angolo ben preciso, e quindi si ricava il nostro vettore.La diapositiva 13 (della presentazione del prof che si può scaricare dal sito dell’e-learning!) è un filmatine che vi fa vedere un vettore tridimensionale, la sua proiezione nel piano trasversale e la sua proiezione nel piano frontale e quello che viene fuori a livello dell’elettrocardiografo. Quindi vedete si muove istante per istante, non è sempre puntato in una direzione, e lascia dietro di se una scia, più o meno complessa a seconda della fase del cuore, in questo momento state vedendo l’onda di depolarizzazione dei ventricoli, e quindi il suo riflesso nell’ecg è un’onda particolare. Vedete che la situazione è abbastanza complessa, quindi quello che voi registrate con l’elettrocardiogramma, è una situazione che si evolve temporalmente istante per istante. Quello che poi si fa ricostruendo il vettore cardiaco a posteriori è fissare un istante preciso di questo ciclo e andare a considerare quell’istante. Adesso sono disponibili dei software di analisi che mettendo insieme in tempo reale le informazioni che vengono prese da tutte le derivazioni ricostruiscono più o meno fedelmente questi andamenti, quindi danno un’idea un po’ più precisa di come è la variazione del vettore cardiaco.Allora vediamo due o tre note su come è fatto lo strumento per poter registrare questi fenomeni elettrici.

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Ciascuna derivazione è un VETTORE ELETTRICO

AmplificatoreDifferenziale

200 mA dicorrente sono

sufficienti per far fibrillare ilmiocardio

ventricolare

Prima di tutto sono delle differenze di potenziale registrate a livello cutaneo molto piccole, bene che vada la ddp è circa 1mV, e anche le caratteristiche della pelle del soggetto influiscono notevolmente sulla possibilità di vedere questo milliVolt di differenza di potenziale. Le pelli più scure, quelle con un maggior contenuto di melanina, hanno una maggiore resistenza elettrica, perché la melanina funge da isolante, mentre la pelle glabra ha un minore resistenza rispetto a quella dotata di peli, quindi alle volte può essere difficile riuscire ad ottenere dei segnali perché le caratteristiche dell’epidermide sono tali da disperdere molto il segnale elettrico che è possibile registrare.Lo strumento sostanzialmente è quello che si chiama amplificatore differenziale, cioè prende due letture,ne fa la differenza e amplifica questo valore rendendolo leggibile da un altro tipo di strumento, che in questo caso sarà quello che poi scriverà sulla carta la traccia vera e propria.Ci sono due caratteristiche che però non devono essere sottovalutate. La prima si chiama isolamento ottico: ogni volta che voi dovete collegare una persona ad un apparecchio medicale elettrico, quindi collegato a sua volta alla corrente, non potete prescindere dal fatto che lo strumento sia isolato otticamente.Cosa vuol dire? Vuol dire che non deve esserci una continuità nei fili, proprio fisicamente, tra lo strumento e il paziente. Ovvio perché se succede qualcosa allo strumento e si fulmina e voi avete una continuità di fili con il paziente, fulminate anche il paziente. Quindi tutti gli strumenti elettromedicali hanno quello che si chiama isolamento ottico, che divide la sezione dello strumento che si interfaccia con il paziente da quella che invece è attaccata alla corrente elettrica. Si tratta semplicemente di due lead(?), tipo quelli del telecomando, che si scambiano informazioni; una parte del circuito è collegata al paziente, quindi nel nostro caso leggera il potenziale sulla superficie del paziente, l’altra parte del circuito è quella che poi lo elaborerà. Però assolutamente non c’è continuità tra una sezione e l’altra del circuito. Questo è un punto fondamentale! Quindi controllate di non rischiare di arrostire un paziente un domani userete un elettrocardiografo della dubbia provenienza!Poi il circuito della gamba destra. Come vi dicevo prima, la gamba destra non prende parte alle derivazioni di Einthoven, però è fondamentale per ottenere una buona registrazione. Il circuito della gamba destra viene anche chiamato di modo comune ed è quello che serve a togliere tutti i disturbi elettrici esterni al soggetto che vengono captati all’interno dello strumento. Noi siamo, tutto sommato, un conduttore e quindi fungiamo da antenna: tutte le radio frequenze, i disturbi elettrici che ci sono in una stanza passano attraverso di noi e se voi collegate degli elettrodi ad una persona, tutti questi disturbi vengono portati all’interno dello strumento. Come fare ad eliminare questi disturbi? Utilizzando questo circuito di modo comune. La gamba destra, così come gli altri tre arti, è soggetta ad un certo tipo di interferenze, però non prende parte alla misura della differenza del potenziale elettrico. Allora questo circuito cosa fa? Confronta quello che legge dalla gamba destra con quello che legge dalle altre derivazioni; tutto ciò che è comune è il disturbo e quindi viene eliminato. Quello invece che non è comune è il segnale elettrico che viene invece preso da ciascuna derivazione. Quindi fa semplicemente un confronto fra tutto il segnale elettrico che arriva dalla gamba destra e quello che arriva da ciascuna derivazione: l’unica differenza è la forma dell’elettrocardiogramma, perché tutto il resto sono disturbi e sono comuni a tutti quanti gli arti e quindi vengono eliminati o fortemente attenuati.

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Circuito della gamba destra

Quindi se il circuito della gamba destra funziona, avrete un tracciato pulito, se non funziona non avrete un tracciato pulito, ovviamente, perché c’è dentro troppo rumore elettrico, fondamentalmente sui 50Hz di rete, però non solo: i neon sono una fonte di rumore elettrico non indifferente, telefonini e tanti altri apparecchi riescono a buttare nell’elettrocardiografo segnali abbastanza forti.Allora cominciamo ad avvicinarci a vedere come è fatta la traccia, comunque già avete un’idea, è fatta da un insieme di onde, alcune positivi, che quindi deflettono verso l’alto, altre invece verso il basso.Vediamo qual è la logica che sta dietro a queste deflessioni

Qui avete l’asse della derivazione, che è un vettore elettrico, e il vettore elettrico cardiaco. Allora quando l’asse della derivazione e il vettore elettrico cardiaco sono concordi, quindi quando entrambi vanno nella stessa direzione, entrambi vanno verso il polo positivo quindi quando entrambi i poli positivi guardano nella stessa direzione, la traccia dell’elettrocardiografo viene deflessa verso l’alto. Questa è una convenzione, mondiale ovviamente, tutti i costruttori di elettrocardiografi seguono questa convenzione, quindi la traccia viene deflessa verso l’alto. Quando vedete una deflessione verso l’alto vuol dire che il vettore elettrico cardiaco e la vostra derivazione sono concordi, puntano tutti e due nella stessa direzione.Quando l’asse della derivazione e il vettore elettrico cardiaco sono a 90° l’uno rispetto all’altro, non si ha deflessione della traccia. Perché non si ha deflessione della traccia? Perché l’ampiezza della deflessione è data da quanto è grande la proiezione del vettore sulla derivazione, è la formulache abbiamo visto prima, se sono perfettamente paralleli, come nel primo caso, noi avremo la massima deflessione possibile: il coseno di 0, che è l’angolo compreso fra i due vettori paralleli, è 1, quindi abbiamo che Vx, che è la nostra proiezione, è uguale a Vc, la massima deflessione possibile. Se sono a 90° uno rispetto all’altro, il coseno di 90° è 0, quindi Vx è zero: non abbiamo deflessione.Ecco a cosa serviva la formula di prima: a capire quanto è ampia la deflessione. Il verso della deflessione lo da il verso della derivazione del vettore cardiaco, l’ampiezza della deflessione viene dato invece dalla formula e quindi dall’angolo tra il vettore cardiaco e la nostra derivazione.

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Derivazione e vettore cardiaco sonoCONCORDI

Derivazione e vettore cardiaco sonoa 90°

Derivazione e vettore cardiaco sonoDISCORDI

L’ultimo caso, se la derivazione e il vettore sono discordi abbiamo invece una deflessione verso il basso. Quindi se il vettore cardiaco se ne va a sinistra e la nostra derivazione verso destra, la deflessione è verso il basso. Questa è la convenzione; ovviamente l’ampiezza della deflessione dipende sempre dall’anglo tra i due. Qui di nuovo sono paralleli, il coseno di 0 è 1, quindi Vx è uguale a Vc, che è la massima ampiezza registrabile possibile.Quindi detto questo vediamo finalmente un ciclo che voi potete registrare nell’elettrocardiogramma. Partiamo qui con una linea dritta.

Questa linea dritta non uno zero di potenziale, si chiama linea isoelettrica perché una linea dritta vuol dire che lo strumento non sta registrando nessuna differenza di potenziale fra due punti diversi del tessuto cardiaco all’esterno. Quindi di nuovo noi non possiamo sapere qual è il potenziale assoluto, però sappiamo che non c’è differenza, quindi linea iso-elettrica, non c’è differenza di potenziale elettrico all’esterno della fibra in due punti. Dopodiché comincia ad accadere qualcosa: abbiamo una deflessione verso l’alto. (Allora solitamente quella che si fa vedere è la seconda derivazione, che è quella che da informazioni migliori per un cuore normale.) allora la traccia comincia a deflettere verso l’alto e abbiamo l’onda P. Deflessione verso l’alto vuol dire che il vettore cardiaco in questo momento si sta orientando verso l’asse della derivazione, in questo caso è la seconda derivazione quindi si sta orientando verso il suo asse,vedremo di quanto. L’onda P corrisponde alla depolarizzazione degli atri, poi vediamo momento per momento questo ciclo, adesso vediamo la traccia e poi l’associamo con gli eventi elettrici nel cuore. L’onda P corrisponde alla depolarizzazione degli atri e dura circa 60millisecondi, più o meno. Poi vedete di nuovo che c’è un intervallo di tempo di circa 40millisecondi dove la linea torna ad essere isoelettrica; questo non vuol dire che non c’è una differenza di potenziale all’esterno della fibra, vedremo dopo cosa vuol dire questo livello isoelettrico, perché andremo ad associare la traccia a cosa sta succedendo nel tessuto cardiaco. Poi abbiamo una deflessione verso il basso, che è l’onda Q ed è sostanzialmente dovuta alla depolarizzazione del setto interventricolare.Poi il picco dell’onda R che è la depolarizzazione ventricolare, S che è la depolarizzazione della base del cuore, di nuovo una linea isoelettrica, e poi un’onda molto larga, che è l’onda T, dovuta alla ripolarizzazione dei ventricoli. La ripolarizzazione dell’atrio non si vede perché si sovrappone al complesso QRS, e siccome il complesso QRS, che è l’attività elettrica dei ventricoli, è molto

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maggiore rispetto a quella degli atri, ovviamente vince la prima e quindi noi vediamo l’onda QRS e non vediamo l’equivalente di questa onda T per gli atri, cioè l’onda di ripolarizzazione. Alle volte può essere presente o no un’ultima onda U, la cui origine ancora non é certa, ma ve la faccio vedere per dovere di cronaca, perché da qualche perte troverete quest’onda U, quindi alcuni registrano anche un’ulteriore onda che è l’onda U, però è ancora dibattuto che cosa dia origine all’onda U. Quindi l’elettrocardiogramma classico è questo: P-QRS-T, l’onda U è uno sviluppo recente.Questo invece è quello che vi dicevo all’inizio:

qui a sinistra avete un ciclo dell’elettrocardiogramma, qui a destra invece il potenziale d’azione di una cellula miocardia. Non possiamo dire che sono la stessa cosa, quindi l’elettrocardiogramma NON è la registrazione extracellulare di un potenziale d’azione di una cellula miocardica, perché sono due fenomeni completamente diversi. Questa(elettrocardiogramma) è la forma di un a traccia che descrive un’onda di depolarizzazione che si propaga nel cuore, questo è un potenziale d’azione non propagato, registrato nella singola cellula. Sono due fenomeni COMPLETAMENTE diversi.Allora, qual è il circuito di conduzione del cuore? (che in ultima analisi è quello responsabile della corretta sincronizzazione di tutte le fasi della meccanica cardiaca.)

E’ composto da due nodi e una serie di fibre. Quindi il segnale parte da qui, dal nodo seno atriale, si sposta lungo il tessuto di conduzione fino al nodo atrio ventricolare, da qui scende lungo il setto interventricolare attraverso il fascio di His, poi si suddivide nelle due fibre del Purkinje che girano in su, nel ventricolo sinistro e in quello destro, dall’apice verso la base.Tra atri e ventricoli, e questa è una cosa importante, esiste una sorta di separazione, che è data da questo layer fibroso, tutto il resto del tessuto cardiaco è un sincizio funzionale, quindi sono tante cellule unite insieme, biochimicamente, funzionalmente ma anche e soprattutto elettricamente, che è quello che ci interessa. Però questo strato fibroso divide il sincizio degli atri da quello dei ventricoli, dal punto di vista elettrico, e questo è molto importante per una corretta funzione cardiaca. Quindi teniamo a mente questa divisione.

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Allora, adesso rivediamo questa traccia associandola con quello che succede all’interno del cuore. Si parte da qui: la depolarizzazione è partita dal nodo seno atriale e comincia ad interessare gli atri. Noi cominciamo a registrare l’onda P, quindi deflessione positiva. La depolarizzazione ha raggiunto tutti gli atri, si è portata al nodo atrio ventricolare e sta passando attraverso quello strato fibroso che divide gli atri dai ventricoli. Noi abbiamo finito di registrare l’onda P e torniamo ad un livello isoelettrico. Attenzione, questo nuovo livello isoelettrico non vuol dire che non c’è una differenza di potenziale tra due punti della fibra. In questo punto preciso la situazione è un po’ particolare. In questo punto, quando il segnale elettrico deve passare tra gli atri e i ventricoli, si ritrova a dover passare attraverso un numero molto piccolo di fibre di conduzione ad altissima resistenza infilate in un tessuto fibroso che da questo punto di vista è perfettamente inerte, è quasi un isolante. Quindi quello che succede è che il segnale elettrico è troppo debole per poter essere registrato dagli elettrodi, anche i migliori elettrodi in assoluto. Questo segnale elettrico è molto debole, quindi di fatto non è possibile registrarlo: ecco perché la linea torna ad un livello isoelettrico. Ma il fronte di depolarizzazione si sta propagando, solo che non riusciamo a vederlo, a registrarlo con gli elettrodi. Questo fenomeno è fondamentale per poter rallentare la progressione della depolarizzazione, perché prima si devono contrarre gli atri e successivamente si devono contrarre i ventricoli. Se non ci fosse questa sorta di strozzatura elettrica, di rallentamento la velocità di conduzione del fascio è talmente elevata che di fatto atri e ventricoli si contrarrebbero pressoché all’unisono, e questo ovviamente non va bene per quanto riguarda la funzione cardiaca. Quindi per poter rallentare la conduzione che cosa utilizziamo? È lo stesso principio che sostanzialmente viene utilizzato per la velocità di conduzione delle fibre nervose, utilizziamo delle fibre piccole, di piccolo diametro, a bassa velocità

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di conduzione ma ad altissima resistenza. Questo da quei 4 millisecondi di ritardo, anche di più, che consentono algi atri di contrarsi prima dei ventricoli. Dopodiché la depolarizzazione comincia ad interessare il setto interventricolare e allora noi registriamo l’onda Q, che è una deflessione verso il basso perché di fatto il setto non si depolarizza simmetricamente a destra e a sinistra, ma si depolarizza prima la metà di sinistra e poi quella di destra, e quindi si ha quest’onda verso il basso, in alcune derivazioni, non in tutte, dipende dall’angolo.Dopodiché la depolarizzazione interessa le fibre del Purkinje, e queste molto molto velocemente portano questo fronte di depolarizzazione a tutti i ventricoli, perché ovviamente i ventricoli devono contrarsi tutti quanti, e abbiamo il grosso picco dell’onda R, che la depolarizzazione ventricolare. La depolarizzazione prosegue dall’apice verso la base, e qui abbiamo l’onda S, che è quello che rimane del vettore cardiaco quando la depolarizzazione sta raggiungendo la base del cuore.E poi abbiamo di nuovo una linea isoelettrica, e questa volta perché tutto il ventricolo è depolarizzato, quindi non ci sono fronti di depolarizzazione in movimento, e quindi il potenziale all’esterno del tessuto cardiaco è uguale in tutti i punti. Però,come vi dicevo, funzionalmente questa linea isoelettrica dopo l’onda S non ha niente a che vedere con la linea isoelettrica che si trova prima dell’onda P, sono due stati funzionali completamente diversi. Qui il ventricolo è contratto, siamo in sistole. Prima dell’onda P siamo in diastole, quindi sono due stati funzionali completamente diversi che danno luogo allo stesso tipo di segno grafico, però di fatto non sono assolutamente la stessa cosa, proprio per come viene misurato questo segnale. Qui, dopo l’onda S non c’è differenza di potenziale perché tutto il ventricolo è depolarizzato, quindi non ci sono fronti che avanzano, qui prima dell’onda P non c’è nessuna differenza di potenziale perché il vettore cardiaco è a riposo, anche qui non ci sono fronti di depolarizzazione che stanno avanzando.Dopodiché, dopo il complesso QRS e dopo la linea isoelettrica, abbiamo l’onda T.L’onda T è un’onda di ripolarizzazione ventricolare. Dal momento che l’onda R è l’onda di depolarizzazione ventricolare e l’onda T è il suo reciproco, l’onda di ripolarizzazione, voi vi aspettate di trovare l’onda T dall’altra parte rispetto l’onda R, verso il basso. Se l’onda R mi dice che c’è un fronte di DEpolarizzazione che avanza e l’onda T mi dice che c’è un fornte di RIpolarizzazione che avanza, uno si aspetta che di trovarsi l’onda T dalla parte opposta rispetto all’onda R perché funzionalmente la cellula sta passando esattamente nello stato opposto. E invece l’onda T è positiva, tanto quanto l’onda R. come mai avviene questo fenomeno? Questo succede perché la ripolarizzazione del tessuto cardiaco avviene in una maniera molto particolare per collaborare ad una corretta meccanica cardiaca. Allora la depolarizzazione, dopo essere passata attraverso il setto, parte dall’apice e va verso la base, la ripolarizzazione parte di nuovo dall’apice e va verso la base. Quindi di fatto la polarità delle cariche lungo il tessuto cardiaco è la stessa della depolarizzazione, perché la depolarizzazione scende giù così, la ripolarizzazione sale su, ma dal punto di vista delle cariche all’esterno guardando le fibre la situazione è la stessa.Quando la depolarizzazione scende, questa regione(colorata nella figura onda R)è depolarizzata, all’interno ha una carica positiva, all’esterno una carica negativa, questa regione (parte non colorata) che deve ancora depolarizzarsi, all’interno ha una carica negativa, fuori una positiva. Quindi dal punto di vista esterno, qui si sta depolarizzando, quindi l’esterno è negativo, qua si deve ancora depolarizzare quindi l’esterno della fibra è positivo.Quando si ripolarizza il cuore, qui 8(parte rossa figura onda T) si è ripolarizzato, qua deve ancora ripolarizzarsi. Quindi qui dentro l’interno della fibra è negativo e all’esterno è positivo, qui dentro, che è ancora depolarizzato, all’interno della fibra è positivo e all’esterno è negativo. Le cariche esterne sono disposte nello stesso modo.Ecco perché l’onda T ha lo stesso verso dell’onda R. Perché questo complesso sistema di depolarizzazione e ripolarizzazione? Dovete ricordarvi quello che abbiamo fatto lo scorso semestre sulla refrattarietà delle fibre eccitabili. L’impulso, cioè la contrazione, parte dal nodo seno atriale, va al nodo atrio ventricolare e scende giù. Per poter scendere deve trovare davanti a se una fibra che non sia refrattaria, ma che possa dare origine ad un potenziale d’azione che possa essere propagato.

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Quando il cuore comincia a ripolarizzarsi, questa regione ripolarizzata (parte rossa) è disponibile a ricontrarsi nuovamente. Per evitare che le regioni già disponibili del ventricolo si contraggano perché parte un impulso sovranumerario che le raggiunge, sempre fra la regione in cui viene generato l’impulso e quella disponibile c’è una regione di fibre che è refrattaria, che è quella ancora depolarizzata (parte blu). Quindi immaginate la situazione: questa metà del cuore (parte rossa) è ripolarizzata, quindi è pronta per essere contratta nuovamente se arriva uno stimolo, di qui (nodo seno atriale) parte uno stimolo sovranumerario, in più, che non doveva esserci, ma il nodo seno atriale chissà perché ne fapartire uno di più, l’impulso arriva fin qui(inizio parte blu), dove c’è una fibra depolarizzata refrattaria, e l’impulso si arresta qui, non arriva giù. In questo modo la tempistica delle contrazioni ventricolari viene mantenuta, ovvio che il sistema non è infallibile, e di fatti ci sono varie patologie in cui la depolarizzazione invece che percorrere questa via se ne va all’esterno del cuore e arrivano dove non devono. Però il sistema è organizzato in modo tale da interporre sempre una regione di fibre refrattarie tra il nodo seno atriale e la regione del ventricolo che si sta ripolarizzando, quindi che potenzialmente può ricontrarsi in maniera erronea, il che chiaramente influirebbe negativamente sulla funzione del cuore.Quindi finita l’onda T si è ripolarizzato tutto il ventricolo e di nuovo la linea è isoelettrica. Cosa succede dal punto di vista meccanico al cuore mentre si sta svolgendo questo ciclo elettrico? In corrispondenza dell’onda P, non simultaneamente ovviamente perché c’è uno sfasamento tra attività elettrica e attività meccanica, bisogna dare tempo alle fibre di contrarsi, abbiamo la contrazione degli atri, che dura più o meno fin tanto che si ha il livello isoelettrico; dopodiché abbiamo il rilasciamento, la distensione degli atri ma non lo vediamo perché si attiva il complesso QRS. Più o meno dal picco dell’onda R e per tutto l’inizio dell’onda T abbiamo la sistole ventricolare, che dura quindi circa 300 millisecondi, più o meno, e quindi la distanza corretta fra Q e T è di circa 300millisecondi, NON più lunga di 400 millisecondi altrimenti andiamo nel patologico. Deve essere compresa fra gli 0,2 e gli 0,4 secondi (200-400 millisecondi), e questaè la contrazione ventricolare. Dopodiché, dall’onda T fino ad una nuova onda P, abbiamo un periodo di diastole, e questo periodo è variabile e dipende dalla frequenza cardiaca, perché per aggiustare la frequenza cardiaca si lavora sul tempo di diastole e non su quello di sistole, che è obbligato dalla durata del potenziale d’azione delle cellule miocardiche, quindi voi dovete aspettarvi di avere un intervallo Q-T costante, tra gli 0,2 e gli 0,4 secondi, che corrisponde alla sistole ventricolare, più un pezzettino prima che è l’attività elettrica pura, e un periodo di diastole, che è l’intervallo fra l’onda T e l’onda P successiva, che può variare a seconda della frequenza cardiaca.

Allora ridicevo le derivazioni di Einthoven non sono le uniche derivazioni con cui si va ad esplorare il vettore cardiaco: esiste anche un piano trasversale. Il piano trasversale è esplorato tramite le derivazioni unipolari di Wilson.

Allora qui c’è una piccola differenza rispetto ad Einthoven: le tre derivazioni di Einthoven sono bipolari, c’è una coppia di elettrodi che viene utilizzata per ciascuna derivazione. Qui invece c’è un solo elettrodo che viene via via posizionato in punti ben precisi del tronco e con questo si va a

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rilevare l’attività elettrica cardiaca. Dove è finito l’altro elettrodo per riuscire a misurare un vettore cardiaco? L’altro elettrodo è virtuale, non esiste nella realtà, ma è la somma dei tre elettrodi posizionati sugli arti del paziente. Quindi Wilson, poco dopo Einthoven, ha sviluppato la tecnica per riuscire ad andare ad esplorare un piano diverso da quello frontale e ha costruito elettronicamente questo elettrodo centrale di riferimento, che è il nostro elettrodo negativo, mettendo insieme fisicamente i tre elettrodi delle tre derivazioni di Einthoven, quindi delle due braccia e della gamba sinistra. Questo elettrodo centrale di riferimento più o meno viene collocato qui, nel piano trasversale. E’ un elettrodo virtuale, non esiste, però il centro di massa elettrico di tutto il sistema all’incirca è qui. Quindi quello è il terminale negativo, quello che voi un domani avrete in mano e che dovrete posizionare in questi punti per esplorare il piano trasversale, è l’elettrodo positivo.

quindi il vettore della vostra derivazione è sempre diretto verso di voi, parte da qui, che il terminale negativo, e va verso V1,V2,V3,V4,V5,V6, che sono le 6 posizioni del piano trasversale. Quello che voi ottenete è quindi analogo a quello che si ottiene sul piano frontale, riportato però in questi termini.L’anormalità del vettore cardiaco registrato in questo modo sta che tra V3 e V4 vi è un’inversione del picco dell’onda R. siccome il vettore cardiaco normale è orientato più o meno secondo la direzione delle frecce (vedi figura precedente!), passando da V3 a V4 il picco dell’onda R si inverte, proprio per come è disposto il vettore cardiaco nel piano trasversale. La nota per il funzionamento normale del cuore è proprio

questa inversione. (le posizioni giuste le vedrete successivamente, negli anni prossimi in cui vi diranno esattamente dove posizionare l’elettrodo. E’ un po’ meno banale con queste derivazioni riuscire a essere riproducibili-???- perché con le derivazioni di Einthoven basta applicare gli elettrodi su un braccio e indipendentemente da dove lo mettete il punto di misura è sempre la spalla o l’anca, qui invece se sbagliate a posizionare l’elettrodo il vostro collega non può leggere l’elettrocardiogramma perché se sbagliate a posizionare l’elettrodo rispetto al punto canonico ovviamente andate a vedere qualcosa che non standard. Quindi bisogna allenarsi a mettere gli elettrodi esattamente in questi punti.).Queste però non sono le uniche derivazioni unipolari. In realtà c’è un altro sistema di tre derivazioni unipolari inventato da Goldberger, più o meno parallelamente ad Einthoven. Questa invenzione di fatto doveva servire allora ad uno scopo molto semplice: lo strumento che abbiamo visto all’inizio era sì preciso, ma aveva molti disturbi elettrici. Goldberger ha inventato queste derivazioni unipolari per cercare di migliorare l’ampiezza del segnale registrabile. Tutto qui, ha fatto un’artificio elettronico per cercare di migliorare l’ampiezza del segnale. Al giorno d’oggi ciò non è più necessario, con i circuiti che abbiamo. Però la cosa ci torna utile perché le derivazioni unipolari di goldberger ci permettono di esplorare il piano frontale in tre nuove direzioni, rispetto a quelle di Einthoven. Quindi in totale sul piano frontale abbiamo sei direzioni in cui viene esplorato il vettore cardiaco. L’idea originale di Goldberger non era questa, era quella di ottenere un sistema che riuscisse a registrare un tracciato migliore, però di fatto per come ha ottenuto questi elettrodi ci è venuto in aiuto perché ha aggiunto tre nuove derivazioni al piano frontale. Come ha fatto? Semplicemente unendo due elettrodi ed ponendoli uguale al terminale negativo e utilizzando un terzo elettrodo come terminale positivo.

Quindi non più coppie di elettrodi, ma c’è un elettrodo negativo formato in questo caso (aVR, che è il braccio destro) dalla gamba sinistra e dal braccio sinistro, e l’elettrodo positivo è il braccio destro.

16aVR

In aVL invece l’elettrodo positivo è il braccio sinistro, l’elettrodo negativo è formato dall’unione del braccio destro e della gamba sinistra. Quindi crea un elettrodo negativo virtuale, che non esiste fisicamente ma esiste solo nei circuiti della macchina, e un elettrodo positivo che di volta in volta è posizionato su uno dei tre arti. In questo modo abbiamo tre nuove derivazioni che sono quelle tratteggiate nelle figure. Quelle continue sono quelle di Einthoven, che formano il triangolo equilatero di Einthoven, quelle di Goldberger sono queste tratteggiate e consentono di avere altri tre punti di osservazione del vettore cardiaco.

Questa immagine forse vi fa vedere meglio la differenza fra i due sistemi:in Einthoven ogni derivazione è data da una coppia di elettrodi, Goldberger invece non è una coppia di elettrodi, ma sono due elettrodi messi insieme, in comune e un elettrodo positivo.La derivazione di Golberger prende il nome dal nome dell’arto che in quel momento è il terminale positivo. a sta per Aumented, è aumentata come segnale, VR vuol dire braccio destro. R per right, L per left e F per foot ed è sempre il piede sinistro.Quindi aVR dispositivo sul braccio destro, aVL dispositivo sul braccio sinistro, aVF dispositivo sul piede; e gli

altri due elettrodi sono messi insieme e in comune formano il terminale negativo.Quindi in totale abbiamo un sistema a 12 elettrodi, perché sono 6 sul piano frontale 6 sul piano trasversale. E qui vedete quindi come viene esplorato il cuore con i 6 elettrodi sul piano frontale e i 6 elettrodi sul piano trasversale.

Le 6 derivazioni frontali

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aVL

aVF

Le 6 derivazioni trasversali

Quindi nonostante gli elettrodi siano posti sulla superficie del corpo, di fatto è come se noi andassimo a vedere il cuore lungo tutte queste rette, queste direzioni e vediamo appunto in che punto si trova il vettore cardiaco.

Allora come vi dicevo, analisi funzionale del tracciato. Le anomalie del tracciato le studierete nel dettaglio in seguito nelle cliniche, qui andiamo a vedere invece la costruzione del vettore cardiaco perché un cuore normale ha il vettore cardiaco normale orientato in una certa maniera. Quindi ricostruendo il vettore cardiaco cerchiamo di capire se questo cuore che abbiamo davanti è normale oppure no. Allora come si fa? Si fa ricostruendo su carta le tre derivazioni di Einthoven, nella forma più classica (poi ovvio uno può prendere anche tutte e sei le derivazioni del piano frontale, però normalmente è sufficiente fare questo tipo di lavoro.)

Le tre derivazioni di Einthoven hanno degli angoli ben precisi nel piano frontale: la prima derivazione, che è quella che coinvolge le due braccia, è orientata a zero gradi ed è questa retta orizzontale, per convenzione è “lo zero gradi”; la seconda derivazione, che è quella che va dal braccio destro alla gamba sinistra, è orientat a 60° verso il basso, per convenzione; la terza

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Analisi del tracciato: il vettore cardiaco

I

I I

0°

60°

120°

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+

+

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-

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derivazione, invece, che è braccio e gamba sinistri, è orientata a 120° verso il basso. Questa è la gradazione attraverso cui la derivazione vede il cuore.Quindi bisogna costruire questo sistema di assi su un foglio. Dopodiché si prendono due derivazioni, si costruisce una figura e si ottiene il vettore cardiaco.

Allora di solito quello che si fa è andare a misurare dov’è il vettore cardiaco medio che si riferisce all’onda R, che è la sistole ventricolare, l’evento forse fondamentale della meccanica cardiaca, perché chi ha fibrillazione striale tutto sommato sopravvive, chi ha fibrillazione ventricolare no, quindi tra le varie onde quella più importante è la R perché da l’idea dell’attività elettrica del ventricolo. Allora cosa si fa?

Si prende la traccia che avete registrato, e si va a misurare l’ampiezza del picco dell’onda R a partire dal livello isoelettrico.Quindi si misura questa distanza e la si riporta partendo dall’origine degli assi, su ciascuna derivazione.

Quindi prendo la traccia della prima derivazione, vado a misurare l’ampiezza dell’onda R e la riporto sulla prima, della seconda e la riporto sulla seconda, della terza e la riporto sulla terza.Di solito si usa la prima e la terza, e poi la seconda per confronto una volta che si è ottenuto il vettore cardiaco. Perché facciamo questo lavoro? Noi abbiamo detto che quest’ampiezza è il modulo del vettore cardiaco moltiplicato per il coseno dell’angolo compreso fra il vettore cardiaco e la derivazione. Quindi questa distanza è la proiezione del vettore cardiaco su quella derivazione. Noi adesso stiamo ricostruendo il vettore cardiaco, quindi partiamo da una traccia monodimensionale, arriviamo ad un vettore cardiaco bidimensionale.

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I

I I

I I I

+

+

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Dopodiché cosa si fa? Noi abbiamo detto che la proiezione si ottiene tirando a 90° una linea dal

vettore verso la derivazione

noi qui ovviamente facciamo il processo inverso, quindi da ciascun punto della nostra proiezione tiriamo una retta perpendicolare alla derivazione e queste si incroceranno in un punto.

Se adesso noi uniamo l’origine degli assi con questo punto otteniamo il nostro vettore cardiaco medio.

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I I

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+

+

+

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Se il tutto funziona perfettamente il vettore cardiaco medio giace sulla seconda derivazione, perché la seconda derivazione è a 60° verso il basso e il vettore cardiaco medio dell’onda R è diretto proprio così, a 60° verso il basso. Ovviamente non è mai così, perché ci sono vari errori, quindi ottenete una certa incertezza di misura. Però se la misura fosse perfetta e il cuore fosse perfetto avreste una figura di questo tipo, quindi con un vettore cardiaco medio orientato a 60° verso il basso. Non è difficile costruire il vettore cardiaco, e soprattutto aiuta a ragionare su qual è la fisiologia cardiaca, su come si susseguono le varie fasi.Dove si trova il vettore cardiaco normale, dove lo possiamo trovare?

Allora, normalmente quello che viene detto in tutti i testi è che il vettore medio cardiaco riferito ovviamente al complesso QRS e quindi alla sistole ventricolare, è orientato sostanzialmente a 60° verso il basso e verso sinistra leggermente dall’anteriore verso il posteriore, quindi sul piano trasversale lo si trova parallelo a V5 o V6. però normalmente si accetta un vettore cardiaco che cada da +90 gradi, quindi parallelo ad aVF, a -30°, tra la prima derivazione e aVL circa, un po’ più verso l’alto. Quindi questo ambito, da -30 (30gradi verso l’alto) a +90, è un ambito normale. Quindi se trovate un vettore cardiaco che rientra in questo ambito è considerato normale, cioè la depolarizzazione procede in maiera corretta.Una zona dove non deve MAI essere, ed è un campanello di allarme se lo trovate e in quello che si chiama territorio di nord-ovest, lassù in alto, perché un vettore cardiaco spostato verso questa zona vuol dire che la depolarizzazione invece di andare dall’atrio verso i ventricoli fa il viaggio opposto, quindi è molto pericolosa e bisogna intervenire.

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I I

I I I

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+

+

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Ultimi punti: vi dicevo Artefatti. Se ci dimentichiamo di collegare il circuito della gamba destra o se il circuito non funziona correttamente ottenete questa traccia:

che non vuol dire che il nostro paziente sta fibrillando, ma semplicemente avete il disturbo elettrico di tutto ciò che il vostro paziente e i fili hanno catturato. Quindi basta rimettere a posto il circuito della gamba destra e ottenete una traccia più pulita.

Attenzione perché l’artefatto alle volte può assomigliare ad una forma patologica, però dovete stare attenti e pensare a quello che avete fatto per capire se avete sbagliato voi a mettere gli elettrodi o se effettivamente la persona a cui state facendo l’elettrocardiogramma ha qualche problema. Questo invece è un Drift della linea di base:

quindi non è il cuore impazzito, ma semplicemente uno dei contatti elettrici dell’elettrodo non è costante, la resistenza cambia nel tempo, il potenziale che viene letto quindi non è costante ma varia nel tempo e questo vi fa spostare la linea di base. Il tracciato è normale, però è soggetto a questo genere di artefatto.

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Rumore elettrico di linea (50-60Hz)

Questo è un altro punto che non si può eliminare con il circuito della gamba destra e sono i

tremori,volontari o meno, del paziente.I muscoli contraendosi generano un’attività elettrica. Questa attività elettrica ovviamente è registrabile come tutto il resto dell’attività elettrica umana. Quindi se sto registrando un elettrocardiogramma e il paziente si muove e contrae dei muscoli, questa attività voi la registrate sovrapposta al vostro elettrocardiogramma. E qui il circuito della gamba destra non può venirvi in aiuto, perché non è un’interferenza esterna, è un’attività elettrica del soggetto, quindi l’unico rimedio è cercare di tranquillizzare la persona, di farla rilassare in modo tale che non muova assolutamente nessun muscolo e quindi evitate questo che di fatto è un miogramma che va a sovrapporsi all’elettrocardiogramma. Quindi non è che qui improvvisamente la frequenza cardiaca è schizzata ad 8000, semplicemente il paziente si è mosso.Questa invece è una vera fibrillazione ventricolare. Quindi attenzione a capire in quale condizione vi trovate: o perché il paziente si muove, o perché avete sbagliato a mettere gli elettrodi, o perché il circuito di terra non funziona o perché veramente il vostro paziente è in fibrillazione ventricolare, quindi bisogna farci l’occhio ed essere sicuri al 100% della manovra che si sta facendo.

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L’ultimissima nota è una nota storica: perché le onde si chiamano PQRST? Non potevano chiamarsi ABCDE o in qualsiasi altro modo? Il motivo è storico: Einthoven, che ha sviluppato il sistema, registrava l’elettrocardiogramma non su carta, ma con quello che si chiama galvanometro, che è uno strumento piuttosto complesso ma anche piuttosto impreciso per allora, e otteneva dei tracciati di questo tipo(traccia in alto):questo è un tracciato originale di Einthoven dei primi del 900. Queste onde erano chiamate effettivamente ABCD. Solo che per ottenere un qualcosa di decente come questo in figura (in mezzo), che era ottenuto tramite un altro galvanometro,che lui stesso ha inventato, leggermente più perfezionato, e vedete che tutto sommato non ha molto da invidiare alle nostre tracce attuali, questa traccia comunque doveva essere elaborata matematicamente per tirar fuori un tracciato che fosse leggibile. Da questa traccia(in alto) si passava a quella sotto dopo l’elaborazione e allora per differenziare i picchi prima e dopo l’elaborazione ha assegnato le lettere della seconda metà dell’alfabeto, partendo dalla P, quindi PQRST. (O era l’origine del tratto).Questo è semplicemente il motivo per cui si chiamano in questo modo, perché ABCD erano i picchi registrati dallo strumento prima dell’elaborazione matematica. Dopodiché i picchi elaborati, dalla seconda metà dell’alfabeto PQRST.

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