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Fenómenos eléctricos en el corazón. Introducción a la Electrocardiografía

Inma Castilla de Cortázar Larreaiccortazar@ceu.es

1. Actividad eléctrica del corazón.2. El ECG normal. Generalidades. Relación entre la

contracción auricular y ventricular y las ondas del ECG. 3. Diferencia entre ondas de repolarización de

despolarización.4. Relación entre el potencial de acción monofásico del

músculo ventricular y las ondas QRS y T del ECG.5. Relación entre la sístole auricular y ventricular y las ondas

del ECG.6. Las derivaciones del ECG.7. Principios básicos del análisis vectorial del ECG. “Vector

resultante” 8. El Vectocardiograma.

Fenómenos eléctricos en el corazón. Introducción a la Electrocardiografía

1. Actividad eléctrica del corazón.2. El ECG normal. Generalidades. Relación entre la

contracción auricular y ventricular y las ondas del ECG. 3. Diferencia entre ondas de repolarización de

despolarización.4. Relación entre el potencial de acción monofásico del

músculo ventricular y las ondas QRS y T del ECG.5. Relación entre la sístole auricular y ventricular y las ondas

del ECG.6. Las derivaciones del ECG.7. Principios básicos del análisis vectorial del ECG. “Vector

resultante” 8. El Vectocardiograma.

Fenómenos eléctricos en el corazón. Introducción a la Electrocardiografía

Actividad eléctrica del corazón

Si se extirpa el corazón de un animal (rana,…) seguirá latiendo mientras se mantengan con vida las células miocárdicas. A esta propiedad del miocardio se conoce como AUTOMATISMO cardiaco.

¿A qué se debe esta capacidad de generara latidos automáticamente?

Estimulación rítmica del corazón

El corazón está dotado de un sistema electrogénico (de estimulación y conducción) capaz de:

1.Generar rítmicamente impulsos que provocan la contracción rítmica del corazón.

2. Conducir con rapidez estos impulsos por todo el corazón.

En CN el sincitio auricular se contraen 1/6 de segundo antes que el ventrícular, tiempo requerido para que el potencial atraviese el armazón fibrosos que separa ambos.

Estimulación rítmica del corazón El sistema de estimulación y conducción consta de:

1.Nódulo sinusal o sinoauricular, que genera el impulso rítmico a una frecuencia entre 60-100 lpm. Marcapasos.

2. Vía internodular que conduce el impulso del núdulo S-A al auriculo-ventricular.

3. Nódulo auriculo-ventricular capaz de generar impulsos en el caso de que fallara el S-A, a una frecuencia 40-60 lpm.

4. Haz A-V o Haz de Hiss, que conduce el impulso de las aurículas a los ventrículos. Puede generar impulsos (25-40 lpm).

5. Haces (derecho e izquierdo) y fibras de Purkinje que conducen el impulso por los ventrículos, permitiendo que se contraiga al unísono todo el sincitio ventricular.

1

23

4

5

Nódulo sinusal

Es músculo especializado, que carece casi por completo defilamentos de actina y miosina. Cada fibra ~ 3-5 µm de diámetro (frente a las 10-15 µm delas fibras del sincitio auricular).Son autoexcitables y producen un ritmo eléctricoautomático. Marcapasos del corazón.

Nódulo Sinusal: tira pequeña, aplanada y elipsoide de 3 mm de ancho, 15 mm delargo y 1 mm de espesor, situada en lapared supero lateral-posterior de la ADpor debajo de la desembocadura de lacava inferior.

Mecanismo del ritmo del nódulo sinusal:

Básicamente, la enorme permeabilidad al sodio de las fibrasdel nódulo sinusal es la causa de su AUTOEXCITABILIDAD.

Na +

Excitación y conducción del potencial

Lo último: base y pericardio

Actividad eléctrica del corazón

El nódulo sinusal (marcapasos del corazón) experimenta una despolarización espontánea (por gran permeabilidad al Na+) que produce potenciales de acción rítmicos, promoviendo el latido automático del corazón.

Los impulsos eléctricos los conducen las células miocárdicas de las aurículas y se trasmiten a los ventrículos por un tejido de conducción especializado y por los dos sincitios (auricular y ventricular), propagándose rápidamente a todo el mioardio.

Las ondas del electrocardiograma nos muestran indirectamente todo este proceso.

1. Actividad eléctrica del corazón.2. El ECG normal. Generalidades. Relación entre la

contracción auricular y ventricular y las ondas del ECG. 3. Diferencia entre ondas de repolarización de

despolarización.4. Relación entre el potencial de acción monofásico del

músculo ventricular y las ondas QRS y T del ECG.5. Relación entre la sístole auricular y ventricular y las ondas

del ECG.6. Las derivaciones del ECG.7. Principios básicos del análisis vectorial del ECG. “Vector

resultante” 8. El Vectocardiograma.

Fenómenos eléctricos en el corazón. Introducción a la Electrocardiografía

ECG normal: generalidades

Cuando el impulso nervioso atraviesa el corazón, la corriente se propaga a los tejidos que le rodean hasta la superficie del cuerpo. De modo que si colocamos dos electrodos en la piel, a ambos lado del corazón, obtenemos un registro de los potenciales generados en cada ciclo cardíaco: ese trazado es el ECG.

El ECG es un “reflejo proyectado en la piel” de los fenómenos eléctricos que ocurren en el corazón. Ej. sombra de la figura de la persona varía segón posición del sol,…

Electrocardiograma normal

Despolarización auricular Despolarización ventricular

Fenómenos eléctricos en el ciclo cardíaco y ECG normal

Comienza despolarización A

Completa: contracción A

Comienza despolarización V

Completa: contracción V

Onda P del ECG

Complejo QRS del ECG

Fenómenos eléctricos en el ciclo cardiaco

Onda P:Despolarización

auricular

QRSDespolarización

ventricular

Onda TRepolarización

ventricular0,25 a 0,35 seg después de la

despolarización

1. Actividad eléctrica del corazón.2. El ECG normal. Generalidades. Relación entre la

contracción auricular y ventricular y las ondas del ECG. 3. Diferencia entre ondas de repolarización de

despolarización.4. Relación entre el potencial de acción monofásico del

músculo ventricular y las ondas QRS y T del ECG.5. Relación entre la sístole auricular y ventricular y las ondas

del ECG.6. Las derivaciones del ECG.7. Principios básicos del análisis vectorial del ECG. “Vector

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Diferencia entre ondas de despolarización y de repolarización

1. Ondas de Despolarización: Positiva (de negativo a positivo, izquierda a derecha)

Observemos una fibra cardiaca única y conectemos los dos electrodos a los dos extremos

2. Ondas de Repolarización: Negativa (de positivo a negativo, de derecha a izquierda)

Diferencia entre ondas de despolarización y de repolarización

Propagación del potencial de acción primero al sincitio auricular y después por el sincitio ventricular

(tabique y punta son lo primero en despolarizarse)

1. Actividad eléctrica del corazón.2. El ECG normal. Generalidades. Relación entre la

contracción auricular y ventricular y las ondas del ECG. 3. Diferencia entre ondas de repolarización de

despolarización.4. Relación entre el potencial de acción monofásico del

músculo ventricular y las ondas QRS y T del ECG.5. Relación entre la sístole auricular y ventricular y las ondas

del ECG.6. Las derivaciones del ECG.7. Principios básicos del análisis vectorial del ECG. “Vector

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Fundamentosde ECG:

1. Ondas de Despolarización: +

2. Ondas de Repolarización: -

3. Si el corazón está totalmente despolarizado o totalmente repolarizado, no hay trazado: porque no hay diferencia de potencial entre los dos electrodos

Relación entre el potencial de acción monofásico del músculo ventrícular y las ondas QRS y T del ECG

Si utilizamos un microelectrodo en una fibra de músculo ventricular con un electrodo intracelular y el otro extracelular: obtenemos el trazado de un Potencial de acción monofásico (A), que dura 0,35 seg.

A

B

Si simultáneamente hacemos un ECG obtenemos el trazado B con el complejo QRS durante la despolarización y la onda T en la repolarización.

Potencial monofásico y trazado del ECG

Sólo hay trazado cuando el corazón está parcialmente despolarizado o parcialmente repolarizado

Potencial monofásico y trazado del ECG

Sólo aparecen ondas en el ECG cuando parte del músculo cardíaco está despolarizado y el resto polarizado: en esas circunstancias fluye corriente de las zonas electronegativas a electropositivas. Y estos flujos de corriente es lo que se registra en la piel.

Electrodo (–) en zona repolarizada (+ extracelularmente) y electrodo (+) en zona también polarizada: no habrá registro alguno

Electrodo (–) en zona despolarizada (- extracelular-mente) y electrodo (+) en polarizada (electropositiva extracelularmente): se registrará un potencial positivo.

Electrodo (–) en zona repolarizada (+ extracelularmente) y electrodo (+) en despolarizada: se registrará un potencial negativo.

Registro de potenciales en un miocardio parcialmente despolarizado

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contracción auricular y ventricular y las ondas del ECG. 3. Diferencia entre ondas de repolarización de

despolarización.4. Relación entre el potencial de acción monofásico del

músculo ventricular y las ondas QRS y T del ECG.5. Relación entre la sístole auricular y ventricular y las ondas

del ECG.6. Las derivaciones del ECG.7. Principios básicos del análisis vectorial del ECG. “Vector

resultante” 8. El Vectocardiograma.

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Despolarización auricular Despolarización ventricular

Comienza despolarización A

Completa: sístole auricular

Comienza despolarización V

Completa: sístole ventricular

Onda P del ECG justo antes de la sístole auricular

Complejo QRS del ECG aparece justo antes de la sístole ventricular

Relación entre las sístoles auricular y ventricular y las ondas del ECG.

Despolarización auricular

Comienza despolarización A

Completa: sístole auricular

Comienza despolarización V

Completa: sístole ventricular

Relación entre las sístoles auricular y ventricular y las ondas del ECG.

Las aurículas se repolarizan a unos 0,15-0,20 segundos después de la onda P, después de despolarizarse.

Por lo que la repolarización auricular coincide con la despolarización de los ventrículos (Complejo QRS). Por eso rara vez aparece la Onda T auricular (de repolarización) que en CN está “camuflada” en el QRS

Despolarización ventricular

Comienza despolarización A

Completa: sístole auricular

Comienza despolarización V

Completa: sístole ventricular

Relación entre las sístoles auricular y ventricular y las ondas del ECG.

Las ventrículos empiezan a repolarizarse unos 0,20 segundos después del QRS, después de la despolarización. Termina de repolarizarse a los 0,35 seg después del QRS.

En resumen, la repolarización ventricular se prolonga durante unos 0,15 seg, dando lugar a la Onda T, que es una onda prolongada aunque el voltaje sea considerablemente menor que el QRS.

Relación entre las sístoles auricular y ventricular y las ondas del ECG.

Relación entre las sístoles auricular y ventricular y las ondas del ECG.

1. Actividad eléctrica del corazón.2. El ECG normal. Generalidades. Relación entre la

contracción auricular y ventricular y las ondas del ECG. 3. Diferencia entre ondas de repolarización de

despolarización.4. Relación entre el potencial de acción monofásico del

músculo ventricular y las ondas QRS y T del ECG.5. Relación entre la sístole auricular y ventricular y las ondas

del ECG.6. Las derivaciones del ECG.7. Principios básicos del análisis vectorial del ECG. “Vector

resultante” 8. El Vectocardiograma.

Fenómenos eléctricos en el corazón. Introducción a la Electrocardiografía

Una derivación son dos cables con los correspondientes electrodos (uno negativo y otro positivo) que, junto con un electrocardiógrafo, forman un circuito completo.

El electrocardiógrafo es un aparato de registro de diferencias de potencial, de alta velocidad, acoplado a una tira de papel en movimiento.

Electrocardiógrafo y derivaciones

Derivaciones electrocardiográficas

Las tres derivaciones electrocardiográficas bipolares de las extremidades inferiores:

I. BD -; BI +

I. BD: -; PI: +

I. BI -; PI +

I

II

III

Derivacionesbipolares

Derivacionesbipolares Derivación I : BD – y BI +

La derivación I registrará potenciales positivos cuando el “tórax derecho” sea electronegativo (casi todo el ciclo cardiaco) y registrará potenciales negativos cuando el hemitórax derecho sea electropositivo.

Derivacionesbipolares Derivación II : BD – y PI +

La derivación II registrará potenciales positivos cuando el “tórax derecho” sea electronegativo (casi todo el ciclo cardiaco) con respecto a la pierna izquierda.

El ECG registrará ondas positivos cuando el brazo izquierdo sea electronegativo con respecto a la pierna izquierda.

Derivacionesbipolares Derivación III : BI – y PI +

Triángulo de Einthoven

I + III = II

Triángulo que rodea el corazón delimitado por los ejes (puntos de referencia) de las tres derivaciones bipolares.

Es una forma gráfica de mostrar que los brazos y la pierna izquierda establecen los ángulos de un triángulo alrededor del corazón.

Ley de Einthoven

I + III = II

Afirma que si, en cualquier momento, conocemos los potenciales de 2 de las 3 derivaciones bipolares de las extremidades, podemos deducir matemáticamente el tercer potencial.

Ley de Einthoven

I + III = II

En el registro:

I recoge una diferencia de potencial de + 0,5 (-0,2 a + 0,3)

II de + 1,2 (-0,2 a +1,0)

III de + 0,7 (0,3 a 1,0)

BD (-) BI (+)BI (-)

PI (+)

- 0,2 +0,3

+1,0

I

II III

ECG normales registrados en las tres derivaciones estándar bipolares

Trazados similares: con ondas P, QRS y T positivas. Se pueden utilizar indistintamente para el diagnóstico de arritmias: atiende a relaciones entre las diferentes ondas.

Sin embargo, son muy útiles para diagnosticar lesiones en el músculo auricular o ventricular o en el sistema de conducción. Según la localización de la lesión se afectan unas derivaciones y no otras.

Las derivaciones electrocardiográficas torácicas (precordiales): V1-V6

Electrodo – se conecta simultáneamente a BD, BI, PI mediante resistencias eléctricas iguales (ej. 5000 ohmios): “Electrodo indiferente”

Electrodo +: en uno de los seis puntos precordiales:

V1: 4º espacio intercostal derechoV2: 4º espacio intercostal izquierdoV3: 4º espacio intercostal línea interna V4: 5º línea mamilarV5: 5º espacio lateral mediaV6: 6º espacio intercostal lateral izquierda

Las derivaciones electrocardiográficas torácicas (precordiales): V1-V6

Al estar tan próximas al corazón, cada derivación registra principalmente el potencial eléctrico del miocardio situado inmediatamente debajo del electrodo.

Es frecuente que alteraciones relativamente pequeñas (pared anterior de los V) se reflejen intensamente en los trazados precordiales.

Las derivaciones electrocardiográficas torácicas (precordiales): V1-V6

V1 y V2 los QRS son predominantemente negativos, porque el electrodo + está más cerca de la base que de la punta. En V4, V5 y V6 los QRS son positivos porque el electrodo positivo está más cerca de la punta del corazón.

Trazados electrocardiográficos normalesregistrados en las seis derivaciones torácicas

V1 V2 V3 V4 V5 V6

Electrodo – se conecta simultáneamente a dos extremidades mediante resistencias eléctricas iguales: “Electrodo indiferente”

Electrodo + a la otra extremidad:

aVR: electrodo + en BDaVL: electrodo + en BIaVF: electrodo + en PI

Derivaciones unipolares de las extremidades amplificadas

Trazados semejantes a derivaciones I, II y III, excepto en aVR que aparece invertido por el cambio de polaridad de la derivación ( en aVR el electrodo + está en el BD y en I y II es el electrodo negativo el que está en BD).

ECG normales registrados en las tres derivacionesunipolares de las extremidades amplificadas

aVR aVL aVF

ECG normales en las derivaciones torácicas y en las tres unipolares de las extremidades amplificadas

1. Actividad eléctrica del corazón.2. El ECG normal. Generalidades. Relación entre la

contracción auricular y ventricular y las ondas del ECG. 3. Diferencia entre ondas de repolarización de

despolarización.4. Relación entre el potencial de acción monofásico del

músculo ventricular y las ondas QRS y T del ECG.5. Relación entre la sístole auricular y ventricular y las ondas

del ECG.6. Las derivaciones del ECG.7. Principios básicos del análisis vectorial del ECG. “Vector

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Fenómenos eléctricos en el corazón. Introducción a la Electrocardiografía

Los potenciales eléctricos podemos expresarlos con vectores

El potencial eléctrico podemos expresarlo con un vector: flecha que indica la dirección del potencial (punta en dirección +) y la longitud es proporcional al voltaje (convencionalmente)

Análisis vectorial

El “vector resultante” o “vector medio instantáneo” en cualquier instante expresa la dirección del potencial predominante (suma de todas las corrientes eléctricas que acontecen en ese momento del ciclo cardíaco) y su voltaje.

El vector medio de la despolarización ventricular (QRS)

El vector medio del QRS es de ~ 59 º (cfr. Figura).

Esto significa que la mayor parte del tiempo que dura la despolarización la punta del corazón en electropositiva con respecto a la base de corazón.

Análisis vectorial

Por tanto, el vector resultante se dirige hacia abajo y hacía la izquierda (hacía la punta del corazón).

Triángulo de Einthoven

I + III = II

BD (-) BI (+)BI (-)

PI (+)

+1,0

I

II III

Los ejes de las derivaciones bipolares y las unipolares de las extremidades permiten un sistema de referencia

para caracterizar cualquier vector

(-)

I

II III(-)

(+)(-)

(+)(+)

Los ejes de las derivaciones bipolares y las unipolares permiten establecer el Sistema de referencia hexagonal

Sistema de referencia hexagonal

El eje de cada derivación nos proporciona caracterizar todo posible vector (obtenido en un determinado momento del ciclo cardíaco) según su dirección en grados.

Al establecer los ejes de las derivaciones -allí donde ponemos los electrodos, del extremo electronegativo a la flecha (+)- nos permite proyectar todo posible vector para encuadrarlo en la referencia de los ejes de las derivaciones del ECG.

El vector A representa el potencial instantáneo en los ventrículos parcialmente despolarizados, al proyectarlo en el eje de la derivación I obtenemos el vector B: representa un trazado positivo en el ECG.

Fundamentos de electrocardiografía: análisis vectorial de potenciales

Otro ejemplo: el vector A representa el potencial instantáneo en los ventrículos parcialmente despolarizados, al proyectarlo en el eje de la derivación I obtenemos el vector B: representa un trazado negativo en el ECG.

Nos muestra un eje desviado a la derecha.

Fundamentos de electrocardiografía: análisis vectorial de potenciales

Proyección del vector A, que representa el potencial instantáneo en los ventrículos, en los ejes de las derivaciones I, II y III, obtenemos tres vectores B, C y D que representan el trazado en el registro del ECG.

Fundamentos de electrocardiografía: análisis vectorial de potenciales

Análisis vectorial del ECG normal: Determinación del vector durante la despolarización ventricular a partir del trazado en

las derivaciones estandar bipolares

Análisis vectorial del ECG normal: Vectores que se producen durante la despolarización ventricular:

Complejo QRS

Análisis vectorial del ECG normal: Vectores que se producen durante la repolarización ventricular:

Onda T

Análisis vectorial del ECG normal: Vectores que se producen durante la despolarización auricular: onda P y “T” auricular

1. Actividad eléctrica del corazón.2. El ECG normal. Generalidades. Relación entre la

contracción auricular y ventricular y las ondas del ECG. 3. Diferencia entre ondas de repolarización de

despolarización.4. Relación entre el potencial de acción monofásico del

músculo ventricular y las ondas QRS y T del ECG.5. Relación entre la sístole auricular y ventricular y las ondas

del ECG.6. Las derivaciones del ECG.7. Principios básicos del análisis vectorial del ECG. “Vector

resultante” 8. El Vectocardiograma.

Fenómenos eléctricos en el corazón. Introducción a la Electrocardiografía

El vector que representa la corriente eléctrica que pasa através del corazón cambia rápidamente a medida que sepropaga:

1. De longitud: según sea de mayor o menor voltaje.

2. De dirección según hacia dónde se dirija la corriente.

El vectocardiograma es la representación gráfica de los cambios que se producen en el “vector resultante” en

los diferentes momentos del ciclo cardiaco.

Los vectocardiogramas pueden registrarse instantáneamente en un ociloscopio

Fenómenos eléctricos en el corazón. El Vectocardiograma

Despolarización complejo QRS

Repolarización onda T

Fenómenos eléctricos en el corazón. El Vectocardiograma

El punto de referencia O es cuando desaparece el vector: total despolarización o total repolarización.

Fundamentos de electrocardiografía

Aspectos imprescindibles a tener en cuenta para interpretar un ECG:

- Frecuencia- Ritmo El latido en ritmo sinusal va a una frecuencia entre 60-100 lpm en condiciones normales.

- Morfología de las ondas

Ritmo sinusal: bradicárdico (43 latidos/min), normal (82 latidos/min) y taquicárdico (149 latidos/min)

1.La estimulación parasimpática: ↑ la permeabilidad al K+ ►hiperpolarización, bradicardia (efecto cronotrópico -), incluso bloqueo.

2. La estimulación simpática: ↑ la permeabilidad al Na+ y Ca 2+ ► ↑excitabilidad, ↑ frecuencia cardíaca (efecto cronotrópico +) y ↑ fuerza de contracción.

SNA simpático yparasimpático

Libro de texto de referencia

http://www.dalealplay.com/informaciondecontenido.php?con=152578

http://www.bioygeo.info/AnimacionesBG3.htm

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/profesor/recursos_animaciones2.htm

QCP3 Fisiología clínica cuantitativa. Simula con precisión situaciones multiparamétricas fisiológicas como circulación,…

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