L'elettrocardiogramma

Il cuore funziona come una pompa che ha il compito di mantenere in circolo il sangue. L'azione di pompaggio del cuore si produce attraverso contrazioni ritmiche della muscolatura cardiaca. Il muscolo cardiaco si contrae sotto lo stimolo di segnali elettrochimici che si generano internamente in zone del tessuto cardiaco chiamate nodi.

In condizioni non patologiche l'attività cardiaca viene governata dagli stimoli elettrochimici generati nel nodo sinoatriale che è costituito da cellule particolari, che funzionano come un metronomo, polarizzandosi e depolarizzandosi spontaneamente. Il sistema nervoso centrale (in particolare il sistema simpatico) ha però la possibilità di influire su queste cellule modificandone la frequenza di ripetizione delle depolarizzazioni successive.

Nel caso in cui le cellule del nodo sinoatriale non producano lo stimolo per problemi patologici, lo stimolo può comunque essere generato in maniera anomala, con cadenza più lenta, da nodi che normalmente sono deputati alla sola conduzione del segnale; in tal modo l'organismo tenta di sopperire a malfunzionamenti che risulterebbero altrimenti fatali.

L'elettrocardiogramma (ECG) è la registrazione dell'attività elettrica del cuore i cui segnali si propagano per conduzione elettrica fino alla superfice del corpo dove possono venire captati da elettrodi opportunamente disposti. Il tracciato dell'elettrocardiogramma rappresenta quindi graficamente l'andamento del potenziale cardiaco (in ordinata) nel tempo (in ascissa)

I danneggiamenti del tessuto di conduzione del muscolo cardiaco modificano il percorso dei segnali elettrochimici e la frequenza degli impulsi, modificando di conseguenza anche i segnali rilevati sulla superfice del corpo, ovvero la morfologia dell'elettrocardiogramma. Investigando le modifiche nella forma del tracciato dell'elettrocardiogramma è possibile rilevare numerose patologie del tessuto cardiaco.

Le derivazioni elettrocardiografiche

Le derivazioni standard di Einthoven - Einthoven fu il primo ad intraprendere lo studio dell'attività elettrica del cuore. Egli pensò di registrare l'attività elettrica del cuore sistemando tre elettrodi, ciascuno collocato all'estremità del corpo. Sebbene sia stata ampiamente dimostrata l'inadeguatezza dei tale sistema di derivazioni dal punto di vista teoretico, questo modo di rilevare l'elettrocardiogramma è quello tuttora più utilizzato in campo clinico. Esso prende il nome di "sistema di derivazioni standard" o "derivazioni degli arti". Gli elettrodi vengono posti sul polso destro (R), sul polso sinistro (L) e sulla caviglia sinistra (F).

Le derivazioni pericordiali - Se le derivazioni di Einthoven si collegano tra di loro attraverso resistori di valore ohmico abbastanza elevato (100K) si ottiene un punto comune di riferimento arbitrario. Il terminale di riferimento così ottenuto è conosciuto con il nome di "terminale centrale di Wilson". Le derivazioni pericordiali si ottengono misurando l'andamento del potenziale di alcuni punti del torace o della schiena rispetto al terminale centrale di Wilson. Poichè il segnale elettrico che si propaga all'interno del muscolo cardiaco segue un percorso ben definito, ciascun punto del torace avrà in un certo istante un potenziale diverso dagli altri punti del torace e, come conseguenza, la forma dell'elettrocardiogramma sarà diversa a seconda di dove si pone l'elettrodo di misura.

Le derivazioni di Goldberger - Si parla anche di derivazioni degli arti unipolari aumentate. Sono sostanzialmente una variante delle derivazioni pericordiali: invece di misurare il potenziale elettrocardiografico di alcuni punti del torace rispetto al terminale centrale di Wilson, rispetto a tale terminale centrale si misurano i potenziali di ciascuno dei tre elettrodi.

Aspetto tipico dell'elettrocardiogramma

Un tipico elettrocardiogramma è quello mostrato in figura

:

Sono significative: le ampiezze delle onde PQRST, la loro durata e gli intervalli di tempo tra le varie onde.

Normalmente il picco dell'onda R viene scelto come riferimento temporale e la durata del ciclo cardiaco è rappresentata dal tempo che intercorre tra due picchi R (circa 0,8 secondi).

Esaminando le onde che formano un elettrocardiogramma si possono fare le seguenti osservazioni:

1) l'onda P corrisponde alla contrazione atriale

2) il complesso QRS corrisponde alla contrazione ventricolare

3) l'onda T corrisponde alla fase di ripolarizzazione ventricolare (la ripolarizzaziomne atriale è mascherata dal complesso QRS)

4) l'intervallo PQ, stabilito per convenzione, è una misura del tempo di conduzione atrio-ventricolare e dei disordini di conduzione correlati a questo intervallo

5) abbassamenti del segmento ST dalla linea di base indicano insufficenze coronariche

Nelle applicazioni portatili per la registrazione dell'elettrocardiogramma (HOLTER), per comodità e anche in relazione al fatto che i potenziali rilevati raggiungono valori massimi attorno al millesimo di Volt, si è sentita la necessità di ridurre la distanza tra gli elettrodi, in modo da migliorare la tollerabilità da parte del paziente e di aumentare l'immunità ai disturbi ottenendo un elettrocardiogramma più "pulito". In questi casi la rilevazione dell'elettrocardiogramma viene effettuata ponendo tutti gli elettrodi sulla superfice toracica.

La figura che segue mostra le mappe delle linee equipotenziali rilevate sulla superfice del corpo in corrispondenza dell'istante in cui si verifica il picco R. I potenziali indicati sono espressi in millivolt

Tali mappe forniscono una preziosa informazione per la scelta del posizionamento degli elettrodi in modo da permettere il rilievo dell'elettrocardiogramma con il segnale più forte possibile compatibilmente con la criticità di posizionamento, ottenendo il miglior rapporto segnale/disturbo (i disturbi sono generati non solo da agenti esterni che producono campi elettromagnetici ma anche dai potenziali mioelettrici generati dalla muscolatura, se si stà eseguendo un rilievo sotto sforzo e quindi il paziente non può restare fermo e rilassato)

L'Holter

L'elettrocardiogramma fornisce informazioni sulle patologie in atto o che hanno già prodotto effetti distruttivi sul muscolo cardiaco. Spesso le patologie cardiache che si presentano in modo improvviso e durano un tempo limitato sono una spia di allarme che permette di prevenire una evoluzione spesso irreversibile della patologia. Rilevare per tempo le insufficenze coronariche può permettere di instaurare una terapia efficace per la prevenzione dell'infarto del miocardio. Disordini nella regolarità del battito cardiaco possono avvisare il medico che è in atto una patologie che stà danneggiando il tessuto di conduzione dell'impulso cardiaco.

Per riuscire a catturare tali fenomeni acuti transitori si utilizza un registratore elettrocardiografico in grado di rilevare e di memorizzare l'elettrocardiogramma per periodi molto lunghi, che possono superare le 24 ore. Tale registratore ECG viene normalmente chiamato HOLTER ed è in genere molto compatto per poter essere accettato dal paziente che lo deve portare per una intera giornata. Nei modelli meno recenti la memorizzazione avviene su un nastro magnetico come in un magnetofono, mentre nei modelli più moderni l'elettrocardiogramma viene digitalizzato e caricato in una memoria FLASH a stato solido;

Links consigliati su cuore ed elettrocardiogramma:

Wikipedia, l'enciclopedia libera

Einthoven Manuali di aritmologia

Elettrocardiogramma per i non addetti ai lavori

Arizona Society of Echocardiography

Georgia Institute Angiographic Images

The Heart: A Virtual Exploration

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