Historia:

Fue en 1876 cuando Marey obtuvo la primera inscripción gráfica de la actividad eléctrica del corazón, sirviéndose del electrómetro capilar de Lippman y de la inscripción fotográfica. Lastimosamente este instrumento solo podía seguir las oscilaciones rápidas de corriente de un modo imperfecto, por lo que daba una imagen borrosa y deformada de la acción eléctrica del corazón.

El mérito indiscutible es para Wilhem Einthoven en Holanda por haber ideado el galvanómetro de cuerda; instrumento que por su sensibilidad permitió Einthoven hacer estudios fisiológicos verdaderamente innovadores.

Mas adelante con la aparición de nueva tecnología se construyeron los primeros electrocardiógrafos para uso en pacientes; pero estos aparatos requerían de grandes habitaciones, relativamente oscuras, con bases bastante sólidas para evitar sacudidas, haciendo de este método solo asequible a ciertos especialistas.

Con la aparición del electrocardiógrafo amplificador, se hizo más asequible y fácil la posesión y manejo de un aparato portátil.

Anatomofisiología del sistema de conducción cardiaca:

El nodo sinusal es la estructura donde normalmente se forma el pulso de despolarización inicial, por lo cual es llamado el marcapaso principal. esta ubicado en la aurícula derecha sobre su porción anterolateral en la unión con la vena cava superior, a nivel supepicárdico. Mide aproximadamente 2 cm de longitud por 0,5 de ancho. Esta constituido por fibras musculares cardiacas modificadas, fisiológicamente llamadas fibras de respuesta lentas (al igual que las del Nodo AV) por las características de su potencial de acción. Las fibras con potencial de acción de respuesta lenta tienen un potencial de reposo menos negativo que las de respuesta rápida, una fase de despolarización (fase 0) con menor pendiente dada por canales de Calcio y no por sodio como en las de respuesta rápida. La amplitud del potencial de acción es mucho menor y no existe muesca como en las fibras rápidas. El resto, la fase 2 o meseta y la de repolarización son semejantes.

Una de las principales características que tienen las celulas de conducción cardiaca es la capacidad para generar automáticamente un nuevo potencial de acción sin necesidad de un estimulo (de ahí que después de quitar las raices nerviosas cardiacas, este siga latiendo). Este mecanismo se produce en la fase 4 y esta mediado por tres corrientes iónicas: Una de sodio a hacia dentro, una corriente de calcio también hacia adentro, y otra de potasio hacia fuera. La apertura de los canales de sodio ocurre mas o menos a los –50 mv durante la fase 3 y entre más negativo se vuelva el potencial de acción más corriente de sodio hay. La corriente de calcio inicia a los –55 mv durante la fase 4, lo que acelera la la llegada al potencial umbral de despolarización y se inicia una nueva fase 0 (ley del todo o nada). Debido que las células del nodo SA tienen mayor pendiente de fase 4, tienen mayor frecuencia de despolarización automática, y por tanto son el marcapaso principal.

De esta manera las fibras miocárdicas auriculares por su cercanía al nodo SA (sinoauricular o de Keith y Flack) son las que primero sufren despolarización y por tanto son las que primero se contraen (primero la derecha seguida por la izquierda).

Fascículos internodales: La existencia de estos fasciculos es controversial, pero la descripción clásica de estos es: Uno anterior que se divide en dos uno que se dirige a la aurícula de izquierda (haz interauricular de Bachman) y otro que se dirige hacia abajo hasta encontrar el nodo auriculo ventricular (Nodo AV o de Aschoff- Tawra). Un fascículo internodal medio (Wenckebach) que desciende por el tabique interauricular hasta el nodo AV. Y un último fascículo inferior o de Thorel que desciende por detrás de la fosa ovale.

El nodo AV esta en el subendocardio hacia el lado derecho del tabique interauricular por encima del anillo de la válvula tricúspide y próximo a la desembocadura del seno coronario. Algunos autores consideran al nodo AV cono el marcapaso subsidiario en caso de falla del nodo SA. Este al igual que el nodo SA esta compuesto por células con potencial de acción de respuesta lenta. El nodoAV se divide fisiológicamente entres partes: la parte AN que es la zona trnsicional aurícula- nodo, la región N que es la porción media, y la N-H que es el sitio de fusión con el sistema His. La porción AN es la más grande de todas por lo que es la que más retarda el impulso aunque la más lenta de todas se la porción N como tal.

El nodo AV se continua por su parte distal con el Haz de His. Constituido por un tronco principal y dos ramas: Rama izquierda: se situa al lado izquierdo del tabique interventricular y se divide en pequeñas ramas anterosuperior, posteroinferior, y septales. La rama derecha desciende por el subendocardio por el borde derecho del tabique interventricular y alcanza la pared libre del ventrículo derecho donde se ramifica.

Para que el impulso eléctrico se transmita de las aurículas a los ventrículos  normalmente, tiene que pasar a través del nodo AV, pues existe un tejido fibroso electrofisiológicamente inerte que separa las aurículas de los ventrículos.  

Las fibras miocárdicas a excepción de las del nodo AV y SA tienen un potencial de acción de respuesta rapida, compuesto por una fase de despolarización rápida (fase 0) una muesca (fase uno) una meseta (fase2), una fase de repolarización o fase 3 y una ultima de reposo o fase 4. La fase 0 esta dada por la apertura de canales de canales de sodio voltaje dependientes cuando se alcanza un voltaje umbral de despoarización; esto hace a la célula mas positiva hasta llegar a +20 mv aproximadamente. La fase uno se puede presentar con muesca o sin ella dependiendo del tipo de célula, en aquellas células en las que no hay muesca, como en las endocárdicas ventriculares se presenta por el cierre de algunos de los canales de sodio voltaje dependientes; mientras que en las que existe muesca como las fibras de Purkinje se refleja una corriente transitoria de potasio.

Durante la meseta hay una relativa constancia del potencial de acción, dado por un equilibrio en el flujo de cationes que atraviesan la membrana celular. Hay una salida de potasio y una entrada de Calcio simultáneamente. La fase de repolarización se consigue con una mayor salida de potasio dado por el aumento de gradiente para este y disminución de gradiente para el calcio por lo que el potencial de acción desciende hasta la fase 4. Durante la fase cuatro todas las alteraciones en las concentraciones intra y extracelulares de cationes son corregidas por la sodio-potasio ATPasa y por el intercambiador Sodio- calcio.

El cambio de polaridad de las membranas de las celulas auriculares y ventriculares es lo que se evidencia en el electrocardiograma. La despolarización de las células se transmite por medio de una onda a través del intersticio cardiaco los músculos, la piel y todo el cuerpo en general, al igual que cuando tomamos una cuerda de los dos extremos y en uno de ellos se produce un movimiento vertical que se transmite hasta el otro extremo. De la misma manera se transmite la repolarización pero con una carga contraria. Es importante tener en cuenta que la actividad del nodo SA y AV no se observa en el electrocardiograma como cambios de potencial. El cuerpo es un buen conductor de electricidad debido al alto contenido de iones en los tejidos, por lo que las diferencias de potencial que ocurren en el corazón se transmiten fácilmente hasta la piel donde se puede registrar con el electrocardiógrafo.

Nomenclatura:

Las ondas electrocardiográficas se denominan en letras mayúsculas cuando tienen una amplitud mayor a 5 mm, y en letras minúsculas cuado la amplitud es menor de 5 mm. Se denominan de la siguiente manera:

Onda P: deflexión lenta producida por la despolarización auricular.

Onda Q: es la primera deflexión negativa producto de la despolarización ventricular, que se presenta antes de una onda R.

Onda R: primera deflexión positiva producida por la despolarización ventricular.

Onda S: Segunda deflexión negativa producto de la despolarización ventricular.

Al colocar la apostrofe (‘) se está indicando que es la segunda deflexión e este sentido, por ejemplo una onda R’ sería la segunda deflexión positiva producto de la despolarización ventricular.

Onda T: deflexión lenta producida por la repolarización ventricular.

Onda U: deflexión que sigue a la onda T y precede a la onda P siguiente, que corresponde a la repolarización de los músculos papilares.

Nomenclatura del complejo QRS:

Secuencia de activación cardiaca y deflexiones electrocardiográficas:

La activación auricular se expresa por una onda P que dura entre 60 y 110 milisegundos. El proceso de despolarización  auricular se orienta de derecha a izquierda y de arriba a bajo, teniendo en cuenta la ubicación del Nodo SA la aurícula derecha se despolariza primero que la izquierda, por lo que la primera parte de la onda P corresponde a la despolarización de la aurícula derecha y la segunda a la aurícula izquierda, así:

Uno de los determinantes de la amplitud de una onda es la cantidad de masa despolarizada, en este caso tenemos que el grosor del músculo auricular no es mayor de 1 mm por lo que usualmente la amplitud de la onda P es menor de 0,2 mv. La suma de los vectores de despolarización de las aurículas da un vector resultante hacia abajo, hacia adelante y hacia la izquierda. (el vector indica la dirección hacia donde se transmite la onda de despolarización)

La activación del nodo AV después de la activación auricular, no se refleja en forma de onda en el electrocardiograma, sino como una linea isoelectrica que corresponde al segmento PR (PQ). Los segmentos en el electrocardiograma, a diferencia de los intervalos no estan compuestos por ondas; por lo tanto el segmento PR corresponde al trazo entre el final de la onda P y el inicio del complejo QRS. Este espacio corresponde al retardo en la conducción eléctrica que se produce en el nodo AV (aproximadamente de 65 msg.)

La activación ventricular se produce a través de un sistema especializado de conducción compuesto por fibras de Purkinje de endocardio a epicardio, de una manera transversal. Esta despolarización ventricular se refleja en el electrocardiograma como el complejo QRS que dura entre 60 y 100 msg.

Multiples dipolos o vectores se forman durante la despolarización ventricular, pero los que se expresan en el registro son básicamente 3 siendo los dos primeros los de mayor importancia. La despolarización ventricular inicia al lado izquierdo del tabique, con la despolarización del septo interventricular cuyo vector se orienta en condiciones normales hacia la derecha, hacia delante, y hacia abajo (según la posición anatómica del corazón , vertical u horizontal)

La activación del tercio inferior del tabique y de las paredes libres ventriculares ocurre simultáneamente y el vector resultante se dirige de derecha a izquierda, de arriba hacia abajo y de adelante atrás. Este vector es el que más incidencia tiene en el complejo QRS precisamente por la cantidad de masa despolarizada. Debido a la gran masa del ventrículo izquierdo, el vector se inclina en esta dirección. La última parte de los ventrículos que se despolariza es la zona posterobasal dando el tercer vector resultante dirigido hacia la derecha arriba y de atrás hacia delante o viceversa según la posición anatómica del corazón.

El segmento ST corresponde a la fase 2 del potencial de acción de las fibras ventriculares despolarizadas (observado en el QRS) que se continua con la fase de repolarización, se denomina punto J al punto de unión entre el QRS y el segmento ST.

El miocardio despolarizado recupera su polarización en dirección opuesta al movimiento iónico de activación los campos eléctricos que forman determinan la inscripción de las ondas T y U. La repolarización auricular no se visualiza en el electrocardiograma porque sucede simultáneamente a la despolarización ventricular, la que opaca la observación de la pequeña onda de repolarización auricular.

Electrocardiografía normal:

Derivaciones electrocardiográficas:

Estableciendo una conexión mediante un alambre conductor, entre dos puntos distantes entre sí del campo eléctrico, se produce un flujo de corriente a lo largo del conductor, desde el sitio de mayor potencial al de menor. La magnitud del flujo es proporcional a la diferencia de potencial de los puntos entre los que se establece la derivación. Con base a la ley del infinito eléctrico la cual dice que a más de doce centímetros distal al corazón se puede obtener la misma medida del potencial ejercido por este (es lo mismo colocar los electrodos en el tronco del paciente o en las extremidades del mismo) Einthoven designó las tres derivaciones estandar de las extremidades representando tres lados de un triángulo equilátero en el cual el corazón esta colocado en el céntro. Tal principio se basa en la ley de Kirchoff: la suma algebraica de las tres derivaciones debe ser igual a cero.

Las derivaciones pueden ser monopolares o bipolares. Una derivación es bipolar cuando registra la diferencia de potencial entre dos puntos del cuerpo y unipolar cuando registra la diferencia de potencial entre un punto del cuerpo y el centro electrico del corazón. Por lo tanto las derivaciones bipolares poseen un polo positivo y otro negativo.

Las derivaciones que designó Einthoven son bipolares, y se denominan DI, DII y DII, sabiendo que:

DI: entre brazo izquierdo (+) y derecho (-). Eje a 0º

DII: entre pierna izquierda(+) y brazo derecho (-) eje a +30º

DIII: entre brazo izquierdo(-) y pierna izquierda.(+) eje a +60º

La tierra se coloca en la pierna derecha.

Wilson desarrolló el sistema de derivaciones de las extremidades unipolares modificadas posteriormente por Goldberger: aVR, aVL y aVF siendo la suma algebraica igual a cero. Al ser amplificadas dejan de ser unipolares quedando finalmente como bipolares. Estas deflexiones se amplifican al desconecta de la central con potencial cero la extremidad explorada. Entonces:

AVR: electrodo explorador en brazo derecho. Eje a –210º

AVL: electrodo explorador en brazo izquierdo. Eje a –30º

AVF: electrodo explorador en pierna izquierda. Eje a +90º.

Las derivaciones verdaderamente unipolares son las derivaciones precordiales que se designan: V1, V2, V3, V4, V5, V6 y en algunos casos V7. estas a diferencia de las dos anteriores registran la actividad del corazón en forma horizontal, mientras las otras hacen un registro frontal. Estas derivaciones se conectan de la siguiente manera:

V1: cuarto espacio intercostal, junto al borde esternal derecho.

V2: cuarto espacio intercostal con linea paraesternal izquierda.

V3: punto intermedio entre V2 y V4.

V4: quinto espacio intercostal sobre la linea medioclavicular izquierda.

V5: a la misma altura de V4 pero sobre la linea axilar anterior.

V6: quinto espacio intercostal con linea axilar media.

El vector resultante de la despolarización auricular se dirige hacia el electrodo positivo de las derivaciones DII DIII y aVF por lo tanto es positiva en estas; al mismo tiempo se aleja del electrodo explorador aVR, derivación en la cual la onda P es negativa. El electrodo positivo de la derivación aVL queda sobre la línea limítrofe de potencial cero o muy cerca de ella, por lo cual en esta derivación la onda P suele tener baja amplitud o incluso a veces ser negativa. La deflexión producida por la despolarización auricular es lenta, de contornos redondeados y su altura no suele sobrepasar los 2 milímetros (2 mv).

Orientación de las derivaciones en relación al corazón:

La orientación de las derivaciones se referencia a la unidad del ventrículo izquierdo así:

DII, DIII, y aVF: orientadas hacia la superficie inferior del corazón. Sirve para el diagnóstico de infarto de la cara inferior.

DI, aVL, V5 y V6 derivaciones laterales izquierdas, DI y aVL lateral alta; V5 y V6 lateral baja. Sirven para el diagnóstico de infarto de la pared lateral alta o baja.

AVR: es orientada hacia la cavidad del corazón, es decir mira el corazón por dentro. Sirven para diagnóstico de infarto sub-endocardico y cambios reciprocos (depresión del segmento st) de la pericarditis aguda.

V1 a V6: se orientan en la cara anterior extensa del corazón, se dividen arbitrariamente así:

            VI a V4 infarto anteroseptal.

            V5 y V6 lateral baja

            V1 y V2 imagen en espejo de la pared dorsal o posterior.

Deflexiones e intervalos del electrocardiograma normal:

Onda P: es una onda redondeada de amplitud no mayor a 2.5 mm (0.25 mv) con una duración entre 60 y 100 ms el eje de la onda P en condiciones normales esta entre 30 y 60º por lo que es positiva en DI, DII, y aVF y es negativa en aVR.

Intervalo PR: desde el inicio de la onda p hasta el inicio del complejo QRS. La duración normal va entre 120 y 200 ms pr mas cortos haen referencia a síndromes de preexitación y mas largos corresponden a bloqueos AV.

Complejo QRS: su morfología esta determinada por la ubicación de la derivación y siguiendo los angulos de despolarización de los tres vectores ventriculares, la duración aproximada del complejo qrs es de 80 a 100 ms. Tiempos mas largos corresponde a bloqueos completos de rama del haz de His.

Segmento ST­: es el intervalo generalmente isoelectrico entre el final del complejo QRS y la onda T, como variante normal se acepta 1 mm de supra e infradesnivel en las derivaciones frontales.

Onda T: la polaridad de la onda T en condiciones normales es igual a la del complejo QRS con una diferencia máxima de 60º para el angulo. En las derivaciones horizontales la onda T es positiva excepto en V1 donde puede presentarse con polaridad negativa (especialmente en adolescentes)

Intervalo QT: se mide desde el inicio del QRS hasta el final de la onda T, normalmente mide de 350 a 440 ms. El intervalo QT varía con los cambios de frecuencia cardiaca por lo que requiere corrección, mediante la fórmula

QTc = QT leído / raíz cuadrada del R-R

La prolongación del QT aumenta el riesgo de taquiarritmias, este se puede encontrar congénito, o como efecto de drogas antiarrítmicas como la amiodarona.

Onda U: es una deflexión de bajo voltaje después de la onda T es mas facil identificarla en derivaciones precordiales ( V2 y V3) y a frecuencias cardiacas bajas.

Intervalo R-R: es el tiempo que existe entre dos ondas R sucesivas. Si estamos en presencia de un ritmo ventricular regular esta medida nos permite calcular la frecuencia cardiaca. Hay que recordar la velocidad del papel que es de 25 mm por segundo luego en un segundo recorre 5 cuadros grandes y en un minuto (5 x 60) recorre 300 cuadros grandes o 1500 pequeños.

Guía de lectura Electrocardiográfica:

Lo mas importante al leer un Electrocardiograma es  seguir una secuencia de lectura sin que se nos quede ningún aspecto que observar, no es facil de todos modos leer un EKG y como la mayoría de cosas en medicina la lectura rápida y precisa se adquiere con la experiencia de ver múltiples ejemplos. Los pasos de lectura son:

1. Ritmo
2. frecuencia cardiaca
3. Eje eléctrico.
4. morfología onda P
5. intervalo PR
6. complejo QRS
7. segmento ST
8. onda T
9. onda U
10. intervalo QT

Para entender mejor el sistema de lectura electrocardiográfica realizaremos cada uno de los pasos con un ejemplo: (siguiente pagina)

1. Ritmo: el ritmo normal es el ritmo sinusal; el que se origina en el nodo sinusal, que por cierto tiene las siguientes características:
   1. Onda P antes de cada QRS.
   2. Onda  P positiva en DII y negativa en aVR.
   3. Frecuencia cardiaca entre 60 y 100 por minuto
   4. Intervalos R- R regulares.

Nuestro ejemplo contiene las cuatro características indicadas por lo que decimos que el ritmo es normal, es sinusal.

2. Frecuencia cardiaca: existen varias formas para calcular la frecuencia cardiaca; la mas rapida es dividir 300 en el número de cuadros grandes, o 1500 en el número de cuadros pequeños si los intervalos R-R son regulares. Si la velocidad del papel es de 25mm por segundo en un minuto recorrerá 1500mm o 300 cuadros grandes de ahí la división (como una regla de tres)

cuando hay una onda isoelectrica electrocardiográfica podemos decir que el vector que se produce es perpendicular a la derivación que registra la onda isoeléctrica (inicialmente se acerca y luego se aleja). Desafortundemente en este caso no tenemos ninguna derivación con QRS isoeléctrico pero si por ejemplo la onda QRS isoeléctrica estuviera en la derivación aVL la perpendicular es DII y el QRS en DII es predominantemente positivo por lo que decimos que el eje es DII o esta a +60º.

Con nuestro ejemplo es necesario utilizar otro metodo para calcular el eje ejectrico, y es de la siguiente manera:

Se toman las derivaciones DI y aVF donde miramos el QRS al número de cuadros pequeños positivos le restamos los negativos y en un plano cartesiano indicamos el resultado, resultando a si un vector que va a ser el eje electrico (ver figura)

LOS SIGUIENTES PASOS:

1. morfología onda P
2. intervalo PR
3. complejo QRS
4. segmento ST
5. onda T
6. onda U
7. intervalo QT

Corresponden a ver si se encuentra dentro de limites normales cada una de las características de las ondas, segmentos e intervalos; es decir tiempo de duración, amplitud máxima, y morfología (angulo agudo, infradesnivel o supradesnivel del segmento ST, etc) son cosas mas especificas que deben ser estudiadas en periodos mas adelantados, en los que la lectura del electrocardiograma se convierte en una experiencia grande del estudio de la medicina.

Si miramos nuestro ejemplo vemos que la onda P mide en DII sitio donde es mas grande 2 cuadros de alto (amplitud de 2 mv) y 2,5 de largo (2,5 x 40 ms = 100ms) sin cambios en el ángulo superior lo que nos indica que es normal en todas sus derivaciones.

El intervalo PR mide  cuadros de largo (   x 40 ms de cada cuadro = )  y no se evidencia infra o supradesnivel con respecto al 0 isoelectrico del trazado.

Complejo QRS: se observa su amplitud que en un dado caso puede indicarnos hipertrofia de cavidades ventriculares, la duración en este caso de     que es normal pero que en algunos casos nos puede indicar algún retraso de la despolarización ventricular como en el caso de los bloqueos de rama que según la morfología de este nos indica si es derecho o izquierdo. Incluso observar unas onda Q profunda (mas del 25% del la amplitud del QRS) contiguas indica la presencia de un infarto antiguo de la misma pared. En este caso es normal.

El segmento ST es tal vez una de las partes mas importantes para observar. El infradesnivel y el supradesnivel del mismo en derivaciones contiguas a una pared nos indica una lesión (por ejemplo por isquemia) en esta pared. En este caso no se observa ninguna alteración aparente.

Referencias:

·        SOCIEDAD COLOMBIANA DE CARDIOLOGÍA, Cardiología tomo 1, capitulo de electrocardiografía. 2002.

·        INTERNET, www.medicalstudent.com guias de EKG.

§         A Guide to Reading and Understanding the EKG. Written by Henry Feldman. http://endeavor.med.nyu.edu/student-org/erclub/ekghome.html

§         Measuring Potentials of the Heart.

§         The Anatomy of the heart beat.

·        Guias de laboratorio, Pontificia universidad Javeriana, Departamento de Fisiología.