Elettrocardiogramma

Il principio alla base dell'elettrocardiogramma (ECG) è quello secondo il quale la contrazione di ogni muscolo si accompagna a modificazioni elettriche chiamate "depolarizzazioni" che possono essere registrate da elettrodi fissati alla superficie del corpo. L'elettrocardiogramma si ottiene con l'elettrocardiografo, macchina inventata nel 1887 dal tedesco Augustus Waller e ottimizzata in seguito dal fisiologo William Einthoven.

Con l'elettrocardiogramma in questo modo sono messe in evidenza tutte le depolarizzazioni muscolari, pertanto le modificazioni legate alla contrazione del muscolo cardiaco saranno visibili solo se il soggetto sarà completamente disteso e rilassato, per evitare la contrazione dei muscoli scheletrici, che potrebbero falsare le registrazioni cardiache.

Genesi dell'impulso cardiaco

Elettrocardiogramma

Nonostante il cuore abbia 4 cavità (2 atri e 2 ventricoli), dal punto di vista elettrico possiamo considerarne soltanto 2: una formata dai 2 atri e l'altra dai 2 ventricoli.

La depolarizzazione inizia in una regione di tessuto specializzato dell'atrio destro detta nodo del seno atriale (SA) o nodo sinusale. È necessario un certo intervallo di tempo affinché l'onda di depolarizzazione raggiunga una seconda zona specializzata nell'atrio destro: il nodo atrio ventricolare.

Quindi, l'onda di depolarizzazione si propaga lungo un tessuto di conduzione specializzato: inizialmente è una via unica, il fascio di His, che poi si divide a livello del setto interventricolare in una branca destra ed in una branca sinistra. Nel ventricolo, la conduzione dell'onda può avvenire velocemente grazie ad un altro tipo di tessuto specializzato nella conduzione, le fibre di Purkinje.

 

Morfologia dell'elettrocardiogramma

La massa muscolare degli atri è relativamente piccola e le modificazioni elettriche che accompagnano la loro contrazione sono esigue. La contrazione dell’atrio provoca sull'ECG un'onda chiamata P.

Visto che la massa ventricolare è maggiore, quando i ventricoli si contraggono, si produce un insieme di onde definito complesso QRS di maggior grandezza.

L'onda T dell'elettrocardiogramma è generata dal ritorno della massa ventricolare allo stato elettrico di riposo (ripolarizzazione ventricolare).

Elettrocardiogramma


Le lettere P, Q, R, S e T sono state scelte in modo casuale. Le deflessioni P, Q, R, S e T sono tutte chiamate onde; l'insieme formato dall’onda Q, R e S viene definito "complesso" e l'intervallo (o spazio) tra l'onda S e l'onda T e denominato "tratto ST".

Tempi e velocità

L'elettrocardiogramma viene tracciato su carta millimetrata che avanza a velocità costante e standard e può essere modificata con apposite impostazioni del macchinario di registrazione. Ogni grande quadrato corrisponde a 0,2 secondi, in modo tale che ci siano 5 grandi quadrati al secondo e 300 al minuto.

La distanza tra le onde R, misurata in quadrati, permette di calcolare la frequenza cardiaca, così lo spazio tra le differenti parti del complesso P-QRS-T è correlata al tempo di conduzione tra le differenti parti del cuore.

La durata del complesso QRS indica il tempo necessario affinché l'onda si propaghi nei ventricoli, questa è normalmente 0,12 sec (3 quadratini) o poco meno: ogni anomalia nella conduzione rallenta i tempi e allarga il complesso QRS.

L'intervallo PR (calcolato dall'inizio dell'onda P all'inizio del complesso QRS, normalmente è di 0,12-0,2 sec, quindi 3-5 quadratini) corrisponde al tempo impiegato dall'onda di depolarizzazione per propagarsi dal nodo SA, al muscolo atriale, quindi al nodo AV, ed al fascio di HIS.
Se l'intervallo PR è molto corto, vuol dire che la depolarizzazione atriale è cominciata vicino al nodo AV o che esistono delle anomalie nella conduzione tra gli atri ed i ventricoli.

Registrazione di un elettrocardiogramma

I segnali elettrici sono raccolti sulla superficie del corpo da cinque elettrodi, 4 fissati ad ogni arto (responsabili delle immagini in DI, DII, VL, VF, DIII,VR) ed uno fissato con 6 ventose sulla faccia anteriore del torace nelle diverse posizioni: V1, V2, V3, V4, V5, V6.

L'elettrocardiografo confronta i fenomeni elettrici registrati nelle diverse posizioni e li trascrive sul tracciato. Ogni derivazione, quindi, è come se guardasse l’attività elettrica del cuore da un punto di vista differente producendo, di conseguenza, un'immagine elettrocardiografica diversa.

L'ECG nel suo insieme non può essere correttamente interpretato se gli elettrodi non sono posizionati nei punti giusti.

Elettrodi

Elettrocardiogramma a 12 derivazioni

L'interpretazione dell'ECG è facile tenendo ben presenti gli angoli dai quali le diverse derivazioni guardano il cuore. Si può supporre che le sei derivazioni standard, registrate dagli elettrodi fissati agli arti, guardino il cuore su un piano sagittale, di profilo.

In questo modo le derivazioni: DI, DII, VL guardano la faccia laterale sinistra del cuore; DIII e VF la faccia inferiore del cuore; VR l'atrio destro.

Da tutto ciò ne consegue che, per esempio, la localizzazione di un onda Q, espressione di un infarto, in DIII e VR suggerisce una necrosi della faccia inferiore del cuore; in DI, DII e VL suggerisce invece una necrosi sulla faccia laterale sinistra.

 

La derivazione V (precordiale) è fissata sulla parete toracica per mezzo di 6 ventose, ed è registrata in 6 posizioni diverse situate tutte sopra il 4° o 5° spazio intercostale. Le sei derivazioni guardano il cuore su un piano orizzontale (vedi disegno sotto), dalla parete anteriore fino al lato sinistro.

In questo modo le derivazioni: V1 e V2 esplorano il ventricolo destro; V3 e V4 il setto interventricolare; V5 e V6 guardano rispettivamente la parete anteriore e laterale del ventricolo sinistro.

Detto ciò, un'onda Q in V1 e V2 è espressione di un infarto ventricolare destro, un’ onda Q in V5 e V6 è invece espressione di un infarto del ventricolo sinistro.

Asse elettrico cardiaco

Si definisce asse elettrico cardiaco, la direzione media di propagazione dell'onda di depolarizzazione nei ventricoli. Si può dedurre la direzione dell'asse elettrico a partire dai complessi QRS nelle derivazioni DI, DII e DIII.

Vista di fronte, l'onda di depolarizzazione si propaga da ore 11 a ore 5: le onde sul tracciato saranno per la maggior parte negative (dirette verso il basso) in VR (infatti per questa derivazione l'onda di depolarizzazione si allontana) e per la maggior parte positive (dirette verso l'alto) per DII (infatti per questa derivazione l'onda di depolarizzazione si avvicina).

Deviazione assiale destra

Se il ventricolo destro si ipertrofizza, l'asse elettrico ruota verso destra. L’ onda in DI diventa negativa e quella in DIII diventa più positiva. Questa condizione si chiama "deviazione assiale destra" ed è indice di condizioni polmonari che determinano una sovraccarico cardiaco (cuore polmonare) o malformazioni cardiache congenite.

Deviazione assiale sinistra

Quando il ventricolo sinistro si ipertrofizza, l'asse può spostarsi verso sinistra: il QRS diventa in gran parte negativo in DIII, le deviazioni assiali sinistre diventano significative quando si accompagnano ad una deflessione negativa in DII. Nel caso di una deviazione assiale sinistra, il difetto è generalmente legato ad un problema di conduzione piuttosto che ad un aumento di massa ventricolare sinistra. Le deviazioni assiali destre e sinistre sono raramente significative da sole, ma la loro presenza deve spingere la ricerca di altri segni di ipertrofia destra e sinistra.

Elettrocardiogramma sotto sforzo

È un particolare tipo di ECG effettuato nel caso in cui si sospetti una elevata predisposizione all'infarto o per diagnosticare una situazione che potrebbe indurlo. Bisogna infatti ricordare che in caso di stenosi non grave delle arterie coronarie e dei suoi rami, al muscolo cardiaco arriva una quantità di energia (cioè ossigeno) inferiore al normale, ma comunque sufficiente alla sua contrazione.

Il principio dell'ECG sotto sforzo è quello di far aumentare la richiesta energetica del cuore per controllare in maniera indiretta se sono presenti dei restringimenti delle coronarie che possano dare problemi in determinati casi o nel futuro.

Tipico è il caso dell'angina da sforzo, ovvero un dolore al cuore che compare in caso di sforzi fisici e scompare appena il paziente si riposa. L’ECG sotto sforzo consiste dello svolgere un normale elettrocardiogramma, facendo aumentare la frequenza e la forza di contrazione cardiaca con disparati metodi.

Quelli più utilizzati sono lo sforzo fisico (cyclette, tapis roulant) oppure l'uso di farmaci che aumentano il lavoro cardiaco nel caso in cui il paziente non abbia la possibilità di movimento. Aumentando l'attività del cuore mediante lo sforzo, possiamo indurre un'ischemia cardiaca controllatae sotto la supervisione medica che evidenzia malattie cardiache che a riposo non sarebbero diagnosticabili.

Infarto del miopcardio

L’infarto del miocardio consiste in una ischemia del muscolo cardiaco, ovvero una mancanza di ossigeno e nutrienti che solitamente giungono al muscolo grazie alla circolazione coronarica. Solitamente la principale causa di infarto è l'aterosclerosi che colpisce le arterie coronarie e quindi ostacola l'irrorazione del cuore.

Dopo un infarto del miocardio, la prima anomalia che si osserva sull'ECG è una elevazione del segmento ST. In seguito compaiono le onde Q e le onde T si invertono. Il segmento ST ritorna alla linea isoelettrica (data dal prolungamento della linea immaginaria che passa alla base dell'onda P) dopo circa 24-48h. L'inversione dell'onda T è spesso permanente. Questo configura l'infarto transmurale, ovvero una morte del tessuto cardiaco che riguarda l'intero spessore del muscolo. Nell'infarto sotto-endocardico, invece, non si avranno le onde Q, ma soltanto una inversione dell'onda T. Questo infarto interessa invece solo la parte più interna del muscolo, ed è quindi meno grave rispetto al precedente, ma se non si interviene in tempo, può progredire verso un infarto a tutto spessore. L'infarto, a seconda della zona cardiaca che colpisce, può essere suddiviso in anteriore, antero-laterale e inferiore. Ognuno avrà delle caratteristiche diverse e si renderà visibile in alcune derivazioni piuttosto che altre.

 

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