Derivazioni bipolari

DERIVAZIONI BIPOLARI

Partendo da queste considerazioni e ricordando che il dipolo è immerso in un volume conduttore. Einthoven (1860.1927), professore di fisiologia all'Università di Leida, registrò, mediante opportuni elettrodi e un sensibilissimo galvanometro, differenze di potenziale a livello della superficie corporea dovute all'attività elettrica del cuore.

Egli propose tre modi di collocare gli elettrodi sulla superficie corporea ( tre derivazioni) e diede una interpretazione teorica degli andamenti delle differenze di potenziale che si registravano, da queste derivazioni.

Le derivazioni di Einthoven sono tre e prevedono il posizionamento degli elettrodi sui due arti superiori e sulla gamba sinistra.

L'Autore pensò che tali posizioni potessero ritenersi vertici di un triangolo equilatero e che il cuore, rappresentato dal vettore del dipolo equivalente, orientato dall'alto a destra verso la sinistra in basso, si trovasse al centro di tale triangolo.

Le derivazioni bipolari sono chiamate DI, DII e DIII e si distinguono a seconda del posizionamento degli elettrodi.

DI = RA-LA ( right arm - left arm , braccio destro - braccio sinistro )

DII = RA-LF ( right arm - left foot , braccio destro - piede sinistro )

DIII = LA-LF (left arm - left foot , braccio sinistro - piede sinistro )

Il piede destro ( RF ) è collegato con la terra.

DI = il terminale negativo è in RA, cosicché quando RA è negativo rispetto a LA si ha una deflessione positiva (onda verso l'alto);

DII = il terminale negativo è in RA, così quando RA è negativo rispetto e LF si ha deflessione verso l'alto;

DIII = il terminale negativo è in LA, così quando LA è negativo rispetto a LF si ha deflessione verso l'alto.

Il triangolo di Einthoven è utile in quanto permette :

di dare spiegazione all'ampiezza e al segno delle onde che si registrano nelle tre derivazioni bipolari;

di calcolare il vettore cardiaco medio, o asse elettrico ventricolare.

Le assunzioni che sono alla base della teoria di Einthoven sono però una utilissima approssimazione della realtà biofisica dell'elettrocardiogramma. Il corpo è un volume conduttore non omogeneo (i polmoni ad es, rappresentano una zona di  elevata resistenza elettrica) e il cuore è in posizione eccentrica rispetto ai punti

di derivazione degli arti.

L'ampiezza dell'onda che si registra in una determinata derivazione è proporzionale alla lunghezza della proiezione del vettore cardiaco sulla linea di riferimento di quella derivazione.

Si registra una deflessione al di sopra del tracciato isoelettrico (onda positiva) se il verso della proiezione del vettore cardiaco è concorde al verso della linea di riferimento della derivazione. In caso contrario si registra un'onda negativa.

Le deflessioni dovute all'attivazione ventricolare saranno perciò massime in DII che è all'incirca parallela al dipolo cardiaco e saranno minime in DIII che è a più di 60° rispetto al vettore cardiaco e si avvicina alla linea isopotenziale 0.

L'attività dei tessuti nodali e di conduzione intra-atriale non è rilevabile perché è troppo modesta la massa del fenomeno elettrico.

ONDA P = depolarizzazione degli atri

INTERVALLO P-R = (dall'inizio dell'onda P alla prima deflessione seguente): si assume come misura del tempo di conduzione lungo il fascio di His, per cui ad es. la stimolazione ortosimpatica che accelera la conduzione atrio-ventricolare (si dice effetto dromotropo positivo) determina una riduzione di questo intervallo.

COMPLESSO QRS = è il complesso ventricolare (detto anche complesso rapido o ventricologramma ); ha un'ampiezza molto maggiore rispetto all'onda P ( è attivata una massa muscolare assai maggiore ) e una durata inferiore perché la conduzione specializzata sincronizza nel tempo l'eccitamento delle miocellule ventricolari. In tale complesso si distinguono:

ONDA Q = prima deflessione negativa

ONDA R = ampia deflessione positiva

ONDA S = deflessione negativa che segue l'onda R.

SEGMENTO ST = va dalla fine del complesso QRS  all'inizio dell'onda T. Il punto di inizio è detto punto J o isoelettrico. Questo è il periodo in cui tutto il tessuto ventricolare è depolarizzato (fase 2 del potenziale d'azione ) perciò nessun potenziale viene registrato dagli elettrodi (analogamente al periodo diastolica o intervallo T-P, dove tutto il miocardio ventricolare è ripolarizzato.

ONDA T = rappresenta la ripolarizzazione dei ventricoli, e ha tre caratteristiche:

in condizioni fisiologiche è asimmetrica, in condizioni ischemiche diviene appuntita e simmetrica;

ha lo stesso verso dell'onda R anche se il fenomeno che rappresenta è elettricamente opposto, perché, come già visto, la ripolarizzazione ventricolare, determina una disposizione di cariche di verso opposto a quello della depolarizzazione ventricolare ma ha anche verso opposto di propagazione, perché il fronte di demarcazione si muove tra cariche esterne positive ( miocardio ripolarizzato) e negativa ( miocardio depolarizzato) dalla superficie epicardica verso quella endocardica. Il vettore del dipolo avrà quindi lo stesso verso di quello della depolarizzazione ventricolare e di conseguenza la deflessione del tracciato sarà positiva.

Ha durata superiore ed ampiezza inferiore al complesso QRS, anche se rappresenta un fenomeno elettrico della stessa entità a carico della stessa massa muscolare. Questo fenomeno è determinato dalla desincronizzazione della ripolarizzazione che determina la cancellazione di molti potenziali di dipoli diretti in senso opposto.

INTERVALLO Q-T = è la parte del tracciato che va dall'inizio del complesso QRS alla fine dell'onda T. Rappresenta la durata della depolarizzazione  (QRS + ST) e ripolarizzazione (T) ventricolare, ed ha una durata di circa Per questo è indice (approssimativo) della durata del potenziale d'azione medio delle miocellule ventricolari. Diminuisce al crescere della frequenza cardiaca ed ha maggior durata negli uomini rispetto alle donne, nell'età giovanile rispetto all'età matura. L'intervallo Q-T viene spesso utilizzato per valutare l'effetto, in condizioni patologiche, dell'utilizzo di farmaci. Ad una frequenza cardiaca di 60 battiti al minuto la durata di Q-T varia da

INTERVALLO R-R = rappresenta la durata dell'intero ciclo cardiaco (sistole e diastole); dal numero degli intervalli si può dedurre la frequenza cardiaca.

ASSE ELETTRICO VENTRICOLARE

L'asse elettrico ventricolare è dedotto dal vettore QRS medio:

il vettore QRS medio (o quello rispettivo in qualsiasi altra fase del ciclo cardiaco) rappresenta la risultante degli infiniti vettori istantanei che si hanno durante la fase del ciclo che consideriamo, in tal caso durante l'attivazione ventricolare.

L'ORIENTAMENTO DELL'ASSE ELETTRICO DEL CUORE è definito dall'angolo formato dal vettore QRS medio con la linea orizzontale corrispondente alla derivazione DI.

Per determinare l'asse elettrico del cuore si riporta sui lati del triangolo di Einthoven ( è sufficiente su due)  a partire dal loro punto medio e nel verso positivo della derivazione stessa, l'ampiezza dell'onda R registrata dalla derivazione corrispondente e si tracciano le perpendicolari dagli estremi dei segmenti così ottenuti verso il centro del triangolo. In tal modo si determina il vettore cardiaco che ha generato tali proiezioni. Il prolungamento di tale vettore sino all'asse DI viene ad individuare un angolo che rappresenta l'orientamento dell'asse elettrico medio del cuore.

Nell'adulto normale l'orientamento dell'asse elettrico è compreso tra °. Si parla di deviazione assiale destra se la sua inclinazione supera e di deviazione assiale sinistra se è minore di

L'ampio campo di variazioni fisiologiche nell'orientamento dell'asse elettrico dipende dalla costituzione del soggetto: in individui bassi e tarchiati il cuore assume una posizione più orizzontale e l'asse tende quindi a deviare a sinistra, mentre in individui alti e magri il cuore ha una posizione più ventrale e l'asse elettrico tende a deviare a destra.

Deviazioni più marcate sono causate da situazioni patologiche

una deviazione assiale sinistra può essere espressione di una ipertrofia ventricolare sinistra indotta, ad es., da aumento delle resistenze periferiche, da stenosi valvolare aortica, da coartazione aortica o da cardiomiopatia ipertrofica.

Una derivazione assiale destra può essere espressione di ipertrofia ventricolare destra, indotta, ad es., da stenosi della valvola dell'arteria polmonare.

DERIVAZIONI UNIPOLARI

Nelle derivazioni unipolari uno dei due elettrodi non risente immediatamente degli eventi elettrici cardiaci, ma permane invece ad un potenziale all'incirca costante lungo tutto il ciclo cardiaco.

Tale elettrodo è detto indifferente, mentre l'altro elettrodo è detto esplorante.

Derivazioni unipolari aumentate di Goldberg

In tali derivazioni l'elettrodo di riferimento è costituito da un terminale centrale che, attraverso resistenze da 5·10³ ohm è connesso con due dei tre arti considerati nel triangolo di Einthoven, mentre l'elettrodo esplorante è posto sul terzo arto si individuano così tre derivazioni:

- aVR con elettrodo esplorante posto sul braccio destro

- aVL con elettrodo esplorante posto sul braccio sinistro

- aVF con elettrodo esplorante posto sulla gamba sinistra.

Derivazioni unipolari di Wilson ( o precordiali )

L'elettrodo indifferente è costituito dalla connessione dei tre elettrodi VR, VL, VF ad un terminale centrale attraverso resistenze di 5·10³ ohm. Sapendo che si ha che l'elettrodo indifferente è tenuto ad un valore circa nullo e costante durante tutto il ciclo cardiaco. L'altro elettrodo è definito esplorante in quanto risente degli eventi elettrici che avvengono nella massa del miocardio, specie nella posizione in cui "vede" meglio.

Si utilizzano 6 posizioni per l'elettrodo esplorante

V1 a livello del quarto spazio intercostale sul margine destro dello sterno;

V2 a livello del quarto spazio intercostale sul margini sinistro dello sterno;

V3 posto tra V2 e V4;

V4 a livello del quinto spazio intercostale sulla linea emiclaveare anteriore sinistra;

V5 a livello del quinto spazio intercostale sulla linea ascellare anteriore sinistra;

V6 a livello del quinto spazio intercostale sulla linea ascellare media sinistra.

La registrazione avviene su carta millimetrata. Essa viene fatta scorrere nell'elettrocardiografo ad una velocità di 25 mm al secondo,quindi cinque lati di quadrati da 5 mm rappresentano 1 secondo.

Sul lato orizzontale si misura il tempo in secondi.

Sul lato verticale si misurano le variazioni di tensione ossia l'ampiezza delle onde in millivolt.