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El electrocardiograma
Dr. Fernando D. Saraví
Los registros intracelulares de la actividad eléctrica de las células cardíacas son fundamentales para
entender la función normal y patológica, así como la acción de los fármacos y otros factores, pero no son
parte de la práctica cotidiana.
Por el contrario, el registro extracelular de la actividad eléctrica cardíaca mediante electrodos
colocados en la superficie del cuerpo, denominado electrocardiograma (ECG ó EKG; Fig. 1), es un
método importante para explorar la función normal y diagnosticar diversos trastornos del ritmo y la
conducción cardíaca.
En el exterior de las células en reposo,
uniformemente polarizadas, se registra potencial
eléctrico cero (nulo). Por el contrario, cuando en las
células se propagan potenciales de acción, se
produce un flujo de corrientes en el medio
extracelular. Estas
corrientes modifican el
potencial eléctrico en el volumen que rodea las
células. El torso humano se comporta como un
medio conductor de tipo electrolítico, debido a la
presencia de iones en los líquidos corporales.
En un conductor lineal, como un alambre,
las diferencias de potencial eléctrico (definido más
abajo) se establecen en la dirección del eje del cable.
En un medio conductor tridimensional como el
torso,
las diferencias de potencial pueden
establecerse en las tres dimensiones del espacio, por
lo cual constituye un conductor volumétrico. Para
interpretar los fenómenos eléctricos registrables
desde su superficie, como el ECG, es preciso
comprender el origen de los potenciales en
conductores volumétricos.
REGISTROS EN CONDUCTORES VOLUMÉTRICOS
Fig.
1:
Potenciales
de
acción
intracelulares y ECG de superficie. Nótese
la diferente calibración de potencial.
Para facilitar la comprensión razonada del ECG, se
comenzará con cargas eléctricas aisladas y se avanzará sucesivamente a dipolos aislados, láminas de
dipolos y representación vectorial de los registros.
Campo y potencial eléctricos en torno de una carga puntiforme aislada. Según la ley de
Coulomb, la fuerza F que actúa sobre cada una de un par de cargas puntiformes aisladas (q1 y q2) separadas
por una distancia r es:
F = k q1.q2
r2
La constante k vale aprox. 9 . 109 N.m2/C2 en el vacío. El campo eléctrico E en torno de una carga
puntiforme aislada es una magnitud vectorial que se representa con líneas de fuerza radiales centradas en la
carga (Fig. 2). El vector indica la dirección y el sentido en que se movería una carga de prueba (por
convención positiva) en el campo de la carga puntual generadora. El módulo de E es el de la fuerza por
unidad de carga de prueba. Si q1 es la carga generadora y q2 la carga de prueba,
E=
F k .q1
= 2
q2
r
2
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
La energía potencial eléctrica EPE en un punto del campo es
EPE = k q1.q2/r. El potencial eléctrico V es una magnitud escalar
que corresponde a la energía potencial eléctrica por unidad de
carga en un punto del campo. Para el caso anterior,
V = EPE = k.q1.
r
q2
En torno de una carga puntiforme aislada el campo decae
con r2, en tanto que el potencial decae linealmente con la
distancia r entre las cargas. En el vacío y en un medio conductor
homogéneo, cada valor de r es el radio de una superficie esférica
centrada en la carga que posee igual V, llamada por eso superficie
isopotencial o equipotencial (Fig. 15-2). El vector E es normal a
la tangente de la superficie isopotencial en cada punto.
Campo y potencial eléctricos en torno de un dipolo. Dos
cargas puntiformes de igual magnitud y signo opuesto, separadas
por una corta distancia d, constituyen un dipolo (Fig. 3 A). Se
llama momento (m) del dipolo al producto de su carga positiva q
por la distancia d:
m = q.d
El campo E y el potencial V en torno de un dipolo están
determinados por la suma vectorial y algebraica, respectivamente,
del campo y potencial generados por cada una de las dos cargas
Fig. 2: Campo y potencial
(Fig. 3 B y C). Por esta razón, a diferencia de lo que ocurre con
eléctricos en torno de una
una carga generadora aislada, en torno de un dipolo E decae con
carga positiva aislada.
el cubo de r y V con el cuadrado de r. El valor del potencial VP
registrado por un electrodo situado en un punto P a una distancia r grande comparada con d es:
VP = k.m.cos θ
r2
donde θ es el ángulo formado
por la línea que va de P al centro
del eje del dipolo, y la mitad
positiva de dicho eje. Si el
ángulo es menor de 90º , el valor
de VP es positivo; si es mayor de
90º es negativo, y si es de 90º (en
cualquier punto del plano
perpendicular al eje del dipolo),
VP es cero. Nótese que en este
plano E es generalmente distinto
de cero; de hecho, en el punto de
d equidistante de ambas cargas V
es cero y E alcanza su máximo
valor.1 Para cada distancia, VP
alcanza su máximo valor
Fig. 3: Campo y potencial eléctricos generados por un dipolo.
absoluto cuando P es colineal
con el eje del dipolo: si está del
lado de la carga positiva θ = 0º (cos 0º = 1) y si está del lado de la carga negativa θ = 180º (cos 180º = – 1).
1
En el punto medio del eje la suma algebraica del potencial generado por cada una de las cargas del dipolo
es cero, mientras que los vectores que representan el campo eléctrico se suman colinealmente.
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
Potencial eléctrico generado por una lámina de dipolos. Una membrana eléctricamente
polarizada puede considerarse una lámina de
dipolos. Se define el momento dipolar por unidad
de área (Ma) como el producto de la carga por
unidad de área Qa (dependiente del número de
dipolos por unidad de superficie) y la distancia d que
los separa, que en este caso corresponde al espesor
de la membrana: Ma = Qa.d. El potencial
registrado por un electrodo puntiforme P situado a
una distancia x de la lámina (siendo x mucho mayor
que el espesor d de la lámina) depende de Ma y del
ángulo sólido (Ω) subtendido entre P y la superficie
de la lámina (Fig. 4).2
Si la densidad de carga es uniforme en la
lámina, V = k.Ma. Ω, donde Ω puede adquirir
valores entre 0 y 4 π estereorradianes.
3
Fig. 4: Potencial generado en un punto
por una lámina de dipolos.
INTERPRETACIÓN VOLUMÉTRICA DEL POTENCIAL DE REPOSO
En pequeña escala, el interior de una célula puede considerarse un volumen conductor. Cuando se
determina el potencial de reposo mediante un electrodo intracelular, dicho electrodo está rodeada por la
lámina de dipolos de la membrana, que lo rodea completamente (Fig. 5 A). Por esta razón, el ángulo sólido
entre el electrodo y la lámina es de 4 π. El valor de V registrado es el máximo posible y corresponde a Em,
el potencial transmembrana:
Em = k.Ma.4 π
Para cualquier ángulo sólido Ω, V =
Em. Ω/4 π.
En cambio, cuando el
electrodo se encuentra fuera de la
célula uniformemente polarizada
(Fig. 5 B) subtiende igual ángulo
sólido con la lámina de dipolos (+/-)
próxima a él (en gris) que con la
lámina de la cara distal, de polaridad
(-/+) e igual Ma. El resultado es que
el potencial generado por la lámina
proximal es cancelado por el de la
Fig. 5: A, el ángulo sólido para un electrodo intracelular
cara distal, y no se registra ninguna
es de 4π. B, un electrodo extracelular no registra el
diferencia de potencial.
potencial de reposo.
POTENCIALES EXTRACELULARES DURANTE LA ACTIVIDAD ELÉCTRICA
Las células en reposo no generan flujo de corriente en el medio extracelular y por tanto tampoco
potenciales en el volumen conductor en que se encuentran. Por el contrario, los fenómenos sinápticos y los
2
En representaciones bidimensionales la medida natural de un ángulo es la relación entre el arco y el radio
de una circunferencia (a/r) y se expresa en unidades adimensionales (radianes), el ángulo sólido se mide en
estereorradianes. En una esfera de radio r el ángulo sólido Ω corresponde a la relación S/r2 , donde S es la
superficie delimitada en el casquete de esfera. Así como para un ángulo plano el valor máximo es el de la
circunferencia (360º = 2 π radianes), para el ángulo sólido el valor máximo corresponde al de la superficie
de la esfera (4 π estereorradianes).
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
potenciales de acción que se propagan originan flujos de corriente extracelular e interfases entre las zonas
en las que el potencial transmembrana permanece en reposo y zonas en las cuales el potencial
transmembrana está variando.
Es la presencia de las mencionadas interfases lo que permite el registro de fenómenos eléctricos
mediante electrodos extracelulares. Ni las zonas uniformemente polarizadas ni las uniformemente
despolarizadas contribuyen al potencial extracelular medible, sino sólo la interfase en la que se está
produciendo despolarización o repolarización.
El análisis de los cambios de potencial extracelular causado por los potenciales de acción es
complejo debido a la forma de las ondas, pues ni la despolarización ni la repolarización son instantáneas.
No obstante, pueden comprenderse estos fenómenos con un modelo simple, en el cual la despolarización y
la repolarización sean instantáneas. Esto da lugar a frentes planos, en los cuales se pasa en un salto del
potencial de reposo hasta la amplitud del potencial de acción que separa la zona despolarizada de la
normalmente polarizada para una fibra cilíndrica, y viceversa en la repolarización. Los dipolos que
determinan la señal son sólo los próximos a la interfase. Las influencias del resto de los dipolos se cancelan
entre sí (Fig. 6).
4
Fig. 6: Potenciales registrados por un electrodo extracelular debidos a un frente plano de
despolarización, según la posición relativa del frente y del electrodo.
EL TORSO HUMANO COMO CONDUCTOR VOLUMÉTRICO
En el ECG, los electrodos se ubican en el superficie del cuerpo, y los potenciales registrables se deben a los
frentes de despolarización y repolarización generados por la actividad eléctrica del corazón. La magnitud
del registro V depende directamente de la amplitud de los potenciales de acción y el ángulo sólido Ω entre
el electrodo de registro y la interfase activa. La amplitud de los potenciales de acción de interés es
relativamente constante (próxima a 100 mV), pero Ω es muy variable: Disminuye con el cuadrado de la
distancia entre el sitio de registro y la interfase activa, y aumenta linealmente con la superficie de dicha
interfase. Por tanto, para una amplitud dada, V será mayor cuanto menor sea la distancia y mayor la
superficie S (proyectada sobre una esfera de radio unitario centrada en el electrodo de registro; Fig. 7).
REPRESENTACIÓN VECTORIAL
La interpretación del ECG como un registro en el conductor volumétrico (torso) es complicada porque:
5
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
1) La resistividad del torso no es
uniforme. Los tejidos tienen
resistividades eléctricas que varían
entre aproximadamente 2 y 180
ohm.m (Fig. 8 A). La resistividad
eléctrica del tórax es aumentada por
la presencia de aire en los
pulmones. Además, el tronco en
conjunto
es
un
conductor
anisotrópico, lo que significa que
conduce la corriente mejor en
algunas direcciones que en otras. El
tejido
muscular
(cardíaco
y
esquelético)
también
es
anisotrópico, ya que conduce mejor
la corriente en la dirección de
orientación de las fibras que en la
dirección perpendicular a ellas.
2) El torso carece de simetría
esférica.
Sus
dimensiones
anteroposterior,
longitudinal
y
transversal son diferentes, de modo
Fig. 7: Ángulo sólido entre una lámina de dipolos
que se parece más a un cilindro
y un electrodo intraventricular (A) y otro ubicado
aplanado que a una esfera.
en la superficie del cuerpo (B).
3) El conductor tiene una extensión
limitada. Las ecuaciones antes presentadas suponen un conductor volumétrico de extensión
infinita, o al menos muy grande con respecto a las distancias de registro, cosa que obviamente no se
cumple en el caso del tronco.
Fig. 8: A, resistividad de los tejidos indicada en un corte del tórax. B, líneas isopotenciales en el torso (los guiones indican que las líneas continúan en la espalda).
Como consecuencia de lo anterior, las líneas isopotenciales determinadas en la superficie del cuerpo
tienen formas irregulares (Fig. 8 B). Además, aunque los miembros tienen continuidad con el tronco, no
forman parte del conductor volumétrico propiamente dicho porque no pueden trazarse superficies
isopotenciales continuas que pasen por ellos.
Se puede simplificar la representación de la interfase activa representando a un dipolo como un vector
cuyo origen es el punto medio del eje del dipolo, cuya dirección es colineal con dicho eje, y cuyo sentido es
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
el de la carga positiva. El potencial en un punto P fuera de dicho eje corresponde al módulo del vector
multiplicado por el coseno del ángulo θ que forma el eje del vector con la línea que une P con el punto
medio del eje (Fig. 9 A).
Cuando
existen
múltiples dipolos, se
puede determinar un
vector resultante B,
representativo de la
sumatoria vectorial de
todos los dipolos de la
interfase activa. De
manera análoga a lo
que ocurre con un
dipolo único, el valor
de V en un punto P
queda determinado por
el producto del módulo
Fig. 9: Interpretación vectorial del potencial generado por un dipolo (A),
de B y el coseno del
una lámina de dipolos (B), y registros debidos a un frente despolarizanángulo θ (Fig. 9 B). Si
te desplazándose de izquierda a derecha (C). Comparar con Fig. 6.
se dispone de un
sistema de varios electrodos de registro, un mismo frente de despolarización producirá diferentes señales
según la relación espacial con cada punto de registro (Fig. 9 C). En lo sucesivo, se desarrollará la teoría del
ECG sobre la base de la interpretación vectorial de los registros.
6
Sistema de registro del electrocardiograma
La forma de las ondas electrocardiográficas será diferente según el sitio y modo de registro. El ECG
estándar se registra con electrodos colocados en los miembros superiores y el miembro inferior izquierdo
(derivaciones de los miembros), y electrodos colocados en la cara anterior del tórax (derivaciones
precordiales). Los electrodos colocados en los miembros registran la actividad en el plano frontal, y los
electrodos precordiales registran la actividad predominantemente en el plano transversal.
TRIÁNGULO DE EINTHOVEN Y REGISTROS BIPOLARES
Para facilitar la interpretación de los registros, se supone el
tronco en el plano frontal como un triángulo equilátero de
base invertida, cuyos vértices son los hombros y la raíz del
miembro inferior izquierdo (triángulo de Einthoven; Fig. 10).
El corazón queda representado por el punto situado en el
centro geométrico del triángulo.
Aunque la simplificación parece poco realista, en la
práctica resulta una aproximación sorprendentemente útil.
Por comodidad, los correspondientes electrodos se
colocan en ambas muñecas y el tobillo izquierdo. Los
potenciales registrados allí son idénticos que en la raíz de los
miembros pues, como se notó antes, los miembros no son parte
Fig. 10: Triángulo de Einthoven.
del conductor volumétrico sino que se comportan como
conductores lineales.
Las derivaciones propuestas por Einthoven, que forman parte del ECG estándar, se denominan D I,
D II y D III, y son de tipo bipolar. En una configuración bipolar, se registra la diferencia de potencial entre
dos electrodos, los cuales son ambos simultáneamente afectados por el vector resultante de la actividad
cardíaca. D I, D II y D III están representadas por los lados del triángulo, con la polaridad indicada en la
Fig. 10. Se registra continuamente la diferencia de potencial entre los dos puntos que corresponden a los
extremos de cada derivación.
El vector que representa la actividad cardíaca instantánea o media se proyecta sobre la
correspondiente línea de derivación trazando líneas perpendiculares a la derivación que unen ésta con los
extremos del vector. La magnitud de la proyección es proporcional a la amplitud del potencial registrado.
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
Si la proyección apunta hacia el polo positivo de la derivación, el potencial registrado será positivo,
mientras que si apunta hacia el polo negativo,
el potencial será negativo. Einthoven escogió
la polaridad de las derivaciones de manera que
la onda de mayor amplitud en el ECG normal
fuera positiva en las tres (Fig. 11). En esta
configuración, se cumple que D I + D III = D
II, es decir que D I – D II + D III = 0.
7
DERIVACIONES UNIPOLARES
En una derivación unipolar también se mide la
diferencia de potencial entre dos electrodos,
uno solo de los cuales es activo (registra las
variaciones de potencial), mientras que el otro
sirve como referencia. Las derivaciones
unipolares de los miembros se llaman VR
(miembro superior derecho), VL (miembro
superior izquierdo) y VF (miembro inferior
Fig. 11: Conexiones para el registro de las
izquierdo).
derivaciones bipolares D I, D II y D III.
Como VR + VL + VF = 0, una forma
de obtener un electrodo de referencia es mediante la central terminal de Wilson, en la cual VR, VL y VF
se conectan a través de resistencias de 5 kΩ (estas resistencias hacen despreciable cualquier pequeña
diferencia de resistencia del contacto entre los electrodos y la piel).
También puede emplearse
como referencia la suma del potencial
de dos derivaciones unipolares de los
miembros cuando se registra la tercera;
por ejemplo, se determina el potencial
en VL contra la suma de los
potenciales en VR y VF. Esta
configuración produce potenciales que
tienen igual forma (curso temporal)
que los registrados con la central
terminal, pero con una amplitud 50 %
Fig. 12: Conexiones para registrar las derivaciones
mayor. En este caso, el registro se
monopolares aumentadas, aVR, aVL y aVF.
denomina
derivación
unipolar
aumentada (a): aVL, aVR y aVF (Fig. 15-12). En la práctica las derivaciones aumentadas han
reemplazado a las respectivas no aumentadas.
Fig. 13: Derivaciones unipolares precordiales. A, posición de los electrodos sobre la superficie
del tórax. B, posición de los electrodos con respecto al corazón en un corte del tórax.
8
Electrocardiografía
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Las otras derivaciones unipolares que se registran rutinariamente son seis precordiales, llamadas
V1 a V6 (Fig. 13):
V1: Cuarto espacio intercostal, sobre el borde derecho del esternón.
V2: Cuarto espacio intercostal, sobre el borde izquierdo del esternón.
V3: Equidistante entre V2 y V4.
V4: Quinto espacio intercostal en la línea hemiclavicular izquierda.
V5: A la misma altura que V4 sobre la línea axilar anterior.
V6: A la misma altura que V4 y V5, en la línea axilar media.
Para las derivaciones precordiales se emplea como referencia la central terminal de Wilson.
ELECTROCARDIÓGRAFO
Los modernos aparatos para registro
del ECG cuentan con amplificación
electrónica y selección automática de
las derivaciones mediante teclas o
diales. Si el aparato tiene tres canales
de
inscripción
se
registran
simultáneamente
1)
las
tres
derivaciones bipolares; 2) las tres
unipolares de los miembros; 3) V1, V2
y V3, y 4) V4, V5 y V6 (Fig. 14).
Además
de
los
electrodos
correspondientes a las derivaciones ya
descritas, se emplea un electrodo en el
tobillo derecho que actúa como tierra.
Normalmente el aparato no representa
riesgo eléctrico, pues no introduce
corrientes sino que sólo registra los
Fig. 14: Electrocardiógrafo moderno (Eli 100).
potenciales generados por el paciente.
Convencionalmente se emplea papel milimetrado que se desplaza a 25 mm/s, de modo que cada
mm corresponde a 40 ms. La amplificación de potencial es de 0,1 mV/mm. Antes de comenzar el registro
propiamente dicho, se debe comprobar la calibración con una onda cuadrada de 1 mV (generada por el
mismo aparato), que debe tener una altura de 10 mm (Fig. 15).
Para el monitoreo del ECG se emplea un
osciloscopio de rayos catódicos. En ciertos casos
se emplea un sistema portátil con cinta magnética
para el registro del ECG durante 24 h (Holter).
Fig. 15: Papel de registro para electrocardiografía, calibración convencional y ondas,
segmentos e intervalos del ECG.
DETERMINACIÓN
CARDÍACA
DE
LA
FRECUENCIA
La frecuencia cardíaca normal de un adulto en
reposo es de 60 a 90/min (algunos admiten 50 a
100/min). Frecuencias inferiores a 50-60/min se
consideran bradicardia, y con frecuencias
superiores a 90-100/min hay taquicardia. La frecuencia cardíaca puede determinarse del ECG por varios
métodos.
1. El más confiable es contar el número de ondas R en una extensión de 150 mm de papel (6 s) y
multiplicar por 10. Por ejemplo, si hay 8 ondas R en 150 mm, la frecuencia es de 80/min. La
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
estimación se simplifica porque el papel electrocardiográfico tiene marcas especiales cada 75 mm
(3 s).
2. Ya que 1500 mm corresponden a 1 minuto, si se divide 1500 por el número de mm que hay entre
dos ondas R sucesivas, se obtiene la frecuencia cardíaca. Por ejemplo, si hay 20 mm entre dos R
sucesivas, la frecuencia es de 1500/20 = 75/min.
3. Una variante simplificada menos exacta del método anterior es contar los cuadros de 5 mm (= 0,2
s) entre dos R sucesivas. Si hay un cuadro, la frecuencia es de 300/min; si hay dos cuadros (10 mm
= 0,4 s) la frecuencia es de 150/min; 3 cuadros corresponde a 100/min, 4 cuadros a 75/min y 5
cuadros a 60 min.
9
Los métodos 2) y 3) solamente sirven cuando el ritmo es regular y por tanto las ondas R están separadas
por intervalos iguales o muy similares.
La regularidad del ritmo supone un espaciamiento aproximadamente uniforme de las ondas R. En
niños y adultos jóvenes es frecuente que la frecuencia cardíaca aumente durante la inspiración y
disminuya durante la espiración. Esta variabilidad es normal y se debe principalmente a cambios en el
tono vagal relacionados con la variación del volumen pulmonar (arritmia sinusal fisiológica).
Activación normal del corazón y electrocardiograma
En la Fig. 15 se esquematiza un ECG normal, con sus ondas características. La onda P corresponde a la
despolarización auricular, el conjunto de ondas o complejo QRS a la despolarización de los ventrículos, y la
onda T a la repolarización de los ventrículos. Se discute el origen de la onda U, que no siempre está
presente. Probablemente representa la repolarización de fibras con potenciales de acción muy largos, como
las fibras de Purkinje o las fibras ventriculares de tipo M.
El registro es isoeléctrico (cero) cuando no existe actividad eléctrica (entre una onda T y la P
siguiente) y cuando la masa celular activada es pequeña (entre la onda P y el QRS). También puede ser
isoeléctrico cuando la despolarización de los ventrículos es uniforme, lo que corresponde al segmento ST,
entre el punto j que corresponde al final del complejo QRS y el inicio de la onda T. No obstante, es común
que un segmento ST normal no sea isoeléctrico (ver más abajo).
DESPOLARIZACIÓN AURICULAR: LA ONDA P
Las aurículas son eléctricamente excitadas por el nódulo sinusal. La despolarización auricular se dirige de
derecha a izquierda, y de arriba hacia abajo (Fig. 16). La onda ECG resultante (P) es redondeada y de
escasa amplitud. P es positiva en las derivaciones bipolares, aVF y las precordiales V4 a V6, bifásica
(positiva/negativa) en aVL yV1, y negativa en aVR, V2 y a veces en V3. Con frecuencia cardíaca normal,
la onda P dura en término medio 80 a 90 ms (debe ser < 110 ms
y < 0,25 mV en D II).
EL SEGMENTO PR
Luego de la onda P sigue un segmento isoeléctrico llamado PR,
que va desde el fin de la onda P hasta el inicio de la
despolarización de los ventrículos (complejo QRS).3 Durante el
segmento PR la actividad se propaga por el nódulo
aurículoventricular y el haz de His, pero el ECG es isoeléctrico
debido a la pequeña masa de las fibras activas. La actividad
puede registrarse de manera invasiva con electrodos
intracavitarios.
Fig. 16: Vector medio de la despoEl segmento PR dura alrededor de 100 ms. Cuando está
larización auricular y ondas P en
prolongado puede inscribirse una pequeña onda Ta de
las derivaciones de los miembros.
repolarización auricular, que tiene polaridad opuesta a la onda
P. La polaridad es opuesta porque es una onda negativa que se propaga en el mismo sentido que la de
despolarización: las aurículas se repolarizan en el mismo orden que se despolarizaron (cosa que, como se
verá, no ocurre en los ventrículos).
3
El segmento PR podría llamarse segmento PQ, pero la onda Q no está presente en todas las derivaciones,
de ahí que se le llame convencionalmente PR (incluso cuando existe onda Q).
10
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
EL COMPLEJO QRS
El intervalo PR va desde el inicio de la onda P hasta el inicio del complejo QRS y dura en el adulto con
frecuencia cardíaca normal entre 180 y 200 ms. Toda onda positiva se denomina R; si hay más de una, la
segunda se llama R’. Si una onda negativa precede a la onda R, se llama Q. Si una onda negativa sigue a la
R, se denomina S. Si no hay onda R, el complejo (negativo) se llama QS. Normalmente las ondas Q tienen
una amplitud no mayor de 0,2 mV (2 mm) y una duración no mayor de 30 ms (0,75 mm). El tiempo desde
el inicio de la onda Q hasta el máximo de la R se llama tiempo de activación ventricular y no debe
superar 40 ms (1 mm). El complejo QRS normal tiene una duración de hasta 100 ms (2,5 mm). La
secuencia de activación eléctrica de los ventrículos, que origina el complejo QRS, se ilustra en la Fig. 17.
Durante el curso del
complejo QRS, el vector
resultante de la activación
eléctrica de los ventrículos
cambia de dirección, de modo
que describe una rotación casi
completa en sentido antihorario
(vista de frente). Si se unen los
extremos de todos los vectores
durante un ciclo, el trazado
resultante es un asa que se
denomina vectocardiograma.
El asa es tridimensional, y por
tanto una descripción completa
exige
un
sistema
de
coordenadas triaxial (Fig. 18
A). Además, existen asas
vectocardiográficas
para la
onda P, el QRS y la onda T. No
Fig. 17: Secuencia de activación ventricular. En rojo la más
obstante, generalmente reviste precoz, en azul la más tardía. Se han abierto los ventrículos
mayor interés la evolución del
para visualizar la activación del endocardio.
QRS en el plano frontal (Fig. 18
B). Si bien el proceso es continuo, puede describirse en forma simplificada mediante tres vectores
instantáneos principales (Fig. 19).
Primer
vector.
La
primera parte del miocardio
ventricular en despolarizarse es
la parte media del tabique y parte
de la pared anterolateral del
ventrículo derecho, con un frente
que va de izquierda a derecha, de
abajo arriba y algo hacia delante.
Esta actividad produce una onda
negativa (Q) en las tres
derivaciones bipolares, en las
monopolares VL y VF, y las
precordiales de la izquierda (V5
y V6). En cambio, la onda será
positiva (R) en VR y V1 a V4.
Segundo vector. La
Fig. 18: Trayectoria de los vectores de activación ventricular
despolarización del sistema de
en tres dimensiones (A) y detalle en el plano frontal (B).
conducción (fibras de Purkinje)
alcanza
la
superficie
subendocárdica, y comienza a despolarizar la porción principal de los ventrículos, desde el endocardio
hacia el epicardio. Dada la mayor masa del ventrículo izquierdo, el vector representativo está dirigido hacia
abajo, hacia la izquierda y algo hacia atrás. Esto se inscribe como una onda positiva (R) en DI y DII, aVL,
aVF, V5 y V6 y negativa en VR, V1 a V4. La onda en D III dependerá de la posición eléctrica del corazón
(que se explica más abajo), y puede ser levemente positiva, levemente negativa o nula.
11
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
Tercer vector. Las últimas
partes de los ventrículos en
despolarizarse son la porción
posterolateral
del
ventrículo
izquierdo (cerca de la base), el cono
de la arteria pulmonar y la parte alta
del tabique interventricular. El
sistema de fibras de Purkinje no llega
a estas regiones, que deben ser
activadas por propagación de la
actividad a través de las fibras
ventriculares contiguas. El vector
está dirigido hacia la derecha, arriba
y adelante. Genera una onda positiva
en aVR y negativa (S) en las demás
derivaciones.
EJE ELÉCTRICO MEDIO DEL QRS
Fig. 19: Principales vectores del QRS en el plano frontal.
El eje eléctrico medio del QRS es el
vector resultante de la suma de los vectores que corresponden a la activación ventricular. También puede
determinarse el eje eléctrico de la onda P, que normalmente es de 40º a 60º , y el de la onda T (ver abajo).
Por convención, el eje eléctrico medio del QRS se determina en el plano frontal mediante un sistema de
seis ejes (hexa-axial) formado por las líneas de las derivaciones bipolares y las monopolares de los
miembros. El sistema se forma trasladando las líneas de derivación de D I, D II y D III, de tal modo que se
corten con las líneas de las monopolares en el centro del triángulo (Fig. 20).
Para determinar el eje
medio
basta
con
dos
derivaciones del plano frontal
en las que la suma algebraica de
las ondas Q, R y S sean
diferentes de cero; generalmente se emplea D I y aVF ó D
II. En cada derivación se mide
la amplitud de cada onda por
encima (R) o por debajo (Q y
S) de la línea isoeléctrica. A la
amplitud de R se le resta la de
Q y la de S en unidades de 0,1
mV (cuadritos pequeños del
papel). El valor se traslada a la
escala de la correspondiente
línea de derivación en el sistema hexa-axial. El origen del vector es el centro del sistema, y su extremo es el
formado por la intersección de las perpendiculares a los valores marcados en los ejes (Fig. 21).
El eje eléctrico puede
determinarse aprox. mediante
el simple examen del trazado,
observando primero en qué
derivación la amplitud media
del QRS es próxima a cero.
La recta del eje eléctrico
medio
debe
de
ser
aproximadamente
perpendicular a esa derivación. Para
Fig. 20: Formación del sistema hexa-axial. En cada derivación,
el registro será positivo cuando la proyección del vector
corresponda al segmento indicado en rojo.
Fig. 21: Cálculo del
eje eléctrico medio
en el plano frontal.
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
saber el sentido del vector es necesario observar otra derivación. Por ejemplo, si aVF tiene una amplitud
media próxima a cero, el eje corresponde a la línea de D I . Para saber si va hacia la derecha (± 180º) o
hacia la izquierda (0º), se observa D I. Si es positiva, indica que está a 0º.
Si no hay una sola derivación con amplitud media nula, generalmente hay dos derivaciones con
amplitud media casi nula, separadas 30º entre sí. El vector se halla entre ambas líneas de derivación y su
sentido se determina como en el caso anterior. En algunos sujetos normales puede ocurrir que la amplitud
neta sea próxima a 0 en las seis derivaciones; en este caso no puede determinarse el eje.
El eje eléctrico medio normal en el plano
frontal tiene un rango de –30º a +90º. En este
rango, se cumple que los QRS tanto de D I como de
D II son positivos (Fig. 22). El eje es en general
más próximo a +90º en individuos longilíneos y
más próximo a –30º en brevilíneos. Con el
envejecimiento normal tiende a desviarse en
dirección antihoraria.
En el plano horizontal, el eje eléctrico medio se
dirige hacia la izquierda y algo hacia atrás, con una
media de –30º. Por esta razón, las derivaciones V1
y V2 son predominantemente negativas (el vector
se aleja), mientras que V5 y V6 son
predominantemente positivas. La transición entre
ambos tipos se complejo ocurre normalmente entre
V3 y V4 (Fig. 23).
El eje eléctrico en el plano frontal es
aproximadamente coincidente con el eje anatómico
del corazón (aunque muestra una mayor
variabilidad). Ambos muestran un promedio
Fig. 22: Eje eléctrico medio del QRS en el
próximo a + 40º en sujetos adultos normales. Por el
plano frontal: rango normal y desviaciones.
contrario, en el plano horizontal el eje eléctrico no
Si tanto D I como D II son positivos, el eje
se correlaciona con el eje anatómico (que es en
está en el rango normal (verde).
promedio de +45º).
12
Fig. 23: Derivaciones precordiales y eje eléctrico del QRS en el plano horizontal.
13
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
EL SEGMENTO ST, LA ONDA T Y EL INTERVALO QT
Durante el segmento ST, los ventrículos se encuentran despolarizados y la vasta mayoría de las fibras
ventriculares se encuentra en la fase 2, de meseta, del potencial de acción (Fig. 1). En algunas personas
normales – en especial mujeres – el segmento ST es isoeléctrico y la onda T es simétrica. Más comúnmente
el segmento ST presenta una elevación progresiva, con una curva cóncava hacia arriba, que se continúa
con la onda T. En este caso la onda T es normalmente asimétrica, ya que alcanza su máximo lentamente y
luego cae rápidamente a la línea isoeléctrica (sea que haya onda U o no).
En cada derivación, la onda T normal
tiene la misma polaridad que la onda principal
del QRS, porque la repolarización de las paredes
ventriculares sigue una secuencia aprox.madamente inversa que la despolarización. La
única excepción son las derivaciones
precordiales derechas (V1 a V3) donde la T está
normalmente invertida.
La igual polaridad del QRS y la onda T
se debe a que los potenciales de acción del
subepicardio son más breves que los del
subendocardio
(ver
ELECTROFISIOLOGÍA
CARDÍACA), lo que hace que las últimas fibras
en despolarizarse sean también las primeras en
repolarizarse (Fig. 24). Desde el punto de vista
eléctrico, un frente de despolarización que se
aproxima produce una señal de igual polaridad
que un frente de repolarización que se aleja.
Aunque la repolarización no es, en sentido
estricto, un fenómeno propagado (cada fibra se
repolariza según sus propiedades intrínsecas), la
secuencia de repolarización de la pared
ventricular semeja una onda que tiene una
secuencia opuesta a la de despolarización. El eje
eléctrico de la onda T no debe diferir en más de
Fig. 24: La diferente duración de los potenciales
60º del eje eléctrico medio del QRS.
de acción ventriculares origina diferencias de
El intervalo QT no debe superar 440 ms
potencial netas que causan la onda T.
(11 mm). Como el intervalo QT varía con la
frecuencia cardíaca, se puede calcular el intervalo corregido, QTc = QT/(RR)-2, donde RR es el intervalo
entre dos ondas R sucesivas expresado en s. El QTc normal es de 390 ± 40 ms.
Las ondas T pueden ser seguidas por ondas U. Estas últimas aparecen con mayor probabilidad en
las derivaciones derechas, en particular si la frecuencia cardíaca es baja. En cada derivación, la onda U
tiene la misma polaridad que la onda T y hasta 1/3 de su amplitud.
LECTURA DEL ELECTROCARDIOGRAMA
Los expertos reconocen los patrones normales y patológicos de un ECG de manera inmediata, basados en
su experiencia. Los principiantes deben desarrollar un método de lectura sistemática para interpretar
adecuadamente un ECG. Hay diversas formas de sistematizar el análisis, una de las cuales se presenta a
continuación (ver Tabla 1).
1. Frecuencia y ritmo: ¿Es normal la frecuencia (ver la Tabla 2)? ¿Es el ritmo regular y de origen
sinusal?
2. Onda P. ¿hay ondas P? ¿Tienen amplitud y forma normal y constante? ¿está su eje entre 40º y 60º?
3. Intervalo PR. ¿es cada onda P seguida de un complejo QRS? ¿el intervalo PR es de duración
normal (120 a 200 ms)? ¿es de duración uniforme en latidos sucesivos?
4. Complejo QRS. ¿Es normal en forma y duración (< 120 ms ó 3 mm)? ¿Cuál es el eje eléctrico
medio en el plano frontal? ¿Aumenta la amplitud de las ondas R desde V1 a V5 ó V6?
5. Segmento ST. ¿presenta elevaciones anormales (convexas o planas) o depresiones (desnivel mayor
de 0,5 mm)?
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
6. Intervalo QT y onda T. ¿Es el intervalo QT < 440 ms (11 mm)? ¿tiene la onda T igual polaridad
que el QRS y forma normal?
7. Onda U. ¿Existe onda U? ¿es de igual polaridad que la T y de amplitud normal (1/3 de la T)?
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Tabla 1: Alteraciones del ECG y sus causas
Componente
Onda P
Alteración
Causas más frecuentes
Ausente
Fibrilación auricular
Invertida
Ritmo nodal AV
Alta o prolongada
Agrandamiento auricular, ritmo auricular
Prolongado
Bloqueo AV 1º grado
Intervalo PR
Variable
Bloqueo AV 2º grado Mobitz II, ritmo auricular
Acortado
Wolf-Parkinson-White, ritmo nodal AV
Infarto de miocardio
Complejo QRS Q grande y prolongada
QRS prolongado
Bloqueo de una rama del Haz de His
QRS amplio, prolongado y Extrasístole ventricular
de forma anormal
Acortado
Hipercalcemia
Intervalo QT
Prolongado
Bradicardia, síndrome de QT largo, fármacos,
hipocalcemia, hipotermia
Segmento ST Deprimido más de 0.5 mm Isquemia, hipertrofia, fármacos (digoxina) ,
(siempre anormal)
pericarditis, hemorragia subaracnoidea
Elevado (plano o convexo) Idem anterior, repolarización precoz
Alta, “picuda”
Isquemia (infarto), hiperpotasemia, bloqueo de
Onda T
rama izquierda
Baja, “plana”
Hipopotasemia
Invertida
Isquemia, miocarditis, pericarditis crónica, digoxina,
hipertrofia ventricular, hemorragia subaracnoidea,
prolapso mitral
Altas (> 0.2 mV) o Hipopotasemia,
hipertrofia
ventricular,
Onda U
invertidas
cardiomiopatía, fármacos (digoxina, quinidina),
hipertiroidismo; inversión: isquemia.
Aunque
el
diagnóstico
electrocardiográfico
puede
ser
complejo, a modo de ilustración se
ejemplifican algunos de los principales
trastornos en los que el ECG es de gran
utilidad
clínica,
con
trazados
representativos de cada condición.
En la Tabla 3 se presentan
modificaciones en el volumen o la masa
de las cavidades cardíacas.
En la Tabla 4 se muestran
trazados de ECG que indican isquemia
cardíaca (angina e infarto).
En las Tablas 5 y 6 hay
ejemplos de
arritmias, es decir,
trastornos en el origen del latido
cardíaco, su conducción, o ambos. Estas
tablas no pretenden reemplazar un atlas
de ECG.
Tabla 2: Causas de alteración del ritmo sinusal.
Taquicardia sinusal
Aumento
de
la
descarga simpática de
cualquier
causa
(incluido el dolor)
Hipovolemia
Anemia
Embarazo
Fármacos
hipotensores
Fármacos
parasimpáticolíticos
(atropina, etc.)
Fiebre
Tirotoxicosis
Miocarditis
Bradicardia sinusal
Aumento de la descarga vagal
de cualquier causa (incluido el
entrenamiento físico)
Fármacos colinérgicos
muscarínicos
Antagonistas adrenérgicos
(fármacos -bloqueantes)
Hipotermia
Hipotiroidismo
Enfermedad del nódulo
sinusal
Hipertensión
endocraneana
severa
Ictericia obstructiva
Insuficiencia renal crónica
Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
Tabla 3: Dilatación auricular e hipertrofia ventricular
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Dilatación
auricular
Hipertrofia
ventricular
Derecha
P > 0,25 mV (2.5 mm) en D II o
fase positiva de P > 0.15 mV (1.5
mm) en V1
Izquierda
P mellada y > 120 ms en D II;
fase negativa (final) de P > 0,1
mV en V1
Biauricular
P > 0,25 mV y > 120 ms en D II,
P bifásica amplia en V1
Derecha
Eje eléctrico > 110º
Onda R > S o R > 0,6 mV en V1
Onda R > S en aVR
T invertida con respecto a QRS
Izquierda
R en DI ó aVL > 2,0 mV
Suma del valor absoluto de S en
V1 + R en V5 > 3,5 mV
Eje eléctrico < -30º
T invertida si hay sobrecarga
sistólica (ej., hipertensión)
Tabla 4: Modificaciones del ECG con la isquemia transitoria o permanente.
Angina
(isquemia
transitoria)
Infarto
Típica, desencadenada por
esfuerzo, generalmente
subendocárdica
Atípica (de Prinzmetal)
Por vasospasmo transmural
Obstrucción de una arteria
coronaria.
Presenta varias fases evolutivas.
Los cambios indicados se ven
mejor en diferentes derivaciones
según la región afectada:
Anteroseptal: V1 a V3
Anterior: V2, V3
Anterolateral: V4 a V6
Lateral. D I, aVL
Inferior: D II, D III, aVF
(Q en D III > aVF > D II)
Posterior: V1 a V3 (imagen en
espejo del anteroseptal)
Nota: Una alta proporción de
infartos carece de Q patológica.
Depresión del ST de 0,1
mV o más, o
Elevación convexa o
plana del ST
Generalmente
elevación del ST (a
veces depresión)
Hiperagudo: aumento
de amplitud y duración
de T. Puede haber
elevación de ST
Agudo: gran elevación
de ST, con persistencia
de cambios en T (lesión
transmural)
Onda Q patológica (>
40 ms o > 25 % de la R)
Elevación menor de ST
T invertida (necrosis)
Q patológicas, T
invertidas (necrosis y
fibrosis)
Q patológicas, T
normales (fibrosis)
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Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
Tabla 5: Trastornos en el origen del latido cardíaco
Clase
Extrasístoles
Taquiarritmias
supraventriculares
Taquiarritmias
ventriculares
Causa
Extrasístole
auricular aislada
Foco ectópico en la
aurícula
Características
Trazado
Onda P de forma variable
según localización del foco
ectópìco, PR variable, QRS
normal. No hay pausa
compensadora.
Extrasístole nodal P invertida que puede
preceder al QRS con un PR
AV aislada
Foco ectópico en el breve, caer en el QRS (no se
nódulo AV
observa, como en el trazado)
o en el segmento ST
QRS anormal en forma,
Extrasístole
ventricular aislada amplitud y duración, no
Foco ectópico en
guarda relación con la onda
los ventrículos
P. Hay pausa
compensadora.
No hay onda P, sino una
Fibrilación
oscilación de la línea de
auricular
Ondas reentrantes base (ondas f) a 400múltiples o
500/min. El QRS es normal
actividad ectópica
en forma, y su frecuencia es
en el cono de las
alta (130/min) a menos que
venas pulmonares haya bloqueo AV. El
intervalo R-R es muy
variable (pulso
“irregularmente irregular”)
Ondas P pequeñas a
Aleteo auricular
(flutter).
300/min, “en serrucho”; QRS
Reentrada en el
normal a 150/min por
nodo AV
bloqueo AV 2:1 (lo más
frecuente)
Taquicardia
auricular
Uno o más focos
ectópicos con alta
frecuencia
Taquicardia nodal
Reentrada de la
excitación al nódulo
AV
Ondas P constantes si el
foco es único, variables si es
múltiple. QRS normales,
pero irregulares en intervalo
si hay bloqueo AV variable
Pueden no observarse
ondas P (ausentes u ocultas
por el QRS). QRS normales,
frecuencias regulares y altas
(200/min).
Taquicardia
ventricular
Miocardiopatía,
isquemia o trastorno electrolítico
QRS de amplitud y duración
grande pero variable, sin
relación con la onda P.
Fibrilación
ventricular
Desorden completo
de la activación
ventricular, a
menudo precedido
por taquicardia
ventricular
Ondas de despolarización de
escasa amplitud y alta
frecuencia, sin relación con
la onda P, reemplazan al
QRS. Es frecuente causa de
muerte.
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Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
Tabla 6: Trastornos de la conducción
Enfermedad o
isquemia del nódulo
Bloqueo
sino-auricular sinusal, aumento del
tono vagal. Falla la
activación auricular.
Enfermedad o
isquemia del nódulo
AV o del haz de His
Excesivo tono vagal
Fármacos (digoxina)
2º grado: Algunas P no
seguidas de QRS. Tipo
Wenckebach (Mobitz I): las P
se distancian entre sí hasta que
una no es seguida de QRS;
luego se repite el ciclo. Casi
siempre se bloquea el nódulo
AV; el QRS es normal.
2º Grado, tipo Mobitz II: El
intervalo P-P es constante, pero
algunas no son seguidas de
QRS. Debido a bloqueo en el
haz de His; el QRS está
ensanchado
3º Grado: Completo con
disociación AV. El QRS
depende de un marcapaso en
el haz de His con frecuencia
menor que las P (flechas)
Bloqueo
aurículoventricular
(AV)
Bloqueos
intraventriculares
Ausencia de una onda P (y
QRS) cuando debía ocurrir.
Hay dos tipos, análogos a las
dos clases de bloqueo AV de 2º
grado (ver abajo).
1º grado: Alargamiento del
intervalo PR (> 200 ms).
Cada P es seguida por QRS
Bloqueo de rama derecha del haz de His.
El ventrículo derecho
se activa al final
QRS > 120 ms. R’ alta en V1
con onda T negativa y S grande
en D I, V5 y V6 con onda T
positiva
Bloqueo de la rama
izquierda. El
ventrículo izquierdo
se activa al final
QRS > 120 ms. QS mellado y
amplio en V1, V2 con T
positiva; R ancha y amplia, sin
S en D I, aVL, V5, V6
Hemibloqueo
izquierdo anterior
Desviación del eje QRS (-45º a
–90º)<, rS en II, III y aVF; q
pequeña en D I y aVL; activación > 40 ms, QRS < 120 ms
PR < 120 ms, onda delta (R
“empastada”), QRS > 120 ms,
cambios secundarios en T por
activación anormal. Puede
causar taquicardia (síndrome
de WPW) por reentrada a la
aurícula desde el nodo AV por
la vía aberrante, o a la inversa.
Síndromes de Wolf-Parkinsonpreexcitación White
Un haz anormal
(Kent) excita
precozmente parte
del ventrículo
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Electrocardiografía
Funcionamiento del Organismo 2008
BIBLIOGRAFÍA ESPECIAL
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