Monitoria ECG UEM 1 - Grupo de Fisiologia Geral da

ELETROCARDIOGRAMA
AS BASES FISIOLÓGICAS DA
ELETROCARDIOGRAFIA
Grupo de Fisiologia Geral da Fundação
Universidade de Caxias do Sul
Grupo de Fisiologia Geral da Universidade de Caxias do Sul
AS BASES FISIOLÓGICAS DA ELETROCARDIOGRAFIA
Monitoria da disciplina Unidade de Ensino
Médico Biofisiológica, ministrada pelo
professor Rafael Colombo, coordenador
do Laboratório de Fisiologia Geral da
Universidade de Caxias do Sul, e pelos
monitores Samuel da Silva Rosario e
Lucas Radaelli.
Caxias do Sul - 2013
www.fisiologiaucs.webnode.com
OBJETIVOS
Compreender a teoria vetorial da atividade elétrica cardíaca e a sua implicação no
eletrocardiograma normal.
A eletrocardiografia representa um valioso registro de como ocorre a variação da voltagem entre dois
pontos na superfície corporal, decorrente dos eventos elétricos envolvidos no ciclo cardíaco. A qualquer
momento do ciclo cardíaco, o eletrocardiograma indica o campo elétrico resultante da estimulação elétrica
cardíaca, que é a soma de muitos campos elétricos de fraca intensidade que estão sendo produzidos
pelas mudanças de voltagem que ocorrem nas células cardíacas.
Quando se fala em fenômeno elétrico, ou seja, os eventos elétricos que circundam o coração conforme
uma oscilação programada, deve-se levar em consideração que exista um ponto de origem e um ponto de
chegada para a corrente elétrica - ou seja, dois pontos (dois polos, isto é, um dipolo). Um sistema
formado por duas cargas elétricas de valores absolutos iguais e de sinais opostos, separadas por uma
determinada distância, gera um dipolo elétrico - este é o princípio básico das derivações
eletrocardiográficas. O sistema dipolo pode ser representado, portanto, por um vetor que apresenta um
tamanho (infinitamente pequeno e proporcional à intensidade do campo elétrico), uma direção
(representada pelo eixo que une os dois polos), uma origem que se localiza em um ponto a meia distância
dos dois polos e, um sentido (graficamente é representado por uma seta, que é indicada a partir da
origem em direção à carga positiva).
Aplicar o conhecimento dos potenciais elétricos e da mecânica cardíaca ao
entendimento do eletrocardiograma normal.
ROTEIRO
1. Conhecer as principais aplicações do eletrocardiograma na prática clínica e o seu valor diagnóstico
nas cardiopatias mais prevalentes;
2. rever os aspectos gerais sobre o sistema de condução elétrica do coração;
3. familiarizar-se com os elementos que compõem um eletrocardiograma;
4. discutir as derivações eletrocardiográficas e suas aplicações na realização do eletrocardiograma;
5. entender a formação dos vetores resultantes da atividade elétrica cardíaca e adquirir noções
básicas sobre o vetorcardiograma.
Os avanços ocorridos no entendimento da fisiologia humana e no campo tecnológico tornaram
possível a criação do eletrocardiograma no início do século XX. Willem Einthoven (foto acima) é
considerado o pai da eletrocardiografia. Após anos de muito trabalho e muito estudo, Einthoven elaborou
em 1903 um aparelho que poderia ser utilizado para a pesquisa médica. O galvanômetro de corda
permitiu o estudo da atividade elétrica do coração, captada nas superfícies do corpo humano. Essa
incrível pesquisa valeu a Willem Einthoven o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1924.
O galvanômetro desenvolvido por Einthoven ocupava duas salas, tinha um peso aproximado de 270
quilos e necessitava de, no mínimo, cinco pessoas para ser operado. O paciente estudado deveria
permanecer com os dois braços e a perna esquerda mergulhados em baldes metálicos com solução
hidroelétrica. O aparelho era formado por um filamento muito fino de quartzo recoberto por prata, situado
sobre um campo magnético de grande intensidade. A discreta corrente elétrica gerada pelo coração era
captada e era capaz de mover o fino filamento, provocando uma oscilação que dependia da intensidade e
da direção do potencial gerado pelos cardiomiócitos e captado pelos eletrodos - na época, representados
pelos baldes com solução salina. As sombras provocadas pela oscilação da corda eram projetadas em
um filme fotográfico a uma velocidade de 25 milímetros por segundo. Foi através deste galvanômetro que
Einthoven estabeleceu os princípios básicos da eletrocardiografia e obteve as derivações bipolares dos
membros: DI, DII e DIII.
O valor do eletrocardiograma no diagnóstico das seguintes cardiopatias:
Infarto agudo do miocárdio
++++
Bloqueios cardíacos
++++
Arritmias cardíacas
++++
Isquemia miocárdica
++
Hipertensão arterial / Insuficiência cardíaca
+
O Sistema de Condução Elétrica do Coração
Os elementos que compõem um eletrocardiograma
Observe atentamente a imagem abaixo, pois nela trabalharemos os principais conceitos e noções
sobre os elementos que constituem um eletrocardiograma normal.
Eletrocardiograma normal. Tratado de Fisiologia Médica/John E. Hall. - 12.ed. - Rio de Janeiro: Elsevier;
2011.
Considerações sobre a folha de impressão do eletrocardiograma: considere o valor zero como a
linha de base dos traçados do eletrocardiograma (ECG). A imagem acima pode ser interpretada como um
gráfico, onde o eixo vertical representa a voltagem, em milivolts, e o eixo horizontal representa o
tempo, em segundos. A partir do tempo zero, cada linha representa um período de tempo de 0,04
segundo (isto está pré-definido, lembre-se que a velocidade padrão de impressão é de 25 mm/s!). Mas
por que é preciso estar atento ao tempo? Os eventos cardíacos acontecem em intervalos de tempo
relativamente comuns a todas as pessoas; alterações patológicas nesses eventos podem retardar ou
acelerar a atividade cardíaca, modificando os intervalos de tempo impressos no traçado do ECG.
Agora observe o valor zero, no eixo vertical do papel milimetrado. Ele representa a linha de base do
ECG; cada linha vertical para cima do valor zero representa uma voltagem positiva de 0,1 milivolts; cada
linha vertical abaixo de zero representa uma voltagem negativa de 0,1 milivolts. Note que a voltagem
aproximada da onda P é de aproximadamente 0,2 milivolts, e a voltagem da onda S é de cerca de 0,3
milivolts.
Considerações sobre os traçados do eletrocardiograma: o eletrocardiógrafo, assim como o
voltímetro utilizado para registrar a corrente elétrica nas células isoladas, registra apenas as variações na
voltagem. Ou seja, quando a atividade elétrica não proporciona uma diferença de potencial que possa ser
captada pelos eletrodos na superfície do corpo, o traçado do ECG tende a permanecer em sua linha de
base (valor zero), pela ausência do registro das variações nas voltagens que ocorrem no tecido cardíaco.
Acompanhando a figura acima, perceba que o traçado do ECG inicia na linha de base, ou seja, neste
momento não há variação de voltagem nas células cardíacas. Então surge uma deflexão positiva (para
cima), designada como onda P, a qual reflete a despolarização dos átrios. Logo após o fim da onda P, um
segmento curto, conhecimento como segmento PQ ou PR (representa o atraso na condução elétrica no
nodo atrioventricular - lembre-se de revisar o motivo deste atraso!) surge antes do complexo QRS formado por uma onda Q, uma onda R e uma onda S. O complexo QRS representa a despolarização dos
ventrículos e possui essa configuração de ondas devido aos inúmeros vetores e à intensa atividade
elétrica que ocorre nessas câmaras (na figura acima o complexo QRS é predominantemente positivo). O
segmento ST* aparece após o complexo QRS. Por fim, a onda T, representa a repolarização ventricular.
Eventualmente pode-se observar uma pequena onda U, a qual representa a repolarização dos músculos
papilares e das cordoalhas tendíneas. A onda de repolarização atrial (onda T atrial) não é visível no
traçado normal de ECG, visto que este registro é encoberto pelo complexo QRS (atividade ventricular de
grande intensidade).
*Segmento ST: ainda há certa dificuldade em encontrar uma definição clara para o significado
fisiológico do segmento ST. O mais aceito é que ele representa a diástole ventricular, ou seja, a
atividade das artérias coronárias. Ele deve ser isoelétrico ao segmento PR, isto é, estar situado sobre
a linha de base.
As Derivações Eletrocardiográficas
As derivações do ECG foram desenvolvidas com o objetivo de analisar a atividade elétrica cardíaca
por diferentes ângulos. Em outras palavras, as derivações têm a finalidade de observar o coração por
diferentes olhos, cada um analisando uma parte específica do coração.
Derivações periféricas
Derivações bipolares dos membros (de Einthoven): DI, DII e DIII
Derivações unipolares dos membros (de Goldberg): aVR, aVL e aVF
Derivações precordiais
V1, V2, V3, V4, V5 e V6
Existem ainda as derivações do lado direito do coração (designadas V1R a V6R) e as derivações
posteriores (V7, V8 e V9) utilizadas em situações especiais.
As derivações que examinam a mesma área do coração são referidas como derivações contíguas.
Esses grupos de derivações contíguas são denominados conforme a área do coração que eles
examinam.
Derivações inferiores: II, III e aVF.
Derivações anteriores: V1, V2 (ventrículo direito); V3, V4 (septo interventricular).
Derivações laterais: I, aVL, V5 e V6.
Em cada uma das derivações, as ondas do ECG adquirem uma morfologia característica, com
amplitudes distintas.
Os vetores resultantes da atividade elétrica cardíaca
Para continuar entendendo como funcionam as derivações do eletrocardiograma, devemos agora
compreender a teoria vetorial dos eventos eletrofisiológicos do coração.
Tenha em mente que toda atividade elétrica que se aproxima de um eletrodo positivo na superfície do
corpo, irá produzir uma deflexão positiva, ou deflexão para cima no traçado do ECG; ao passo que, a
atividade elétrica que se afasta desse eletrodo positivo irá produzir uma deflexão negativa, ou deflexão
para baixo.
A atividade elétrica no coração produz inúmeros vetores de muito fraca intensidade e, quando
somados, resultam em um vetor de intensidade maior que tem origem no centro do tórax, e tem sentido e
direção para baixo e à esquerda com um ângulo de aproximadamente 60 graus, ou seja, estendendo-se
da base ao ápice cardíaco.
Para aplicar este conhecimento ao entendimento das derivações, analisemos agora o vetor
suprarreferido na derivação I de Einthoven, para exemplificar a sua implicação nos traçados do ECG. A
derivação I (DI) por convenção é configurada da seguinte maneira: o eletrodo positivo (também conhecido
como eletrodo explorador - ou seja, aquele que explora, estuda a corrente elétrica) é fixado no braço
esquerdo do paciente; e o eletrodo negativo (também conhecido como eletrodo indiferente) é colocado no
braço direito. Dessa maneira, note que o eixo da derivação I (ou eixo zero) é horizontal e analisa as
cargas elétricas da direita para a esquerda. Se projetarmos o vetor resultante dos eventos elétricos do
coração no eixo da derivação I, à meia distância dos eletrodos fixados nos braços (no meio do eixo!),
podemos calcular o vetor resultante na derivação I e, desse modo, podemos saber se a corrente elétrica
se aproxima ou se afasta do eletrodo explorador. Agora se considerarmos a onda P, no coração normal,
essa projeção irá resultar em um vetor que se direciona para o eletrodo explorador, consequentemente
produzindo uma deflexão positiva no traçado - por isso a onda P é positiva na derivação I.
Outro exemplo, ainda considerando um coração normal: analisemos o vetor da despolarização
cardíaca no eixo da derivação aVR. O eixo da derivação aVR é um eixo que se estende de 30 graus a
210 graus na rosa dos ventos eletrocardiográfica (a derivação aVR consiste em um eletrodo positivo no
braço direito e dois eletrodos negativos, um no braço esquerdo e outro na perna esquerda). Ao
projetarmos o vetor referido acima nesta derivação, percebemos que o vetor cardíaco se afasta do
eletrodo positivo. Como consequência, notamos uma deflexão negativa no ECG - por isso as ondas de
despolarização e repolarização são negativas na derivação aVR.
Quando o vetor cardíaco está praticamente perpendicular ao eixo de uma derivação, a intensidade do
vetor resultante é muito baixa, e por isso o registro das ondas fica muito próximo da linha de base do
eletrocardiograma (valor de voltagem zero), como o que ocorre nas derivações DIII e aVL.
Referências Bibliográficas
Guyton e Hall - Tratado de Fisiologia Médica / John E. Hall. - 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011.
Silverthorn, Dee Unglaub. Fisiologia Humana: uma abordagem integrada. São Paulo: Artmed, 2010.
Dale Dubin, M.D. Interpretação Rápida do ECG - 3.ed. Rio de Janeiro, produzido pela equipe do Jornal
Brasileiro de Medicina. 10ª impressão da 3.ed.
Tairova, O.S. Eletrocardiografia. Aula da Unidade de Ensino Médico Biofisiológica da Universidade de
Caxias do Sul. 2013.
www.tracadosdeecg.blogspot.com.br