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Faculdade de Medicina da

Universidade do Porto Serviço de Fisiologia

Aula Teórico-Prática ELECTROCARDIOGRAFIA

Texto de Apoio

Paulo Castro Chaves

Prof. Doutor Adelino Leite Moreira Porto, Ano Lectivo 2001 / 02

INTRODUÇÃO3
SISTEMA DE CONDUÇÃO CARDÍACO3
ALGUNS PRINCÍPIOS BÁSICOS8
CONCEITO DE ACTIVAÇÃO VECTORIAL DO CORAÇÃO9
TRIÂNGULO DE EINTHOVEN10
DERIVAÇÕES ELECTROCARDIOGRÁFICAS13
DERIVAÇÕES BIPOLARES DOS MEMBROS13
DERIVAÇÕES UNIPOLARES14
TÉCNICA DE REGISTO16
ANÁLISE DO ELECTROCARDIOGRAMA18
DEFINIÇÃO DAS CONFIGURAÇÕES ELECTROCARDIOGÁFICAS18
GRELHA ELECTROCARDIOGRÁFICA18
CÁLCULO DA FREQUÊNCIA CARDÍACA E DA VOLTAGEM18
COMPLEXOS ELECTROCARDIOGRÁFICOS NORMAIS20
VALORES NORMAIS DOS INTERVALOS20
SEGMENTOS20
CONSTRUÇÃO DE VECTORES MÉDIOS21
O ELECTROCARDIOGRAMA NORMAL23

ÍNDICE: CONCLUSÃO...................................................................................................................... .................. 25

O electrocardiograma (ECG) é um gráfico obtido quando os potenciais de um campo eléctrico com origem no coração são registados à superfície do organismo. Os sinais são detectados por eléctrodos metálicos ligados aos membros e à parede torácica e são depois amplificados e registados pelo electrocardiógrafo. Deve notar-se que no ECG apenas são registadas diferenças de potencial instantâneas entre os eléctrodos.

Apesar das suas limitações, o ECG é o exame auxiliar mais usado no diagnóstico de doenças cardíacas. Isto resulta do facto de ser um exame não invasivo, barato e extremamente versátil.

O ECG pode ser útil para conhecer: - a orientação anatómica do coração;

- o tamanho relativo das diversas câmaras cardíacas;

- uma variedade de alterações do ritmo e condução;

- a extensão, localização e progressão de lesões isquémicas do miocárdio;

- a influência de determinados fármacos (p. e. os digitálicos).

O sarcolema tem a capacidade de manter um gradiente iónico entre os meios intra e extracelular, de tal forma que em condições basais o interior das células é negativo e o exterior é positivo.

Para entender a propagação dos impulsos eléctricos através do coração devem ser considerados dois tipos de tecido cardíaco: - músculo cardíaco propriamente dito (auricular e ventricular);

- sistema especializado de condução, que inclui: nó sinusal; tractos internodais anterior, médio e posterior; nó aurículo-ventricular; feixe de His; ramo esquerdo e direito do feixe de His; divisão ântero-superior e póstero-inferior do feixe esquerdo; e rede de Purkinje.

Tanto o miocárdio propriamente dito como o sistema especializado permitem a condução dos impulsos eléctricos. A maioria das células do tecido especializado de condução também pode sofrer despolarização espontânea, o que permite que estas células funcionem como pacemakers cardíacos. A frequência de despolarização é progressivamente menor do nó sinusal para as fibras de Purkinje. A frequência normal de despolarização do nó sinusal varia entre 60 e 100 por minuto, sendo mais rápida que os outros pacemakers (feixe de His, rede de Purkinje, etc.). Daí que o nó sinusal seja o pacemaker dominante. A despolarização do coração resultante do impulso sinusal suprime a actividade dos outros pacemakers potenciais. A sua actividade apenas é reconhecida quando a velocidade de despolarização do nó sinusal diminui.

A característica crucial das células do nó sinusal é a despolarização diastólica espontânea. As células pacemakers têm alterações espontâneas do potencial de repouso devido a flutuações nas conductâncias iónicas. Existe uma despolarização diastólica lenta que eventualmente atinge o limiar de excitabilidade, resultando num potencial de acção. A despolarização diastólica é mediada por três correntes iónicas principais. Uma destas (If) é uma corrente de iões Na+ para dentro da célula, através de canais de Na+ específicos, que é activada pela hiperpolarização da célula. Outra é uma corrente de Ca2+ (ICA). Esta corrente depende da abertura de canais de Ca2+ de tipo T (activados a –60/-50mV) e acelera a despolarização diastólica. Para além disso, a corrente de K+ para o exterior da célula (IK), responsável pela repolarização da célula, diminui progressivamente ao longo desta fase, diminuindo, portanto, a sua oposição sobre o efeito despolarizante das outras duas correntes. Quando o potencial de membrana atinge os –30 mV, são activados canais de Ca2+ de tipo L, iniciando-se o potencial de acção sinusal. O padrão deste potencial de acção difere do que ocorre no tecido normal. Praticamente não existe plateau, devido à rápida activação de correntes de K+ (fig. 1).

0 mV

Correntes de Pacemaker

Activação Ik

Inactivação Ik

ICa transitório

ICa de longa duração

0 mV

Correntes de Pacemaker

Activação Ik

Inactivação Ik

ICa transitório

ICa de longa duração

Figura 1- Correntes iónicas no nó sinusal: Existem quatro correntes principais envolvidas na activação do nó. O potencial basal das células é cerca de – 60mV. A esta voltagem, os canais rápidos de sódio estão inactivados. Por isso, apenas os canais de cálcio podem ser activados e dar origem ao potencial de acção. Como resultado, o potencial de acção tem um desenvolvimento mais lento do que no músculo ventricular. A repolarização também é mais lenta. Praticamente não existe fase de plateau, por causa de activação precoce dos canais de potássio.

Nas células de Purkinje e nos miócitos auriculares e ventriculares existe um novo padrão de potencial de acção, que é dominado pelo canal rápido de sódio. Aqui o potencial de acção pode ser dividido em 5 fases (fig. 2). A entrada rápida de Na+ é responsável pela fase de despolarização rápida inicial (fase 0). A fase 1 corresponde a uma repolarização precoce e limitada provocada pela activação transitória de canais de K+. Na fase 2 ou de plateau, os iões Ca++ entram sobretudo através dos canais lentos (tipo L) de cálcio. Após a entrada dos iões sódio e cálcio, a célula está totalmente despolarizada. A repolarização (fase 3) depende da abertura de canais de potássio, que causa um fluxo para o exterior de iões potássio, e do encerramento dos canais L de Ca2+. Finalmente, a célula volta ao estado de repouso (fase 4).

As células de Purkinje, adaptadas para a condução rápida do impulso cardíaco, têm uma fase zero que é mais proeminente do que nas células ventriculares. Estas últimas, adaptadas para a contracção, têm uma fase de plateau mais evidente, devido à entrada mais prolongada de iões cálcio.

Ca2+ Saída de K+

Entrada de Na+ Entrada de Ca2+

100 ms

Células de Purkinje Células Ventriculares -80

40 mV

Na Abertura de

Canais de Ca2+

Abertura de Canais de Na+

Entrada de Ca2+ Saída de K+

Correntes do Potencial de Acção

Entrada de Na+

40 mV

100 ms

Fases do Potencial de Acção

Fase 1: repolarização rápida mV 0 Fase 2: plateau

Fase 3: repolarização

Fase 4 Fas e 0: d e s p ol ari zação

40 mV

Fas e 0: d e s p ol ari zação

Fase 4 Fase 3: repolarização

Fase 1: repolarização rápida Fase 2: plateau

Figura 2- Fases e correntes do potencial de acção: As quatro fases do potencial de acção cardíaco e as respectivas correntes nas células de Purkinje e nas células ventriculares. A entrada rápida de Na+ é responsável pela fase de despolarização rápida inicial (fase 0). Os iões Ca++ entram sobretudo através dos canais lentos de cálcio (fase 2). Após a entrada dos iões sódio e cálcio a célula está totalmente despolarizada. Em seguida, dá-se a abertura dos canais de potássio. O fluxo para o exterior de iões potássio é responsável pela fase de repolarização (fase 3). Finalmente, a célula reentra num estado de polarização (fase 4).

No tecido auricular, o potencial de acção tem menor duração do que nas células ventriculares. Isto acontece porque o influxo de iões cálcio é menor o que, por sua vez, pode estar relacionado com a menor força de contracção desenvolvida pelas aurículas.

A condução do impulso através das aurículas é rápida. De facto, quanto mais rápida for a despolarização, mais rápido é o desenvolvimento de diferenças de carga entre o tecido despolarizado e polarizado e, portanto, mais rápida é a condução do impulso célula a célula.

Assim, a condução da onda de despolarização é rápida através de tecidos onde a fase 0 da despolarização também é rápida (devido à actividade dos canais de sódio rápidos), enquanto é mais lenta no nó aurículo-ventricular, onde existe actividade dos canais de cálcio com uma velocidade de despolarização mais lenta. A condução através das células miocárdicas pode ser explicada por junções de hiato através das quais passam as correntes iónicas.

Histologicamente, identificaram-se três tractos internodais, constituídos por células semelhantes às de Purkinje, que serviriam como vias preferenciais para a condução do impulso através das aurículas. No entanto, estudos funcionais não mostraram a presença dessas vias.

A activação do miocárdio auricular produz a chamada onda P. A onda P é uma consequência, mas não representa directamente a actividade do nó sinusal. O impulso sinusal propaga-se rapidamente através das aurículas até atingir o nó aurículo-ventricular.

No ritmo sinusal, a parte inicial da onda P representa a activação da aurícula direita, enquanto a parte terminal da onda P representa a activação da aurícula esquerda.

Figura 3- Padrões do potencial de acção do nó sinusal para o ventrículo

Os impulsos auriculares não podem atingir directamente os ventrículos porque existe tecido conjuntivo que separa as aurículas dos ventrículos. O único ponto que permite, normalmente, a passagem do impulso é o nó aurículo-ventricular, localizado na aurícula direita junto da válvula tricúspide. A partir deste nó o impulso atravessa o feixe de His.

As propriedades electrofisiológicas do nó AV são semelhantes às do nó sinusal (ver figura 3). O nó

AV pode funcionar como um pacemaker, quando o nó sinusal deixa de funcionar. Outra função do nó AV é atrasar a velocidade com que o impulso eléctrico chega aos ventrículos, assegurando que estes estão relaxados quando se dá a contracção auricular.

O impulso despolariza, então, o nó AV, o feixe de His, os ramos do feixe, a rede de Purkinje e o miocárdio ventricular. A propagação do impulso através do nó AV e feixe de His/sistema de Purkinje não é registada no ECG e ocorre durante o segmento isoeléctrico PR. A despolarização do músculo ventricular produz o complexo QRS.

As células presentes no feixe de His e seus ramos são as características células de Purkinje. Estas estão adaptadas para a condução rápida do impulso eléctrico.

A despolarização auricular é seguida pela sua repolarização (onda Tp ou Ta), mas esta normalmente não é evidente no electrocardiograma. Contudo, a repolarização ventricular, que se segue ao complexo QRS, é claramente registada no ECG, originando a onda T.

Deve notar-se que a despolarização eléctrica do miocárdio auricular e ventricular não é sinónima de contracção auricular e ventricular. Em geral, a despolarização destas estruturas deve preceder a contracção mecânica correspondente.

8 ALGUNS PRINCÍPIOS BÁSICOS

O sarcolema tem a capacidade de manter um gradiente iónico entre os meios intra e extracelular. Em condições basais, o interior do miócito é negativo relativamente ao exterior. Quando há uma despolarização, devido ao fluxo iónico, esta polarização inverte-se. A justaposição de células polarizadas e despolarizadas cria uma corrente eléctrica que se propaga e permite a despolarização das células adjacentes.

À medida que o impulso se propaga durante a despolarização cardíaca, a actividade eléctrica é registada por um eléctrodo, com determinada localização.

Um dipolo é uma força potencial provocada por uma carga eléctrica negativa e positiva. A despolarização das células cardíacas origina dipolos. De facto, pode-se dizer que a produção de corrente pelo coração consiste na verdade na produção de uma sequência de dipolos. Os dipolos podem ser representados por vectores, como se verá mais adiante.

Pode compreender-se este princípio básico da electrocardiografia pela análise dos eventos eléctricos e fisiológicos que ocorrem em experiências com uma tira isolada de músculo.

Se for colocado um eléctrodo ligado a um galvanómetro na superfície do músculo em repouso não ocorre nenhuma alteração, porque toda a superfície do músculo tem diferença de potencial igual a zero. Quando uma extremidade é estimulada, a superfície dessa extremidade torna-se electricamente negativa. À medida que o impulso se propaga existe uma frente de cargas negativas que avança na direcção da extremidade ainda não estimulada, que é electricamente positiva.

Um eléctrodo positivo localizado no sentido da onda de propagação do impulso regista uma deflexão positiva (dirigida para cima da linha de base). Um eléctrodo positivo com uma localização oposta ao sentido de propagação do impulso regista uma deflexão negativa (dirigida para baixo da linha de base). Um eléctrodo perpendicular à direcção de propagação do impulso regista uma deflexão positiva quando o impulso se aproxima e uma deflexão negativa quando se afasta, resultando numa deflexão bifásica.

A repolarização consiste no regresso do músculo estimulado ao estado inicial.

Se a repolarização ocorre numa direcção oposta à despolarização, a deflexão irá ter a mesma direcção que foi produzida pela despolarização. Se a repolarização ocorrer na mesma direcção que a despolarização, a deflexão irá ser oposta à da despolarização. A onda completa que resultou da repolarização de toda a fibra é a onda de repolarização.

A amplitude do sinal eléctrico registado no ECG depende da corrente gerada no interior do miocárdio em cada momento, menos a anulação das forças das ondas eléctricas que se dirigem em direcções opostas. Depende também das condições de transmissão da corrente eléctrica até à superfície corporal (fig. 4).

Um grande número de sinais eléctricos gerados no miocárdio são perdidos antes de chegarem aos eléctrodos na superfície devido aos tecidos que se interpõem, como os pulmões ou parede torácica.

Um vector é um valor matemático expresso como uma seta que tem um comprimento, uma direcção e um sentido. As forças podem ser representadas por vectores, e como a electrocardiografia lida com forças eléctricas, toda a electrocardiografia pode ser considerada vectorial. O sentido do vector é determinado pelo sentido do potencial eléctrico gerado pelo fluxo da corrente (a seta aponta no sentido das cargas positivas), enquanto o seu comprimento é proporcional à voltagem do potencial.

Assim, um vector instantâneo representa o conjunto de forças eléctricas que se propagam pelo coração num dado instante. Devido ao grande número de forças eléctricas simultâneas de diferente direcção

R V2 V5

VE Normal

V2 V5

Hipertrofia VE S Q

R V2 V5

VE Normal

V2 V5 Hipertrofia VE

Figura 4- Duas leis fundamentais: 1. se o impulso eléctrico se aproxima do eléctrodo regista-se uma deflexão positiva. Pelo contrário, uma deflexão negativa significa que a corrente se afasta do eléctrodo; 2. quando a massa de músculo subjacente ao eléctrodo é mais espessa ou está mais próxima, o fluxo de corrente registado é maior e a voltagem da deflexão é maior.

e magnitude que ocorrem durante a activação ventricular, é costume determinar o vector médio ou resultante da actividade eléctrica na activação cardíaca. O vector médio de uma qualquer porção do ciclo (p.e. intervalo QRS) representa a direcção média e a magnitude durante esse período (p.e. o vector QRS médio). Pode calcular-se um vector para a despolarização auricular (P), despolarização ventricular (QRS) e para a repolarização (T).

Para se ter uma visão tridimensional do vector médio de activação ventricular devem ser analisadas projecções da despolarização cardíaca no plano frontal e no horizontal. O plano frontal é representado pelas derivações dos membros e permite a projecção e determinação das forças que se dirigem para cima ou para baixo e para a direita ou para a esquerda. O plano horizontal pode ser determinado usando as derivações pré-cordiais.

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