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Resumen del libro Cardiologia de Guadalajara...

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Universidad Autónoma del estado de Hidalgo. Instituto de Ciencias de la Salud. Área Académica de Medicina. Curso de Cardiología.

Apuntes de electrocardiografía

Autor. - Dr. Juan Mariano Valdez Olvera.

Apuntes de EKG

Dr. Juan Mariano Valdez Olvera.

ELECTROCARDIOGRAFIA. Es la parte de la cardiología que estudia, mediante distintos procedimientos, la actividad eléctrica del corazón. Aunque el procedimiento más utilizado es el electrocardiograma (ekg) también se Incluyen las siguientes técnicas: Vectocardiografía, Prueba de esfuerzo , monitoreo de Holter, Electrocardiografía intracavitaria, Estudio electrofisiológico. Introducción. La electrocardiografía convencional estudia el registro de la actividad eléctrica del corazón mediante unos aparatos llamados electrocardiógrafos. Esta actividad se representa mediante una línea que presenta distintas inflexiones que corresponden con el paso del estímulo eléctrico desde el lugar donde normalmente se origina, el nodo sinusal, hasta los ventrículos a través del sistema específico de conducción. Recordemos que dicho sistema está formado por el nodo sinusal, vías preferenciales de conducción ínter auricular e internodal (Haz de Backman, Wenckeback y Thorel: Anterior, medio y posterior, respectivamente), nodo AV, Haz de His, Rama derecha, tronco de la rama izquierda y sus dos ramas (fascículo Anterior y fascículo posterior) y, finalmente, Red de Purkinge. Cuando el estímulo eléctrico llega a la Unión Purkinge-músculo, se produce el acoplamiento excitación contracción (electro-mecánico). Figura 1.

Figura 1.- sistema de conducción del corazón. El electrocardiograma nos permite identificar crecimiento de las cavidades del corazón secundarios a valvulopatías o cardiopatías congénitas, en la cardiopatía isquémica nos informa sobre datos de isquemia, lesión o necrosis. Es fundamental en el estudio de las pacientes con arritmias cardiacas, trastornos de la conducción y síndrome de preexcitación.

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Tipos De Células Cardiacas. Desde el punto de vista electrofisiológico existen dos tipos de células cardiacas: 1.-Células eléctricas o específicas. -Tienen como función principal la formación de impulsos y su conducción desde el nodo sinusal, donde se originan, hasta las células contráctiles auriculares o ventriculares. Se les considera como células de respuesta lenta debido a su menor capacidad de respuesta durante la despolarización diastólica, pero presentan automatismo (son capaces de generar sus propios estímulos). 2.- Células mecánicas o inespecíficas. - Su función principal es la mecánica de bomba (contraerse y relajarse), se les considera como de respuesta rápida, debido a su capacidad de respuesta durante la despolarización sistólica, no tienen automatismo. Electrofisiología,. El intercambio de substancias a través de la membrana celular se rige por diversos mecanismos: 1.-Permeabilidad selectiva. - Es una membrana que permite el paso de algunas substancias e impide el paso de otras. 2.- Difusión. - Paso de substancias de mayor a menor concentración. 3.- transporte activo: Mecanismo de intercambio de substancias mediante el cual la célula utiliza energía mediante bombas iónicas para el transporte de sustancia. Ejemplo. Bomba de sodio. 4.- Presencia de otras sustancias. - ejemplo, la presencia de proteínas intracelulares que retienen al potasio. En la célula miocárdica, los principales electrolitos son el sodio (Na), potasio (K) y Ca. Durante el reposo, la concentración extracelular de Na es de 142 meq/L, mientras que en el interior de la célula es de 10 meq/L. La concentración de K en el interior de la célula (150 meq/L) es mucho mayor que en el exterior (5meq/L), debido a que es retenido por los aniones proteicos que son moléculas mucho más grandes y con polaridad negativa. Bajo estas condiciones se considera que la célula se encuentra polarizada, es decir, se encuentran en equilibrio las cargas positivas a ambos lados de la membrana. Figura 2.-

Na 142meq/L Na =10 meq/L

K 5 meq/L K 150 meq/L

Figura 2.- concentración del Na y K, cuando la célula se encuentra “polarizada”, en reposo Si se colocan dos micro electrodos en el exterior de la célula y se registra el voltaje generado, se obtendrá una lectura de cero milivoltios (0 mV), figura 3.

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Na

┴

┴ = 0mV

K

Figura 3.- Voltaje obtenido al colocar dos micro electrodos (┴) en el exterior de la membrana celular en condiciones de reposo= 0 mV Si uno de los electrodos se coloca en el interior de la célula se registrará un voltaje de menos 90 mV, lo cual significa que el interior de la célula es negativo en relación con el exterior, lo cual se denomina Potencial De Reposo De Membrana. Figura 4.

Na K

┴ = 0 mV ┬= -90 mV

Figura 4.- potencial de reposo de membrana. Potencial de acción transmembrana. - (PAT). Cuando la célula es estimulada eléctricamente, se registra una curva que se repite de manera sucesiva a la que se denomina curva del potencial de acción transmembrana (PAT) y que representa los cambios de voltaje secundario al intercambio de sodio y potasio a través de canales iónicos durante la actividad eléctrica de la célula. La curva así formada tendrá la siguiente morfología: (figura 5)

Figura 5: Curva del potencial de acción transmembrana En general, se observa un ascenso brusco desde -90 mV hasta + 20 mV (fase 0), seguido de un descenso a 0 mV (fase 1) donde se mantiene durante mayor tiempo (fase

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2), posteriormente un descenso rápido hasta -90 mV (fase 3), voltaje en el que se mantiene determinado periodo de tiempo para después iniciar el siguiente ciclo (fase 4) . De manera más específica se divide en 5 fases, cada una de las cuales describe en detalle el intercambio de sodio y potasio en la célula miocárdica: Fase 0.- De despolarización rápida. - Al ser estimulada la célula, se abren los canales rápidos de Na, lo cual permite la entrada brusca de este ion al interior celular, cambiando la polaridad intracelular de negativa a positiva. El potencial de membrana pasa de -90 a +20 mV. Fase 1.- De repolarización precoz. - El sodio continúa entrando en mucho menor cantidad a través de canales lentos, pero predomina la salida de potasio, lo cual condiciona una disminución en la positividad celular desde 20 hasta 0 mV. Fase 2 (De meseta). - A través de canales lentos hay entrada Ca, y en mucho menor cantidad de sodio, que se mantiene en equilibrio con la salida de K, manteniéndose el voltaje en 0 mV. Fase 3.- De repolarización rápida. - Hay salida brusca de gran cantidad de K, por lo que el potencial intracelular disminuye desde 0 hasta menos 90 mV. Los canales de Na y Ca se encuentran cerrados en esta fase, por lo que ya no entran a la célula. Aunque la polaridad es de -90mV hay inversión de las cargas iónicas, es decir mayor concentración de sodio intracelular y de potasio extracelular. Fase 4.- Mediante la bomba de sodio, con el consecuente gasto de energía en forma de ATP, la célula extrae el sodio lo cual facilita la entrada de potasio, la polaridad intracelular se mantiene en -90 mV en toda esta fase. Correlación entre el PAT y EKG. La suma de los PAT del endocardio y epicardio ventricular dan como resultado el complejo QRS, segmento ST y onda T del electrocardiograma. La correlación entre las fases del PAT y el EKG es la siguiente: Fase 0: complejo QRS Fase 1: punto J (punto de unión entre el complejo QRS y segmento ST) Fase 2: segmento ST. Fase 3.- onda T Fase 4: TQ. (Diástole). QT: sístole.

Figura 6.- las partes no neutralizadas resultantes de la suma del PAT del subendocardio (arriba) y subepicardio (abajo) dan como resultado el trazo EKG

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Propiedades electrofisiológicas del corazon. Excitabilidad. - Es la capacidad de las células cardiacas para responder a un estímulo (mecánico, químico, eléctrico, etc.). Las células específicas se auto excitan, mientras que las células inespecíficas o contráctiles tienen que ser estimuladas por estímulos procedente de la célula vecina. La intensidad de respuesta de las células contráctiles depende del potencial de reposo en el que se encuentren cuando son estimuladas: A mayor potencial de reposo, la respuesta será máxima. La correlación entre el potencial de reposo transmembrana y la velocidad de ascenso de la fase 0 cuando se estimula eléctricamente a la célula se representa mediante la denominada Curva de Weidman: con un potencial de reposo de -90 mV la respuesta será máxima, mientras que a -60 mV la respuesta será menor y a un nivel de -20 mV ya no habrá respuesta.

Curva de Weidman.

Aumento. disminución

Figura 7.- Curva de Weidman. - correlación entre el potencial de reposo transmembrana y la velocidad de ascenso de la fase 0 cuando se estimula eléctricamente a la célula.

Periodo refractario. Es el tiempo en el que la célula no responde a un estímulo. Se clasifica en absoluto y relativo. Durante el periodo refractario absoluto (PRA) la célula no responde a ningún tipo de estímulo, en las células contráctiles o inespecíficas se correlaciona con las fases 0, 1,2, del PAT y con el complejo QRS y el segmento ST del EKG. En el periodo refractario relativo (PRR) la célula responde a estímulos supra umbrales, se relaciona con la fase 3 del PAT y con la onda T en el EKG de superficie: El periodo vulnerable es el intervalo de tiempo en el que cualquier estímulo es capaz de desencadenar fibrilación o taquicardia ventricular. Se correlaciona con la parte ascendente de la onda T. Periodo excitable: Es el intervalo de tiempo en el que la célula si responde a un estímulo, se relaciona con la fase 4 del PAT y con el intervalo TQ del EKG.

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Figura 8.- Correlación entre el PAT y EKG en cuanto al Periodo refractario absoluto y relativo Automatismo. -Es la capacidad de la célula para formar su propio estímulo. Solamente se encuentra en las células específicas o eléctricas, y se debe a que durante la fase 4 del PAT se mantienen abiertos los canales de Na y Ca, que permiten la entrada de estos iones a la célula hasta alcanzar un potencial umbral de -60 a -70 mV, “disparándose” en ese momento un PAT. Las células contráctiles carecen de automatismo. Normalmente el nodo sinusal es el que gobierna el ritmo cardiaco, porque su automatismo es mayor que todos los demás centros de tejido específico (frecuencia entre 60 y 100 por min.), el nodo AV tiene menor automatismo y su frecuencia de descarga es de 40 a 60 por min., la frecuencia de descarga de la red de Purkinje es de 20 a 40 mV. El tener varios centros de automatismo defiende al corazón del paro cardiaco. En la figura 8 se observa el potencial de reposo al cual las células del sistema específico de conducción generan su propio estímulo: En el nodo sinusal es a (-60mV), en el nodo AV es a (-70 mV) y en las fibras de Purkinje a -80 mV.

Nodo sinusal

Nodo AV Fibras de Purkinje Figura 9.- Curva de potencial de acción transmembrana de Células automáticas

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En la célula automática. Hay ascenso de la fase 4 desde -90 hasta -60 mV momento en el cual desencadena otro PAT, mientras que en la célula contráctil la fase 4 se mantiene en menos (-)90 mV, “disparando otro PAT, por estímulo de la célula vecina. Conductibilidad. Es la capacidad de las células cardiacas de conducir los estímulos a las células vecinas. Puede ser de dos tipos: 1.- Regenerativa: El PAT no pierde intensidad en su viaje a través del tejido, es característico de las células de respuesta rápida o contráctil. 2.- Decremental. - El PAT disminuye progresivamente de intensidad. Se presenta en las células eléctricas o de respuesta lenta.

Figura 10: conductibilidad regenerativa y decremental.

La velocidad de conducción a nivel de las aurículas es de 1 m/seg., en el nodo AV es de 20 cm/seg., y a nivel del Haz de His y Red de Purkinje de 4 m/seg. La lentitud de la velocidad a nivel del nodo AV tiene una razón fisiológica: permite la sincronización aurículo-ventricular. Es decir, permite el vaciamiento auricular hacia el ventrículo durante la diástole ventricular para que después ocurra el cierre de la válvula AV correspondiente lo cual marca el inicio de la sístole. La velocidad de conducción de un estímulo a través del miocardio depende de la rapidez con que éste se despolariza, lo cual corresponde a la fase 0 del potencial de acción: A mayor velocidad de la fase 0 mayor velocidad de conducción y viceversa. Contractilidad. - Es la propiedad mecánica que tienen las miofibrillas de contraerse. Es exclusiva de las células contráctiles. El acoplamiento electromecánico se lleva a cabo durante la fase 2 del PAT. La entrada de Ca a través de canales lentos activa el desplazamiento de los filamentos de actina-miosina en la sarcómera.

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Teoría del dipolo. Como se mencionó previamente, en condiciones de reposo celular predominan las cargas eléctricas positivas en el exterior y las negativas en el interior de la célula. El Na es el ion predominante en el exterior y el K en el interior celular.

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Figura 11.-En condiciones de reposo celular predominan las cargas eléctricas positivas en el exterior y las negativas en el interior de la célula. Al ser estimulada la célula, se despolariza y transmite el estímulo a las células vecinas, de tal manera que la polaridad celular se va invirtiendo, es decir, se forma un dipolo de activación, con un frente de onda positivo y en la parte de atrás con polaridad negativa. Si mediante un electrodo registramos la actividad eléctrica del dipolo de activación observaremos: Que si el dipolo se acerca al electrodo, se registrará una deflexión positiva. (

)

Si el dipolo se aleja del electrodo, se registrará una deflexión negativa. (Porque registra la parte negativa del dipolo). Si se coloca el electrodo exactamente en medio; la deflexión será isodifásica: tan positiva como negativa.

Figura 12:- Dipolo de despolarizacion: frente de onda positivo, cola negativa Cuando el tejido ha sido completamente despolarizado la parte interna de la célula será positiva y la exterior negativa: la repolarización se inicia en el sitio mismo donde se inició la despolarización, formándose, por lo tanto, un dipolo de recuperación, pero con un frente de onda negativo (punta del vector) y polaridad negativa atrás.

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Si mediante un electrodo registramos la actividad eléctrica del dipolo de recuperación observaremos: Si el dipolo se acerca al electrodo se registrará una deflexión negativa. Si el dipolo se aleja del electrodo se registrará una deflexión positiva. Si se coloca el electrodo exactamente en medio del dipolo de recuperación se registrará una deflexión isodifásica.

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Figura 13:- Dipolo de repolarización; frente de onda negativo, cola positiva. Activación eléctrica del corazón. Activación auricular. – Nacido el estímulo en el nodo sinusal, se forman múltiples vectores instantáneos sucesivos, que se pueden representar por dos vectores de despolarización: Uno derecho resultado de la despolarización auricular derecha y otro izquierdo, resultado de la despolarización auricular izquierda. La suma espacial de ambos vectores nos da un vector promedio que se dirige hacia abajo, a la izquierda y adelante. Formando un ángulo entre 40 y 70 grados, con promedio de 54 grados (flecha roja). En conjunto, la despolarización auricular se manifiesta por la onda P ( ), dura entre 0.07 y 0.10 segundos, la primera parte corresponde a la despolarización auricular derecha, y la segunda parte a la despolarización auricular izquierda. El frente de onda del dipolo de activación auricular será positivo, mientras que la cola será negativa. Si registramos la actividad eléctrica de este dipolo, la deflexión obtenida será la correspondiente a la onda P del EKG. Si el electrodo se enfrenta al frente de onda del dipolo de activación la onda P será positiva ( )mientras que si se enfrenta al polo negativo la onda P será negativa ( ,) y finalmente, si el electrodo queda exactamente a la mitad del dipolo la onda P tendrá morfología isodifásica.(tanto positiva como negativa).

Figura 14.- vectores de Despolarización auricular (en negro)

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Nodo Aurículo-ventricular (NAV). - una vez despolarizadas las aurículas, el estímulo se enlentece en el NAV, es decir, sufre un retraso fisiológico, que permite el vaciamiento auricular hacia los ventrículos. En el EKG se representa por una línea isoeléctrica entre la onda P y el complejo QRS, tiene una duración de 0.12 a 20 segundos y tiene una correlación inversa con la frecuencia cardiaca (a menor frecuencia cardiaca, el espacio PR es mayor) Activación Ventricular. -después de atravesar el NAV, el estímulo eléctrico se dirige a los ventrículos a través del Haz de His y sus ramas. Inicialmente se despolariza la porción media de la masa septal izquierda, después el estímulo eléctrico se dirige hacia la base del músculo papilar anterior derecho, dando lugar al vector 1. Casi al mismo tiempo se activa la pared libre del ventrículo izquierdo y del derecho, pero el vector promedio de activación del ventrículo izquierdo es diez veces más potente que el del ventrículo derecho, motivo por el cual habitualmente no se representa. La activación del ventrículo izquierdo da lugar al potente vector 2. También llamado vector de la pared libre de ventrículo izquierdo. Finalmente se activan las porciones basales del ventrículo derecho, lo cual se representa mediante el vector 3. La dirección promedio de los vectores de activación es la siguiente: Vector 1 o vector septal. - Se dirige de izquierda a derecha, de atrás hacia adelante y de arriba hacia abajo. Vector 2 o vector de la pared libre del VI. - Se dirige de derecha a izquierda, puede dirigirse hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de la posición eléctrica del corazón y de adelante hacia atrás. Vector 3 o vector de las porciones basales del VD.- Se dirige hacia arriba, a la derecha y puede orientarse hacia atrás o hacia adelante. El vector 2S o vector de la masa septal derecha anterior y baja, se dirige hacia adelante, abajo y a la derecha. La activación ventricular genera el complejo QRS del electrocardiograma que consiste en tres deflexiones: Q es la primera deflexión negativa, se presenta al final del PR y antes de una onda R. R.- Es la primera deflexión positiva del QRS, puede o no ir precedido de una onda q. S.- Es una deflexión negativa precedida de una onda R. La duración del complejo QRS es menor de 0. l0 segundos. Repolarización ventricular. Una vez que se ha despolarizado el ventrículo, se inicia la repolarización ventricular. Según la teoría del dipolo, la repolarización se inicia en el mismo sitio donde se inició la despolarización. Sin embargo, en el músculo cardiaco, el potencial de acción del subendocardio tiene una mayor duración que en el subepicardio, motivo por el cual podemos considerar que la repolarización se inicia en el subepicardio y termina en el subendocardio.

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El dipolo de repolarización resultante tendrá por lo tanto un frente de onda negativo dirigido al sub endocardio y positivo en el epicardio; este es el motivo por el cual la onda T (que representa la repolarizaci...