L'elettrocardiografia è una tecnica per registrare le correnti bio-elettriche generate dal cuore. La rappresentazione grafica di questa registrazione si chiama elettrocardiogramma. L'acronimo ECG si riferisce in generale sia all'elettrocardiogramma che all'elettrocardiografo.
L’elettrocardiografia è una tecnica di registrazione delle correnti bio-elettriche generate dal cuore. La rappresentazione grafica di questa registrazione è chiamata elettrocardiogramma. L’acronimo ECG si riferisce in genere sia all’elettrocardiogramma che all’elettrocardiografia. A volte, l’acronimo EKG viene usato al posto di ECG. Da oltre cento anni, l’ECG viene utilizzato per rivelare la condizione del cuore e diagnosticare malattie cardiache. Questo è stato possibile perché le cellule muscolari cardiache generano bio-correnti che possono essere rilevate all’interno del corpo o sulla sua superficie utilizzando alcuni elettrodi speciali. A differenza delle bio-correnti generate da altri muscoli, le correnti generate dai muscoli cardiaci sono periodiche, cioè consistono in una sequenza ripetuta di forme d’onda caratteristiche che corrispondono a un battito cardiaco.
Questo breve tutorial sull’elettrocardiografia presenta i principi di base alla base di questa tecnica medica. Scritto da un ingegnere e non da un medico, questa introduzione al tutorial di elettrocardiografia è focalizzata principalmente sugli aspetti tecnici dell’elettrocardiografia e fornisce solo una breve introduzione alla fisiologia del cuore e all’interpretazione medica dei segnali di elettrocardiografia.
Il cuore
Il cuore è un organo responsabile di pompare il sangue nel corpo. Attraverso il sangue, i nutrienti vengono forniti alle cellule del corpo e i prodotti di scarto vengono rimossi da queste cellule. Il cuore ha quattro camere: due camere superiori chiamate atri e due camere inferiori chiamate ventricoli. Queste camere sono anche classificate come atrio sinistro e destro e ventricolo sinistro e destro, e ciascuna ha una funzione specifica. Una sezione frontale schematica attraverso il cuore umano è presentata nella figura seguente.
Il cuore pompa il sangue attraverso contrazioni ripetute dei suoi muscoli. Queste contrazioni cardiache sono prodotte da un fenomeno elettrico chiamato depolarizzazione che ha luogo nelle cellule muscolari del cuore (cellule miocardiche). Le cellule miocardiche hanno un potenziale di riposo elettrico negativo. Attraverso la depolarizzazione, questo potenziale passa temporaneamente a un valore positivo che le stimola a contrarsi. Ogni ciclo cardiaco consiste in due fasi: la depolarizzazione, che rappresenta lo stimolo miocardico, e la ripolarizzazione, che rappresenta la fase di recupero. Sia la depolarizzazione che la ripolarizzazione sono fenomeni elettrici.
Fibre conduttrici specializzate all’interno del miocardio permettono la trasmissione dello stimolo cardiaco a tutte le cellule miocardiche in un ordine specifico. Gli atri si contraggono per primi, poi i ventricoli. In condizioni normali, lo stimolo cardiaco origina in un punto, chiamato nodo senoatriale o nodo sinusale, situato nella parete posteriore dell’atrio destro. La proprietà delle cellule del nodo di emettere automaticamente e periodicamente uno stimolo elettrico è chiamata automaticità. Tuttavia, l’automaticità è una proprietà posseduta da tutte le cellule miocardiche. Nel caso in cui il nodo senoatriale non emetta uno stimolo, altre cellule miocardiche avvieranno automaticamente questa stimolazione.
Lo stimolo generato dal nodo senoatriale si propaga come un’onda di depolarizzazione e stimola entrambi gli atri. L’onda di depolarizzazione produce un’onda di corrente di contrazione atriale, chiamata onda P, come mostrato nella figura seguente. Dopo una pausa di circa 1/10 di secondo, l’onda di depolarizzazione atriale raggiunge il nodo atrioventricolare, situato tra i due gruppi di camere. Lo stimolo elettrico passa poi dal nodo atrioventricolare attraverso il fascio di His ai rami del fascio atrioventricolare e alle fibre di Purkinje, che avviano la depolarizzazione ventricolare.
La depolarizzazione ventricolare è rappresentata graficamente sull’elettrocardiogramma da una forma d’onda brusca chiamata complesso QRS, come presentato nella figura seguente. Durante la depolarizzazione ventricolare, i ventricoli destro e sinistro si contraggono e pompano il sangue che contengono. Il complesso QRS consiste di tre onde distintive: Q, R e S. Dopo il complesso QRS, c’è una pausa, chiamata segmento ST. Durante la ripolarizzazione ventricolare, che è rappresentata dall’onda T, le cellule cardiache riacquistano la polarizzazione negativa.
Il nodo senoatriale stimola il cuore a una frequenza di 60-80 battiti al minuto. Se il nodo senoatriale non emette un impulso, altre cellule degli atri possono farlo al suo posto. Se ciò non accade, allora il nodo atrioventricolare può emettere impulsi a una frequenza di circa 40-60 volte al minuto. Inoltre, se non si verifica eccitazione dalle fonti precedenti, le cellule ventricolari possono emettere una depolarizzazione a una frequenza di circa 20-40 volte al minuto.
