L’electrocardiografia és l’enregistrament gràfic de l’activitat elèctrica del cor. Consisteix en la percepció, l’amplificació i l’enregistrament posterior, bé sobre paper o en una pantalla, dels potencials elèctrics que es produeixen a partir dels fenòmens de despolarització i repolarització de les fibres miocàrdiques en llur desplaçament per tot l’òrgan. Es tracta d’un dels estudis més emprats en la pràctica mèdica, tant en la detecció de malalties cardíaques prèviament suposades per l’orientació diagnostica, com de manera rutinària per tal de conèixer l’estat i la funcionalitat del cor.
L’estudi es basa en la particular activitat elèctrica duta a terme per les fibres miocàrdiques, en què de manera constant es presenten modificacions durant les fases periòdiques d’activació i desàctivació. Com que, d’altra banda, en el conjunt,del cor l’activitat elèctrica es desenvolupa d’una manera seqüencial i ordenada, ja que en primer lloc es contreuen les aurícules i després els ventricles, l’enregistrament d’aquesta activitat permet d’analitzar el gràfic resultant de l’estudi, de manera que és possible de deduir amb molta precisió quin és l’estat i la funcionalitat de cada part de l’òrgan.
Durant cada cicle cardíac, en totes les fibres miocàrdiques se succeeixen unes modificacions elèctriques ben establertes. Així, en primer lloc és en estat de repòs, en el qual diversos ions o àtoms amb càrregues elèctriques, com el sodi o el potassi, es troben més concentrats o menys a l’interior i l’exterior de la cèl·lula, de manera que la superfície externa de la membrana cel·lular té una càrrega elèctrica positiva, equilibrada amb una càrrega negativa de la mateixa magnitud a l’interior. Es considera que en aquest estat de repòs la fibra miocàrdica està polaritzada.
Quan la fibra és estimulada, se’n produeix la despolarització, es desencadenen una sèrie de canvis en la permeabilitat de la membrana cel·lular als diversos ions i, com a resultat, s’esdevé un canvi sobtat de les càrregues elèctriques entre l’interior i l’exterior de la membrana cel·lular, de manera que s’inverteixen les càrregues. Així, doncs, es desencadena un potencial d’acció, que avança al llarg de tota la fibra miocàrdica i promou una sèrie de modificacions metabòliques que en provoquen la contracció. Posteriorment, es produeix la repolarització de la cèl·lula, en què, amb noves modificacions de la permeabilitat cel·lular als ions, es recupera gradualment l’estat de repòs anterior. Totes aquestes modificacions elèctriques es podrien constatar aplicant a la fibra miocàrdica un diminut elèctrode explorador, és a dir, un terminal d’un circuit elèctric connectat a un sistema que permetés quantificar-les i enregistrar-les, ja que a partir de l’estimulació s’estableix un front elèctric mòbil que es desplaça per tota l’extensió, amb una càrrega positiva per davant i una altra de negativa per darrere. Així, l’electrocardiografía es basa en aquest principi, llevat que en lloc d’estudiar les modificacions elèctriques que afecten una sola fibra enregistra les modificacions de l’activitat elèctrica que s’esdevé en tot el conjunt de l’òrgan i que atenyen la superfície corporal.
Les modificacions elèctriques en el cor es produeixen d’una manera seqüencial i segueixen una direcció ben determinada. Així, normalment, en primer lloc l’activitat elèctrica comença a l’aurícula dreta, al nòdul sinusal, que provoca la contracció d’aquesta aurícula, i ràpidament es dirigeix cap a l’aurícula esquerra i en provoca igualment la contracció. A continuació, al mateix temps que les aurícules es comencen a repolaritzar, el front elèctric s’adreça cap als ventricles i provoca seqüencialment l’activació de tots els sectors, de manera que se’n produeix la contracció. Posteriorment, els ventricles es repolaritzen. Així, aquest cicle, que ha estat comentat molt esquemàticament, es repeteix una vegada i una altra amb el mateix ordre i la mateixa seqüencialitat. Per tal de poder enregistrar tota aquesta activitat elèctrica s’empra un aparell anomenat electrocardiògraf.
L’electrocardiògraf és un aparell que consta de diversos elements; bàsicament, uns elèctrodes connectats a un galvanòmetre que capta l’activitat elèctrica i un sistema d’enregistrament que elabora un gràfic. Els elèctrodes consisteixen en unes petites plaques metàl·liques, capaces de detectar activitat elèctrica, que es col·loquen sobre la superfície del cos, bé amb unes corretges quan s’apliquen a les extremitats, o amb unes ventoses quan es posen sobre el tòrax. Els elèctrodes van connectats a uns cables que transmeten el corrent elèctric captat en un galvanòmetre, que és un instrument que consta d’un electroimant potent, entre els dos pols del qual hi ha un sistema mòbil connectat a dos borns; un dels borns s’uneix al cable procedent de l’anomenat elèctrode explorador, mentre que a l’altre, hi arriba un elèctrode indiferent de potencial nul. Així, quan l’elèctrode explorador capta un potencial elèctric positiu procedent del cor, el sistema mòbil de l’instrument es desvia cap a un cantó, i quan capta un potencial negatiu ho fa en sentit contrari. El sistema mòbil de l’instrument és solidari amb el sistema d’enregistrament, ja que es
connecta directament a una agulla que en reflecteix els moviments i els dibuixa en una tira de paper que llisca a una velocitat constant. Així, doncs, quan l’aparell està en funcionament, sobre la tira de paper es va confeccionant un gràfic que es compon d’una successió de corbes que constitueix l’electrocardiograma o ECG.
El paper que s’utilitza és quadriculat, amb quadrats d’l mm de costat. El gràfic que s’enregistra en el paper pot ésser desxifrat perquè es coneix la velocitat a què es desplaça durant l’enregistrament i la magnitud que reflecteix el moviment de l’agulla. Així, cada mm horitzontal correspon a 0,04 segons, i cada mm d’alçada representa 0,1 mil·livolts.
El gràfic que s’obté consta d’una sèrie de línies i corbes, la interpretació de les quals es pot establir pel fet que cadascuna correspon a l’activitat elèctrica de cada sector del cor, que es desenvolupa seqüencialment. Cadascun d’aquests segments o ones ha rebut, convencionalment, una denominació comuna. Així, durant cada cicle cardíac, la despolarització i la repolarització auriculars originen una corba anomenada ona P. A continuació apareix una línia corresponent al retard que experimenta el potencial d’acció en el nòdul aurículo-ventricular, i per tant al temps que transcorre entre la contracció auricular i la ventricular, anomenada segment PQ. Després apareix el reflex de la despolarització ventricular, que origina una successió de corbes anomenades complex QRS; l’ona Q correspon a l’activació de l’envà interventricular, l’ona R a la de les parets ventriculars i l’ona S a la de la base dels ventricles. Posteriorment, es presenta una línia relacionada amb una primera fase de re polarització dels ventricles, anomenada segment ST. Finalment apareix una corba que correspon a una segona fase, més ràpida, de repolarització ventricular, anomenada ona T.
Si bé tot enregistrament electrocardiogràfic consta dels segments i les corbes descrits, el sentit en què s’orienten, és a dir, llur positivitat o negativitat, depèn d’on es col·loqui l’elèctrode explorador. Així, si es posa prop del vèrtex del cor, l’activació dels ventricles corresponent al complex QRS s’enregistrarà bàsicament com a positiva; en canvi, si l’elèctrode explorador es col·loca a la part dreta i superior del tòrax, aquest mateix complex s’enregistrarà bàsicament com a negatiu. D’aquesta manera, per poder interpretar-ne el resultat, és imprescindible saber la posició de l’elèctrode que ha originat el gràfic. D’altra banda, es col·loquen elèctrodes en diferents parts del cos per tal de poder enregistrar l’avançament de les modificacions elèctriques des de perspectives diverses, des de cadascuna de les quals es podrà obtenir un gràfic diferent. És clar que, com que l’activitat elèctrica que enregistren és la mateixa, tots els gràfics coincideixen, però cadascun, segons la situació dels elèctrodes, permet d’estudiar amb més detall les modificacions esdevingudes en cada sector del miocardi.
En la pràctica, es col·loca un nombre variable d’elèctrodes en la superfície corporal del pacient, en uns llocs determinats convencionalment. En efectuar aquesta prova, hom enregistra de manera successiva l’activitat elèctrica cardíaca detectada pels elèctrodes situats en les diverses localitzacions; els diferents enregistraments reben el nom de derivacions. Hi ha diverses derivacions cadascuna de les quals dóna lloc a un enregistrament gràfic particular; bàsicament hom diferencia les anomenades derivacions unipolars i les bipolars. En cadascuna de les derivacions unipolars s’enregistra solament l’activitat elèctrica detectada per cada un dels elèctrodes col·locats a diversos punts de la paret toràcica anterior, als canells i al turmell esquerre. En canvi, en cada una de les derivacions bipolars s’enregistra l’activitat elèctrica detectada simultàniament per dos elèctrodes localitzats en les extremitats; així, en cada cas el gràfic resultant correspon a l’enregistrament dels elèctrodes situats al braç dret i al braç esquerre, braç dret i cama esquerra, i braç esquerre i cama esquerra. Aquesta varietat de derivacions permet conèixer els fenòmens elèctrics del miocardi des de diferents punts de detecció i, per tant, facilita l’estudi de les ones i els segments del traçat electrocardiogràfic.
Habitualment, per realitzar un electrocardiograma, en primer lloc se situen tots els elèctrodes necessaris a les localitzacions corresponents amb l’ús de ventoses o corretges. A continuació es posa en funcionament l’aparell i, sense interrupció, s’enregistren successivament els gràfics corresponents a cadascuna de les derivacions bipolars i unipolars. Així, el resultat consta d’una llarga tira de paper amb els gràfics de les nombroses derivacions, en cadascun dels quals s’enregistra l’origen, per bé que generalment se segueixi sempre el mateix ordre de manera que poden ésser identificats pel metge.
Si hom té en compte la relació existent entre les quadrícules del paper i les magnituds elèctriques i de temps, amb l’observació del traçat electrocardiogràfic és possible de determinar la freqüència cardíaca, la durada de cada cicle cardíac i, fonamentalment, les característiques de les ones i els segments en cadascuna de les derivacions. Aquestes característiques inclouen bàsicament l’amplitud o el grau de càrrega elèctrica, la durada i la forma.
La presència d’anomalies en les característiques de les ones i els segments del traçat electrocardiogràfic indica l’existència d’una modificació en l’activitat elèctrica del cor. De vegades, i segons el tipus d’anomalies, aquestes modificacions es presenten a causa de canvis fisiològics en el grau de dilatació de les cambres cardíaques, o en el volum de sang que aquestes reben o expulsen. Tanmateix, sovint tradueixen l’existència d’una malaltia càrdio-vascular com ara arrítmies, insuficiència coronària, engrossiment o hipertròfia dels ventricles o de les aurícules. Així, per exemple, la presència d’una ona Q, que forma part del complex QRS, en una derivació en què no hauria d’existir, pot posar de manifest un infart de miocardi, o bé una ona P ampla i defectuosa és característica de la valvulopatia mitraL
Segons la circumstància i les tècniques que s’utilitzin, hi ha diversos tipus d’electrocardiograma.
L’electrocardiograma basal és el que se sol·licita més sovint i es realitza amb el pacient en repòs. En aquest tipus d’enregistrament es poden detectar nombroses anomalies com ara arrítmies, hipertròfies ventriculars o infarts.
L’electrocardiograma basal és la mena d’estudi que s’aplica de manera rutinària i gràcies al qual hom pot tenir una idea aproximada i orientativa de l’estat i el funcionament del cor. Tanmateix, hi ha algunes alteracions que pot no detectar. És el cas, per exemple, de les modificacions que es produeixen en l’electrocardiograma durant el transcurs d’un accés d’angina de pit, és a dir, quan el treball cardíac s’intensifica i no rep prou irrigació a causa d’una insuficiència coronària, o bé en el cas d’una arrítmia que es desenvolupi a intervals irregulars i que només podria ésser detectada si es presentés en el moment que es realitza aquest estudi. Així, de vegades l’estudi és efectuat d’una altra manera.
L’electrocardiograma d’esforç consisteix en l’enregistrament efectuat mentre es duu a terme una prova d’esforç, és a dir, una activitat física que requereixi un treball del cor més intens de l’habitual. Aquest tipus d’estudi es realitza amb un conírol molt estricte, perquè l’increment de l’activitat física podria desencadenar una alteració cardíaca greu. Així, se suspèn sempre que apareguin signes de risc i s’efectua amb tots els mitjans necessaris per tal de garantir un tractament oportú que eviti qualsevol situació de perill. En la pràctica, primerament es col·loquen els elèctrodes corresponents. A continuació el pacient comença a realitzar una activitat física regulable, per exemple caminar sobre un tapís que va rodant o pedalejar en una bicicleta fixa. Com que durant l’esforç el cor consumeix més oxigen i ha de bategar a una freqüència més elevada, s’accentuen i són més fàcils de detectar les anomalies elèctriques degudes a diversos trastorns com ara insuficiència coronària o arrítmia.
Un altre recurs que de vegades s’aplica és l’anomenat enregistrament electrocardiogràfic ambulatori o prova telemètrica de Holter. Consisteix a utilitzar un electrocardiògraf portàtil, petit i lleuger, que es pot emprar ininterrompudament durant 12, 24 o 48 hores, mentre la persona que se sotmet a la prova desenvolupa les activitats quotidianes. D’aquesta manera és possible de detectar anomalies que s’esdevinguin fora dels moments en què s’efectua un ECG basal, i precisament en les circumstàncies que envolten aquesta persona normalment. En general, s’apliquen uns elèctrodes sobre el tòrax i l’abdomen que van connectats a aquest petit aparell, que ja no enregistra de manera continuada l’activitat elèctrica del cor en una tira de paper, sinó en una cinta magnètica. Al cap del temps d’utilització previst, l’aparell es desconnecta i la cinta és analitzada per un mecanisme informàtic que, quan detecta alguna anomalia, la transcriu a una cinta de paper per tal que pugui ésser estudiada en detall. Aquest procediment és aplicat sobretot en el cas d’anomalies elèctriques intermitents, com passa sovint en casos d’arrítmies i de malaltia coronària. Actualment hi ha tècniques més sofisticades per a efectuar aquesta prova. Així, per exemple, alguns d’aquests aparells tenen un dispositiu especial a través del qual s’activen espontàniament, i solament en cas que es presentin trastorns en l’activitat elèctrica cardíaca, mentre que altres aparells duen un mecanisme que el mateix portador pot posar en funcionament, per exemple en sentir palpitacions. D’altra banda, hi ha també models concebuts de manera que la informació es transmeti per via telefònica a un centre hospitalari. En aquests casos, quan el portador percep algun trastorn en el ritme cardíac, o bé quan pateix una crisi d’angina de pit, connecta l’aparell al telèfon, es comunica amb el centre hospitalari i el traçat electrocardiogràfic és enregistrat i interpretat immediatament.
Una altra varietat electrocardiògrafica, basada en els mateixos principis de l’enregistrament sobre paper, és la connexió de l’aparell a una pantalla o monitor, on es reflecteixen les diverses línies i corbes de l’estudi. Aquest procediment presenta utilitats diferents, com per exemple el fet de poder accedir a la informació sobre l’estat del cor en el transcurs d’intervencions, o bé per una monitorització continuada, com la que s’aplica a malalts ingressats en centres hospitalaris i a la Unitat Coronària. En aquest darrer cas, l’aparell és connectat a un sistema d’alarma que avisa el personal quan es presenta alguna anomalia en l’activitat elèctrica.