fisiologia animal - Universidade de Coimbra

DEPARTAMENTO DE ZOOLOGIA
FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
UNIVERSIDADE DE COIMBRA
FISIOLOGIA ANIMAL
AULA 4
ELECTROCARDIOGRAMA
ARMANDO CRISTÓVÃO, PAULO SANTOS e
EMÍLA DUARTE
2005
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OBJECTIVOS
Todos os músculos, incluindo o músculo cardíaco, produzem uma corrente eléctrica
quando são excitados. Esta corrente resulta dos movimentos de iões através das membranas
plasmáticas das fibras musculares, e é chamada potencial de acção. Uma vez que os fluidos do
corpo são bons condutores, as flutuações no potencial, que representam a soma algébrica dos
potenciais de acção das fibras miocardiais, podem ser detectadas e registadas à superfície do
corpo. O registo destas alterações do potencial durante o ciclo cardíaco constitui o
electrocardiograma (ECG).
O ECG permite obter informação sobre a actividade eléctrica cardíaca em pelo menos
doze posições diferentes (derivações), cada uma das quais constitui uma “vista eléctrica” do
coração de pontos diferentes do espaço. Assim, o objectivo desta experiência é obter um registo
do ECG em várias derivações, determinar os intervalos de tempo das várias fases do ciclo
cardíaco e comparar estes valores com os valores normais. Daí podem eventualmente derivar-se
conclusões sobre o estado do músculo cardíaco e sobre a condução eléctrica do coração.
PARTE A
INTRODUÇÃO
O electrocardiograma (ECG) é um registo das alterações de potencial eléctrico que
ocorrem durante despolarização e repolarização do coração. Um ECG normal consiste de três
principais componentes: onda P, o complexo QRS e a onda T (Fig.1). Cada onda representa a
transmissão de um impulso ou potencial eléctrico que irá estimular a contracção de uma porção
específica do coração: a onda P reflecte a despolarização das aurículas a partir do nódulo sinoauricular; o complexo QRS reflecte a despolarização dos ventrículos; e a onda T é produzida
pela repolarização (recuperação do potencial de repouso) dos ventrículos. Na Fig. 2
esquematiza-se a sequência de despolarização do coração que origina as várias ondas no ECG.
2
1
Potencial (mV)
R
Fig.1 - Componentes de um ECG normal
indicando os intervalos de tempo
entre
as
várias
ondas
ou
componentes. Na figura, Seg. referese a segmento e Int. a intervalo.
Seg
ST
Seg
PR
T
P
Int. PR
Q
-0,5
Duração QRS
S
Int. ST
Int. QT
Tempo
0,2 s
Excitação auricular
A. começa
Excitação ventricular
B. completa-se
nódulo SA
feixe AV
C. começa
D. completa-se
nódulo AV
fibras de Purkinje
Fig. 2 - Sequência de excitação do coração. A excitação inicia-se por despolarização intrínseca
das células do nódulo SA (A) e transmite-se às aurículas (B). Em seguida há uma demora do
impulso no nódulo AV, o que permite que a excitação total das aurículas ocorra antes que se
inicie a excitação dos ventrículos. Após esta demora, o impulso é conduzido pelo feixe A-V
que se divide em dois feixes, o feixe esquerdo e o feixe direito, que conduzem a excitação
para o vértice do ventrículo (C) e, no ventrículo esquerdo e direito respectivamente, estes
feixes subdividem-se em numerosas fibras, as fibras de Purkinje, que conduzem rapidamente
a excitação a toda a massa muscular dos ventrículos (D).
3
REGISTO DO ELECTROCARDIOGRAMA
O sistema que vamos utilizar para registar o ECG encontra-se representado na Fig. 3.
Consiste num conversor de um sinal analógico para um sinal digital que é armazenado num
computador através de software apropriado. Este sistema permite amplificar e registar correntes
de muito baixa voltagem (µV a mV), que são transmitidos desde o coração até à superfície do
corpo onde se aplicam os eléctrodos. Estes eléctrodos são placas metálicas que são
humedecidas com pasta condutora e são aplicados sobre a pele ao nível da parte interna dos
pulsos e dos tornozelos. De acordo com a posição dos eléctrodos, assim se podem obter o ECG
em várias derivações, como se esquematiza na Fig. 4 e na Tabela I.
Fig. 3 - Representação esquemática do sistema de aquisição de dados do ECG, indicando os
principais componentes: 1. Eléctrodos; 2.Luz indicadora de contacto com o BIOAmp; 3. Ligação
para o canal 1 (detector de pulsação); 4. Ligação para o canal 2 (sistema BIOAmp); 5. Vista
frontal do sistema PowerLab; 6. Vista frontal do sistema BIOAmp.
1
2
5
4
Fig. 4 - Representação esquemática
das ligações do sistema de
aquisição de dados do ECG. 1.
ligação BNC ao canal 2 do
PowerLab; 2. Botão para ligar e
desligar o sistema; 3. Ligação de
um cabo à tomada eléctrica; 4.
Ligação
do
PowerLab
ao
Bioamp; 5. Ligação à placa SCSI
do computador.
3
4
O programa que permite controlar o sistema designa-se por “chart” e na figura seguinte,
está representada a caixa de diálogo:
Fig. 5 - Representação do ecrã do software que permite a aquisição de dados do ECG,
indicando os principais componentes: 1. Nº de pontos a adquirir por segundo (deverá estar a
100); 2.Permite escolher a escala em Volts; 3. Permite verificar qual o amplificador que esta
no canal 1 e deve-se seleccionar para visualizar um pré registo; 4. Permite verificar qual o
amplificador que está no canal 2 e deve-se seleccionar BIOAmp e visualizar um pré-registo
para ajustar as melhores condições; 5. Inicia e pára o registo; 6. O rato nesta zona do ecrã
permite controlar a amplitude da escala de cada canal; 7. permite fazer zoom após
seleccionar uma parte do registo.
O EIXO ELÉCTRICO MÉDIO DO CORAÇÃO
As derivações bipolares de extremidades entre o braço direito, o braço esquerdo e
a perna esquerda formam um triângulo à volta do coração conhecido por triângulo de
Einthoven (Fig. 5).
5
I
-
+
R
L
RF
-
-
R
III
- +
L
RF
F
+
-
R
L
RF
-
+
L
RF
F
F
aVR
aVL
L
R
RF
F
R
II
+
R
L
F
+
-
+
R
L
RF
RF
F
F
aVF
V1-6
Fig. 6 - Esquema das ligações dos eléctrodos nas várias derivações do ECG: I, II, III,
aVR, aVF e V. As letras referem-se a: L, braço esquerdo; R, braço direito; F, perna
esquerda; RF, perna direita.
TABELA I
POSIÇÕES DOS ELÉCTRODOS NAS VÁRIAS DERIVAÇÕES
TIPO DE
DERIVAÇÃO
DERIVAÇÃO
Bipolares de
extremidades
I
Braço esquerdo (L)
Braço direito (R)
II
Perna esquerda (F)
Braço direito (R)
III
Perna esquerda (F)
aVR
Braço direito (R)
aVL
Braço esquerdo (L)
aVF
Perna esquerda (F)
V1 a V6
sobre o tórax
(posição 1 a 6)
Braço esquerdo (L)
Ponto médio entre:
- braço esquerdo e a perna
esquerda
- braço direito e a perna
esquerda
- braço direito e o braço
esquerdo
Ponto médio entre o braço
esquerdo, o braço direito e a
perna esquerda
Unipolares de
extremidades
Precordiais
POSIÇÃO DOS ELÉCTRODOS E POLARIDADES
_________________________________________
(+)
(-)
6
Braço
Esquerdo
I
+
_
Triângulo de
_
Einthoven
Braço
Direito
_
_
II
_
III
_
+ +
Perna
Esquerda
I
60º
120º
III
II
+
+
Derivação
I
+ 0º
Fig. 7 - Modificação do triângulo
de Einthoven de modo a que as
derivações I, II, III se cruzem
num
ponto
central.
Por
convenção, o polo positivo da
derivação I é + 0°, o polo positivo
da derivação II é +60° e o polo
positivo da derivação III é +120°.
+ 0,3 mV
-0,1 mV
0,3 -0,1=+ 0,2 mV
Fig. 8 - Determinação da amplitude do
potencial e da polaridade do complexo
QRS nas derivações I e II.
0,1 mV
+ 0,4 mV
Derivação
II
-0,1 mV
0,4 - 0,1=+0,3 mV
B
A
_
_
_
I
_
+
_
A
_
I
50º
+
B
III
+
II
+
III
+
II
+
Fig. 9 - Determinação do eixo eléctrico médio do coração. Neste exemplo é de 50° e o potencial
médio é de 0,3 mV (comprimento do vector AB)
7
A modificação do triângulo de Einthovan de forma a que as derivações se cruzem num
ponto central dá origem ao esquema da Fig. 7, sem que a relação matemática entre as
derivações se altere. Com base nesta disposição dos eixos das derivações, e na amplitude das
ondas do complexo QRS (Fig. 8) é possível determinar o eixo eléctrico do coração, isto é, a
direcção preponderante do fluxo de corrente durante a despolarização dos ventrículos. Na
Interpretação do ECG deve determinar-se, de rotina, o eixo eléctrico em conjunto com a
frequência do ritmo cardíaco.
O eixo eléctrico do coração pode determinar-se a partir de duas derivações bipolares de
extremidades usando o sistema de referência citado (Fig. 7). O eixo anatómico do coração é o
ângulo do coração no corpo desde a base ao ápice. O seu valor normal é de 55°. O eixo eléctrico
não é sinónimo da posição anatómica do coração, e representa a direcção principal do fluxo de
corrente eléctrica durante a despolarização dos ventrículos. Nos ventrículos normais é de cerca
de 59°. No entanto, são considerados valores normais entre 0° e 100°. Esta ampla variação
deve-se a diferenças de estatura do corpo, na massa muscular dos ventrículos, na distribuição
das fibras de Purkinje.
Duma forma aproximada o eixo eléctrico médio pode determinar-se do seguinte modo:
1. Obter registo do ECG nas derivações I e II (Fig. 8)
2. Determinar a amplitude do potencial e a polaridade das ondas Q, R e S no complexo QRS.
3. Efectuar a soma algébrica de R+(valor mais negativo entre Q e S). No exemplo (Fig. 8):
4.
I
R+S= + 0,3 - 0,1 = 0,2 mV
II
R+Q = + 0,4 - 0,1 = 0,3 mV
Os valores + 0,2 e + 0,3 são marcados nos respectivos eixos das derivações (Fig. 9A). As
perpendiculares de cada eixo são traçadas nestes pontos. O ponto de intersecção destas
duas perpendiculares representa a direcção do vector resultante (vector AB, Fig. 9B).
5. O comprimento do vector AB representa o potencial eléctrico médio gerado pelos ventrículos
durante a despolarização (no exemplo 0,3 mV) e a direcção do vector o eixo eléctrico médio
(no exemplo 50°)
Interpretação do electrocardiograma
O ECG fornece informação sobre o tempo requerido para a onda de despolarização
passar através do sistema contráctil cardíaco e o tempo adicional necessário para a
repolarização ventricular. Assim, devem-se analisar em detalhe as várias fases do ECG. A tabela
II fornece informações sobre a gama normal de variação dos tempos dos vários intervalos num
ECG e a explicação das suas causas.
8
TABELA II
Componentes e intervalos do ECG
COMPONENTE OU
TEMPO
ACONTECIMENTOS ELÉCTRICOS NO
INTERVALO
APROXIMADO (s)
CORAÇÃO DURANTE O INTERVALO
Onda P
0,08 - 0,10
Despolarização das aurículas
Intervalo P-R
0,14 - 0,20
Condução através do nódulo AV, feixe AV,
ramos do feixe AV e fibras de Purkinje
Complexo QRS
0,08 - 0,10
Despolarização dos ventrículos
Onda T
0,12 - 0,16
Repolarização dos ventrículos
Segmento S-T
0,08 - 0,12
Tempo para completa despolarização dos
ventrículos
Intervalo Q-T
0,30 - 0,35
Tempo
para
completa
despolarização
e
repolarização dos ventrículos
Intervalo T-P
0,25 - 0,35
Tempo para completa repolarização antes do
início da excitação auricular seguinte
PARTE B
PARTE EXPERIMENTAL
1. Registo do electrocardiograma
a) Ligar o sistema de acordo com as figuras 3 e 4
b) A pessoa que vai fazer o ECG deve deitar-se sobre a bancada (de preferência bem isolada)
c) Limpar a pele com álcool nos pulsos e tornozelos, para remover todas as impurezas. Aplicar
a pasta condutora nos eléctrodos. Efectuar as ligações de acordo com a tabela I para a
derivação I e segure os eléctrodos com ligaduras de borracha (caso não sejam o sistema de
pinça).
d) Estabelecer as condições no programa “Chart” de acordo com o indicado na Figura 5
e) Registar durante dez segundos em cada uma das derivações bipolares de extremidades (use
o botão “start” e “stop” do programa “chart”, para ter apenas um registo)
f) Após obter um registo, altere as ligações para registar as outras derivações (ver fig. 6) e
repita o procedimento em 4
g) Após os registos efectuados grave este ficheiro (Vá ao FILE no menu e seleccione SAVE AS)
com o nome que pretender
h) Grave para uma disquete e copie para outro computador onde irá efectuar a análise
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2. INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS
2.1. Cálculo do ritmo cardíaco
Com base no registo do ECG calcule, em qualquer derivação, o ritmo cardíaco. Para isso bastará
medir o tempo que medeia entre dois acontecimentos eléctricos iguais e sucessivos (2 ondas r
seguidas por exemplo).
Tempo de 4 ciclos
Ritmo cardíaco (ciclos por minuto)
2.2. Determinação da duração dos intervalos no ECG
Coloque no ecrã uma zona de uma derivação qualquer em que se distingam nitidamente
o início e o final das várias ondas. Determinar os tempos dos vários intervalos (pode ver a figura
2 para os identificar) e componentes e indicá-los na tabela III. Comparar os valores obtidos com
os valores normais (ver tabela II)
TABELA III
Intervalo ou
Duração (s)
Duração Normal (s)
componente
Onda P
Intervalo P-R
Complexo QRS
Onda T
Segmento S-T
Intervalo Q-T
Intervalo T-P
Interpretação
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3. Determinação do eixo eléctrico médio do coração
Com base no registo do ECG nas derivações I e II e de acordo com a explicação das
figuras 7 a 9, determinar a amplitude e o eixo eléctrico médio do coração:
Amplitude
Eixo eléctrico
mV
graus
Interpretação:
BIBLIOGRAFIA:
Goldman, M. J. (1976). Princípios de electrocardiografia clínica. Tradução brasileira 8ª edição.
Editora Guanabara Koogan S. A. Rio de Janeiro.
Brown, Arthur M. e. Stubbs, Donald W. (1983). Medical Physiology. Editor John Wiley & Sons,
Inc, New York.
Guyton, A. e Hall, John E. (1996).Tratado de Fisiologia Médica. Tradução espanhola 9ª edição.
Editora McGraw-Hill - interamericana de espanha, Madrid.
Rhoades, Rodney A.. e Tanner, George A. (1996). Fisiologia Médica. Tradução espanhola.
Editora MASSON-little, Brown, S.A., Barcelona. ´
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