BIOFÍSICA DA FORMAÇÃO DAS ONDAS DO ELETROCARDIOGRAMA
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BIOFÍSICA DA FORMAÇÃO DAS ONDAS DO
ELETROCARDIOGRAMA
Ana OliveiraRegiane Batista
Tatiana ReisThamy Motoki
INTRODUÇÃO
Eletrocardiografia
Eletrocardiograma:
a. Sobrecarga de pressão das câmaras cardíacas
b. Miocardiopatiasc. Insuficiência coronarianad. Infarto do miocárdio
Fenômeno elétrico
Fenômeno mecânico
O FEN
ÔM
ENO
ELETROM
ECÂNICO
NO
CORAÇÃO
REFERÊNCIAS ANATÔMICAS DE INTERESSE PARA A
ELETROCARDIOGRAFIA
Epicárdio
Miocárdio
Endocárdio
AO
VCS
VP
VEVDVCI
AD
AP
EIXOS DO CORAÇÃO•Órgão móvel•Suspenso pelos grossos vasos da base•Sua ponta é apoiada sobre o diafragma•Pode girar em torno dos eixos:a. Ântero posterior
(AP)b. Transverso (T)c. Longitudinal (L)
EIXOS DO CORAÇÃO•Órgão móvel•Suspenso pelos grossos vasos da base•Sua ponta é apoiada sobre o diafragma•Pode girar em torno dos eixos:a. Ântero posterior
(AP)b. Transverso (T)c. Longitudinal (L)
EIXOS DO CORAÇÃO•Órgão móvel•Suspenso pelos grossos vasos da base•Sua ponta é apoiada sobre o diafragma•Pode girar em torno dos eixos:a. Ântero posterior
(AP)b. Transverso (T)c. Longitudinal (L)
PLANOS GEOMÉTRICOS PARA A ELETROCARDIOGRAFIA
A posição dos vetores elétricos gerados pelo coração é referida com relação aos seguintes planos:
• Frontal (PF)• Horizontal (PH)• Sagital (PS)
PLANOS GEOMÉTRICOS PARA A ELETROCARDIOGRAFIA
PLANO FRONTAL
Para cima ou para baixo
Para a direita ou para a esquerda
Não identifica se o vetor está voltado para a frente ou para
trás
PLANOS GEOMÉTRICOS PARA A ELETROCARDIOGRAFIA
PLANO HORIZONTA
L
Para frente ou para trás
Para a direita ou para a esquerda
Não identifica se o vetor está voltado para cima ou para
baixo
A ATIVIDADE ELÉTRICA NO MIOCÁRDIO
O órgão se comporta como um sincício
As células cardíacas estão acopladas por ligações chamadas nexus
Vias preferenciais para a propagação do impulso elétrico = fibras cardíacas
VETORES DE DESPOLARIZAÇÃO E DE REPOLARIZAÇÃO
As fibras miocárdicas isoladas
que primeiro se despolarizam são aquelas que se
repolarizam mais precocemente
ESPALHAM
ENTO
DO
IMPU
LSO ELÉTRICO
DESPO
LARIZANTE N
O
CORAÇÃO60 a 80
cm/s
10 cm/s
200 a 400 cm/s
30cm/s
ATIVAÇÃO E REPO
LARIZAÇÃO D
OS ÁTRIO
S
VETORES ATRIAIS:
1. A posição do nódulo sinusal é alta e póstero lateral direita
2. O átrio direito está orientado para frente, para baixo e para a
esquerda
ATIVAÇÃO E REPO
LARIZAÇÃO D
OS ÁTRIO
S
VETORES ATRIAIS:
A onda de atividade elétrica, depois de ativar boa parte do átrio direito,
alcança o átrio esquerdo e, ao despolarizálo, determina o
aparecimento de um vetor resultante (AE) que se orienta para baixo, para a
esquerda e para trás
ATIVAÇÃO E REPO
LARIZAÇÃO D
OS ÁTRIO
S
VETORES ATRIAIS:
Vetor resultante que representa genericamente a excitação atrial (SÂP) e que se orienta para baixo, para a esquerda e para frente ou
para baixo
ATIVAÇÃO E REPOLARIZAÇÃO DOS VENTRÍCULOS
- Ondas transversais às paredes
- Septo, câmaras D e E- Despolarização: endo =>
epicárdio- Repolarização: epi =>
endocárdio- Pot.ação: céls Epicárdicas
< céls Endocárdicas.- Vd e Vr: msm sentido nos
ventrículos
FASES DA DESPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR
Septal
Septo-ântero-apical
Ventricular
Póstero-basal
VARIAÇÃO ESPACIAL DOS VETORES RESULTANTES
Excitação Cada segmento de fibra miocárdica gera Vd Ativação progressiva das fibras Vetores em todas as direções Geometria das câmaras cardíacas Vetores simultâneos => resultantes
elétricas População de céls miocárdicas
despolarizadas
Direção e intensidade do Vr variam constantemente
Frente, trás, lados, cima, baixo ou horizontal
Movimento analógico (contínuo, sem interrupções)
É possível localizar Vr no espaço a qq instante
Igual na repolarização atrial e ventricular
ORIENTAÇÃO DO VR PRINCIPAL DE CADA CÂMARA
Cada fase da excitação ventricular
Vd de intensidade proporcional à quantidade de massa muscular ativada
Direção = orientação espacial das fibras
Orientação espacial da resultante = câmara cardíaca que a produziu
2 planos diferentes para definir posição do vetor
ECG: planos horizontal e vertical
DESPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR• Nódulo AV => 10ms => septo (face voltada
para VE)=> invasão da massa septal=> 20ms=> regiões anteriores e apicais dos ventrículos D e E
Vetor septal:
• Para cima ou para baixo
• Para a frente• Para a D
Vetor septal-ântero-apical:• Para baixo
• Para a frente• Para a E ou
situado no plano sagital
40 a 60ms depois de iniciada a ativação septal
Despol. dos VD e VE
Maior magnitude de todos
Maior influência do VE devido à maior massa musc.• Para baixo• Para trás• Para a esquerda
Vetor ventricul
ar
Última fase
60 a 80ms depois do septo
Bases dos ventrículos não recebem fibras de PurkinjeDespol.: endo=>epicárdio• Para cima • Para trás• No plano sagital ou
próximo a ele
Vetor póstero-
basal
REPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR Células epicárdicas:- Potencial ação mais curto- Últimas a despolarizar- Primeiras a repolarizar
Propagação da onda de repolarização em sentido oposto ao da onda de despolarização
Despolarização (Vd): - +
Repolarização (Vr): + -
•Onda T = Repolarização ventricular
•Onda T atrial (Ta) é invertida em relação à P
•Onda T tem mesma orientação de QRS
Obs.: A inversão do processo de repolarização (como ocorre nos ventrículos) gera vetores ventriculares de despolarização e repolarização de mesmo sentido
CAPTAÇÃO DOS POT. ELÉTRICOS CARDÍACOS NA SUPERFÍCIE DO CORPO
Waller (1887): captação de fenômenos elétricos cardíacos na superfície do corpo
Eletrodos na pele e ligados ao galvanômetro
Álcool e éter + geléia com NaCl: reduzir resist; melhorar transmissão do sinal elétrico
Moderna teoria eletrocardiográfica. Triângulo de Einthoven:-Equilátero; coração no centro-Forças elétricas (vetores dipolares) cujo
ponto de aplicação é no centro.-Meios em torno do coração:
Vol.condutores homogêneos
Obs.: Vol. Condutor = Sistema, constituído por uma fonte de pot elétrico envolvida por um meio condutor. Ex: nervos, músculos e coração.
MOMENTO DE UM DIPOLO
q = valor de uma das cargasδ = distância entre as cargas
Vetor aponta da carga – para a +; é dado em módulo
POTENCIAL PRODUZIDO POR UM DIPOLO
m = momento do dipolo α = ângulo entre o eixo do dipolo e a linha que
une o ponto P ao centro do dipolo r = Distância entre o centro do dipolo e o ponto P.
α = 90° => Pot = 0
α = 0° => Pot = máximo e +
α = 180° => Pot = máximo e –
CAMADA DIPOLAROcorre nas tiras de miocárdioOnda elétrica propaga ordenadamenteFrente de onda planaLimite entre porções + e porções -Conjunto de vetores dipolares (despolarização de cada fibra)Tronco cilíndricoRaio = raio da tira de miocárdioEspessura = distância δ entre as cargas de cada dipoloM = momento dipolar resultante/u.a
MOMENTO DIPOLAR/U.A
M= qA.δ
M = momento dipolar qA = quantidade de carga/u.a δ = espessura da camada
POTENCIAL NUM PONTO PRODUZIDO POR UMA CAMADA DIPOLAR
Camada dipolar em torno dos tec excitáveisVariações do pot elétrico dos pontos ao redor
Vm = pot transmembranaM = momento dipolar/u. árear = distância entre o centro da camada dipolar e P
músc. envolvido com a onda elétrica, M, VP. Eixo de obs.paralelo ao de M, VP é máx.; cos α = 1
Pot nas superfícies do coração: 1mV (0,1mV a 5mV)
A intensidade do campo elétrico decai mais rápido com a distância do que com o pot elétrico (Vp) induzido em cada ponto. (cargas +q e -q)
Em pontos remotos; elas exercem a mesma influência
Pontos muito afastados da camada dipolar (>>δ), a intensidade decai com o cubo da distância
ELETROCARDIÓGRAFO
Registra variações do pot elétrico na superfície do corpo
Sensível (captar pot de pequena magnitude)
Discriminar e atenuar ruídos elétricos do ambiente
Componentes: Eletrodos
Amplificador
Registrador
ELETRODOSPequenas placas metálicasFixadas ao corpo com faixa elástica ou vácuoPele: desengordurada + eletrodos: limposResistência pele-eletrodo baixa
AMPLIFICADOR E SISTEMA DE REGISTRO
A: entrada capacitativa balanceada
Sinais cuja voltagem varia com o tempo
AC (corrente alternada): sinal contínuo (DC => eletrodo+pele+pasta eletrolítica) é rejeitado.
R1 e R2 (resistores de entrada): balanço de sinais que chegam às entradas + e – do A
Sinais de mesma amplitude em fase são cancelados
Sinais espúrios (rede elétrica e outros equipamentos) são atenuados.
π = RC: cte de tempo; limita velocidade de resposta do equipamento para sinais rápidos. ≤ 3ms
Pena móvel aquecida eletricamente => papel termossensível => ondasVelocidade = 25mm/s ou 50mm/s
DERIVAÇÕES ELETROCARDIOGRÁFICAS
Derivações bipolares dos membros:Potencial de cada um dos eletrodos varia constantemente
Derivações unipolares:Potencial de um dos eletrodos é mantido inalterado; já o eletrodo explorador pode variar
DERIVAÇÕES BIPOLARES DOS MEMBROS
Plano frontal ECG
D1 = VL – VRD2 = VF – VRD3 = VF –VL
D2 = D1 + D3
DERIVAÇÕES UNIPOLARES DOS MEMBROS
Central Terminal de Wilson- Wilson et al (1934).- Potencial sempre nulo.- União de três membros: - Braço esquerdo - Braço direito - Perna esquerda
Base Teórica: Leis de Kirchoff.
Eletrodo CTW: indiferente Eletrodo explorador
VRw = 2 VRw - VLw - VFw _______________ 3VFw = 2 VFw - VRw - VLw _______________ 3
VLw = 2 VLw - VRw - VFw _______________ 3
DERIVAÇÕES UNIPOLARES DOS MEMBROS
Central Terminal de Goldberger- Derivações CTW: ondas de baixa amplitude.- Ligação dos membros a um ponto.- Exceção: membro cujo potencial seria determinado.- Eletrodo explorador: é ligado ao membro em estudo.- CTG: derivações unipolares aumentadas (aVL, aVR e
aVF) - Positividade: voltada para os membros.
DERIVAÇÕES UNIPOLARES DOS MEMBROS
Derivações Unipolares dos Membros
O círculo de Eithoven - Conjunto das derivações dos membros. - Ângulos positivos e ângulos negativos. - Plano frontal eletrocardiógrafo.
DERIVAÇÕES PRECORDIAISWolferth & Wood (1932): seis derivações unipolares.Superfície do tórax. - V1 – 4º EID, junto ao
esterno.- V2 – 4º EIE, junto ao esterno.- V3 – Entre V2 e V4.- V4 – 5º EIE, linha hemiclavicular.- V5 – Nível de V4, linha axilar anterior esquerda.- V6 – Nível de V4, linha axilar média esquerda.
REGISTRO DOS VETORES DE DESPOLARIZAÇÃO E REPOLARIZAÇÃO
Conceitos em fibra miocárdica isolada - Miocárdio quiescente: sem atividade elétrica
detectada. - Eletrocardiógrafo amplifica sinais com variação
temporal. - Antes do estímulo e completada a despolarização:
linha isoelétrica.
AB
C
1 - Súbita despolarização no eletrodo A: capta influência elétrica da cauda do vetor de despolarização.
REGISTRO DOS VETORES DE DESPOLARIZAÇÃO E REPOLARIZAÇÃO
AB
C
2 – Eletrodo B: inicialmente capta influência da ponta do vetor. A despolarização continua e a cauda do vetor exerce influência elétrica.
REGISTRO DOS VETORES DE DESPOLARIZAÇÃO E REPOLARIZAÇÃO
AB
C
3 – Eletrodo C: quando a onda de despolarização chega no eletrodo C, este capta o máximo valor do potencial dessa região, porém a onda se extíngue abruptamente e o potencial retorna para o nível isoelétrico.
REGISTRO DOS VETORES DE DESPOLARIZAÇÃO E REPOLARIZAÇÃO
AB
C
No tecido miocárdico isolado e nos átrios: repolarização começa na mesma região onde começa a despolarização, apresentando mecanismos de formação semelhantes, porém com ondas invertidas.
As ondas de despolarização e repolarização nos átrios são invertidas.
Nos ventrículos, porém a onda de repolarização tende a apresentar a mesma polaridade da onda de despolarização.
REGISTRO DOS VETORES DE DESPOLARIZAÇÃO E REPOLARIZAÇÃO
REGISTRO DA DESPOLARIZAÇÃO ATRIAL
Vetocardiograma atrial
Curva que une os pontos percorridos pelo vetor atrial.
Vetor atrial tem pequena intensidade inicialmente.
Primeiro se dirige para frente e levemente para a esquerda.
Progride, gira no sentido anti-horário e para trás.
Ao final, situa-se no plano sagital e se anula.
REGISTRO DA DESPOLARIZAÇÃO ATRIAL
Formação da Onda P - Resulta da soma das ondas de despolarização dos
átrios. - Átrio esquerdo depois do átrio direito.
REGISTRO DA DESPOLARIZAÇÃO ATRIAL
REGISTRO DA REPOLARIZAÇÃO ATRIAL Nos átrios: propagação do vetor
de repolarização produz onda invertida em relação à onda de despolarização.
Não perceptível devido coincidir com a despolarização ventricular.
Massas ventriculares: forças elétricas mais intensas.
Onda de repolarização atrial é mascarada.
REGISTRO DA REPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR
Segmento STFinal da despolarização ventricular
(ponto J) e começo da sua repolarização
(onda T)
Linha quase isoelétrica
Indivíduos normais: desnivelamento de
0,1mv (1mm)
Taquicardia: grande amplitude
REGISTRO DA DESPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR
Fibras de Purkinje Septo Interventricular Vetor resultante da
despolarização Alças vetoriais
Alça maior (sentido anti-horário)
Alça menor (sentido horário)
REGISTRO DA DESPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR
4 Vetores principais da despolarização ventricular Septal (1) Ântero-lateral (2) Ventricular (3) Basal (4)
REGISTRO DA DESPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR Conjunto de ondas –
Complexo QRS Ponto J – termina o
QRS e se inicia o segmento ST
Ondas: Q R S R' S' QS
ADRENALINA
Maior entrada de cálcio nas células cardíacas
Acelera a abertura dos KCa
Sincronização das células atriais em repolarização
Onda Ta maior e desnivelamento do segmento ST
REGISTRO DA REPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR
Linha isoelétrica – entre o final da onda T e o começo da onda P
Desnivelamentos normais pequenos nos segmentos :
REGISTRO DA REPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR
PR Forças elétricas fracas
ST Repolarização atrial e ventricular - ondas de sentidos opostos
Análise do segmento ST deve considerar o comportamento do segmento PR
ECG dos simpaticotônicos Lesões isquêmicas do
miocárdio
REGISTRO DA REPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR
Onda T Repolarização ventricular Onda assimétrica
Intervalo QT Do início do QRS até o
final da onda T Tempo total da sístole
ventricular Onda U
Onda pequena e achatada Repolarização tardia
REGISTRO DA REPOLARIZAÇÃO VENTRICULAR
ANÁLISE VETORIAL DOS FENÔMENOS ELÉTRICOS DO CORAÇÃO
Projeção dos vetores cardíacos nas derivaçõesVetor v partindo do
centro elétrico do coração
Componentes v1, v2 e v3
Derivações D1, D2 e D3
ECG = Amplitude de cada componente
Onda bifásica ou inexistente
ANÁLISE VETORIAL DOS FENÔMENOS ELÉTRICOS DO CORAÇÃO
O ELETROCARDIOGRAMA NORMAL
Calibração do traçadoPapel
termossensível, milimetrado e quadriculado
1mV = 10 mm1mm = 40ms
O traçado eletrocardiográficoOnda PSegmento PRComplexo QRSSegmento STOnda TOnda U*
O ELETROCARDIOGRAMA NORMAL
O ELETROCARDIOGRAMA NORMAL
O ELETROCARDIOGRAMA NORMAL
O intervalo QT corrigido (Qtc)Normalização da duração do intervalo QT
Valor médio para frequências entre 65 e 90 bpm = 440 ms
Qtc = QT √RR
Duração da onda PAumenta com a idade
Diminui com a frequência cardíaca
Duração do QRSAdultos – 50 a 100 ms
>110 adultos/ 90 crianças – patológico
Duração da onda T
O ELETROCARDIOGRAMA NORMAL
INTRODUÇÃO À INTERPRETAÇÃO CLÍNICA DO ECG
Identificar sinais que permitam determinar alterações:
Ritmo cardíaco
Ativação das câmaras cardíacas
Condução do impulso
Volume e massa muscular das câmaras cardíacas
Irrigação sanguínea
RoteiroMorfologia das ondas
Entalhes e espessamentos
Ondas P e T achatadas e de inscrição mais lenta
Medida das durações e amplitudes
INTRODUÇÃO À INTERPRETAÇÃO CLÍNICA DO ECG
INTRODUÇÃO À INTERPRETAÇÃO CLÍNICA DO ECGFrequência cardíaca
Átrios e ventrículos
Frequência média
RitmoSinusal
Anormalidades de conduçãoBloqueios
Condução lenta
F = 1.500 bpmRR
Eixos elétricosEixo elétrico do coração – posição espacial do vetor ventricularOnda P, Complexo QRS e Onda TDerivações do plano frontal – vetor não registrado/ onda isodifásicaDerivações do plano horizontal – vetor para frente ou para trás
INTRODUÇÃO À INTERPRETAÇÃO CLÍNICA DO ECG
Sinais de hipertrofia da parede muscular ou de crescimento de cavidade cardíaca
INTRODUÇÃO À INTERPRETAÇÃO CLÍNICA DO ECG
SOBRECARGA SISTÓLICA
SOBRECARGA DIASTÓLICA
ESFORÇO DE BOMBEAMENTODO CORAÇÃO
HIPERTROFIA
Ponto de vista elétrico: maior intensidade dos vetores elétricos
na despolarização e repolarização
Sinais de isquemia ou de infartoRedução do fluxo sanguíneo coronariano
Inversão da onda T
Desnivelamento do ST
Ondas Q anormais
INTRODUÇÃO À INTERPRETAÇÃO CLÍNICA DO ECG